JP5112609B2

JP5112609B2 - 油圧緩衝器

Info

Publication number: JP5112609B2
Application number: JP2004190885A
Authority: JP
Inventors: 浩司三橋; 雅則小倉
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: JP2006010018A

Description

本発明は油圧緩衝器の改良に関し、特に、シリンダ端にボールジョイントを構成する球体が連設された油圧緩衝器の改良に関する。

たとえば、構造物の耐震性を向上させるために、図３に示すように、上梁Ｂ１と下梁Ｂ２との間に設けた間柱Ｓを途中で分割し、この分割された間柱Ｓの間に両ロッド型の油圧緩衝器Ｄを介装して、構造物に作用する振動を減衰させているものがある。

このような制振装置で使用される油圧緩衝器Ｄを間柱Ｓ間に介装する方法としては種々あるが、特に、いわゆるボールジョイントを介して間柱Ｓに取付ける場合としては、たとえば、図４に示すように、油圧緩衝器Ｄの端部に設けた球体Ｒと、該球体Ｒを抱持する保持部Ｔとでボールジョイントを構成するとともに、この保持部Ｔを間柱Ｓに起立したブラケットたるプレートＰに連結するものがある（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００４-１１６５５２号公報（段落番号００２０、図１）

上記従来の油圧緩衝器では特に機能上特に欠陥があるわけではないが、以下の不具合があると指摘される危険がある。

ここで、間柱Ｓは、上述のように構造物の柱と梁Ｂ１、Ｂ２で作られるラーメン内に設けられるが、該ラーメン内に窓や出入口等の開口部を設ける場合、当該間柱Ｓは邪魔となるので、できるだけ間柱Ｓの幅を小さくする方が好ましい。

しかしながら、間柱Ｓ間に介装される油圧緩衝器Ｄは、図３および図４に示すがごとく、間柱Ｓ間に並行に寝かせた状態で介装されるので、間柱Ｓの幅は、ボールジョイントを含めた油圧緩衝器Ｄの取付長Ｌを確保しなくてはならず、間柱Ｓの幅を小さくすることの弊害となっている。

また、上記間柱Ｓ間以外でも一般的に狭い搭載スペースに油圧緩衝器を介装する必要がある場合には、上記取付長Ｌを小さくしたいという要請もある。

さらに、上記油圧緩衝器Ｄにおいては、シリンダ内への埃等の侵入を防止するために、ダストシールＤＳをその両端側に設けているが、ダストシールＤＳはロッドＲＤにある程度の面圧で当接しており、ロッドＲＤの図４中の左右方向への移動に際し摺動抵抗が生じて円滑なロッドＲＤの移動の妨げとなる。

そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、取付長を短くすることであり、さらには、円滑なロッドの移動を可能とする両ロッド型の油圧緩衝器を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明の課題解決する一つの手段は、シリンダと、上記シリンダ内に移動可能に挿通されるロッドと、上記シリンダを封止する封止部材と、上記シリンダ側に連設されるボールジョイントとを有し、上記ボールジョイントは上記封止部材に螺着された筒状の軸部と、上記軸部の先端に一体的に形成された球体と、上記球体を回動自在に抱持する有底筒状の保持部材とを備え、上記軸部と上記球体には上記ロッドが移動可能に挿通される中空部が形成され、上記中空部は上記封止部材と上記保持部材とにより密閉状態とされることを特徴とする。
同じく、他の手段は、シリンダと、上記シリンダ内に移動可能に挿通されるロッドと、上記シリンダを封止する封止部材と、上記シリンダ側に連設されるボールジョイントとを有し、上記ボールジョイントは上記封止部材に螺着された筒状の軸部と、上記軸部の先端に一体的に形成される球体と、上記球体を回動自在に抱持する有底筒状の保持部材とを備え、上記軸部と上記球体には上記ロッドが移動可能に挿通される中空部が形成され、上記中空部は上記球体を貫通させない深さに設定されると共に上記上記球体と上記封止部材により密閉状態とされることを特徴とする。

各請求項の発明によれば、球体にはロッドが移動可能に挿通される中空部が形成され、ピストンが移動すると、ロッドの一端が中空部に挿通するから、ロッドの移動範囲を確保したうえで球体をシリンダ端に連設していた従来の油圧緩衝器ではデッドスペースとなるボールジョイント部分をもロッドの移動範囲とすることができ、その分油圧緩衝器の取付長を飛躍的に短くすることが可能となる。

したがって、取付長が従来の油圧緩衝器より短くなるので、例えば、建築物の間柱間に介装した時この間柱間の幅を小さくすることが可能となり、また、狭いスペースへの緩衝器の搭載性を向上させることが可能となる。

また、各請求項の発明によれば、中空部は密閉状態とされるため、中空部側からシリンダ内への埃等の侵入が防止されダストシールの設置が不要となるので、この分封止部材の軸方向の長さを短くすることができ、また、中空部側のダストシールが省略されることからロッドの移動に対する摺動抵抗が低減されるので、ロッドの移動がスムーズとなり、円滑なロッドの移動が実現される。
さらに、請求項２、４の発明によれば、中空部たる孔又は孔の内径をロッドの外径より大きくしているので、ロッドの移動を妨げることがない。

以下、本発明を、図に示した実施の形態にもとづいて説明する。
図１は、第１の形態における油圧緩衝器の縦断面図ある。
図２は、第２の実施の形態における油圧緩衝器の一部拡大縦断面図である。

なお、本発明に係る油圧緩衝器は、制振装置に具現化されており、この制振装置は、図３に示した従来の制振装置と同様に、間柱Ｓ間に油圧緩衝器１を介装させたものである。

図１に示す第１の実施の形態における油圧緩衝器１は、シリンダと１、シリンダ１内に移動可能に挿通されるロッド４と、シリンダ１を封止する封止部材２０と、シリンダ１側に連設されるボールジョイントＪ１とを有している。
ボールジョイントＪ１は封止部材２０に螺着された筒状の軸部６と、軸部６の先端に一体的に形成された球体５と、球体５を回動自在に抱持する有底筒状の保持部材１１とを備え、軸部６と球体５にはロッド４が移動可能に挿通される孔９からなる中空部が形成され、中空部は封止部材２０保持部材１１とにより密閉状態とされている。
図２に示す、第２の実施の形態における油圧緩衝器１は、シリンダ１と、シリンダ１内に移動可能に挿通されるロッド４と、シリンダ１を封止する封止部材２０と、シリンダ１側に連設されるボールジョイントとを有している。
ボールジョイントは封止部材２０に螺着された筒状の軸部３３と、軸部３３の先端に一体的に形成される球体３１と、球体３１を回動自在に抱持する有底筒状の保持部とを備え、軸部３３と球体３１にはロッド４が移動可能に挿通される穴３２からなる中空部が形成され、中空部は球体３１を貫通させない深さに設定されると共に球体３１と封止部材２０により密閉状態とされている。
以下、各実施の形態をそれぞれ説明する。

なお、本実施の形態のように制振用途に供される場合には、油圧緩衝器１に、シリンダロック機能を搭載させても良く、また、用途により油圧緩衝器１にアクチュエータとしての機能を搭載させても良い。

以下、詳細に説明すると、シリンダ２は筒状に形成され、その両端には、シリンダ２を封止する封止部材２０，２１が結合され、この封止部材２０，２１の軸芯部にはロッド４が挿入される孔２２，２３が設けられている。

そして、この孔２２，２３内には、軸受２４を介してロッド４が摺動自在に挿入され、また、ロッド４と封止部材２０，２１との間をシールするシール部材２５が設けられてシリンダ２内が油密状態下に保持されるとともに、一方の孔２３内のみに、シリンダ２内に埃等が侵入することを防止するダストシール２６が設けられている。

さらに、封止部材２０の左端には、継手部材Ｆが螺着されており、この継手部材Ｆは、ボールジョイントＪ１の一部をなす球体５と、球体５から延設される軸部６とで構成されている。

この軸部６は、筒状に形成されるとともに、外周側に雄螺子が設けられ、封止部材２０における孔２２の図１中左端側内周に形成の雌螺子に螺着されている。

また、球体５は、軸部６の先端に設けられて軸部６と一体的に形成され、シリンダ２側に上記軸部６を介して連設されている。

この場合、球体５と軸部６とを一体的に形成することで、この部分における剛性を高くすることができる利点がある。

そして、この継手部材Ｆの軸芯部全体、すなわち、球体５および軸部６の軸芯部に、中空部たる孔９が設けられ、この孔９内には、封止部材２０の図１中左端から突出するロッド４が挿通される。

なお、この中空部たる孔９の内径は、ロッド４の移動を妨げることがないように、ロッド４の外径より大きくしてあればよい。

さらに、上記球体５は、保持部１０に抱持され、この球体５と保持部１０とでボールジョイントＪ１が構成されている。

保持部１０は、内部に球体５を回動自在に抱持できるように中空部を設けてあり、具体的には、有底筒状の保持部材１１と筒状の保持部材１２とで構成され、各保持部材１１，１２の内部には、球体５を受けられるように、球面状の凹部が設けられ、この２つの保持部材１１，１２で球体５を潤滑剤の配在下で挟み込むことにより、球体５は保持部１０に締めつけられるとともに回動自在に抱持される。

そして、上記保持部１０の各部材１１，１２のうち外方側に配置される保持部材１１は、上記したように有底筒状であり、また、保持部材１１，１２で球体５を潤滑剤配在下で締めつけるように挟持しているので、ボールジョイントＪ１として構成されると、球体５内の孔９は密閉状態とされる。

さらに、ロッド４の図１中右端には、ボールジョイントＪ２の一部を構成する球体１３が結合され、この球体１３は、保持部１４に抱持され、球体１３と保持部１４とでボールジョイントＪ２が構成されている。

ボールジョイントＪ２にあっても、保持部１４は、ボールジョイントＪ１と同様に、筒状の２つの保持部材１５，１６で構成され、この保持部材１５，１６で球体１３を挟み込むことにより、球体１３は保持部１４に締めつけられるとともに回動自在に抱持される。

なお、本実施の形態においては、保持部１０を構成する保持部材１１を有底筒状に形成しているが、これをボールジョイントＪ２における保持部材１６と同様に筒状に形成して、これに開口端を封止するキャップを取付けて孔９の密閉状態を確保するとしてもよい。

転じて、ロッド４の中間部には、ピストン３が連結されており、このピストン３によりシリンダ２内には部屋Ｒ１と部屋Ｒ２とが隔成される。

なお、図示はしないが、部屋Ｒ１と部屋Ｒ２とを連通する通路が、たとえば、ピストン３内やロッド４内に設けられるとともに、この通路の途中に図示しない減衰力発生要素が設けられ、ピストン３が図１中左右に移動すると、シリンダ２内に充填された作動油は、該通路を介して各部屋Ｒ１，Ｒ２間を移動するので、油圧緩衝器１は、作動油の減衰力発生要素通過時に生じる圧力損失により所定の減衰力を発生するようになっている。

また、シリンダ２内の作動油の温度変化による体積変化を補償するためには、図示しないがアキュムレータを設けるとすればよく、具体的には、ロッド４内もしくはシリンダ２の外方に設ければよい。ただし、油圧緩衝器１のスリム化という観点からは、ロッド４内に内設することが好ましい。

さて、上述のように構成された油圧緩衝器１にあっては、ロッド４は、シリンダ２端に連設された球体５内に移動自在に挿通されるから、ロッドの移動範囲を確保したうえで球体をシリンダ端に連設していた従来の油圧緩衝器ではデッドスペースとなるボールジョイント部分をもロッド４の移動範囲とすることができ、その分油圧緩衝器１の取付長Ｌ１を短くすることが可能となる。

そして、さらに、中空部たる孔９は密閉状態とされるため、シリンダ２の図１中左端側から埃等がシリンダ２内へ侵入する事はないので、この部分にダストシールを設ける必要がなくなる。

すなわち、孔９側からの埃等の侵入が防止されダストシールの設置が不要となるので、この分封止部材２０の軸方向の長さを短くすることができ、一層油圧緩衝器１の取付長Ｌ１を飛躍的に短くすることが可能となり、また、孔９側のダストシールが省略されることからロッド４の移動に対する摺動抵抗が低減されるので、ロッド４の移動がスムーズとなり、円滑なロッド４の移動が実現される。

以上より、取付長Ｌ１が従来の油圧緩衝器より短くなるので、間柱Ｓの幅を小さくすることが可能となり、また、狭いスペースへの油圧緩衝器の搭載性を向上させることが可能となる。

そして、ボールジョイントの一部をなす球体に中空部が設けられることから、中空部の体積分の重量が軽量化されるので、油圧緩衝器全体としての重量も軽量化でき、油圧緩衝器の取付作業および搬送の点で有利となる。

さらに、間柱Ｓの幅を小さくすることが可能であることから、構造体の柱と梁で作られるラーメンに対する間柱Ｓの占有面積が小さくなるので、ラーメンを壁以外の用途に使用することができる。

すなわち、ラーメン内に出入口、給排気および給排水等の配管設備、通風設備、採光設備等のいわゆる非構造部材を設けることが可能となり、複数のラーメンを組み合せて完成される構造物の設計に当り、構造物への非構造部材の配置の自由度を飛躍的に高められる。そして、構造物の設計自由度が高められるので、設計者の設計上の負担も軽減される。

なお、ロッド４が孔９内に侵入する場合、孔９内の気圧が高まるが、シリンダ２の部屋Ｒ１内の油圧はそれ以上に高められているのでシール部材２５のシール性を悪化することはないが、保持部１０を構成する保持部材１１を保持部材１６と同様に筒状に形成して、これに開口端を封止するキャップを取付けて孔９の密閉状態を確保する場合には、キャップを弾性材で形成しておけば、上記ロッド４の移動による孔９の気圧の変化を緩和することができ、シール部材２５のシール性を確実に保証することが可能となる。

つづいて、図２に示す第２の実施の形態における油圧緩衝器３０について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の部材については、同様の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略することとする。

この油圧緩衝器３０は、基本的には、第１の実施の形態における油圧緩衝器１と同様の構成とされ、第１の実施の形態と異なるのは、球体３１に設けられた中空部たる穴３２の密閉が球体３１側で行われていることである。

この異なる部分について、少々説明すると、継手部材Ｆ２は、球体３１と、球体３１の図２中右端から延設される軸部３３とで構成され、この軸部３３の外周側には、雄螺子が形成され、この雄螺子が封止部材２０の孔２２内周に形成の雌螺子に螺合されて、継手部材Ｆ２が封止部材２０に結合されている。

そして、この継手部材Ｆ２にあっても、球体３１と軸部３３の軸心部には、ロッド４が挿通可能なように、中空部たる穴３２が設けられているが、この穴３２は、軸部３３側から穿設され球体３１を貫通しない深さに設定されている。

したがって、この穴３２は、継手部材Ｆ２を封止部材２０に螺着するだけで密封状態とされ、これにより、第１の実施の形態と同様、油圧緩衝器３０の取付長を飛躍的に短くすることが可能となるとともにダストシールの省略が可能であるでロッド４の移動を円滑にすることができるのである。

なお、この第２の実施の形態にあっても、球体３１を第１の実施の形態と同様の形状として、すなわち、穴３２が球体を貫通するものとして、その図２中左端開口部にキャップを設けて穴３２の密封を実現するとしてもよく、やはり、この場合にもキャップを弾性材で形成して穴３２の気圧の変化を緩和しシール部材２５のシール性を確実に保証することが可能となる。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

第１の形態における油圧緩衝器の縦断面図ある。第２の実施の形態における油圧緩衝器の一部拡大縦断面図である。間柱に油圧緩衝器を介装した制振装置を示す概略図である。従来の油圧緩衝器の正面図である。

１，３０油圧緩衝器
２シリンダ
３ピストン
４ロッド
５，１３、３１球体
６，３３軸部
９中空部たる孔
１３球体
１０，１４保持部
１１，１２、１５，１６保持部材
２０，２１封止部材
２２，２３孔
２４軸受
２５シール部材
２６ダストシール
３２中空部たる穴
Ｆ，Ｆ２継手部材
Ｊ１、Ｊ２ボールジョイント
Ｒ１，Ｒ２部屋

Claims

シリンダと、上記シリンダ内に移動可能に挿通されるロッドと、上記シリンダを封止する封止部材と、上記シリンダ側に連設されるボールジョイントとを有し、
上記ボールジョイントは上記封止部材に螺着された筒状の軸部と、上記軸部の先端に一体的に形成された球体と、上記球体を回動自在に抱持する有底筒状の保持部材とを備え、上記軸部と上記球体には上記ロッドが移動可能に挿通される中空部が形成され、上記中空部は上記封止部材と上記保持部材とにより密閉状態とされる
ことを特徴とする両ロッド型の油圧緩衝器。
上記中空部が孔からなり、上記孔の内径を上記ロッドの外径より大きくしている請求項１に記載の両ロッド型の油圧緩衝器。
シリンダと、上記シリンダ内に移動可能に挿通されるロッドと、上記シリンダを封止する封止部材と、上記シリンダ側に連設されるボールジョイントとを有し、上記ボールジョイントは上記封止部材に螺着された筒状の軸部と、上記軸部の先端に一体的に形成される球体と、上記球体を回動自在に抱持する有底筒状の保持部材とを備え、上記軸部と上記球体には上記ロッドが移動可能に挿通される中空部が形成され、上記中空部は上記球体を貫通させない深さに設定されると共に上記上記球体と上記封止部材により密閉状態とされることを特徴とする両ロッド型の油圧緩衝器。
上記中空部が穴からなり、上記穴の内径を上記ロッドの外径より大きくしている請求項３に記載の両ロッド型の油圧緩衝器。
左右一対の間柱と、上下一対の梁と、上記上梁から下方に垂設される上側の間柱と、この上側の間柱に相対向しながら上記下梁から上方に垂設される下側の間柱と、上記上下の間柱からそれぞれ起立して相対向する一対のプレートとを有し、上記一対のプレートの間に介装される油圧緩衝器において、ロッド側に他のボールジョイントを連設し、各ボールジョイントを介して上記プレート間に介装することを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の両ロッド型の油圧緩衝器。