JP5142958B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

この発明は、緩衝器に関し、特に、たとえば、筒型に形成されてその伸縮位置に依存した減衰作用を具現化する緩衝器の改良に関する。

たとえば、筒型に形成されてその伸縮位置に依存した減衰作用を具現化する緩衝器としては、従来から種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１に開示の緩衝器にあっては、緩衝器を形成するシリンダ体内でのピストン体の摺動位置に依存する減衰作用が可変とされる。

すなわち、特許文献１に開示の緩衝器は、シリンダ体内をピストン体が摺動するときにシリンダ体内にピストン体で画成されてピストン体を挟む二つとなる両方の圧力室がピストン体に配設の減衰手段を介して連通し、このとき、減衰手段によって所定の減衰作用が具現化される。

そして、この緩衝器にあっては、シリンダ体が両端部の内周にシリンダ体の軸線方向に沿う一対の溝を有し、したがって、シリンダ体内のピストン体がいわゆるストロークエンド近傍に至って溝に対向する状態になると、ピストン体を迂回する、すなわち、ピストン体に配設の減衰手段を迂回するバイパス路が形成され、したがって、両方の圧力室がこのバイパス路を介して連通する状態になる。

そしてまた、この緩衝器にあっては、ピストン体が相反する方向の流れを阻止する一対のチェック手段を有し、この一対のチェック手段は、両方の圧力室がバイパス路を介して連通するときに、ピストン体がシリンダ体内で選択された一方向に摺動するときにはバイパス路を連通状態に維持するが、ピストン体が反転して摺動する場合にはバイパス路を遮断状態にする。

それゆえ、この特許文献１に開示の緩衝器によれば、ピストン体がシリンダ体の中央部付近で摺動する場合には、両方の圧力室がピストン体に配設の減衰手段を介して連通して、言わば高い減衰作用を具現化し得る。

その一方で、ピストン体がシリンダ体内を大きいストロークで摺動していわゆる所定のストローク範囲を超えると、バイパス路が開放されて両方の圧力室がバイパス路を介して連通され、それまで高かった減衰作用を低くし得る。

そして、このストロークエンド近傍にまでシリンダ体内で摺動していたピストン体が反転してシリンダ体の中央部付近に迄戻る場合には、それまで連通状態にあったバイパス路が遮断状態にされて、高い減衰作用を具現化し得る。
特開２００３‐３２２１９３号公報（明細書中の段落００２１，同００２４から同００２６，同００２８から同００３０，図１および図３参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の緩衝器にあっては、伸縮位置に依存して減衰作用を可変にする点で、基本的に問題がある訳ではないが、その実施化を勘案すると些かの不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、上記した文献開示の緩衝器をも含めてだが、凡そこの種の位置依存型とされる緩衝器にあっては、その設置に際して、ピストン体がシリンダ体内にあっていわゆる中立位置に位置決められていることが肝要とされる。

しかし、この種の緩衝器が設置される実際を看ると、様々な要因から、緩衝器の取り付け長さが区々となることが多く、その結果、この区々となる取り付け長さの下にあって、特に大型となる緩衝器おいてシリンダ体に対してピストン体が中立位置にあるようにするのが容易でなく、このことから正確な設置状態を具現化できなくなる危惧がある。

そして、シリンダ体内に対してピストン体が中立位置にないままに設置されると、ピストン体とシリンダ体の溝とで形成されるバイパス路が開閉されるタイミングが狂い、その意味で所定の機能の発揮を期待できなくなり、緩衝器を設置する意味を無駄にすると指摘される可能性がある。

一方、上記の緩衝器にあって、バイパス路は、ピストン体と、シリンダ体の内周に設けた溝とで形成されるが、このとき、ピストン体とシリンダ体との間には両者間の摺動性を保障する上から基本的に摺動隙間が出現され、したがって、この摺動隙間を介しての流体の漏れが発現される。

すなわち、ピストン体とシリンダ体との間における流体の漏れを防止するために、ピストン体の外周にピストンシールのようなシール部材を介装させると、このシール部材のバイパス路を形成する溝へのいわゆるはみ出しが発現され、ピストン体のシリンダ体に対する摺動性に、すなわち、緩衝器における作動性に支障を来たすので、シール部材による漏れ阻止を実践できない。

このことからすると、上記の摺動隙間による流体の漏れが問題にならない場合はともかくとして、緩衝器の規模や用途によっては、この摺動隙間による流体の漏れで、緩衝器の伸縮作動を阻止できなくなり、たとえば、緩衝器が制振ダンパとされて風による建物の揺れを阻止しようとしても、これを具現化できなくなることが危惧される。

この発明は、上記した現状を鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、設置性を良くしながら伸縮位置に依存する減衰作用の具現化を可能にして、その汎用性の向上を期待するのに最適となる緩衝器を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明による緩衝器の構成を、シリンダ体と、このシリンダ体内に摺動可能に収装されながらこのシリンダ体内に一対となる両方の圧力室を画成すると共にこの両方の圧力室の連通を許容する減衰手段を有するピストン体と、このピストン体に連結されながら上記圧力室の軸芯部を挿通して上記シリンダ体の閉塞端から先端を外部に突出させるロッド体と、上記両方の圧力室間における相互連通を許容するバイパス路と、このバイパス路中に配設されてこのバイパス路における開閉を可能にする制御手段と、この制御手段に間隔を有しながら対向して上記ロッド体の上記シリンダ体に対する没入動作に追従して上記制御手段を開放作動させる入力手段とを有してなる緩衝器において、上記減衰手段が一対とされながら上記両方の圧力室における相反する方向への連通を許容する並列配置とされると共に、上記制御手段が一対とされながら上記バイパス路における上記両方の圧力室間の相反する方向への連通を許容する並列配置とされ、上記制御手段が対向する上記入力手段からの推力を先端に入力させる入力軸と、この入力軸の基端に連設されながら後退時に上記バイパス路を開放する弁体と、この弁体に先端が連設されながら軸径を上記入力軸の軸径より大径にして後端を大気中におく基軸とを有し、この基軸の後端に隣設の附勢バネからの附勢力で上記弁体が前進方向に附勢されるとする。

それゆえ、この発明にあっては、シリンダ体内に摺動可能に収装されてシリンダ体内に一対となる両方の圧力室を画成するピストン体が両方の圧力室の連通を許容する減衰手段を有するから、シリンダ体外のバイパス路が遮断された状態で、シリンダ体に対してロッド体が出没する作動時には、減衰手段によって高い減衰作用が具現化される。

そして、この発明にあっては、シリンダ体に対するロッド体の出没するストロークが大きく、したがって、一対となる制御手段に入力手段からの入力があるときには、それぞれバイパス路が開放され、このとき、制御手段がシリンダ体内の両方の圧力室における連通を許容する。

その結果、制御手段の作動でバイパス路が開放される迄はピストン体が有する減衰手段で高い減衰作用が具現化されていたものが、制御手段の作動によるバイパス路の開放でそれまでの減衰作用が低くなる。

そして、シリンダ体内でピストン体が反転して逆の行程に移行し、したがって、制御手段がその作動を解除すると、バイパス路が遮断されてピストン体が有する減衰手段による高い減衰作用が具現化される。

そしてまた、この発明にあっては、バイパス路がシリンダ体外に形成されると共に、このバイパス路を開閉する制御手段が入力手段からの入力で開閉作動するから、緩衝器が中立位置にあるか否かに拘わりなく、入力手段と制御手段との間隔、すなわち、制御手段が作動するまでの間隔たる不感帯ストロークを言わば左右で同一に設定することが可能になる。

すなわち、この発明の緩衝器を任意の場所に設置するとき、その設置場所におけるいわゆる設置間隔が区々となり、したがって、各緩衝器にあって、シリンダ体内でピストン体を完全な中立位置に位置決めることが事実上困難であるとしても、上記の不感帯ストロークを言わば左右で同一にすることで、あたかも緩衝器における中立状態を現出し得る。

その結果、この発明にあっては、緩衝器を設置する際に、緩衝器における中立状態を視認動作で確実に現出することが可能になり、従来凡そこの種の緩衝器を設置するのにあって、いわゆる中立状態の現出が容易でなく、したがって、緩衝器の設置に手間を要することに比較して、迅速な設置作業の実現が可能になる。

そして、この発明にあっては、バイパス路を開閉する制御手段が対向する入力手段からの推力たる外力を先端に入力させる入力軸の基端に連設されながら後退時にバイパス路を開放する弁体を有するから、バイパス路の開閉をスプールに依存する場合に比較して、流体の漏れを危惧しなくて済む。

そしてまた、この発明にあっては、制御手段において、弁体を挟む入力軸の軸径に対して後端が大気に開放される基軸の軸径を大きくするから、制御手段の開放動作たる弁体の後退動作の開始を小さい外力の入力で具現化でき、外力の入力を具現化する入力手段における負荷を小さくでき、入力手段を軽微にすることが可能になる。

さらに、この発明にあっては、バイパス路を緩衝器におけるシリンダ体外に設けて、シリンダ体とピストン体との間に設けないから、ピストン体の外周にピストンシールのようなシール部材を介装してシリンダ体とピストン体との間における流体の漏れを阻止することが可能になる。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明による緩衝器は、図示するところでは、筒型でしかも両ロッド型に形成の流体圧緩衝器からなり、たとえば、建築物の各階の床と天井との間に配設される制振ダンパとされる。

ちなみに、この緩衝器に利用される作動流体としては、気体に比較して収縮性が小さいとされる作動油が選択される。

そして、この緩衝器は、図１に示すように、シリンダ体１と、このシリンダ体１内に摺動可能に収装されながらこのシリンダ体１内に断面積を同一にする一対となる両方の圧力室、すなわち、図中で上方となる一方の圧力室Ｒ１と図中で下方となる他方の圧力室Ｒ２とを画成するピストン体２と、このピストン体２に連結されながら各圧力室Ｒ１，Ｒ２の軸芯部を挿通してそれぞれシリンダ体１の閉塞端から先端を外部に突出させるロッド体３とを有してなる。

このとき、ロッド体３は、この緩衝器が両ロッド型とされることから、断面積を同一にして基端がピストン体２に連結されながら先端がシリンダ体１の閉塞端を貫通してシリンダ体１の外に突出する図中で上方となる一方のロッド体３１と図中で下方となる他方のロッド体３２とからなる。

そして、この緩衝器にあって、ピストン体２は、上記の両方の圧力室Ｒ１，Ｒ２の連通を許容する減衰手段を有し、シリンダ体１は、バルブマウント４を一体的に連設させ、このバルブマウント４は、図示するところでは、ポート(符示せず)だけを有しながらシリンダ体１に連結されるプレート部４１と、このプレート部４１に連結されて制御手段を有する本体部４２とからなる。

このとき、ピストン体２が有する減衰手段は、所定の減衰作用を具現化する限りには、任意の構成を選択でき、また、バルブマウント４が有する制御手段についても、所定の制御を具現化する限りには、任意の構成を選択できる。

ところで、シリンダ体１は、この緩衝器が両ロッド型とされることからいわゆる筒体からなり、図示するところでは、図中の下端側部にはシリンダ体１と同径となるサブシリンダ部１１を同軸に連設させ、このサブシリンダ部１１内に他方のロッド体３２の図中で下端側となる先端側を導通させ、この他方のロッド体３２の下端側がいわゆる他部に干渉することを回避させ、また、このサブシリンダ部１１は、この緩衝器のいわゆる取り付けを可能にするブラケット１２を有している。

ピストン体２は、自身がシリンダ体１内に画成する両方の圧力室Ｒ１，Ｒ２の連通を許容する減衰手段、すなわち、言わば伸側用とされる減衰バルブ２１と言わば圧側用とされる減衰バルブ２２とを並列配置させてなる。

このとき、減衰バルブ２１，２２は、図示するところでは、上流側の圧力がクラッキング圧を超えると開放作動するように設定され、このクラッキング圧については任意に設定される。

ロッド体３は、図中で上方となる一方のロッド体３１の先端にブラケット３３を有し、このブラケット３３を利用してのこの緩衝器の取り付けを可能にしている。

それゆえ、この緩衝器にあっては、上記したブラケット１２，３３を利用しての所望の場所への取り付けが、すなわち、設置が可能とされ、その設置場所での作動、すなわち、いわゆる伸縮作動が可能とされる。

そして、この緩衝器にあっては、後述するバイパス路を無視すると、ピストン体２がシリンダ体１内を図中で上昇する場合を、たとえば、伸側作動時と仮定すると、一方の圧力室Ｒ１が減衰バルブ２１を介して他方の圧力室Ｒ２に連通し、このとき、減衰バルブ２１で所定の大きさの減衰作用が具現化される。

また、同じくこの緩衝器にあって、上記と逆に、ピストン体２がシリンダ体１内を図中で下降する場合を、圧側作動時と仮定すると、他方の圧力室Ｒ２が減衰バルブ２２を介して一方の圧力室Ｒ１に連通し、このとき、減衰バルブ２２で所定の大きさの減衰作用が具現化される。

つぎに、この緩衝器にあっては、上記の両方の圧力室Ｒ１，Ｒ２間における相互連通を許容するバイパス路（符示せず）、すなわち、図示するところでは、ピストン体２に配設の減衰バルブ２１，２２を迂回して両方の圧力室Ｒ１，Ｒ２をシリンダ体１の外で連通させるバイパス路を有してなる。

このとき、バイパス路は、いわゆる両端がシリンダ体１内の各圧力室Ｒ１，Ｒ２に対して、各圧力室Ｒ１，Ｒ２におけるいわゆる端で連通して、ピストン体２がシリンダ体１内を大きいストロークで摺動してシリンダ体1の端部に接近するストロークエンド近傍に至るときにも、シリンダ体１に開穿された開口が閉塞されずして各圧力室Ｒ１，Ｒ２のバイパス路への連通が妨げられない設定とされている。

ちなみに、このバイパス路におけるいわゆる中間部は、後述する制御手段たる制御バルブ５，６における入力軸５１，６１に形成の切り溝５１ｃ，６１ｃの領域で連通する。

一方、バイパス路は、図示するところでは、シリンダ体１に一体的に連設されるバルブマウント４に、すなわち、図示するところでは、プレート部４１および本体部４２に形成され、このとき、本体部４２が一対とされながらそれぞれ両方の圧力室Ｒ１，Ｒ２間の相反する方向の連通を許容するように並列配置とされる制御手段たる制御バルブ５，６と、このバイパス路における流体の流れ方向を制御するチェック手段たるチェックバルブ７，８とを有している。

このとき、バイパス路の本来的な機能を鑑みると、これがバルブマウント４に形成されるのはともかくとして、このバルブマウント４がシリンダ体１に保持されることは、この発明の緩衝器にあって、言わば好ましい。

すなわち、この発明の緩衝器にあって、バイパス路に配設される制御バルブ５，６は、後述する入力手段９を介してであるが、緩衝器の伸縮位置に依存して開閉作動することを要件にするから、少なくとも、この制御バルブ５，６を有するバルブマウント４にあっては、これがシリンダ体１の一部に擬制されて良く、したがって、この観点からして、バルブマウント４は、シリンダ体１に一体的に連設されてシリンダ体１に保持されるのが好ましい。

また、バルブマウント４についてだが、図示するところでは、プレート部４１と本体部４２とを有してなるが、その機能するところを勘案すると、プレート部４１と本体部４２とを区分しない一体に形成されてなるとしても良い。

そして、各制御バルブ５，６は、図示するところでは、ロッド体３のシリンダ体１に対する出没となる移動に追従する入力手段９からの入力によって開放作動して言わば一方の圧力室を他方の圧力室に連通させる。

すなわち、たとえば、制御バルブ５にあっては、シリンダ体１内に一方のロッド体３１が没入するようになる言わば圧側作動時に入力手段９からの入力によって開放状態に切り換えられ、このとき、バイパス路がこの制御バルブ５を構成する入力軸５１に形成の切り溝５１ｃで連通されることで、他方の圧力室Ｒ２がこの開放された制御バルブ５を介して一方の圧力室Ｒ１に連通し、このとき、制御バルブ６は、チェックバルブ７の作動もあって、自らの状態において閉鎖状態に維持され、その限りにおいてバイパス路を遮断する。

そして、制御バルブ６にあっても、シリンダ体１内から一方のロッド体３１が突出するようになる言わば伸側作動時に入力手段９からの入力によって開放状態に切り換えられ、このとき、バイパス路がこの制御バルブ６を構成する入力軸６１に形成の切り溝６１ｃで連通されることで、一方の圧力室Ｒ１がこの開放された制御バルブ６を介して他方の圧力室Ｒ２に連通し、このとき、制御バルブ５は、上記したところと同様に、チェックバルブ８の作動するところもあって、自らの状態において閉鎖状態に維持され、その限りにおいてバイパス路を遮断する。

なお、チェックバルブ７，８についてだが、上記したように、たとえば、一方のロッド体３１がシリンダ体１内に没入する緩衝器の言わば収縮によって制御バルブ５が開放作動するときにシリンダ体１内の圧力室Ｒ２の流体が制御バルブ６に流入することをチェックバルブ７が阻止し、制御バルブ５がいわゆる戻るとき、すなわち、シリンダ体１内から一方のロッド体３１が突出する伸長に反転することでシリンダ体１内の圧力室Ｒ１から流出される流体が未だ遮断状態になっていない制御バルブ５に流入するときにチェックバルブ８がこれを阻止して、制御バルブ５を所定の閉鎖状態に維持するように機能すると共に、緩衝器におけるピストン体２が有する減衰バルブ２１のみが作動し、所定の大きさの減衰力が発生される。

そして、一方のロッド体３１がシリンダ体１内から突出する緩衝器の言わば伸長によって制御バルブ６が開放作動するときにシリンダ体１内の圧力室Ｒ１の流体が制御バルブ５に流入するのをチェックバルブ８が阻止し、制御バルブ６がいわゆる戻るとき、すなわち、シリンダ体１内に一方のロッド体３１が没入する収縮に反転することでシリンダ体１内の圧力室Ｒ２から流出される流体が未だ遮断状態になっていない制御バルブ６に流入するときにチェックバルブ７がこれを阻止して、制御バルブ６を所定の閉鎖状態に維持するように機能すると共に、緩衝器におけるピストン体２が有する減衰バルブ２２のみが作動し、所定の大きさの減衰力が発生される。

以上のことからすると、この発明にあっては、制御バルブ５，６によってバイパス路を開閉することで、緩衝器で具現化される減衰作用の高低調整が可能とされるのはもちろんだが、チェックバルブ７，８の協働もあって、図４に示すような減衰力の変位特性が得られる。

ところで、制御バルブ５，６は、図示するところでは、入力軸５１，６１と、弁体５２，６２と、基軸５３，６３と、附勢バネ５４，６４とを有してなる。

すなわち、制御バルブ５，６にあって、まず、入力軸５１，６１は、対向する入力手段９からの推力たる外力を先端に入力させるもので、図示するところでは、前記したロッド体３と軸線方向を同じにしている。

そして、この入力軸５１，６１は、入力手段９に対向する先端部をバルブマウント４における本体部４２から外部に突出させて大気中におき、図示するところでは、詳しくは後述する図２に示すところに譲るが、先端部における軸長が長短調整可能とされ、入力手段９に対するストローク量の調整を、すなわち、後述する不感帯ストロークＬ１，Ｌ２の長短調整を可能にする。

なお、図示するところにあって、入力軸５１，６１には、後述する弁体５２，６２の上流側部たるスプール部において変位に応じた流量制御を実現する油路としての切り溝５１ｃ，６１ｃが一本または複数本形成されている。

つぎに、弁体５２，６２は、入力軸５１，６１の基端に直列されながら、すなわち、図示するところでは、一体に連設されながら入力軸５１，６１の後退によるその後退時にバイパス路を開放するもので、図示するところでは、ポペットからなり、したがって、この弁体５２，６２がスプールからなる場合に比較して、バイパス路における流体の漏れを効果的に阻止する。

そして、弁体５２，６２の上流側に切り溝５１ｃ，６１ｃが形成されるから、この切り溝５１ｃ，６１ｃを介しての流体の流れが利用されてストロークに応じた流量制御が可能になり、たとえば、前記した図４の特性図における符号Ｘで示す領域における波形をコントロールし得ることになる。

そして、基軸５３，６３は、弁体５２，６２に直列されながら、すなわち、図示するところでは、弁体５２，６２の後端に先端が一体に連設されながら軸径を入力軸５１，６１より大きくして後端が大気中におかれ、この基軸５３，６３の後端が大気中におかれる一方で入力軸５１，６１の先端が同じく大気中におかれるから、弁体５２，６２が後述する附勢バネ５４，６４のバネ力によってのみ前進状態に維持され、すなわち、バイパス路を閉鎖する状態に維持され、この緩衝器において、バイパス路が閉鎖状態にあるがままでのシリンダ体１内におけるピストン体２の摺動が許容される。

附勢バネ５４，６４は、図示するところではコイルスプリングからなるが、このとき、各附勢バネ５４，６４における附勢力は、極端に大小されない限りにおいて、いわゆる同一性が要求されない。

そして、この附勢バネ５４，６４にあっては、入力手段９からの推力が入力されるときに、収縮して基軸５３，６３の後退、すなわち、弁体５２，６２の後退を許容して、この弁体５２，６２を介してのバイパス路における流体の流れを許容する。

それゆえ、この弁体５２，６２をいわゆるバルブシート部に着座させてバイパス路を閉鎖状態に維持するについては、制御バルブ５，６が作動するときのフリクションに勝るバネ力を具有する附勢バネ５４，６４とされて良く、したがって、附勢バネ５４，６４についてはこれがコイルスプリングからなるとき、いわゆる軽微なコイルスプリングで足りる。

ところで、この発明にあって、制御バルブ５，６における弁体５２，６２を挟む入力軸５１，６１と基軸５３，６３との間におけるいわゆる軸径ａ，ｂを大小させるが、このことについて、図２に基づいて説明する。

ちなみに、制御バルブ５および制御バルブ６の構成は、基本的には同一であるので、この図２において制御バルブ６について説明することで、制御バルブ５についての説明を省略する。

すなわち、図２に示すように、制御バルブ６は、たとえば、前記したバルブマウント４(図１参照)における本体部４２に嵌挿される状態に配設されるスリーブ４３の軸芯部に収装された状態下に本体部４２にプラグ４４が螺着されることで定着される。

このとき、スリーブ４３は、図中で左端側となる先端側の段差部４３ａが本体部４２に対向するように形成された係止部４２ａに当接されていわゆる抜け止めされた状態に維持され、この状態下に、プラグ４４の図中で左端部となる先端部が本体部４２の図中で右側部となる開口端部に螺着され、所定位置に固定状態に定着される。

そして、この制御バルブ６にあって、本体部４２には、前記したシリンダ体１（図１参照）内の言わば一方の圧力室Ｒ１に連通する連通孔４２ｂと、言わば他方の圧力室Ｒ２に連通する連通孔４２ｃが開穿されている。

また、この制御バルブ６にあって、スリーブ４３には、本体部４２に開穿の連通孔に、すなわち、一方の連通孔４２ｂに対向するポート４３ｂと、他方の連通孔４２ｃに対向するポート４３ｃとが開穿されている。

このとき、一方のポート４３ｂは、弁体６２の図中で左側となるいわゆる上流側に位置決められ、他方のポート４３ｃは、弁体６２の図中で右側となるいわゆる下流側に位置決められている。

それゆえ、この制御バルブ６にあっては、上記の言わば一方の圧力室Ｒ１からの流体が本体部４２の連通孔４２ｂおよびスリーブ４３のポート４３ｂを介して弁体６２の上流側に流入し、弁体６２が附勢バネ６４の附勢力に抗して後退していわゆる流路を出現させるとき、流体がこの流路を介して弁体６２の背後側に流入すると共に、スリーブ４３のポート４３ｃおよび本体部４２の連通孔４２ｃを介して上記の言わば他方の圧力室Ｒ２に流入する。

一方、この制御バルブ６にあっては、入力軸６１がスリーブ４３の図中で左側となる先端側の軸芯部を貫通しながら図中で左端部となる先端部をスリーブ４３の外、すなわち、本体部４２外に突出させる状態におかれる。

このとき、入力軸６１は、先端部にいわゆるアジャスタ構造に形成されたストローク調整手段（符示せず）を有し、このストローク調整手段は、入力軸６１の先端部に出没可能に螺入される有頭ボルト６１ａを有し、この有頭ボルト６１の出没がこの有頭ボルト６１に螺装のロックナット６１ｂで固定される。

また、この制御バルブ６にあって、入力軸６１は、図中で右端となる基端に弁体６２を連設させるが、この弁体６２に連設される基端から先端側に向けて徐々に深くなりながら後述するスリーブ４３に開穿のポート４３ｂに対向する一本または複数本の流路としての切り溝６１ｃを有している。

ちなみに、この流路としての切り溝６１ｃは、弁体６２が後述するシート部４３ｄに着座しているときに、スリーブ４３の外に露呈しないのはもちろんである。

そして、この流路としての切り溝６１ｃは、弁体６２が後退するとき、直ちに弁体６２の前側に連通するとし、弁体６２の後退量が大きくなるに従い徐々にいわゆる溝における深い方を弁体６２の前側に連通させてそこにおける流体の流量を徐々に多くする。

ところで、制御バルブ６を具体化する実際を鑑みると、後述する弁体６２を上記した入力軸６１と後述する基軸６３との間に一体に形成するについては、図３に示すように、加工時の工具のいわゆる逃げ用の環状凹溝Ａおよび環状凹溝Ｂが形成されるのが常態である。

そこで、この逃げ用の環状凹溝Ａ，Ｂが形成されることを勘案すると、環状凹溝Ｂについてはともかく、環状凹溝Ａの形成は、前記した油路としての切り溝６１ｃの始点位置が図２に示すところと比較して、弁体６２の先端から言わば離れた位置から開始する。

その結果、この図３に示すところによる場合には、入力手段９からの入力で入力軸６１がバルブマウント４内に没入されるとき、すなわち、弁体６２が図中で右行して後述するシート部４３ｄから離脱するとき、バイパス路が開放された状態にならず、爾後に切り溝６１ｃを介して流体が流れるときにバイパス路の開放が開始され、それまでが言わば不感帯を形成する。

それゆえ、この発明の制御バルブ６にあって、入力軸６１に切り溝６１ｃを形成するのにあって、原理的には、図２に示すように、切り溝６１ｃが弁体６２の先端に連続するように形成されても良く、また、加工の実際を勘案すれば、図３に示すように、離れて形成されても良い。

つぎに、この制御バルブ６にあって、弁体６２は、図２中で左方向に向けて収斂される態様に形成され、入力軸６１のスリーブ４３内に位置決められる基端に前端が一体に連設され、いわゆる前進状態にあるときに、いわゆるテーパ部をスリーブ４３のほぼ中央部に形成の段差部たるシート部４３ｄに離脱可能に着座させるポペットからなる。

さらに、この制御バルブ６にあって、基軸６３は、図２中で左端となる先端が弁体６２の後面に一体に連設されながら軸径ｂを入力軸６１の軸径ａより大きくし、スリーブ４３の図２中で右側となる後端側の軸芯部を挿通する。

そして、このとき、プラグ４４の先端部の軸芯部に基軸６３の図中で右端部となる後端部が貫通され、この基軸６３のプラグ４４との間、スリーブ４３とバルブマウントにおける本体部４２との間、および、プラグ４４と本体部４２との間には、符示しないが、それぞれシール部材が配設され、いわゆる流体の漏れが阻止される。

そしてまた、プラグ４４の軸芯部には、コイルスプリングからなる附勢バネ６４が収装され、この附勢バネ６４は、軸芯部に透孔（符示せず）を有しながらプラグ４４の図中で右端部となる開口端部に螺着されるキャップ４５で抜け止めされる。

このとき、附勢バネ６４の図２中で左端となる先端は、プラグ４４内に移動可能に収装されたバネ受６４ａに係止され、このバネ受６４ａの軸芯部には、基軸６３の細径化された後端部が嵌挿される。

なお、附勢バネ６４の図２中で右端となる基端は、同じくプラグ４４内に収装されて軸芯部に透孔（符示せず）を有するバネ受６４ｂに担持され、このバネ受６４ｂは、上記のキャップ４５との間にフィルタ４５ａを介在させながら両者の透孔を連通させる。

それゆえ、この制御バルブ６にあっては、前記したところであるが、弁体６２たるポペットでバイパス路を閉鎖するから、スプールでバイパス路を閉鎖する場合に比較して、流体の漏れを危惧しなくて済み、したがって、たとえば、この緩衝器が制振ダンパとされて風による建築物の揺れを阻止するとき、これを確実に実現し得る。

一方、入力軸６１を後退させてポペットからなる弁体６２を後退させ言わばバイパス路を連通させるときには、切り溝６１ｃに流体が流入し、したがって、入力軸６１には流体力が作用して、この入力軸６１が前進方向に押し戻される状況になる。

この入力軸６１に作用する流体力は、入力軸６１の作動性を阻害するのはもちろんのこと、入力手段９における入力軸６１への押し込み力を大きくさせるので、この入力軸６１に作用する流体力を解消することが肝要になる。

そして、この制御バルブ６にあっては、弁体６２を挟む入力軸６１と基軸６３とが軸径ａ，ｂを大小する、すなわち、基軸６３の軸径ｂを入力軸６１の軸径ａより大きくしながら入力軸６１の先端部を大気中におくと共に基軸６３の後端を大気中に置くことで、この軸径ａ，ｂの大小による面積差により、入力軸６１における押し込み力に対向する力を小さくでき、弁体６２が下流側の圧力によって摺動し易くなり、弁体６２を後退させるために入力軸６１に入力する外力を小さくできる。

このように、入力軸６１の軸径ａを基軸６３の軸径ｂより小さくすることで、この入力軸６１に流体圧が作用するとき、すなわち、入力軸６１に形成の切り溝６１ｃに流体圧が導入されるとき、この制御バルブ６が簡単に開放作動する。

そして、このことからすると附勢バネ６４のバネ力は、制御バルブ６が作動するときのいわゆるフリクションに打ち勝つ程度で足りることを意味し、したがって、バネ力が大きくなることによる関連部品の高強度性などが要求されない点で有利となる。

そしてまた、附勢バネ６４の附勢力を小さく設定できるから、後述する入力手段９における附勢バネ９４の附勢力を小さくでき、したがって、入力手段９の構成を軽微にし、あるいは、コンパクトにし得る。

一方、入力手段９は、基本的には、前記したロッド体３の動きに同期するように形成され、図１に示すように、制御バルブ５，６に対応するように一対とされて、図示するところでは、図中で上方となる一方のロッド体３１に連結される連結部材９１と、軸線方向を油圧緩衝器におけるピストン体２の摺動方向に、すなわち、ロッド体３の軸線方向に沿わせながらバルブマウント４における本体部４２に保持されるガイドロッド９２とを有してなる。

そして、ガイドロッド９２は、本体部４２に可動的に、すなわち、出没可能に保持されながら上記の連結部材９１に連結され、連結部材９１は、図示する実施形態では、いわゆる内側にあるバルブマウント４を取り囲む態勢の横向き幅広角Ｕ字状の断面を呈するように折り曲げ形成され、また、いわゆる中間部に調整部９１ａを有し、後述する不感帯ストロークＬ１，Ｌ２、すなわち、入力手段９と制御バルブ５，６との間に出現する間隔の長短調整を可能にしている。

また、ガイドロッド９２は、本体部４２からロッド体３の軸線方向の外側に突出する両端部たる先端部に移動可能に介装されながらこの先端部からガイドロッド９２の軸線方向に抜け出る移動が許容される、すなわち、後退が許容される入力部（符示せず）を有している。

そして、この入力部は、ガイドロッド９２の先端部に移動可能に介装されて制御バルブ５，６に選択的に対向するプッシュ部材９３と、このプッシュ部材９３の背後側に配設されてこのプッシュ部材９３を前進方向に附勢する附勢バネ９４とを有している。

このとき、プッシュ部材９３は、制御バルブ５，６における入力軸５１，６１の先端に対して間隔を有しながら対向し、この間隔を不感帯ストロークＬ１，Ｌ２にしている。

また、このプッシュ部材９３は、ガイドロッド９２に形成の段差部（符示せず）に担持され、附勢バネ９４のバネ力によって段差部にいわゆる押し付けられている。

それゆえ、この入力手段９にあっては、たとえば、一方のロッド体３１がシリンダ体１内に没入するときに、上記した不感帯ストロークＬ１以上にロッド体３１がシリンダ体１内に没入するまでは、プッシュ部材９３が制御バルブ５における入力軸５１の先端に干渉せず、したがって、制御バルブ５は、これが開放作動しない。

そして、ロッド体３１がシリンダ体１内に没入するストロークが上記の不感帯ストロークＬ１以上になると、プッシュ部材９３が制御バルブ５における入力軸５１の先端に当接し、この入力軸５１をバルブマウント４における本体部４２内に没入させ、したがって、制御バルブ５は、これが開放作動する。

そしてまた、上記の作動は、他方のロッド体３２がシリンダ体１内に没入するときにも、入力手段９において言わば反対側のプッシュ部材９３が制御バルブ６における入力軸６１に対して同様に作動し、したがって、制御バルブ６も上記の制御バルブ５と同様の作動をする。

そして、附勢バネ９４は、上記のプッシュ部材９３とガイドロッド９２に螺装のバネ受９５との間に配設され、このバネ受９５は、図示するところにあって、ガイドロッド９２の螺条軸部９２ａでの螺装位置をこのガイドロッド９２の軸線方向に移動可能にして、附勢バネ９４の伸縮長さの長短調整を可能にし、附勢バネ９４のイニシャル荷重の調整を可能にしている。

ところで、この入力手段９にあって、プッシュ部材９３は、ガイドロッド９２の段付き部に介装されるにあって、附勢バネ９４に打ち勝つようにしてガイドロッド９２の軸線方向の外側に抜け出る移動が許容されている。

すなわち、この入力手段９にあって、附勢バネ９４のバネ力は、制御バルブ５，６における附勢バネ５４，６４のバネ力と、制御バルブ５，６の作動時における摩擦力および流体力との合力に勝るとしており、したがって、プッシュ部材９３が言わば前進して制御バルブ５，６における入力軸５１，６１に当接されるときには、この入力軸５１，６１を附勢バネ５４，６４のバネ力と、制御バルブ５，６の作動時における摩擦力および流体力との合力に打ち勝って後退させる。

このとき、プッシュ部材９３は、附勢バネ９４によって附勢されているために、見掛け上では、ガイドロッド９２と一体となって前進することになり、ロッド体３と同じ作動になる。

しかしながら、制御バルブ５，６において弁体５２，６２の後退が機械的に阻止される状態になると、あるいは、入力軸５１，６１がバルブマウント４における本体部４２に完全に没入された状態になると、入力軸５１，６１の後退が停止されるので、以降のプッシュ部材９３の変動たる言わば前進も阻止され、附勢バネ９４が収縮される。

すなわち、入力手段９は、緩衝器におけるシリンダ体１内へのロッド体３の没入時に制御バルブ５，６を開放作動させてバイパス路を開放させると共にバイパス路を開放した制御バルブ５，６をさらに開放作動させる推力の入力を停止する。

そして、制御バルブ５，６における作動ストロークが停止された以降も引き続きプッシュ部材９３が本体部４２に押し付けられる状況になると、あたかもプッシュ部材９３が附勢バネ９４のバネ力に打ち勝って後退する状況が現出され、このとき、油圧緩衝器におけるロッド体３は、さらなる伸縮作動が可能とされる。

以上のように、この緩衝器にあっては、シリンダ体１に対してロッド体３が出没するいわゆる伸縮作動時にその伸縮量が上記した不感帯ストロークＬ１，Ｌ２を超えるとき、言わば対応する制御バルブ５，６が開放作動してバイパス路を連通状態に切り換える。

それゆえ、このことからすれば、この緩衝器にあって、上記の不感帯ストロークＬ１，Ｌ２を同一にするときには、緩衝器がいわゆる中立状態にある。

すなわち、緩衝器を任意の場所に設置するとき、その設置場所におけるいわゆる設置間隔が区々となり、したがって、緩衝器にあって、シリンダ体１内でピストン体２を完全な中央部に位置決めることが、すなわち、中立状態にすることが事実上困難であるとしても、上記の不感帯ストロークＬ１，Ｌ２を同一にする調整作業をすることで、シリンダ体１に対するピストン体２のいわゆる中立状態を現出することが可能になる。

そして、このとき、シリンダ体１内でピストン体２が完全な中立状態にないとしても、多くの場合に、そのズレは、いわゆる許容差よりは大きくなるがいたずらに大きくならないから、不感帯ストロークＬ１，Ｌ２を同一にする調整で、緩衝器が中立状態にあると擬制しても問題はないと言い得る。

以上からすれば、この発明にあっては、緩衝器を設置する際に、バルブ装置における中立状態を視認しながら確実に現出することが可能になり、従来凡そこの種の緩衝器を設置するのにあって、いわゆる中立状態の現出が容易でなく、したがって、緩衝器の設置に手間を要していたことに比較して、迅速な設置作業の実現が可能になる。

そして、この発明にあっては、制御バルブ５，６における附勢バネ５４，６４のバネ力を小さくできるから、すなわち、制御バルブ５，６において、基軸５３，６３における軸径ｂを入力軸５１，６１における軸径ａより大きくするから、入力軸５１，６１たるいわゆるスプールの戻る方向たる前進方向の力、すなわち、入力手段９に対向する力を小さくできる。

このことから、この発明にあっては、附勢バネ５４，６４に対抗する入力手段９における附勢バネ９４のバネ力を小さく設定でき、したがって、この入力手段９の構成を簡素化しあるいは軽微にし得ることになる。

ちなみに、入力手段９における附勢バネ９４のバネ力は、制御バルブ５，６における附勢バネ５４，６４のバネ力より大きくなり、したがって、入力手段９による入力軸５１，６１への操作力の入力時に入力手段９における附勢バネ９４が収縮しないのはもちろんである。

前記したところは、この発明によるバルブ装置を装備する緩衝器が建築物における制振ダンパとされる場合を例にしているが、この発明が意図するところからすれば、この緩衝器が建築物以外の、たとえば、鉄道車両や機器類の制振用として利用されても良い。

そして、前記したところでは、この発明が両ロッド型の緩衝器に具現化されるとしたが、この発明が意図するところからすれば、この発明が片ロッド型の緩衝器に具現化されても良く、さらには、凡そ気体以外のいわゆる収縮しないとされる流体を利用する緩衝器であれば、その具現化が可能になる。

また、前記したところでは、図１に示すように、制御バルブ５，６が図中での左右方向に緩衝器に並列する態勢に配設されて奥行き寸法を短くしているが、この発明が意図するところからすれば、図示しないが、並列する制御バルブ５，６が緩衝器に重ねられるように配設されて幅寸法を狭くしても良い。

さらに、前記したところでは、この発明によるバルブ装置を装備する緩衝器にあって、バルブマウント４がシリンダ体１に一体に保持されてなる場合を例にして説明したが、この発明にあっては、バルブマウント４がシリンダ体１と分離されていても、緩衝器における中立状態の実現が可能になる。

すなわち、緩衝器を所定の位置に設置するについて、先に、シリンダ体１を大まかに看て中立状態にあると言える状況で設置場所に設置し、爾後に、シリンダ体１から分離されているバルブマウント４を移動して、不感帯ストロークＬ１，Ｌ２を言わば左右で同一にすれば、この緩衝器における中立状態を実現し得る。

そして、バルブマウント４にあって、図示するところでは、プレート部４１と本体部４２とに分離形成されてなるとしたが、このバルブマウント４が機能するところからすると、プレート部４１と本体部４２とが一体に形成されてなるとしても良い。

そしてまた、この発明によるバルブ装置では、制御バルブ５，６の具体化にあって、これが一軸に形成されるのではなく、二軸に形成されるから、これがバルブマウント４に装備される場合や、あるいは、シリンダ体１内に装備される場合を考慮すると、バルブマウント４の小型化を妨げたり、あるいは、シリンダ体１内への装備性を不利にしたりする不具合の招来を回避できる。

もっとも、この発明が意図するところからすれば、図示しないが、制御バルブ５，６の具現化にあって、これがいわゆる一軸方向に直列配置されても良い。

さらに、制御バルブ５，６は、ポペットからなる弁体５２，６２を有することで、この制御バルブ５，６がいわゆるスプールのみを有する場合に比較して、バイパス路における流体の漏れを効果的に阻止するが、ポペットを有する限りには、スプールを併設させても良い。

さらには、上記の弁体５２，６２が機能するところを勘案すると、これがスプールからなるとしても良く、また、スプールからなるとき、これにポペットを直列させても良い。

この発明の一実施形態による緩衝器を原理的に示す図である。 図１における制御手段の一実施形態を示す断面図である。 図２に示す制御手段の他の実施形態を示す部分拡大図である。 ピストン体が有する減衰手段による減衰力の変位特性を示す図である。

符号の説明

１ シリンダ体
２ ピストン体
３ ロッド体
４ バルブマウント
５，６ 制御手段たる制御バルブ
７，８ チェック手段たるチェックバルブ
９ 入力手段
２１，２２ 減衰手段たる減衰バルブ
３１ 一方のロッド体
３２ 他方のロッド体
５１，６１ 入力軸
５２，６２ 弁体
５３，６３ 基軸
５４，６４ 附勢バネ
Ｒ１，Ｒ２ 圧力室

Claims (8)

1. シリンダ体と、このシリンダ体内に摺動可能に収装されながらこのシリンダ体内に一対となる両方の圧力室を画成すると共にこの両方の圧力室の連通を許容する減衰手段を有するピストン体と、このピストン体に連結されながら上記圧力室の軸芯部を挿通して上記シリンダ体の閉塞端から先端を外部に突出させるロッド体と、上記両方の圧力室間における相互連通を許容するバイパス路と、このバイパス路中に配設されてこのバイパス路における開閉を可能にする制御手段と、この制御手段に間隔を有しながら対向して上記ロッド体の上記シリンダ体に対する没入動作に追従して上記制御手段を開放作動させる入力手段とを有してなる緩衝器において、
   上記減衰手段が一対とされながら上記両方の圧力室における相反する方向への連通を許容する並列配置とされると共に、
   上記制御手段が一対とされながら上記バイパス路における上記両方の圧力室間の相反する方向への連通を許容する並列配置とされ、
   上記制御手段が対向する上記入力手段からの推力を先端に入力させる入力軸と、この入力軸の基端に連設されながら後退時に上記バイパス路を開放する弁体と、この弁体に先端が連設されながら軸径を上記入力軸の軸径より大径にして後端を大気中におく基軸とを有し、この基軸の後端に隣設の附勢バネからの附勢力で上記弁体が前進方向に附勢されることを特徴とする緩衝器。
2. 上記バイパス路が上記シリンダ体の外に配設されてこのシリンダ体に保持されるバルブマウントに形成されてなる請求項１に記載の緩衝器。
3. 上記入力手段が上記制御手段に対向する入力部を有すると共に、この入力部と上記制御手段との間隔を広狭調整可能にしてなる請求項１または請求項２に記載の緩衝器。
4. 上記入力手段に対向する上記入力軸における先端部の軸長が長短調整可能とされてなる請求項１，請求項２または請求項３に記載の緩衝器。
5. 上記制御手段にこの制御手段が許容する上記両方の圧力室間における連通方向と逆方向となる連通を阻止するチェック手段が併設されてなる請求項１，請求項２，請求項３または請求項４に記載の緩衝器。
6. 上記基軸の後端に隣設の上記附勢バネがこの基軸の後端部を先端部の軸芯部に貫通させるプラグ内に収装され、
   このプラグの開口端部に軸芯部に透孔を有するキャップが螺着され、
   上記附勢バネの先端が上記プラグ内に収装のバネ受に係止されると共に基端が上記プラグ内に収装のバネ受に担持される請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５に記載の緩衝器。
7. 上記入力手段が上記入力軸に対向するプッシュ部材と、このプッシュ部材の背後側に配設されてこのプッシュ部材を前進方向に附勢する附勢バネと、この附勢バネを上記プッシュ部材との間に設けるバネ受とを備えている請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６に記載の緩衝器。
8. 上記入力軸が上記入力手段からの入力で上記制御手段の開放状態への切り換え時にこの入力軸を挟んでの上記バイパス路における上流側と下流側との連通を許容する切り溝を備える請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７に記載の緩衝器。

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