JP5182668B2 - Hydraulic buffer - Google Patents
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Description
本発明は、液圧緩衝器に関する。 The present invention relates to a hydraulic shock absorber.
建物等の免震システムに使用される油圧緩衝器(液圧緩衝器)は、例えば、特許文献1に開示されている。この種の油圧緩衝器では、振動を検出する複数個の加速度センサと該加速度センサの検出結果に基づき減衰力を段階的に切替える複数個の電磁弁とを要することから、コストの増大を招くと共に定期的なメンテナンスが必要になる。
そこで本発明は、コストの削減およびメンテナンスの容易化が可能な液圧緩衝器を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a hydraulic shock absorber capable of reducing cost and facilitating maintenance.
上記課題を解決するために、本発明に係る液圧緩衝器は、作動液が充填されるシリンダと、該シリンダ内に挿入されて前記シリンダ内を2つの圧力室に画分するピストンと、該ピストンに連結されるピストンロッドと、前記シリンダの端部に設けられて前記ピストンロッドを軸方向へ案内するロッドガイドと、前記作動液が充填される補助タンクと、該補助タンクと前記圧力室との間で前記作動液を流通させる液通路と、該液通路を流通する前記作動液に減衰力を発生させる減衰力発生手段と、該減衰力発生手段の減衰力を切替える減衰力切替え手段と、を有する液圧緩衝器であって、前記減衰力切替え手段は、弁の開閉により前記減衰力発生手段の減衰力が低い側と高い側とに切替えられる減衰力切替え弁と、外部からの操作により前記減衰力切替え弁を開閉させる外部スイッチと、前記シリンダの外部に設けられる錘と、前記ピストンロッドの伸縮に連動して軸方向へ移動可能なスライド機構と、一端が前記錘に接続されて他端が前記外部スイッチの操作部に接続される連結部材と、を有し、前記スライド機構の移動距離が規定値以上となった場合に、前記スライド機構により前記錘が落下し、これにより、前記連結部材を介して前記外部スイッチの操作部が操作されて、前記減衰力切替え弁の弁が開閉されることにより、前記減衰力発生手段の減衰力が切替えられることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a hydraulic shock absorber according to the present invention includes a cylinder filled with hydraulic fluid, a piston that is inserted into the cylinder and divides the cylinder into two pressure chambers, A piston rod connected to the piston; a rod guide provided at an end of the cylinder for guiding the piston rod in the axial direction; an auxiliary tank filled with the hydraulic fluid; the auxiliary tank; and the pressure chamber; A fluid passage for flowing the hydraulic fluid between, a damping force generating means for generating a damping force in the hydraulic fluid flowing through the fluid passage, a damping force switching means for switching the damping force of the damping force generating means, The damping force switching means includes a damping force switching valve that is switched between a low side and a high side by the opening and closing of the valve, and an external operation. Said decrease An external switch that opens and closes the force switching valve, a weight provided outside the cylinder, a slide mechanism that can move in the axial direction in conjunction with the expansion and contraction of the piston rod, and one end connected to the weight and the other end A connecting member connected to the operation portion of the external switch, and when the moving distance of the slide mechanism becomes a specified value or more, the weight is dropped by the slide mechanism, and thereby the connecting member The damping force of the damping force generating means is switched by opening and closing the damping force switching valve by operating the operation part of the external switch via the switch.
本発明によれば、コストの削減およびメンテナンスの容易化が可能な液圧緩衝器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a hydraulic shock absorber capable of reducing cost and facilitating maintenance.
本発明の一実施形態を図1−図7に基づいて説明する。ここでは、建物の免震システムに使用する油圧緩衝器1(液圧緩衝器)を説明する。
図1に示されるように、油圧緩衝器1は、アウタケース2の基端部に設けられる取付けアイ5と、ピストンロッド3の先端部に設けられる取付けアイ6と、を有する。油圧緩衝器1は、取付けアイ5が建物あるいは基礎の一方に固定された継手7に接続され、取付けアイ6が建物あるいは基礎の他方に固定された継手8に接続される。これにより、油圧緩衝器1は、建物と基礎との間に取付けられる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the hydraulic shock absorber 1 (hydraulic shock absorber) used for the building seismic isolation system will be described.
As shown in FIG. 1, the
油圧緩衝器1は、図1および図7に示されるように、作動油25(作動液)が充填されたシリンダ26と、シリンダ26内に摺動可能に嵌合されたピストン27と、を有し、ピストン27には、ピストンロッド3の基端部が固定される。また、油圧緩衝器1は、作動油25が充填された補助タンク8と、ピストン27により画分されたシリンダ内の2つの圧力室28a、28bの一方と補助タンク8との間で作動油25を流通させる液通路29と、ピストン27に設けられ圧力室28bから圧力室28aへの作動油25の流れのみを許容する逆止弁30と、アウターケース2の後端側に設けられ液通路29から圧力室28bへの作動油25の流れのみを許容する吸込弁31と、アウタケース2の先端部側に設けられて液通路29を流通する作動油25に減衰力を発生させる2個以上の減衰弁32(減衰力発生手段)と、を有する。なお、液通路29は、後述するシャットオフ弁9を持たず前記減衰弁32Aのみを有するA系統と、シャットオフ弁9(減衰力切替え弁)と減衰弁32B(減衰力発生手段)を有するB系統と、の2系統がある。
As shown in FIGS. 1 and 7, the
油圧緩衝器1は、減衰力が低い側の設定から高い側の設定へ切替える減衰力切替え装置(減衰力切替え手段)を有する。図3(a)および図4に示すように、減衰力切替え装置は、アウタケース2の先端部側に設けられて該アウタケース2の高さ方向(図4における上下方向)のセンタよりもやや上側に配置されるシャットオフ弁9と、該シャットオフ弁9と一体に設けられる外部スイッチ10と、円柱形に形成される錘11と、一端が錘11の上端面中央に固定されると共に他端が外部スイッチ10の操作レバー12(操作部)に固定されるワイヤ13(連結部材)と、を有する。なお、ワイヤ13は、補助タンク8の外側面に設けられたパイプ状のワイヤガイド14によりL字形に案内される。また、図4に示されるように、操作レバー12は、正面視で反時計回り方向へ傾けられた状態に設けられる。
The
図3(b)に示すように、外部スイッチ10が駆動されずシャットオフ弁9が開いた状態では、減衰弁32AのみのA系列の液通路29に加えてシャットオフ弁9が設けられたB系列の液通路29の減衰弁32Bが作用し、油圧緩衝器1の減衰力が低い側に設定されている。一方、外部スイッチ10が駆動されてシャットオフ弁9が弁が閉じた状態では、A系統の液通路29の減衰弁32Aのみが作用し、油圧緩衝器1の減衰力が高い側に設定される。また、減衰力切替え装置は、アウタケース2の外側に設けられてピストンロッド3の軸方向(図1における左右方向、以下、単に軸方向という)へ移動可能なスライド部材15と、該スライド部材15をピストンロッド3の伸縮に連動して移動させるスライド機構と、を有する。
As shown in FIG. 3B, in a state where the
スライド機構は、アウタケース2の外側面に設けられて鉛直に向けて配置されるベースプレート16と、該ベースプレート16の外側面に設けられてスライド部材15を軸方向へ案内するガイドレール17(スライドガイド)と、一端がピストンロッド3側の取付けアイ6の基部に設けられたブラケット18に接続され、他端がスライド部材15の基部に接続されるリンクバー19(リンク部材)と、を有する。図2に示されるように、スライド部材15は、基部に設けられて平面視で外方へ向けてV字形に開くように構成された一対の操作片20,21を有する。また、ベースプレート16には、錘11を支持する支持台22が設けられる。支持台22の上面には、錘11の下端部が嵌るだけの幅を有し、軸方向に対して垂直に延びて当該錘11を外方へ向けて案内する溝23が設けられる。また、溝23の底部には、支持台22から落下する錘11の側面を案内し、且つ落下後の錘11を収容(保持)する切欠き24が形成される。
The slide mechanism includes a
次に、本実施形態の作用を説明する。図1及び図4は、油圧緩衝器1(液圧緩衝器)が建物と基礎との間に取付けられた直後の状態、すなわち、錘11が落下する前の状態を示す。この状態では、油圧緩衝器1は、外部スイッチ10は駆動されずシャットオフ弁9が開いており、A系統の液通路29の減衰弁32Aに加えて、B系統の減衰弁32Bが作用する減衰力が低い側に設定されており、図2に示されるように、錘11は、下端部が支持台22の溝23に嵌って略鉛直に立ち、さらに、スライド部材15の一対の操作片20,21間に配置される。
Next, the operation of this embodiment will be described. 1 and 4 show a state immediately after the hydraulic shock absorber 1 (hydraulic shock absorber) is attached between the building and the foundation, that is, a state before the
地震等による建物の揺れ(外力)が油圧緩衝器1に入力されると、油圧緩衝器1は、ピストンロッド3を伸縮させて当該建物の揺れを減衰させるように作用する。本実施形態では、リンクバー19(リンク部材)を含むスライド機構により、ピストンロッド3の伸縮に連動(同期)してスライド部材15が軸方向(ピストンロッド3の伸縮方向と同一)に移動する。そして、ピストンロッド3の伸縮幅、ひいてはスライド部材15の移動距離が規定値以上になると、スライド部材15の一対の操作片20,21の操作により、錘11が支持台22から落下する。
When a building shake (external force) due to an earthquake or the like is input to the hydraulic shock absorber 1, the hydraulic shock absorber 1 acts to extend and contract the
より具体的には、例えば、ピストンロッド3の伸び量が規定値(規定距離)よりも大きかった場合、スライド部材15が図2における左方向へ移動し、操作片20の傾斜部20aにより錘11が押圧される。これにより、図5に示されるように、錘11は、下端部が案内されて外方(図2における下方向)へ押し出され、終に、支持台22から落下する。ここで、錘11は、側面が支持台22の切欠き24に案内されつつ落下するので、落下時の振れ回りを抑制することができる。さらに、図6に示されるように、錘11は、支持台22の切欠き部24に収容(保持)されるので、落下後の振れ回りも防止することができる。
More specifically, for example, when the extension amount of the
一方、上述した錘11の落下に伴い、ワイヤ13(連結部材)がワイヤガイド14内を移動して操作レバー12(操作部)が操作される(操作レバー12が操作された状態は図3(a)の仮想線を参照)。そして、操作レバー12の操作により外部スイッチ10が駆動されると、シャットオフ弁9が閉弁される。これにより、A系統の液通路29に設けられた減衰弁32Aのみが作用し、油圧緩衝器1の減衰力が、低い側の設定から高い側の設定へ切替えられる。なお、メンテナンス時に、錘11が支持台22の切欠き部24に収容(保持)されていることを確認することで、当該油圧緩衝器1の減衰力が高い側の設定に切替えられたことを知ることができる。この場合、錘11を支持台22上に戻すことで、操作レバー12および外部スイッチ10が元の位置に戻り、シャットオフ弁9が開弁されるので、油圧緩衝器1の減衰力を低い側の設定に切替えることができる。
なお、本実施例では、ピストンロッドの一端側にピストンを設け、シリンダの片側からロッドが突出する片ロッドタイプの油圧緩衝器で説明したが、シリンダの両側からピストンロッドが突出する両ロッドタイプの油圧緩衝器にも適用可能である。
なお、本実施例では、減衰弁32Aおよび減衰弁32Bは複数個設けることは可能であり、減衰弁32Bの個数に合わせてシャットオフ弁9を複数個設けて、B系統を複数もつ構成でも構わない。さらに、ストローク量の規定値を複数設定可能として、その数に合わせて錘11およびシャットオフ弁9を増設し多段式の減衰力切り替えを行ってもよい。
On the other hand, as the
In the present embodiment, the piston rod is provided on one end side of the piston rod, and the single rod type hydraulic shock absorber in which the rod protrudes from one side of the cylinder has been described. It can also be applied to a hydraulic shock absorber.
In this embodiment, it is possible to provide a plurality of
本実施形態によれば、ピストンロッド3の伸縮に連動してスライド部材15が移動し、該スライド部材15の移動距離が規定値(規定距離)以上となった場合に、スライド部材15の操作により錘11が落下し、ワイヤ13(連結部材)を介して外部スイッチ10が操作される。これにより、シャットオフ弁9(減衰力切替え弁)が閉弁して、油圧緩衝器1(液圧緩衝器)の減衰力が低い側の設定から高い側の設定へ切替えられる。したがって、電磁弁ならびに加速度センサ等の電力の供給を必要とする部品を使用することなく、油圧緩衝器1を構成することができる。これにより、免震システムに使用される油圧緩衝器1の製造コストを大幅に削減することができる。また、電力の供給を必要とする部品を使用していないので、従来の油圧緩衝器と比較して設置が容易であると共に、当該メンテナンスの間隔を大幅に延長することができ、ランニングコストを削減することができる。
また、錘11は、切欠き部24に案内されつつ支持台22から落下し、さらに、落下後、切欠き部24に収容(保持)されるので、落下時および落下後に振れ回って周囲の部品を傷付けてしまったり、打撃音を生じることを防止することができる。そして、メンテナンス時には、錘11が支持台22の切欠き部24に収容(保持)されていることを確認することで、油圧緩衝器1の減衰力が低い側の設定から高い側の設定に切替えられたことを知ることができる。
According to the present embodiment, when the
Further, the
1 油圧緩衝器(液圧緩衝器)、3 ピストンロッド、8 補助タンク、9 シャットオフ弁(減衰力切替え弁)、10 外部スイッチ、11 錘、12 操作レバー(操作部)、13 ワイヤ(連結部材)、15 スライド部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記減衰力切替え手段は、弁の開閉により前記減衰力発生手段の減衰力が低い側と高い側とに切替えられる減衰力切替え弁と、外部からの操作により前記減衰力切替え弁を開閉させる外部スイッチと、前記シリンダの外部に設けられる錘と、前記ピストンロッドの伸縮に連動して軸方向へ移動可能なスライド機構と、一端が前記錘に接続されて他端が前記外部スイッチの操作部に接続される連結部材と、を有し、
前記スライド機構の移動距離が規定値以上となった場合に、前記スライド機構により前記錘が落下し、これにより、前記連結部材を介して前記外部スイッチの操作部が操作されて、前記減衰力切替え弁が開閉されることにより、前記減衰力発生手段の減衰力が切替えられることを特徴とする液圧緩衝器。 A cylinder filled with hydraulic fluid, a piston that is inserted into the cylinder and divides the cylinder into two pressure chambers, a piston rod connected to the piston, and an end of the cylinder. A rod guide for guiding the piston rod in the axial direction, an auxiliary tank filled with the hydraulic fluid, a liquid passage for flowing the hydraulic fluid between the auxiliary tank and the pressure chamber, and a flow through the liquid passage A hydraulic shock absorber comprising: damping force generating means for generating a damping force in the hydraulic fluid; and damping force switching means for switching the damping force of the damping force generating means,
The damping force switching means includes a damping force switching valve that is switched between a low damping force and a high damping force of the damping force generating means by opening and closing the valve, and an external switch that opens and closes the damping force switching valve by an external operation. A weight provided outside the cylinder, a slide mechanism movable in the axial direction in conjunction with expansion and contraction of the piston rod, one end connected to the weight and the other connected to the operation portion of the external switch A connecting member,
When the moving distance of the slide mechanism becomes a specified value or more, the weight is dropped by the slide mechanism, whereby the operation part of the external switch is operated via the connecting member, and the damping force switching is performed. The hydraulic shock absorber, wherein the damping force of the damping force generating means is switched by opening and closing the valve.
前記スライド部材が移動することにより、前記錘は、前記スライド部材の少なくとも一方の操作片と当接して前記溝に案内されて外方へ移動し、前記スライド部材の移動距離が規定値以上となった時、前記錘が前記支持台から落下した後、前記切欠き部に保持されることを特徴とする請求項1または2に記載の液圧緩衝器。 The slide member has a pair of operation pieces provided to open outward in a plan view in a V shape, and the weight is supported by a support base provided outside the cylinder, A groove that is disposed between the pair of operation pieces of the slide member and that extends vertically and horizontally with respect to the moving direction of the slide member and has a notch at the end is formed on the support base. Formed in the groove, the lower end of the weight is accommodated movably along the groove,
As the slide member moves, the weight abuts on at least one of the operation pieces of the slide member and moves outwardly guided by the groove, and the moving distance of the slide member becomes a specified value or more. 3. The hydraulic shock absorber according to claim 1, wherein the weight is held by the notch after the weight falls from the support base. 4.
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