JP5504416B2 - 油圧ダンパ - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、建築物等の構造物に取り付けられ、地震等の外力により構造物に発生する運動エネルギーを作動油の熱エネルギーに変換して吸収する油圧ダンパに関するものである。
従来の油圧ダンパには、例えば図５に示すようなものがあった。
この従来の油圧ダンパ５０は、両端を閉止された円筒状のシリンダ６０と、このシリンダ６０の内部に収納されて、作動油が充填された第１油室６２，第２油室６４をその両側に形成するピストン６６とを備えていた。
このピストン６６は、その両端面６６ａ，６６ｂから軸線方向（図５中左右方向）の外側に伸びた、２つのピストンロッド６８，７０を有しており、これらのピストンロッド６８，７０は、シリンダ６０の両端面６０ａ，６０ｂから軸線方向の外側にそれぞれの先端部が突出していた。そして、ピストンロッド７０の先端部は、シリンダ６０の端面６０ｂからその軸線方向の外側に延長する延長部材７２の内部空間に収容されていた。
そして、従来の油圧ダンパ５０には、そのピストン６６の中実内部の、第１油室６２，第２油室６４間を連通する油路６６ｃ，６６ｄの途中に、第１油室６２，第２油室６４間の作動油の流動状態を制御する油圧弁７８，８０が設けられていた。ピストンロッド７０の内部空間には、第１油室６２，第２油室６４内の作動油の膨張、収縮を吸収して油圧ダンパ５０を安定して動作させる、アキュムレータ８２が備え付けられていた。
このアキュムレータ８２は、ピストンロッド７０の内部空間を２つの空間に区分するアキュムレータピストン８６と、２つの空間の一方に形成され、シリンダ６０内の第１油室６２，第２油室６４に連通するアキュムレータ油室８４と、２つの空間の他方に収納されて、アキュムレータピストン８６をアキュムレータ油室８４に向けて押圧するバネ８８と、アキュムレータピストン８６の軸線部にその基端部が一体的に形成されて、その先端部がピストンロッド７０の軸孔７０ａを通って、ピストンロッド７０の先端面７０ｂから外部に突出している棒状部材９０とにより構成されていた。
上記ピストンロッド７０の先端部の軸孔７０ａから外部に突出した棒状部材９０先端部の、ピストンロッド７０の先端面７０ｂからの突出長さ寸法の変化を視認できるようにするため、延長部材７２にはその内部の棒状部材９０先端部の突出長さを覗くための貫通孔７２ａが形成されていた。
そして、シリンダ６０内の第１油室６２，第２油室６４内の作動油の量は、アキュムレータ８２のアキュムレータ油室８４内の作動油を介して、ピストンロッド７０の先端面７０ｂから外部に突出した棒状部材９０先端部の突出長さ寸法の変化によって検査することができるようになっていた（特許文献１参照）。
このような従来の油圧ダンパ５０によれば、作業者が、延長部材７２の貫通孔７２ａを覗き込み、ピストンロッド７０の先端部から外部に突出した、棒状部材９０先端部の突出長さ寸法の変化を検査することにより、アキュムレータ８２内の油量の変化を外部から認識することができていた。
しかしながら、従来の油圧ダンパ５０においては、アキュムレータピストン８６に棒状部材９０を設けるため延長部材７２が長くなり高コスト化を招く、という問題があった。そして、作業者が延長部材７２の貫通孔７２ａを覗き込むことにより、棒状部材９０先端部の突出長さ寸法の変化を視認していたため、その視認作業が煩雑であり、労力や時間、費用が掛かる、という問題があった。
また、従来の油圧ダンパ５０においては、延長部材に作業者が棒状部材９０を視認するための比較的大きい貫通孔７２ａを設けるため、貫通孔７２ａから雨水や埃が浸入し、雨水や埃が付着したピストンロッド７０とシリンダ６０の端面６０ｂの摺動により、油圧ダンパ５０に悪影響を及ぼす、という問題があった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて、アキュムレータピストン８６に棒状部材９０を設けず、また、作業者が延長部材の貫通孔を覗き込まなくても、油圧ダンパ内の作動油の量の変化を外部から容易に認識することができると共に、延長部材内への雨水や埃の浸入を低減する油圧ダンパを提供することを課題とするものである。
上記問題を解決するために、本発明による油圧ダンパは、
シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに設けられる、前記２つの油室に連通する油室を有するアキュムレータと、
一端が前記アキュムレータのアキュムレータピストンに固定される紐状部材と、
を備え、
油量検査時に紐状部材の他端を引っ張り、その突出長さ寸法を測定して、ダンパ全体の作動油の油量を把握することができるようにしたものである。
シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに設けられる、前記２つの油室に連通する油室を有するアキュムレータと、
一端が前記アキュムレータのアキュムレータピストンに固定される紐状部材と、
を備え、
油量検査時に紐状部材の他端を引っ張り、その突出長さ寸法を測定して、ダンパ全体の作動油の油量を把握することができるようにしたものである。
また、本発明による油圧ダンパは、
シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに設けられる、前記２つの油室に連通する油室を有するアキュムレータと、
一端が前記アキュムレータのアキュムレータピストンに固定される紐状部材と、
前記ピストンロッド又は前記シリンダからその長さ方向に延長する延長部材又は前記延長部材若しくは前記ピストンロッドに連結し建築構造体に取り付けられるジョイント部に設けられる紐状部材確認用の開口部と、
を備え、
油量検査時に紐状部材の他端を引っ張り、その突出長さ寸法を測定して、ダンパ全体の作動油の油量を把握することができるようにしたものである。
シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに設けられる、前記２つの油室に連通する油室を有するアキュムレータと、
一端が前記アキュムレータのアキュムレータピストンに固定される紐状部材と、
前記ピストンロッド又は前記シリンダからその長さ方向に延長する延長部材又は前記延長部材若しくは前記ピストンロッドに連結し建築構造体に取り付けられるジョイント部に設けられる紐状部材確認用の開口部と、
を備え、
油量検査時に紐状部材の他端を引っ張り、その突出長さ寸法を測定して、ダンパ全体の作動油の油量を把握することができるようにしたものである。
このような本発明の油圧ダンパによれば、
シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに設けられる、前記２つの油室に連通する油室を有するアキュムレータと、
一端が前記アキュムレータのアキュムレータピストンに固定される紐状部材と、
を備え、
油量検査時に紐状部材の他端を引っ張り、その突出長さ寸法を測定して、ダンパ全体の作動油の油量を把握することができるようにしたことにより、
アキュムレータピストン８６に棒状部材９０を設けず、また、
作業者が延長部材の貫通孔を覗き込まなくても、油圧ダンパ内の作動油の油量の変化を外部から容易に認識することができると共に、延長部材内への雨水や埃の浸入を低減することができる。
シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに設けられる、前記２つの油室に連通する油室を有するアキュムレータと、
一端が前記アキュムレータのアキュムレータピストンに固定される紐状部材と、
を備え、
油量検査時に紐状部材の他端を引っ張り、その突出長さ寸法を測定して、ダンパ全体の作動油の油量を把握することができるようにしたことにより、
アキュムレータピストン８６に棒状部材９０を設けず、また、
作業者が延長部材の貫通孔を覗き込まなくても、油圧ダンパ内の作動油の油量の変化を外部から容易に認識することができると共に、延長部材内への雨水や埃の浸入を低減することができる。
また、本発明による油圧ダンパによれば、
シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに設けられる、前記２つの油室に連通する油室を有するアキュムレータと、
一端が前記アキュムレータのアキュムレータピストンに固定される紐状部材と、
前記ピストンロッド又は前記シリンダからその長さ方向に延長する延長部材又は前記延長部材若しくは前記ピストンロッドに連結し建築構造体に取り付けられるジョイント部に設けられる紐状部材確認用の開口部と、
を備え、
油量検査時に紐状部材の他端を引っ張り、その突出長さ寸法を測定して、ダンパ全体の作動油の油量を把握することができるようにしたことにより、アキュムレータピストン８６に棒状部材９０を設けず、また、作業者が延長部材の貫通孔を覗き込まなくても、油圧ダンパ内の作動油の油量の変化を外部から容易に認識することができると共に、延長部材内への雨水や埃の浸入を低減することができる。
シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに設けられる、前記２つの油室に連通する油室を有するアキュムレータと、
一端が前記アキュムレータのアキュムレータピストンに固定される紐状部材と、
前記ピストンロッド又は前記シリンダからその長さ方向に延長する延長部材又は前記延長部材若しくは前記ピストンロッドに連結し建築構造体に取り付けられるジョイント部に設けられる紐状部材確認用の開口部と、
を備え、
油量検査時に紐状部材の他端を引っ張り、その突出長さ寸法を測定して、ダンパ全体の作動油の油量を把握することができるようにしたことにより、アキュムレータピストン８６に棒状部材９０を設けず、また、作業者が延長部材の貫通孔を覗き込まなくても、油圧ダンパ内の作動油の油量の変化を外部から容易に認識することができると共に、延長部材内への雨水や埃の浸入を低減することができる。
以下、本発明に係る油圧ダンパを実施するための最良の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
図１から図２は、本発明の第１の実施の形態に係る油圧ダンパについて説明するために参照する図である。
本実施の形態に係る油圧ダンパ２は、図１に示すように、円筒状のシリンダ本体６と、このシリンダ本体６の軸線方向の両端部を塞ぐカバー部材８と延長部材２４のカバー部２４ａにより構成されたシリンダ４を備えており、そのシリンダ４の内部にピストン１４が収納されている。
ピストン１４は、図中左右方向に延びる軸線を有する円筒状に形成され、その外周部がシリンダ本体６の内周面と摺動して、その軸線方向に動くことができる。
そして、シリンダ４は、その内部に、ピストン１４によりその両側に仕切られた第１油室１０と第２油室１２を有しており、第１油室１０と第２油室１２の内部には作動油が充填されている。
また、ピストン１４には、その図中右側の端面中央部から軸線方向に伸び、シリンダ４のカバー部材８より外側（図中右側）に突出した丸棒状の第１ピストンロッド部１６と、第１ピストンロッド部１６とは反対側（図中左側）の端面中央部から軸線方向に伸び、延長部材２４のカバー部２４ａより外側（図中左側）に突出した丸棒状の第２ピストンロッド部１８とが一体的に形成されている。
図１に示すように、第１ピストンロッド部１６は、シリンダ４のカバー部材８に形成された嵌合孔８ａに、第１油室１０内の密閉状態を維持しながら摺動可能に嵌合されている。
また、第２ピストンロッド部１８は、延長部材２４のカバー部２４ａに形成された嵌合孔２４ｂに、第２油室１２内の密閉状態を維持しながら摺動可能に嵌合されており、その内部にはアキュムレータ２６が設けられている。
延長部材２４は、シリンダの一端を閉止するカバー部２４ａを有するとともに、第２ピストンロッド部１８をその内部に収納しつつシリンダ４の軸線と同方向にその長さを延長する延長部２４ｃを有しており、延長部２４ｃには貫通孔２４ｄが形成されている。
ピストン１４の中実内部には、第１油室１０と第２油室１２との間を連通する油路１４ａ，１４ｂが、ピストン１４の軸線と平行方向に形成されている。これらの油路１４ａ，１４ｂの途中にはそれぞれ、油圧弁２０，２２が互いに逆向きに動作するように配置されている。
これらの油圧弁２０，２２は、地震等によりピストン１４がシリンダ４内で軸線方向に移動する油圧ダンパ２の作動時には、第１油室１０と第２油室１２との圧力差により、油路１４ａ，１４ｂの一方を開いて作動油が一方の油室から他方の油室内に流れることを可能とする機能を有している。
また、ピストン１４の中実内部には、シリンダ４内の第１油室１０及び第２油室１２と、油路１４ｃ，１４ｄが形成されている。そして、ピストン１４中の油路１４ｃ，１４ｄには作動油が充填されている。
アキュムレータ２６は、円筒状のアキュムレータ本体と、このアキュムレータ本体の内部に形成されている空間を２つの空間に区分するアキュムレータピストン３２を備えている。
アキュムレータピストン３２により区分された２つの空間の一方はアキュムレータ油室３０を構成する。アキュムレータ油室３０は、油路１４ｃ、１４ｄを介して、シリンダ４内の第１油室１０及び第２油室１２と連通しており、その内部には作動油が充填されている。そして、他方の空間にはアキュムレータピストン３２をアキュムレータ油室３０に向けて押圧するバネ３４（弾性部材）が備えられる。
アキュムレータ２６は、シリンダ４内の第１油室１０及び第２油室１２の作動油の膨張、収縮を吸収する機能を有している。
また、アキュムレータ２６は、作動油の予備タンクとしての機能をも有しており、油漏れなどにより第１油室１０や第２油室１２の作動油の量が減少した際には、アキュムレータ油室３０から各油室１０，１２に作動油を供給することができる。
アキュムレータ２６は、アキュムレータ油室３０内の作動油の量が減少すると、アキュムレータピストン３２をアキュムレータ油室３０に向けて押圧するバネ３４が伸びるので、バネ３４に押圧されているアキュムレータピストン３２は、矢印Ａ方向（図中右方向）に移動する。
２本の油路１４ｃ，１４ｃそれぞれの長さ方向途中には、不図示の油圧低減手段（オリフィスなど）がそれぞれ設けられている。この油圧低減手段は、地震等によりピストン１４がシリンダ４内で軸線方向に移動する油圧ダンパ２の作動時に、第１油室１０及び第２油室１２側から、油路１４ｄ及びアキュムレータ油室３０への作動油の流量を制限して、アキュムレータ油室３０の作動油の圧力を、第１油室１０及び第２油室１２の作動油の圧力より低減する機能を有している。
延長部材２４の内部には、紐状部材３６が設置される。紐状部材３６の一端は、第２ピストンロッド部１８の貫通孔１８ａに挿通してアキュムレータピストン３２のバネ３４が備えられる側の端面３２ａに固定され、他端は延長部材２４の貫通孔２４ｄに挿通して延長部材２４の外に取り出される。
また、延長部材２４の内部には、さらに他の紐状部材３８が設置される。紐状部材３８の一端は、第２ピストンロッド部１８の端面１８ｂに固定され、他端は延長部材２４の貫通孔２４ｄに挿通して延長部材２４の外に取り出される。 この紐状部材３８は、油圧ダンパ２の全長に変化があった場合に、アキュムレータピストンの位置を正確に把握するためのものである。
紐状部材３６，３８は、なるべく伸縮しない部材であることが望ましい。 例えば鋼鉄製のワイヤーなどを用いる。
そして、作動油の油量検査時において、図２に示すように、紐状部材３６の他端を引っ張り出して、延長部材２４の外周面からの突出長さを測定する。また、紐状部材３８の他端を引っ張り出して、延長部材２４の外周面からの突出長さを測定する。これらの測定値から、アキュムレータ内のアキュムレータピストンの位置がわかる。アキュムレータ内のアキュムレータピストンの位置と、油温を合わせて計算することにより、油量検査時の油圧ダンパ内の作動油の量を外部から容易に認識することができる。
また、延長部材２４の延長部２４ｃに形成する貫通孔２４ｄは紐状部材３６，３８を通すためだけの孔なので、従来例において設けられていた視認用の貫通孔より格段に小さい孔とすることができ、油圧ダンパ２の延長部材２４内への雨水や埃の浸入を格段に低減できる。また、従来例と異なり棒状部材を視認する必要がないため貫通孔２４ｄを第２ピストンロッド部１８から離れた箇所に設けることができるので、第２ピストンロッド部への雨水や埃の付着を格段に低減できる。
図３から図４は、本発明の第２の実施の形態に係る油圧ダンパについて説明するために参照する図である。第１の実施の形態に係る油圧ダンパと同様の部分は説明を省略する。
第２の実施の形態においては、延長部材４４の内部には、紐状部材４０が設置される。紐状部材４０の一端は、第２ピストンロッド部の貫通孔１８ａに挿通してアキュムレータピストン３２のバネ３４が備えられる側の端面３２ａに固定され、他端はジョイント部４６に形成された貫通孔４６ａに挿通してジョイント部４６の外に取り出される。
また、延長部材４４の内部には、さらに紐状部材４２が設置される。紐状部材４２の一端は、第２ピストンロッド部１８の端面１８ｂに固定され、他端はジョイント部４６に形成された貫通孔４６ａに挿通してジョイント部４６の外に取り出される。
紐状部材４０，４２は、なるべく伸縮しない部材であることが望ましい。 例えば鋼鉄製のワイヤーなどを用いる。
そして、第２の実施の形態に係る油圧ダンパには、延長部材４４に貫通孔を形成しなくともよい。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に作動油の油量検査時において、紐状部材４０の他端を引っ張り出して、ジョイント部４６の外周面からの突出長さを測定する。また、紐状部材４２の他端を引っ張り出して、ジョイント部４６の外周面からの突出長さを測定する。これらの測定値から、アキュムレータ内のアキュムレータピストンの位置がわかる。アキュムレータ内のアキュムレータピストンの位置と、油温を合わせて計算することにより、油量検査時の油圧ダンパ内の作動油の量を外部から容易に認識することができる。
また、本実施の形態においては、延長部材４８に貫通孔を設けずに済むので、油圧ダンパの延長部材内への雨水や埃の浸入を確実に低減することができる。
本実施の形態において、シリンダとカバー部材は別部材で説明したが、一体的に形成されていてもよい。 また、本実施の形態においては、延長部材のカバー部と延長部が一体的に構成されている場合について説明したが、別部材で形成されていてもよい。
また、アキュムレータは図１から図４とは逆側の第１ピストンロッドに設けられていてもよい。その際は、紐状部材確認用の開口部を、第１ピストンロッド部１６又は第１ピストンロッド部に連結するジョイント部に設けることができる。また、この場合は、アキュムレータピストンに一端を固定する紐状部材一本でアキュムレータピストンの位置を正確に把握できる。
さらに、本実施の形態においては、ピストンの両側にピストンロッドが形成される両ロッドタイプについて説明したが、ピストンの片側にピストンロッドが形成される片ロッドタイプにおいても本発明は適用可能である。
また、紐状部材の他端は、貫通孔から取り出し垂れさせておいてもよいが、留め具に巻きつけるなどしてもよい。また、紐状部材の他端にネジ部を設け、貫通孔にネジ留めするなどしてもよい。
２ 油圧ダンパ
４ シリンダ
６ シリンダ本体
８ カバー部材
８ａ 嵌合孔
１０ 第１油室
１２ 第２油室
１４ ピストン
１４ａ 油路
１４ｂ 油路
１４ｃ 油路
１４ｄ 油路
１６ 第１ピストンロッド部
１８ 第２ピストンロッド部
１８ａ 貫通孔
１８ｂ 端面
２０ リリーフ弁
２２ リリーフ弁
２４ 延長部材
２４ａ カバー部
２４ｂ 嵌合孔
２４ｃ 延長部
２４ｄ 貫通孔
２６ アキュムレータ
２８ アキュムレータ本体
３０ アキュムレータ油室
３２ アキュムレータピストン
３２ａ 端面
３４ バネ
３６ 紐状部材
３８ 紐状部材
４０ 紐状部材
４２ 紐状部材
４４ 延長部材
４４ａ カバー部
４４ｂ 嵌合孔
４４ｃ 延長部
４６ ジョイント部
４６ａ 貫通孔
５０ 油圧ダンパ
６０ シリンダ
６０ａ 端面
６０ｂ 端面
６２ 第１油室
６４ 第２油室
６６ ピストン
６６ａ 端面
６６ｂ 端面
６６ｃ 油路
６６ｄ 油路
６８ ピストンロッド
７０ ピストンロッド
７０ａ 軸孔
７０ｂ 先端面
７２ 延長部材
７２ａ 貫通孔
７８ リリーフ弁
８０ リリーフ弁
８２ アキュムレータ
８４ アキュムレータ油室
８６ アキュムレータピストン
８８ バネ
９０ 棒状部材
４ シリンダ
６ シリンダ本体
８ カバー部材
８ａ 嵌合孔
１０ 第１油室
１２ 第２油室
１４ ピストン
１４ａ 油路
１４ｂ 油路
１４ｃ 油路
１４ｄ 油路
１６ 第１ピストンロッド部
１８ 第２ピストンロッド部
１８ａ 貫通孔
１８ｂ 端面
２０ リリーフ弁
２２ リリーフ弁
２４ 延長部材
２４ａ カバー部
２４ｂ 嵌合孔
２４ｃ 延長部
２４ｄ 貫通孔
２６ アキュムレータ
２８ アキュムレータ本体
３０ アキュムレータ油室
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３２ａ 端面
３４ バネ
３６ 紐状部材
３８ 紐状部材
４０ 紐状部材
４２ 紐状部材
４４ 延長部材
４４ａ カバー部
４４ｂ 嵌合孔
４４ｃ 延長部
４６ ジョイント部
４６ａ 貫通孔
５０ 油圧ダンパ
６０ シリンダ
６０ａ 端面
６０ｂ 端面
６２ 第１油室
６４ 第２油室
６６ ピストン
６６ａ 端面
６６ｂ 端面
６６ｃ 油路
６６ｄ 油路
６８ ピストンロッド
７０ ピストンロッド
７０ａ 軸孔
７０ｂ 先端面
７２ 延長部材
７２ａ 貫通孔
７８ リリーフ弁
８０ リリーフ弁
８２ アキュムレータ
８４ アキュムレータ油室
８６ アキュムレータピストン
８８ バネ
９０ 棒状部材
Claims (3)
- シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに設けられる、前記２つの油室に連通する油室を有するアキュムレータと、
一端が前記アキュムレータのアキュムレータピストンに固定される紐状部材と、
を備えた油圧ダンパ。 - シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに設けられる、前記２つの油室に連通する油室を有するアキュムレータと、
一端が前記アキュムレータのアキュムレータピストンに固定される紐状部材と、
前記ピストンロッド又は前記シリンダからその長さ方向に延長する延長部材又は前記延長部材若しくは前記ピストンロッドに連結し建築構造体に取り付けられるジョイント部に設けられる紐状部材確認用の開口部と、
を備えた油圧ダンパ。 - 一端が前記ピストンロッドに固定される紐状部材を備えた請求項１又は２記載の油圧ダンパ。
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