JP6666751B2

JP6666751B2 - 油圧ダンパの検査装置および検査方法

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Publication number: JP6666751B2
Application number: JP2016041336A
Authority: JP
Inventors: 志偉銭; 鈴木　隆之; 隆之鈴木
Original assignee: Senqcia Corp
Current assignee: Senqcia Corp
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2020-03-18
Anticipated expiration: 2036-03-03
Also published as: JP2017156277A

Description

本発明は、油圧ダンパの性能を検査するための検査装置および検査方法に関するものである。

従来、地震や風等による建築物の揺れを低減させるために、油圧ダンパが用いられていた。油圧ダンパは、油の流体抵抗を利用して、建築物の揺れに対する抵抗力（減衰力）を発生させ、建築物の揺れを吸収して耐震性、居住性を向上させる。

油圧ダンパは、作動油が充填されたシリンダと、シリンダを２つの油圧室に区分するピストンからなる。油圧ダンパは、シリンダ内のピストンがいずれの方向に移動しても減衰力が発生するように、両油圧室をつなぐ流路に調圧弁を装備している。（例えば特許文献１）

特開２００６−３４９０２１号公報

このような油圧ダンパに対しては、各弁の作動や減衰特性などの評価のために、事前に検査が行われる。ここで用いられる検査装置は、油圧ダンパを固定した状態で、一方からアクチュエータによって油圧ダンパに変位が入力される。

アクチュエータは、油圧装置に接続されており、油圧装置から所定の油圧でアクチュエータが動作する。すなわち、アクチュエータによって油圧ダンパに付与される荷重や速度の許容値は、油圧装置のサイズによって決定される。このため、より大型（大荷重）の油圧ダンパを検査するためには、それに応じた大型の油圧装置を具備する検査装置が必要である。

同様に、油圧ダンパによっては、大きな速度が必要な場合もあり、現状の検査装置の仕様を超える条件で検査を行うためには、それに応じた大型の油圧装置を具備する検査装置が必要である。しかし、大型の油圧装置は高価であるため、現状の検査装置の仕様を超える油圧ダンパ用に新たに検査装置を用意するのはコストがかかる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、簡易な方法でより広範囲の条件で油圧ダンパの検査を行うことが可能な油圧ダンパの検査装置等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第１の発明は、油圧ダンパの検査装置であって、油圧装置と、前記油圧装置に接続され、第１のフレームに固定される第１のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータと前記第１のフレームの間に固定され、前記第１のアクチュエータに接続される中間油圧シリンダと、前記中間油圧シリンダと接続され、第２のフレームに固定される第２のアクチュエータと、を具備し、前記第２のアクチュエータは、前記第２のフレームとの間に油圧ダンパを固定することができ、前記第１のアクチュエータによって前記中間油圧シリンダが動作し、前記中間油圧シリンダおよび前記第２のアクチュエータは、ピストンによって区分された油圧室を有し、前記中間油圧シリンダの各油圧室と、前記第２のアクチュエータの各油圧室とが接続され、前記中間油圧シリンダの動作によって前記第２のアクチュエータが動作し、前記中間油圧シリンダと前記第２のアクチュエータのピストンの受圧面積が異なることを特徴とする油圧ダンパの検査装置である。

前記中間油圧シリンダの各油圧室と、前記第２のアクチュエータの各油圧室とが交差するように接続され、前記中間油圧シリンダのピストンの動作方向と、前記第２のアクチュエータのピストンが動作方向とが同一方向であることが望ましい。

第１の発明によれば、従来の検査装置の第１のアクチュエータに中間油圧シリンダを取り付け、中間油圧シリンダによって第２のアクチュエータを動作させる。このため、中間油圧シリンダ内部のピストンの受圧面積と、第２のアクチュエータの内部のピストンの受圧面積との差によって、検査対象に付与する荷重や速度を変えることができる。したがって、新たな油圧装置を用いずに、従来の検査装置の仕様を超える条件で油圧ダンパの検査を行うことができる。

また、この際、第１のアクチュエータによって検査対象の油圧ダンパを検査する場合と、第２のアクチュエータによって検査対象の油圧ダンパを検査する場合とで、油圧装置のホースなどを接続しなおす必要がない。このため、検査対象の交換の際に、内部の油が漏れだすことがない。

また、中間油圧シリンダの各油圧室と、第２のアクチュエータの各油圧室とが交差するように接続されれば、第１のアクチュエータ（中間油圧シリンダ）の動作方向と、第２のアクチュエータの動作方向を一致させることができる。このため、油圧装置の動作データと第２のアクチュエータによる動作データとを同じように扱うことができる。

第２の発明は、油圧ダンパの検査装置を用いた油圧ダンパの検査方法であって、前記第２のフレームおよび前記第２のアクチュエータに、検査対象となる油圧ダンパを固定し、前記油圧装置を稼働させ、前記第１のアクチュエータによって前記中間油圧シリンダを動作させ、前記中間油圧シリンダによって前記第２のアクチュエータを動作させ、前記第２のアクチュエータが、前記油圧装置の許容最大荷重または許容最大速度を超える条件で検査対象となる油圧ダンパを動作させることを特徴とする油圧ダンパの検査方法である。

第２の発明によれば、新たな油圧装置を用いずに、油圧装置の許容最大荷重または許容最大速度を超える条件で油圧ダンパの検査を行うことができる。

本発明によれば、簡易な方法でより広範囲の条件で油圧ダンパの検査を行うことが可能な油圧ダンパの検査装置等を提供することができる。

油圧ダンパ検査装置１を示す図。油圧ダンパ検査装置１の使用状態を示す図。

以下、本発明の実施の形態にかかる油圧ダンパ検査装置１について説明する。図１は、油圧ダンパ検査装置１を示す図である。油圧ダンパ検査装置１は、主に、フレーム３ａ、３ｂ、油圧装置５、アクチュエータ７ａ、７ｂ、中間油圧シリンダ９等から構成される。

第１のフレームであるフレーム３ａには、第１のアクチュエータであるアクチュエータ７ａが固定される。アクチュエータ７ａには、油圧装置５が接続される。すなわち、油圧装置５によってアクチュエータ７ａが伸縮動作を繰り返す。

アクチュエータ７ａの動作部が、固定部１１ａとなる。また、固定部１１ａと対向する位置には、フレーム３ａに固定された固定部１１ｂが設けられる。固定部１１ａ、１１ｂには油圧ダンパを固定することができる。

なお、フレーム３ａ、油圧装置５、アクチュエータ７ａ、固定部１１ａ、１１ｂは、従来の検査装置の構成である。したがって、固定部１１ａ、１１ｂに検査対象となる油圧ダンパを固定することで、当該油圧ダンパを所定の荷重および速度で動作させることができる。

フレーム３ａとは別に、第２のフレームであるフレーム３ｂが設置される。フレーム３ｂには、第２のアクチュエータであるアクチュエータ７ｂが固定される。アクチュエータ７ｂには、中間油圧シリンダ９が接続される。すなわち、中間油圧シリンダ９とアクチュエータ７ｂの動作が同期する。

なお、中間油圧シリンダ９は、固定部１１ａ、１１ｂへの脱着が行われるため、アクチュエータ７ｂと中間油圧シリンダ９は、フレキシブルホースで接続されることが望ましい。

アクチュエータ７ｂの動作部が、固定部１３ａとなる。また、固定部１３ａと対向する位置には、フレーム３ｂに固定された固定部１３ｂが設けられる。固定部１３ａ、１３ｂには検査対象となる油圧ダンパを固定することができる。

ここで、中間油圧シリンダ９は、内部にピストンが設けられ、ピストンによって油圧室が区分される。アクチュエータ７ａ、７ｂもほぼ同様の構造である。すなわち、アクチュエータ７ａ、７ｂも、内部にピストンが設けられ、ピストンによって油圧室が区分される。

ここで、中間油圧シリンダ９のピストンの受圧面積と、アクチュエータ７ｂのピストンの受圧面積は異なる。例えば、アクチュエータ７ｂのピストンの受圧面積が、中間油圧シリンダ９のピストンの受圧面積の２倍であれば、中間油圧シリンダ９の動作によりピストンに発生する荷重に対して、アクチュエータ７ｂのピストンが受ける荷重が２倍となる。この際には、中間油圧シリンダ９の動作速度に対して、アクチュエータ７ｂの動作速度は１／２倍となる。

同様に、アクチュエータ７ｂの受圧面積が、中間油圧シリンダ９の受圧面積の１／２倍であれば、中間油圧シリンダ９の動作速度に対して、アクチュエータ７ｂの動作速度は２倍となる。この際には、中間油圧シリンダ９の動作によりピストンに発生する荷重に対して、アクチュエータ７ｂのピストンが受ける荷重が１／２倍となる。

次に、油圧ダンパ検査装置１を用いた、油圧ダンパの検査方法について説明する。まず、中間油圧シリンダ９を固定部１１ａ、１１ｂに固定する。また、検査対象油圧ダンパ１５を固定部１３ａ、１３ｂに固定する。

この状態で、油圧装置５を稼働させると、アクチュエータ７ａが動作する。例えば、アクチュエータ７ａのピストンロッドが突出する方向に動作させることができる（図中矢印Ａ）。

アクチュエータ７ａが動作すると、アクチュエータ７ａに接続された中間油圧シリンダ９を動作させることができる。例えば、アクチュエータ７ａのピストンロッドを突出する方向に動作させると、中間油圧シリンダ９のピストンロッドを縮む方向に動作させることができる（図中矢印Ｂ）。

中間油圧シリンダ９が動作すると、中間油圧シリンダ９の各油圧室とフレキシブルホース等で接続されるアクチュエータ７ｂが動作する。

ここで、中間油圧シリンダ９の各油圧室と、アクチュエータ７ｂの各油圧室とが交差するように接続される。例えば、中間油圧シリンダ９の図中右側の油圧室が、アクチュエータ７ｂの図中左側の油圧室と接続され、中間油圧シリンダ９の図中左側の油圧室が、アクチュエータ７ｂの図中右側の油圧室と接続される。すなわち、中間油圧シリンダ９のピストンロッドが縮む方向に動作すると、アクチュエータ７ｂのピストンロッドが突出する方向に動作させることができる（図中矢印Ｃ方向）。

アクチュエータ７ｂが動作すると、アクチュエータ７ｂに接続された検査対象油圧ダンパ１５を動作させることができる。例えば、アクチュエータ７ｂのピストンロッドを突出する方向に動作させると、検査対象油圧ダンパ１５のピストンロッドを縮む方向に動作させることができる（図中矢印Ｄ）。

このように、アクチュエータ７ｂは、中間油圧シリンダ９の動作に伴い動作する。また、前述したように、中間油圧シリンダ９とアクチュエータ７ｂのそれぞれのピストンの受圧面積が異なる。したがって、油圧装置５およびアクチュエータ７ａによって、中間油圧シリンダ９が受ける荷重と、アクチュエータ７ｂが発生する荷重とが異なる。したがって、検査対象油圧ダンパ１５を、油圧装置５の許容最大荷重または許容最大速度を超える条件で動作させることができる。

例えば、油圧装置５によって、２０００ｋＮの油圧ダンパを検査可能である場合に、２０００ｋＮの中間油圧シリンダ９を用いて、受圧面積が中間油圧シリンダ９の２倍のアクチュエータ７ｂを用いれば、検査対象油圧ダンパ１５として４０００ｋＮのものを検査することができる。

この際、例えば、２０００ｋＮの中間油圧シリンダ９に３００ｍｍ／ｓｅｃの速度まで加力できるとすれば、１５０ｍｍ／ｓｅｃまでは検査対象油圧ダンパ１５に加力することができる。したがって、最大速度は落ちるものの、通常では検査することができない検査対象油圧ダンパ１５を評価することができる。

また、同様に、油圧装置５によって、２０００ｋＮの油圧ダンパを３００ｍｍ／ｓｅｃの速度まで加力できる場合に、２０００ｋＮの中間油圧シリンダ９を用いて、受圧面積が中間油圧シリンダ９の１／２倍のアクチュエータ７ｂを用いれば、検査対象油圧ダンパ１５として１０００ｋＮのものであれば、６００ｍｍ／ｓｅｃまでの速度で検査対象油圧ダンパ１５に加力することができる。したがって、最大荷重は落ちるものの、通常では検査することができない検査対象油圧ダンパ１５を評価することができる。

この際、中間油圧シリンダ９の各油圧室と、アクチュエータ７ｂの各油圧室とが交差するように接続されるため、中間油圧シリンダ９の伸縮動作と、検査対象油圧ダンパ１５の伸縮動作の動作方向を一致させることができる。このため、固定部１１ａ、１１ｂに検査対象油圧ダンパを設置して、通常の検査装置として油圧装置５によって検査対象油圧ダンパを動作させる場合と、中間油圧シリンダ９を用いて、検査対象油圧ダンパ１５を動作させる場合とで、同一方向に検査対象油圧ダンパを動作させることができる。

以上、本実施の形態によれば、従来使用している油圧ダンパ検査装置を用いて、従来の検査装置の許容最大荷重または許容最大速度を超える条件で検査対象となる油圧ダンパを動作させることができる。このため、新たに、大型の油圧装置などを用いることなく、大型の油圧ダンパなどを検査することができる。

また、中間油圧シリンダ９を従来の検査装置に取り付けるだけで、検査対象油圧ダンパ１５を検査することができるため、作業が容易である。この際、油圧装置５と接続される配管やホースを外す必要がないため、油漏れの恐れがない。

また、中間油圧シリンダ９を取り外せば、従来の検査装置としてそのまま利用することもできる。

また、中間油圧シリンダ９の各油圧室と、アクチュエータ７ｂの各油圧室とが交差するように接続されるため、中間油圧シリンダ９の伸縮動作と、検査対象油圧ダンパ１５の伸縮動作の動作方向を一致させることができる。このため、固定部１１ａ、１１ｂに検査対象油圧ダンパ１５を固定して、通常の検査装置として使用する場合と、固定部１３ａ、１３ｂに検査対象油圧ダンパ１５を固定する場合とで、データ収集などを同様に行うことができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………油圧ダンパ検査装置
３ａ、３ｂ………フレーム
５………油圧装置
７ａ、７ｂ………アクチュエータ
９………中間油圧シリンダ
１１ａ、１１ｂ………固定部
１３ａ、１３ｂ………固定部
１５………検査対象油圧ダンパ

Claims

油圧ダンパの検査装置であって、
油圧装置と、
前記油圧装置に接続され、第１のフレームに固定される第１のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータと前記第１のフレームの間に固定され、前記第１のアクチュエータに接続される中間油圧シリンダと、
前記中間油圧シリンダと接続され、第２のフレームに固定される第２のアクチュエータと、
を具備し、
前記第２のアクチュエータは、前記第２のフレームとの間に油圧ダンパを固定することができ、
前記第１のアクチュエータによって前記中間油圧シリンダが動作し、
前記中間油圧シリンダおよび前記第２のアクチュエータは、ピストンによって区分された油圧室を有し、
前記中間油圧シリンダの各油圧室と、前記第２のアクチュエータの各油圧室とが接続され、
前記中間油圧シリンダの動作によって前記第２のアクチュエータが動作し、
前記中間油圧シリンダと前記第２のアクチュエータのピストンの受圧面積が異なることを特徴とする油圧ダンパの検査装置。
前記中間油圧シリンダの各油圧室と、前記第２のアクチュエータの各油圧室とが交差するように接続され、
前記中間油圧シリンダのピストンの動作方向と、前記第２のアクチュエータのピストンが動作方向とが同一方向であることを特徴とする請求項１記載の油圧ダンパの検査装置。
請求項１または請求項２に記載の油圧ダンパの検査装置を用いた油圧ダンパの検査方法であって、
前記第２のフレームおよび前記第２のアクチュエータに、検査対象となる油圧ダンパを固定し、
前記油圧装置を稼働させ、前記第１のアクチュエータによって前記中間油圧シリンダを動作させ、
前記中間油圧シリンダによって前記第２のアクチュエータを動作させ、
前記第２のアクチュエータが、前記油圧装置の許容最大荷重または許容最大速度を超える条件で検査対象となる油圧ダンパを動作させることを特徴とする油圧ダンパの検査方法。