JPH10274271A - 油圧ダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】調圧弁やリリーフ弁の設定の変更が容易に行え
る油圧ダンパを得る。 【解決手段】シリンダ１の第１及び第２作動室２４，２
６にそれぞれ連通する第１及び第２給排ポート２８，３
０をシリンダ本体４の取付面３２に開口形成する。ま
た、取付面３２に着脱可能に取り付けられた積層ブロッ
ク３４に、第１及び第２給排ポート２８，３０とそれぞ
れ連通する第１及び第２通路を形成する。更に、積層ブ
ロック３４内に、両通路間を互いに逆向きに接続する一
対の調圧弁及び一対のリリーフ弁を形成すると共に、ア
キュムレータを形成し、更に、アキュムレータと両通路
とを両通路への流入を可能に接続する一対のチェック弁
及び該一対のチェック弁と並列に設けられた一対の絞り
を形成した。積層ブロック３４は、弁ブロック３８と、
アキュムレータブロック４０とを積層して形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地震や風などの振
動外力を減衰させる、構造物のための油圧ダンパに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開平５−５９８４１号公報
にあるように、油圧シリンダのピストンを貫通する複数
の通路を形成し、この通路に、互いに逆向きに設けられ
た一対の調圧弁を介装すると共に、同様に、互いに逆向
きに設けられた一対のリリーフ弁を介装した油圧ダンパ
が提案されている。

【０００３】この油圧ダンパは、所定速度以下の揺れに
対しては、調圧弁により通過流量の増加に応じて上昇す
る圧力を生じさせて速度に応じた制振力を生じさせ、所
定速度以上の揺れに対してはリリーフ弁により速度にほ
ぼ無関係な略一定の制振力を与えるようにして、油圧シ
リンダ等の保護を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のものでは、調圧弁やリリーフ弁の設定圧等を変
更する場合には、油圧シリンダを分解しなければなら
ず、設定の変更等が容易にできない。また、調圧弁やリ
リーフ弁に一層大きな流量を通過させようとして、これ
らの弁体を大径にすると、弁体に調圧力を作用させる調
圧ばねが大きくなり、これらの弁をピストン内に設ける
ことが困難となってしまうという問題があった。

【０００５】本発明の課題は、調圧弁やリリーフ弁の設
定の変更が容易に行える油圧ダンパを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、シリンダ本体内を摺動するピストンの両側に形成さ
れた第１及び第２作動室間での作動油の給排により、構
造物の振動を減衰させる油圧ダンパにおいて、前記第１
及び第２作動室にそれぞれ連通する第１及び第２給排ポ
ートを前記シリンダ本体の取付面に開口形成し、また、
前記取付面に着脱可能に取り付けられた積層ブロック
に、前記第１及び第２給排ポートとそれぞれ連通する第
１及び第２通路を形成し、かつ、前記積層ブロック内
に、前記両通路間を互いに逆向きに接続する一対の調圧
弁及び一対のリリーフ弁を形成すると共に、アキュムレ
ータを形成し、更に、該アキュムレータと前記両通路と
を前記両通路への流入を可能に接続する一対のチェック
弁及び該一対のチェック弁と並列に設けられた一対の絞
りを形成したことを特徴とする油圧ダンパがそれであ
る。

【０００７】また、前記積層ブロックは、前記第１及び
第２通路、前記一対の調圧弁、前記一対のリリーフ弁が
形成された弁ブロックと、前記アキュムレータ、前記一
対のチェック弁、前記一対の絞りが形成されたアキュム
レータブロックとを積層して形成してもよい。

【０００８】更に、前記リリーフ弁は、弁体側に突出し
て突出端面に弁座を有した弁座部材と、前記第１又は第
２通路から導入され弁座を経て流出する作動油を、弁座
部材突出端面から反突出側へ偏位した位置で第２又は第
１通路へと通じさせる排出孔を有すると共に、弁座を経
た作動油の流れの作用を開弁方向に受ける弁体を備えた
ものでもよい。あるいは、前記リリーフ弁は、平坦な先
端に小径突部が形成され軸方向へ摺動可能な弁体と、該
弁体の摺動により前記小径突部が着座する弁座とを備え
たものでもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１はシリ
ンダで、シリンダ１は摺動孔２が形成されたシリンダ本
体４と、摺動孔２の両端を塞ぐ一対のカバー部材６，８
と、摺動孔２に摺動可能に挿着されたピストン１０とを
備えている。また、ピストン１０には、両カバー部材
６，８を貫通するピストンロッド１２が、一体的に取り
付けられている。

【００１０】ピストンロッド１２の一端には球状部１４
が形成されると共に、球状部１４には継手部材１６が取
り付けられている。この継手部材１６と反対側のシリン
ダ本体４の一端には接続部材１８が取り付けられてお
り、接続部材１８に螺着された球状部材２０には継手部
材２２が取り付けられている。両継手部材１６，１８の
一方は制振対象物に取り付けられ、他方は基盤に取り付
けられる。

【００１１】摺動孔２は、ピストン１０により仕切られ
て、第１及び第２作動室２４，２６が形成されており、
シリンダ本体４には、第１及び第２作動室２４，２６に
連通した第１及び第２給排ポート２８，３０が形成され
ている。第１及び第２給排ポート２８，３０は、シリン
ダ本体４の外周に平坦に形成された取付面３２に開口形
成されている。

【００１２】取付面３２には、図２に示すように、積層
ブロック３４が４本のビス３６により着脱可能に取り付
けられている。積層ブロック３４は、弁ブロック３８上
にアキュムレータブロック４０が積層され、ビス４２に
より着脱可能に取り付けられて形成されている。

【００１３】取付面３２に取り付けられた弁ブロック３
８の下面３８ａには、第１及び第２給排ポート２８，３
０に連通するように第１及び第２接続孔４４，４６が開
口形成されている。第１及び第２接続孔４４，４６に
は、弁ブロック３８内に平行に所定間隔で穿設された第
１及び第２連通孔４８，５０が接続されている。

【００１４】この第１及び第２連通孔４８，５０に連通
すると共に、弁ブロック３８の上面３８ｂに開口する第
１及び第２導入孔５２，５４が形成されている。これら
の第１及び第２接続孔４４，４６、第１及び第２連通孔
４８，５０、第１及び第２導入孔５２，５４により第１
及び第２通路５６，５８が形成されている。

【００１５】そして、弁ブロック３８内には、図５に示
すように、第１及び第２連通孔４８，５０との間に、互
いに逆向きの一対の第１及び第２調圧弁６０，６２が形
成されている。更に、弁ブロック３８内には、第１及び
第２調圧弁６０，６２と同じ構成の第３及び第４調圧弁
７４，７６（図１０参照）が、対称の位置に形成されて
いる。

【００１６】第１及び第２調圧弁６０，６２は、互いに
逆向きに設けられている点が異なるがその構成は同一で
あり、また、第３及び第４調圧弁７４，７６も同様であ
るので、第１調圧弁６０について詳細に説明し、第２〜
第４調圧弁６２，７４，７６については同じ部材に同一
番号を付して詳細な説明を省略する。

【００１７】第１調圧弁６０は、第１及び第２連通孔４
８，５０を連通する貫通孔６４に第１連通孔４８側から
針状部６６ａが挿入された弁体６６を備え、弁ブロック
３８に螺着された支持部材６８内に収納された圧縮ばね
７０により、針状部６６ａを貫通孔６４内に挿入する方
向に弁体６６を付勢している。また、支持部材６８に螺
着された調整部材７２を回転させて、圧縮ばね７０の付
勢力を調整できるように構成されている。

【００１８】針状部６６ａは、ストレート部と先端に向
かって深くなる溝とを備え、針状部６６ａが貫通孔６４
に挿入されているときには、ストレート部により貫通孔
６４を閉塞し、針状部６６ａが貫通孔６４から抜け出る
に従って溝により貫通孔６４の開口面積が増加するよう
に形成されている。

【００１９】一方、弁ブロック３８内には、図６に示す
ように、第１及び第２連通孔４８，５０との間に、互い
に逆向きの一対の第１及び第２リリーフ弁７８，８０が
形成されている。更に、弁ブロック３０内には、第１及
び第２リリーフ弁７８，８０と同じ構造の第３及び第４
リリーフ弁７９，８１（図１０参照）が、対称位置に形
成されている。

【００２０】第１及び第２リリーフ弁７８，８０は、互
いに逆向きに設けられている点が異なるがその構成は同
一であり、また、第３及び第４リリーフ弁７９，８１も
同様であるので、第１リリーフ弁７８について詳細に説
明し、第２〜第４リリーフ弁７９〜８１については同じ
部材に同一番号を付して詳細な説明を省略する。

【００２１】第１リリーフ弁７８は、第１及び第２連通
孔４８，５０を連通する貫通孔８２に第１連通孔４８側
から挿入された弁座部材８４を備え、弁座部材８４の軸
方向には吐出孔８６が貫通形成されている。第１連通孔
４８に突き出た弁座部材８４り先端は、傘形に形成され
ており、この弁座部材８４に対抗して弁体８８が弁ブロ
ック３８に挿入された筒部材９０に摺動可能に挿入され
ている。

【００２２】弁体８８の先端は平坦に形成されており、
そこには、弁座部材８４突出端面の吐出孔８６開口周囲
に形成した弁座８４ａに着座する小径突部８８ａが形成
されている。筒部材９０の先端は弁座部材８４に当接さ
れ、弁座部材８４、筒部材９０、弁体８８により囲まれ
た弁室９２が形成されている。弁室９２は、弁座部材８
４側先端の筒部材９０に形成された排出孔９４を介して
第１連通孔４８に連通されている。そして、この排出孔
９４は、弁座部材８４突出端面から反突出側へ偏位した
位置で弁室９２を第１連通孔４８へ通じさせるよう、そ
の中心が、弁座部材８４の突出端面より内奥に位置して
いる。

【００２３】弁ブロック３８には支持部材９６が螺入さ
れており、支持部材９６に形成された有底孔９８に圧縮
ばね１００が収納されている。この圧縮ばね１００によ
り、弁体８８の小径突起８８ａが弁座８４ａに着座する
ように付勢されている。尚、有底孔９８は小径孔１０
２、第２リリーフ弁８０の貫通孔８２を介して第１連通
孔４８に接続されている。

【００２４】一方、アキュムレータブロック４０には、
図７に示すように、アキュムレータ１０３が形成されて
おり、アキュムレータ１０３はアキュムレータブロック
４０に貫通形成された大径孔１０４を備えている。大径
孔１０４の一端にはプラグ１０６が螺入されて閉塞され
ている。

【００２５】大径孔１０４にはピストン１０８が摺動可
能に挿入されており、ピストン１０８にはロッド１１０
の一端が固定されている。ロッド１００はプラグ１０６
と反対側に突出されており、大径孔１０４の他端には支
持部材１１２が螺入されている。

【００２６】ロッド１００はこの支持部材１１２を貫通
して、支持部材１１２から突出されている。ピストン１
０８と支持部材１１２との間に圧縮ばね１１４が挿入さ
れており、圧縮ばね１１４の付勢力によりピストン１０
８をプラグ１０６方向に付勢している。大径孔１０４、
ピストン１０８、プラグ１０６に囲まれて作動室１１６
が形成されており、作動室１１６には接続孔１１８が連
通形成されている。

【００２７】接続孔１１８はアキュムレータブロック４
０に形成された一対の第１及び第２チェック弁１２０，
１２２を介して第１及び第２分岐孔１２４，１２６に接
続されている（図８参照）。第１及び第２分岐孔１２
４，１２６は、アキュムレータブロック４０の下面４０
ａに開口されており、アキュムレータブロック４０を弁
ブロック３８に積層した際に、第１及び第２分岐孔１２
４，１２６がそれぞれ第１及び第２導入孔５２，５４に
連通するように形成されている。

【００２８】一対の第１及び第２チェック弁１２０，１
２２は、同じ構造であるので、第１チェック弁１２０に
ついて、図９によって詳細に説明する。第１チェック弁
１２０は、アキュムレータブロック４０に形成された挿
入孔１２８に挿入された弁本体１３０を備え、弁本体１
３０には、接続孔１１８に連通した小径孔１３２、小径
孔１３２に弁座１３３を介して連通した大径孔１３４が
形成されている。

【００２９】大径孔１３４には弁体１３６が摺動可能に
挿入されており、弁座１３３への着座により小径孔１３
２を閉塞できるように構成されている。また、大径孔１
３４は弁本体に形成された貫通孔１３８を介して挿入孔
１２８に連通されており、挿入孔１２８には第１分岐孔
１２４が連通されている。尚、大径孔１３４にはプラグ
１４４が螺入されて閉塞されている。

【００３０】弁体１３６にはその軸方向中心に絞り１４
０が形成され、また、絞り１４０に連通し径方向に貫通
した吐出孔１４２が形成されている。接続孔１１８と第
１分岐孔１２４とは小径孔１３２、絞り１４０、吐出孔
１４２、大径孔１３４、貫通孔１３８、挿入孔１２８を
介して連通されている。これにより、図１０に示すよう
に、第１チェック弁１２０と絞り１４０とは、並列に設
けられた関係になり、第２チェック弁１２２も同様に絞
り１４６が並列に設けられている。

【００３１】次に、前述した本実施形態の油圧ダンパの
作動について説明する。まず、シリンダ１に地震や風な
どの振動外力が作用し、例えば、第２作動室２６の圧力
が上昇すると、第２給排ポート３０、第２接続孔４６、
第２連通孔５０を介して、第１調圧弁６０の弁体６６に
圧縮ばね７０に抗する作用力が働く。

【００３２】圧力上昇による作用力が、圧縮ばね７０の
付勢力を上回ると、弁体６６の針状部６６ａが貫通孔６
４から抜け出る方向に摺動する。これにより、第２連通
孔５０は、貫通孔６４を介して第１連通孔４８と連通
し、更に第１接続孔４４、第１給排ポート２８を介して
第１作動室２４と連通する。

【００３３】弁体６６には、第２作動室２６から導入さ
れる圧力と圧縮ばね７０の付勢力とが対向作用し、圧力
による作用力が付勢力を上回ると弁体６６が摺動する。
摺動により圧縮ばね７０の付勢力が増加するので、圧力
による作用力と圧縮ばね７０の付勢力との釣り合いによ
り、弁体６６の摺動量が定まる。

【００３４】それに応じて、針状部６６ａによる貫通孔
６４の開口面積も定まるので、作動油の圧力の増加によ
り、開口面積は緩やかに増加する。これにより、絞り１
４６の作用と併せ、第２作動室２６からの排出流量にほ
ぼ比例して圧力が増加する、流量と圧力の直線的な関係
が得られ、振動速度に応じた抵抗を生じさせて、振動に
対する効果的な減衰作用を発揮することができる。ま
た、圧縮ばね７０は、その自由長が種々ばらついて精密
に得られるものではないが、シリンダ１を分解すること
なく、調整部材７２を回転させてその付勢力を容易に調
整できるので、自由長状態で支持することができる。こ
れにより前記直線的関係の始端を可及的に流量零にする
ことが容易にでき、性能の把握しやすい扱い易いダンパ
とすることができる。

【００３５】第２作動室２６の圧力は、第２給排ポート
３０、第２接続孔４６、第２連通孔５０、貫通孔８２、
吐出孔８６を介して第１リリーフ弁７８の弁体８８に作
用する。圧力が更に上昇して、圧縮ばね１００の付勢力
を上回ると、弁体８８が圧縮ばね１００の付勢力に抗し
て摺動する。よって、小径突部８８ａが弁座８４ａから
離間して、吐出孔８６と第１連通孔４８とを弁室９２、
排出孔９４を介して連通する。

【００３６】弁座８４ａから吐出される作動油は、排出
孔９４が弁座部材８４の突出端面より内奥に偏位してい
るため、弁体８８に衝突し、その流れ方向を大きく変え
るので、弁体８８には作動油の流速に応じた作用力が作
用する。よって、弁体８８には圧力以外にも流速に応じ
た作用力が作用し、圧縮ばね１００の付勢力に抗して弁
体８８を速やかに摺動させるので、圧力オーバーライド
特性に優れ、小形状にかかわらず大流量の流通が可能と
なる。

【００３７】従って、第２作動室２６内の作動油は第２
給排ポート３０、第２接続孔４６、第２連通孔５０、貫
通孔８２、吐出孔８６、弁室９２、排出孔９４、第１連
通孔４８、第１接続孔４４、第１給排ポート２８を介し
て第１作動室２４に流入する。これにより、第２作動室
２６内の圧力が、第１リリーフ弁７８のリリーフ圧を上
回ると、第１リリーフ弁７８が開弁して、第２作動室２
６の圧力がそれ以上上昇しないようにする。これによ
り、圧力がリリーフ圧以上となると、振動に対する抵抗
力は一定に保たれる。尚、振動により第１作動室２４の
圧力が上昇したときにも同様である。

【００３８】リリーフ圧の設定を変更したいときには、
支持部材９６を取り外し、圧縮ばね１００を交換すれば
よく、シリンダ１を分解することなく、容易に変更でき
る。また、第１調圧弁６０や第１リリーフ弁７８の通過
流量を大きくしたいときには、ビス３６を取り外して、
大流量の調圧弁やリリーフ弁が形成された弁ブロックに
交換すればよいので、交換も容易である。

【００３９】振動により第１作動室２６内の圧力が低下
したときには、アキュムレータ１０３では、圧縮ばね１
１４の付勢力によりピストン１０８が押し出されて、作
動室１１６から接続孔１１８を介して、小径孔１３２に
作動油が供給される。この作動油圧を弁体１３６が受け
て、弁座１３３から離間し、大径孔１３４、貫通孔１３
８、挿入孔１２８、第１分岐孔１２４、第１導入孔５
２、第１連通孔４８、第１接続孔４４、第１給排ポート
２８を介して第１作動室２４に作動油が供給される。こ
れにより、第１作動室２４が負圧となり、減衰作用が低
下するのを防止する。

【００４０】一方、気温の上昇等の周囲の環境の温度上
昇により、作動油の温度が上がり、第１及び第２作動室
２４，２６の圧力が上昇したときには、第１及び第２給
排ポート２８，３０、第１及び第２接続孔４４，４６、
第１及び第２連通孔４８，５０、第１及び第２導入孔５
２，５４、第１及び第２分岐孔１２４，１２６、挿入孔
１２８、貫通孔１３８、大径孔１３４、吐出孔１４２、
絞り１４０，１４６、小径孔１３２、接続孔１１８を介
して作動室１１６に作動油が排出される。

【００４１】よって、ピストン１０８は圧縮ばね１１４
の付勢力に抗して大径孔１０４内を摺動し、作動室１１
６の容積を増加させて、第１及び第２作動室２４，２６
からの作動油を蓄える。逆に、周囲温度の低下により、
作動油の温度が下がり、第１及び第２作動室２４，２６
の圧力が低下したときには、作動室１１６から第１及び
第２作動室２４，２６に作動油が供給される。尚、ロッ
ド１１０の突出し量により、作動室１１６内の作動油の
残量を知ることができる。

【００４２】以上本発明はこの様な実施形態に何等限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々なる態様で実施し得る。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の油圧ダンパ
は、シリンダを分解することなく、調圧弁やリリーフ弁
の設定圧力や通過流量の変更が容易にできるという効果
を奏する。また、積層ブロックに複数対の調圧弁やリリ
ーフ弁を設けることにより、コンパクトであるにもかか
わらず通過流量を大きくすることができる。更に、積層
ブロックを弁ブロックとアキュムレータブロックとの積
層により構成すると、それぞれの変更が容易になる。リ
リーフ弁に作動油の流れ方向の作用を受ける弁体を用い
ることにより、圧力オーバーライド特性の優れると共
に、形状を小さくでき、小型化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての油圧ダンパのシリ
ンダを断面図で示す正面図である。

【図２】本実施形態の積層ブロックの拡大平面図であ
る。

【図３】図２のＡＡ断面図である。

【図４】図２のＢＢ断面図である。

【図５】図２のＣＣ断面図である。

【図６】図２の弁ブロックのみを示すＤＤ断面図であ
る。

【図７】図１のアキュムレータブロックのみを示すＥＥ
拡大断面図である。

【図８】図７のＦＦ断面図である。

【図９】本実施形態の第１チェック弁の拡大断面図であ
る。

【図１０】本実施形態の油圧ダンパの回路構成図であ
る。

【符号の説明】

１…シリンダ １０…ピストン ２４…第１作動室 ２６…第２作動室 ３２…取付面 ３４…積層ブロック ３８…弁ブロック ４０…アキュムレータブロック ５６…第１通路 ５８…第２通路 ６０…第１調圧弁 ６２…第２調圧弁 ７８…第１リリーフ弁 ８０…第２リリーフ弁 ８４ａ…弁座 ８８ａ…小径突起 １０３…アキュムレータ １２０…第１チェック弁 １２２…第２チェック弁 １４０，１４６…絞り

フロントページの続き (72)発明者 山田 淳 東京都江東区東陽二丁目４番２号 日立機 材株式会社内 (72)発明者 小竹 祐治 東京都江東区東陽二丁目４番２号 日立機 材株式会社内 (72)発明者 栗野 治彦 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 田上 淳 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ本体内を摺動するピストンの両
   側に形成された第１及び第２作動室間での作動油の給排
   により、構造物の振動を減衰させる油圧ダンパにおい
   て、 前記第１及び第２作動室にそれぞれ連通する第１及び第
   ２給排ポートを前記シリンダ本体の取付面に開口形成
   し、 また、前記取付面に着脱可能に取り付けられた積層ブロ
   ックに、前記第１及び第２給排ポートとそれぞれ連通す
   る第１及び第２通路を形成し、 かつ、前記積層ブロック内に、前記両通路間を互いに逆
   向きに接続する一対の調圧弁及び一対のリリーフ弁を形
   成すると共に、アキュムレータを形成し、更に、該アキ
   ュムレータと前記両通路とを前記両通路への流入を可能
   に接続する一対のチェック弁及び該一対のチェック弁と
   並列に設けられた一対の絞りを形成したことを特徴とす
   る油圧ダンパ。
2. 【請求項２】 前記積層ブロックは、前記第１及び第２
   通路、前記一対の調圧弁、前記一対のリリーフ弁が形成
   された弁ブロックと、 前記アキュムレータ、前記一対のチェック弁、前記一対
   の絞りが形成されたアキュムレータブロックとを積層し
   て形成したことを特徴とする請求項１記載の油圧ダン
   パ。
3. 【請求項３】 前記リリーフ弁は、弁体側に突出して突
   出端面に弁座を有した弁座部材と、前記第１又は第２通
   路から導入され弁座を経て流出する作動油を、弁座部材
   突出端面から反突出側へ偏位した位置で第２又は第１通
   路へと通じさせる排出孔を有すると共に、弁座を経た作
   動油の流れの作用を開弁方向に受ける弁体を備えたこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載の油圧ダンパ。
4. 【請求項４】 前記リリーフ弁は、平坦な先端に小径突
   部が形成され軸方向へ摺動可能な弁体と、該弁体の摺動
   により前記小径突部が着座する弁座とを備えたことを特
   徴とする請求項３記載の油圧ダンパ。