WO2014030557A1 - ダンパ - Google Patents

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貴之 小川
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カヤバ工業株式会社
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    • F16F9/362—Combination of sealing and guide arrangements for piston rods
    • F16F9/364—Combination of sealing and guide arrangements for piston rods of multi-tube dampers

Definitions

  • the present invention relates to a damper.
  • a general damper for example, a cylinder, a piston that is slidably inserted into the cylinder, a rod that is inserted into the cylinder and connected to the piston, and a rod that is partitioned in the cylinder by the piston It is composed of a side chamber and a piston side chamber, and a damping passage that communicates the rod side chamber and the piston side chamber, and exhibits a damping force in accordance with an expansion and contraction operation in which the piston is displaced in the axial direction with respect to the cylinder. Vibration is suppressed.
  • the above damper is designed to exhibit a damping force in a direction to suppress expansion / contraction during the stroke, whether it is extended or contracted. For example, in a damper used for damping a building, etc. Depending on the stroke position, if the damping force is exerted, the vibration of the building may not be reduced. For this reason, for example, in the damper described in JP2007-321909A, a bypass path that bypasses the damping valve is opened at the stroke end so that the rod side chamber and the piston side chamber communicate with each other.
  • the above damper can change the damping force not only according to the stroke position but also depending on the stroke direction.
  • the structure of the valve is complicated and large, the entire damper becomes large, and the cost is high. There is a problem of being an economy.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a small and low-cost damper.
  • a damper includes a cylinder, a piston that is slidably inserted into the cylinder, a rod that is inserted into the cylinder and connected to the piston, A rod side chamber and a piston side chamber defined by the piston, a tank, an extension side passage communicating the rod side chamber and the tank, a pressure side passage communicating the piston side chamber and the tank, and the extension side passage
  • An extension side damping valve that provides resistance to the flow of liquid from the rod side chamber toward the tank, and is provided in parallel with the extension side damping valve in the middle of the extension side passage.
  • a first check valve that allows only the passage of liquid toward the side chamber, and is provided in the middle of the pressure side passage, and provides resistance to the flow of liquid from the piston side chamber toward the tank.
  • a pressure-side damping valve a second check valve provided in parallel with the pressure-side damping valve in the middle of the pressure-side passage, and allowing only passage of liquid from the tank to the piston-side chamber, and the tank and the cylinder And a center passage communicating with the damper.
  • FIG. 1 is a schematic view of a damper according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the damper according to the embodiment of the present invention is interposed between the vibration-controlled object and the vibration input side portion.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state where the damper according to the embodiment of the present invention exhibits a damping force and a state where the damper does not exhibit a damping force.
  • FIG. 4 is a diagram showing the trajectories of relative displacement and relative speed between the vibration-controlled object to which the damper according to the embodiment of the present invention is applied and the vibration input side portion.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a modification of the damper according to the embodiment of the present invention.
  • the damper 1 includes a cylinder 2, a piston 3 that is slidably inserted into the cylinder 2, a rod 4 that is inserted into the cylinder 2 and connected to the piston 3, and the cylinder 2
  • the expansion side damping valve 10 is provided in the middle of the expansion side passage 8 and provides resistance to the flow of liquid from the rod side chamber 5 toward the tank 7, and is provided in parallel with the expansion side attenuation valve 10 in the middle of the expansion side passage 8.
  • the first check valve 11 that allows only the passage of liquid from the tank 7 to the rod side chamber 5 and the pressure side damping that is provided in the middle of the pressure side passage 9 and provides resistance to the flow of liquid from the piston side chamber 6 to the tank 7
  • Valve 12 and pressure A second check valve 13 provided in parallel with the pressure side damping valve 12 in the middle of the passage 9 and allowing only liquid to pass from the tank 7 toward the piston side chamber, and a center passage 14 communicating the tank 7 and the cylinder 2.
  • the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 are filled with a liquid such as hydraulic oil
  • the tank 7 is filled with a gas in addition to the liquid.
  • the tank 7 need not be in a pressurized state by compressing and filling the gas, but may be pressurized.
  • the cylinder 2 has a cylindrical shape, one end is closed by a lid 15, and an annular rod guide 16 is attached to the other end.
  • the rod 4 is slidably inserted into the rod guide 16.
  • the rod 4 has one end protruding out of the cylinder 2 and the other end connected to a piston 3 that is also slidably inserted into the cylinder 2.
  • the space between the outer periphery of the rod 4 and the rod guide 16 is sealed by a seal member (not shown), whereby the cylinder 2 is hermetically sealed.
  • the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 partitioned by the piston 3 in the cylinder 2 are filled with hydraulic oil as a liquid.
  • an intermediate cylinder 17 that forms a center passage 14 with an annular gap between the cylinder 2 is provided on the outer periphery of the cylinder 2, and a tank is provided with an annular gap between the intermediate cylinder 17 on the outer periphery of the intermediate cylinder 17. 7 is provided. Both ends of the intermediate cylinder 17 and the outer cylinder 18 are closed by the lid 15 and the rod guide 16.
  • the end portion of the rod 4 that protrudes outside the cylinder 2 and the lid 15 that closes one end portion of the cylinder 2, the intermediate cylinder 17, and the outer cylinder 18 include a mounting portion (not shown). Can be interposed between objects to be controlled, for example, between a building and a foundation fixed to the ground, or between a beam on the upper floor and a beam on the lower floor of the building.
  • the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 are communicated with each other by an extension side relief passage 19 and a pressure side relief passage 20 provided in the piston 3.
  • an extension side relief passage 19 In the middle of the extension side relief passage 19, when the pressure in the rod side chamber 5 exceeds the pressure in the piston side chamber 6 by a predetermined amount, the valve opens to open the extension side relief passage 19, and the pressure in the rod side chamber 5 is transferred to the piston side chamber 6.
  • An extension side relief valve 21 is provided for relief.
  • the valve is opened to open the pressure side relief passage 20, and the pressure in the piston side chamber 6 is transferred to the rod side chamber 5.
  • a pressure relief valve 22 is provided for relief. Installation of the extension side relief valve 21 and the pressure side relief valve 22 is optional, but by providing them, the pressure in the cylinder 2 can be prevented from becoming excessive and the damper 1 can be protected.
  • the rod guide 16 is provided with an extension side passage 8 that connects the rod side chamber 5 and the tank 7, an extension side damping valve 10, and a first check valve 11.
  • the expansion side damping valve 10 is a passive damping valve, and allows only the flow of liquid from the rod side chamber 5 toward the tank 7 while giving resistance to the flow of liquid passing therethrough.
  • the first check valve 11 allows only the passage of liquid from the tank 7 toward the rod side chamber 5.
  • the lid 15 is provided with a pressure side passage 9 that communicates the piston side chamber 6 and the tank 7, a pressure side damping valve 12, and a second check valve 13.
  • the pressure-side damping valve 12 is a passive damping valve, and only allows the flow of liquid from the piston-side chamber 6 toward the tank 7 while giving resistance to the flow of liquid passing therethrough.
  • the second check valve 13 allows only the passage of liquid from the tank 7 toward the piston side chamber 6.
  • a through hole 2 a that communicates the inside and outside of the cylinder 2 is provided at a position facing the piston 3 of the cylinder 2, in this case, in the center of the cylinder 2.
  • the neutral position of the piston 3 is not necessarily limited to the center of the cylinder 2 and can be set arbitrarily. In the present embodiment, the position where the through hole 2 a is formed in the cylinder 2 coincides with the stroke center of the piston 3.
  • the lid 15 is provided with an annular gap formed between the cylinder 2 and the intermediate cylinder 17 and a communication path 15 a that communicates with the tank 7.
  • the center passage 14 is formed by the annular gap between the cylinder 2 and the intermediate cylinder 17, the through hole 2 a, and the communication path 15 a, except that the through hole 2 a is closed facing the piston 3.
  • the inside of the cylinder 2 communicates with the tank 7 through the center passage 14.
  • an on-off valve 23 that can switch between the opened state and the blocked state of the center passage 14.
  • the on-off valve 23 includes a valve main body 24 having a communication position 24a for opening the center passage 14 and a shut-off position 24b for shutting off the center passage 14, a spring 25 for biasing the valve main body 24 and positioning it at the shut-off position 24b, And a solenoid 26 that switches the valve body 24 to the communication position 24a against the urging force of the spring 25 when energized.
  • the on-off valve 23 may be an on-off valve that is manually opened and closed instead of being electromagnetic.
  • the pressure in the rod side chamber 5 becomes higher than the pressure in the piston side chamber 6, and the damper 1 has a size commensurate with the difference between the pressure in the rod side chamber 5 and the pressure in the piston side chamber 6, and suppresses the extension. Demonstrates damping force.
  • the pressure in the piston side chamber 6 becomes higher than the pressure in the rod side chamber 5, and the damper 1 has a size commensurate with the difference between the pressure in the piston side chamber 6 and the pressure in the rod side chamber 5, and suppresses contraction. Demonstrates damping force.
  • the damper 1 exhibits a damping force during the stroke in both the extension operation and the contraction operation, as in a general damper.
  • the extension side damping valve 10 can provide resistance to the flow of liquid discharged from the rod side chamber 5 to the tank 7 through the extension side passage 8. Further, since the liquid is supplied from the tank 7 through the center passage 14 and the pressure side passage 9 to the expanding piston side chamber 6, the damper 1 exhibits a damping force that counteracts expansion.
  • the piston 3 When the on-off valve 23 communicates with the center passage 14, the piston 3 is closer to the lid 15 than the through hole 2a of the center passage 14, and the piston 3 strokes in the direction in which the piston-side chamber 6 is compressed, that is, to the lid 15 side.
  • the pressure side damping valve 12 can provide resistance to the flow of liquid that is compressed from the piston side chamber 6 through the pressure side passage 9 to the tank 7 when the piston side chamber 6 is compressed. Further, since the liquid is supplied from the tank 7 to the expanding rod side chamber 5 via the center passage 14 and the extension side passage 8, the damper 1 exhibits a damping force against the contraction.
  • the damper 1 when the on-off valve 23 communicates with the center passage 14, the damper 1 does not exert a damping force with respect to a stroke in a direction in which the piston 3 returns to the center of the cylinder 2, and the piston 3 The damping force is exhibited only for the stroke in the direction away from the center.
  • the piston 3 is provided by providing the center passage 14 without employing a complicated and large-sized valve that opens and closes the bypass in conjunction with the stroke of the damper 1. Since the damping force can be exhibited when moving away from the neutral position and the damping force can be prevented from being exhibited when returning to the neutral position, the damper 1 can be reduced in size and the cost can be reduced.
  • the horizontal displacement of the vibration-controlled object O in FIG. 2 is X1
  • the horizontal displacement of the vibration input side I is X2
  • the relative speed between the vibration-controlled object O and the vibration input side I is
  • d (X1-X2) / dt is set, the displacement in the right direction in FIG. 2 is positive, the displacement X1 is taken on the vertical axis, and the relative speed d (X1-X2) / dt is taken on the horizontal axis, the damper 1 is attenuated.
  • the force is exerted in the state of the first quadrant and the state of the third quadrant shown by shading in FIG.
  • the opening position of the center passage 14 is the center of the cylinder 2 and a position facing the stroke center of the piston 3. Therefore, when the piston 3 returns to the stroke center, the stroke range in which the damping force is not exerted is not biased in both directions, and the entire stroke length of the damper 1 can be used effectively.
  • the on-off valve 23 since the on-off valve 23 is provided in the center passage 14, the same function as a general damper that always exhibits a damping force can be exhibited during the stroke. Therefore, if necessary, it can function as a general damper, or when the piston 3 returns to the neutral position, it can exhibit a function of improving vibration insulation without exhibiting damping force.
  • the on-off valve 23 can be set so as to be in the communication position 24a when power is not supplied.
  • the damper 1 has a triple pipe structure of the cylinder 2, the intermediate cylinder 17 and the outer cylinder 18, the center passage 14 can be easily installed, and the tank 7 can also be arranged on the outer periphery of the cylinder 2.
  • the entire damper 1 can be made more compact.
  • the damper 1 employs a triple tube structure including the intermediate cylinder 17 in forming the center passage 14, but the intermediate cylinder 17 is provided as in the damper 30 shown in FIG. Instead, the pipe 31 connected to the through hole 2a and the communication path 15a may be provided in the tank 7, and the center passage 32 may be formed by the pipe 31, the through hole 2a, and the communication path 15a.
  • the structure in the other damper 30 is the same as the structure of the damper 1, and attaches
  • the extension side damping valve 10 and the first check valve 11 are provided on the lid 15, and the pressure side damping valve 12 and the second check valve 13 are provided on the rod guide 16. 1 can be made even more compact, but the installation locations of the expansion side damping valve 10, the first check valve 11, the pressure side damping valve 12 and the second check valve 13 are limited to the lid 15 and the rod guide 16. It may not be a thing and may be provided elsewhere. Further, the structure of the center passages 14 and 32 is not limited to the above structure.

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Abstract

　ダンパは、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、シリンダ内に挿入されてピストンに連結されるロッドと、シリンダ内にピストンで区画されるロッド側室およびピストン側室と、タンクと、ロッド側室とタンクとを連通する伸側通路と、ピストン側室とタンクとを連通する圧側通路と、伸側通路の途中に設けられ、ロッド側室からタンクへ向かう液体の流れに抵抗を与える伸側減衰弁と、伸側通路の途中に伸側減衰弁と並列に設けられ、タンクからロッド側室へ向かう液体の通過のみを許容する第一逆止弁と、圧側通路の途中に設けられ、ピストン側室からタンクへ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰弁と、圧側通路の途中に圧側減衰弁と並列に設けられ、タンクからピストン側室へ向かう液体の通過のみを許容する第二逆止弁と、タンクとシリンダ内とを連通するセンター通路と、を備える。

Description

ダンパ
　本発明は、ダンパに関する。
　一般的なダンパにあっては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、シリンダ内に挿入されてピストンに連結されるロッドと、シリンダ内にピストンで区画されるロッド側室およびピストン側室と、ロッド側室とピストン側室とを連通する減衰通路とを備えて構成され、シリンダに対してピストンが軸方向に変位する伸縮作動に伴って減衰力を発揮し、制振対象の振動を抑制するようになっている。
　上記のダンパは、伸長しても収縮しても、ストローク中は伸縮を抑制する方向に減衰力を発揮するようになっているが、たとえば、建築物の制振用途等に使用されるダンパでは、ストローク位置によっては、減衰力を発揮すると却って建築物の振動を低減することができない場合がある。このため、たとえば、ＪＰ２００７－３２１９０９Ａに記載のダンパでは、ストロークエンドでは減衰バルブを迂回するバイパス路を開いて、ロッド側室とピストン側室とを連通するようにしている。
　上記のダンパは、ストローク位置だけでなく、ストロークする方向によっても、減衰力を変化させることができるが、バルブの構造が複雑かつ大型であるため、ダンパ全体が大型となって、コストも高く不経済であるという問題がある。
　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、小型かつ低コストなダンパを提供することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、ダンパであって、シリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、前記シリンダ内に挿入されて前記ピストンに連結されるロッドと、前記シリンダ内に前記ピストンで区画されるロッド側室およびピストン側室と、タンクと、前記ロッド側室と前記タンクとを連通する伸側通路と、前記ピストン側室と前記タンクとを連通する圧側通路と、前記伸側通路の途中に設けられ、前記ロッド側室から前記タンクへ向かう液体の流れに抵抗を与える伸側減衰弁と、前記伸側通路の途中に前記伸側減衰弁と並列に設けられ、前記タンクから前記ロッド側室へ向かう液体の通過のみを許容する第一逆止弁と、前記圧側通路の途中に設けられ、前記ピストン側室から前記タンクへ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰弁と、前記圧側通路の途中に前記圧側減衰弁と並列に設けられ、前記タンクから前記ピストン側室へ向かう液体の通過のみを許容する第二逆止弁と、前記タンクと前記シリンダ内とを連通するセンター通路と、を備えるダンパが提供される。
図１は、本発明の実施形態に係るダンパの概略図である。 図２は、本発明の実施形態に係るダンパを被制振対象と振動入力側部との間に介装した状態を示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係るダンパが減衰力を発揮する状態と発揮しない状態を説明する図である。 図４は、本発明の実施形態に係るダンパを適用した被制振対象と振動入力側部との、相対変位と相対速度との軌跡を示す図である。 図５は、本発明の実施形態に係るダンパの変形例を示す概略図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　ダンパ１は、図１に示すように、シリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されるピストン３と、シリンダ２内に挿入されてピストン３に連結されるロッド４と、シリンダ２内にピストン３で区画されるロッド側室５およびピストン側室６と、タンク７と、ロッド側室５とタンク７とを連通する伸側通路８と、ピストン側室６とタンク７とを連通する圧側通路９と、伸側通路８の途中に設けられ、ロッド側室５からタンク７へ向かう液体の流れに抵抗を与える伸側減衰弁１０と、伸側通路８の途中に伸側減衰弁１０と並列に設けられ、タンク７からロッド側室５へ向かう液体の通過のみを許容する第一逆止弁１１と、圧側通路９の途中に設けられ、ピストン側室６からタンク７へ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰弁１２と、圧側通路９の途中に圧側減衰弁１２と並列に設けられ、タンク７からピストン側室へ向かう液体の通過のみを許容する第二逆止弁１３と、タンク７とシリンダ２内とを連通するセンター通路１４と、を備えて構成される。ロッド側室５とピストン側室６とには、作動油等の液体が充填されるとともに、タンク７には、液体のほかに気体が充填されている。なお、タンク７内は、気体を圧縮して充填することによって加圧状態とする必要は無いが、加圧するようにしてもよい。
　以下、各部について詳細に説明する。シリンダ２は筒状であって、一方の端部が蓋１５によって閉塞され、他方の端部には環状のロッドガイド１６が取り付けられている。また、ロッドガイド１６には、ロッド４が摺動自在に挿入されている。ロッド４は、一方の端部がシリンダ２外に突出し、他方の端部が同じくシリンダ２内に摺動自在に挿入されているピストン３と連結される。
　なお、ロッド４の外周とロッドガイド１６との間は、図示しないシール部材によってシールされており、これにより、シリンダ２内は密閉状態となる。そして、シリンダ２内にピストン３で区画されるロッド側室５およびピストン側室６には、液体として作動油が充填されている。さらに、シリンダ２の外周には、シリンダ２との間の環状隙間でセンター通路１４を形成する中間筒１７が設けられ、中間筒１７の外周には、中間筒１７との間の環状隙間でタンク７を形成する外筒１８が設けられる。中間筒１７および外筒１８の両端は、蓋１５とロッドガイド１６とによって閉塞されている。
　ロッド４のシリンダ２外に突出している側の端部と、シリンダ２、中間筒１７および外筒１８の一方の端部を閉塞する蓋１５とは、図示しない取付部を備えており、ダンパ１を制振対象、たとえば、建築物と地盤に固定される基礎との間や、建築物の上層階の梁と下層階の梁との間等に介装することができるようになっている。
　ロッド側室５とピストン側室６とは、ピストン３に設けた伸側リリーフ通路１９と圧側リリーフ通路２０とによって連通されている。伸側リリーフ通路１９の途中には、ロッド側室５の圧力がピストン側室６の圧力を所定量上回ると開弁して伸側リリーフ通路１９を開放し、ロッド側室５内の圧力をピストン側室６へ逃がす伸側リリーフ弁２１が設けられている。また、圧側リリーフ通路２０の途中には、ピストン側室６の圧力がロッド側室５の圧力を所定量上回ると開弁して圧側リリーフ通路２０を開放し、ピストン側室６内の圧力をロッド側室５へ逃がす圧側リリーフ弁２２が設けられている。伸側リリーフ弁２１および圧側リリーフ弁２２の設置は任意であるが、これらを設けることで、シリンダ２内の圧力が過剰となることを阻止して、ダンパ１を保護することができる。
　ロッドガイド１６には、ロッド側室５とタンク７とを連通する伸側通路８と、伸側減衰弁１０と、第一逆止弁１１とが設けられている。伸側減衰弁１０は、パッシブな減衰弁であって、ロッド側室５からタンク７へ向かう液体の流れのみを許容しつつ、通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。第一逆止弁１１は、タンク７からロッド側室５へ向かう液体の通過のみを許容する。
　蓋１５には、ピストン側室６とタンク７とを連通する圧側通路９と、圧側減衰弁１２と、第二逆止弁１３とが設けられている。圧側減衰弁１２は、パッシブな減衰弁であって、ピストン側室６からタンク７へ向かう液体の流れのみを許容しつつ、通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。第二逆止弁１３は、タンク７からピストン側室６へ向かう液体の通過のみを許容する。
　また、ピストン３がシリンダ２に対して中立位置にあるときに、シリンダ２のピストン３に対向する位置、この場合、シリンダ２の中央に、シリンダ２の内外を連通する透孔２ａが設けられる。これにより、シリンダ２内と、シリンダ２と中間筒１７との間の形成される環状隙間とが連通する。ピストン３の中立位置は、必ずしもシリンダ２の中央に限られず、任意に設定することができる。なお、本実施形態では、シリンダ２に対して透孔２ａを穿った位置は、ピストン３のストローク中心と一致する。
　蓋１５には、シリンダ２と中間筒１７との間の形成される環状隙間と、タンク７とを連通する連絡路１５ａが設けられている。そして、シリンダ２と中間筒１７との間の環状隙間、透孔２ａ、および連絡路１５ａにより、センター通路１４が形成されており、ピストン３と対向して透孔２ａが閉塞される場合を除き、シリンダ２内はセンター通路１４を通じてタンク７と連通する。
　また、センター通路１４の途中、具体的には、連絡路１５ａの途中には、センター通路１４が開放された状態と遮断された状態とを切り替え可能な開閉弁２３が設けられている。開閉弁２３は、センター通路１４を開放する連通ポジション２４ａとセンター通路１４を遮断する遮断ポジション２４ｂとを有する弁本体２４と、弁本体２４を附勢して遮断ポジション２４ｂに位置決めするばね２５と、通電時にばね２５の附勢力に抗して弁本体２４を連通ポジション２４ａに切り換えるソレノイド２６と、を備えた電磁式開閉弁である。なお、開閉弁２３は、電磁式ではなく、手動操作で開閉する開閉弁であってもよい。
　続いて、ダンパ１の作動について説明する。まず、開閉弁２３がセンター通路１４を遮断する場合について説明する。
　シリンダ２に対してピストン３がロッドガイド１６側へ移動する、つまり、ダンパ１が伸長作動を呈すると、ロッド側室５が圧縮され、ロッド側室５から伸側通路８を通じて液体がタンク７へ排出される。このとき、液体の流れに伸側減衰弁１０で抵抗を与えるので、ロッド側室５内の圧力は、伸側減衰弁１０の圧力損失に見合って上昇する。一方、拡大されるピストン側室６には、第二逆止弁１３が開弁してタンク７から液体が供給されるので、ピストン側室６内の圧力はタンク圧となる。これによって、ロッド側室５の圧力がピストン側室６の圧力よりも高くなり、ダンパ１は、ロッド側室５の圧力とピストン側室６の圧力との差に見合った大きさで、伸長を抑制する方向の減衰力を発揮する。
　これに対して、ピストン３が蓋１５側へ移動する、つまり、ダンパ１が収縮作動を呈すると、ピストン側室６が圧縮され、ピストン側室６から圧側通路９を通じてタンク７へ液体が排出される。このとき、液体の流れに圧側減衰弁１２で抵抗を与えるので、ピストン側室６内の圧力は、圧側減衰弁１２の圧力損失に見合って上昇する。一方、拡大されるロッド側室５には、第一逆止弁１１が開弁してタンク７から液体が供給されるので、ロッド側室５内の圧力はタンク圧となる。これによって、ピストン側室６の圧力がロッド側室５の圧力よりも高くなり、ダンパ１は、ピストン側室６の圧力とロッド側室５の圧力との差に見合った大きさで、収縮を抑制する方向の減衰力を発揮する。
　したがって、開閉弁２３がセンター通路１４を遮断する場合は、ダンパ１は、一般的なダンパと同様に、伸長作動および収縮作動の両行程において、ストローク中は減衰力を発揮することになる。
　次に、開閉弁２３がセンター通路１４を連通する場合について説明する。
　まずピストン３がセンター通路１４の透孔２ａよりもロッドガイド１６側にあって、ピストン３がロッド側室５を圧縮する方向、つまり、ロッドガイド１６の方向へストロークする場合は、ロッド側室５が圧縮されてロッド側室５から伸側通路８を介してタンク７へ排出される液体の流れに伸側減衰弁１０で抵抗を与えることができる。また、拡大するピストン側室６には、タンク７からセンター通路１４および圧側通路９を介して液体が供給されるので、ダンパ１は伸長に対抗する減衰力を発揮する。
　これに対して、ピストン３がセンター通路１４の透孔２ａよりもロッドガイド１６側にあって、ピストン３がピストン側室６を圧縮する方向、つまり、蓋１５の方向へストロークする場合は、ピストン側室６がセンター通路１４を介してタンク７と連通しているので、圧縮されるピストン側室６から液体がセンター通路１４を介してタンク７へ排出され、ピストン側室６内の圧力がタンク圧となる。また、拡大されるロッド側室５にも伸側通路８を介してタンク７から液体が供給されるので、ロッド側室５内もタンク圧となる。したがって、ロッド側室５の圧力とピストン側室６の圧力とに差ができず、ダンパ１は減衰力を殆ど発揮しないことになる。
　この状態は、ピストン３が透孔２ａと対向してセンター通路１４を塞ぐまで維持される。したがって、ピストン３が透孔２ａよりもロッドガイド１６側にある状態から、ピストン側室６を圧縮する方向へストロークしてセンター通路１４を塞ぐまでは、ダンパ１は減衰力を発揮しない。
　開閉弁２３がセンター通路１４を連通し、ピストン３がセンター通路１４の透孔２ａよりも蓋１５側にあって、ピストン３がピストン側室６を圧縮する方向、つまり、蓋１５側へストロークする場合は、ピストン側室６が圧縮されてピストン側室６から圧側通路９を介してタンク７へ排出される液体の流れに圧側減衰弁１２で抵抗を与えることができる。また、拡大するロッド側室５にはタンク７からセンター通路１４および伸側通路８を介して液体が供給されるので、ダンパ１は収縮に対抗する減衰力を発揮する。
　これに対して、ピストン３がセンター通路１４の透孔２ａよりも蓋１５側にあって、ピストン３がロッド側室５を圧縮する方向、つまり、ロッドガイド１６側へストロークする場合は、ロッド側室５がセンター通路１４を介してタンク７と連通しているので、圧縮されるロッド側室５から液体がセンター通路１４を介してタンク７へ排出され、ロッド側室５内の圧力がタンク圧となる。また、拡大されるピストン側室６にも圧側通路９を介してタンク７から液体が供給されるので、ピストン側室６内もタンク圧となる。したがって、ピストン側室６の圧力とロッド側室５の圧力とに差ができず、ダンパ１は減衰力を殆ど発揮しないことになる。
　この状態は、ピストン３が透孔２ａと対向してセンター通路１４を塞ぐまで維持される。したがって、ピストン３が透孔２ａよりも蓋１５側にある状態から、ロッド側室５を圧縮する方向へストロークしてセンター通路１４を塞ぐまでは、ダンパ１は減衰力を発揮しない。
　つまり、開閉弁２３がセンター通路１４を連通する場合は、ダンパ１は、ピストン３をシリンダ２の中央へ戻す方向へのストロークに対しては、減衰力を発揮せず、ピストン３がシリンダ２の中央から離間する方向へのストロークに対してのみ減衰力を発揮する。
　このように、本実施形態によれば、ダンパ１のストロークに連動してバイパスを開閉するような、構造が複雑で大型なバルブを採用することなく、センター通路１４を設けることで、ピストン３が中立位置から離間する場合は減衰力を発揮し、中立位置へ戻る場合は減衰力を発揮しないようにすることができるので、ダンパ１を小型化することができ、コストも低減できる。
　そして、このように、ピストン３が中立位置へ戻る場合は減衰力を発揮せず、ピストン３が中立位置から離間する場合は減衰力を発揮するようにすると、ストローク中は双方向に減衰力を発揮し続けるダンパよりも、ピストン３を中立位置へ戻しやすくなる。したがって、図２に示すように、被制振対象Ｏと振動入力側部Ｉとの間で、ダンパ１とばねＳとを並列にして使用することで、高い振動絶縁性能を発揮することができる。
　ここで、図２における被制振対象Ｏの左右方向の変位をＸ１とし、振動入力側部Ｉの左右方向の変位をＸ２とし、被制振対象Ｏと振動入力側部Ｉとの相対速度をｄ（Ｘ１－Ｘ２）／ｄｔとし、図２における右方向の変位を正として、縦軸に変位Ｘ１をとり、横軸に相対速度ｄ（Ｘ１－Ｘ２）／ｄｔをとると、ダンパ１が減衰力を発揮するのは、図３に網掛けで示す第一象現の状態と第三象現の状態とになる。
　そして、ダンパ１が減衰力を発揮する場合は、ばねＳの見掛け上の剛性が高くなり、ダンパ１が減衰力を発揮しない場合は、ばねＳの見掛け上の剛性が低くなったことと等価である。したがって、振動入力側部Ｉと被制振対象Ｏとの相対変位をＸとし、相対速度をｄＸ／ｄｔとして、振動入力側部Ｉに対して被制振対象Ｏを変位させると、図４に示すように、相対変位Ｘと相対速度ｄＸ／ｄｔとの位相平面上、軌跡は原点に収束する。すなわち、漸近安定であって発散しない。よって、ダンパ１をばねＳと併用することで、振動絶縁性の高いシステムを構築することができるのである。
　また、ダンパ１にあっては、センター通路１４の開口位置がシリンダ２の中央であって、かつ、ピストン３のストローク中心と対向する位置である。したがって、ピストン３がストローク中心に戻る場合の、減衰力を発揮しないストローク範囲に双方向で偏りが無く、ダンパ１の全ストローク長を有効に利用することができる。
　さらに、本実施形態では、センター通路１４に開閉弁２３を設けてあるので、ストローク中は必ず減衰力を発揮する一般的なダンパと同様な機能を発揮させることもできる。したがって、必要に応じて、一般的なダンパとして機能させたり、ピストン３が中立位置へ戻る場合は減衰力を発揮させない振動絶縁性を高める機能を発揮させたりすることができる。なお、開閉弁２３は、電力が供給されない場合に、連通ポジション２４ａになるように設定することも可能である。
　また、開閉弁２３が連通ポジション２４ａになったときに、通過する液体の流れに抵抗を与えるようにして、ピストン３が中立位置へ戻る方向へストロークする場合に、少々減衰力を発揮するようにすることも可能である。この場合、ダンパ１のエネルギ吸収量が増えるので、被制振対象の振動を短時間で収束しやすくなる利点がある。
　さらに、ダンパ１にあっては、シリンダ２、中間筒１７および外筒１８の三重管構造としたので、センター通路１４の設置が容易となり、タンク７もシリンダ２の外周に配置することができ、ダンパ１の全体をよりコンパクトにすることができる。
　また、上記のように、ダンパ１は、センター通路１４を形成するに当たって、中間筒１７を備えた三重管構造を採用しているが、図５に示すダンパ３０のように、中間筒１７を設けず、透孔２ａと連絡路１５ａとに接続するパイプ３１をタンク７内に設けて、センター通路３２を、パイプ３１、透孔２ａおよび連絡路１５ａにより形成するようにしてもよい。なお、その他のダンパ３０における構成はダンパ１の構成と同じであり、同一の符号を付して説明を省略する。
　このように、パイプ３１を使用してセンター通路３２を形成すると、ダンパ３０の重量を軽減することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　例えば、ダンパ１、３０では、伸側減衰弁１０および第一逆止弁１１が蓋１５に設けられ、圧側減衰弁１２および第二逆止弁１３がロッドガイド１６に設けられているので、ダンパ１をより一層コンパクトにすることができるが、伸側減衰弁１０、第一逆止弁１１、圧側減衰弁１２および第二逆止弁１３の設置箇所は、蓋１５およびロッドガイド１６に限られるものではなく、他所に設けてもよい。また、センター通路１４，３２の構造も、上記の構造に限られるものではない。
　本願は２０１２年８月２４日に日本国特許庁に出願された特願２０１２－１８５３７２に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
 
 
 

Claims (6)

  1. 　ダンパであって、
    　シリンダと、
    　前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、
    　前記シリンダ内に挿入されて前記ピストンに連結されるロッドと、
    　前記シリンダ内に前記ピストンで区画されるロッド側室およびピストン側室と、
    　タンクと、
    　前記ロッド側室と前記タンクとを連通する伸側通路と、
    　前記ピストン側室と前記タンクとを連通する圧側通路と、
    　前記伸側通路の途中に設けられ、前記ロッド側室から前記タンクへ向かう液体の流れに抵抗を与える伸側減衰弁と、
    　前記伸側通路の途中に前記伸側減衰弁と並列に設けられ、前記タンクから前記ロッド側室へ向かう液体の通過のみを許容する第一逆止弁と、
    　前記圧側通路の途中に設けられ、前記ピストン側室から前記タンクへ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰弁と、
    　前記圧側通路の途中に前記圧側減衰弁と並列に設けられ、前記タンクから前記ピストン側室へ向かう液体の通過のみを許容する第二逆止弁と、
    　前記タンクと前記シリンダ内とを連通するセンター通路と、
    を備えるダンパ。
  2. 　請求項１に記載のダンパであって、
    　前記センター通路が、前記ピストンのストローク中心と対向する位置に開口するダンパ。
  3. 　請求項１に記載のダンパであって、
    　前記センター通路の途中に、前記センター通路を開閉する開閉弁を設けたダンパ。
  4. 　請求項３に記載のダンパであって、
    　前記開閉弁が、前記センター通路を連通する連通ポジションにおいて、通過する液体の流れに抵抗を与えるダンパ。
  5. 　請求項１に記載のダンパであって、
    　前記シリンダの外周に設けられ、前記シリンダとの間の環状隙間で前記センター通路を形成する中間筒と、
    　前記中間筒の外周に設けられ、前記中間筒との間の環状隙間で前記タンクを形成する外筒と、
    をさらに備えるダンパ。
  6. 　請求項１に記載のダンパであって、
    　前記シリンダの外周に設けられ、前記シリンダとの間の環状隙間で前記タンクを形成する外筒と、
    　前記タンク内に設けられ、前記センター通路を形成するパイプと、
    をさらに備えるダンパ。
     
     
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