特許 5831979 液圧回路およびダンパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5831979

(24)【登録日】2015年11月6日

(45)【発行日】2015年12月16日

(54)【発明の名称】液圧回路およびダンパ

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/50 20060101AFI20151126BHJP

   F16F 9/34 20060101ALI20151126BHJP

【ＦＩ】

   F16F9/50

   F16F9/34

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-277829(P2011-277829)

(22)【出願日】2011年12月20日

(65)【公開番号】特開2013-130203(P2013-130203A)

(43)【公開日】2013年7月4日

【審査請求日】2014年8月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】304039065

【氏名又は名称】カヤバ システム マシナリー株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067367

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 泉

(74)【代理人】

【識別番号】100122323

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 憲

(72)【発明者】

【氏名】丹羽 進

(72)【発明者】

【氏名】露木 保男

(72)【発明者】

【氏名】長島 一郎

(72)【発明者】

【氏名】欄木 龍大

【審査官】 塚原 一久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０７１４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５９８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２１７９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０７１４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４７３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３５１３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１００１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０９０３４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ ９／００−９／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

伸縮に伴って内部から液体を排出するダンパ本体と、ダンパ本体から排出される液体を吸収するタンクとの間に設けられる液圧回路において、上記ダンパ本体と上記タンクとを連通する排出通路と、当該排出通路の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁と、上記排出通路に並列される副排出通路と、当該副排出通路の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える副減衰弁と、上記副排出通路を開閉する弁体と当該弁体の背面側に設けられて上記タンクへ連通される背圧室とを有するロジック弁と、上記ダンパ本体内の圧力が所定圧以上となると当該ダンパ本体内の圧力を利用して上記背圧室と上記タンクとの連通を断つ遮断機構とを備え、
上記遮断機構は、上記背圧室と上記タンクとを連通する制御通路の途中に設けられて当該制御通路を開閉する遮断弁と、当該遮断弁へ上記ダンパ本体内の圧力を作用させるパイロット通路と、当該パイロット通路の途中に設けられて上記ダンパ本体内の圧力が所定圧以上となると当該パイロット通路を開放するシーケンス弁とを備え、
上記遮断弁は、上記制御通路を開閉する弁本体と、当該弁本体を上記制御通路を開放する方向へ附勢する弾性体とを備え、上記弁本体が上記パイロット通路を介してダンパ本体内の圧力を受けると上記弾性体の附勢力に抗して上記制御通路を遮断することを特徴とする液圧回路。

【請求項2】

伸縮に伴って内部から液体を排出するダンパ本体と、ダンパ本体から排出される液体を吸収するタンクとの間に設けられる液圧回路において、上記ダンパ本体と上記タンクとを連通する排出通路と、当該排出通路の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁と、上記排出通路に並列される副排出通路と、当該副排出通路の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える副減衰弁と、上記副排出通路を開閉する弁体と当該弁体の背面側に設けられて上記タンクへ連通される背圧室とを有するロジック弁と、上記ダンパ本体内の圧力が所定圧以上となると当該ダンパ本体内の圧力を利用して上記背圧室と上記タンクとの連通を断つ遮断機構とを備え、
上記遮断機構は、上記背圧室と上記タンクとを連通する制御通路の途中に設けられて当該制御通路を開閉する遮断弁と、当該遮断弁へ上記ダンパ本体内の圧力を作用させるパイロット通路と、当該パイロット通路の途中に設けられて上記ダンパ本体内の圧力が所定圧以上となると当該パイロット通路を開放するシーケンス弁とを備え、
上記シーケンス弁の開弁圧は前記減衰弁の開弁圧よりも高いことを特徴とする液圧回路。

【請求項3】

上記遮断弁は、上記制御通路を開閉する弁本体と、当該弁本体を上記制御通路を開放する方向へ附勢する弾性体とを備え、上記弁本体が上記パイロット通路を介してダンパ本体内の圧力を受けると上記弾性体の附勢力に抗して上記制御通路を遮断することを特徴とする請求項２に記載の液圧回路。

【請求項4】

上記制御通路の途中に可変絞り弁を設けたことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の液圧回路。

【請求項5】

シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、一端が上記ピストンに連結されて上記シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、上記シリンダ内に上記ピストンで区画したピストン室とロッド室とを備えたダンパ本体と、タンクと、
当該タンクから上記ピストン室へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、
上記ピストン室から上記ロッド室へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路と、
上記ダンパ本体と上記タンクとの間に設けられる請求項１から４の何れか一項に記載の液圧回路とを備え、
上記排出通路は、上記ロッド室と上記タンクとを連通し、
上記液圧回路でいうダンパ本体内の圧力とは、上記ロッド室の圧力であることを特徴とするダンパ。

【請求項6】

上記液圧回路は、シリンダの一端を閉塞するロッドガイドに固定されるバルブブロック内に設けられることを特徴とする請求項５に記載のダンパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、液圧回路およびダンパに関し、特に、構造物や大型機械の振動を抑制する免震装置や制振装置への利用に適する液圧回路およびダンパの改良に関する。

【背景技術】

【0002】

免震装置は、地盤と構造物との間に介装されるボールアイソレータやゴムといった支持装置を備え、構造物を地盤に対して変位可能に支持しており、地震動の構造物への伝達を絶縁するようになっている。また、この免震装置には、上記のような支持装置の他に、地盤と構造物との間に介装されるダンパを備えており、構造物の振動をダンパが発生する減衰力で減衰させて構造物の振動を抑制するようになっている。

【0003】

他方、制振装置は、たとえば、構造物の柱と梁との間や、上層の梁と下層の梁との間にダンパを介装して構成され、ダンパが発生する減衰力で構造物の変形を抑制して、構造物の振動を抑制するようになっている。

【0004】

このような免震装置や制振装置に使用されるダンパにあっては、大きな振動に対して大きな減衰力を発揮し、小さな振動に対しては小さな減衰力を発揮することが好ましい。

【0005】

というのは、小さな振動に対してダンパが大きな減衰力を発揮すると、ダンパの減衰力が過剰となって構造物を減衰力で加振してしまうことがあり、却って構造物の振動が大きくなってしまう場合がある。また、大きな振動に対してダンパの減衰力が過少な場合には、構造物の振動を充分に抑制できないという問題が生じる。

【0006】

このような問題に対処するため、減衰力を可変にすべく電磁弁を用いるダンパがあるが、例えば、停電などで電力の確保ができないときでもダンパの減衰力を可変にすることが好ましく、機械的に減衰力を可変にできる構造を採用したい場合がある。そこで、従来のダンパにあっては、ストローク量に応じて機械的に減衰力を可変にするために、ダンパ本体の側方にバイパス路を形成し、このバイパス路を開閉する開閉弁を設けるものがある（たとえば、特許文献1参照）。

【0007】

このダンパは、ダンパ本体の側方に設けられて内部に上記バイパス路が形成されるハウジングと、一部がハウジング内に挿入されて両端がハウジングから突出するスプールとを備えている。このスプールは、ダンパ本体に平行しており、その一端がダンパ本体が取付られる制振対象に連結されて、ダンパ本体が伸縮するとハウジングに対して変位するようになっていて、ハウジングとの位置関係によってバイパス路が開閉される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００６−１６１８４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記したダンパは、ダンパ本体の側方にバイパス路を形成するハウジングと、ダンパ本体に平行してハウジングから外部に突出するスプールとで減衰力調整部を構成しているため、この減衰力調整部の一部品であるスプールがダンパ本体外へ露出していて、物に当たるなどして変形する危惧があるとともに、ダンパを制振対象に設置した状態でないと減衰力の可変位置の調整が行えないので設置時に煩雑な作業が要求されるという問題があった。

【0010】

そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、ダンパの減衰力を可変にでき、減衰力調整部が外部と干渉することがなくダンパの設置時に煩雑な作業が要求されない液圧回路およびダンパを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記した目的を達成するために、本発明の第一の課題解決手段における液圧回路は、伸縮に伴って内部から液体を排出するダンパ本体と、ダンパ本体から排出される液体を吸収するタンクとの間に設けられる液圧回路において、上記ダンパ本体と上記タンクとを連通する排出通路と、当該排出通路の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁と、上記排出通路に並列される副排出通路と、当該副排出通路の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える副減衰弁と、上記副排出通路を開閉する弁体と当該弁体の背面側に設けられて上記タンクへ連通される背圧室とを有するロジック弁と、上記ダンパ本体内の圧力が所定圧以上となると当該ダンパ本体内の圧力を利用して上記背圧室と上記タンクとの連通を断つ遮断機構とを備え、上記遮断機構は、上記背圧室と上記タンクとを連通する制御通路の途中に設けられて当該制御通路を開閉する遮断弁と、当該遮断弁へ上記ダンパ本体内の圧力を作用させるパイロット通路と、当該パイロット通路の途中に設けられて上記ダンパ本体内の圧力が所定圧以上となると当該パイロット通路を開放するシーケンス弁とを備え、上記遮断弁は、上記制御通路を開閉する弁本体と、当該弁本体を上記制御通路を開放する方向へ附勢する弾性体とを備え、上記弁本体が上記パイロット通路を介してダンパ本体内の圧力を受けると上記弾性体の附勢力に抗して上記制御通路を遮断することを特徴とする。

【0012】

また、上記した目的を達成するために、本発明の第二の課題解決手段における液圧回路は、伸縮に伴って内部から液体を排出するダンパ本体と、ダンパ本体から排出される液体を吸収するタンクとの間に設けられる液圧回路において、上記ダンパ本体と上記タンクとを連通する排出通路と、当該排出通路の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁と、上記排出通路に並列される副排出通路と、当該副排出通路の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える副減衰弁と、上記副排出通路を開閉する弁体と当該弁体の背面側に設けられて上記タンクへ連通される背圧室とを有するロジック弁と、上記ダンパ本体内の圧力が所定圧以上となると当該ダンパ本体内の圧力を利用して上記背圧室と上記タンクとの連通を断つ遮断機構とを備え、上記遮断機構は、上記背圧室と上記タンクとを連通する制御通路の途中に設けられて当該制御通路を開閉する遮断弁と、当該遮断弁へ上記ダンパ本体内の圧力を作用させるパイロット通路と、当該パイロット通路の途中に設けられて上記ダンパ本体内の圧力が所定圧以上となると当該パイロット通路を開放するシーケンス弁とを備え、上記シーケンス弁の開弁圧は前記減衰弁の開弁圧よりも高いことを特徴とする。

【0013】

液圧回路および液圧回路を備えるダンパは、ダンパ本体内の圧力を利用して減衰力を可変にでき、減衰力調整部である液圧回路をダンパ内に収容することが可能となり、液圧回路はダンパ外の部材と協働せずに独立して減衰力調整ができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の液圧回路およびダンパによれば、ダンパの減衰力を可変にでき、減衰力調整部である液圧回路が外部と干渉することがなく、ダンパの設置時に煩雑な作業が要求されずに済む。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施の形態における液圧回路およびダンパを示す回路図である。

【図2】一実施の形態におけるダンパの断面図である。

【図3】一実施の形態におけるダンパの減衰特性を説明する特性図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明する。一実施の形態における液圧回路Ｃは、図１に示すように、伸縮に伴って内部から液体を排出するダンパ本体Ｄと、ダンパ本体Ｄから排出される液体を吸収するタンクＴとの間に設けられている。そして、この液圧回路Ｃは、ダンパ本体ＤとタンクＴとを連通する排出通路１と、排出通路１の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁２と、排出通路１に並列される副排出通路３と、副排出通路３の途中に設けられて通過する液体の流れに抵抗を与える副減衰弁４と、副排出通路３を開閉するロジック弁５と、遮断機構６とを備えて構成されている。

【0017】

また、この液圧回路Ｃ、ダンパ本体ＤおよびタンクＴでダンパを構成していて、ダンパは、図示はしないが、たとえば、地盤と構造物との間にボールアイソレータや積層ゴム等といった弾性体とともに介装されて免震装置の一部として機能したり、構造物の柱と梁との間や上層の梁と下層の梁との間等に介装されて制振装置の一部として機能することができるが、液圧回路Ｃおよびダンパの用途はこれに限定されるものではない。

【0018】

また、ダンパ本体Ｄは、この実施の形態では、図１および図２に示すように、シリンダ１１と、シリンダ１１内に摺動自在に挿入されるピストン１２と、一端がピストン１１に連結されてシリンダ１１内に移動自在に挿入されるロッド１３と、シリンダ１１内にピストン１２で区画したピストン室Ｐとロッド室Ｒとを備えて構成される。ダンパ本体Ｄには、タンクＴからピストン室Ｐへ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１４と、ピストン室Ｐからロッド室Ｒへ向かう液体の流れのみを許容する整流通路１５とが設けられていて、液圧回路Ｃにおける排出通路１は、上記したロッド室ＲとタンクＴとを連通している。

【0019】

そして、シリンダ１１の外周側には、このシリンダ１１を覆う外筒２０が設けられており、シリンダ１１と外筒２０との間の環状隙間でタンクＴを形成している。シリンダ１１と外筒２０の図２中左端は、ロッド１３が挿通されるロッドガイド２１にて閉塞されている。また、シリンダ１１の図２中右端は、ボトム部材２２にて閉塞され、外筒２０の図２中右端は蓋２３によって閉塞されている。シリンダ１１は、ボトム部材２２とともに、外筒２０の両端に固定される上記したロッドガイド２１と蓋２３で挟持されて外筒２０内に収容固定されている。さらに、ロッドガイド２１の側方には、バルブブロック２４が着脱可能に取り付けられており、このバルブブロック２４内に液圧回路Ｃが設けられている。

【0020】

また、ピストン室Ｐ内とロッド室Ｒ内には、この場合、作動油等の液体が充填されており、タンクＴ内にも液体が貯留されている。ここでは、上記液体は作動油となるが、他の液体を使用してもよく、錆等の弊害がなければ水、水溶液等を使用しても差し支えない。

【0021】

吸込通路１４は、途中に、タンクＴからピストン室Ｐへ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁１４ａを備えており、吸込通路１４をタンクＴからピストン室Ｐへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。この吸込通路１４は、この実施の形態の場合、図２に示すように、ボトム部材２２に設けられている。

【0022】

整流通路１５も同様に、途中に、ピストン室Ｐからロッド室Ｒへ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁１５ａを備えており、整流通路１５をピストン室Ｐからロッド室Ｒへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路としている。この整流通路１５は、この実施の形態の場合、図２に示すように、ピストン１２に設けられている。

【0023】

なお、吸込通路１４と整流通路１５は、上記した部材以外に設けることも可能であるが、これらをダンパ内に設けることで、ダンパを小型にできる利点がある。また、ボトム部材２２と蓋２３とを一部品で構成して吸込通路１４を当該部品に設けるようにしてもよい。

【0024】

上記のように構成されたダンパ本体Ｄは、伸長する場合、ピストン室Ｐの容積が拡大されロッド室Ｒが圧縮されて容積が縮小されるので、拡大されるピストン室ＰにはタンクＴから吸込通路１４を介して液体が供給されてロッド室Ｒから押し出された液体は液圧回路Ｃを介してタンクＴへ排出される。また、ダンパ本体Ｄは、収縮する場合、ピストン室Ｐが圧縮されて容積が縮小されロッド室Ｒの容積が拡大されるので、圧縮されるピストン室Ｐから拡大するロッド室Ｒに整流通路１５を介して液体が移動するとともに、シリンダ１１内にロッド１３が侵入する体積分の液体がシリンダ１１内で過剰となるために、この過剰分の液体が液圧回路Ｃを介してタンクＴへ排出される。つまり、この実施の形態のダンパは、伸長しても収縮しても液体の流れは常に一方向となる、いわゆる、ユニフロー型のダンパとして構成されており、シリンダ１１内からタンクＴへ排出される液体が液圧回路Ｃを通過する際に抵抗が与えられて減衰力を発揮するようになっている。また、この実施の形態では、上述したように、タンクＴは、シリンダ１１内から排出される液体を吸収するだけでなく、ダンパ本体Ｄの伸長時の際にシリンダ１１内で不足する液体をシリンダ１１内へ供給するようになっており、このようなダンパ本体Ｄの作動に必要かつ充分な量の液体を内部に貯留している。

【0025】

なお、この場合、ロッド１３の横断面積は、ピストン１２の横断面積の二分の一になるようにしてあり、ダンパ本体Ｄの伸長側と収縮側のストローク量が同じであれば伸長時でも収縮時でも同じ体積の液体がシリンダ１１からタンクＴへ排出されることになる。そのため、ダンパは、液柱剛性を無視すれば、伸長側と収縮側のストローク速度が同じであれば伸長時でも収縮時でも等しい減衰力を発揮することが可能であり、伸長側と収縮側の減衰力に偏りをもたせたくない免震装置や制振装置に最適となる。

【0026】

つづいて、液圧回路Ｃについて詳細に説明する。排出通路１は、ダンパ本体Ｄ内のロッド室ＲとタンクＴとを連通しており、その途中には、減衰弁２が設けられている。この減衰弁２は、排出通路１を開閉する弁体２ａと、排出通路１を閉じる方向へ弁体２ａ附勢するばね２ｂと、減衰弁２よりも上流側の圧力をばね２ｂに対向して排出通路１を開く方向へ弁体２ａに作用させる圧力導入路２ｃとを備えて構成されている。そして、減衰弁２は、ロッド室Ｒを上流としてロッド室Ｒ内の圧力が開弁圧に達すると、圧力導入路２ｃを介して弁体２ａに作用する上流側の圧力によって押圧されてばね２ｂが圧縮されることで排出通路１を開放するようになっており、排出通路１をロッド室ＲからタンクＴへ向かう液体の流れにのみを許容する一方通行の通路としている。なお、この例では、減衰弁２が逆止弁としての機能を併せ備えているが、別途、逆止弁を設けておけば減衰弁２は、双方向通行を許容する絞り弁等とされてもよい。

【0027】

副排出通路３は、排出通路１に並列されていて、ダンパ本体Ｄ内のロッド室ＲとタンクＴとを連通している。この副排出通路３の途中には、副減衰弁４が設けられており、副減衰弁４は、減衰弁２と同様に、副排出通路３を開閉する弁体４ａと、副排出通路３を閉じる方向へ弁体４ａ附勢するばね４ｂと、副減衰弁４よりも上流側の圧力をばね４ｂに対向して副排出通路３を開く方向へ弁体４ａに作用させる圧力導入路４ｃとを備えて構成されている。そして、副減衰弁４は、ロッド室Ｒを上流としてロッド室Ｒ内の圧力が開弁圧に達すると、圧力導入路４ｃを介して弁体４ａに作用する上流側の圧力によって押圧されてばね４ｂが圧縮されることで副排出通路３を開放するようになっており、副排出通路３をロッド室ＲからタンクＴへ向かう液体の流れにのみを許容する一方通行の通路としている。なお、この例では、副減衰弁４が逆止弁としての機能を併せ備えているが、別途、逆止弁を設けておけば副減衰弁４は、減衰弁２と同様に、双方向通行を許容する絞り弁等とされてもよい。

【0028】

ロジック弁５は、副排出通路３の途中に設けた環状の弁座５ａと、当該弁座５ａに離着座して副排出通路３を開閉する弁体５ｂと、当該弁体５ｂの背面側に設けられて制御通路７を介してタンクＴへ連通される背圧室５ｃと、弁体５ｂを弁座５ａに着座させる方向、つまり、副排出通路３を閉じる方向へ附勢するばね５ｄとを備えて構成されている。また、弁体５ｂには、上記弁座５ａよりも上流側となるロッド室Ｒの圧力を弁体５ｂの背面側の背圧室５ｃへ導く孔５ｅが設けられ、この孔５ｅの途中には絞り５ｆが設けられている。

【0029】

つづいて、遮断機構６は、ダンパ本体Ｄ内の圧力として、この場合、ロッド室Ｒ内の圧力が所定圧以上となると、当該ロッド室Ｒ内の圧力を利用して背圧室５ｃとタンクＴとの連通を断つようになっている。より詳しくは、遮断機構６は、ダンパ本体Ｄが伸縮する際に高圧となるダンパ本体Ｄ内の圧力を利用するようにしており、この場合、ダンパ本体Ｄがユニフロー型に設定されていて、伸縮する際に高圧なるロッド室Ｒ内の圧力をダンパ本体Ｄ内の圧力として利用し、この圧力が所定圧以上となると、背圧室５ｃとタンクＴとの連通を断つこととしている。

【0030】

具体的には、遮断機構６は、背圧室５ｃとタンクＴとを連通する制御通路７の途中に設けられて当該制御通路７を開閉する遮断弁８と、当該遮断弁８へ上記ダンパ本体Ｄ内の圧力として、この場合、ロッド室Ｒの圧力を作用させるパイロット通路９と、当該パイロット通路９の途中に設けられて上記ロッド室Ｒ内の圧力が所定圧以上となると当該パイロット通路９を開放するシーケンス弁１０とを備えて構成されている。

【0031】

制御通路７は、上記のように背圧室５ｃとタンクＴとを連通しており、この制御通路７の途中には、遮断弁８と可変絞り弁Ｏとが直列に設けられている。そして、遮断弁８で制御通路７を開閉することにより、ロジック弁５の開閉を制御することができるようになっている。より詳細には、遮断弁８が制御通路７を開放すると、ロジック弁５の背圧室５ｃがタンクＴに連通された状態となり、背圧室５ｃには孔５ｅを介して副排出通路３のロジック弁５よりも上流側の圧力であるロッド室Ｒ内の圧力が絞り５ｆによって減圧されて作用する。ロジック弁５の弁体５ｂには、ロッド室Ｒ内の圧力によって弁座５ａから後退する方向、つまり、離座する方向の力が作用するのに対し、背圧室５ｃ内の圧力によって弁座５ａへ前進する方向、つまり、着座する方向の力が作用する。上述したように、背圧室５ｃにはロッド室Ｒ内の圧力が減圧されて作用しているため、弁体５ｂを弁座５ａから離座させる方向の力の方が大きく、この力がばね５ｄの附勢力に打ち勝つと、弁体５ｂが弁座５ａから離座して副排出通路３が開放される。すなわち、ロジック弁５は、ダンパ本体Ｄ内の圧力として、この場合、ロッド室Ｒ内の圧力が弁体５ｂを後退させることが可能な圧力（開弁圧）に達すると開弁することになる。反対に、制御通路７が遮断弁８によって遮断されると、背圧室５ｃとタンクＴとの連通が断たれた状態となるため、背圧室５ｃを圧縮する方向へ弁体５ｂを移動させることができず、弁体５ｂがロックされてロジック弁５は副排出通路３を遮断することになる。絞り５ｆは、背圧室５ｃの圧力を調節する機能とロジック弁５の開弁圧を設定する機能とを発揮し、背圧室５ｃの圧力を弁体５ｂの正面側の圧力よりも減圧させることでロジック弁５の開弁を実現する。なお、可変絞り弁Ｏは、背圧室５ｃの圧力を調節するべく設けられるものであり、可変絞り弁Ｏにおける液体の流れに与える抵抗を大きくすればするほど、可変絞り弁Ｏにおける圧力損失が大きくなり、遮断弁８を開く場合において背圧室５ｃ内の圧力が大きくなるので、ロジック弁５の開弁圧は大きくなる。

【0032】

上記から理解できるように、遮断弁８で制御通路７を開放すれば、ロジック弁５が開弁可能となって副排出通路３を開放でき、遮断弁８が閉じると、ロジック弁５が閉弁して副排出通路３は遮断されることになる。

【0033】

つぎに、遮断弁８は、スプリングオフセットの２位置切換弁として構成され、制御通路７を開放して背圧室５ｃとタンクＴとを連通状態とする連通ポジション８ｂと制御通路７を遮断する遮断ポジション８ｃとを備えた弁本体８ａと、制御通路７を開放する方向へ弁本体８ａを附勢する弾性体としてのばね８ｄとを備えている。遮断弁８は、基本的には、ばね８ｄによって押圧されて、連通ポジション８ｂを採るようになっている。なお、弾性体には、弁本体８ａを附勢することができれば、ばね８ｄ以外のものを利用可能である。

【0034】

そして、パイロット通路９は、ロッド室Ｒの圧力を弁本体８ａに上記ばね８ｄの附勢力に対向して制御通路７を遮断する方向へ弁本体８ａを移動させるように作用させるようになっており、その途中には、パイロット通路９を開閉するシーケンス弁１０が設けられている。

【0035】

シーケンス弁１０は、この場合、パイロット通路９を開閉する弁体１０ａと、パイロット通路９を閉じる方向へ弁体１０ａ附勢するばね１０ｂと、シーケンス弁１０よりも上流側の圧力をばね１０ｂに対向してパイロット通路９を開く方向へ弁体１０ａに作用させる圧力導入路１０ｃとを備えて構成されている。そして、シーケンス弁１０は、ダンパ本体Ｄ内の圧力としてのロッド室Ｒ内の圧力が所定圧となる開弁圧に達すると、圧力導入路１０ｃを介して弁体１０ａに作用する上流側の圧力によって押圧されてばね１０ｂが圧縮されることでパイロット通路９を開放するようになっている。

【0036】

また、パイロット通路９は、ドレーン通路１６を介して制御通路７の途中であって可変絞り弁ＯとタンクＴとの間に連通されていて、制御通路７を通じてタンクＴに連通される。なお、ドレーン通路１６の途中には、絞り１７が設けられており、この絞り１７は、パイロット通路９を介して弁本体８ａにロッド室Ｒ内の圧力を作用させるために設けられるものである。ドレーン通路１６は、制御通路７と独立してタンクＴに連通されてもよい。

【0037】

そして、ダンパ本体Ｄのロッド室Ｒ内の圧力がシーケンス弁１０の開弁圧に達しない状態では、シーケンス弁１０はパイロット通路９を遮断し、遮断弁８の弁本体８ａにはパイロット通路９を通じてロッド室Ｒ内の圧力が作用しないため、遮断弁８は、ばね８ｄに附勢されて連通ポジション８ｂを採り、ロジック弁５は上流のロッド室Ｒ内の圧力が開弁圧に達すると副排出通路３を開放する。これに対して、ダンパ本体Ｄの伸縮に伴うロッド室Ｒ内の圧力の上昇により、ロッド室Ｒ内の圧力がシーケンス弁１０の開弁圧に達すると、シーケンス弁１０がパイロット通路９を開放される。すると、遮断弁８の弁本体８ａにパイロット通路９を介してロッド室Ｒの圧力が作用し、遮断弁８は遮断ポジション８ｃへ切換って、ロジック弁５の弁体５ｂがロックされて副排出通路３が遮断されることになる。

【0038】

なお、この液圧回路Ｃにあっては、ダンパ本体Ｄのロッド室ＲとタンクＴとを連通するリリーフ通路１８が設けられており、リリーフ通路１８の途中には、ロッド室Ｒ内の圧力が予め設定される設定圧に達するとリリーフ通路１８を開放してダンパ本体Ｄ内の液体をタンクＴへ逃がすリリーフ弁１９が設けられている。このリリーフ弁１９は、上記したようにダンパ本体Ｄ内の圧力が過剰となる際に液体をタンクＴに逃がすほか、温度上昇によって液体の体積が増加した場合にもダンパ本体Ｄ内から液体をタンクＴへ逃がす温度補償機能も兼ねることができる。

【0039】

つづいて、液圧回路Ｃおよびダンパの動作について説明する。上述したように、ダンパにおけるダンパ本体Ｄが外力によって伸縮すると、シリンダ１１内から液体が押し出され、液圧回路Ｃを介してタンクＴへ排出される。

【0040】

ダンパ本体Ｄの伸縮速度が低く、ロッド室Ｒ内の圧力がシーケンス弁１０の開弁圧に達しない場合、シーケンス弁１０は閉弁した状態となってパイロット通路９が遮断された状態となる。パイロット通路９が遮断された状態にあると、上述したように、遮断弁８は連通ポジション８ｂを採り、制御通路７は背圧室５ｃをタンクＴへ連通することになる。この状態において、副排出通路３のロジック弁５よりも上流側の圧力であるロッド室Ｒの圧力がロジック弁５の開弁圧に達すると、ロジック弁５は開弁して副排出通路３を開放する。

【0041】

したがって、ダンパの伸縮速度が低いとロジック弁５が開弁可能な状態におかれることになる。そして、ダンパの伸縮速度が至極低く、液圧回路Ｃの上流側の圧力であるロッド室Ｒ内の圧力がロジック弁５の開弁圧に達しない場合には排出通路１のみが開放されて、ダンパは、減衰弁２が通過する液体に与える抵抗に応じて減衰力を発揮する。よって、ダンパの伸縮速度が極低速域にある際のダンパの減衰特性は、図３中の線ａで示すようになり、減衰係数は高くなる。

【0042】

次に、ダンパの伸縮速度は低くいもののロッド室Ｒ内の圧力がロジック弁５の開弁圧に達する場合には、副排出通路３も開放されて液体が排出通路１だけでなく副排出通路３を介してタンクＴへ移動することになる。この場合、ダンパは、減衰弁２および副減衰弁４が通過する液体に与える抵抗に応じて減衰力を発揮するので、ダンパの伸縮速度が低速域にある際のダンパの減衰係数は、図３中の線ｂで示すように、ロジック弁５が閉弁している状態のときよりも低下することになる。

【0043】

これに対して、ダンパの伸縮速度が高くなり、ロッド室Ｒ内の圧力がシーケンス弁１０の開弁圧に達するようになると、シーケンス弁１０が開弁してパイロット通路９が開放されて、遮断弁８の弁本体８ａにロッド室Ｒの圧力が作用して遮断弁８が遮断ポジション８ｃへ切換わり、制御通路７は遮断される。

【0044】

すると、ロジック弁５の弁体５ｂがロックされて副排出通路３は遮断されるため、排出通路１のみが開放されて、ダンパは、減衰弁２が通過する液体に与える抵抗に応じて減衰力を発揮する。よって、ダンパの伸縮速度が高速域にある際のダンパの減衰特性は、図３中の線ｃで示すようになり、ロジック弁５が開弁した状態に比較して減衰係数は高くなる。なお、ダンパの伸縮速度が非常に高くなって、ダンパ本体Ｄ内の圧力がリリーフ弁１９の開弁圧である上記設定圧に達する場合には、リリーフ弁１９が開弁して圧力をタンクＴへ逃がすので、図３の線ｄで示すように、伸縮速度が高々速域にある際のダンパの減衰特性は、リリーフ弁１９の開弁によって減衰係数が再度低くなるような特性となる。

【0045】

なお、減衰弁２に開弁圧を設定する場合、線ａに切片を与えることができ、ダンパの伸縮速度が０であってもダンパが減衰力を発生することができる。また、ロジック弁５の開弁圧を非常に小さくすることで、ダンパの伸縮速度が極低速域にあっても、減衰弁２だけでなく副減衰弁４も開弁して液体が排出通路１のみならず副排出通路３をも通過し得るようにすることができ、極低速域から低い減衰係数をもつ減衰特性を実現することも可能である。

【0046】

このように本実施の形態のダンパにあっては、ダンパの伸縮速度に応じて減衰係数を可変にすることができ、加速度の小さな振動に対しては、低い減衰力を発揮し、加速度の大きな振動に対しては、高い減衰力を発揮することができるので、地震動に対する構造物の振動の抑制に適し、免震装置や制振装置の利用に最適となる。

【0047】

上記したダンパにあっては、遮断弁８は、ダンパの伸縮速度に依存して連通ポジション８ｂと遮断ポジション８ｃに自動的に切換るので、ダンパにおける減衰係数を伸縮速度に依存して自動的に切換えることができる。なお、遮断弁８に、遮断弁８が遮断ポジション８ｃに切換ると、この遮断ポジション８ｃに保持するディテント機構等のバルブ位置保持機構を設けるようにしてもよく、その場合は、一旦、ダンパの伸縮速度が高速域に達して、遮断弁８が遮断ポジション８ｃに切換ってロジック弁５が遮断状態にロックされると、そのまま、減衰係数が高い状態に維持される。この場合、ロジック弁５のロックを解除するのに、遮断弁８の弁体８ａに連結されるレバーを設けておき、レバーの操作によって連通ポジション８ｂに復帰させるようにしてもよい。

【0048】

このように、液圧回路Ｃおよびダンパは、ダンパ本体内の圧力を利用して減衰力を可変にでき、減衰力調整部である液圧回路Ｃをダンパ内に収容することが可能となる。したがって、本発明の液圧回路Ｃおよびダンパによれば、減衰力調整部である液圧回路Ｃがダンパ外の部材と協働せずに独立してダンパの減衰力を自動的に調整することができるので、液圧回路Ｃがダンパ外の部材と干渉することがなくなり、また、液圧回路Ｃとダンパ外に設けられる部材との取付位置に応じて位置合わせ等が必要とならないので、ダンパを利用箇所に取り付ける設置時に煩雑な作業を要求されることがなくなる。

【0049】

また、遮断機構６が、背圧室５ｃとタンクＴとを連通する制御通路７の途中に設けられて制御通路７を開閉する遮断弁８と、遮断弁８へダンパ本体Ｄ内の圧力を作用させるパイロット通路９と、パイロット通路９の途中に設けられてダンパ本体Ｄ内の圧力が所定圧以上となるとパイロット通路９を開放するシーケンス弁１０とを備え、遮断弁８が制御通路７を開閉する弁本体８ａと、弁本体８ａを制御通路７を開放する方向へ附勢する弾性体８ｄとを備え、弁本体８ａがパイロット通路９を介してダンパ本体Ｄ内の圧力を受けると弾性体８ｄの附勢力に抗して制御通路７を遮断するようにしたので、大きな圧力を受けるロジック弁５の液圧による開閉制御を簡単な回路構成で実現でき、経済性に優れる。

【0050】

さらに、制御通路７の途中に可変絞り弁Ｏを設けたことで、ロジック弁５の開弁圧を簡単にチューニングすることができ、ダンパの減衰特性の調整が非常に容易となる。

【0051】

またさらに、液圧回路Ｃがバルブブロック２４内に設けられることで、バルブブロック２４の交換によって、液圧回路Ｃの換装が可能となり、ダンパのメンテナンスや修理が簡単となる利点がある。

【0052】

なお、本実施の形態においては、減衰特性の変化を説明するために、ダンパの伸縮速度に極低速、低速、高速、高々速といった区分を設けているが、これらの区分の境の速度はそれぞれ任意に設定することができる。具体的には、極低速と低速の境界を決する速度は、ロジック弁５の開弁圧で設定することができ、低速と高速の境界を決する速度は、シーケンス弁１０の開弁圧で設定することができ、高速と高々速の境界を決する速度は、リリーフ弁１９の開弁圧で設定することができる。したがって、上記に説明したダンパの減衰特性は、一例であって、減衰特性を任意に設定することができるのは当然である。

【0053】

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

【符号の説明】

【0054】

１ 排出通路
２ 減衰弁
３ 副排出通路
４ 副減衰弁
５ ロジック弁
５ｂ 弁体
５ｃ 背圧室
６ 遮断機構
７ 制御通路
８ 遮断弁
８ａ 弁本体
８ｄ 弾性体としてのばね
９ パイロット通路
１０ シーケンス弁
１１ シリンダ
１２ ピストン
１３ ロッド
１４ 吸込通路
１５ 整流通路
Ｃ 液圧回路
Ｄ ダンパ本体
Ｏ 可変絞り弁
Ｐ ピストン室
Ｒ ロッド室
Ｔ タンク

【図1】

【図2】

【図3】