特許 6018138 オイルタンク及び油圧ダンパー

(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】6018138

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】オイルタンク及び油圧ダンパー

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/02 20060101AFI20161020BHJP

   F16F 9/40 20060101ALI20161020BHJP

   F16F 9/32 20060101ALI20161020BHJP

   F16N 31/00 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   F16F15/02 C

   F16F9/40 A

   F16F9/32 T

   F16N31/00 C

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-153162(P2014-153162)

(22)【出願日】2014年7月28日

(65)【公開番号】特開2016-31097(P2016-31097A)

(43)【公開日】2016年3月7日

【審査請求日】2015年8月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000241267

【氏名又は名称】豊興工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】316001674

【氏名又は名称】センクシア株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 宣尚

(72)【発明者】

【氏名】稲石 文典

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 隆之

(72)【発明者】

【氏名】栗野 治彦

【審査官】 村山 禎恒

(56)【参考文献】

【文献】 実公昭４８−０２０８７７（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開平０６−０９９９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２７４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平６−７６０１４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ ９／００−９／５８

Ｆ１６Ｆ １５／０２

Ｆ１６Ｎ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状のシリンダから出没するピストンロッドを有する油圧ダンパーに適用され、当該シリンダから入出する作動油が入出するオイルタンクにおいて、
前記作動油を蓄えるタンク本体であって、前記シリンダ内と当該タンク本体内とを連通させる少なくとも１つの連通口を有するタンク本体と、
前記連通口より鉛直方向上方側にて前記タンク本体内と大気側と連通させる大気開放部と、
前記タンク本体内のうち前記大気開放部と前記連通口との間に設けられ、前記連通口の鉛直方向上方側を覆うシュラウドとを備え、
前記シュラウドは、前記タンク本体内を鉛直方向に仕切って前記連通口の鉛直方向上方側を覆う仕切部材であって、当該仕切部材を挟んで上方側の空間と下方側の空間とを連通させる開口部を有する仕切部材を有して構成され、
前記連通口として、水平方向一方側に設けられた第１連通口、及び当該水平方向他方側に設けられた第２連通口を有するとともに、前記第１連通口と前記第２連通口とは水平方向において離隔し、
前記第１連通口は前記シリンダの長手方向一端側に連通し、前記第２連通口は前記シリンダの長手方向他端側に連通しており、
さらに、前記開口部は、前記第１連通口と前記第２連通口との間の位置に設けられていることを特徴とするオイルタンク。

【請求項2】

前記シュラウドより鉛直方向上方側に設けられ、前記タンク本体内を水平方向に並んだ複数の空間に区画する区画部材を備え、
前記区画部材により形成された前記複数の空間は、下方側にて互い連通していることを特徴とする請求項１に記載のオイルタンク。

【請求項3】

作動油が出入り可能に充填された円筒状のシリンダと、
シリンダから出没するピストンロッドと、
前記シリンダに一体化された少なくとも１つのオイルタンクであって、請求項１又は２に記載のオイルタンクと
を備えることを特徴とする油圧ダンパー。

【請求項4】

前記ピストンロッドは、前記シリンダの軸線方向一端側のみから出没することを特徴とする請求項３に記載の油圧ダンパー。

【請求項5】

前記オイルタンクを２つ有するとともに、それら２つのオイルタンクは、前記シリンダの径方向において当該シリンダを挟んで両側に配設されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の油圧ダンパー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧ダンパー用のオイルタンク、及び当該オイルタンクを有する油圧ダンパーに関する。

【背景技術】

【0002】

建築構造物の揺れを減衰させる制震装置として、ＴＭＤ（Ｔｕｎｅｄ Ｍａｓｓ Ｄａｍｐｅｒ：同調質量ダンパー）が利用されている。ＴＭＤの構造としては、構造物の最上階にアームで吊り下げられた錘を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２７１３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

油圧ダンパーは、円筒状のシリンダ及び当該シリンダから出没するピストンロッド等を有し、かつ、当該シリンダ内には作動油が封入されている。油圧ダンパー用のオイルタンクは、シリンダ内と連通して作動油を蓄えるタンク本体を備えている。

【0005】

ところで、タンク本体の上部が大気に連通したオイルタンクでは、タンク本体から多量の作動油が急激に流出すると、シリンダと連通する連通口付近の油面が部分的に大きく低下し、連通口が大気側と直接的に連通して作動油と共に空気が油圧ダンパー（シリンダ）側に送られてしまうおそれがある。

【0006】

そして、油圧ダンパー（シリンダ）側に空気が流入すると、油圧ダンパーのダンピング能力（減衰能力）が低下してしまう。
本発明は、上記点に鑑み、作動油と共に空気が油圧ダンパー（シリンダ）側に送られてしまうことを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記目的を達成するために、円筒状のシリンダ（３）から出没するピストンロッド（５）を有する油圧ダンパー（１）に適用され、当該シリンダ（３）から入出する作動油が入出するオイルタンクにおいて、作動油を蓄えるタンク本体（７１）であって、シリンダ（３）内と当該タンク本体（７１）内とを連通させる少なくとも１つの連通口（７１Ａ）を有するタンク本体（７１）と、連通口（７１Ａ）より鉛直方向上方側にてタンク本体（７１）内と大気側と連通させる大気開放部（７２）と、タンク本体（７１）内のうち大気開放部（７２）と連通口（７１Ａ）との間に設けられ、連通口（７１Ａ）の鉛直方向上方側を覆うシュラウド（７３）とを備えることを特徴とする。

【0008】

これにより、本発明では、連通口（７１Ａ）が大気側と直接的に連通してしまうことを抑制できるので、作動油と共に空気が油圧ダンパー（シリンダ）側に送られてしまうことを抑制できる。延いては、油圧ダンパーのダンピング能力（減衰能力）が低下してしまうことを抑制できる。

【0009】

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】（ａ）及び（ｂ）はＴＭＤを用いた制震装置の概念図である。

【図2】本発明の実施形態に係る油圧ダンパー１の上面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る油圧ダンパー１の側面図である。なお、オイルタンク７は断面図として示されている。

【図4】図３のＡ矢視図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係るオイルタンク７の断面図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係るオイルタンク７の上面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る油圧ダンパー１の油圧回路図である。

【図8】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２実施形態に係る区画部材７４を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

【0012】

本実施形態は、ＴＭＤを用いた制震装置用の油圧ダンパーに本発明を適用したものである。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、複数の油圧ダンパー１は、吊り下げられた錘Ｗと構造物とを連結する。これにより、錘Ｗの揺れは、各油圧ダンパー１により減衰する。

【0013】

なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。

【0014】

（第１実施形態）
１．油圧ダンパーの概略構成
油圧ダンパー１は、図２及び図３に示すように、シリンダ３、ピストンロッド５、少なくとも１つのオイルタンク７等を有して構成されている。シリンダ３は作動油が出入り可能に充填された円筒状の部材である。ピストンロッド５はシリンダ３から出没する。そして、当該ピストンロッド５はシリンダ３の軸線方向一端側のみから出没する。

【0015】

シリンダ３の軸線方向一端側開口は、ピストンロッド５の外周面に滑り接触するパッキン（図示せず。）により液密に封止されている。シリンダ３の軸線方向他端側開口は蓋体５Ａにより閉塞されている。

【0016】

蓋体５Ａ、及びピストンロッド５の長手方向端部のうちシリンダ３外に露出している部位は、継手５Ｂを介して構造物又は錘Ｗに連結されている。なお、継手５Ｂは、自在継手等の三次元的に揺動可能な継手により構成されている。

【0017】

オイルタンク７は、シリンダ３から入出する作動油が入出する貯油部であって、シリンダ３に一体化されている。本実施形態では、オイルタンク７を２つ有するとともに、それら２つのオイルタンク７は、図４に示すように、互いに対向するように、シリンダ３の径方向において当該シリンダ３を挟んで両側に配設されている。

【0018】

なお、上記「径方向」、つまり一対のオイルタンク７が対向する方向は、油圧ダンパー１が制振装置に組み付けられた状態において、略水平方向と一致する。
２．オイルタンク等の構造
２．１ オイルタンク
一対のオイルタンク７は同一構造である。オイルタンク７は、図５に示すように、タンク本体７１、大気開放部７２及びシュラウド７３等を有して構成されている。タンク本体７１は作動油を蓄える貯油部である。当該タンク本体７１には、シリンダ３内と当該タンク本体７１内とを連通させる少なくとも１つの連通口７１Ａが設けられている。

【0019】

本実施形態では、連通口７１Ａとして、水平方向一方側に設けられた第１連通口７１Ｂ、及び当該水平方向他方側に設けられた第２連通口７１Ｃを有している。以下、第１連通口７１Ｂ及び第２連通口７１Ｃを総称するときは、連通口７１Ａと記す。

【0020】

第１連通口７１Ｂと第２連通口７１Ｃとは水平方向において離隔している。そして、第１連通口７１Ｂは、配管Ｌ１を介してシリンダ３の長手方向一端側に連通し、かつ、第２連通口７１Ｃは配管Ｌ２を介してシリンダ３の長手方向他端側に連通している。

【0021】

タンク本体７１のうち連通口７１Ａより鉛直方向上方側には、タンク本体７１内と大気側と連通させる大気開放部７２が設けられている。連通口７１Ａより鉛直方向上方側には区画部材７４が設けられている。

【0022】

区画部材７４は、タンク本体７１内を水平方向に並んだ複数の空間Ａ１〜Ａ５に区画する。区画部材７４により形成された複数の空間Ａ１〜Ａ５は、図５に示すように、タンク本体７１の下方側にて互い連通している。

【0023】

本実施形態では、複数の大気開放部７２が設けられている。それら大気開放部７２は、区画部材７４により区画された空間Ａ１、Ａ２、Ａ４、Ａ５と大気側とを連通させる。各大気開放部７２は、図６に示すように、シリンダ３側にて大気に連通している。なお、一対のオイルタンク７は、連通管７５を介して空間Ａ３にて連通している。

【0024】

シュラウド７３は、図５に示すように、連通口７１Ａの鉛直方向上方側を覆う。そして、シュラウド７３は、タンク本体７１内のうち大気開放部７２と連通口７１Ａとの間であって区画部材７４より下方側に設けられている。

【0025】

本実施形態に係るシュラウド７３は、タンク本体７１内を鉛直方向に仕切って連通口７１Ａの鉛直方向上方側を覆う仕切部材７３Ａにより構成されている。仕切部材７３Ａには、当該仕切部材７３Ａを挟んで上方側の空間Ａ１〜Ａ５と下方側の空間Ａ６とを連通させる開口部７３Ｂが設けられている。そして、開口部７３Ｂは、第１連通口７１Ｂと第２連通口７１Ｃとの中間位置に設けられている。

【0026】

２．２ 油圧ダンパーの概略作動
第１連通口７１Ｂは配管Ｌ１を介してシリンダ３の長手方向一端側に連通している。第２連通口７１Ｃは配管Ｌ２を介してシリンダ３の長手方向他端側に連通している。配管Ｌ１、Ｌ２には、流通する作動油に流通抵抗を発生させて減衰力を発生させるバルブ装置９Ｃ〜９Ｄ（図７参照）が設けられている。なお、各バルブ装置９Ｃ〜９Ｄは、シリンダ３の長手方向端部側に組み付け固定されている。

【0027】

そして、ピストンロッド５がシリンダ３に対して出没すると、これに連動して作動油は、以下のように流通する。
すなわち、第１連通口７１Ｂから作動油がタンク本体７１に流入する場合には、第２連通口７１Ｃから作動油がタンク本体７１外に流出する。第２連通口７１Ｃから作動油がタンク本体７１に流入する場合には、第１連通口７１Ｂから作動油がタンク本体７１外に流出する。

【0028】

そして、シリンダ３とオイルタンク７との間を作動油が流通する際に、各バルブ装置９Ｃ〜９Ｄにて減衰力が発生するので、ピストンロッド５の出没が抑制されて錘Ｗの振幅が減衰していく。

【0029】

３．本実施形態に係るオイルタンクの特徴
本実施形態では、連通口７１Ａの鉛直方向上方側を覆うシュラウド７３を備えることを特徴としている。これにより、連通口７１Ａが大気側と直接的に連通してしまうことを抑制できる。

【0030】

したがって、本実施形態では、作動油と共に空気が油圧ダンパー１（シリンダ３）側に送られてしまうことを抑制できるので、油圧ダンパー１の減衰能力が低下してしまうことを抑制できる。

【0031】

本実施形態では、開口部７３Ｂを有する仕切部材７３Ａによりシュラウド７３が構成されていることを特徴としている。これにより、連通口７１Ａが大気側と直接的に連通してしまうことを確実に抑制できる。

【0032】

本実施形態では、連通口７１Ａとして、水平方向一方側に設けられた第１連通口７１Ｂ、及びに当該水平方向他方側に設けられた第２連通口７１Ｃを有するとともに、第１連通口７１Ｂと第２連通口７１Ｃとは水平方向において離隔し、第１連通口７１Ｂはシリンダ３の長手方向一端側に連通し、第２連通口７１Ｃはシリンダ３の長手方向他端側に連通しており、さらに、開口部７３Ｂは、第１連通口７１Ｂと第２連通口７１Ｃとの中間位置に設けられていることを特徴としている。

【0033】

これにより、上述したように、第１連通口７１Ｂから作動油がタンク本体７１に流入する場合には、第２連通口７１Ｃから作動油がタンク本体７１外に流出する。同様に、第２連通口７１Ｃから作動油がタンク本体７１に流入する場合には、第１連通口７１Ｂから作動油がタンク本体７１外に流出する。

【0034】

このため、タンク本体７１に貯留している作動油の量が大きく減少することを抑制できるので、油面が大きく低下してしまうことを抑制できる。したがって、作動油と共に空気が油圧ダンパー１（シリンダ３）側に送られてしまうことを確実に抑制できる。

【0035】

本実施形態では、タンク本体７１内を水平方向に並んだ複数の空間Ａ１〜Ａ５に区画する区画部材７４を備え、当該区画部材７４により形成された複数の空間Ａ１〜Ａ５は、下方側にて互い連通していることを特徴としている。

【0036】

これにより、タンク本体７１が揺動した場合であっても油面が大きく波立つことを抑制できるので、作動油と共に空気が油圧ダンパー１（シリンダ３）側に送られてしまうことを抑制しつつ、作動油が大気開放部７２から外部に流出してしまうことを抑制できる。

【0037】

（第２実施形態）
第１実施形態に係る区画部材７４は、タンク本体７１内を水平方向に１列に並んだ複数の矩形状空間に区画するものであった。

【0038】

しかし、本実施形態は、図８（ａ）〜図８（ｄ）に示すように、タンク本体７１内を水平方向に複数列に並んだ複数の空間、又はタンク本体７１内を水平方向に１列に並んだ複数の異形空間に区画するに区画する区画部材７４を設けたものである。なお。「異形空間」とは、図８（ｂ）〜図８（ｄ）のごとく、矩形状以外の形状をいう。

【0039】

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係るオイルタンク７は、シュラウド７３及び区画部材７４を備えていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、シュラウド７３及び区画部材７４のうちいずれか一方のみを備えるオイルタンク７であってもよい。

【0040】

上述の実施形態に係るシュラウド７３は、仕切部材７３Ａにより構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、タンク本体７１内を鉛直方向に完全に仕切ることなく、単純に連通口７１Ａの鉛直方向上方側を覆う部材によりシュラウド７３を構成してもよい。

【0041】

上述の実施形態に係る仕切部材７３Ａの開口部７３Ｂは、第１連通口７１Ｂと第２連通口７１Ｃとの中間位置に１つ設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば仕切部材７３Ａを複数の開口部７３Ｂを有するパンチメタルに構成してもよい。なお、この場合、連通口７１Ａ近傍には、開口部７３Ｂを設けないことが望ましい。

【0042】

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0043】

１… 油圧ダンパー ３… シリンダ ５… ピストンロッド ５Ａ… 蓋体
５Ｂ… 継手 ７… オイルタンク ７１… タンク本体 ７１Ａ… 連通口
７１Ｂ… 第１連通口 ７１Ｃ… 第２連通口 ７２… 大気開放部
７３… シュラウド ７３Ａ… 仕切部材 ７３Ｂ… 開口部 ７４… 区画部材
７５… 連通管 Ｌ１、Ｌ２… 配管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】