特開 2023-178643 流体制御バルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023178643

(43)【公開日】2023-12-18

(54)【発明の名称】流体制御バルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/122 20060101AFI20231211BHJP

【ＦＩ】

F16K31/122

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022091443

(22)【出願日】2022-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】510235198

【氏名又は名称】有限会社シズメテック

(71)【出願人】

【識別番号】504157024

【氏名又は名称】国立大学法人東北大学

(71)【出願人】

【識別番号】000140292

【氏名又は名称】株式会社奥村組

(74)【代理人】

【識別番号】100128509

【弁理士】

【氏名又は名称】絹谷 晴久

(74)【代理人】

【識別番号】100119356

【弁理士】

【氏名又は名称】柱山 啓之

(74)【代理人】

【氏名又は名称】鈴木 知

(72)【発明者】

【氏名】鎭目 武治

(72)【発明者】

【氏名】鎭目 真喜子

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 金二

(72)【発明者】

【氏名】井上 範夫

(72)【発明者】

【氏名】五十子 幸樹

(72)【発明者】

【氏名】舟木 秀尊

(72)【発明者】

【氏名】小山 慶樹

【テーマコード（参考）】

3H056

【Ｆターム（参考）】

3H056AA05

3H056BB11

3H056CA02

3H056CD06

3H056DD03

3H056EE01

3H056GG01

3H056GG11

(57)【要約】

【課題】機械式の簡単な構造であって、流体の一方向への円滑な流通、並びに、この一方向に対する戻しとなる反対方向について、絞りをかけた流体の流通及びその後の絞り解除による円滑な流通によって、流体の流通を適切に制御することが可能な流体制御バルブを提供する。
【解決手段】第１ポート１０７と第２ポート１０８との間で摺動自在なスプール１０３と、スプールを第１ポート側へ弾性付勢するコイルバネ１０４と、第１ポートに連通する流通路１０３ｆと連通される連通路１０５ｆと、スプールに設けられ、スプールの摺動移動で連通路との連通範囲が変化される可動通路１０３ｄとを備え、可動通路は、コイルバネでスプールが第１ポート側へ摺動移動されるとき、連通路との連通範囲が広がり、第１ポート側から作用する流体の流体圧でスプールが第２ポート側へ摺動移動されるとき、流体の流通を絞るように連通路との連通範囲が狭まる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流路に設けられ、流体を一方向へ向けて流通させ、反対方向へ向かう流体の流通を絞るための流体制御バルブであって、
上記流路と接続される第１ポート及び第２ポートを両端に有し、流体が流通される通路部が設けられた流路部材と、
上記第１ポートと連通されて流体が流通される流通路を有し、上記通路部内に、該第１ポートと上記第２ポートとの間で往復方向へ摺動自在に設けられたスプールと、
上記通路部内に設けられ、上記スプールを上記第２ポート側から上記第１ポート側へ向けて弾性付勢するバネと、
上記流路部材に設けられ、上記通路部と上記流通路とを連通させるための連通路と、
上記スプールに、上記連通路と連通するように設けられ、該スプールの往復方向への摺動移動で該連通路との連通範囲が変化される可動通路とを備え、
上記可動通路は、上記バネの弾性付勢で上記スプールが上記第１ポート側へ摺動移動されるときに、上記連通路との連通範囲が広がると共に、該第１ポート側から該スプールに作用する流体の流体圧により該バネの弾性付勢に抗して該スプールが上記第２ポート側へ摺動移動されるときに、流体の流通を絞るように該連通路との連通範囲が狭まることを特徴とする流体制御バルブ。

【請求項2】

前記第１ポートには、前記バネに弾性付勢される該スプールの位置を変更して該バネのバネ力を調節するバネ力調節手段が設けられることを特徴とする請求項１に記載の流体制御バルブ。

【請求項3】

前記スプールの前記流通路には、流体の流体圧が作用する受圧部が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の流体制御バルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機械式の簡単な構造であって、流体の一方向への円滑な流通、並びに、この一方向に対する戻しとなる反対方向について、絞りをかけた流体の流通及びその後の絞り解除による円滑な流通によって、流体の流通を適切に制御することが可能な流体制御バルブに関する。

【背景技術】

【0002】

流体制御によって作動される機械要素として、例えば地震エネルギを吸収するオイルダンパが知られている。

【0003】

この種のオイルダンパとして、特許文献１が知られている。特許文献１の「免震装置用のオイルダンパ」は、免震支承との併用により免震装置を構成し、地震時における基礎と上部建物との相対変位を抑制するために、地震の揺れのエネルギーを吸収し、減衰させる免震装置用のオイルダンパであって、前記基礎および前記上部建物の一方に連結された第１シリンダと、当該第１シリンダ内に摺動自在に設けられ、当該第１シリンダ内を左右２つの油室に仕切る第１ピストンと、押圧部を有し、前記第１ピストンと一体に設けられ、前記基礎および前記上部建物の他方に連結されたピストンロッドとを有する第１油圧シリンダと、当該第１油圧シリンダの外部において前記２つの油室を互いに連通する連通路と、当該連通路の途中に設けられ、当該連通路を開閉する弁体と、移動自在のバネ座と、当該弁体とバネ座の間に設けられ、前記弁体を閉弁側に付勢するスプリングとを有し、前記第１油圧シリンダの前記第１ピストンが変位するのに伴い、前記第１シリンダの前記油室から供給された油圧により前記弁体が開弁することによって、減衰力を発生させる減衰バルブと、当該減衰バルブの前記バネ座の背面側に連通する第２シリンダと、当該第２シリンダ内に摺動自在に設けられた第２ピストンと、係合部を有し、前記第２ピストンと一体の第２ピストンロッドとを有し、前記第１ピストンの変位が所定値に達したときに、前記係合部が前記第１ピストンロッドの前記押圧部で押圧されることによって作動し、前記第２シリンダ内から前記バネ座の背面側に油圧を導入することにより、前記バネ座を介して前記スプリングを圧縮させ、当該スプリングのバネ力を増大させることによって、減衰力を増強する第２油圧シリンダと、を備えて構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４４４２７７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

背景技術に開示されているオイルダンパは、第１ピストンの変位が所定値に達したときに、第２油圧シリンダの第２シリンダ内から、減衰バルブのバネ座の背面側に油圧を導入して、第１油圧シリンダと連通する連通路を開閉するための弁体を付勢するスプリングのバネ力を増大し、減衰力を増強するようにしていて、地震動で生じる第１ピストンロッドのストロークに応じて減衰性能を変化させることができる優れた装置である。

【0006】

このオイルダンパでは、バネ座の背面側に導入された油の第２シリンダ側への戻りは、チェック弁によって阻止される一方、これと並列に設けたニードルバルブ付きの微小通路によって許容される。具体的には、この背面側の油は、微小通路を通り、配管を介して中継バルブＡｓｓｙに戻り、さらに、中継バルブＡｓｓｙの絞り通路を通り、配管を介して第２シリンダに戻される（上記特許文献１の段落［００４０］参照）。これにより、地震の終息後に減衰バルブの通常の特性に徐々に復帰させることができる。

【0007】

しかしながら、背景技術では、時間をかけて（４～５分程度）ゆっくりと油を戻すための装置の調整が困難であると共に、油が第２シリンダに戻りきらないという課題があった。

【0008】

また、簡単化のために電磁弁を用いることが考えられるが、停電が発生すると、使用できなくなるという課題もあった。

【0009】

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、機械式の簡単な構造であって、流体の一方向への円滑な流通、並びに、この一方向に対する戻しとなる反対方向について、絞りをかけた流体の流通及びその後の絞り解除による円滑な流通によって、流体の流通を適切に制御することが可能な流体制御バルブを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明にかかる流体制御バルブは、流路に設けられ、流体を一方向へ向けて流通させ、反対方向へ向かう流体の流通を絞るための流体制御バルブであって、上記流路と接続される第１ポート及び第２ポートを両端に有し、流体が流通される通路部が設けられた流路部材と、上記第１ポートと連通されて流体が流通される流通路を有し、上記通路部内に、該第１ポートと上記第２ポートとの間で往復方向へ摺動自在に設けられたスプールと、上記通路部内に設けられ、上記スプールを上記第２ポート側から上記第１ポート側へ向けて弾性付勢するバネと、上記流路部材に設けられ、上記通路部と上記流通路とを連通させるための連通路と、上記スプールに、上記連通路と連通するように設けられ、該スプールの往復方向への摺動移動で該連通路との連通範囲が変化される可動通路とを備え、上記可動通路は、上記バネの弾性付勢で上記スプールが上記第１ポート側へ摺動移動されるときに、上記連通路との連通範囲が広がると共に、該第１ポート側から該スプールに作用する流体の流体圧により該バネの弾性付勢に抗して該スプールが上記第２ポート側へ摺動移動されるときに、流体の流通を絞るように該連通路との連通範囲が狭まることを特徴とする。

【0011】

前記第１ポートには、前記バネに弾性付勢される該スプールの位置を変更して該バネのバネ力を調節するバネ力調節手段が設けられることを特徴とする。

【0012】

前記スプールの前記流通路には、流体の流体圧が作用する受圧部が形成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明にかかる流体制御バルブにあっては、機械式の簡単な構造であって、流体の一方向への円滑な流通、並びに、この一方向に対する戻しとなる反対方向について、絞りをかけた流体の流通及びその後の絞り解除による円滑な流通によって、流体の流通を適切に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る流体制御バルブの好適な一実施形態であって、一方向に流体が流通する様子を説明する説明図である。

【図2】図１に示した流体制御バルブに反対方向に流体が流通する様子を説明する説明図である。

【図3】図１に示した流体制御バルブに備えられるスプールの一例を示す斜視図である。

【図4】図１に示した流体制御バルブに備えられるネジ部材の一例を示す斜視図である。

【図5】本発明に係る流体制御バルブの適用例であるオイルダンパシステムの油圧回路を説明する説明図である。

【図6】図５のオイルダンパシステムの減衰バルブユニットを説明する断面図である。

【図7】図５のオイルダンパシステムの制御用シリンダユニットを説明する断面図である。

【図8】本発明に係る流体制御バルブを備えた、図５のオイルダンパシステムの制御バルブユニットを説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、本発明に係る流体制御バルブの好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0016】

本実施形態にかかる流体制御バルブ１００は、図１及び図２に示すように、配管やチューブ等で構成される流路１０１の途中に設けられる。

【0017】

流路１０１には、流体が流通される。流体は、液体であっても、気体であってもよい。

【0018】

流体は、一方向（図中、矢印ａで示す）へ向けて流通し、その後、反対方向（図中、矢印ｂで示す）へ向けて流通するように、流路１０１内を往復方向に交互に流通される。

【0019】

図１（Ａ）は、流体が一方向ａへ向けて流通するときの流体制御バルブ１００の状態を説明する側断面図、図１（Ｂ）は、そのときの回路図であり、図２（Ａ）は、流体が反対方向ｂへ向けて流通するときの流体制御バルブ１００の状態を説明する側断面図、図２（Ｂ）は、そのときの回路図である。

【0020】

本実施形態にかかる流体制御バルブ１００は、主に、流路１０１に介設される流路部材１０２と、流路部材１０２に内蔵されるスプール１０３及びコイルバネ１０４とから構成される。

【0021】

流路部材１０２は、第１流路体１０５と第２流路体１０６とが流体の流通方向に一連に連結されて構成される。

【0022】

第１流路体１０５は、長さ方向一端が開口され、長さ方向他端に第１端部壁１０５ａを有する大径の中空円筒体状に形成され、第１流路体１０５の内部には、内周壁１０５ｂの内側に第１通路部１０５ｃが区画形成される。

【0023】

第１流路体１０５の長さ方向一端の開口により、流路１０１と接続される第１ポート１０７が形成される。

【0024】

第１流路体１０５には、第１ポート１０７から第１通路部１０５ｃ内方へ向けて、雌ネジ部１０５ｄが形成される。

【0025】

第１端部壁１０５ａには、第２流路体１０６を連結するための貫通穴１０５ｅが形成される。

【0026】

第２流路体１０６は、長さ方向一端が開口され、長さ方向他端に第２端部壁１０６ａを有する、第１流路体１０５よりも小径の中空円筒体状に形成され、第２流路体１０６の内部には、第１通路部１０５ｃよりも小径の第２通路部１０６ｂが区画形成される。

【0027】

第２端部壁１０６ａには、流路１０１と接続される第２ポート１０８を構成する貫通孔が形成される。

【0028】

開口された第２流路体１０６の長さ方向一端が、第１流路体１０５の貫通穴１０５ｅに挿入され接合されて、これにより第２流路体１０６は第１流路体１０５と連結される。

【0029】

流路部材１０２には、第１流路体１０５と第２流路体１０６とが連結されることによって、流路１０１と接続される第１ポート１０７及び第２ポート１０８が長さ方向両端に備えられると共に、第１通路部１０５ｃと第２通路部１０６ｂの連通で、第１ポート１０７と第２ポート１０８との間に流体を流通させる通路部が構成される。

【0030】

流路部材１０２は、図示では、第１流路体１０５の上に第２流路体１０６が設けられ、第１ポート１０７を下にし、第２ポート１０８を上にして、通路部が縦向きになるように描かれているが、上下を反対向きにして、第１流路体１０５の下に第２流路体１０６を設けて、第１ポート１０７を上にし、第２ポート１０８を下にしたり、あるいは、通路部（第１及び第２通路部１０５ｃ，１０６ｂ）を、縦向き以外の横向きや斜め向きにするなど、どのような姿勢で用いてもよい。

【0031】

流路部材１０２には、第１ポート１０７側の雌ネジ部１０５ｄに、後述するバネ力調整手段として、雄ネジ部１０９ａが外周に形成された円環状のネジ部材１０９が螺合して設けられる。

【0032】

第１流路体１０５の内部には、スプール１０３が備えられる。スプール１０３は、第１流路体１０５の内周壁１０５ｂに対して摺接する中実円筒体状に形成され、通路部を構成する第１通路部１０５ｃ内に、第１ポート１０７と第２ポート１０８との間で、具体的には、第１ポート１０７と第１流路体１０５の第１端部壁１０５ａとの間で、往復方向へ摺動自在に設けられる。

【0033】

スプール１０３は、第１端部壁１０５ａで阻まれて第２流路体１０６の第２通路部１０６ｂへは移動できず、第１流路体１０５の第１通路部１０５ｃ内でのみ移動される。

【0034】

スプール１０３は詳細には、図３にも示すように、流路部材１０２の第１ポート１０７側の長さ方向一端が、ネジ部材１０９と当接可能に、平坦面１０３ａで形成され、第２ポート１０８側の長さ方向他端に、円環状凸部１０３ｂで取り囲んで凹所１０３ｃが形成される。

【0035】

凹所１０３ｃの内径は、第２流路体１０６の第２通路部１０６ｂの内径とほぼ同径で形成される。

【0036】

凹所１０３ｃを包囲する円環状凸部１０３ｂは、スプール１０３が第１端部壁１０５ａ側へ摺動されることで、その先端が当該端部壁１０５ａに接近して当接され、また、スプール１０３が第１ポート１０７側へ摺動されることで、その先端が第１端部壁１０５ａから離れて遠ざかる。

【0037】

円環状凸部１０３ｂには、周方向の適宜箇所を凹所１０３ｃの深さ方向に所定長さで切り欠いて、凹所１０３ｃをスプール１０３の外部と連通させる可動通路１０３ｄが少なくとも１つ形成される。

【0038】

図示例では、可動通路１０３ｄは、円環状凸部１０３ｂの直径方向に２つ形成されている。可動通路１０３ｄは、切り欠くことなく、凹所１０３ｃの深さ方向に所定長さで形成した長孔であってもよい。

【0039】

スプール１０３には、長さ方向一端と他端との間の中間部に縮径部１０３ｅが形成される。スプール１０３には、縮径部１０３ｅと当該スプール１０３の一端をなす平坦面１０３ａとの間に、第１ポート１０７から流体が流入される流通路１０３ｆが形成される。

【0040】

本実施形態では、流通路１０３ｆは、スプール１０３を第１通路部１０５ｃの直径方向に横切る横路１０３ｇと、横路１０３ｇから第１ポート１０７に臨む縦路１０３ｈとから、Ｔ字形状に形成され、横路１０３ｇによって流体圧を受ける受圧部が構成される。

【0041】

流通路１０３ｆは、第１ポート１０７から流入する流体の流体圧をスプール１０３に作用させて当該スプール１０３を摺動させることができればよく、その形状も、Ｔ字形状に限ることなく、どのような形態であっても良い。

【0042】

通路部を構成する第２流路体１０６の第２通路部１０６ｂ内には、コイルバネ１０４が設けられる。

【0043】

コイルバネ１０４は、長さ方向一端が第２流路体１０６の第２端部壁１０６ａで支持され、長さ方向他端がスプール１０３の凹所１０３ｃで支持されて、凹所１０３ｃ及び第２端部壁１０６ａがバネシートとされる。

【0044】

コイルバネ１０４は、スプール１０３を第２ポート１０８側から第１ポート１０７側へ向けて弾性付勢する。

【0045】

コイルバネ１０４で弾性付勢されるスプール１０３は、その一端の平坦面１０３ａが第１ポート１０７側の雌ネジ部１０５ｄに螺合されたネジ部材１０９に当接されることより、第１流路体１０５から抜脱されないように第１通路部１０５ｃ内に支持される。

【0046】

ネジ部材１０９は、図４にも示すように、円環状に形成され、これにより、第１ポート１０７における流体の流通が確保される。

【0047】

ネジ部材１０９の外周面の雄ネジ部１０９ａと第１流路体１０５の雌ネジ部１０５ｄとを螺合することで、流路部材１０２に着脱自在に設けられ、ネジ部材１０９を第１通路部１０５ｃ内に浅く螺合することでスプール１０３の往復摺動範囲が広げられ、他方、第１通路部１０５ｃの内奥へ深く螺合することでスプール１０３の往復摺動範囲が狭められるようになっている。

【0048】

図中、ネジ部材１０９には、螺合量を調整するドライバーなどの工具が係合される溝１０９ｂが直径方向に形成されている。

【0049】

組み立て方で説明すると、第２流路体１０６の第２通路部１０６ｂにコイルバネ１０４を装着し、次に、第１流路体１０５の第１通路部１０５ｃにスプール１０３を挿入した後、第１流路体１０５の雌ネジ部１０５ｄにネジ部材１０９を螺合することで、ネジ部材１０９で支持されるスプール１０３がコイルバネ１０４で弾性付勢される。

【0050】

スプール１０３よりも第１ポート１０７側に取り付けられるネジ部材１０９のねじ込み量を増減してスプール１０３の位置を変更することにより、コイルバネ１０４のバネ力が増減変更される。

【0051】

第１流路体１０５には、当該第１流路体１０５の第１端部壁１０５ａから、スプール１０３に形成した可動通路１０３ｄの長さ方向（凹所１０３ｃの深さ方向）で、当該可動通路１０３ｄよりも短い距離（図中、寸法ｘ参照）だけ離した位置より第１ポート１０７に向けて、スプール１０３の往復摺動方向に沿う適宜長さにわたり、第１通路部１０５ｃを所定幅で溝状もしくは凹状に窪ませて、流通路１０３ｆと常時連通される連通路１０５ｆが設けられる。

【0052】

所定幅とは、可動通路１０３ｄとの連通を確保するために、当該可動通路１０３ｄの幅以上であることが望ましい。

【0053】

連通路１０５ｆは、窪ませて形成することに代えて、第１通路部１０５ｃの内径を、その内周面全周にわたって拡張することで形成してもよい。

【0054】

スプール１０３が第１端部壁１０５ａに近づくほど、流体の流通経路が狭まる。

【0055】

上記寸法ｘは、可動通路１０３ｄよりも長くしてもよく、その場合、流通路１０３ｆと連通路１０５ｆは、第１流路体１０５の内周とスプール１０３の円環状凸部１０３ｂの外周との間のきわめて狭い隙間によって連通される。

【0056】

連通路１０５ｆには、可動通路１０３ｄも常時連通され、これにより、第１通路部１０５ｃと第２通路部１０６ｂとが常時連通される。

【0057】

連通路１０５ｆとスプール１０３の可動通路１０３ｄとは、スプール１０３の往復方向への摺動移動で、円環状凸部１０３ｂの先端が第１端部壁１０５ａに当接されるときには、最も狭められて連通し、円環状凸部１０３ｂの先端が第１端部壁１０５ａから遠ざかったときには、広く連通されるように、両者の連通範囲が増減変化される。

【0058】

スプール１０３が第１ポート１０７側に移動して、円環状凸部１０３ｂが連通路１０５ｆの位置まで移動したときには、第１流路体１０５の連通路１０５ｆが直接、第２通路部１０６ｂと連通される。

【0059】

可動通路１０３ｄは、コイルバネ１０４の弾性付勢でスプール１０３が第１ポート１０７側へ摺動移動され、また、スプール１０３がネジ部材１０９に当接されているときに、連通路１０５ｆとの連通範囲が広がると共に、第１ポート１０７側から流入し、流通路１０３ｆを通じてスプール１０３に作用する流体の流体圧によりコイルバネ１０４の弾性付勢に抗してスプール１０３が第２ポート１０８側へ摺動移動されるときに、流体の流通を絞るように連通路１０５ｆとの連通範囲が狭まる。

【0060】

「流体の流通を絞る」とは、流体の流通にブレーキをかけることを言い、詳細には、流体が一方向へ向けて流通するときの単位時間当たりの流量Ｑに対して、流体が反対方向へ向けて流通するときの単位時間当たりの流量Ｑａを減少させる（Ｑａ＜Ｑ）ことを言う。

【0061】

次に、本実施形態にかかる流体制御バルブ１００の作用について説明する。本実施形態の流体制御バルブ１００は、流体の流通がないときは、図１に示すように、コイルバネ１０４による弾性付勢でスプール１０３が第１ポート１０７側へ移動されていて、スプール１０３は、その平坦面１０３ａがネジ部材１０９に当接されて位置される。

【0062】

このときは、可動通路１０３ｄと連通路１０５ｆとの連通範囲が最も広がり、第２ポート１０８は、第２通路部１０６ｂ、連通路１０５ｆ、そして第１通路部１０５ｃ内の流通路１０３ｆを経て、第１ポート１０７に連通される。

【0063】

第２ポート１０８から第１ポート１０７に向かって一方向に流体が流通するときは、図１に示した状態であって、コイルバネ１０４によりスプール１０３が第１ポート１０７側へ弾性付勢され、可動通路１０３ｄと連通路１０５ｆとの連通範囲が広がっていて、そしてまた第２通路部１０６ｂと第１通路部１０５ｃとが直接連通されて、図中、矢印ａで示すように、流体は一方向にスムーズに流通することができる。

【0064】

他方、第１ポート１０７から第２ポート１０８に向かって反対方向に流体が戻り方向に流通するときには、第１ポート１０７から第１通路部１０５ｃ内に流入する流体の流体圧が、Ｔ字形状の流通路１０３ｆを介してスプール１０３に作用する。

【0065】

これにより、図２に示すように、当該流体圧でコイルバネ１０４が圧縮されてスプール１０３が第２ポート１０８側へ摺動移動される。このとき、スプール１０３の平坦面１０３ａも受圧部となる。

【0066】

スプール１０３の摺動移動により、可動通路１０３ｄと連通路１０５ｆとの連通範囲が狭められる。これにより、第１ポート１０７から流入した流体は、図中、矢印ｂで示すように、連通路１０５ｆから可動通路１０３ｄを介して第２通路部１０６ｂへ流入するときに絞りの作用を受けて、第２ポート１０８へと流通される。

【0067】

その後、反対方向に流通する流体の流体圧が低下してコイルバネ１０４の弾性付勢が優勢になると、スプール１０３が第１ポート１０７側へ摺動移動されて可動通路１０３ｄと連通路１０５ｆとの連通範囲が広がり、そしてまた第２通路部１０６ｂと第１通路部１０５ｃとが直接連通されて、すなわち図１の状態に戻って、図中、矢印ｃで示すように、流体は反対方向へスムーズに流通される。

【0068】

本実施形態にかかる流体制御バルブ１００にあっては、コイルバネ１０４の弾性付勢でスプール１０３が第１ポート１０７側へ摺動移動されるときに可動通路１０３ｄと連通路１０５ｆとの連通範囲が広がって、流体を第２ポート１０８から第１ポート１０７へ向けて一方向に流通させ、他方、第１ポート１０７から第１通路部１０５ｃ内に流入してスプール１０３に作用する流体の流体圧によりコイルバネ１０４の弾性付勢に抗してスプール１０３が第２ポート１０８側へ摺動移動されるときに、可動通路１０３ｄと連通路１０５ｆとの連通範囲が狭まって、流体を第１ポート１０７から第２ポート１０８へ向けて反対方向に流体の流通を絞りつつ流通させるようにしたので、流体の一方向への円滑な流通と、この一方向に対する戻りとなる反対方向について、絞りをかけた流体の流通とを適切に制御することができる。

【0069】

そして、戻りとなる反対方向の流通において、流体圧が低下したことに応じて、コイルバネ１０４の弾性付勢によりスプール１０３が再び第１ポート１０７側へ摺動移動されるので、可動通路１０３ｄと連通路１０５ｆとの連通範囲が広がって、これによる絞りを解除した流体の戻りを確保できて、流体の戻り残りが生じない円滑な流通を適切に制御することができる。

【0070】

また、本実施形態にかかる流体制御バルブ１００は、流路１０１と接続される第１ポート１０７及び第２ポート１０８を両端に有し、流体が流通される第１及び第２通路部１０５ｃ，１０６ｂが設けられた第１及び第２流路体１０５，１０６と、第１ポート１０７と連通されて流体が流通される流通路１０３ｆを有し、第１通路部１０５ｃ内に、第１ポート１０７と第２ポート１０８との間で往復方向へ摺動自在に設けられたスプール１０３と、第２通路部１０６ｂ内に設けられ、スプール１０３を第２ポート１０８側から第１ポート１０７側へ向けて弾性付勢するコイルバネ１０４と、第１流路体１０５に設けられ、第１通路部１０５ｃと流通路１０３ｆとを連通させるための連通路１０５ｆと、スプール１０３に、連通路１０５ｆと連通するように設けられ、スプール１０３の往復方向への摺動移動で連通路１０５ｆとの連通範囲が変化される可動通路１０３ｄとから構成されていて、中空円筒体状の流路部材１０２、中実円筒体状のスプール１０３、コイルバネ１０４を機械要素とし、流通路１０３ｆ、連通路１０５ｆ、可動通路１０３ｄを機械加工する程度の機械式の簡単な構造でありながら、上述した通りの優れた流体制御を実現することができる。

【0071】

また、機械式なので、停電などの影響を受けずに、常時的確に流体制御することができる。

【0072】

スプール１０３よりも第１ポート１０７側に、コイルバネ１０４に弾性付勢されるスプール１０３の位置を変更してコイルバネ１０４のバネ力を調節するバネ力調節手段としてネジ部材１０９を設けたので、可動通路１０３ｄと連通路１０５ｆとの連通範囲を随意に好ましく調整することができる。

【0073】

スプール１０３の流通路１０３ｆには、流体の流体圧が作用する受圧部（横路１０３ｇ）が形成されていて、流体を流通させる経路を利用して、コンパクトな構成で流体圧をスプール１０３に適切に作用させることができる。

【0074】

次に、本実施形態にかかる流体制御バルブ１００の適用例について、図５～図８を参照して説明する。

【0075】

図５は、適用例であるオイルダンパシステムの油圧回路を説明する説明図、図６は、オイルダンパシステムの減衰バルブユニットを説明する断面図、図７は、オイルダンパシステムの制御用シリンダユニットを説明する断面図、図８は、本実施形態に係る流体制御バルブを備えた、オイルダンパシステムの制御バルブユニットを説明する説明図である。

【0076】

オイルダンパシステム１は、振動入力側と振動減衰対象側との間、例えば地震エネルギを吸収するために地盤２あるいは地盤２と一体に動く建物３の基礎と当該基礎上に免震支承で支持された建物３との間に設けられる。

【0077】

オイルダンパシステム１は、ユニフロー型のシリンダユニット４を主体として構成される。

【0078】

ユニフロー型のシリンダユニット４自体は知られていて、外側シリンダ５と、外側シリンダ５の内部に設けられ、自由表面を保って作動油Ｆが貯留される作動油貯室６と、外側シリンダ５の内部に設けられる内側シリンダ７と、内側シリンダ７内部に液密状態でスライド自在に設けられると共に、当該内側シリンダ７内部を２つの作動油流出室Ｒ１及び作動油流入室Ｒ２に区画するピストン８と、ピストン８に一体に連結され、内側シリンダ７を貫通して外側シリンダ５の外方へ液密状態で突出され、スライド自在に作動されるピストンロッド９と、作動油貯室６と作動油流入室Ｒ２との間に設けられ、作動油Ｆを作動油貯室６から作動油流入室Ｒ２へのみ流通させ、逆流を遮断するダンパ用第１チェック弁１１と、ピストン８に設けられ、作動油Ｆを作動油流入室Ｒ２から作動油流出室Ｒ１へのみ流通させ、逆流を遮断するダンパ用第２チェック弁１２とを備えて構成されている。

【0079】

ユニフロー型のシリンダユニット４では、ピストン８が往復移動すると、作動油流出室Ｒ１内の作動油が外側シリンダ５へ流出すると同時に、作動油流入室Ｒ２内へ向けて外側シリンダ５から作動油が流入するように、作動油が一方向に流れるようになっている。

【0080】

ピストン８の受圧面積は、ピストンロッド９が連結される作動油流出室Ｒ１側ではピストンロッド９の断面積を差し引いた値であって、作動油流入室Ｒ２側の半分に設定される。

【0081】

そして、オイルダンパシステム１は基本的に、このシリンダユニット４の作動油流出室Ｒ１と外側シリンダ５内の作動油貯室６の間に、エネルギ吸収作用を発生する減衰バルブユニット１０が設けられることで構成される。

【0082】

減衰バルブユニット１０は、図６に示すように、内側シリンダ７の作動油流出室Ｒ１と連通される作動油流入ポートＰ１及び作動油貯室６と連通される作動油流出ポートＰ２を有するバルブボディ１３と、バルブボディ１３内に移動自在に設けられ、移動されて作動油流入ポートＰ１を開閉する弁体１４と、バルブボディ１３内に、弁体１４とは反対側に配置して、当該バルブボディ１３に対し液密状態で移動自在に設けられたバネ座１５と、バルブボディ１３内に、バネ座１５と弁体１４との間に挟んで設けられ、バネ座１５に支持されて弁体１４を付勢する、バネ部材としての調圧バネ１６とから構成される。

【0083】

すなわち、調圧バネ１６の一端に弁体１４が配置され、調圧バネ１６の他端にバネ座１５が配置される。

【0084】

減衰バルブユニット１０では、調圧バネ１６は弁体１４を作動油流入ポートＰ１へ向けて付勢し、当該調圧バネ１６の付勢力で弁体１４が作動油流入ポートＰ１を閉じることにより、作動油流出室Ｒ１と作動油貯室６とが遮断され、他方、調圧バネ１６の付勢力に抗して弁体１４が作動油流入ポートＰ１を開くことにより、当該作動油流入ポートＰ１と作動油流出ポートＰ２とが連通され、これにより、作動油流出室Ｒ１と作動油貯室６とが連通される。

【0085】

減衰バルブユニット１０では、ピストン８に押されて作動油流出室Ｒ１から外側シリンダ５に向かって流れる作動油が、調圧バネ１６のバネ力に抗して弁体１４を移動させる作用により作動油流入ポートＰ１が開かれるときに、当該作動油に圧力損失を生じさせてエネルギを吸収する。

【0086】

減衰バルブユニット１０のバルブボディ１３にはさらに、バネ座１５の背面（調圧バネ１６の設置側とは反対側）に面して、後述する導入ポートＰ３が設けられる。

【0087】

ユニフロー型のシリンダユニット４の作動は、ピストンロッド９が外側シリンダ５から突出方向に引き出されてピストン８が内側シリンダ７の作動油流出室Ｒ１を狭めるように移動すると、作動油流出室Ｒ１から作動油Ｆが減衰バルブユニット１０に向かって流出する。

【0088】

作動油流出室Ｒ１から流出する作動油Ｆの流出圧が作動油流入ポートＰ１に作用し、調圧バネ１６で付勢されている弁体１４を、調圧バネ１６のバネ力に抗して移動して、これにより作動油流入ポートＰ１が開かれる。

【0089】

作動油流入ポートＰ１が開かれると、作動油Ｆは、減衰バルブユニット１０のバルブボディ１３内を、当該バルブボディ１３の内面と弁体１４との隙間を通って、作動油流出ポートＰ２へ向かって流れ、さらに、作動油流出ポートＰ２から作動油貯室６へと向かって流れる。

【0090】

さらに、作動油Ｆは、ダンパ用第１チェック弁１１を経由して、作動油流入室Ｒ２に流入する。

【0091】

減衰バルブユニット１０では、作動油流出室Ｒ１からの作動油Ｆの流出圧による弁体１４の開放動作を調圧バネ１６によって制限することにより、すなわち、調圧バネ１６の圧縮状態を維持しながら作動油Ｆを流通させ続けることにより、オイルダンパシステム１としてのエネルギ吸収作用が発揮される。

【0092】

作動油流出室Ｒ１が狭められて作動油Ｆが作動油流出室Ｒ１から流出するとき、広げられる作動油流入室Ｒ２には、作動油貯室６からダンパ用第１チェック弁１１を介して作動油Ｆが流入する。

【0093】

他方、ピストンロッド９が外側シリンダ５へ向けて没入方向に押し込まれてピストン８が内側シリンダ７の作動油流出室Ｒ１を広げるように移動し、これに伴って作動油流入室Ｒ２が狭められると、ダンパ用第１チェック弁１１が閉じられていることから、そしてまた上述したように、ピストン８の作動油流入室Ｒ２側の受圧面積が作動油流出室Ｒ１側の受圧面積の２倍であることから、圧力が高まった作動油流入室Ｒ２の作動油Ｆが、ピストンロッド９の突出時の２倍の量で、ピストン８のダンパ用第２チェック弁１２を通じて作動油流出室Ｒ１へ送り込まれ、その量の半分の作動油Ｆはさらに、作動油流出室Ｒ１から押し出されて減衰バルブユニット１０に向かって流出する。

【0094】

作動油流出室Ｒ１では、作動油流入室Ｒ２からの２倍の量の作動油Ｆの流入により、その量の半分の作動油Ｆが補充されて常に充満される。

【0095】

ピストンロッド９の没入動作時も、突出動作時と同様に、作動油流出室Ｒ１から流出する作動油Ｆの流出圧が作動油流入ポートＰ１に作用し、調圧バネ１６で付勢されている弁体１４を、調圧バネ１６のバネ力に抗して移動して、これにより作動油流入ポートＰ１が開かれる。

【0096】

作動油流入ポートＰ１が開かれると、作動油Ｆは、減衰バルブユニット１０のバルブボディ１３内を作動油流出ポートＰ２へ向かって流れ、さらに、作動油流出ポートＰ２から作動油貯室６へと向かって流れる。

【0097】

減衰バルブユニット１０では、ピストンロッド９の没入動作時も、作動油流出室Ｒ１からの作動油Ｆの流出圧による弁体１４の開放動作を調圧バネ１６によって制限することにより、すなわち、調圧バネ１６の圧縮状態を維持しながら作動油Ｆを流通させ続けることにより、オイルダンパシステム１としてのエネルギ吸収作用が発揮される。

【0098】

ピストンロッド９の突出動作時も、没入動作時も、ピストン８のスライド量が同じであれば、減衰バルブユニット１０に流入する作動油Ｆの量は同じなので、エネルギ吸収量は同じになる。

【0099】

そして、オイルダンパシステム１を構成するユニフロー型のシリンダユニット４では上述のようにして、作動油Ｆは、作動油流出室Ｒ１からのみ作動油貯室６へ向けて流出し、また、作動油貯室６から作動油流入室Ｒ２へのみ流入するように、一方向に流れる。

【0100】

なお、作動油流出室Ｒ１と作動油貯室６との間には、ピストンロッド９の高速作動時に、作動油流出室Ｒ１の作動油Ｆの油圧を開放制御するリリーフ弁１７が設けられている。

【0101】

シリンダユニット４は、外側シリンダ５が振動入力側及び振動減衰対象側の一方、例えば地盤２に連結される。

【0102】

シリンダユニット４はまた、ピストンロッド９が振動入力側及び振動減衰対象側の他方、例えば建物３に連結される。

【0103】

シリンダユニット４は、例えば地盤２及び建物３に連結して設けられるもので、それら対象物への取付部３７が、シリンダユニット４のピストンロッド９及び外側シリンダ５に備えられる。

【0104】

シリンダユニット４自体は、地震によって地盤２と建物３との間に相対変位が生じると、その相対変位量に応じたストローク量で、ピストンロッド９が出没ストロークする。

【0105】

本明細書中、「ピストンロッド９の出没ストローク」とは、ピストン８の往復移動を伴って、ピストンロッド９が外側シリンダ５及び内側シリンダ７から外方へ突出する方向に引き出されたり、それらの内方へ没入する方向に押し込まれたりして、シリンダユニット４の長さ寸法がピストンロッド９の長さ方向に長くなったり、短くなったりする長さの変化をいう。

【0106】

同様に、「ピストンロッド９の突出ストローク」とは、シリンダユニット４の長さ寸法がピストンロッド９の長さ方向に長くなる長さの変化を、「ピストンロッド９の没入ストローク」とは、シリンダユニット４の長さ寸法がピストンロッド９の長さ方向に短くなる長さの変化をいう。

【0107】

これらストロークは、ピストンロッド９が初期位置で停止しているシリンダユニット４の非作動状態からの移動変位を意味する。

【0108】

また、ピストンロッド９の「突出」とは、ピストン８の往復移動を伴って、ピストンロッド９が外側シリンダ５及び内側シリンダ７から外方へ突出する方向に引き出され、シリンダユニット４の長さ寸法がピストンロッド９の長さ方向に長くなること、ピストンロッド９の「没入」とは、ピストンロッド９が外側シリンダ５及び内側シリンダ７の内方へ没入する方向に押し込まれ、シリンダユニット４の長さ寸法がピストンロッド９の長さ方向に短くなることを言う。

【0109】

シリンダユニット４には、図５に示すように、ピストン８を移動させるピストンロッド９の出没ストローク量を伝達する伝達部材１８が設けられる。

【0110】

伝達部材１８は、ピストンロッド９の出没ストローク方向に長い軸体で形成される。伝達部材１８は、長さ方向の一端である基端１８ａがピストンロッド９に取り付けられ、長さ方向の他端である先端１８ｂが外側シリンダ５の外側に移動自在に支持される。

【0111】

基端１８ａがピストンロッド９に取り付けられる伝達部材１８は、シリンダユニット４の外側でピストンロッド９の出没動作に従ってスライド移動し、ピストンロッド９が突出ストロークすると、当該突出ストローク方向へ同じ移動量で先端１８ｂが移動され、ピストンロッド９が没入ストロークすると、当該没入ストローク方向へ同じ移動量で先端１８ｂが移動される。

【0112】

シリンダユニット４の外側シリンダ５の外側には、伝達部材１８を挟んでその両側それぞれに、ピストンロッド９の出没ストローク方向に沿って、一対の制御用シリンダユニット１９，１９が設けられる。

【0113】

一方の制御用シリンダユニット１９は、ピストンロッド９の突出ストロークに対して、他方の制御用シリンダユニット１９は、没入ストロークに対して作動するように備えられる。

【0114】

これら制御用シリンダユニット１９，１９は共に、図７に示すように、シリンダケース２０と、シリンダケース２０内に気密状態でスライド自在に設けられ、シリンダケース２０内を、制御用油ｆが満たされる油室２０ａ及びシリンダケース２０に設けられた空気孔２０ｂを通じて大気圧に保持される空気室２０ｃに区画する制御用ピストン２１と、油室２０ａ側から制御用ピストン２１に一端が連結され、他端がシリンダケース２０外方へ液密状態で突出され、スライド自在に出没作動される制御用ピストンロッド２２と、シリンダケース２０に設けられ、制御用ピストンロッド２２の突出作動でスライド移動される制御用ピストン２１によって狭められる油室２０ａから制御用油ｆを減衰バルブユニット１０へ向けて吐出し、かつ、後述するように、シリンダユニット４が動作を終えて非作動状態になったときに、減衰バルブユニット１０から戻される制御用油ｆを油室２０ａに流入させ、空気室２０ｃを狭めつつ制御用ピストンロッド２２と共に制御用ピストン２１を押し戻す制御用油の流出入ポートＰ４とから構成される。

【0115】

本明細書中、「制御用ピストンロッド２２が突出するあるいは没入する」とは、制御用ピストン２１の往復移動を伴って、制御用ピストンロッド２２がシリンダケース２０から外方へ突出する方向に引き出されたり、それらの内方へ没入する方向に押し込まれたりして、制御用シリンダユニット１９の長さ寸法が制御用ピストンロッド２２の長さ方向に長くなったり、短くなったりする長さの変化をいう。

【0116】

伝達部材１８の先端１８ｂには、作動部２４が設けられると共に、伝達部材１８両側のこれら一対の制御用シリンダユニット１９の制御用ピストンロッド２２の上記他端の突出先端に、作動部２４が係脱自在に係合される受動部２５が設けられる。

【0117】

一対の制御用シリンダユニット１９，１９は、図５に示すように、それらの制御用ピストンロッド２２，２２の突出方向が正反対となるように、かつピストンロッド９の出没ストローク方向でそれらの受動部２５、２５の間に伝達部材１８の作動部２４が位置するように設置される。

【0118】

さらに、これら制御用シリンダユニット１９，１９の受動部２５，２５は共に、シリンダユニット４のピストンロッド９が出没ストローク方向に中立位置（言い換えれば、シリンダユニット４が非作動の初期状態）であり、かつ、空気室２０ｃが狭められて制御用ピストンロッド２２，２２の突出ストローク量が「０」の初期位置に位置されているときに、作動部２４に対して、ピストンロッド９に設定される所定出没ストローク量分の距離が隔てられる。

【0119】

所定出没ストローク量とは、図５に示すように、ピストンロッド９の上記中立位置Ｎを基準として、突出ストローク方向と没入ストローク方向とにそれぞれ等しく設定された突出ストローク量Ｓ及び没入ストローク量Ｓを言う。

【0120】

すなわち、作動部２４と各受動部２５，２５それぞれとは、等しく、ピストンロッド９の所定ストローク量Ｓ分の距離だけ離されている。

【0121】

ピストンロッド９が所定ストローク量Ｓ以内で出没ストロークされるときには、伝達部材１８の作動部２４はそれに従って移動されるが、作動部２４はいずれの制御用シリンダユニット１９の受動部２５にも係合されず、制御用シリンダユニット１９は作動されない。

【0122】

ピストンロッド９に、所定出没ストローク量Ｓを超える、例えば超過突出ストロークが生じると、作動部２４は、一方の制御用シリンダユニット１９の制御用ピストンロッド２２の受動部２５に係合する。

【0123】

そして受動部２５は、所定出没ストローク量Ｓを超えた分の超過突出ストローク量で制御用ピストンロッド２２を突出作動させる。

【0124】

突出作動される制御用ピストンロッド２２により、制御用ピストン２１がスライド移動され、シリンダケース２０の流出入ポートＰ４から、超過突出ストローク分の制御用油ｆが吐出される。

【0125】

出没ストロークを繰り返すピストンロッド９が没入ストロークに移行すると、伝達部材１８の作動部２４は、係合により制御用ピストンロッド２２を突出作動させた受動部２５から離脱する。

【0126】

再度の突出ストロークで、超過突出ストローク量が前回の超過突出ストローク量を超えない場合、その間に突出動作されていた制御用ピストンロッド２２は、同じ位置を保っていて制御用油ｆの吐出が生じない一方、超過突出ストローク量が前回の超過突出ストロークを超えて増した場合には、作動部２４が受動部２５に再度係合して、新たに増した分の超過突出ストローク量で再び制御用ピストンロッド２２を突出動作させ、これにより、制御用シリンダユニット１９から、超過突出ストロークが増した分の制御用油ｆが吐出される。

【0127】

ピストンロッド９に、所定出没ストローク量Ｓを超える超過没入ストロークが生じると、伝達部材１８の作動部２４により他方の制御用シリンダユニット１９の制御用ピストンロッド２２が、上述した一方の制御用シリンダユニット１９の制御用ピストンロッド２２と同様にして突出動作され、シリンダケース２０の流出入ポートＰ４から、超過没入ストローク分、そしてまた超過没入ストロークが増した分の制御用油ｆが流出入ポートＰ４から吐出される。

【0128】

このように制御用シリンダユニット１９は、シリンダユニット４のピストンロッド９の出没ストローク量が所定出没ストローク量Ｓを超えたとき、最初は、当該所定出没ストローク量Ｓに対してそれを超えたときの超過出没ストローク量分の制御用油ｆを吐出し、その後は、前回の超過出没ストロークを超えて増した分の超過出没ストローク量分の制御用油ｆを吐出することを繰り返す。

【0129】

すなわち、一対の制御用シリンダユニット１９，１９は共に、所定出没ストローク量Ｓを超えたとき、そしてまたその後、超過出没ストローク量が増していくたびに、制御用油ｆを増した分だけ吐出する。

【0130】

図５に示すように、一対の制御用シリンダユニット１９，１９と減衰バルブユニット１０との間には、制御用油供給系２６が設けられる。

【0131】

制御用油供給系２６は配管システムで構成され、一対の制御用シリンダユニット１９，１９の流出入ポートＰ４，Ｐ４同士を連通する連通部２７を有すると共に、当該連通部２７と減衰バルブユニット１０の導入ポートＰ３とを接続する。

【0132】

制御用油供給系２６には、連通部２７と減衰バルブユニット１０の導入ポートＰ３との間に配置して、チェック弁２８と流体制御バルブ１００とを備える制御バルブユニット３０（図８参照）が設けられる。

【0133】

チェック弁２８は、制御用油ｆが連通部２７から導入ポートＰ３へ向かって流入するのを許容し、逆流を阻止する（図８中、矢印ｐ参照）。

【0134】

そして、導入ポートＰ３からバルブボディ１３内に流入される制御用油ｆによってバネ座１５の背面に油圧が生じ、この油圧がチェック弁２８に背面圧として作用される。

【0135】

バネ座１５は、弁体１４とは異なり、バルブボディ１３に対し、液密な状態で移動自在に設けられる。

【0136】

したがって、導入ポートＰ３から流入した制御用油ｆは、バネ座１５を押圧して移動させた状態でバルブボディ１３内に滞留し、このため、制御用油ｆが作動油Ｆと混ざって、作動油流出ポートＰ２から作動油貯室６へ流れていくことはない。

【0137】

すなわち、チェック弁２８を備えた制御用油供給系２６では、各流出入ポートＰ４，Ｐ４から吐出される制御用油ｆは、これら一対の流出入ポートＰ４，Ｐ４同士の間で行き来するように流れたり、チェック弁２８を介し、導入ポートＰ３を通じて、減衰バルブユニット１０内のバネ座１５の背面に流れ込み、当該バネ座１５の背面に、調圧バネ１６のバネ力を変化させる油圧を生じさせる。

【0138】

シリンダユニット４のピストンロッド９は、突出と没入を交互に繰り返し、これにより、一対の制御用シリンダユニット１９，１９の制御用ピストンロッド２２，２２が交互に突出作動されると、各流出入ポートＰ４，Ｐ４から交互に間欠的に制御用油ｆが吐出される。

【0139】

チェック弁２８は、突出作動中のいずれか一方の制御用シリンダユニット１９の流出入ポートＰ４から吐出されて、連通部２７を通じて作用する制御用油ｆの油圧がその開弁圧を超えたときに、制御用油ｆを導入ポートＰ３へ導入し、他方、当該制御用油ｆの油圧がその開弁圧以下のときには、制御用油ｆが導入ポートＰ３へ流入するのを阻止する。

【0140】

チェック弁２８で流通が阻止された制御用油ｆは、連通部２７を通じて、他方の制御用シリンダユニット１９（油室２０ａに油圧が生じていない状態であって、制御用ピストンロッド２２が空気室２０ｃ側へ移動可能である）の流出入ポートＰ４に流入される。

【0141】

この連通部２７は、バネ座１５の背面に発生した油圧（チェック弁２８の背面圧）が設定上限値に達したときなど、制御用油ｆがチェック弁２８を通過できないときのリリーフ回路として機能される。

【0142】

超過突出ストローク量及び超過没入ストローク量が発生し、その後それらストローク量が順次増すたびに交互に突出作動される一対の制御用シリンダユニット１９，１９によって発生する制御用油ｆの油圧が繰り返しチェック弁２８に作用し、チェック弁２８は、開弁圧を超える度に、制御用油ｆを減衰バルブユニット１０の導入ポートＰ３へ流入させる。

【0143】

これにより、減衰バルブユニット１０のバルブボディ１３内では、導入ポートＰ３からバネ座１５の背面に導入され、その量が次第に増えていく制御用油ｆにより、調圧バネ１６が弁体１４との間で順次に収縮されていき、この収縮によって弁体１４を付勢する当該調圧バネ１６のバネ力が大きくなるように変化される。

【0144】

すなわち、バネ座１５は、導入ポートＰ３から導入される制御用油ｆの油圧で調圧バネ１６を縮めるように移動され、これによって、超過突出ストローク量や超過没入ストローク量に応じた調圧バネ１６のバネ力の変化が生じる。

【0145】

制御用油供給系２６には、図８に示すように、制御用油ｆを一対の制御用シリンダユニット１９，１９へ戻すために、チェック弁２８をバイパスするバイパス路２９が設けられ、このバイパス路２９には、チェック弁２８と並列に、上述の流体制御バルブ１００が設けられる。

【0146】

この流体制御バルブ１００は、例えば地震が終息してシリンダユニット４が動作を終え非作動状態となる（ピストンロッド９が出没ストローク方向の中立位置Ｎに戻る）ときに、上述したように第１ポートから流入する流体圧を利用して、減衰バルブユニット１０に送り込まれた制御用油ｆを、導入ポートＰ３から連通部２７を介して、一対の制御用シリンダユニット１９，１９の流出入ポートＰ４，Ｐ４へ順次に戻すようになっている（図８中、矢印ｑ参照）。

【0147】

なお、流体制御バルブ１００は、シリンダユニット４の作動中は、チェック弁２８で遮断された制御用油ｆが迂回することを許容する（図８中、矢印ｒ参照）。

【0148】

このオイルダンパシステム１では、例えば上述したように地震が終息してシリンダユニット４が動作を終え非作動状態となって弁体１４を移動させる作動油Ｆの流れがなくなったことに応じて、各制御用ピストンロッド２２，２２それぞれを突出ストローク量が「０」の初期位置に復帰させるために、減衰バルブユニット１０から各制御用シリンダユニット１９，１９それぞれの流出入ポートＰ４，Ｐ４へ向けて制御用油ｆを戻す戻し手段が、減衰バルブユニット１０に備えられる。

【0149】

図６に示した減衰バルブユニット１０の例では、戻し手段は、調圧バネ１６が、制御用油ｆを制御用油供給系２６へ流出させるように、バネ座１５を押圧するバネ力に設定されて構成される。

【0150】

すなわち、シリンダユニット４が作動状態から非作動状態に移行すると、減衰バルブユニット１０の弁体１４には、作動油流出室Ｒ１と連通している作動油流入ポートＰ１に僅かな油圧が作用するだけであり、かつまた、作動部２４が受動部２５に係合して制御用ピストンロッド２２を突出作動させることはない。

【0151】

このときには、調圧バネ１６は、バネ座１５を介して制御用油ｆにより収縮されている状態から伸びて復原していく過程で、導入ポートＰ３を封鎖するようにバネ座１５を押圧し、流体制御バルブ１００を通じて（矢印ｑ）、バルブボディ１３からほぼすべての制御用油ｆを制御用油供給系２６、ひいては各制御用シリンダユニット１９，１９それぞれの流出入ポートＰ４へと押し戻すようになっている。

【0152】

作動油Ｆの流れがある状態では、弁体１４によって調圧バネ１６が縮む分、バネ座１５にかかる反力が大きくなり、制御用油ｆを押し戻す力が強くかかっている。

【0153】

ただし、スプール１０３は、受圧部１０３ｇが強く押されて、第１端部壁１０５ａ側に達した状態であり、可動通路１０３ｄが最も狭くなっている。

【0154】

このため、地震が終息するまでの間（１～２分）に、制御用油ｆが第２流路体１０６まで戻る量はきわめて少ない。

【0155】

調圧バネ１６のバネ力は、作動油Ｆの流れがなくなったシリンダユニット４の非作動状態のときでも、制御用油ｆが流体制御バルブ１００を介して、制御用油供給系２６へ徐々に流出して戻される程度が望ましい。

【0156】

このとき、流体制御バルブ１００では、可動通路１０３ｄが、作動油Ｆの流れがあるときに比べて、わずかに広がっている。

【0157】

調圧バネ１６の設置の仕方は、弁体１４により作動油流入ポートＰ１を、かつバネ座１５により導入ポートＰ３を閉じることが可能な状態で、調圧バネ１６に変形荷重が加わらないか、もしくは僅かに加わる程度に設けることが望ましい。

【0158】

なお、図５中、３１は、制御用油供給系２６内の油圧を表示する油圧計であり、３２は、制御バルブユニット３０に備えた制御用油ｆのドレン用開閉弁である。

【0159】

オイルダンパシステム１の作動について説明すると、シリンダユニット４は、ピストンロッド９が出没ストローク方向で中立位置Ｎにあるようにして、地盤２と建物３の間にセットされる。

【0160】

例えば地震が発生してシリンダユニット４が作動を開始したとき、ピストンロッド９の出没ストロークに超過突出ストロークまたは超過没入ストロークが生じないときは、一対の制御用シリンダユニット１９，１９が作動されることはなく、シリンダユニット４は、減衰バルブユニット１０の弁体１４が、調圧バネ１６にセットされた初期バネ特性で作動油Ｆの流出圧に対し開閉されて、地震エネルギを吸収する。

【0161】

ピストンロッド９に所定の出没ストローク量Ｓを超える超過出没ストローク量が生じると、伝達部材１８の作動部２４により制御用シリンダユニット１９，１９が作動される。

【0162】

最初の超過突出ストロークまたは超過没入ストロークのいずれかにより、いずれか一方の制御用シリンダユニット１９の制御用ピストンロッド２２が突出動作されて制御用油ｆが流出入ポートＰ４からチェック弁２８を介して減衰バルブユニット１０のバネ座１５の背面に導入されると、調圧バネ１６が縮められ、これにより、減衰バルブユニット１０は、初期バネ特性よりも大きなバネ力に変更された調圧バネ１６のバネ特性により、作動油Ｆの流出圧に対して弁体１４を開閉することとなり、地震エネルギの吸収作用が増大する。

【0163】

最初の超過出没ストローク量以内であって、それを超える超過出没ストロークが生じないときには、一対の制御用ピストンロッド１９，１９は、伝達部材１８でさらに突出作動されることはない。

【0164】

他方、前回の超過出没ストローク量を超えて増した分の超過突出ストローク量及び超過没入ストローク量が生じると、その度に一対の各制御用シリンダユニット１９，１９から吐出される制御用油ｆの油圧でチェック弁２８が開かれ、そのたびに制御用油ｆが減衰バルブユニット１０に導入され、調圧バネ１６のバネ力がどんどん大きく変更されていく。

【0165】

従って、地震によって生じるピストンロッド９の出没ストローク量が大きくなればなるほど、減衰バルブユニット１０の調圧バネ１６のバネ力を大きくして、エネルギ吸収性能を大きく変化させていくことができる。

【0166】

その後、例えば地震が終息してシリンダユニット４が動作を終え非作動状態となる（ピストンロッド９が出没ストローク方向の中立位置Ｎに戻る）と、可動通路１０３ｄがわずかに広がるため、減衰バルブユニット１０では、それまで収縮状態であった調圧バネ１６が弁体１４側を基点として伸長してわずかながら弾性復原し易くなり、これによりバネ座１５が導入ポートＰ３側へ押圧され、バルブボディ１３に導入された制御用油ｆを、制御用油供給系２６へと徐々に戻すことができる。

【0167】

制御用油供給系２６では、制御用油ｆは、バイパス路２９から流体制御バルブ１００を矢印ｑ方向に流通される。

【0168】

流体制御バルブ１００では、導入ポートＰ３から流出する制御用油ｆの流体圧が高い間は、この流体圧でスプール１０３が第２ポート１０８側へ移動され、コイルバネ１０４が圧縮されることにより可動通路１０３ｄが狭められ、この狭められた可動通路１０３ｄを流通する制御用油ｆの流れが絞られる。

【0169】

その後、流体圧が低下していくことに応じ、コイルバネ１０４の弾性付勢でスプール１０３が押し返されて可動通路１０３ｄが広げられ、導入ポートＰ３側から、この広くなった可動通路１０３ｄを、ほぼ全量の制御用油ｆがスムーズに流通し、第２ポート１０８から流出していく。

【0170】

流体制御バルブ１００から流出された制御用油ｆは、連通部２７へと流れ込み、さらに、各制御用シリンダユニット１９、１９の流出入ポートＰ４，Ｐ４を通じて、油室２０ａ，２０ａに戻され、これにより、制御用ピストン２１，２１が空気室２０ｃ，２０ｃを狭めるようにスライドされて、制御用シリンダロッド２２，２２がシリンダケース２０，２０内へ引き込まれ、制御用シリンダユニット１９，１９が初期状態に復帰される。

【0171】

このオイルダンパシステム１では、弁体１４を移動させる作動油Ｆの流れがなくなったとき、制御用ピストンロッド２２，２２それぞれを初期位置に復帰させるために、制御用油ｆを制御用シリンダユニット１９，１９それぞれへ戻す戻し手段を調圧バネ１６で構成して減衰バルブユニット１０に備えるようにしたので、制御用油ｆが流通する制御用シリンダユニット１９から制御用油供給系２６に亘る間には、制御用油ｆにゴミなどの異物が混入する箇所がなく、制御用油ｆが早期に劣化してしまうことを防ぐことができる。

【0172】

調圧バネ１６の付勢力が大きい段階では、可動通路１０３ｄが狭められているため、制御用油ｆは時間をかけてゆっくり（少なくとも地震が終息するまでは、減衰性能が高い状態が維持される）と、制御用シリンダユニット１９，１９へ戻ることになり、また、調圧バネ１６の付勢力が小さくなるに従って可動通路１０３ｄが大きくなるので、すべての制御用油ｆを制御用シリンダユニット１９，１９へ戻すことができる。

【0173】

また、ネジ部材１０９のねじ込み量を増減して、スプール１０３の位置を変更することにより、コイルバネ１０４のバネ力を増減変更できるので、調圧バネ１６の付勢力と可動通路１０３ｄの開き具合の関係を調整することにより、制御用油ｆを制御用シリンダユニット１９，１９へ戻す時間を調節することができる。

【0174】

また、戻し手段を調圧バネ１６として減衰バルブユニット１０に備えたことにより、性能を調整するためのバネ特性に関するメンテナンス作業を減衰バルブユニット１０だけで済ませることができる。

【0175】

これらにより、オイルダンパシステム１のメンテナンス性を向上することができる。

【0176】

制御用油供給系２６に、チェック弁２８をバイパスするバイパス路２９を設け、バイパス路２９に、チェック弁２８と並列に、減衰バルブユニット１０の導入ポートＰ３から制御用油ｆを、連通部２７を介して一対の制御用シリンダユニット１９，１９の流出入ポートＰ４，Ｐ４へ順次に戻すための流体制御バルブ１００を設けたので、地震終息後など、シリンダユニット４及び一対の制御用シリンダユニット１９，１９を、円滑に作動前の中立状態に復帰させることができる。

【符号の説明】

【0177】

１００ 流体制御バルブ
１０１ 流路
１０２ 流路部材
１０３ スプール
１０３ｄ 可動通路
１０３ｆ 流通路
１０３ｇ 横路
１０４ コイルバネ
１０５ 第１流路体
１０５ｃ 第１通路部
１０５ｆ 連通路
１０６ 第２流路体
１０６ｂ 第２通路部
１０７ 第１ポート
１０８ 第２ポート
１０９ ネジ部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】