JP5508883B2 - Pressure relief valve and seismic damper - Google Patents
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Description
本発明は、調圧リリーフ弁および免制震ダンパの改良に関する。
The present invention relates to an improvement in a pressure regulating relief valve and a seismic isolation damper .
従来、この種の調圧リリーフ弁にあっては、たとえば、特に高減衰力を発生する免震用途などで使用されるダンパの内部に設けた二つの圧力室を連通する通路の途中に設けられ、環状弁座を備えた弁孔を有する筒状のハウジングと、環状弁座に離着座自在とされて弁孔内に収容される弁体と、弁孔の内周に螺着されるばね座と、弁体とばね座との間に介装されて弁体を環状弁座へ向けて附勢するコイルばねとを備えて構成されるものが知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, in this type of pressure regulating relief valve, for example, it is provided in the middle of a passage communicating two pressure chambers provided inside a damper used for a seismic isolation application that generates particularly high damping force. A cylindrical housing having a valve hole provided with an annular valve seat, a valve body that can be freely attached to and detached from the annular valve seat and accommodated in the valve hole, and a spring seat that is screwed onto the inner periphery of the valve hole And a coil spring that is interposed between the valve body and the spring seat and biases the valve body toward the annular valve seat is known (for example, see Patent Document 1). .
この調圧リリーフ弁は、弁孔に対してばね座側から圧力を受ける場合には弁体が環状弁座に着座して弁孔を閉じ、反対に、環状弁座側から圧力を受けると弁体が環状弁座から後退して弁孔を開放して流体の流れを許容するようになっている。より具体的には、ダンパが作動した際に、弁孔の環状弁座側が圧縮側の圧力室に対向する場合、上昇する圧力室内の圧力によって弁体を弁孔内へ押し込む力が弁体を附勢するコイルばねの附勢力に打ち勝つと、弁体が環状弁座から離座して開弁し、圧縮側の圧力室と拡大側の圧力室とを弁孔内を介して連通せしめる。 When pressure is applied to the valve hole from the spring seat side, this pressure regulating relief valve closes the valve hole by seating the valve body on the annular valve seat. The body is retracted from the annular valve seat to open the valve hole to allow fluid flow. More specifically, when the damper is actuated and the annular valve seat side of the valve hole faces the pressure chamber on the compression side, the force that pushes the valve element into the valve hole by the pressure in the rising pressure chamber When the urging force of the urging coil spring is overcome, the valve body is separated from the annular valve seat and opened, and the compression-side pressure chamber and the expansion-side pressure chamber are communicated with each other through the valve hole.
その際、弁体が環状弁座から離れる方向へ後退し、その後退量が大きくなるほど弁開口面積も大きくなるようになっており、開弁後(リリーフ後)は、当該弁開口面積で調圧リリーフ弁を通過する液体の流量を制御するようになっている。 At that time, the valve body moves backward in the direction away from the annular valve seat, and the valve opening area becomes larger as the retraction amount becomes larger. After valve opening (after relief), the pressure is adjusted by the valve opening area. The flow rate of the liquid passing through the relief valve is controlled.
また、この調圧リリーフ弁が適用されるダンパは、調圧リリーフ弁に並列されるコンスタントオリフィスまたは比例弁を備えている。したがって、このダンパは、調圧リリーフ弁が開弁するまではコンスタントオリフィスまたは比例弁によって減衰力を発揮するので、伸縮速度に対して比較的大きなゲインの減衰力が発揮され、調圧リリーフ弁が開弁(リリーフ)すると伸縮速度の上昇に対してゲインが比較的小さい減衰力を出力することになり、このダンパにおける伸縮速度に対する減衰力の特性(減衰力特性)は、図5に示すが如くとなる。 The damper to which the pressure regulating relief valve is applied includes a constant orifice or a proportional valve arranged in parallel with the pressure regulating relief valve. Therefore, since this damper exhibits a damping force by a constant orifice or a proportional valve until the pressure regulating relief valve is opened, a damping force having a relatively large gain with respect to the expansion / contraction speed is exhibited, and the pressure regulating relief valve is When the valve is opened (relief), a damping force having a relatively small gain is output with respect to an increase in the expansion / contraction speed, and the damping force characteristic (damping force characteristic) with respect to the expansion / contraction speed in this damper is as shown in FIG. It becomes.
しかしながら、上述のような調圧リリーフ弁を、特に、建築物の免制震用途に供されるダンパに適用する場合には、以下の不具合があると指摘される可能性がある。 However, when the pressure regulating relief valve as described above is applied to a damper that is used for seismic isolation of buildings, it may be pointed out that there are the following problems.
ここで、免震装置について説明すると、一般的に、免震装置では、建築物と地盤との間にゴム等の弾性体を介装し、建築物の振動を吸収するために当該弾性体に並列してダンパを介装するようにしている。 Here, the seismic isolation device will be described. Generally, in the seismic isolation device, an elastic body such as rubber is interposed between the building and the ground, and the elastic body is attached to the elastic body to absorb the vibration of the building. A damper is installed in parallel.
このように免震装置を適用した建築物は、弾性体によって弾性支持されるが、建築物の質量は非常に大きいため、固有周期(固有振動数の逆数)は、建築物の質量にもよるが、一般的に3秒程度と長い。 The building to which the seismic isolation device is applied is elastically supported by the elastic body, but the mass of the building is very large, so the natural period (the reciprocal of the natural frequency) depends on the mass of the building. However, it is generally as long as about 3 seconds.
この免震装置を適用した建築物に地震動が作用しても、地震動の固有周期はこれよりも短く、建築物を共振させることはないとされてきた。ところが、近年、地震波の周波数成分には、長周期地震動と称される極低い周波数成分も含まれることがわかってきた。すると、このような長周期地震動が免震装置を適用した建築物に作用する場合、従来の調圧リリーフ弁がリリーフした後は、ダンパが発生する減衰力が頭打ちとなるため、建築物が共振して、建築物の振動を充分に抑制することができなくなる虞がある。 Even if seismic motion acts on a building to which this seismic isolation device is applied, the natural period of seismic motion is shorter than this, and it has been said that the building will not resonate. However, in recent years, it has been found that the frequency components of seismic waves include extremely low frequency components called long-period ground motion. Then, when such a long-period ground motion acts on a building to which a seismic isolation device is applied, the damping force generated by the damper reaches its peak after the conventional pressure regulating relief valve has been relieved, so that the building resonates. As a result, the vibration of the building may not be sufficiently suppressed.
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、建築物の免制震用途の緩衝器に適し、緩衝器に建築物の振動を抑制するのに最適な減衰力を発揮させることが可能な調圧リリーフ弁およびこれを搭載した免制震ダンパを提供することである。 Therefore, the present invention was devised to improve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to be suitable for a shock absorber for building seismic isolation and to suppress vibration of the building in the shock absorber. The object is to provide a pressure regulating relief valve capable of exhibiting an optimum damping force to achieve this and a seismic isolation damper equipped with the pressure regulating relief valve.
上記した目的を解決するために、本発明における一つの課題解決手段は、環状弁座を備えた弁孔を有する筒状のハウジングと、弁孔内に移動自在に収容されて環状弁座に離着座する弁体と、弁孔内に設けたばね座と、弁体とばね座との間に介装されて弁体を環状弁座に向けて附勢するばねとを備えて免制震ダンパに搭載される調圧リリーフ弁において、ハウジングの外周から弁孔内に突出して弁体の環状弁座からの後退量が所定量となると弁体に衝合して弁体の環状弁座からのそれ以上の後退を規制するストッパを設けたことを特徴する。
同じく、他の課題解決手段は、環状弁座を備えた弁孔を有する筒状のハウジングと、弁孔内に移動自在に収容されて環状弁座に離着座する弁体と、弁孔内に設けたばね座と、弁体とばね座との間に介装されて弁体を環状弁座に向けて附勢するばねとを備える調圧リリーフ弁と、調圧リリーフ弁が開弁するまで支配的に減衰力を発揮するコンスタントオリフィスまたは比例弁と、を備える免制震ダンパにおいて、調圧リリーフ弁は、ハウジングの外周から弁孔内に突出して弁体の環状弁座からの後退量が所定量となると弁体に衝合して弁体の環状弁座からのそれ以上の後退を規制するストッパを備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned object, one problem solving means in the present invention includes a cylindrical housing having a valve hole provided with an annular valve seat, a movably accommodated in the valve hole, and separated from the annular valve seat. A seismic damper is provided with a seating valve body, a spring seat provided in the valve hole, and a spring interposed between the valve body and the spring seat to urge the valve body toward the annular valve seat. In the pressure regulating relief valve to be mounted, it projects into the valve hole from the outer periphery of the housing, and when the retraction amount of the valve body from the annular valve seat reaches a predetermined amount, it collides with the valve body and releases it from the annular valve seat of the valve body. It is characterized in that a stopper for restricting the above retreat is provided.
Similarly, another problem-solving means includes a cylindrical housing having a valve hole provided with an annular valve seat, a valve body movably accommodated in the valve hole and seated on and off from the annular valve seat, and a valve hole. A pressure regulating relief valve having a provided spring seat and a spring interposed between the valve body and the spring seat to bias the valve body toward the annular valve seat, and is controlled until the pressure regulating relief valve is opened In a seismic isolation damper having a constant orifice or a proportional valve that exhibits a damping force, the pressure regulating relief valve protrudes into the valve hole from the outer periphery of the housing and has a retraction amount from the annular valve seat of the valve element. A stopper is provided for restricting further retreat from the annular valve seat of the valve body when it comes to a fixed amount.
本発明の調圧リリーフ弁によれば、弁体は、先端側に作用する圧力が大きくなればなるほど、環状弁座から離れて弁孔内側への後退量が増加するが、環状弁座からの後退量が所定の後退量となると、弁本体の背面側に弁孔内に突出されるストッパに衝合して、弁体のそれ以上環状弁座から遠ざかる方向への移動が規制されるようになっている。すなわち、弁体は、ストッパによって、環状弁座からのそれ以上の後退が規制される。
また、本発明の調圧リリーフ弁を搭載したダンパは、ピストン速度が所定速度以上となると、減衰係数が大きくなって、より大きな減衰力を発揮して、振動を抑制するので、ダンパを免制震用途で使用する場合、弾性支持される建築物が長周期地震動によって振動励起されて大振幅で振動するような場合に、この振動に対して大きな減衰力を発揮して建築物の振動を効果的に減衰させることができる。
According to the pressure regulating relief valve of the present invention, the greater the pressure acting on the tip side of the valve body, the greater the amount of retreat to the inside of the valve hole away from the annular valve seat. When the retraction amount reaches a predetermined retraction amount, the valve body collides with a stopper protruding into the valve hole on the back side of the valve body so that the movement of the valve body in the direction away from the annular valve seat is restricted. It has become. That is, the valve body is restricted from further retreating from the annular valve seat by the stopper.
In addition, the damper equipped with the pressure regulating relief valve of the present invention has a damping coefficient that increases when the piston speed exceeds a predetermined speed, and exerts a larger damping force to suppress vibration. When used in seismic applications, if a building that is elastically supported is vibrated with a large amplitude due to vibration caused by long-period ground motion, it exerts a large damping force on the vibration and the vibration of the building is effective. Can be attenuated.
また、調圧リリーフ弁を搭載したダンパは、ピストン速度が所定速度以下では、従来の免制震用のダンパと同様に、ピストン速度に対して比較的小さい減衰係数で減衰力を発揮するので、長周期地震動による振動励起がない場合には、減衰力過多とならず、弾性体で地盤側からの地震による振動の建築物への伝達の絶縁を妨げることなく、効果的に振動を減衰することができる。 In addition, a damper equipped with a pressure regulating relief valve exhibits a damping force with a relatively small damping coefficient with respect to the piston speed when the piston speed is equal to or lower than a predetermined speed, as in the case of a conventional damper for seismic isolation. When there is no vibration excitation due to long-period ground motion, the damping force is not excessive, and the elastic body effectively attenuates the vibration without interfering with the insulation of the vibration from the ground to the building. Can do.
したがって、この調圧リリーフ弁は、ダンパに建築物の振動を抑制するのに最適な減衰力を発揮させることが可能であり、建築物の免制震用途のダンパに最適となる。 Therefore, the pressure regulating relief valve can cause the damper to exhibit an optimum damping force for suppressing the vibration of the building, and is optimal for a damper for a building for seismic isolation.
以下、本発明の調圧リリーフ弁1を図に基づいて説明する。一実施の形態における調圧リリーフ弁1は、図1に示すように、環状弁座4を備えた弁孔3を有する筒状のハウジング2と、弁孔3内に移動自在に収容されて環状弁座4に離着座する弁体5と、弁孔3内に設けたばね座10と、弁体5とばね座10との間に介装されて弁体5を環状弁座4に向けて附勢するばねとしてのコイルばね14と、弁体の環状弁座4からの後退を規制するストッパ16とを備えて構成されている。
Hereinafter, the pressure regulating
そして、この調圧リリーフ弁1は、たとえば、図2示すような、ダンパDの内部に設けられる圧力室R1,R2を連通する通路20a,20bの途中に設けられて使用される。このダンパDは、地盤Gと建築物Wとの間に介装されており、また、地盤Gと建築物Wとの間に介装される弾性体Sと協働して免震装置を構成している。より詳しくは、ダンパDは、シリンダ21と、シリンダ21内に摺動自在に挿入されてシリンダ21内に作動油などの液体が充填される二つの圧力室R1,R2を画成するピストン22と、シリンダ21内に移動自在に挿入されてピストン22に連結されるピストンロッド23とを備えて構成されており、この場合、ダンパDは、両ロッド型のダンパとされている。なお、片ロッド型のダンパとされてもよいことは勿論である。
And this pressure
また、ピストン22には、通路20a,20bが設けられており、この通路20a,20bの途中に、それぞれ一つの調圧リリーフ弁1が向きを互い違いにして設置されている。そして、このダンパDにあっては、ピストン22が図2中左方へ移動しようとする場合、図中の左方の圧力室R1内の圧力が上昇し、当該圧力が調圧リリーフ弁1のリリーフ圧に達すると、通路20aの途中に設置した調圧リリーフ弁1が開弁して圧力室R1内の流体を図中右方の圧力室R2へ逃がしつつ液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮する。なお、通路20bの途中に設置した調圧リリーフ弁1は、圧力室R1の圧力を受けて閉じたままとなって、通路20bを遮断する。反対に、ピストン22が図2中右方へ移動しようとする場合、図中の右方の圧力室R2内の圧力が上昇し、当該圧力が調圧リリーフ弁1のリリーフ圧に達すると、通路20bの途中に設置した調圧リリーフ弁1が開弁して圧力室R2内の流体を図中左方の圧力室R1へ逃がしつつ液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮する。なお、通路20aの途中に設置した調圧リリーフ弁1は、圧力室R2の圧力を受けて閉じたままとなって、通路20aを遮断する。
The
なお、ダンパDは、通路20a,20bに並列して圧力室R1と圧力室R2とを連通するコンスタントオリフィス24を備えており、調圧リリーフ弁1が開弁するまでは、流体は、コンスタントオリフィス24を介して圧力室R1、R2を行き来する。
The damper D includes a
このように、調圧リリーフ弁1は、ダンパDに振動が入力された際に、ダンパDに減衰力を発揮させる減衰弁として作用する。なお、ダンパDの構成は、上記に限られるものではなく、たとえば、ダンパDが片ロッド型で圧力室R1と圧力室R2の他にリザーバタンクを備えて、これらを数珠繋ぎに通路で連通し、ダンパDが伸縮の際に流体をリザーバR、圧力室R2、圧力室R1およびリザーバタンクの順に循環させるユニフローダンパとされる場合には、調圧リリーフ弁1を圧力室R1とリザーバタンクとを連通する通路に圧力室R1からリザーバタンクに向けて流体が流れる際に抵抗を与えるように設置するようにしてもよい。また、ダンパDが、やはり、圧力室R1と圧力室R2の他にリザーバタンクを備えている場合には、ピストンに設けた通路以外にもリザーバタンクと圧力室R1(R2)とを連通する通路の途中にも調圧リリーフ弁1を設けるようにしてもよい。いずれにせよ、調圧リリーフ弁1をダンパDに減衰力を発揮させることが可能なように設置すればよい。
Thus, the pressure regulating
戻って、以下、調圧リリーフ弁1の各部について詳しく説明する。ハウジング2は、筒状であって、内部に弁体5が収容される弁孔3が設けられ、この弁孔3の図1中下端内周は縮径されて縮径部3aが形成され、この縮径部3aの形成によって設けられた段部で環状弁座4が形成されている。さらに、弁孔3の図1中上端内周には、螺子部3bが設けられており、この螺子部3bには、環状のナット15が螺着されている。
Returning to the following, each part of the pressure regulating
また、ハウジング2には、その側方から開口して弁孔3に通じる複数の螺子孔9が放射状に同じ軸方向位置に穿ってあり、この螺子孔9には、ハウジング2の外方から捩じ込まれる螺子状のストッパ16が螺着されていて、当該ストッパ16の基端はハウジング2の外周から突出しないが、その先端は弁孔3内に突出している。なお、ハウジング2に螺子孔9の換わりに単なる孔を設けておき、ピン状のストッパを上記孔に圧入して固定するようにしてもよい。
Further, the
弁体5は、上記弁孔3内に軸方向へ移動自在に収容され、環状弁座4に離着座する円盤状の弁本体6と、弁本体6の正面側となる図1中下端に形成の円柱状の弁頭7と、弁本体6の反弁頭側に突出されるばね嵌合部8とを備えている。また、弁頭7は、弁孔3における縮径部3a内に摺動自在に挿入され、弁頭7をガイドとして弁体5は、弁孔3における縮径部3aに軸ぶれすることなく軸方向へ移動することができるようになっている。なお、弁本体6の外周を弁孔3の内周面に摺接させることで弁体5の移動をガイドさせるようにしてもよく、その場合、弁本体6を軸方向に貫く孔や外周に切欠などを設けて、流体の通過を許容するようにしておけばよい。
The
そして、弁本体6の図1中下端を環状弁座4の図1中上面に当接させて着座させると、調圧リリーフ弁1は閉弁し、弁孔3内への流体の流入を遮断することができるようになっている。また、弁頭7には、先端から基端にかけてU字状の溝7aが形成されていて、弁本体6の図1中下端が環状弁座4の図1中上面から図1中上方となる弁孔3内側へ後退すると、その後退量に応じて溝7aが縮径部3aより弁孔3内に対面して開弁し、当該溝7aを介して流体が弁孔3内へ流入することができるようになっている。そして、この弁体5における弁本体6の後退量に応じて溝7aが弁孔3内に対面する面積が大きくなり、弁開口面積が増加するようになっている。なお、弁頭7の形状は、上記したところには限定されるものではなく、特に、弁体5の移動についてのガイドとしての機能を果さずともよい。
When the lower end of the
そして、上記した弁孔3内には、弁体5の他にばね座10が収容されており、当該ばね座10は、円柱状のばね嵌合部11と、ばね嵌合部11の図1中上端に設けたフランジ状のばね受部12と、ばね嵌合部11の上端から下端へ通じる通孔13とを備えて構成されている。
In addition to the
このばね座10は、弁孔3の螺子部3bに螺着される環状のナット15によって、弁孔3外への抜けが防止されており、環状弁座4から遠ざかる方向への移動が規制されている。
The
また、ばね座10と弁体5との間には、コイルばね14が圧縮状態で介装されており、ばね座10の上述のナット15によって環状弁座4から遠ざかる方向への移動が規制されているので、圧縮されたコイルばね14の附勢力が弁体5に環状弁座4へ向けて作用している。よって、この調圧リリーフ弁1は、ハウジング2外から弁体5の弁頭7に作用する圧力によって弁体5を図1中上方へ押し上げる力が、コイルばね14の弁体5を図1中下方へ押し下げる附勢力に打ち勝つまでは閉弁状態を保ち、上記力がコイルばね14の附勢力に打ち勝つと弁体5がコイルばね14を押し縮めて環状弁体4から後退して開弁するようになっている。すなわち、この調圧リリーフ弁1にあっては、閉弁状態においてコイルばね14が発している附勢力によって、リリーフ圧(開弁圧)が設定されている。このように、調圧リリーフ弁1が開弁すると、弁体5を押し退けて溝7aを通過した流体は弁孔3内、ばね座10の通孔13およびナット15の内周を通って、ハウジング2の背面側へと抜けていくことになる。
A
そして、弁体5は、先端側に作用する圧力が大きくなればなるほど、環状弁座4から離れて弁孔3内側への後退量が増加するが、環状弁座4からの後退量が所定の後退量となると、弁本体6の背面側に弁孔3内に突出される複数のストッパ16に衝合して、弁体5のそれ以上環状弁座4から遠ざかる方向への移動が規制されるようになっている。すなわち、弁体5は、ストッパ16によって、環状弁座4からのそれ以上の後退が規制される。
The
戻って、コイルばね14は、その一端となる図1中下端の内周に、弁体5のばね嵌合部8が嵌合され、その他端となる図1中上端の内周には、ばね座10のばね嵌合部11が嵌合されていて、弁孔3内に遊嵌されるばね座10が弁孔3内で調芯されるようになっている。この場合、ばね座10におけるばね受部12の外周は、弁孔3における螺子部3bに対向するので、上述したように、コイルばね14でばね座10を調芯するようにしているが、ばね受部12が弁孔3の螺子部3b以外に対向する場合には、ばね受部12の外周を弁孔3の内周に当接させて弁孔3にばね座10を調芯させるようにしてもよい。
Returning, the
なお、ストッパ16は、基本的には、その先端がコイルばね14の外周に干渉しないように弁孔3内に突出されているが、外径をコイルばね14の線材間隔より大径に設定しておけば、仮に、ストッパ16が緩んで弁孔3内側へ侵入していくことがあっても、コイルばね14の外周でそれ以上の弁孔3内側への進入を阻止することができ、ストッパ16が弁孔3内に完全に侵入して弁体5の移動を妨げたり、コイルばね14の線材間に挟まってコイルばね14の圧縮動作を妨げたりすることを阻止することができる。また、図3に示すように、弁本体6の背面側にストッパ16の先端に対向して当該ストッパ16の弁孔3内への侵入を防止するとともに、弁本体6より小径であってばね嵌合部8より大径でコイルばね14の一端が座する座部6aを設けておくようにすれば、ストッパ16の外径をコイルばね14の線材間隔以上に設定しなくとも、上記したところと同様の効果を得られる。
The
このように構成された調圧リリーフ弁1は、上述のようにすべての構成部材がハウジング2に一体化されてカートリッジ化され、たとえば、上述したように、ダンパDのピストン22に設けた通路20a,20b等に挿入され固定されることになる。具体的には、通路20a,20bは、ピストン22に孔を設けて形成され、当該通路20a,20bを形成する孔に上記の如くにカートリッジ化された調圧リリーフ弁1を挿入してから、当該孔に環状のナットを螺着する等して通路20a,20bに調圧リリーフ弁1を固定することになる。そうすると、ハウジング2に螺着されるストッパ16は、通路20a,20bを形成する孔によってハウジング2の外側への移動が規制されるので、ストッパ16はハウジング2外へ脱落することはない。
As described above, the pressure regulating
つづいて、調圧リリーフ弁1の動作についてダンパDの通路20a内に設置された場合を例に説明する。上述のように構成される調圧リリーフ弁1にあっては、ピストン22に図2中左向きの外力が作用すると、図中の左方の圧力室R1内の圧力が上昇する。しかし、上記圧力がリリーフ圧に達するまでは、調圧リリーフ弁1は開弁しないので、流体は、コンスタントオリフィス24のみを介して圧力室R1から圧力室R2へ移動する。したがって、調圧リリーフ弁1が開弁するまでのダンパDのピストン速度に対する減衰力の特性である減衰力特性は、図4中の区間Aに示すように、オリフィス特有の二乗特性となり、ダンパDは、ピストン速度に対して比較的高い減衰係数の減衰力を発揮する。
Next, the operation of the pressure regulating
ピストン22の移動速度が高くなり、図中の左方の圧力室R1内の圧力が上昇し、当該圧力が調圧リリーフ弁1のリリーフ圧に達すると、上述したように、弁体5は、上記圧力によって押圧されてコイルばね14を圧縮し、環状弁座4から離れて後退して通路20aを開放する。調圧リリーフ弁1が開弁すると、圧縮される左方の圧力室R1内の流体は、弁孔3内に流れ込んで、通孔13を介してハウジング2の背面へ抜け、拡大される右方の圧力室R2へ移動することになる。ダンパDは、このピストン22の左方への移動に対して、流体の流れに調圧リリーフ弁1で抵抗を与えて、当該ピストン22の移動を抑制する減衰力を発生する。その際、コンスタントオリフィス24における抵抗は、調圧リリーフ弁1に比較して大きく、これを流れる流量は僅であり、ダンパDの減衰力特性は、調圧リリーフ弁1による特性が支配的となる。
When the moving speed of the
そして、ピストン22の左方への移動速度が所定の移動速度にまで達せず、弁体5に作用する圧力室R1内の圧力が、弁体5をストッパ16に衝合させるまで後退させられない状態では、弁体5は、ピストン速度の上昇による圧力室R1内の圧力上昇に見合って環状弁座4から遠ざかり弁開口面積を増加させることができるので、ダンパDは、図4中の区間Bに示すように、ピストン速度の上昇に対して比較的小さな傾きで減衰力を上昇させる減衰力特性を発揮する。
The moving speed of the
なお、この調圧リリーフ弁1にあっては、流体が弁体5と環状弁座4の間を通過する際に、当該流体の流れに抵抗が与えられるだけでなく、流体が通孔13を通過する際にも、当該流体の流れに抵抗が与えられるようになっている。そのため、弁体5と環状弁座4の間を通過した流体が上記通孔13を通過することによって、弁孔3内の圧力が上昇して、この圧力を二次圧として弁体5の背面側となる図1中上面側に作用させて弁体5を閉弁方向となる環状弁座4側へ附勢することができるようになっている。このように、通孔13の開口面積によって、二次圧を任意に設定することができ、通孔13の開口面積は調圧リリーフ弁1の開弁後におけるダンパDの減衰力特性を特徴づける調整要素である。
In the pressure regulating
つづいて、ピストン22の左方への移動速度(ダンパDの伸縮速度)が所定速度にまで達し、弁体5に作用する圧力室R1内の圧力が大きくなって弁体5をストッパ16に衝合させるまで後退させると、その後のピストン速度の上昇によって圧力室R1内の圧力がいくら上昇しても、弁体5はストッパ16によって環状弁座4から遠ざかる方向への移動が阻止されるので、それ以上弁開口面積を増加させることができず、ダンパDは、図4中の区間Cに示すように、ピストン速度の上昇に対して比較的大きな傾きで減衰力を上昇させる減衰力特性を発揮する。なお、ダンパDの通路20b内に設置される調圧リリーフ弁1の動作は、ピストン22の移動方向が上記とは反対のときに、上記したところと同様の動作を呈するので、詳しい説明を省略する。
Subsequently, the moving speed of the
このように調圧リリーフ弁1を搭載したダンパDは、ピストン速度が所定速度以上となると、減衰係数が大きくなって、より大きな減衰力を発揮して、振動を抑制するので、ダンパDを免制震用途で使用する場合、弾性支持される建築物Wが長周期地震動によって振動励起されて大振幅で振動するような場合に、この振動に対して大きな減衰力を発揮して建築物の振動を効果的に減衰させることができる。
In this way, the damper D equipped with the pressure regulating
また、調圧リリーフ弁1を搭載したダンパDは、ピストン速度が所定速度以下では、従来の免制震用のダンパと同様に、ピストン速度に対して比較的小さい減衰係数で減衰力を発揮するので、長周期地震動による振動励起がない場合には、減衰力過多とならず、弾性体Sで地盤G側からの地震による振動の建築物Wへの伝達の絶縁を妨げることなく、効果的に振動を減衰することができる。
Further, the damper D equipped with the pressure regulating
したがって、この調圧リリーフ弁1は、ダンパDに建築物Wの振動を抑制するのに最適な減衰力を発揮させることが可能であり、建築物Wの免制震用途のダンパDに最適となる。
Therefore, the pressure regulating
なお、上記ストッパ16が上記弁体5に衝合して弁体5の環状弁座4からの後退を規制する際のダンパDの所定速度は、任意に設定することができるが、具体的にはたとえば、長周期地震動によって建築物Wが共振する際に達することが見込まれる伸縮速度に設定される。また、当該所定速度に達すると、上記ストッパ16が上記弁体5に衝合して弁体5の環状弁座4からの後退を規制するようにすればよいので、上記ストッパ16が上記弁体5に衝合する際の所定の後退量については所定速度に応じて設定すればよい。
The predetermined speed of the damper D when the
以上、本発明の実施の形態について説明を終えるが、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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to the details shown or described.
本発明は、ダンパの調圧リリーフ弁に利用可能である。 The present invention is applicable to a pressure regulating relief valve for a damper.
1 調圧リリーフ弁
2 ハウジング
3 弁孔
3a 弁孔における縮径部
3b 弁孔における螺子部
4 環状弁座
5 弁体
6 弁本体
6a 座部
7 弁頭
8 弁体におけるばね嵌合部
9 螺子孔
10 ばね座
11 ばね座におけるばね嵌合部
12 ばね座におけるばね受部
13 通孔
14 コイルばね
15 ナット
16 ストッパ
20a,20b 通路
21 シリンダ
22 ピストン
23 ピストンロッド
24 コンスタントオリフィス
D ダンパ
G 地盤
R1,R2 圧力室
S 弾性体
W 建築物
DESCRIPTION OF
Claims (6)
A cylindrical housing having a valve hole with an annular valve seat, a valve body movably accommodated in the valve hole and seated on and off the annular valve seat, a spring seat provided in the valve hole, a valve body and a spring In a pressure regulating relief valve mounted on a seismic isolation damper, provided with a spring interposed between the seat and urging the valve body toward the annular valve seat, the valve projects from the outer periphery of the housing into the valve hole. A pressure regulating relief valve, comprising a stopper that abuts the valve body when the retraction amount of the valve body from the annular valve seat reaches a predetermined amount and restricts further retreat of the valve body from the annular valve seat.
2. The pressure regulating relief valve according to claim 1, wherein when the expansion / contraction speed of the damper reaches a predetermined speed, the stopper restricts the valve element from retreating from the annular valve seat.
調圧リリーフ弁が開弁するまで支配的に減衰力を発揮するコンスタントオリフィスまたは比例弁と、を備える免制震ダンパにおいて、In a seismic isolation damper having a constant orifice or a proportional valve that exerts a damping force predominantly until the pressure regulating relief valve is opened,
調圧リリーフ弁は、ハウジングの外周から弁孔内に突出して弁体の環状弁座からの後退量が所定量となると弁体に衝合して弁体の環状弁座からのそれ以上の後退を規制するストッパを備えることを特徴とする免制震ダンパ。 The pressure regulating relief valve protrudes from the outer periphery of the housing into the valve hole, and when the retracted amount of the valve body from the annular valve seat reaches a predetermined amount, it collides with the valve body and further retracts from the annular valve seat of the valve body. A seismic isolation damper characterized by having a stopper to regulate the vibration.
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