JP5713410B2 - 油圧式ダンパ - Google Patents

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本発明は、例えば、建築物等の構造物に取り付けられ、地震等の外力により構造物に発生する運動エネルギーを作動油の熱エネルギーに変換して吸収する油圧式ダンパに関するものである。
従来の油圧式ダンパには、例えば図５に示すようなものがあった。
この従来の油圧式ダンパ１２０は、両端を閉止された円筒状のシリンダ１２２と、このシリンダ１２２の内部に収納されて、作動油が充填された第１油室１２４，第２油室１２６をその両側に形成するピストン１２８とを備えていた。
このピストン１２８は、その両端面１２８ａ，１２８ｂから軸線方向（図５中左右方向）の外側に伸びた建物構造体にボールジョイントなどを介して接続されるロッド側ピストンロッド１３０と、ロッド側ピストンロッド１３０とは逆側に設けられるヘッド側ピストンロッド１３２を有しており、これらの両ピストンロッド１３０，１３２は、シリンダ１２２の両端面１２２ａ，１２２ｂから軸線方向の外側にそれぞれの先端部が突出していた。そして、ヘッド側ピストンロッド１３２の先端部は、シリンダ１２２の端面１２２ｂからその軸線方向の外側に延長する延長部材１３４の内部空間に収容されていた。
そして、従来の油圧式ダンパ１２０には、そのピストン１２８の中実内部に設けられる第１油室１２４，第２油室１２６間を連通する油路１２８ｃ，１２８ｄの途中に、第１油室１２４，第２油室１２６間の作動油の流動状態を制御するリリーフ弁１３６，１３８が設けられていた。ヘッド側ピストンロッド１３２の内部空間には、第１油室１２４，第２油室１２６内の作動油の膨張、収縮を吸収して油圧式ダンパ１２０を安定して動作させるアキュムレータ１４０が設けられていた。
このアキュムレータ１４０は、ヘッド側ピストンロッド１３２の内部空間を２つの空間に区分するアキュムレータピストン１４４と、２つの空間の一方に形成され、シリンダ１２２内の第１油室１２４，第２油室１２６に連通するアキュムレータ油室１４２と、２つの空間の他方に収納されて、アキュムレータピストン１４４をアキュムレータ油室１４２に向けて押圧するバネ１４６等により構成されていた。
そして、シリンダ１２２内の第１油室１２４，第２油室１２６とアキュムレータ油室１４２を連通する油路は、ピストン１２８からロッド側ピストンロッド１３０を通りヘッド側ピストンロッド１３２に設けられるアキュムレータ油室１４２に連通するよう形成されていた。
特開2004-36677号公報
しかしながら、従来の油圧式ダンパにおいては、ヘッド側ピストンロッドにアキュムレータを設けるため、ヘッド側ピストンロッドにアキュムレータを加工しなければならず、また、ロッド側ピストンロッドにもアキュムレータ油室へ連通する油路を加工する必要があるので、ヘッド側、ロッド側両ピストンロッドの加工の手間が多い、という問題があった。
また、アキュムレータをヘッド側ピストンロッドに設けると、ヘッド側ピストンロッドが長くなる。ヘッド側ピストンロッドが長くなると、延長部材も長くなり、ひいては油圧式ダンパの全長が長くなる、という問題があった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて、ヘッド側、ロッド側両ピストンロッドへの加工の手間を軽減し、油圧式ダンパの全長が長くなることを防止することを課題とするものである。
上記課題を解決するために、本発明は、
シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室である第一油室と第二油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記２つの油室との間で前記作動油を給排するアキュムレータを備える油圧式ダンパにおいて、
前記アキュムレータが前記ピストンに収装されることを特徴とするものである。
また、前記アキュムレータが第一油室に連通するものと、第二油室に連通するものと二つ備えられたことを特徴とするものである。
また、前記アキュムレータが、第一油室に連通する第一アキュムレータ油室と、第二油室に連通する第二アキュムレータ油室を有し、第一アキュムレータ油室の第一アキュムレータピストンと第二アキュムレータ油室の第二アキュムレータピストンが、バネで連結されていることを特徴とするものである。
このような本発明によれば、
シリンダと、
前記シリンダ内に収納されたピストンと、
前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成された２つの油室である第一油室と第二油室と、
前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
前記２つの油室に連通する油室を有するアキュムレータを備える油圧式ダンパにおいて、
前記アキュムレータを前記ピストンに収装することにより、
ヘッド側，ロッド側両ピストンロッドへの加工の手間を軽減することができ、
ヘッド側ピストンロッドにアキュムレータを設けずに済むから、ヘッド側ピストンロッドを短くすることができ、ひいては油圧式ダンパの全長が長くなることを防止することができる。
本発明の実施の形態に係る油圧式ダンパの全体図である。 本発明の第一の実施の形態に係る油圧式ダンパに組み込まれるピストンとロッド側ピストンロッドとヘッド側ピストンロッドを結合した状態の断面図である。 本発明の第二の実施の形態に係る油圧式ダンパに組み込まれるピストンとロッド側ピストンロッドとヘッド側ピストンロッドを結合した状態の断面図である。 本発明の第三の実施の形態に係る油圧式ダンパに組み込まれるピストンとロッド側ピストンロッドとヘッド側ピストンロッドを結合した状態の断面図である。 従来の油圧式ダンパの全体図である。
以下、本発明に係る油圧式ダンパを実施するための最良の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。ロッド側ピストンロッド、ヘッド側ピストンロッド、ピストン以外の構成については従来例と同様なので、説明を省略する。
図１は、油圧式ダンパの全体図である。全体図においては、ピストン１０内部に設けられるアキュムレータ等についての図示は省略している。以下、主に、油圧式ダンパ２に組み込まれるピストン１０とロッド側ピストンロッド１２とヘッド側ピストンロッド１８を結合した状態を示す図である、図２から図４を用いて説明する。
図２から図４は、本発明の第一から第三の実施の形態の、ピストン２６，５２，８８と両ピストンロッド１２，１８を組み合わせた状態の断面図である。
図２から図４に示すように、ピストン２６，５２，８８は、略円柱状の部材であり、両ピストンロッド１２，１８に設けられる挿入部１６，２２を挿入する孔２８，５４，９０が円柱の中心部に設けられる。
ロッド側ピストンロッド１２は、主にロッド部１４とピストン２６，５２，８８の孔２８，５４，９０に挿入される挿入部１６とからなる部材である。挿入部１６の先端の外周には、ヘッド側ピストンロッド１８の雌ネジ部２３と結合される雄ネジ部１７が設けられる。
ヘッド側ピストンロッド１８は、主にロッド部２０とピストン２６，５２，８８の孔２８，５４，９０に挿入される挿入部２２とからなる部材である。挿入部２２の先端の内周にはロッド側ピストンロッド１２の雄ネジ部１７と結合される雌ネジ部２３が設けられる。
ピストン２６，５２，８８の孔２８，５４，９０にロッド側ピストンロッド１２の挿入部１６を挿入し、ロッド側ピストンロッド１２の挿入部１６の先端の外周に設けられた雄ネジ部１７と、ヘッド側ピストンロッド１８の挿入部２２の内周に設けられた雌ネジ部２３をネジ結合することにより、ピストン２６，５２，８８とロッド側ピストンロッド１２とヘッド側ピストンロッド１８は一体的に結合される。
図２は、本発明の第一の実施の形態に係る油圧式ダンパ２に組み込まれるピストン２６とロッド側ピストンロッド１２とヘッド側ピストンロッド１８を結合した状態の断面図である。
ピストン２６内部に設けられるアキュムレータ３０は、ピストン２６の内部空間を２つの空間に区分するアキュムレータピストン３４と、２つの空間の一方に形成され、シリンダ内の第１油室、第２油室に連通するアキュムレータ油室３２と、２つの空間の他方に収納されて、アキュムレータピストン３４をアキュムレータ油室３２に向けて押圧するバネ３６等により構成される。
第一の実施の形態では、ピストン２６内に設けられるアキュムレータ３０のアキュムレータ油室３２は第１油室６と第２油室８に油路３８，４０，４２を介して連通される。
アキュムレータ油室と両油室を連通する油路には、固定絞りとチェック弁を並列して設けるか、固定絞りを設ける油路とチェック弁を設ける油路をそれぞれ別個に設けるのが望ましい。
アキュムレータ油室と両油室を連通する油路に固定絞りを設けることで、油圧式ダンパの動作時に、アキュムレータへ作動油が過剰に流入することを防止することができ、また、アキュムレータ油室と両油室を連通する油路にチェック弁を設けることで、アキュムレータから油圧回路内への作動油の補給を円滑に行うことができるからである。
図３は、本発明の第二の実施の形態に係る油圧式ダンパ２に組み込まれるピストン５２とロッド側ピストンロッド１２とヘッド側ピストンロッド１８を結合した状態を示す図である。
第二の実施の形態では、第１油室６に連通するアキュムレータ５６と、第２油室８に連通するアキュムレータ７２がそれぞれ別個にピストン５２内に設けられる。アキュムレータ５６，７２の構成自体は、第一の実施の形態のアキュムレータ３０と略同様である。
第二の実施の形態においても、第１油室に連通するアキュムレータと第１油室を連通する油路および第２油室に連通するアキュムレータと第２油室を連通する油路には、固定絞りとチェック弁を並列して設けるか、固定絞りを設ける油路とチェック弁を設ける油路をそれぞれ別個に設けるのが望ましい。
図４は、本発明の第三の実施の形態に係る油圧式ダンパ２に組み込まれるピストン８８とロッド側ピストンロッド１２とヘッド側ピストンロッド１８を結合した状態を示す図である。
第三の実施の形態では、第１油室６に連通する第一アキュムレータ油室９４と第２油室８に連通する第二アキュムレータ油室９８がそれぞれ設けられ、第１油室６に連通する第一アキュムレータ油室９４の第一アキュムレータピストン９６と第２油室８に連通する第二アキュムレータ油室９８の第二アキュムレータピストン１００とは、一本のバネ１０２で連結される。
第三の実施の形態においても、第一アキュムレータ油室と第１油室を連通する油路および第二アキュムレータ油室と第２油室を連通する油路には、固定絞りとチェック弁を並列して設けるか、固定絞りを設ける油路とチェック弁を設ける油路をそれぞれ別個に設けるのが望ましい。
なお、本発明の実施の形態においては、図示を省略したが、油圧式ダンパの減衰性能を発揮するために、第一油室と第二油室を連通する油路を設け、油路の途中に減衰性能を規定する調圧弁を設けることが望ましい。
２ 油圧式ダンパ
４ シリンダ
６ 第１油室
８ 第２油室
１０ ピストン
１２ ロッド側ピストンロッド
１４ ロッド部
１６ 挿入部
１７ 雄ネジ部
１８ ヘッド側ピストンロッド
２０ ロッド部
２２ 挿入部
２３ 雌ネジ部
２４ 延長部材
２６ ピストン
２８ 孔
３０ アキュムレータ
３２ アキュムレータ油室
３４ アキュムレータピストン
３６ バネ
３８ 油路
４０ 油路
４２ 油路
４４ 固定絞り
４６ チェック弁
４８ 固定絞り
５０ チェック弁
５２ ピストン
５４ 孔
５６ アキュムレータ
５８ アキュムレータ油室
６０ アキュムレータピストン
６２ バネ
６４ 油路
６６ 油路
６８ 固定絞り
７０ チェック弁
７２ アキュムレータ
７４ アキュムレータ油室
７６ アキュムレータピストン
７８ バネ
８０ 油路
８２ 油路
８４ 固定絞り
８６ チェック弁
８８ ピストン
９０ 孔
９２ アキュムレータ
９４ 第一アキュムレータ油室
９６ 第一アキュムレータピストン
９８ 第二アキュムレータ油室
１００第二アキュムレータピストン
１０２バネ
１０４油路
１０６油路
１０８固定絞り
１１０チェック弁
１１２油路
１１４油路
１１６固定絞り
１１８チェック弁
１２０油圧式ダンパ
１２２シリンダ
１２２ａ 端面
１２２ｂ 端面
１２４第１油室
１２６第２油室
１２８ピストン
１２８ａ 端面
１２８ｂ 端面
１２８ｃ 油路
１２８ｄ 油路
１３０ロッド側ピストンロッド
１３２ヘッド側ピストンロッド
１３４延長部材
１３６リリーフ弁
１３８リリーフ弁
１４０アキュムレータ
１４２アキュムレータ油室
１４４アキュムレータピストン
１４６バネ

Claims (2)

  1. シリンダと、
    前記シリンダ内に収納されたピストンと、
    前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成され作動油を充填する２つの油室である第一油室と第二油室と、
    前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
    前記２つの油室との間で前記作動油を給排するアキュムレータを備える油圧式ダンパにおいて、
    前記アキュムレータが前記ピストンに収装され、第一油室に連通するものと、第二油室に連通するものと二つ備えられたことを特徴とする油圧式ダンパ。
  2. シリンダと、
    前記シリンダ内に収納されたピストンと、
    前記シリンダ内の前記ピストンの両側に形成され作動油を充填する２つの油室である第一油室と第二油室と、
    前記ピストンに形成されるピストンロッドと、
    前記２つの油室との間で前記作動油を給排するアキュムレータを備える油圧式ダンパにおいて、
    前記アキュムレータが前記ピストンに収装され、第一油室に連通する第一アキュムレータ油室と、第二油室に連通する第二アキュムレータ油室を有し、第一アキュムレータ油室の第一アキュムレータピストンと第二アキュムレータ油室の第二アキュムレータピストンが、バネで連結されていることを特徴とする油圧式ダンパ。
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