説明

緩衝装置

【課題】 いわゆるダンパにおける能力を保障しながら、たとえば、建築物における壁の中などの平板状になる言わば限られた空間への配置を可能とした緩衝装置を提供する。
【解決手段】 外力の作用時にシリンダ体11に対してロッド体12を出没させながら伸縮して作動油を流出入させる伸縮体1と、この伸縮体1におけるシリンダ体11の外周に連設されるハウジング21内に収装されて伸縮体1からの作動油の通過時に所定の減衰作用をする減衰部2と、この減衰部2におけるハウジング21に連設されるケーシング31内に形成されて減衰部2に連通するリザーバ3とを有してなり、ハウジング21およびケーシング31の同一方向となる外径寸法がシリンダ体11における同一方向の外径寸法Wと同一あるいはほぼ同一となるように設定されて、少なくとも伸縮体1の配在を許容する平板状の空間への配置が可能とされてなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、緩衝装置に関し、特に、免制震用のダンパへの具現化に向く緩衝装置の改良に関する。
【背景技術】
【0002】
近年の建築物にあっては、地震による建築物への被害を最小限度に抑える緩衝装置たる免制震装置を装備してなることがあり、たとえば、特許文献1には、この免制震装置がダンパからなるとする提案が開示されている。
【0003】
すなわち、この特許文献1に開示のダンパは、両ロッド型に形成されているが、シリンダ体内にロッド体を出没可能に挿通してなると共に、シリンダ体内にはロッド体に連設されたピストンが摺動可能に収装されていて、このピストンによってシリンダ体内にいわゆる左右となる二つの油室を画成するとしている。
【0004】
そして、このダンパにあって、ピストンは、上記の二つの油室に連通しながら所定の減衰作用をする減衰弁をリリーフ弁の併設下に二組有してなるとし、上記の二つの油室をシリンダ体の外部で連通するバイパス路中には、各油室からの作動油の通過を阻止するチェック弁とこのチェック弁に並列する絞りとを有してなるとしている。
【0005】
それゆえ、このダンパにあっては、これが、たとえば、ボールアイソレータと共に建築物と地盤との間に配在され、平時は伸縮が阻止されるいわゆるロック状態に維持されるが、地震時には、伸縮が許容されるように設定されることで、地震による建築物への被害の発生を回避し得ると共に、建築物の揺れを速やかに沈静化することが可能になる。
【特許文献1】特開2000−46088号公報(特許請求の範囲 請求項1,段落0003,同0004,図3)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記した特許文献1に開示のダンパ、すなわち、緩衝装置にあっては、これを、たとえば、建築物における壁の中などの平板状となる空間に配置するとの設定には応じられなくなると指摘される可能性がある。
【0007】
すなわち、地震による建築物への被害を最小限度に抑えるために、建築物における壁の中にダンパを配置することがあるが、この場合のダンパは、壁の中に設けられているブレースの一部を構成して建築物における耐震強度を向上させるとしている。
【0008】
そこで、この壁の中に配置するダンパとして、上記の提案によるダンパを選択しても、このダンパにあっては、シリンダ体内に収装のピストンに複数個のバルブ類を配在させるとしているから、ピストン自体を小径化させるのが容易でなく、したがって、シリンダ体、すなわち、ダンパ本体を小径化するのが容易でないことになる。
【0009】
その結果、このダンパを壁の中に配置するとの設定の場合には、上記の提案によるダンパを利用できる可能性が減るばかりでなく、上記の提案によるダンパの用途が限定され易くなり、その汎用性が期待できないことになる。
【0010】
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、いわゆるダンパにおける能力を保障しながら、たとえば、建築物における壁の中などの平板状になる言わば限られた空間への配置を可能にし、その汎用性の向上を期待するのに最適となる緩衝装置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、この発明による緩衝装置の構成を、外力の作用時にシリンダ体に対してロッド体を出没させながら伸縮して作動油を流出入させる伸縮体と、この伸縮体におけるシリンダ体の外周に連設されるハウジング内に収装されて伸縮体からの作動油の通過時に所定の減衰作用をする減衰部と、この減衰部におけるハウジングに連設されるケーシング内に形成されて減衰部に連通するリザーバとを有してなり、伸縮体におけるシリンダ体が内筒および外筒を有する複筒構造に形成されると共に、内筒内に摺動可能に収装されたピストンが内筒内に伸側室と圧側室とを画成し、かつ、内筒と外筒との間が伸側室および圧側室に独立して連通する流路に設定される一方で、ハウジングおよびケーシングの同一方向の外径寸法が伸縮体におけるシリンダ体における同一方向の外径寸法と同一あるいはほぼ同一となるように設定されて、少なくとも伸縮体の配在を許容する平板状の空間への配置が可能とされてなるとする。
【0012】
ちなみに、ハウジングおよびケーシングの同一方向となる外径寸法についてだが、これがシリンダ体における同一方向の外径寸法よりも小さくなるように設定されてなるとしても良いことはもちろんである。
【発明の効果】
【0013】
それゆえ、この発明によれば、いわゆるダンパ本体を構成する伸縮体が同じくダンパ本体を構成するハウジングおよびケーシングと別体とされる一方で、伸縮体を構成するシリンダ体内に収装のピストンがシリンダ体内に油室を画成するのみとされるから、シリンダ体の径を大きいままに維持するのに向くのはもちろんのこと、シリンダ体の径を小さく抑えることが可能になる。
【0014】
そして、ハウジングおよびケーシングの外径がシリンダ体の外径と同一あるいはほぼ同一とされるとするから、シリンダ体の外径が、たとえば、建築物における壁の中のような平板状になる空間に納まるように設定される場合に、ハウジングおよびケーシングの外径がシリンダ体の外径よりもいたずらに大きく設定されない限りにおいて、この緩衝装置にあってシリンダ体にハウジングおよびケーシングを一体化した状態でこの緩衝装置を上記の空間に配置することが可能になる。
【0015】
なお、ハウジングおよびケーシングの外径寸法が伸縮体におけるシリンダ体の外径寸法よりも小さくなるように設定される場合には、伸縮体にハウジングおよびケーシングを一体化したこの緩衝装置の壁の中への配置が当然に実現可能になる。
【0016】
また、ケーシングがその軸芯線をシリンダ体に平行させながらハウジングの軸芯線に一致させあるいはほぼ一致させるとするから、この緩衝装置にあって、シリンダ体にハウジングを連設しさらにこのハウジングにケーシングを連設した状態で、たとえば、上記の空間に配置することが可能になる。
【0017】
そしてまた、ケーシングの軸芯線をシリンダ体に平行させながらハウジングの軸芯線に一致させあるいはほぼ一致させることからすれば、ハウジングに対してケーシングを連設する方向を逆方向とすることも可能になる。
【0018】
その結果、この発明によれば、免制震用とされるいわゆるダンパにおける能力を保障しながら、建築物における壁の中のような平板状になる空間に配置することが可能になり、その汎用性の向上を期待するのに最適となるとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明による緩衝装置は、図1の原理図に示すように、伸縮体1と、減衰部2と、リザーバ3とを有してなり、さらに、図示するところでは、ブロック4を有してなるとしている。
【0020】
そして、この発明による緩衝装置は、一つの具体的な実施形態では、図2,図3および図4に示すように、減衰部2におけるハウジング21およびリザーバ3を形成するケーシング31の外径寸法が伸縮体1におけるシリンダ体11の外径寸法W(図3参照)とほぼ同一となるように設定されてなる(図3および図4参照)と共に、ケーシング31がその軸芯線をシリンダ体11に平行させながらハウジング21の軸芯線にほぼ一致させてなる(図2参照)としている。
【0021】
ちなみに、ハウジング21およびケーシング31の外径寸法をシリンダ体11の外径寸法Wと同一にし、あるいは、ケーシング31の軸芯線をハウジング21の軸芯線に一致させるとするかについては、ハウジング21およびケーシング31がシリンダ体11に比較して言わばいたずらに大径化されたり、あるいは、ハウジング21に対してケーシング31が大きく偏芯されたりしないことを意味するものであって、厳密な意味での同一性を要求しているものではない。
【0022】
それゆえ、ハウジング21およびケーシング31の外径がシリンダ体11の外径と同一あるいはほぼ同一とされてなることで、シリンダ体11の外径が、たとえば、建築物における壁の中のような平板状の空間に納まるように設定される場合には、ハウジング21およびケーシング31の外径がシリンダ体11の外径よりもいたずらに大きく設定されない限りにおいて、伸縮体1に減衰部2およびリザーバ3を一体化したこの緩衝装置の壁の中への配置が実現可能になる。
【0023】
なお、ハウジング21およびケーシング31の外径寸法が伸縮体1におけるシリンダ体11の外径寸法Wよりも小さくなるように設定される場合には、シリンダ体11、すなわち、伸縮体1にハウジング21およびケーシング31を一体化したこの緩衝装置の上記の空間への配置が当然に実現可能になる。
【0024】
その意味では、この発明にあっては、ハウジング21およびケーシング31の外径寸法が伸縮体1におけるシリンダ体11の外径寸法Wよりも小さくなるように設定される場合を含まないとしている訳ではなく、むしろ、この発明が意図するところに合致するものであるから、当然にこれを含んでいると解している。
【0025】
一方、ケーシング31がその軸芯線をシリンダ体11に平行させながらハウジング21の軸芯線に一致させあるいはほぼ一致させてなるとするから、シリンダ体11に連設されたハウジング21にケーシング31を連設するについて、シリンダ体11がいたずらに大径化されず、また、ハウジング21およびケーシング31がシリンダ体11よりもいたずらに大径化されない限りにおいて、この緩衝装置の大きさを、たとえば、建築物における壁の中のような平板状になる空間に納まるように設定することが可能になる。
【0026】
そしてまた、ケーシング31の軸芯線をシリンダ体11に平行させながらハウジング21の軸芯線に一致させあるいはほぼ一致させることからすれば、たとえば、図2中に仮想線図で示すように、ハウジング21に対してケーシング31を連設する方向を逆方向とすることも可能になる。
【0027】
ちなみに、この発明が意図するところからすれば、図2中に破線図で示すように、シリンダ体11,ハウジング21およびケーシング31が同一平面にありながら、ケーシング31の軸芯線がシリンダ体11の軸芯線に直交する態勢にしてハウジング21に連設されるとしても良く、さらには、図示しないが、ケーシング31の軸芯線がシリンダ体11の軸芯線に傾斜する態勢にしてハウジング21に連設されるとしても良い。
【0028】
上記した前提の下に、伸縮体1は、図示するところでは、片ロッド型のシリンダの態様に形成されてなるとしていて、基本的には、単筒型に形成されてなるとするが、機能的には、複筒型に形成されてなるとしている。
【0029】
すなわち、図1に示すように、この伸縮体1は、一方部材とされるシリンダ体11と、このシリンダ体11内に出没可能に挿通される他方部材たるロッド体12と、このロッド体12の図1中で下端となる先端に連設されながらシリンダ体11内に摺動可能に収装されてこのシリンダ体11内に図1中で上方室となる伸側室R1と図1中で下方室となる圧側室R2を画成するピストン13とを有してなるとしている。
【0030】
それゆえ、この伸縮体1にあっては、外力の作用でシリンダ体11に対してロッド体12が出没されると共に、このとき、すなわち、ロッド体12がシリンダ体11内から抜け出るようになる伸張作動時には、伸側室R1から作動油を外部に流出させ、ロッド体12がシリンダ体11内に没入するようになる収縮作動時には、圧側室R2から作動油を外部に流出させることになる。
【0031】
そして、この伸縮体1にあって、ピストン13は、前記した特許文献1に開示のダンパのように、バルブ類を有するとはしておらず、シリンダ体11内に単に油室たる伸側室R1および圧側室R2を画成するのみとしている。
【0032】
それゆえ、この伸縮体1にあっては、ピストン13の小径化が可能になり、したがって、このピストン13を収装するシリンダ体11の小径化も可能になり、たとえば、建築物における壁の中などの平板状になるなどする言わば限られた空間への伸縮体1の配置を可能にすることになる。
【0033】
ところで、この伸縮体1にあって、シリンダ体11は、内筒11aと外筒11bを有する複筒構造に形成されていて、この内筒11aと外筒11bとの間を作動油の流路Lに設定してなるとしている。
【0034】
このとき、この流路Lは、いわゆる中間部への隔壁部11cの形成で、伸側室R1に連通する流路部分L1と圧側室R2に連通する流路部分L2とに画成されるとしている。
【0035】
なお、以上からすれば、この伸縮体1にあっては、図示しないが、上記の伸側室R1と圧側室R2からそれぞれシリンダ体11の外部に延在されるいわゆるバイパス路たる管路を設け、この管路を後述する減衰部2に連結するとしても、シリンダ体11の縮径化の上からは否定されないと言い得る。
【0036】
しかしながら、この場合には、管路がシリンダ体11の外部に露呈する分、たとえば、この管路を接続した伸縮体1を有する緩衝装置を搬送したりあるいは取り扱ったりする場合のいわゆる操作性を悪くする危惧がある点で好ましい選択とはされないであろう。
【0037】
つぎに、減衰部2は、上記の伸縮体1におけるシリンダ体11の外周に連設されるハウジング21内に収装されて、伸縮体1からの作動油の通過時に所定の減衰作用をする減衰バルブ22を有してなるとしている。
【0038】
このとき、図示するところでは、ハウジング21は、後述するブロック4を介してであるが、ボルト23(図3参照)の利用下に伸縮体1におけるシリンダ体11の外周に連設されるとしている。
【0039】
それゆえ、このボルト23の利用による場合には、後述する減衰バルブ22の構成やこの減衰バルブ22に対する制御が異なるなどで、減衰部2に複数のいわゆるバージョンがある場合に、その選択されたバージョンの減衰部2を伸縮体1に連設することが可能になる。
【0040】
のみならず、実現性には欠けるかも知れないが、ボルト23を利用する場合には、仮に減衰部2における減衰バルブ22の設定が適切でないとされるとき、その減衰バルブ22を異なる設定のものに交換することを可能にし得る点で有利になると言い得る。
【0041】
ところで、この減衰部2にあって、減衰バルブ22が単数とされると共に、二つのチェック弁24を有してなるとして、伸縮体1の伸縮作動時に伸縮体1から流出される作動油が全て単一の減衰バルブ22を通過するとしている。
【0042】
それゆえ、このいわゆるユニフローと称される制御構造による場合には、伸縮体1の伸縮作動時に、すなわち、伸長作動時および収縮作動時にそれぞれ同じ特性の減衰作用を期待できることになる。
【0043】
これに対して、図5に示す減衰部2にあっては、バイフローと称される減衰構造を構成するとしており、伸縮体1の伸長作動時に伸側室R1から流出される作動油は、減衰バルブ25を通過して圧側室R2に流入すると共に、この圧側室R2で不足する作動がリザーバ3からチェック弁26を介して補給されるとしている。
【0044】
また、伸縮体1の収縮作動時に圧側室R2から流出される作動油は、一部が減衰バルブ27を通過して伸側室R1に流入すると共に、いわゆるロッド体積分に相当する作動油が減衰バルブ28を介してリザーバ3に流出されることになる。
【0045】
以上からすれば、この図5に示す減衰部2にあっては、減衰バルブ25,27,28の作動するところを任意に設定することで、伸縮体1の伸縮作動時に好ましい減衰特性を発現させることが可能になる。
【0046】
そして、リザーバ3は、減衰部2におけるハウジング21に連設されるケーシング31内に形成されて減衰部2に連通してなるもので、具体的には、閉鎖された空間を構成するタンクからなるとする。
【0047】
ところで、このリザーバ3は、図示するところでは、言わば開放されていないタンクからなるとし、また、それで充分であるとしているが、この緩衝装置が利用される場面によっては、リザーバ3がいわゆるアキュムレータ構造に形成されていて、エアバネ力を具有するとしても良い。
【0048】
そして、リザーバ3がアキュムレータ構造に形成される場合には、そのエアばね力によって伸縮体1を伸長状態に維持することを常態とし得ることになる点で有利となる。
【0049】
つぎに、このリザーバ3にあって、ケーシング31は、ボルト32の利用下に前記した減衰部2におけるハウジング21に連設されてなる(図4参照)としており、それゆえ、このボルト32の利用でケーシング31を減衰部2におけるハウジング21に連設し得るとする場合には、伸縮体1が配在される空間の状況によってリザーバ3の構成が選択されるとするとき、いわゆるそれ向きのリザーバ3、すなわち、ケーシング31を選択することが可能になる。
【0050】
のみならず、ハウジング21においてボルト32の螺合方向をいわゆる両方向から選択できるように設定されていることが条件になるが、ボルト32の螺合方向を選択することで、図2中に仮想線図で示すように、リザーバ3たるケーシング31をいわゆる逆向きに減衰部2たるハウジング21に連設することが可能になる。
【0051】
そして、ケーシング31を逆向きにハウジング21に連設することで、たとえば、建築物の壁内に配在される伸縮体1が斜めの他、正立あるいは倒立に配在されるとき、リザーバ3におけるエアが減衰部2に晒されるような事態になることをあらかじめ回避できる設定とし得ることになる点で有利となる。
【0052】
ところで、上記したようなケーシング31の向きを選択するとき、このケーシング31が連設されるハウジング21、すなわち、前記した減衰部2の向きも併せて選択されることが容易に予想される。
【0053】
このような要請があるとき、伸縮体1の向きはそのままにしながら、減衰部2およびリザーバ3の向きをいわゆる逆にし得るようにするために、図示するところでは、ブロック4を伸縮体1におけるシリンダ体11と減衰部2におけるハウジング21との間に介装するとしている。
【0054】
すなわち、このブロック4は、図5に示すように、前記した伸側室R1に連通するポート4aと、同じく圧側室R2に連通するポート4bとを有してなるとしている。
【0055】
そして、図示するところでは、両方のポート4a,4bが平行する正流設定とされているが、両方のポート4a,4bをクロスさせる逆流設定のもの(図示せず)を有するとしている。
【0056】
それゆえ、このブロック4の選択で、すなわち、二本のポート4a,4bが平行するかクロスするかの選択で、前記した減衰部2、すなわち、ハウジング21の向きの変更を容易に実践し得ることになる。
【0057】
ちなみに、上記のブロック4がハウジング21と別体とされて配在されることに代えて、図示しないが、ハウジング21に一体化されて、すなわち、このブロック4の配置を省略しながらハウジング21のシリンダ体11に対する向きを変更するようにしても良いことはもちろんである。
【0058】
以上のように、この発明による緩衝装置にあっては、伸縮体1におけるシリンダ体11の径を小さく抑えることが可能になり、このシリンダ体11に連設される減衰部2におけるハウジング21およびリザーバ32おけるケーシング31の外径寸法がシリンダ体11の外径寸法Wと同一あるいはほぼ同一とされるから、シリンダ体11が、たとえば、建築物における壁の中のような平板状になる言わば狭い空間に納まるように設定されるとき、このシリンダ体11にハウジング21およびケーシング31を一体化した状態でこの緩衝装置の上記の空間への配置が実現可能になる。
【0059】
また、この発明による緩衝装置にあっては、ハウジング21に対してケーシング31を連設する方向を逆方向にすることが可能になり、したがって、ケーシング31を逆向きにハウジング21に連設することで、たとえば、建築物の壁内に配在される伸縮体1が斜めの他、正立あるいは倒立に配在されるとき、リザーバ3におけるエアが減衰部2に晒される事態をあらかじめ回避できることになる。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】この発明による緩衝装置を原理的に示す図である。
【図2】図1に示すところを具体化した一実施形態を示す正面図である。
【図3】図2に示すところに対して伸縮体を最収縮させた状態で示す右側面図である。
【図4】図2に対する底面図である。
【図5】減衰部の他の実施形態をリザーバと共に示す原理図である。
【符号の説明】
【0061】
1 伸縮体
2 減衰部
3 リザーバ
4 ブロック
4a,4b ポート
11 シリンダ体
11a 内筒
11b 外筒
12 ロッド体
21 ハウジング
31 ケーシング
L 流路
R1 伸側室
R2 圧側室
W シリンダ体における外径寸法

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外力の作用時にシリンダ体に対してロッド体を出没させながら伸縮して作動油を流出入させる伸縮体と、この伸縮体におけるシリンダ体の外周に連設されるハウジング内に収装されて伸縮体からの作動油の通過時に所定の減衰作用をする減衰部と、この減衰部におけるハウジングに連設されるケーシング内に形成されて減衰部に連通するリザーバとを有してなり、伸縮体におけるシリンダ体が内筒および外筒を有する複筒構造に形成されると共に、内筒内に摺動可能に収装されたピストンが内筒内に伸側室と圧側室とを画成し、かつ、内筒と外筒との間が伸側室および圧側室に独立して連通する流路に設定される一方で、ハウジングおよびケーシングの同一方向となる外径寸法がシリンダ体における同一方向の外径寸法と同一あるいはほぼ同一となるように設定されて、少なくとも伸縮体の配在を許容する平板状の空間への配置が可能とされてなることを特徴とする緩衝装置
【請求項2】
ケーシングがその軸芯線をシリンダ体に平行させながらハウジングの軸芯線に一致させあるいはほぼ一致させてなる請求項1に記載の緩衝装置

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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