切換弁構造
【課題】 伸縮体における伸縮の可不可の制御と、この伸縮体の伸縮時における最適な減衰力の発生を可能にする流体圧回路の具現化にあって、切換弁を高価にする構成の採用を回避する。
【解決手段】 伸縮体１とリザーバタンクＴとを接続する流路Ｌ中に配設の減衰手段２の上流側に配設のロック弁における可不可を選択する切換弁３２が伸縮体１側から誘導のパイロット圧の供給で連通ポジションに切り換わると共に、この切換状態が状態維持手段２０で維持され、上記のパイロット圧の解除時に状態維持手段２０におけるスプール２１の手動操作による強制移動で切換弁３２が遮断ポジション３２ｂに切り換えられる。
【解決手段】 伸縮体１とリザーバタンクＴとを接続する流路Ｌ中に配設の減衰手段２の上流側に配設のロック弁における可不可を選択する切換弁３２が伸縮体１側から誘導のパイロット圧の供給で連通ポジションに切り換わると共に、この切換状態が状態維持手段２０で維持され、上記のパイロット圧の解除時に状態維持手段２０におけるスプール２１の手動操作による強制移動で切換弁３２が遮断ポジション３２ｂに切り換えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、切換弁構造に関し、特に、減衰作用をする伸縮体を有する免震装置あるいは大型機器に利用される流体圧回路を構成する切換弁への具現化に向く切換弁構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
減衰作用をする伸縮体を有する免震装置あるいは大型機器に利用される流体圧回路としては、これまでに種々の提案があり、たとえば、特許文献１には、免震装置を構成するボールアイソレータなどの免震支承に並列される油圧シリンダなどの伸縮体の伸縮と、この伸縮体の伸縮に伴う減衰作用を可能にする提案が開示されている。
【０００３】
すなわち、この文献開示の流体圧回路は、伸縮体とリザーバタンクとを接続する流路中に減衰手段を有し、この減衰手段は、伸縮体からの作動油が通過するとき、伸縮体の伸縮を抑制する減衰作用を具現化する。
【０００４】
その一方で、この流体圧回路は、上記の流路中にあって、減衰手段の上流側に配設されて減衰手段の作動の可不可を選択するロック機構を有し、このロック機構は、流路を開閉するロック弁と、このロック弁に接続されてこのロック弁の作動の可不可を選択する切換弁とを有してなる。
【０００５】
そして、この流体圧回路にあって、ロック機構における切換弁は、常閉型のオンオフ弁たるソレノイドバルブからなり、伸縮体やその周辺などに設けられる種々の検知手段からの信号に基づく通電時に連通ポジション（オン状態）に切り換わってロック弁のオン作動を許容し、通電解除時に遮断ポジション（オフ状態）に戻ってロック弁をオフ作動させ、このロック弁をロック状態に維持する。
【０００６】
それゆえ、この文献開示の流体圧回路にあって、ロック機構における切換弁は、たとえば、免震支承に並列する伸縮体が風による微小なストロークで伸縮する場合に、ロック機構におけるロック弁をロック状態に維持し、伸縮体の伸縮を阻止して、たとえば、構築物の風による揺れを阻止する。
【０００７】
一方、この流体圧回路にあって、上記の切換弁は、伸縮体が地震による揺れで大きいストロークで伸縮する場合には、通電されてオン状態になり、上記のロック弁をオン作動（開放作動）させて減衰手段の作動による減衰力発生で伸縮体の伸縮を抑制し、たとえば、構築物における横揺れを速やかに鎮静化する。
【０００８】
そして、地震の揺れによる伸縮体の伸縮が収まると、センサーが検知したりタイマーを経るなどしたりして切換弁への通電が解除され、したがって、切換弁がオフ状態に復帰し、上記のロック弁のオフ作動（閉鎖作動）を保障する。
【０００９】
ちなみに、上記の文献開示の流体圧回路にあっては、伸縮体の伸縮ストロークが極めて大きく、したがって、減衰手段を通過する作動油量が過大になる場合には、ロック機構の上流側に配設のリリーフ弁が作動して、その過大となる伸縮体からの作動油をリザーバタンクに放出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５‐３５１３２０号公報（要約，明細書中の段落０００７，同００１７，図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した文献開示の流体圧回路にあっては、切換弁の作動によるロック弁の作動、すなわち、所定のロック機能の発揮および減衰機能の発揮について、基本的に不具合がある訳ではないが、実施に際して、些かの不具合があると指摘される可能性がある。
【００１２】
すなわち、上記した文献開示の提案にあって、ロック機構における切換弁は、種々のセンサーなどからなる検知手段からの信号に基づく通電でオン状態に切り換わり、通電解除でオフ状態に戻るソレノイドバルブからなる。
【００１３】
それゆえ、この流体圧回路を利用する場合には、減衰手段およびロック機構の作動を保障すべく、ロック機構における切換弁における適正な作動のために、種々のセンサーなどからなる検知手段が伸縮体やその周辺に配設されることが必須になり、その配設を要しない場合に比較すると、この流体圧回路を具体化する構成を高価なものにする危惧がある。
【００１４】
そして、上記の流体圧回路にあっては、切換弁がソレノイドバルブからなるから、切換弁が電気部品の経年劣化で作動不能にならないようにするために、あらかじめ電気部品を交換するなどのメンテナンスを必須にし、性能保障を容易にしない不具合がある。
【００１５】
この発明は、上記した事情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、伸縮体における伸縮の可不可の制御と、この伸縮体の伸縮時における最適な減衰力の発生を可能にする流体圧回路の具現化にあって、その構成要素たる切換弁を高価にする構成の採用を回避して、その流体圧回路における汎用性の向上を期待するのに最適となる切換弁構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記した目的を達成するために、この発明による切換弁構造の構成を基本的には、伸縮体とリザーバタンクとを接続する流路中に配設されて作動流体の通過時に所定の減衰作用をする減衰手段と、この減衰手段の上流側に配設されて上記の流路の開閉を可能にするロック機構とを有し、このロック機構が作動時に上記の流路を開閉するロック弁と、このロック弁に接続されて外部信号の入力時あるいは解除時にこのロック弁の作動の可不可を可能にする切換弁とを有してなる流体圧回路にあって、上記の切換弁に入力される外部信号が上記のロック弁の上流側たる上記の伸縮体から誘導されるパイロット圧とされる一方で、上記の切換弁が上記の外部信号たるパイロット圧の供給時あるいは解除時に切り換えられて上記のロック弁の作動を許容する連通ポジションおよび上記のロック弁の作動を阻止する遮断ポジションを有し、この切換弁における連通ポジションあるいは遮断ポジションが上記の外部信号たるパイロット圧の供給時あるいは解除時に状態維持手段で維持されて上記のロック弁の作動の可不可状態を継続すると共に、この状態維持手段が外力操作によって上記の切換弁における連通ポジションから遮断ポジションへの切り換えあるいは上記の遮断ポジションから連通ポジションへの切り換えを可能にしてなるとする。
【発明の効果】
【００１７】
それゆえ、この発明によれば、伸縮体とリザーバタンクとを接続する流路中に配設されて作動流体の通過時に所定の減衰作用をする減衰手段と、この減衰手段の上流側に配設されて上記の流路の開閉を可能にするロック機構とを有し、このロック機構が作動時に上記の流路を開閉するロック弁と、このロック弁に接続されて外部信号の入力時あるいは解除時にこのロック弁の作動の可不可を可能にする切換弁とを有してなる流体圧回路にあって、上記の切換弁に入力される外部信号が上記のロック弁の上流側たる上記の伸縮体から誘導されるパイロット圧とされるから、切換弁が入力される外部信号を電気的信号にするソレノイドバルブからなる場合に比較して、切換弁およびこれに電気的に接続される関連部品における経年劣化による作動不能を招来させないためにする電気部品の交換などのメンテナンスを不要にし、性能保障を容易にする。
【００１８】
そして、この発明によれば、切換弁がパイロット圧を外部信号にするから、伸縮体やその周辺に電気的信号を出力するための種々の検知手段を設ける必要がなく、また、検知手段からの検知結果を電気的信号にするための演算処理などする制御手段を設ける必要もなく、この流体圧回路を具現化する装置全体の複雑化や大型化などの回避が容易になる。
【００１９】
一方、この流体圧回路にあって、切換弁が外部信号たるパイロット圧の供給時あるいは解除時に切り換えられてロック弁の作動を許容する連通ポジションおよびロック弁の作動を阻止する遮断ポジションを有する一方で、この切換弁における連通ポジションあるいは遮断ポジションがパイロット圧の供給時あるいは解除時に状態維持手段で維持されて、この切換弁がロック弁の作動可不可状態を継続すると共に、この状態維持手段が外力操作によって上記の切換弁における連通ポジションから遮断ポジションへの切り換えあるいは遮断ポジションから連通ポジションへの切り換えを可能にしてなるから、連通ポジションから遮断ポジションへの切り換えあるいは遮断ポジションから連通ポジションへの切り換えがセンサーなどの検知手段やタイマーなどを利用して自動的に切り換わる場合に比較して、この切換弁における構成の簡素化が可能になり、この切換弁を有する流体圧回路を具現化する装置類におけるコストの高騰化を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】伸縮体を有する免震装置を原理的に示す図である。
【図２】この発明の切換弁構造を具現化する流体圧回路を原理的に示す回路図である。
【図３】この発明の切換弁構造を具現化する切換弁の一実施形態を示す断面図である。
【図４】図３に示す切換弁の作動状態を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、この発明による切換弁構造は、たとえば、図１に示すように、構築物Ａと地盤Ｇとの間に配設されて減衰作用をする伸縮体１を有する免震装置に利用される流体圧回路の具現化に向く。
【００２２】
免震装置は、上記の伸縮体１に言わば並列される積層ゴム支柱からなる免震支承Ｓを有しており、この免震支承Ｓは、たとえば、地震によって地盤Ｇが横揺れするときに、この地盤Ｇの横揺れを構築物Ａに伝播させないように機能する。
【００２３】
そして、伸縮体１は、たとえば、地震による地盤Ｇの横揺れに起因して構築物Ａが横揺れするとき、この構築物Ａにおける横揺れを速やかに鎮静化するための減衰作用をする。
【００２４】
このことからすると、上記の免震支承Ｓについては、図示する積層ゴム支柱からなるのに代えて、図示しないが、凡そ免震機能を発揮する限りには、ボールアイソレータなどからなるとしても良い。
【００２５】
ちなみに、この流体圧回路は、その構成からすると、図示しないが、上記の伸縮体１が床面などに設置されて大型機器に連結され、この大型機器における減衰作用を具現化するとしても良い。
【００２６】
伸縮体１は、たとえば、液体圧シリンダたる油圧シリンダからなり、図２に示すように、この油圧シリンダは、シリンダ体１ａと、このシリンダ体１ａに対して出没可能に連繋するロッド体１ｂと、このロッド体１ｂに連設されながらシリンダ体１ａ内に摺動可能に収装されてこのシリンダ体１ａ内にロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２を画成するピストン体１ｃとを有してなる。
【００２７】
そして、この油圧シリンダたる伸縮体１にあって、上記のロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２は、シリンダ体１ａの外に配設の連通路１ｄを介して連通可能とされる一方で、この連通路１ｄに配設のチェック弁１ｅで、ピストン側室Ｒ２のロッド側室Ｒ１への連通が許容される一方で、その逆の流れとなるロッド側室Ｒ１のピストン側室Ｒ２への連通が遮断される、いわゆる、ユニフロー型に設定されている。
【００２８】
また、この伸縮体１にあっては、後述する排出路たるメインの流路Ｌの他に設けられる吸い込み路１ｆを介してのリザーバタンクＴからの作動油のピストン側室Ｒ２への流入が許容されており、この吸い込み路１ｆには、ピストン側室Ｒ２側からの作動油のリザーバタンクＴへの逆流を阻止するチェック弁１ｇが配設されている。
【００２９】
それゆえ、上記の伸縮体１にあっては、ロッド体１ｂがシリンダ体１ａ内に没入する収縮作動時に、リザーバタンクＴへの流出をチェック弁１ｇで阻止されたピストン側室Ｒ２の作動油が連通路１ｄおよびこの連通路１ｄに配設のチェック弁１ｅを介してシリンダ体１ａ内のロッド側室Ｒ１に流入し、このロッド側室Ｒ１から切換弁構造を構成するメインの流路Ｌに流入する。
【００３０】
そして、上記と逆に、ロッド体１ｂがシリンダ体１ａ内から突出する伸長作動時には、ピストン体１ｃの移動で収縮されるロッド側室Ｒ１からの作動油が連通路１ｄのチェック弁１ｅで反対側のピストン側室Ｒ２への流入を阻止されるため上記のメインの流路Ｌに流入する。
【００３１】
なお、ピストン体１ｃの移動で膨張するピストン側室Ｒ２には、リザーバタンクＴからの作動油が吸い込み流路１ｆおよびこの流路１ｆ中のチェック弁１ｇを介して補充される。
【００３２】
なお、上記の伸縮体１は、油圧シリンダからなり、したがって、作動流体に作動油を利用するが、流体圧シリンダとされる限りには、他の流体を使用しても良く、たとえば、錆などの弊害がなければ水を作動流体にしても良い。
【００３３】
また、図示するところでは、上記の伸縮体１が油圧シリンダからなるが、凡そ流体の流出入で伸縮する限りには、免震装置や他の機器類に適用するにあたり強度などの不具合がなければ、たとえば、油圧シリンダ以外にも流体の流出入で伸縮可能とされる容器が利用されても良い。
【００３４】
ところで、流体圧回路は、基本的には、伸縮体１におけるロッド側室Ｒ１とリザーバタンクＴとを接続するメインの流路Ｌ中に配設されて作動流体たる作動油の通過時に所定の減衰作用をする減衰手段２と、この減衰手段２の上流側に配設されて上記の流路Lの開閉を可能にするロック機構３とを有してなる。
【００３５】
そして、ロック機構３は、作動時に上記の流路Lを開閉するロック弁３１と、このロック弁３１に接続されて外部信号の入力時あるいは解除時にロック弁３１の作動の可不可を可能にする切換弁３２とを有してなる。
【００３６】
まず、減衰手段２は、作動油の通過時に所定の減衰作用をするもので、それゆえ、その具体的な構成については、任意の構成を選択できるが、図示するところでは、メインの流路Ｌにおける油圧状況に応じた減衰作用を具現化できる可変型の減衰弁からなる。
【００３７】
この可変型の減衰弁からなる減衰手段２にあっては、伸縮体１の伸縮速度に応じて減衰特性を変化させ得るので、伸縮体１を適用する免震装置に最適な減衰特性を得られる点で有利となる。
【００３８】
なお、減衰手段２として、単なる絞り弁を使用しても良いが、この場合は、図示しないが、伸縮体１とリザーバタンクＴとの間で並列する複数の流路Ｌがそれぞれ減衰手段２とロック機構３におけるロック弁３１とを有すると共に、各減衰手段２がそれぞれ異なる減衰特性を発揮する設定の場合の利用に向くであろう。
【００３９】
つぎに、ロック機構３におけるロック弁３１は、具体的には、弁体たるポペット３１ａを有し、このポペット３１ａは、流路Ｌ中に形成される弁座３１ｂに附勢手段３１ｃで附勢された状態で着座しながら上記弁座３１ｂよりも上流側の油圧をポペット３１ａの背面側に導く通路３１ｄを有し、この通路３１ｄには絞り３１ｅを有し、さらに、図１中で右端面側となる附勢手段３１ｃを有する背面側を後述する切換弁３２に連通している。
【００４０】
それゆえ、このロック弁３１にあっては、図示するように、ポペット３１ａが前進状態にあって弁座３１ｂに着座した状態にあるときに流路Ｌを閉鎖し、したがって、伸縮体１におけるロッド側室Ｒ１からの作動油が流路Ｌを介して後述する減衰手段２側、すなわち、リザーバタンクＴに流出し得なくなり、その結果、伸縮体１が伸縮不能なロック状態に維持される。
【００４１】
そして、このロック弁３１にあっては、図示しないが、ポペット３１ａが附勢バネ３１ｃの附勢力に打ち勝って図中で右行するように後退するときに流路Ｌを開放し、したがって、伸縮体１におけるロッド側室Ｒ１からの作動油が流路Ｌおよび減衰手段２を介してリザーバタンクＴに流出することを許容し、このとき、減衰手段２が作動油の通過によって所定の減衰作用を具現化する。
【００４２】
なお、図２に示す実施形態において、ロック弁３１は、ポペット３１ａを有するが、このポペット３１ａが機能するところを勘案すると、これに代えて、図示しないが、弁体としてスプールを有しても良い。
【００４３】
また、上記したところでは、ロック弁３１は、前進時に流路Ｌを閉鎖し、後退時に流路Ｌを開放するが、この発明が意図するところからすれば、これに代えて、前進時に流路Ｌを開放し、後退時に流路Ｌを閉鎖するとしても良い。
【００４４】
切換弁３２は、この発明に言う切換弁構造を具現化するもので、基本的には、パイロット切換弁からなり、外部信号たるパイロット圧の供給時に切り換わって上記のロック弁３１におけるポペット３１ａの背面側のリザーバタンクＴへの連通を許容する連通ポジション３２ａと、外部信号たるパイロット圧の解消時でもあるパイロット圧の供給前の状態に維持されて上記のロック弁３１におけるポペット３１ａの背面側のリザーバタンクＴへの連通を阻止する遮断ポジション３２ｂとを有している。
【００４５】
そして、この切換弁３２にあって、上記の連通ポジション３２ａおよび遮断ポジション３２ｂの維持については、この切換弁３２に組み込まれた後述の状態維持手段２０によって維持されるとし、また、この状態維持手段２０に対する手動操作などで連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂへの復帰作動を可能にする。
【００４６】
なお、状態維持手段２０は、外力操作によって切換弁３２を連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂに、あるいは、遮断ポジション３２ｂから連通ポジション３２ａに切り換えることを可能にするが、図示するところでは、遮断ポジション３２ｂから連通ポジション３２ａへの切り換えは、上記したように、外部信号たるパイロット圧の供給時に実践され、逆の連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂへの切り換えが手動操作で具現化される。
【００４７】
そして、切換弁３２にあって、連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂに切り換えるとき、すなわち、状態維持手段２０の実働は、センサーなどの検知手段やタイマーなどを利用して自動的に実践されるのではなく、言わば手動操作で実践されるとするから、たとえば、ハンマーの打撃で実現されても良い。
【００４８】
それゆえ、この切換弁３２にあっては、図示するように、遮断ポジション３２ｂに維持されるときに、上記したロック弁３１におけるポペット３１ａの背面側のリザーバタンクＴへの連通を遮断し、したがって、ロック弁３１を開放作動し得なくする。
【００４９】
そして、この切換弁３２にあっては、図示しないが、後述するパイロット圧の供給を受けて連通ポジション３２ａに切り換えられるときに、上記したロック弁３１におけるポペット３１ａの背面側のリザーバタンクＴへの連通を許容して上記のロック弁３１の開放作動を許容する。
【００５０】
また、この切換弁３２にあっては、状態維持手段２０で連通ポジション３２ａあるいは遮断ポジション３２ｂを維持し得るから、パイロット圧が解消され、したがって、この切換弁３２が遮断ポジション３２ｂに戻されても良い状況になっても、言わばすぐさま遮断ポジション３２ｂに戻らない。
【００５１】
その結果、たとえば、この切換弁３２が連通ポジション３２ａに切り換わり、したがって、爾後に伸縮体１の伸縮が鎮静化された状態になっても、すぐさま遮断ポジション３２ｂに戻らないが、この流体圧回路を有する免震装置の利用の実際を鑑みるとそれで足りると言い得る。
【００５２】
すなわち、たとえば、地震で構築物Ａが横揺れし、このとき、流体圧回路において、切換弁３２が連通ポジション３２ａに切り換わり、したがって、伸縮体１の伸縮が許容され、その後、地震が収まり、構築物Ａの横揺れが収まり、したがって、伸縮体１の伸縮が収まったとき、たとえば、直ちに人が構築物Ａの床下に潜って、この切換弁３２において遮断ポジション３２ｂに戻す作業をすることは余りないと言い得る。
【００５３】
つまり、地震による構築物Ａの揺れが収まった後は、構築物Ａに異変がないかが点検されるであろうが、免震装置を構成する流体圧回路において、切換弁３２が直ちに遮断ポジション３２ｂに戻されなければならない必要性は少ないと言い得る。
【００５４】
以上からすると、この発明におけるように、切換弁３２において、遮断ポジション３２ｂへの戻し操作は、状態維持手段２０を利用した手動操作、たとえば、ハンマー打撃によることで充分であり、また、手動操作で遮断ポジション３２ｂに戻す場合には、センサー類やタイマーなどを利用して言わば自動的に遮断ポジション３２ｂに戻す場合に比較して、この切換弁３２の構成をいたずらに複雑にしなくて済み、部品コストの上からも有利になる。
【００５５】
上記した切換弁３２にあっては、外部信号たるパイロット圧の供給時に連通ポジション３２ａに切り換わり、外部信号たるパイロット圧の解消時に遮断ポジション３２ｂに戻るとするが、この発明が意図するところからすれば、これに代えて、パイロット圧の解消時に連通ポジション３２ａに切り換わり、パイロット圧の供給時に遮断ポジション３２ｂに戻るとしても良い。
【００５６】
それゆえ、この切換弁３２にあっては、外部信号を電気的信号にするソレノイドバルブからなる場合に比較して、切換弁３２自体およびこれに電気的に接続される関連部品における経年劣化による作動不能を招来させないためにする電気部品の交換などのメンテナンスを不要にし、性能保障を容易にする。
【００５７】
そして、この切換弁３２によれば、パイロット圧を外部信号にするから、伸縮体１やその周辺に電気的信号を出力するための種々の検知手段を設ける必要がなく、また、検知手段からの検知結果を電気的信号にするための演算処理などする制御手段を設ける必要もなく、この流体圧回路を具現化する装置全体の複雑化や大型化などの回避が容易にする。
【００５８】
ところで、この切換弁３２における状態維持手段２０は、図３および図４に示すように、スプール２１とディテント機構を備え、このディテント機構が切換弁３２における外部信号たるパイロット圧の供給前の図３に示す遮断ポジション３２ｂ（図２参照）を維持すると共に、切換弁３２における外部信号たるパイロット圧の供給時の図４に示す連通ポジション３２ａ（図２参照）を維持する。
【００５９】
具体的に看ると、このディテント機構は、状態維持手段２０を構成するスプール２１における細径部２１ａからなる凹部と、この凹部に出没可能とされるボール２２と、このボール２２を受けるプッシャ２３と、このプッシャ２３の進退に追随してロック弁３１とリザーバタンクＴとを結ぶ流路を開閉するチェック弁２４とを有してなる。
【００６０】
そして、このディテント機構にあって、上記のチェック弁２４がいわゆるシート部に離着座するボール２４ａとこのボール２４ａを背後側から附勢するバネ２４ｂとを有し、このバネ２４ｂの附勢力で上記のプッシャ２３が前進方向に附勢され、このプッシャ２３が上記のボール２２を附勢する。
【００６１】
一方、状態維持手段２０は、前記したように、外力操作によって遮断ポジション３２ｂから連通ポジション３２ａに切り換えることを可能にするもので、図示するところでは、上記のスプール２１を有してなる。
【００６２】
そして、この状態維持手段２０にあって、スプール２１は、前記した細径部２１ａを挟むように大径部２１ｂと小径部２１ｃとを有し、この大径部２１ｂと小径部２１ｂとの間に画成される容室たる上記の細径部２１ａからなる凹部にパイロット流路４を介して外部信号たるシーケンス弁４１で設定されるパイロット圧を流入させる。
【００６３】
それゆえ、このスプール２１にあっては、上記した凹部にパイロット圧が作用すると、大径部２１ｂと小径部２１ｃとの受圧面差から遮断ポジション３２ｂから図３中で左行して、図４に示すように連通ポジション３２ａに切り換わる。
【００６４】
そして、この状態維持手段２０によって、すなわち、ディテント機構を構成する凹部から後退するようにして抜け出したボール２２がチェック弁２４を構成する附勢バネ２４ｂのバネ力でスプール２１の小径部に２１ｃに押し付けられることで切換弁３２における切換状態が維持される。
【００６５】
そして、図４に示すように、スプール２１が左行するときには、チェック弁２４が開放状態になり、ロック弁３１の背後側がリザーバタンクＴ側に連通し、したがって、このロック弁３１が開放作動で減衰手段２の作動を保障される。
【００６６】
また、図４に示す状態から上記した凹部片パイロット圧画の供給が解消されるとき、すなわち、伸縮体１（図２参照）の伸縮が停止されて、この伸縮体１側からの油圧作用がなくなることでパイロット圧が解消されると、スプール２１が図２３に示す遮断ポジション３２ｂに戻り得ることになる。
【００６７】
すなわち、前記した文献開示のソレノイドバルブからなる切換弁にあってもそうであるが、この種の切換弁の多くが、外部入力が解消するときに復元要素たる附勢バネのバネ力で旧状に復するとするが、この発明の切換弁３２にあっては、外部入力たるパイロット圧が解消されたからと言って、直ちに遮断ポジション３２ｂに戻ることはない。
【００６８】
すなわち、前記したように、この切換弁３２は、附勢バネのような復元要素を有しないから、言わば自然に旧状には復さず、改めて外力を入力しないと旧状には復さない。
【００６９】
そして、改めて入力する外力は、前記した状態維持手段２０を構成するスプール２１に入力されるもので、具体的には、スプール２１が強制的に移動されない限りに、旧状に復帰できないとしている。
【００７０】
このとき、スプール２１における細径部２１ａからなる凹部にあって、パイロット圧が解消されているから、スプール２１は、図４に示す遮断ポジション２３ｂから図３に示す連通ポジション３２ａに容易に移行し得る。
【００７１】
そして、スプール２１が移行して遮断ポジション３２ｂに復帰した後は、この状態が状態維持手段２０を構成するディテント機構で維持される。
【００７２】
それゆえ、上記した切換弁３２、すなわち、この発明の切換弁構造によれば、 流体圧回路にあって、切換弁３２が外部信号たるパイロット圧の供給時に切り換えられてロック弁３１の作動を許容する連通ポジション３２ａおよびパイロット圧の解除時に切換可能とされる遮断ポジション３２ｂを有する一方で、この切換弁３２における連通ポジション３２ａあるいは遮断ポジション３２ｂが状態維持手段２０で維持されると共に、この状態維持手段２０が外力操作によって切換弁３２における連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂへの切り換えを可能にしてなるから、このポジションの切り換えがセンサーなどの検知手段やタイマーなどを利用して自動的に切り換わる場合に比較して、この切換弁３２における構成の簡素化を可能にし、この切換弁３２を有する流体圧回路を具現化する装置類におけるコストの高騰化を回避できる。
【００７３】
一方、前記したように、この発明にあって、切換弁３２には、外部信号としてパイロット圧が供給され、そして、このパイロット圧は、図示するところにあって、前記したロック機構３を構成するロック弁３１の上流側となる伸縮体１からパイロット流路４を介して誘導される。
【００７４】
すなわち、パイロット流路４は、基端が前記したメインの流路Ｌに接続され、途中にパイロット圧を設定するシーケンス弁４１を有すると共に、このパイロット流路４におけるいわゆる逆流、すなわち、伸縮体１側からのパイロット流路４への安定した油圧の供給を可能にするチェック弁４２を有して、切換弁３２にパイロット圧を誘導する。
【００７５】
ちなみに、図示する切換弁３２にあっては、これが遮断ポジション３２ｂにあるときにこの遮断ポジション３２ｂとリザーバタンクTとを連通する流路中に絞り３２ｃを有してなるが、この絞り３２ｃは、遮断ポジション３２ｂにおける急激な圧抜けを阻止する。
【００７６】
すなわち、前記した切換弁３２においては、連通ポジション３２ａにあるのを遮断ポジション３２ｂに戻す操作の際に、パイロット圧が残存し、したがって、連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２bへの戻し操作が円滑に実現できなくなることを回避するための圧抜きを可能にするが、だからと言って、急激に圧抜けする場合には、連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂに急激に切り換わり、仮に、このとき、伸縮体１が完全にいわゆる中立状態に戻っていないまま伸縮が阻止されることを回避することにある。
【００７７】
それゆえ、この絞り３２ｃにあっては、前記したように、切換弁３２の実際の作動を勘案すると、すなわち、切換弁３２において経時的に作動油が漏れてパイロット圧が解消する状態になり得ることを勘案すると、その配設が省略されても良い。
【００７８】
一方、図示する流体圧回路にあっては、伸縮体１とリザーバタンクＴとを接続するリリーフ流路５を設けると共に、このリリーフ流路５中に伸縮体１における過大油圧作用を回避するリリーフ弁５１を設けてなる。
【００７９】
それゆえ、このリリーフ流路５中にリリーフ弁５１を設ける流体圧回路にあっては、伸縮体１における過大油圧作用を回避し得るから、たとえば、地震で最伸長状態あるいは最収縮状態になるような場合にも、伸縮体１が作動油漏れなどを招来せずして伸縮可能となり、したがって、構築物Ａにおける強度に依存した耐震を実現可能にする。
【００８０】
前記したところでは、免震装置にあって、伸縮体１は、通常は伸縮が阻止されるロック状態に維持されるとしたが、この発明が意図するところは、伸縮体１の伸縮を可能にするロック機構３におけるロック弁３１の作動が切換弁３２によるとし、しかも、この切換弁３２の作動がパイロット圧を外部信号とするところにあるから、この観点からすれば、伸縮体１が通常は伸縮可能な状態にあり、地震の揺れの入力で瞬時にロック弁３１がロック状態に切り換わると共に、切換弁３２の作動が可能とされるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
減衰作用をする伸縮体を有する免震装置あるいは大型機器に利用される流体圧回路を構成する切換弁への具現化に向く。
【符号の説明】
【００８２】
１ 伸縮体
２ 減衰手段
３ ロック機構
４ パイロット流路
５ リリーフ流路
２０ 状態維持手段
２１ スプール
２１ｂ 大径部
２１ｃ 小径部
３１ ロック弁
３１ａ 弁体たるポペット
３２ 切換弁
３２ａ 連通ポジション
３２ｂ 遮断ポジション
４１ シーケンス弁
５１ リリーフ弁
Ｌ 流路
Ｔ リザーバタンク
【技術分野】
【０００１】
この発明は、切換弁構造に関し、特に、減衰作用をする伸縮体を有する免震装置あるいは大型機器に利用される流体圧回路を構成する切換弁への具現化に向く切換弁構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
減衰作用をする伸縮体を有する免震装置あるいは大型機器に利用される流体圧回路としては、これまでに種々の提案があり、たとえば、特許文献１には、免震装置を構成するボールアイソレータなどの免震支承に並列される油圧シリンダなどの伸縮体の伸縮と、この伸縮体の伸縮に伴う減衰作用を可能にする提案が開示されている。
【０００３】
すなわち、この文献開示の流体圧回路は、伸縮体とリザーバタンクとを接続する流路中に減衰手段を有し、この減衰手段は、伸縮体からの作動油が通過するとき、伸縮体の伸縮を抑制する減衰作用を具現化する。
【０００４】
その一方で、この流体圧回路は、上記の流路中にあって、減衰手段の上流側に配設されて減衰手段の作動の可不可を選択するロック機構を有し、このロック機構は、流路を開閉するロック弁と、このロック弁に接続されてこのロック弁の作動の可不可を選択する切換弁とを有してなる。
【０００５】
そして、この流体圧回路にあって、ロック機構における切換弁は、常閉型のオンオフ弁たるソレノイドバルブからなり、伸縮体やその周辺などに設けられる種々の検知手段からの信号に基づく通電時に連通ポジション（オン状態）に切り換わってロック弁のオン作動を許容し、通電解除時に遮断ポジション（オフ状態）に戻ってロック弁をオフ作動させ、このロック弁をロック状態に維持する。
【０００６】
それゆえ、この文献開示の流体圧回路にあって、ロック機構における切換弁は、たとえば、免震支承に並列する伸縮体が風による微小なストロークで伸縮する場合に、ロック機構におけるロック弁をロック状態に維持し、伸縮体の伸縮を阻止して、たとえば、構築物の風による揺れを阻止する。
【０００７】
一方、この流体圧回路にあって、上記の切換弁は、伸縮体が地震による揺れで大きいストロークで伸縮する場合には、通電されてオン状態になり、上記のロック弁をオン作動（開放作動）させて減衰手段の作動による減衰力発生で伸縮体の伸縮を抑制し、たとえば、構築物における横揺れを速やかに鎮静化する。
【０００８】
そして、地震の揺れによる伸縮体の伸縮が収まると、センサーが検知したりタイマーを経るなどしたりして切換弁への通電が解除され、したがって、切換弁がオフ状態に復帰し、上記のロック弁のオフ作動（閉鎖作動）を保障する。
【０００９】
ちなみに、上記の文献開示の流体圧回路にあっては、伸縮体の伸縮ストロークが極めて大きく、したがって、減衰手段を通過する作動油量が過大になる場合には、ロック機構の上流側に配設のリリーフ弁が作動して、その過大となる伸縮体からの作動油をリザーバタンクに放出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５‐３５１３２０号公報（要約，明細書中の段落０００７，同００１７，図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した文献開示の流体圧回路にあっては、切換弁の作動によるロック弁の作動、すなわち、所定のロック機能の発揮および減衰機能の発揮について、基本的に不具合がある訳ではないが、実施に際して、些かの不具合があると指摘される可能性がある。
【００１２】
すなわち、上記した文献開示の提案にあって、ロック機構における切換弁は、種々のセンサーなどからなる検知手段からの信号に基づく通電でオン状態に切り換わり、通電解除でオフ状態に戻るソレノイドバルブからなる。
【００１３】
それゆえ、この流体圧回路を利用する場合には、減衰手段およびロック機構の作動を保障すべく、ロック機構における切換弁における適正な作動のために、種々のセンサーなどからなる検知手段が伸縮体やその周辺に配設されることが必須になり、その配設を要しない場合に比較すると、この流体圧回路を具体化する構成を高価なものにする危惧がある。
【００１４】
そして、上記の流体圧回路にあっては、切換弁がソレノイドバルブからなるから、切換弁が電気部品の経年劣化で作動不能にならないようにするために、あらかじめ電気部品を交換するなどのメンテナンスを必須にし、性能保障を容易にしない不具合がある。
【００１５】
この発明は、上記した事情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、伸縮体における伸縮の可不可の制御と、この伸縮体の伸縮時における最適な減衰力の発生を可能にする流体圧回路の具現化にあって、その構成要素たる切換弁を高価にする構成の採用を回避して、その流体圧回路における汎用性の向上を期待するのに最適となる切換弁構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記した目的を達成するために、この発明による切換弁構造の構成を基本的には、伸縮体とリザーバタンクとを接続する流路中に配設されて作動流体の通過時に所定の減衰作用をする減衰手段と、この減衰手段の上流側に配設されて上記の流路の開閉を可能にするロック機構とを有し、このロック機構が作動時に上記の流路を開閉するロック弁と、このロック弁に接続されて外部信号の入力時あるいは解除時にこのロック弁の作動の可不可を可能にする切換弁とを有してなる流体圧回路にあって、上記の切換弁に入力される外部信号が上記のロック弁の上流側たる上記の伸縮体から誘導されるパイロット圧とされる一方で、上記の切換弁が上記の外部信号たるパイロット圧の供給時あるいは解除時に切り換えられて上記のロック弁の作動を許容する連通ポジションおよび上記のロック弁の作動を阻止する遮断ポジションを有し、この切換弁における連通ポジションあるいは遮断ポジションが上記の外部信号たるパイロット圧の供給時あるいは解除時に状態維持手段で維持されて上記のロック弁の作動の可不可状態を継続すると共に、この状態維持手段が外力操作によって上記の切換弁における連通ポジションから遮断ポジションへの切り換えあるいは上記の遮断ポジションから連通ポジションへの切り換えを可能にしてなるとする。
【発明の効果】
【００１７】
それゆえ、この発明によれば、伸縮体とリザーバタンクとを接続する流路中に配設されて作動流体の通過時に所定の減衰作用をする減衰手段と、この減衰手段の上流側に配設されて上記の流路の開閉を可能にするロック機構とを有し、このロック機構が作動時に上記の流路を開閉するロック弁と、このロック弁に接続されて外部信号の入力時あるいは解除時にこのロック弁の作動の可不可を可能にする切換弁とを有してなる流体圧回路にあって、上記の切換弁に入力される外部信号が上記のロック弁の上流側たる上記の伸縮体から誘導されるパイロット圧とされるから、切換弁が入力される外部信号を電気的信号にするソレノイドバルブからなる場合に比較して、切換弁およびこれに電気的に接続される関連部品における経年劣化による作動不能を招来させないためにする電気部品の交換などのメンテナンスを不要にし、性能保障を容易にする。
【００１８】
そして、この発明によれば、切換弁がパイロット圧を外部信号にするから、伸縮体やその周辺に電気的信号を出力するための種々の検知手段を設ける必要がなく、また、検知手段からの検知結果を電気的信号にするための演算処理などする制御手段を設ける必要もなく、この流体圧回路を具現化する装置全体の複雑化や大型化などの回避が容易になる。
【００１９】
一方、この流体圧回路にあって、切換弁が外部信号たるパイロット圧の供給時あるいは解除時に切り換えられてロック弁の作動を許容する連通ポジションおよびロック弁の作動を阻止する遮断ポジションを有する一方で、この切換弁における連通ポジションあるいは遮断ポジションがパイロット圧の供給時あるいは解除時に状態維持手段で維持されて、この切換弁がロック弁の作動可不可状態を継続すると共に、この状態維持手段が外力操作によって上記の切換弁における連通ポジションから遮断ポジションへの切り換えあるいは遮断ポジションから連通ポジションへの切り換えを可能にしてなるから、連通ポジションから遮断ポジションへの切り換えあるいは遮断ポジションから連通ポジションへの切り換えがセンサーなどの検知手段やタイマーなどを利用して自動的に切り換わる場合に比較して、この切換弁における構成の簡素化が可能になり、この切換弁を有する流体圧回路を具現化する装置類におけるコストの高騰化を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】伸縮体を有する免震装置を原理的に示す図である。
【図２】この発明の切換弁構造を具現化する流体圧回路を原理的に示す回路図である。
【図３】この発明の切換弁構造を具現化する切換弁の一実施形態を示す断面図である。
【図４】図３に示す切換弁の作動状態を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、この発明による切換弁構造は、たとえば、図１に示すように、構築物Ａと地盤Ｇとの間に配設されて減衰作用をする伸縮体１を有する免震装置に利用される流体圧回路の具現化に向く。
【００２２】
免震装置は、上記の伸縮体１に言わば並列される積層ゴム支柱からなる免震支承Ｓを有しており、この免震支承Ｓは、たとえば、地震によって地盤Ｇが横揺れするときに、この地盤Ｇの横揺れを構築物Ａに伝播させないように機能する。
【００２３】
そして、伸縮体１は、たとえば、地震による地盤Ｇの横揺れに起因して構築物Ａが横揺れするとき、この構築物Ａにおける横揺れを速やかに鎮静化するための減衰作用をする。
【００２４】
このことからすると、上記の免震支承Ｓについては、図示する積層ゴム支柱からなるのに代えて、図示しないが、凡そ免震機能を発揮する限りには、ボールアイソレータなどからなるとしても良い。
【００２５】
ちなみに、この流体圧回路は、その構成からすると、図示しないが、上記の伸縮体１が床面などに設置されて大型機器に連結され、この大型機器における減衰作用を具現化するとしても良い。
【００２６】
伸縮体１は、たとえば、液体圧シリンダたる油圧シリンダからなり、図２に示すように、この油圧シリンダは、シリンダ体１ａと、このシリンダ体１ａに対して出没可能に連繋するロッド体１ｂと、このロッド体１ｂに連設されながらシリンダ体１ａ内に摺動可能に収装されてこのシリンダ体１ａ内にロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２を画成するピストン体１ｃとを有してなる。
【００２７】
そして、この油圧シリンダたる伸縮体１にあって、上記のロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２は、シリンダ体１ａの外に配設の連通路１ｄを介して連通可能とされる一方で、この連通路１ｄに配設のチェック弁１ｅで、ピストン側室Ｒ２のロッド側室Ｒ１への連通が許容される一方で、その逆の流れとなるロッド側室Ｒ１のピストン側室Ｒ２への連通が遮断される、いわゆる、ユニフロー型に設定されている。
【００２８】
また、この伸縮体１にあっては、後述する排出路たるメインの流路Ｌの他に設けられる吸い込み路１ｆを介してのリザーバタンクＴからの作動油のピストン側室Ｒ２への流入が許容されており、この吸い込み路１ｆには、ピストン側室Ｒ２側からの作動油のリザーバタンクＴへの逆流を阻止するチェック弁１ｇが配設されている。
【００２９】
それゆえ、上記の伸縮体１にあっては、ロッド体１ｂがシリンダ体１ａ内に没入する収縮作動時に、リザーバタンクＴへの流出をチェック弁１ｇで阻止されたピストン側室Ｒ２の作動油が連通路１ｄおよびこの連通路１ｄに配設のチェック弁１ｅを介してシリンダ体１ａ内のロッド側室Ｒ１に流入し、このロッド側室Ｒ１から切換弁構造を構成するメインの流路Ｌに流入する。
【００３０】
そして、上記と逆に、ロッド体１ｂがシリンダ体１ａ内から突出する伸長作動時には、ピストン体１ｃの移動で収縮されるロッド側室Ｒ１からの作動油が連通路１ｄのチェック弁１ｅで反対側のピストン側室Ｒ２への流入を阻止されるため上記のメインの流路Ｌに流入する。
【００３１】
なお、ピストン体１ｃの移動で膨張するピストン側室Ｒ２には、リザーバタンクＴからの作動油が吸い込み流路１ｆおよびこの流路１ｆ中のチェック弁１ｇを介して補充される。
【００３２】
なお、上記の伸縮体１は、油圧シリンダからなり、したがって、作動流体に作動油を利用するが、流体圧シリンダとされる限りには、他の流体を使用しても良く、たとえば、錆などの弊害がなければ水を作動流体にしても良い。
【００３３】
また、図示するところでは、上記の伸縮体１が油圧シリンダからなるが、凡そ流体の流出入で伸縮する限りには、免震装置や他の機器類に適用するにあたり強度などの不具合がなければ、たとえば、油圧シリンダ以外にも流体の流出入で伸縮可能とされる容器が利用されても良い。
【００３４】
ところで、流体圧回路は、基本的には、伸縮体１におけるロッド側室Ｒ１とリザーバタンクＴとを接続するメインの流路Ｌ中に配設されて作動流体たる作動油の通過時に所定の減衰作用をする減衰手段２と、この減衰手段２の上流側に配設されて上記の流路Lの開閉を可能にするロック機構３とを有してなる。
【００３５】
そして、ロック機構３は、作動時に上記の流路Lを開閉するロック弁３１と、このロック弁３１に接続されて外部信号の入力時あるいは解除時にロック弁３１の作動の可不可を可能にする切換弁３２とを有してなる。
【００３６】
まず、減衰手段２は、作動油の通過時に所定の減衰作用をするもので、それゆえ、その具体的な構成については、任意の構成を選択できるが、図示するところでは、メインの流路Ｌにおける油圧状況に応じた減衰作用を具現化できる可変型の減衰弁からなる。
【００３７】
この可変型の減衰弁からなる減衰手段２にあっては、伸縮体１の伸縮速度に応じて減衰特性を変化させ得るので、伸縮体１を適用する免震装置に最適な減衰特性を得られる点で有利となる。
【００３８】
なお、減衰手段２として、単なる絞り弁を使用しても良いが、この場合は、図示しないが、伸縮体１とリザーバタンクＴとの間で並列する複数の流路Ｌがそれぞれ減衰手段２とロック機構３におけるロック弁３１とを有すると共に、各減衰手段２がそれぞれ異なる減衰特性を発揮する設定の場合の利用に向くであろう。
【００３９】
つぎに、ロック機構３におけるロック弁３１は、具体的には、弁体たるポペット３１ａを有し、このポペット３１ａは、流路Ｌ中に形成される弁座３１ｂに附勢手段３１ｃで附勢された状態で着座しながら上記弁座３１ｂよりも上流側の油圧をポペット３１ａの背面側に導く通路３１ｄを有し、この通路３１ｄには絞り３１ｅを有し、さらに、図１中で右端面側となる附勢手段３１ｃを有する背面側を後述する切換弁３２に連通している。
【００４０】
それゆえ、このロック弁３１にあっては、図示するように、ポペット３１ａが前進状態にあって弁座３１ｂに着座した状態にあるときに流路Ｌを閉鎖し、したがって、伸縮体１におけるロッド側室Ｒ１からの作動油が流路Ｌを介して後述する減衰手段２側、すなわち、リザーバタンクＴに流出し得なくなり、その結果、伸縮体１が伸縮不能なロック状態に維持される。
【００４１】
そして、このロック弁３１にあっては、図示しないが、ポペット３１ａが附勢バネ３１ｃの附勢力に打ち勝って図中で右行するように後退するときに流路Ｌを開放し、したがって、伸縮体１におけるロッド側室Ｒ１からの作動油が流路Ｌおよび減衰手段２を介してリザーバタンクＴに流出することを許容し、このとき、減衰手段２が作動油の通過によって所定の減衰作用を具現化する。
【００４２】
なお、図２に示す実施形態において、ロック弁３１は、ポペット３１ａを有するが、このポペット３１ａが機能するところを勘案すると、これに代えて、図示しないが、弁体としてスプールを有しても良い。
【００４３】
また、上記したところでは、ロック弁３１は、前進時に流路Ｌを閉鎖し、後退時に流路Ｌを開放するが、この発明が意図するところからすれば、これに代えて、前進時に流路Ｌを開放し、後退時に流路Ｌを閉鎖するとしても良い。
【００４４】
切換弁３２は、この発明に言う切換弁構造を具現化するもので、基本的には、パイロット切換弁からなり、外部信号たるパイロット圧の供給時に切り換わって上記のロック弁３１におけるポペット３１ａの背面側のリザーバタンクＴへの連通を許容する連通ポジション３２ａと、外部信号たるパイロット圧の解消時でもあるパイロット圧の供給前の状態に維持されて上記のロック弁３１におけるポペット３１ａの背面側のリザーバタンクＴへの連通を阻止する遮断ポジション３２ｂとを有している。
【００４５】
そして、この切換弁３２にあって、上記の連通ポジション３２ａおよび遮断ポジション３２ｂの維持については、この切換弁３２に組み込まれた後述の状態維持手段２０によって維持されるとし、また、この状態維持手段２０に対する手動操作などで連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂへの復帰作動を可能にする。
【００４６】
なお、状態維持手段２０は、外力操作によって切換弁３２を連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂに、あるいは、遮断ポジション３２ｂから連通ポジション３２ａに切り換えることを可能にするが、図示するところでは、遮断ポジション３２ｂから連通ポジション３２ａへの切り換えは、上記したように、外部信号たるパイロット圧の供給時に実践され、逆の連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂへの切り換えが手動操作で具現化される。
【００４７】
そして、切換弁３２にあって、連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂに切り換えるとき、すなわち、状態維持手段２０の実働は、センサーなどの検知手段やタイマーなどを利用して自動的に実践されるのではなく、言わば手動操作で実践されるとするから、たとえば、ハンマーの打撃で実現されても良い。
【００４８】
それゆえ、この切換弁３２にあっては、図示するように、遮断ポジション３２ｂに維持されるときに、上記したロック弁３１におけるポペット３１ａの背面側のリザーバタンクＴへの連通を遮断し、したがって、ロック弁３１を開放作動し得なくする。
【００４９】
そして、この切換弁３２にあっては、図示しないが、後述するパイロット圧の供給を受けて連通ポジション３２ａに切り換えられるときに、上記したロック弁３１におけるポペット３１ａの背面側のリザーバタンクＴへの連通を許容して上記のロック弁３１の開放作動を許容する。
【００５０】
また、この切換弁３２にあっては、状態維持手段２０で連通ポジション３２ａあるいは遮断ポジション３２ｂを維持し得るから、パイロット圧が解消され、したがって、この切換弁３２が遮断ポジション３２ｂに戻されても良い状況になっても、言わばすぐさま遮断ポジション３２ｂに戻らない。
【００５１】
その結果、たとえば、この切換弁３２が連通ポジション３２ａに切り換わり、したがって、爾後に伸縮体１の伸縮が鎮静化された状態になっても、すぐさま遮断ポジション３２ｂに戻らないが、この流体圧回路を有する免震装置の利用の実際を鑑みるとそれで足りると言い得る。
【００５２】
すなわち、たとえば、地震で構築物Ａが横揺れし、このとき、流体圧回路において、切換弁３２が連通ポジション３２ａに切り換わり、したがって、伸縮体１の伸縮が許容され、その後、地震が収まり、構築物Ａの横揺れが収まり、したがって、伸縮体１の伸縮が収まったとき、たとえば、直ちに人が構築物Ａの床下に潜って、この切換弁３２において遮断ポジション３２ｂに戻す作業をすることは余りないと言い得る。
【００５３】
つまり、地震による構築物Ａの揺れが収まった後は、構築物Ａに異変がないかが点検されるであろうが、免震装置を構成する流体圧回路において、切換弁３２が直ちに遮断ポジション３２ｂに戻されなければならない必要性は少ないと言い得る。
【００５４】
以上からすると、この発明におけるように、切換弁３２において、遮断ポジション３２ｂへの戻し操作は、状態維持手段２０を利用した手動操作、たとえば、ハンマー打撃によることで充分であり、また、手動操作で遮断ポジション３２ｂに戻す場合には、センサー類やタイマーなどを利用して言わば自動的に遮断ポジション３２ｂに戻す場合に比較して、この切換弁３２の構成をいたずらに複雑にしなくて済み、部品コストの上からも有利になる。
【００５５】
上記した切換弁３２にあっては、外部信号たるパイロット圧の供給時に連通ポジション３２ａに切り換わり、外部信号たるパイロット圧の解消時に遮断ポジション３２ｂに戻るとするが、この発明が意図するところからすれば、これに代えて、パイロット圧の解消時に連通ポジション３２ａに切り換わり、パイロット圧の供給時に遮断ポジション３２ｂに戻るとしても良い。
【００５６】
それゆえ、この切換弁３２にあっては、外部信号を電気的信号にするソレノイドバルブからなる場合に比較して、切換弁３２自体およびこれに電気的に接続される関連部品における経年劣化による作動不能を招来させないためにする電気部品の交換などのメンテナンスを不要にし、性能保障を容易にする。
【００５７】
そして、この切換弁３２によれば、パイロット圧を外部信号にするから、伸縮体１やその周辺に電気的信号を出力するための種々の検知手段を設ける必要がなく、また、検知手段からの検知結果を電気的信号にするための演算処理などする制御手段を設ける必要もなく、この流体圧回路を具現化する装置全体の複雑化や大型化などの回避が容易にする。
【００５８】
ところで、この切換弁３２における状態維持手段２０は、図３および図４に示すように、スプール２１とディテント機構を備え、このディテント機構が切換弁３２における外部信号たるパイロット圧の供給前の図３に示す遮断ポジション３２ｂ（図２参照）を維持すると共に、切換弁３２における外部信号たるパイロット圧の供給時の図４に示す連通ポジション３２ａ（図２参照）を維持する。
【００５９】
具体的に看ると、このディテント機構は、状態維持手段２０を構成するスプール２１における細径部２１ａからなる凹部と、この凹部に出没可能とされるボール２２と、このボール２２を受けるプッシャ２３と、このプッシャ２３の進退に追随してロック弁３１とリザーバタンクＴとを結ぶ流路を開閉するチェック弁２４とを有してなる。
【００６０】
そして、このディテント機構にあって、上記のチェック弁２４がいわゆるシート部に離着座するボール２４ａとこのボール２４ａを背後側から附勢するバネ２４ｂとを有し、このバネ２４ｂの附勢力で上記のプッシャ２３が前進方向に附勢され、このプッシャ２３が上記のボール２２を附勢する。
【００６１】
一方、状態維持手段２０は、前記したように、外力操作によって遮断ポジション３２ｂから連通ポジション３２ａに切り換えることを可能にするもので、図示するところでは、上記のスプール２１を有してなる。
【００６２】
そして、この状態維持手段２０にあって、スプール２１は、前記した細径部２１ａを挟むように大径部２１ｂと小径部２１ｃとを有し、この大径部２１ｂと小径部２１ｂとの間に画成される容室たる上記の細径部２１ａからなる凹部にパイロット流路４を介して外部信号たるシーケンス弁４１で設定されるパイロット圧を流入させる。
【００６３】
それゆえ、このスプール２１にあっては、上記した凹部にパイロット圧が作用すると、大径部２１ｂと小径部２１ｃとの受圧面差から遮断ポジション３２ｂから図３中で左行して、図４に示すように連通ポジション３２ａに切り換わる。
【００６４】
そして、この状態維持手段２０によって、すなわち、ディテント機構を構成する凹部から後退するようにして抜け出したボール２２がチェック弁２４を構成する附勢バネ２４ｂのバネ力でスプール２１の小径部に２１ｃに押し付けられることで切換弁３２における切換状態が維持される。
【００６５】
そして、図４に示すように、スプール２１が左行するときには、チェック弁２４が開放状態になり、ロック弁３１の背後側がリザーバタンクＴ側に連通し、したがって、このロック弁３１が開放作動で減衰手段２の作動を保障される。
【００６６】
また、図４に示す状態から上記した凹部片パイロット圧画の供給が解消されるとき、すなわち、伸縮体１（図２参照）の伸縮が停止されて、この伸縮体１側からの油圧作用がなくなることでパイロット圧が解消されると、スプール２１が図２３に示す遮断ポジション３２ｂに戻り得ることになる。
【００６７】
すなわち、前記した文献開示のソレノイドバルブからなる切換弁にあってもそうであるが、この種の切換弁の多くが、外部入力が解消するときに復元要素たる附勢バネのバネ力で旧状に復するとするが、この発明の切換弁３２にあっては、外部入力たるパイロット圧が解消されたからと言って、直ちに遮断ポジション３２ｂに戻ることはない。
【００６８】
すなわち、前記したように、この切換弁３２は、附勢バネのような復元要素を有しないから、言わば自然に旧状には復さず、改めて外力を入力しないと旧状には復さない。
【００６９】
そして、改めて入力する外力は、前記した状態維持手段２０を構成するスプール２１に入力されるもので、具体的には、スプール２１が強制的に移動されない限りに、旧状に復帰できないとしている。
【００７０】
このとき、スプール２１における細径部２１ａからなる凹部にあって、パイロット圧が解消されているから、スプール２１は、図４に示す遮断ポジション２３ｂから図３に示す連通ポジション３２ａに容易に移行し得る。
【００７１】
そして、スプール２１が移行して遮断ポジション３２ｂに復帰した後は、この状態が状態維持手段２０を構成するディテント機構で維持される。
【００７２】
それゆえ、上記した切換弁３２、すなわち、この発明の切換弁構造によれば、 流体圧回路にあって、切換弁３２が外部信号たるパイロット圧の供給時に切り換えられてロック弁３１の作動を許容する連通ポジション３２ａおよびパイロット圧の解除時に切換可能とされる遮断ポジション３２ｂを有する一方で、この切換弁３２における連通ポジション３２ａあるいは遮断ポジション３２ｂが状態維持手段２０で維持されると共に、この状態維持手段２０が外力操作によって切換弁３２における連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂへの切り換えを可能にしてなるから、このポジションの切り換えがセンサーなどの検知手段やタイマーなどを利用して自動的に切り換わる場合に比較して、この切換弁３２における構成の簡素化を可能にし、この切換弁３２を有する流体圧回路を具現化する装置類におけるコストの高騰化を回避できる。
【００７３】
一方、前記したように、この発明にあって、切換弁３２には、外部信号としてパイロット圧が供給され、そして、このパイロット圧は、図示するところにあって、前記したロック機構３を構成するロック弁３１の上流側となる伸縮体１からパイロット流路４を介して誘導される。
【００７４】
すなわち、パイロット流路４は、基端が前記したメインの流路Ｌに接続され、途中にパイロット圧を設定するシーケンス弁４１を有すると共に、このパイロット流路４におけるいわゆる逆流、すなわち、伸縮体１側からのパイロット流路４への安定した油圧の供給を可能にするチェック弁４２を有して、切換弁３２にパイロット圧を誘導する。
【００７５】
ちなみに、図示する切換弁３２にあっては、これが遮断ポジション３２ｂにあるときにこの遮断ポジション３２ｂとリザーバタンクTとを連通する流路中に絞り３２ｃを有してなるが、この絞り３２ｃは、遮断ポジション３２ｂにおける急激な圧抜けを阻止する。
【００７６】
すなわち、前記した切換弁３２においては、連通ポジション３２ａにあるのを遮断ポジション３２ｂに戻す操作の際に、パイロット圧が残存し、したがって、連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２bへの戻し操作が円滑に実現できなくなることを回避するための圧抜きを可能にするが、だからと言って、急激に圧抜けする場合には、連通ポジション３２ａから遮断ポジション３２ｂに急激に切り換わり、仮に、このとき、伸縮体１が完全にいわゆる中立状態に戻っていないまま伸縮が阻止されることを回避することにある。
【００７７】
それゆえ、この絞り３２ｃにあっては、前記したように、切換弁３２の実際の作動を勘案すると、すなわち、切換弁３２において経時的に作動油が漏れてパイロット圧が解消する状態になり得ることを勘案すると、その配設が省略されても良い。
【００７８】
一方、図示する流体圧回路にあっては、伸縮体１とリザーバタンクＴとを接続するリリーフ流路５を設けると共に、このリリーフ流路５中に伸縮体１における過大油圧作用を回避するリリーフ弁５１を設けてなる。
【００７９】
それゆえ、このリリーフ流路５中にリリーフ弁５１を設ける流体圧回路にあっては、伸縮体１における過大油圧作用を回避し得るから、たとえば、地震で最伸長状態あるいは最収縮状態になるような場合にも、伸縮体１が作動油漏れなどを招来せずして伸縮可能となり、したがって、構築物Ａにおける強度に依存した耐震を実現可能にする。
【００８０】
前記したところでは、免震装置にあって、伸縮体１は、通常は伸縮が阻止されるロック状態に維持されるとしたが、この発明が意図するところは、伸縮体１の伸縮を可能にするロック機構３におけるロック弁３１の作動が切換弁３２によるとし、しかも、この切換弁３２の作動がパイロット圧を外部信号とするところにあるから、この観点からすれば、伸縮体１が通常は伸縮可能な状態にあり、地震の揺れの入力で瞬時にロック弁３１がロック状態に切り換わると共に、切換弁３２の作動が可能とされるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
減衰作用をする伸縮体を有する免震装置あるいは大型機器に利用される流体圧回路を構成する切換弁への具現化に向く。
【符号の説明】
【００８２】
１ 伸縮体
２ 減衰手段
３ ロック機構
４ パイロット流路
５ リリーフ流路
２０ 状態維持手段
２１ スプール
２１ｂ 大径部
２１ｃ 小径部
３１ ロック弁
３１ａ 弁体たるポペット
３２ 切換弁
３２ａ 連通ポジション
３２ｂ 遮断ポジション
４１ シーケンス弁
５１ リリーフ弁
Ｌ 流路
Ｔ リザーバタンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮体とリザーバタンクとを接続する流路中に配設されて作動流体の通過時に所定の減衰作用をする減衰手段と、この減衰手段の上流側に配設されて上記の流路の開閉を可能にするロック機構とを有し、このロック機構が作動時に上記の流路を開閉するロック弁と、このロック弁に接続されて外部信号の入力時あるいは解除時にこのロック弁の作動の可不可を可能にする切換弁とを有してなる流体圧回路にあって、上記の切換弁に入力される外部信号が上記のロック弁の上流側たる上記の伸縮体から誘導されるパイロット圧とされる一方で、上記の切換弁が上記の外部信号たるパイロット圧の供給時あるいは解除時に切り換えられて上記のロック弁の作動を許容する連通ポジションおよび上記のロック弁の作動を阻止する遮断ポジションを有し、この切換弁における連通ポジションあるいは遮断ポジションが上記の外部信号たるパイロット圧の供給時あるいは解除時に状態維持手段で維持されて上記のロック弁の作動の可不可状態を継続すると共に、この状態維持手段が外力操作によって上記の切換弁における連通ポジションから遮断ポジションへの切り換えあるいは上記の遮断ポジションから連通ポジションへの切り換えを可能にしてなることを特徴とする切換弁構造。
【請求項２】
上記の外部信号たるパイロット圧が上記のロック弁の上流側に基端が接続するパイロット流路に配設のシーケンス弁で設定されてなる請求項１に記載の切換弁構造。
【請求項３】
上記の状態維持手段がディテント機構を備え、このディテント機構が上記のパイロット圧の供給時あるいは解消時のこの切換弁における遮断ポジションおよび連通ポジションの維持を可能にしてなる請求項１または請求項２に記載の切換弁構造。
【請求項４】
上記の状態維持手段がスプールを有すると共に、このスプールにおける上記の大径部と上記の小径部との間に画成される容室に上記の外部信号たるパイロット圧を導入させてなる請求項１，請求項２，請求項３または請求項４に記載の切換弁構造。
【請求項５】
上記のロック弁がポペットあるいはスプールからなりながら進退時に流路を開閉する弁体を有し、この弁体の背面に作用する作用力の切り換えでこの弁体を進退させてなる請求項１，請求項２，請求項３または請求項４に記載の切換弁構造。
【請求項６】
上記の伸縮体と上記のリザーバタンクとを接続するリリーフ流路を設けると共に、このリリーフ流路中に上記の伸縮体における過大油圧作用を回避するリリーフ弁を設けてなる請求項１，請求項２，請求項３，請求項４または請求項５に記載の切換弁構造。
【請求項１】
伸縮体とリザーバタンクとを接続する流路中に配設されて作動流体の通過時に所定の減衰作用をする減衰手段と、この減衰手段の上流側に配設されて上記の流路の開閉を可能にするロック機構とを有し、このロック機構が作動時に上記の流路を開閉するロック弁と、このロック弁に接続されて外部信号の入力時あるいは解除時にこのロック弁の作動の可不可を可能にする切換弁とを有してなる流体圧回路にあって、上記の切換弁に入力される外部信号が上記のロック弁の上流側たる上記の伸縮体から誘導されるパイロット圧とされる一方で、上記の切換弁が上記の外部信号たるパイロット圧の供給時あるいは解除時に切り換えられて上記のロック弁の作動を許容する連通ポジションおよび上記のロック弁の作動を阻止する遮断ポジションを有し、この切換弁における連通ポジションあるいは遮断ポジションが上記の外部信号たるパイロット圧の供給時あるいは解除時に状態維持手段で維持されて上記のロック弁の作動の可不可状態を継続すると共に、この状態維持手段が外力操作によって上記の切換弁における連通ポジションから遮断ポジションへの切り換えあるいは上記の遮断ポジションから連通ポジションへの切り換えを可能にしてなることを特徴とする切換弁構造。
【請求項２】
上記の外部信号たるパイロット圧が上記のロック弁の上流側に基端が接続するパイロット流路に配設のシーケンス弁で設定されてなる請求項１に記載の切換弁構造。
【請求項３】
上記の状態維持手段がディテント機構を備え、このディテント機構が上記のパイロット圧の供給時あるいは解消時のこの切換弁における遮断ポジションおよび連通ポジションの維持を可能にしてなる請求項１または請求項２に記載の切換弁構造。
【請求項４】
上記の状態維持手段がスプールを有すると共に、このスプールにおける上記の大径部と上記の小径部との間に画成される容室に上記の外部信号たるパイロット圧を導入させてなる請求項１，請求項２，請求項３または請求項４に記載の切換弁構造。
【請求項５】
上記のロック弁がポペットあるいはスプールからなりながら進退時に流路を開閉する弁体を有し、この弁体の背面に作用する作用力の切り換えでこの弁体を進退させてなる請求項１，請求項２，請求項３または請求項４に記載の切換弁構造。
【請求項６】
上記の伸縮体と上記のリザーバタンクとを接続するリリーフ流路を設けると共に、このリリーフ流路中に上記の伸縮体における過大油圧作用を回避するリリーフ弁を設けてなる請求項１，請求項２，請求項３，請求項４または請求項５に記載の切換弁構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１５９８３６（Ｐ２０１０−１５９８３６Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３０７０（Ｐ２００９−３０７０）
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]