特開 2023-146774 粉粒体ダンパ

(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】P2023146774

(43)【公開日】2023-10-12

(54)【発明の名称】粉粒体ダンパ

(51)【国際特許分類】

   F16F 7/01 20060101AFI20231004BHJP

   F16F 7/08 20060101ALI20231004BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20231004BHJP

   F16F 15/023 20060101ALI20231004BHJP

【ＦＩ】

F16F7/01

F16F7/08

F16F15/02 E

F16F15/023 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022054145

(22)【出願日】2022-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 直也

(72)【発明者】

【氏名】豊内 敦士

【テーマコード（参考）】

3J048

3J066

【Ｆターム（参考）】

3J048AA06

3J048AC02

3J048BE14

3J066BD03

3J066CA05

3J066CB03

(57)【要約】

【課題】可動体における粉粒体の凝集を防止する。
【解決手段】粉粒体ダンパＡは、ケース１０と、ケース１０内に収容された粉粒体２５と、粉粒体２５に接触しながら移動する可動体２０と、を備え、可動体２０は、可動体２０の移動方向と平行なロッド２１と、ロッド２１の外周面から突出した突起部２２とを有し、１つの突起部２２は、全周に亘って繋がっていない形状である。可動体２０が移動すると、突起部２２が粉粒体２５を押し分けるように押圧することによって、減衰力が発生する。１つの突起部２２は全周に亘って繋がっていない形状なので、突起部２２に押圧された粉粒体２５は、突起部２２の表面に留まらず、周方向へ移動して突起部から外れる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケースと、
前記ケース内に収容された粉粒体と、
前記粉粒体に接触しながら移動する可動体と、を備え、
前記可動体は、
前記可動体の移動方向と平行なロッドと、
前記ロッドの外周面から突出した突起部とを有し、
１つの前記突起部は、全周に亘って繋がっていない形状である粉粒体ダンパ。

【請求項2】

前記可動体の移動方向と平行に視たときに、複数の前記突起部が、周方向に間隔を空けて配置されている請求項１に記載の粉粒体ダンパ。

【請求項3】

複数の前記突起部が、前記可動体の移動方向に間隔を空けて配置されている請求項１又は請求項２に記載の粉粒体ダンパ。

【請求項4】

前記可動体の移動方向と直交する平面上に等角度ピッチで配置された複数の前記突起部によって、１つの周方向突起群が構成され、
複数の前記周方向突起群が、前記突起部の位置を周方向にずらした配置で設けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の粉粒体ダンパ。

【請求項5】

前記可動体の移動方向と平行に並ぶ複数の前記突起部によって、１つの軸方向突起群が構成され、
複数の前記軸方向突起群が、周方向に間隔を空けて配置されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の粉粒体ダンパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉粒体ダンパに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、粒状体が充填されたケース内に、ロッドの軸線方向に往復移動するピストンを収容したダンパ装置が開示されている。ピストンが移動すると、粒状体が流動することによって、粒状体同士の間や、粒状体とピストンとの間に摩擦力が生じる。このダンパ装置は、粒状体の摩擦力によって減衰力を発生させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－０２１６４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ピストンは、ロッドよりも大径の部位であり、ピストンの移動方向に対して斜めの押圧面を有する。ピストンは、押圧面によって粉粒体を径方向へ押し拡げながら移動する。押圧面は、全周に亘って連なった円錐面であるため、ピストンの往復移動が繰り返されると、粉粒体が押圧面に堆積して凝集する。

【0005】

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、可動体における粉粒体の凝集を防止することを解決すべき課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の粉粒体ダンパは、
ケースと、
前記ケース内に収容された粉粒体と、
前記粉粒体に接触しながら移動する可動体と、を備え、
前記可動体は、
前記可動体の移動方向と平行なロッドと、
前記ロッドの外周面から突出した突起部とを有し、
１つの前記突起部は、全周に亘って繋がっていない形状である。

【0007】

本発明の粉粒体ダンパは、前記可動体の移動方向と平行に視たときに、複数の前記突起部が、周方向に間隔を空けて配置されていることが好ましい。この構成によれば、周方向に間隔を空けた複数の突起部によって、好適な減衰力を発生させることができる。

【0008】

本発明の粉粒体ダンパは、複数の前記突起部が、前記可動体の移動方向に間隔を空けて配置されていることが好ましい。この構成によれば、可動体の移動方向に間隔を空けた複数の突起部によって、良好な減衰力を発生させることができる。

【0009】

本発明の粉粒体ダンパは、前記可動体の移動方向と直交する平面上に等角度ピッチで配置された複数の前記突起部によって、１つの周方向突起群が構成され、複数の前記周方向突起群が、前記突起部の位置を周方向にずらした配置で設けられていることが好ましい。この構成によれば、突起部の位置が周方向にずれて配置されている複数の周方向突起群によって、良好な減衰力を発生させることができる。

【0010】

本発明の粉粒体ダンパは、前記可動体の移動方向と平行に並ぶ複数の前記突起部によって、１つの軸方向突起群が構成され、複数の前記軸方向突起群が、周方向に間隔を空けて配置されていることが好ましい。この構成によれば、周方向に間隔を空けて並ぶ複数の軸方向突起群によって、良好な減衰力を発生させることができる。

【発明の効果】

【0011】

可動体が移動すると、突起部が粉粒体を押し分けるように押圧することによって、減衰力が発生する。１つの突起部は全周に亘って繋がっていない形状なので、突起部に押圧された粉粒体は、突起部の表面に留まらず、周方向に移動して突起部から外れる。これにより、粉粒体が突起部に留まって凝集することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態１の粉粒体ダンパにおいて可動体が中立位置にある状態をあらわす断面図

【図2】実施形態１の粉粒体ダンパにおいて可動体が中立位置から移動した状態をあらわす断面図

【図3】実施形態１の可動体の斜視図

【図4】実施形態２の可動体の斜視図

【図5】実施形態３の可動体の斜視図

【図6】実施形態４の粉粒体ダンパの断面図

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１～図２を参照して説明する。尚、以下の説明においては、前後方向と軸線方向を同義で用いる。図１，２における左方を前方、右方を後方と定義する。

【0014】

本実施形態１の粉粒体ダンパＡは、ケース１０と、可動体２０と、粉粒体２５と、を備えている。ケース１０は、軸線を前後方向に向けた円筒形の周壁部１１と、周壁部１１の前後両端を閉塞する一対の端壁部１２とを有する。ケース１０の内部は、可動体２０の一部と、粉粒体２５とが収容される作動空間１３である。端壁部１２の中心部には、端壁部１２をケース１０と同軸状に貫通した形状のガイド孔１４が形成されている。端壁部１２は、可動体２０の往復移動方向において突起部２２と対向するように配置されている。

【0015】

可動体２０は、ケース１０を同軸状に貫通した円形断面のロッド２１と、ロッド２１と一体に移動する複数の突起部２２とを有する部材である。ロッド２１は、前後両ガイド孔１４に挿通されることによってガイドされ、ケース１０と同軸の状態を保ちながらケース１０に対して前後方向に相対移動することができる。ケース１０の外部でロッド２１に外力が作用すると、可動体２０は、ケース１０に対して軸線方向に往復移動する。

【0016】

複数の突起部２２の形状は、全て同一である。複数の突起部２２の大きさは、全て同一である。１つの突起部２２は、ロッド２１の全周に亘って繋がった形状（円形）ではなく、周方向において１つの突起部２２が占める領域は狭小の範囲である。複数の突起部２２は、ロッド２１の外周面のうち周方向及び軸線方向において互いに間隔を空けて配置されている。各突起部２２は、細長い円柱形（棒状）をなし、ロッド２１の外周面からロッド２１の軸線と直角な径方向へ直線状に突出している。

【0017】

複数の突起部２２は、軸線方向に間隔を空けた２つの周方向突起群２４を構成する。１つの周方向突起群２４は、周方向において等角度ピッチで配置された４本の突起部２２によって構成されている。１つの周方向突起群２４を構成する４つの突起部２２は、ロッド２１の軸線と直角な１つの共通仮想平面上に配置される。可動体２０をロッド２１の軸線と平行に見たときに、２つの周方向突起群２４は、双方の突起部２２の位置が周方向に１／２ピッチだけずれた位置関係となっている。

【0018】

粉粒体２５は、粒径（ラジアン径）が０．００１μｍ～１０ｍｍの粉状物又は粒状物である。粉粒体２５の材料としては、シリカ系（炭化ケイ素）の無機物、鉄等の金属等が用いられる。粉粒体２５は、作動空間１３内のうちケース１０の内面と可動体２０の外面との間の空間に充填されている。粉粒体２５の充填率は、粉粒体２５の流動性を阻害せず、且つ所定の減衰力を確保するために、例えば４０％～５０％に設定されている。

【0019】

可動体２０が前後方向へ往復移動すると、作動空間１３内では、突起部２２が、粉粒体２５を押し動かしながらロッド２１と一体となって往復移動する。突起部２２の周囲では粉粒体２５が流動し、粉粒体２５の流動に伴って、粉粒体２５と突起部２２と間、粉粒体２５とロッド２１の外周面との間、粉粒体２５と周壁部１１の内周面との間、粉粒体２５同士の間で、滑り摩擦が生じる。この摩擦力は、可動体２０の軸線方向への移動を抑制する抗力、即ち粉粒体ダンパＡの減衰力としての機能を発揮する。

【0020】

本実施形態１の粉粒体ダンパＡは、ケース１０と、ケース１０内に収容された粉粒体２５と、粉粒体２５に接触しながら移動する可動体２０と、を備えている。可動体２０は、可動体２０の移動方向と平行なロッド２１と、ロッド２１の外周面から突出した突起部２２とを有する。１つの突起部２２は、全周に亘って繋がっていない形状である。

【0021】

可動体２０が移動すると、突起部２２が粉粒体２５を押し分けるように押圧することによって、減衰力が発生する。１つの突起部２２は全周に亘って繋がっていない形状なので、可動体２０の移動方向と平行に見たときの突起部２２の投影面積が小さい。よって、突起部２２に押圧された粉粒体２５は、突起部２２の表面に留まらず、周方向に移動して突起部２２から外れることができる。しかも、突起部２２のうち粉粒体２５を押圧する移動方向前面は、円弧面であるから、この形状によっても、粉粒体２５が突起部２２から離脱し易くなっている。これにより、粉粒体２５が突起部２２に留まって凝集することを防止できる。また、粉粒体２５は、突起部２２の径方向外方（周壁部１１の内周面側）へ逃げるのではなく、周方向に逃げるので、粉粒体２５が周壁部１１の内周面に凝集する虞もない。

【0022】

可動体２０の移動方向（ロッド２１の軸線方向）と平行に視たときに、複数の突起部２２は、周方向に間隔を空けて配置されている。周方向に間隔を空けた複数の突起部２２によって、好適な減衰力を発生させることができる。複数の突起部２２は、可動体２０の移動方向に間隔を空けて配置されている。可動体２０の移動方向に間隔を空けた複数の突起部２２によって、良好な減衰力を発生させることができる。

【0023】

可動体２０の移動方向と直交する平面上に等角度ピッチで配置された複数（本実施形態１では４本）の突起部２２によって、１つの周方向突起群２４が構成されている。複数（本実施形態１では２つ）の周方向突起群２４が、突起部２２の位置を周方向にずらした配置で設けられている。ロッド２１の外周面を平面上に展開したときに、２つの周方向突起群２４は、千鳥配置となる。突起部２２の位置が周方向にずれて配置されている複数の周方向突起群２４によって、良好な減衰力を発生させることができる。

【0024】

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図４を参照して説明する。本実施形態２は、可動体３０を上記実施形態１とは異なる構成としたものである。ケース１０と粉粒体２５については、上記実施形態１と同じであるため、構造、作用及び効果の説明は省略する。

【0025】

本実施形態２の可動体３０は、円柱形のロッド３１と、複数（本実施形態２では４本）の突起部３２とを有する。複数の突起部３２の形状は、全て同一である。複数の突起部３２の大きさは、全て同一である。複数本の突起部３２は、周方向に等角度間隔を空けて配置されている。１つの突起部３２は、ロッド３１の全周に亘って繋がった形状（円形）ではなく、周方向において１つの突起部３２が占める領域は、狭小の範囲である。複数本の突起部３２は、ロッド３１の外周面からロッド３１の軸線と直角な径方向へ直線状に突出している。

【0026】

突起部３２を突出方向と直角に切断したときの断面形状は、楕円形である。突起部３２は、楕円の長径をロッド３１の軸線と平行に向け、楕円の短径をロッド３１の周方向に向けて配置されている。突起部３２は流線型をなしているので、可動体３０の移動に伴って突起部３２が粉粒体２５（図示省略）を押圧するときに、粉粒体２５は、突起部３２の移動方向前面から移動し易い。

【0027】

＜実施形態３＞
次に、本発明を具体化した実施形態３を図５を参照して説明する。本実施形態３は、可動体４０を上記実施形態１とは異なる構成としたものである。ケース１０と粉粒体２５の構成については、上記実施形態１と同じであるため、構造、作用及び効果の説明は省略する。

【0028】

本実施形態２の可動体４０は、円柱形のロッド４１と、複数の突起部４２とを有する。複数の突起部４２の形状は、全て同一である。複数の突起部４２の大きさは、全て同一である。１つの突起部４２は、ロッド４１の全周に亘って繋がった形状（円形）ではなく、周方向において１つの突起部４２が占める領域は狭小の範囲である。複数の突起部４２は、ロッド４１の外周面のうち周方向及び軸線方向において互いに間隔を空けて配置されている。各突起部４２は、細長い円柱形（棒状）をなし、ロッド４１の外周面からロッド４１の軸線と直角な径方向へ直線状に突出している。

【0029】

複数の突起部４２は、軸線方向に間隔を空けた４つの周方向突起群４３を構成する。１つの周方向突起群４３は、周方向において等角度ピッチで配置された４本の突起部４２によって構成されている。１つの周方向突起群４３を構成する４つの突起部４２は、ロッド４１の軸線と直角な１つの共通仮想平面上に配置される。可動体４０をロッド４１の軸線と平行に見たときに、４つの周方向突起群４３は、突起部４２の位置が周方向において合致する位置関係となっている。

【0030】

複数の突起部４２は、周方向突起群４３を構成していると同時に、周方向に間隔を空けた４つの軸方向突起群４４も構成している。１つの軸方向突起群４４は、軸方向において等角度間隔で配置された４本の突起部４２によって構成されている。１つの軸方向突起群４４を構成する４つの突起部４２は、ロッド４１の軸線と平行な１つの共通仮想平面上に配置される。

【0031】

可動体４０の移動方向と直交する１つの共通仮想平面上に等角度ピッチで配置された複数の突起部４２によって、１つの周方向突起群４３が構成されている。可動体４０の移動方向と平行に並ぶ複数の突起部４２によって、１つの軸方向突起群４４が構成されている。複数の軸方向突起群４４は、周方向に間隔を空けて配置されている。軸方向に間隔を空けて並ぶ複数の周方向突起群４３と、周方向に間隔を空けて並ぶ複数の軸方向突起群４４とによって、良好な減衰力を発生させることができる。

【0032】

＜実施形態４＞
次に、本発明を具体化した実施形態４を図６を参照して説明する。本実施形態４の粉粒体ダンパＢは、ケース１０と、可動体５０と、粉粒体２５と、を備えている。本実施形態４は、可動体５０を上記実施形態１とは異なる構成としたものである。ケース１０と粉粒体２５は、実施形態１と同一のものである。

【0033】

可動体５０は、ケース１０を同軸状に貫通した円形断面のロッド５１と、ロッド５１と一体に移動する複数の突起部５２とを有する部材である。ロッド５１は、前後両ガイド孔に挿通されることによってガイドされ、ケース１０と同軸の状態を保ちながらケース１０に対して前後方向に相対移動することができる。ケース１０の外部でロッド５１に外力が作用すると、可動体５０は、ケース１０に対して軸線方向に往復移動する。

【0034】

複数の突起部５２の形状は、全て同一であり、細長い円柱形（直線棒状）である。複数の突起部５２の大きさは、全て同一である。１つの突起部５２は、ロッド５１の全周に亘って繋がった形状（円形）ではなく、周方向において１つの突起部５２が占める領域は狭小の範囲である。複数の突起部５２は、ロッド５１の外周面のうち周方向及び軸線方向において互いに間隔を空けて配置されている。

【0035】

複数の突起部５２は、軸線方向に間隔を空けた２つの周方向突起群５３を構成する。１つの周方向突起群５３は、周方向において等角度ピッチで配置された４本の突起部５２によって構成されている。１つの周方向突起群５３を構成する４つの突起部５２は、ロッド５１の軸線方向において同じ位置に配置されている。

【0036】

複数の突起部５２は、ロッド５１の外周面から周壁部１１に向けて突出している。突起部５２の突出方向は、ロッド５１の軸線と直角の方向ではなく、ロッド５１の軸線に対して斜め方向である。ロッド５１の軸線方向に見た軸方向視において、突起部５２は、ロッド５１の軸線から延びる線分に沿って突出している。ロッド５１の軸線と直交する径方向に見た径方向視（図６参照）において、前側の周方向突起群５３を構成する突起部５２の突出方向は、ロッド５１の軸線に対して前側の端壁部１２側へ傾くように傾斜した方向である。径方向視において、後側の周方向突起群５３を構成する突起部５２の突出方向は、ロッド５１の軸線に対して後側の端壁部１２側へ傾くように傾斜した方向である。

【0037】

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
実施形態１～４において、可動体の移動方向と平行に見たときの突起部の投影形状は、一直線に延びる細長い形状に限らず、湾曲した棒状、台形、三角形等でもよい。
実施形態１～４において、周方向に隣り合う突起部間のピッチは、９０°より大きい等角度でもよく、９０°より小さい等角度でもよく、不等角度でもよい。
実施形態１～４では、粉粒体の粒径（ラジアン径）を０．００１μｍ～１０ｍｍとしたが、粒径（ラジアン径）が０．００１μｍ～１ｍｍの粉粒体を用いることによって、減衰機能をより効果的に発揮させることができる。
実施形態１～４において、１本のロッドに、形状や突出寸法や突出方向の異なる複数種類の突起部を形成してもよい。
実施形態１，３，４において、突起部は、円柱形に限らず、角柱形、平板形、飛行機の翼形等でもよい。
実施形態１において、１つの周方向突起群を構成する突起部の数は、３本以下でもよく、５本以上でもよい。
実施形態１において、周方向突起群の数は、３つ以上としてもよい。
実施形態２において、突起部は、楕円柱形に限らず、飛行機の翼形等でもよい。
実施形態２において、複数の突起部が、複数の周方向突起群、又は複数の軸方向突起群を構成するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0038】

Ａ，Ｂ…粉粒体ダンパ
１０…ケース
２０、３０、４０、５０…可動体
２１、３１、４１、５１…ロッド
２２、３２、４２、５２…突起部
２４、４３、５３…周方向突起群
２５…粉粒体
４４…軸方向突起群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】