CN109563900A - 减震器 - Google Patents

Abstract

本发明的减震器通过简单的结构产生与相对位移量相应的适当的阻尼力。该减震器具有线状部件(32)，其卷绕于在工作缸(2)内相对运动的活塞(3)的外周面；和粘性流体，其附着于线状部件(32)并产生粘性阻尼力。通过工作缸(2)与活塞(3)的相对运动而产生张力，振幅越小，则线状部件(32)的紧贴卷绕的部位分别欲以沿该线状部件(32)自身的圆周方向扭曲的方式变形，振幅越大，则紧贴卷绕的部位彼此以成为一体的状态变形的倾向变强。在振幅较小的情况下，由于摩擦阻力降低，活塞(3)的运动变得顺畅，通过粘性流体的粘性阻尼力可得到适当的阻尼力。在振幅较大的情况下，线状部件(32)的紧贴卷绕的部位一体地变形的倾向增大，从而摩擦阻尼力的作用相对变大。

Description

减震器

技术领域

本发明涉及减震器。

背景技术

在用于支承机动车的座椅的座椅悬架、配设在车轮与车身之间的悬架等中配设有用于吸收行驶中的振动的各种减震器(缓冲器)。另外，不限于机动车等交通工具，在各种工业设备、机器人的关节部、门或笔记本电脑等的开闭部或铰链部等中，为了吸收振动、缓冲冲击等而使用各种各样的减震器。作为这类减震器，已知有如专利文件1那样通过在工作缸内填充粘性流体并使活塞在其内部滑动而利用粘性阻力的减震器(粘性减震器或液压减震器)、以及如专利文件2那样利用活塞与工作缸之间的摩擦力的摩擦减震器等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2015-78725号公报

专利文献2：JP特开2015-117754号公报

发明内容

发明要解决的课题

在如专利文件1那样利用粘性流体的粘性阻力的情况下，存在在小行程、低速度的区域中无法获得足够的阻尼力的情况。另外，专利文件2的摩擦减震器在输入小冲程时，有时由于大摩擦阻尼力从而无法发挥减震器的作用而成为刚体。

本发明是鉴于上述内容而作成的，其课题在于提供一种减震器，该减震器结构简单，并且无论是在位移量小的情况下还是位移量较大的情况下都能够产生适当的阻尼力，并且提供一种减震器，该减震器在产生控制对象的结构体的共振(主共振)的频率附近以及产生二次共振的频率附近能够产生与各振动频率相应的阻尼力，从而能够有效地将控制对象的结构体的振动消除。

用于解决课题的方法

为解决上述课题，本发明的减震器具备壳体和在所述壳体内相对运动的可动体，其特征在于，所述减震器具有：线状部件，其卷绕于所述可动体的外周面，并在所述相对运动时，在所述线状部件与所述壳体之间产生摩擦阻尼力；粘性阻尼要素，其通过所述壳体与所述可动体的相对运动而产生粘性阻尼力，所述线状部件具有如下功能：与所述相对运动相应地而张力发生变化，使所述线状部件与所述壳体间的摩擦阻尼力和所述粘性阻尼要素的粘性阻尼力发生变化，从而使结合所述摩擦阻尼力和所述粘性阻尼力而成的整体阻尼力与所述相对运动时的振幅及速度相应地发生变化。

优选地，在所述壳体和所述可动体的相对运动时的振幅和速度为规定以下的区域中，所述整体阻尼力与除了不具有所述粘性阻尼要素以外同所述减震器为相同结构的摩擦减震器的阻尼力实质相同或者在其之下。

优选地，所述线状部件紧贴地卷绕于所述可动体的外周面。

优选地，所述线状部件以所述相对运动方向为基准而倾斜30度以上地卷绕于所述可动体的外周面。

优选地，所述线状部件的表面起毛、或者被植入有短纤维。

优选地，所述粘性阻尼要素为附着于所述线状部件的粘性流体。

优选地，所述粘性流体为润滑脂。

另外，也可以为，所述壳体和所述可动体使用永磁铁和导体而形成，由所述永磁铁和所述导体形成的磁场构成所述粘性阻尼要素。

另外，本发明可应用于如下的伸缩式的减震器：所述壳体为工作缸，所述可动体由在所述工作缸内沿轴向位移的活塞形成。在该情况下，本发明的减震器可以将所述工作缸和所述活塞以大致水平姿态配置在相对位移的两个部件之间。而且，本发明可应用于如下的回转式的减震器：所述可动体由能够旋转地配设于所述壳体内的转子形成。

发明效果

本发明具有卷绕于可动体的外周面的线状部件、和在壳体与可动体的相对运动时产生粘性阻尼力的粘性阻尼要素。在线状部件由于壳体与可动体的相对运动而开始向任一方向移动时，该线状部件自身旋转并且产生张力而变形，由此，作为弹塑性体的线状部件不发生塑性变形而产生回复力(弹力)。特别是振幅越小，卷绕的线状部件的紧贴卷绕的部位分别沿该线状部件自身的圆周方向发生旋转，从而产生扭曲。另一方面，当振幅变大时，紧贴卷绕的线状部件彼此以成为一体的状态滑动变形的倾向变强，从而产生摩擦力。其结果是，与如专利文件2那样的摩擦减震器不同，在振幅较小的情况下，摩擦阻力降低，可动体伴随弹力而运动，通过附着于线状部件的粘性阻尼要素(粘性流体)产生的粘性阻尼力，从而整体上得到与小位移量相应的适当的阻尼力。在振幅较大的情况下，由于如上所述的线状部件的紧贴卷绕的部位一体地变形的倾向增大，所以摩擦阻尼力与弹力和粘性阻尼力组合，从而整体上得到更高的阻尼力。即，本发明的减震器的线状部件具有通过扭曲变形而使阻尼力可变的功能和由扭曲变形和张力产生的弹性功能，并且无论是在位移量小的情况，还是位移量较大的情况，作为整体系统都能够发挥与位移量相应的适当的阻尼力。

另外，也可以使用永磁铁和导体作为壳体和可动体，由永磁铁和导体形成的磁场构成粘性阻尼要素。在该情况下，也取得与使用粘性流体的情况相同的作用效果，并且能够根据由永磁铁的选择进行的磁力调节、磁轭的有无等将与速度相关的粘性阻尼力调节为各种各样，从而能够扩大减震器的应用范围。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的减震器的俯视图。

图2是图1的A-A线剖视图。

图3的(a)～(c)是示出上述实施方式的减震器中的线状部件的卷绕方法的例子的图。

图4的(a)、(b)是用于说明上述实施方式的减震器的作用的图。

图5是示出对上述实施方式的减震器以振幅±1mm施加振动的情况下的各个频率的阻尼特性的图。

图6是示出对上述实施方式的减震器以振幅±3mm施加振动的情况下的各个频率的阻尼特性的图。

图7是示出对上述实施方式的减震器以振幅±5mm施加振动的情况下的各个频率的阻尼特性的图。

图8是示出对上述实施方式的减震器以振幅±7mm施加振动的情况下的各个频率的阻尼特性的图。

图9是示出对比较例的减震器以振幅±1mm施加振动的情况下的各个频率的阻尼特性的图。

图10示出对比较例的减震器以振幅±3mm施加振动的情况下的各个频率的阻尼特性的图。

图11示出对比较例的减震器以振幅±5mm施加振动的情况下的各个频率的阻尼特性的图。

图12示出对比较例的减震器以振幅±7mm施加振动的情况下的各个频率的阻尼特性的图。

图13是示出上述实施方式的减震器与比较例的减震器的频率(横轴)和阻尼力(纵轴)的关系的图表。

图14是将上述实施方式的减震器的速度为0.3m/s下的阻尼力的分析值和公知的液压减震器的0.3m/s下的阻尼力一并示出的图表。

图15是将图14中的上述实施方式的减震器的数据放大示出的图表。

图16是将上述实施方式的减震器的速度为0.3m/s、0.1m/s、0.05m/s下的阻尼力的分析值以与频率的关系示出的图表。

图17是示出配设了上述实施方式的减震器的座椅悬架的例子的立体图。

图18是图17的主视图。

图19是图17的俯视图。

图20是图19的A-A线剖视图。

图21的(a)～(c)分别是用于说明图17的座椅悬架动作的图，图21的(a)示出从中立位置上升了20mm的状态，图21的(b)示出位于中立位置的状态，图21的(c)示出从中立位置下降了20mm的状态。

图22是示出将上述实施方式的减震器应用为在图17的座椅悬架设置的前后位置调节部的引导部件的示例的图。

图23是示出振动实验中的振动传递率的图。

图24的(a)是示出其他方式的减震器的外观的立体图，图24的(b)是其分解立体图。

图25的(a)是示出图24的(a)、(b)所涉及的方式的减震器的外筒的剖视图，图25的(b)是图24的(a)、(b)所涉及的方式的减震器的剖视图，图25的(c)是示出图24的(a)、(b)所涉及的方式的减震器的活塞的侧视图，并且图25的(d)是示出在活塞卷绕有线状部件的状态的侧视图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施方式更详细地说明本发明。图1和图2是示出本实施方式的减震器1的图。本实施方式的减震器1为具有相当于壳体的工作缸2和相当于可动体的活塞3的伸缩式类型的减震器。

工作缸2由筒状体形成，并且在闭塞侧的端部设有连结到控制对象的设备的任一部位的连结部2a。活塞3从工作缸2的开口端2b插入其内部。在活塞3连结有活塞杆31，并且该活塞杆31的端部31a从工作缸2的开口端2b向外部突出，并与控制对象的设备中的与工作缸2的连结部2a所连结的部位相对应的部位连结。

在活塞3的外周面卷绕有线状部件32。如图2所示，线状部件32优选沿轴向以几乎没有间隙的方式紧贴卷绕于活塞3的外周面。另外，优选以活塞3的相对运动方向为基准而以规定的角度倾斜卷绕(参照图3的(a)、(b))。此时的倾斜角度θ是活塞3的相对运动方向的轴线x与沿线状部件32的活塞3的外周面邻接卷绕的各部位(卷绕部位)32a所成的锐角侧的角的角度，优选为倾斜30度以上而卷绕(图3的(a)为θ＝大约60度的示例，图3的(b)为θ＝大约90度的示例)。由此，活塞3的相对运动时的力更容易沿直径方向作用于卷绕部位32a，并且易于使构成线状部件32的各卷绕部位32a变形。

在本实施方式中，线状部件32由线或绳形成。其材质不限，可由合成纤维、天然纤维等形成。另外，虽然线可以使用单丝或复丝的任意一种，但是从后面所述的作为粘性阻尼要素的粘性流体4易于附着、能够以多点与工作缸2的内周面接触、可以期待较高的摩擦阻尼力等方面考虑，优选以由纤维的束形成的复丝来构成。需要说明的是，任一情况下，优选在构成线状部件32的线或绳的表面植入短纤维或者使构成线状部件32的线或绳的表面起毛。通过这样植入短纤维或使其起毛，可使粘性流体4变得易于附着。

构成线状部件32的线或绳的线径(外径)也不限，选择卷绕于活塞3的外周面并在工作缸2和活塞3之间相对运动时，能够对工作缸2的内周面发挥规定的摩擦力的程度的线径。另外，根据该线径的不同，也可以在活塞3的外周面进行二重、三重等多层卷绕。在多层卷绕的情况下，如上所述，以活塞3的相对运动方向为基准以规定角度倾斜卷绕，并且例如图3的(c)所示，也可以以在第一层和第二层交叉的方式卷绕(图3的(c)为θ1和θ2都为大约70°而交叉的示例)。需要说明的是，考虑减震器1所要求的阻尼力、工作缸2或活塞3的材质、大小等适当地设定构成线状部件32的线或绳的材料、直径或者卷绕圈数、以及在其上植入的短纤维的材料、长度或直径、起毛的程度、线状部件32的张力等。

作为粘性阻尼要素的粘性流体4附着于线状部件32(参照图4的(a)、(b))。粘性流体4的种类不限，可以根据减震器1所要求的阻尼力而选择规定特性的粘性流体。但是，由于是使其附着于线性部件32的流体，所以优选使用流动性比机油低的流体，例如润滑脂。特别优选在25℃下JIS K2220的稠度为175～340范围的流体，更优选为220～250范围的流体。作为附着方法，可以使用例如浸渍以使流体保持在构成线状部件32的线或绳的纤维之间，或者使用刷毛或刮刀涂敷以使流体保持在通过植毛或起毛的方法设置的短纤维之间等方法。

本实施方式的减震器1在活塞3的外周面卷绕有线状部件32。因此，随着活塞2的移动，线状部件32发生扭曲变形的同时产生张力。具体而言，活塞3在工作缸2内相对位移时，设置在活塞3的外周面上的线状部件32与工作缸2的内周面滑动接触而移动，因而沿轴向(活塞3的移动方向)被拉拽而产生张力，或在小振幅且低速的输入下摩擦力占主导地位而使线状部件32发生扭曲变形。由此，在线状部件32中，对卷绕于活塞3的卷绕部位分别沿轴向和旋转方向施加有力，各卷绕部位32a以成为大致扁平形状的方式变形。因此，虽然与工作缸2的内周面的摩擦力逐渐减小，但是因随着线状部件32的变形而上升的张力而产生回复力(弹力)，另外，由于摩擦力减小，因此粘性流体4的粘性阻尼力的作用相对变大。

具体而言，在活塞3的位移量相对较小的情况下，即小振幅的情况下，对于线状部件32的各卷绕部位32a，如图4的(a)所示，邻接的卷绕部位32a彼此随着活塞3的位移而产生沿该各卷绕部位32a自身的圆周方向旋转的扭曲，再加上略微成为大致扁平形状的变形，因而张力变大。由此，对于线状部件32相对于工作缸2的内周面的摩擦力而言，在活塞开始运动时，随着因附着于线状部件32的粘性流体4而摩擦系数降低，活塞3开始迅速地运动。与此同时，在工作缸2的内周面与线状部件32之间，由于粘性流体4的粘性阻尼力发挥作用，在活塞3上主要作用有粘性阻尼力、以及由线状部件32的扭曲变形和张力引起的弹力这样的速度相关型的阻尼力。当然，虽然因上述变形而降低，但是线状部件32也起到规定的摩擦阻尼力的作用。

另一方面，在活塞3的位移量相对较大的情况下，即大振幅的情况下，虽然线状部件32的各卷绕部位32a在位移量尚小期间，与图4的(a)同样，分别欲像扭杆一样扭曲而旋转，但是在向一个方向或相反方向更进一步位移时，如图4(b)所示，各卷绕部位32a彼此呈现出一体地向相同方向被按压这样的变形。因此，与小振幅时相比，线状部件32与工作缸2的内周面的接触面积变大，从而总体上的摩擦力变高。因此，在大振幅的情况下，与小振幅时相比加上由扭曲应力引起的弹力，摩擦阻尼力发挥较大作用。当然，由于保持于线状部件32的粘性流体的粘性阻尼力也一同起作用，所以总体上发挥较高的阻尼力。

例如，以往，要创建具有速度相关型的阻尼特性和位移相关型的阻尼特性的阻尼系统的情况下，已知如下方式：准备多组活塞和工作缸，将其中任一组设为具有速度相关型特性的结构，其它组设为具有位移相关型特性的结构，并将这些整体视为一个系统，从而形成复合型的阻尼系统。然而，这种阻尼系统结构复杂，只能成为适用于建筑物的抗震用系统等大型阻尼系统，而不适于作为小型的减震器。

然而，在本发明的减震器1中，通过在活塞3卷绕线状部件32并在其上附着粘性流体4，从而具有如下功能：如上所述，线状部件4与相对运动相应地由扭曲应力引起的弹力、张力发生变化，并结合所附着的粘性流体4的小摩擦系数而使摩擦阻尼力发生变化，从而与速度相关的粘性阻尼力和与位移相关的弹力分别发生变化，将两者结合来使整体的阻尼力依据各相关性而发生变化。因此，尽管只有一组工作缸2和活塞3，但是具有在小振幅下，低速时能够通过速度相关型的阻尼特性发挥适当的阻尼力，并且振幅越大则摩擦力增加从而总体的阻尼力增高的位移/速度相关型的阻尼特性，具有复合型阻尼特性，且适合于小型化。

(实验例1)

将减震器1设置于伺服脉冲机((株)岛津制作所)中，使活塞3相对于工作缸2相对位移。以如下条件进行实验：使振动频率从0.5Hz到8.0Hz以0.5Hz为单位而变化，振幅为±1mm、±3mm、±5mm、±7mm。减震器1是将在聚酰胺(PA6)制、线径为470dtex的复丝线的表面植入聚酰胺(PA6.6)制、线径0.9dtex、长度0.5mm的短纤维而成的部件作为线状部件32，并将线状部件32在活塞3的外周面以图3(a)和3(b)所示的角度θ＝约85紧密地卷绕一层，并且使用刮刀将作为粘性流体4的润滑脂，具体而言，产品名称：Variant Grease R2(昭和Shell石油(株)，增稠剂：锂皂，基础油：合成油(JIS K2283的运动粘度(100℃)：19.3，JIS K2220稠度236(不混合)，混合(274))附着于线性部件32。

图5～图8是示出本实施方式的减震器1的实验结果的位移量(横轴)和阻尼力(纵轴)的关系的利萨如图形，图9～图12是示出除本实施方式的线状部件32未浸渍有粘性流体4以外与本实施方式结构相同的减震器(比较例：摩擦减震器)的实验结果的位移量(横轴)和阻尼力(纵轴)的关系的利萨如图形。

对两者进行比较，在振幅为±1mm的情况下，在频率1Hz以上，本实施方式的减震器1(参照图5)与比较例的减震器(参照图9)相比，由阻尼引起的能量吸收量变大。并且，与比较例相比，本实施方式的减震器1的利萨如图形的整体形状显著地向左上升。这表示由线状部件32的张力引起的弹力作用在与活塞3的位移方向相同的方向上，从而产生与速度相关的粘性力。但是，在作为本实施方式的减震器1的振幅±3mm的数据的图6中该弹簧特性消失，而成为由通常的粘性力、摩擦力描绘的利萨如图形。另外，作为比较例的减震器的振幅±3mm的数据的图10是只有摩擦力的利萨如图形。该±1mm的振幅的运动状况是利用了线状部件32的势能的本实施方式的减震器1的特征。另外，将作为本实施方式的减震器1的数据的图7和图8与作为比较例的减震器的数据的图11和图12进行比较时，可以看出，在本实施方式中在摩擦阻尼的基础上粘性阻尼力协同作用，从而能量吸收量比比较例大，而且，频率越高，则该情况表现地越显著。

图13是利用图5～图12的实验结果，关于本实施方式的减震器1和比较例的减震器，按各个位移量(振幅)以折线图示出频率与阻尼力(减震器1整体的阻尼力)的关系的图。需要说明的是，在图13中，“拉伸”表示活塞3以中立点为基准而向远离工作缸2的底面的方向位移的情况下的阻尼力，“压缩”表示活塞3以中立点为基准而向接近工作缸2的底面的方向位移的情况下的阻尼力。

从图13中可以看出，在本实施方式的减震器1中，振幅越小阻尼力越低，另一方面，即使是小振幅，例如如果是±3mm的情况，与没有粘性流体的比较例相比，阻尼力都要高。另外，即使就振幅为±1mm来看，在1Hz以上，阻尼力也比没有粘性流体的比较例更高。然而，在振幅为±1mm、频率为0.5Hz的情况下，在“拉伸”侧，本实施方式约为11N，比较例约为10N，仅1N之差(以比较例的阻尼力为基准相差10％)，因而可以说是实质上相同。在“压缩”侧，与比较例相比，以绝对值来看，阻尼力较小。即，在本实施方式的减震器1中，在振幅和速度为规定以下的区域，在图13的实验结果中为振幅小于±3mm(例如±1mm)，频率小于1Hz(例如0.5Hz)时的整体的阻尼力与比较例的摩擦减震器实质相同或者在比较例的摩擦减震器的阻尼力之下。因此，在本实施方式的减震器1中，在活塞3的位移量较小的情况下，几乎不产生摩擦阻力，具有顺畅地开始运动的性质，并且，能够通过粘性流体4的作用而产生适当的阻尼力。而且，可以看出，频率越低则整体的阻尼力越低，与振幅无关，表现出频率越高则阻尼力越高的倾向，因而具有速度相关型的特性。线状部件32的各卷绕部位32a在频率较低的情况下易于如图4的(a)那样个别运动，但是当频率变高时，各卷绕部位32a则如图4的(b)那样成为一体而运动，因此摩擦阻尼力增高，并且由于粘性阻尼力发挥作用，因此整体的阻尼力增高。另外，可以看出，在任何频率下，振幅越大则阻尼力越高，因而具有位移相关型的阻尼特性。与此相对，可以看出，在没有粘性流体的比较例中，即使频率发生变化，阻尼力几乎相同，另外，即使振幅变大，与本实施方式的减震器1相比，所发挥的阻尼力也远远要小。

即，本实施方式的减震器1在活塞3开始运动的振幅±1mm的情况下，因上述线状部件32的扭曲应力和张力而表现出力变小的负的弹簧特性，因该作用而变得易于运动，并且由于粘性流体4而在低速度下摩擦力急剧减小，因而该特性也成为使活塞3易于运动的重要原因。通过这些在开始运动时表现出的敏感度，本实施方式的减震器1的图13的±1mm的图表以1Hz为边界而表现出非线性特性。另外，随着活塞3速度增加，高的粘性阻尼力发挥作用。该减震器1例如可以称为具备摩擦小的连杆机构的特性的滑动结构体，因此，在开始运动时较为顺畅，在变为较大的位移、速度时，表现出较高的阻尼力。其结果是，安装有本实施方式的减震器1的控制对象的结构体(例如座椅悬架)的共振频率不易受到阻尼力的影响，而成为与结构体的弹簧机构的弹簧常数相应的频率，但是通过减震器1的阻尼力将增益抑制得较小而获得较高的阻尼效果。

在此，图14是将图13的数据以活塞3的移动速度为3m/s进行换算后的阻尼力以横轴为拉伸长侧阻尼力、纵轴为压缩侧阻尼力而描绘出的图表，并将以往公知的各种液压减震器的特性一并示出。图15是将图14中显现出本实施方式的阻尼力的范围放大示出的图表。从这些图也可以看出，本实施方式的减震器1根据振幅不同而表现出不同特性。在±1mm和±3mm这样的振幅小的情况下，表现出比±5mm或±7mm这样振幅大的情况高的阻尼力。这与图13的数据为相反的关系，但是认为在移动速度加快为0.3m/s时，由作为粘性流体4涂敷的润滑脂产生润滑而表现出这种特性。因此，本实施方式的减震器1在用于后述的机动车中搭载的座椅悬架100的情况下，通常在成为小振幅的高频区域(产生5～10Hz附近的二次共振的范围)表现出较高的阻尼力，由此，高频区域中的振动传递率降低，在成为大振幅的低频区域(产生3～4Hz附近的共振(主共振)的范围)中阻尼力变小，因此由座椅悬架100所具备的弹簧机构产生的振动吸收功能占据主导地位，用于降低共振点附近的振动传递率。即，根据本实施方式的减震器1，能够以与振动频率相应的阻尼力来除振。

另外，在观察±1mm和±3mm这样的振幅较小的数据时，纵轴的截距为压缩侧阻尼力，处于负的区域。这表示振幅越小则频率越低，即，在运动开始时的几乎不作用有阻力，从而顺畅地运动。作为参考，调查了以往公知的多个液压减震器的阻尼力特性，将这些阻尼力标绘在A～D四种直线附近。另外，A～D的直线的纵轴的截距均不为负，实际上，任一液压减震器在±1mm这样的小振幅的情况下，运动状况都非常差。

另外，图16是在图14的活塞3的移动速度0.3m/s的阻尼力的分析值的基础上，将0.1m/s、0.05m/s的阻尼力的分析值均以与频率的关系示出的图表。从图16可以看出，在任意速度下，阻尼力都依据振幅而发生变化。

本实施方式的减震器1安装于相对于一个部件而另一个部件相对位移的控制对象的结构体。例如，图17～图22示出支承机动车的座椅的座椅悬架100，座椅设定于上部框架110，下部框架120固定于车身底板。

在上部框架110与下部框架110之间，大致直角三角形的连杆部件130、130以斜边部131、131朝向斜后方向下的姿态配置在两侧。大致直角三角形的连杆部件130、130的大致直角的角部附近成为轴支承于下部框架110的旋转中心132、132，位于靠后部处的角部133、133附近轴支承于上部框架110。在旋转中心132、132的靠下部处架设有上部侧管架112，在上部侧管架112的中央附近处设有向下方延伸且相互隔开规定间隔的两个托架113、113。在该两个托架113、113之间经由轴销114而轴支承有活塞杆31的端部31a。

另一方面，在下部框架110的两侧框架121、121的前后方向的中央附近架设有第二管架122。在第二管架122的中央附近处设有相互隔开规定间隔的两个托架123、123，在该两个托架123、123之间经由轴销124而轴支承有工作缸2的连结部2a。

此时，如图20和图21所示，通过借助一对连杆部件130、130、上部框架110、托架113、113以及轴销114来轴支承活塞杆31，从而将活塞杆31的支承高度设定为下部框架110附近。由此，能够将减震器1大致水平地配设在下部框架110附近，例如滑块的下导轨125的稍上方的位置。

在使用液压减震器作为座椅悬架100的阻尼装置的情况下，由于需要防止气泡的混入，所以不能水平配置，必须倾斜地配置在上部框架110和下部框架110之间。该配置姿态的限制也成为阻碍座椅悬架100进一步薄型化的重要原因之一。然而，在本实施方式的减震器1中，将粘性流体4附着于线状部件32，优选为附着具有上述稠度的润滑脂。因此，在配置姿态上不受限制，可以如图17～图22所示那样大致水平地配置，通过使用本实施方式的减震器1，从而可以有助于座椅悬架100的进一步的薄型化。

根据该座椅悬架100，通过上部框架110上下移动，一对连杆部件130、130以与下部框架110连结的旋转中心132、132为中心而旋转。由此，上部侧管架112以及向下延伸的两个托架113、113前后转动，如图21的(a)～(c)所示，活塞杆31根据上部框架110相对于下部框架120的相对位置而相对于工作缸2伸缩，从而使活塞3在工作缸2内的相对位置发生变化。如上所述，根据此时的位移量的大小、位移速度的高低，分别作用有对应的阻尼特性。

在此，在图17～图22的座椅悬架100的上部框架110设有调节由上部框架110支承的座垫用缓冲部件的前后位置的前后位置调节部150。如图17所示，前后位置调节部150具有前后位置调节框架151、和在宽度方向上分开规定间隔而设置的一对引导部件152、152等，使用上述实施方式的减震器1的机构作为该引导部件152、152。

即，将相当于减震器1的引导部件152的工作缸2经由托架115a而固定于前缘框架115，并将活塞杆31、310连结到前后位置调节框架151。需要说明的是，如图22所示，引导部件152在活塞杆31、310从配置在工作缸2内的活塞3的两个端部突出这一点与上述实施方式的减震器1的结构不同。这是为了将一个活塞杆31连结到前后位置调节框架151的后部，并将另一个活塞杆310连结到前后位置调节框架152的前部，从而稳定地引导前后位置调节框架151。但是，在活塞3的周围卷绕有线状部件32并且浸渍有粘性流体这一点与在上述实施方式中说明的情况相同。

通过将前后位置调节部150设为这种结构，从而当使前后位置调节框架151前后动作时，经由活塞杆31、310而使活塞3在工作缸2内移动。此时，卷绕在活塞3周围的线状部件32如上所述那样变形，张力发生变化，与之相应地粘性流体的粘性阻尼力和由线状部件32产生的摩擦阻尼力发挥作用。即，例如欲使用以往公知的摩擦减震器使前后位置调节框架151的运动迟缓时，有可能在位移量较小的情况下难以动作，而在使用了本实施方式的减震器1的结构中，能够产生与动作速度、调节量的相应阻尼力，因而即使作用有例如像用黄油刀切黄油那样的粘性，却能够与动作速度、调节量相应地实现运动开始时顺畅的具有高档感的运动。由于本实施方式的减震器1可以如上所述水平配置，所以可以作为这样的前后位置调节部的引导部件152、152来应用。

(实验例2)

安装有图17～图22的座椅悬架100的机动车用座椅安设于励振器来进行振动实验。具体而言，基于JIS A 8304：2001(ISO 7096：2000)来求出SEAT值(座椅有效幅度传递系数(Seat Effective Amplitude Transmissibility factor))。在“50,000kg以下的履带式推土拖拉机”的作为基准的输入频谱等级EM6(激励中心频率7.6，PSD的最大值0.34(m/s²)²/Hz)的情况下，对体重55kg、98kg的两名受试者进行了试验。其结果是，所得到的SEAT值的平均值分别为0.54和0.52。EM6的SEAT值的基准为小于0.7，因此满足基准。

在为机动车用座椅的情况下，若使用弹簧常数为1～3kg/mm的座垫部时，多具有在5～8Hz附近出现二次共振的特性。为了抑制该二次共振，采用规定的座椅悬架，并将座垫部的弹簧常数设定为0～1kg/mm。然而，具有这种功能的座椅悬架大多昂贵并且较重。关于这一点，采用了本实施方式的包含附着有粘性流体4的线状部件32的减震器1的座椅悬架100具有减震器1的结构简单、并且便宜且重量并不太重的特点。然而，共振点为4～5Hz附近，有略微提高的倾向。另一方面，通过上述的以EM6进行的振动实验得到的SEAT值相当于5～8Hz附近的振动传递率，从上述SEAT值来看，该区域中的振动传递率较低，能够称为可降低二次共振的结构。这是因为即使在小振幅的情况下，当频率高时，上述减震器1具有发挥高阻尼力、阻尼系数的特性。

图23是示出以上述输入频谱等级EM6实施的振动实验的振动传递率的图表。在图23中，“本实施方式的座椅悬架”为采用了本实施方式的减震器1的图17～图22的座椅悬架100的数据，“使用液压减震器的座椅悬架”是替代本实施方式的减震器1而使用在上部框架和下部框架之间倾斜地架设的液压减震器的座椅悬架的数据。需要说明的是，在此使用的液压减震器是具有图14和图15中所示的B-3的阻尼力的减震器，即，具有与本实施方式的减震器1同等程度的阻尼力的减震器，都请体重98kg的受试者落座来实施。

从图23可以看出，“使用液压减震器的座椅悬架”的共振点在3Hz附近，而在7Hz附近存在二次共振点。与此相对，“本实施方式的座椅悬架”与“使用液压减震器的座椅悬架”相比，共振点略微向高频侧转移而约为4Hz，但是在5～8Hz附近未出现二次共振点。从图23的数据也证实本实施方式的减震器1在小振幅且高频的区域中具备较高的阻尼力和阻尼系数。

在此，图24和图25示出由外筒21和内筒22构成减震器1的工作缸2的结构的方式。外筒21考虑强度而由钢形成，内筒22由铝合金的挤出成形品形成。另外，内筒22以具有间隙23的方式配设在外筒21内。内筒22的长度方向各端部22a、22b通过装配在外筒21的各端部的盖部件24、24而被固定。而且，活塞3可滑动地配设在内筒22内。虽然在活塞3的外周面3a与上述实施方式同样地卷绕有线状部件32，但是在该方式中，为了抑制线状部件32的位置偏移，对活塞3的外周面3a施行了滚花加工等防滑加工。需要说明的是，线状部件32上附着有粘性流体等其他结构与图1～图4所示的方式相同。

根据图24和图25所示的方式的减震器1，由于内筒22由铝合金的挤出成形品形成，所以内周面光滑，在与该内周面滑动接触的线状部件32动作时不会发生钩挂，从而能够达成顺畅的运动。由此，能够有效发挥由线状部件32产生的上述各作用，即，在活塞3的位移量为小振幅的情况下，产生线状部件32的各卷绕部位32a的扭曲变形(参照图4的(a))，在活塞3开始迅速运动的作用，大振幅的情况下，各卷绕部位32a彼此一体地变形(参照图4的(b))，由此，与小振幅时相比，线状部件32与工作缸2的内周面的接触面积变大，从而总体摩擦力变大的作用等。另外，内筒22以与外筒21之间具有间隙23的方式配设。假设，若铝合金制的内筒22紧贴地设置于钢制的外筒21，则因伴随活塞3的滑动而产生的热而使该内筒22发生热膨胀变化的情况下，由于该内筒22的长度方向两个端部22a、22b由盖部件24、24限制，因此有可能产生长度方向中间部向内侧突出这样的变形。但是，在图24和图25的方式中，由于在内筒22与外筒21之间具有间隙23，能够通过该间隙23来吸收内筒22的热膨胀变形，而不会妨碍活塞3的顺畅动作。

虽然在上述实施方式中使用附着于线状部件32的粘性流体4作为粘性阻尼要素，但是也可以用永磁铁和导体来构成作为壳体和可动体的工作缸2和活塞3，并通过由永磁铁和导体形成的磁场来构成粘性阻尼要素。例如可以应用JP特开2011-241933中公开的磁减震器的结构。该磁减震器由铜等导体形成工作缸2，并由沿轴向以同极彼此对置的方式配置的永磁铁构成活塞3。另外，工作缸2的外周面被磁轭包覆，在活塞3的各永磁铁之间也夹设有磁轭。这种磁减震器通过活塞3在工作缸2内往复运动，磁场发生变化而在导体中产生感应电流，从而将振动能转换为热能而产生与速度相关的粘性阻尼力。因此，只要通过永磁铁的材料选择、有无磁轭等来调整作为粘性阻尼要素的磁场，则可以获得各种粘性阻尼力。

需要说明的是，在采用这种磁减震器结构的情况下，也在活塞3的周围卷绕线状部件32。这样一来，与上述实施方式同样，在线状部件32和工作缸2的内周面之间作用有摩擦阻尼力。

本发明的减震器，尤其是伸缩式减震器可以用于支承交通工具的座椅的座椅悬架、配设在车轮和车身之间的悬架等。另外，不限于交通工具，可以在各种工业设备中配设在相对运动的部件之间来使用。另外，可以在机器人的关节部、门的铰链部或关门器、笔记本电脑等的铰链部等作为振动吸收、冲击缓冲、或者使门等控制对象的运动迟缓的部件来使用。需要说明的是，在用于旋转动作的门的铰链部或关门器等的情况下，可以设为旋转式减震器结构。在该情况下，可以通过在可旋转地配设在壳体内的转子的外周面卷绕线状部件来实现与上述实施方式相同的功能。

附图标记说明

1 减震器

2 工作缸

3 活塞

31、310 活塞杆

32 线状部件

32a 卷绕部位

4 粘性流体

100 座椅悬架

110 上部框架

120 下部框架。

Claims (11)

1.一种减震器，具备壳体和在所述壳体内相对运动的可动体，其特征在于，

所述减震器具有：

线状部件，其卷绕于所述可动体的外周面，并在所述相对运动时，在所述线状部件与所述壳体之间产生摩擦阻尼力；

粘性阻尼要素，其通过所述壳体与所述可动体的相对运动而产生粘性阻尼力，

所述线状部件具有如下功能：与所述相对运动相应地而张力发生变化，使所述线状部件与所述壳体间的摩擦阻尼力和所述粘性阻尼要素的粘性阻尼力发生变化，从而使结合所述摩擦阻尼力和所述粘性阻尼力而成的整体阻尼力与所述相对运动时的振幅及速度相应地发生变化。

2.根据权利要求1所述的减震器，其中，

在所述壳体和所述可动体的相对运动时的振幅和速度为规定以下的区域中，所述整体阻尼力与除了不具有所述粘性阻尼要素以外同所述减震器为相同结构的摩擦减震器的阻尼力实质相同或者在其之下。

3.根据权利要求1或2所述的减震器，其中，

所述线状部件紧贴地卷绕于所述可动体的外周面。

4.根据权利要求3所述的减震器，其中，

所述线状部件以所述相对运动方向为基准而倾斜30度以上地卷绕于所述可动体的外周面。

5.根据权利要求3或4所述的减震器，其中，

所述线状部件的表面起毛、或者被植入有短纤维。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的减震器，其中，

所述粘性阻尼要素为附着于所述线状部件的粘性流体。

7.根据权利要求6所述的减震器，其中，

所述粘性流体为润滑脂。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的减震器，其中，

所述壳体和所述可动体使用永磁铁和导体而形成，由所述永磁铁和所述导体形成的磁场构成所述粘性阻尼要素。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的减震器，其中，

所述减震器为如下的伸缩式减震器：所述壳体为工作缸，所述可动体由在所述工作缸内沿轴向位移的活塞形成。

10.根据权利要求9所述的减震器，其中，

所述工作缸和所述活塞以大致水平姿态配置在相对位移的两个部件之间。

11.根据权利要求1～8中任一项所述的减震器，其中，

所述减震器为如下的旋转式减震器：所述可动体由能够旋转地配设于所述壳体内的转子形成。