JP2003120750A - 樹脂ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 樹脂ダンパー１は、軸３に取り付けられ
た粘弾性体４とこの粘弾性体４とダンパー筐体２の間に
配置されたバネ６により結合された２枚の摩擦板５とか
ら構成されている。 【効果】 本発明によれば、軸３が圧縮ストローク側に
動いた場合にはバネ力による減衰力が得られ、伸長スト
ローク側に動いた場合には粘弾性体４のせん断力による
摩擦板５を押し付ける力とバネ力が加わった力による減
衰力が得られるため、圧縮ストロークと伸長ストローク
とで減衰力が異なり、この樹脂ダンパーを用いた車両用
クッションでは従来のオイルダンパー等に比べて乗り心
地が良くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両や機械等の振
動を減衰するための樹脂ダンパーに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両や機械等の振動を減衰する目的のた
めに従来からダンパーがよく用いられている。特に車両
用のクッションは自動車やオートバイの乗り心地を快適
にし、かつ走行安定性を高める上で重要である。

【０００３】通常車両用クッションの構成要素はバネと
ダンパーに分けることができる。バネは車両の重量を支
え、路面から伝わる衝撃を吸収する役割を有している。
バネを柔らかくすると一般的に乗り心地は良くなるが、
衝撃エネルギー吸収のためには長いストロークが必要と
なる。しかし、ストロークが長すぎると走行中の車両の
姿勢変化が大きくなるために走行安定性が損なわれてし
まう。このようにバネだけでは乗り心地と走行安定性を
両立させることは難しい。

【０００４】そこで、路面からの衝撃を吸収するために
バネとともに用いられているのがダンパーである。バネ
が変位に比例した反力を発生させるのに対してダンパー
は速度に依存した反力（減衰力）を発生する。ダンパー
はバネとともに外乱として入ってくる衝撃エネルギーを
吸収し、バネの負担を減らし、必要なストロークを短く
する。また、バネが吸収した衝撃エネルギーを熱に変え
て発散させ、振動が持続することを防止する。

【０００５】ところで、乗り心地を良くするためにダン
パーでは圧縮側と伸長側の減衰特性を変化させているこ
とが多い。この場合、一般的に圧縮側の減衰力を小さく
し、伸長側の減衰力を大きくすると乗り心地が良くなる
ことが知られている。車両用ダンパーとして従来から広
く用いられているオイルダンパーでは、圧縮側と伸長側
とで作動油の流れを変えることにより減衰特性を変化さ
せている。

【０００６】また、オイルダンパーの他に高減衰特性を
有する粘弾性体を利用した粘弾性ダンパーがある。粘弾
性ダンパーは主として地震などの振動エネルギーを吸収
する目的で開発されたもので、鋼板の間に粘弾性体を挟
んだサンドイッチ状の構造となっている。粘弾性ダンパ
ーは振動が加わった際に鋼板の間の粘弾性体がせん断変
形して振動エネルギーを吸収するようになっている。粘
弾性体はクリープが大きいために静的な荷重は支えられ
ないが、それ自身の形状保持が可能な程度の剛性は有し
ているので自由な形に成型できるという特徴を有してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。即ち、上記した従来の技術の内、車両用ダンパーと
して広く用いられているオイルダンパーは、上記したよ
うに圧縮側と伸長側とで作動油の流れを変えることによ
り減衰特性を変化させているので構造が複雑になり、か
つ高い寸法精度が要求されるためにコストダウンが難し
いという問題点を有している。

【０００８】一方、粘弾性ダンパーは現在のところ車両
用ダンパーとして用いられている例は見られない。この
理由は粘弾性体を単純にせん断変形させただけでは変形
方向による減衰特性を変化させることができないという
特性を有しているためであり、車両用ダンパーに用いた
場合には粘弾性体だけでは圧縮側と伸長側の減衰特性を
変化させることが困難で、乗り心地を良くすることがで
きないという問題点を有している。

【０００９】本発明は粘弾性体を用いながら圧縮側と伸
長側の減衰特性を変化させた比較的構造が単純でコスト
ダウンが可能な樹脂ダンパーを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成１〉ダンパー筐体内で、圧縮および伸長ストロー
クに伴い、このストロークの方向に往復動する軸と、こ
の軸に取り付けられた粘弾性体と、この粘弾性体及び上
記ダンパー筐体の間に配置され、上記粘弾性体に固定さ
れ、上記ダンパー筐体に押し付けられた摩擦板とからな
ることを特徴とする樹脂ダンパー。

【００１１】〈構成２〉上記摩擦板は少なくとも２枚か
らなり、それぞれの摩擦板は、上記粘弾性体を取り囲む
ように配置され、上記粘弾性体とダンパー筐体と摩擦板
の間に生じた隙間において、上記摩擦板の間隔を押し広
げる方向に弾性力を付与するバネを配置したことを特徴
とする構成１に記載の樹脂ダンパー。

【００１２】〈構成３〉上記軸の一部を取り囲むように
取り付けられた粘弾性体は、上記軸をストローク方向に
移動させて円筒状の粘弾性体を所定量せん断変形させた
ときの形状を安定状態とする構成１に記載の樹脂ダンパ
ー。

【００１３】〈構成４〉上記軸が上記ダンパー筐体内に
進入する圧縮ストローク時に、上記せん断変形量が増加
し、上記軸が上記ダンパー筐体内から進出する伸張スト
ローク時に、上記せん断変形量が減少するように、ダン
パー筐体内に粘弾性体を配置したことを特徴とする構成
３に記載の樹脂ダンパー。

【００１４】〈構成５〉上記軸に取り付けられた粘弾性
体の、安定状態におけるせん断変形角度θは、０°＜θ
＜９０°の条件を満たすことを特徴とする構成１に記載
の樹脂ダンパー。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体例を用いて説明する。なお、本図以降の各図にお
いて同一個所は同一番号で表すこととする。

【００１６】図１は車両用クッションに用いる本発明の
樹脂ダンパーの一実施例である。図１（ａ）はその縦断
面図であり、樹脂ダンパー１はダンパー筐体２の内部に
路面からの衝撃に応じて上下動する軸３と、軸３に取り
付けられた粘弾性体４およびこの粘弾性体４とダンパー
筐体２の間に配置された摩擦板５とから構成されてい
る。即ち、軸３は、ダンパー筐体２内で、圧縮および伸
長ストロークに伴い、このストロークの方向に往復動す
る。なお、圧縮ストロークというのは、樹脂ダンパーの
全長を短縮する動作をいい、伸長ストロークというの
は、樹脂ダンパーの全長を伸ばす動作をいう。摩擦板５
は、粘弾性体４に固定されて、粘弾性体４の弾性によ
り、ダンパー筐体２に押し付けらている。

【００１７】図１（ｂ）は本発明の樹脂ダンパーの平面
図を表したものであり、摩擦板５は本実施の形態では２
枚からなっている。それぞれの摩擦板５は、粘弾性体４
を取り囲むように配置されている。粘弾性体４とダンパ
ー筐体２と摩擦板５の間に生じた隙間には、摩擦板５の
間隔を押し広げる方向に弾性力を付与するバネ６を配置
した。それぞれの摩擦板５はバネ６により結合されてお
り、このバネ力により摩擦板５はダンパー筐体２の内壁
に押し付けられるようになっている。なお、摩擦板の枚
数は特に限定されるものではなく、必要とする樹脂ダン
パーの特性に応じて定めればよい。

【００１８】また、図１（ａ）に示すように、軸３の一
部を取り囲むように取り付けられた粘弾性体４は、軸３
をストローク方向に移動させて円筒状の粘弾性体４を所
定量せん断変形させたときの形状を安定状態としてい
る。即ち、一切の外力を解放したとき図１（ａ）の状態
になる。例えば、軸３と粘弾性体４の上面とがなす角度
θは、０°＜θ＜９０°の条件を満たすように取り付け
るとよい。その理由を以下の図で説明する。なお、この
角度θをせん断変形角度と呼ぶことにする。

【００１９】図２は本発明の樹脂ダンパーの動作状況を
模式的に示した図である。図２においてまず状態（ａ）
から圧縮ストロークが生じた場合（図において軸の下方
矢印方向）に状態（ｂ）のように軸３が図において下方
に移動し、それに伴い粘弾性体４はせん断変形する。こ
の時前記したように軸３と粘弾性体４の上面とがなす角
度θは０°〜９０°になるように取り付けられているの
が、状態（ａ）の時の角度θ１よりも状態（ｂ）の時の
角度θ２は小さくなる。即ち、軸３がダンパー筐体２内
に進入する圧縮ストローク時に、粘弾性体４のせん断変
形量が増加する。従って粘弾性体４がせん断変形したと
き粘弾性体４の外径が減少して、摩擦板５がダンパー筐
体２に押し付けられる力が緩む。その結果、バネ力がよ
り有効に作用する。即ち、この時発生する減衰力は、主
として、バネ力によって摩擦板５がダンパー筐体２に押
しつけられるときに発生するものになる。

【００２０】次に伸長ストロークが生じると（図におい
て軸の上方矢印方向）、今度は状態（ａ）から粘弾性体
４のせん断変形が状態（ｃ）のように進み、粘弾性体４
による摩擦板５をダンパー筐体２に押し付ける力が生じ
る（図の矢印）。この時軸３と粘弾性体４の上面とがな
す角度θ３は粘弾性体４のせん断変形により状態
（ａ）、状態（ｂ）の時の角度よりも大きくなる。即
ち、軸３がダンパー筐体２内から進出する伸張ストロー
ク時に、粘弾性体４のせん断変形量が減少する。その結
果、粘弾性体４の外径が増加する。従って、この時発生
する減衰力は粘弾性体４のせん断力による摩擦板を押し
付ける力とバネ力が加わったものとなる。よって、伸長
ストロークの時には圧縮ストロークの時のバネ力だけの
減衰力に比べて大きな減衰力が得られる。

【００２１】以上より、圧縮ストロークと伸長ストロー
クとの場合、本発明による樹脂ダンパーは圧縮ストロー
クの時はバネ力による摩擦板５とダンパー筐体２の摩擦
力により減衰力が得られ、伸長ストロークの時は粘弾性
体のせん断力による押し付け力とバネ力が加わった力に
よる摩擦板５とダンパー筐体２の摩擦力により減衰力が
得られることになる。従って、本発明の樹脂ダンパーを
用いた車両用クッションは圧縮ストロークと伸長ストロ
ークとで減衰力の大きさが異なる。本発明は、以上の実
施例に限定されない。上記の例では、断面が円形のパイ
プ状の樹脂ダンパーを説明したが、断面が四角形や多角
形のものでも構わない。また、上記の例では、軸がダン
パー筐体内に進入する圧縮ストローク時に、せん断変形
量が増加し、軸がダンパー筐体内から進出する伸張スト
ローク時に、せん断変形量が減少するものを説明した
が、この反対に、軸がダンパー筐体内に進入する圧縮ス
トローク時に、せん断変形量が減少し、軸がダンパー筐
体内から進出する伸張ストローク時に、せん断変形量が
増加するように、ダンパー筐体内に粘弾性体を配置して
も構わない。このときは、ちょうど、各実施例の上方向
に突出した軸をした方向に突出したものにすればよい。

【００２２】

【発明の効果】上記したように本発明の樹脂ダンパーに
よれば、軸に取り付けられた粘弾性体と、この粘弾性体
とダンパー筐体の間に配置された摩擦板とからなり、摩
擦板はバネによりダンパー筐体に押し付けられるように
なっているため、軸が圧縮ストローク側に動いた場合に
はバネ力による摩擦板とダンパー筐体との摩擦力による
減衰力、伸長ストローク側に動いた場合には粘弾性体の
せん断力による摩擦板を押し付ける力とバネ力が加わっ
た力による摩擦板とダンパー筐体との摩擦力による減衰
力というように圧縮ストロークと伸長ストロークとで異
なる減衰力が得られる。従ってこの樹脂ダンパーを用い
た車両用クッションでは伸長ストローク側で大きな減衰
力が得られるために従来用いられているオイルダンパー
と同等の乗り心地を有し、また、構造が比較的単純であ
るためにコスト面でも安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用クッションに用いる本発明の樹脂ダンパ
ーの一実施例である。

【図２】本発明の樹脂ダンパーの動作状況を模式的に示
した図である。

【符号の説明】

１ 樹脂ダンパー ２ ダンパー筐体 ３ 軸 ４ 粘弾性体 ５ 摩擦板 ６ バネ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダンパー筐体内で、圧縮および伸長スト
   ロークに伴い、このストロークの方向に往復動する軸
   と、この軸に取り付けられた粘弾性体と、この粘弾性体
   及び前記ダンパー筐体の間に配置され、前記粘弾性体に
   固定され、前記ダンパー筐体に押し付けられた摩擦板と
   からなることを特徴とする樹脂ダンパー。
2. 【請求項２】 前記摩擦板は少なくとも２枚からなり、
   それぞれの摩擦板は、前記粘弾性体を取り囲むように配
   置され、前記粘弾性体とダンパー筐体と摩擦板の間に生
   じた隙間において、前記摩擦板の間隔を押し広げる方向
   に弾性力を付与するバネを配置したことを特徴とする請
   求項１に記載の樹脂ダンパー。
3. 【請求項３】 前記軸の一部を取り囲むように取り付け
   られた粘弾性体は、前記軸をストローク方向に移動させ
   て円筒状の粘弾性体を所定量せん断変形させたときの形
   状を安定状態とする請求項１に記載の樹脂ダンパー。
4. 【請求項４】 前記軸が前記ダンパー筐体内に進入する
   圧縮ストローク時に、前記せん断変形量が増加し、前記
   軸が前記ダンパー筐体内から進出する伸張ストローク時
   に、前記せん断変形量が減少するように、ダンパー筐体
   内に粘弾性体を配置したことを特徴とする請求項３に記
   載の樹脂ダンパー。
5. 【請求項５】 前記軸に取り付けられた粘弾性体の、安
   定状態におけるせん断変形角度θは、０°＜θ＜９０°
   の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の樹脂
   ダンパー。