JP2019074126A - 乗り物用衝撃吸収機構 - Google Patents

Abstract

【課題】、乗り物の支持部から受けるシート部の衝撃を吸収するとともに、取付場所によらず所定の摩擦力を得ることができるダンパを備えた乗り物用衝撃吸収機構を提供する。【解決手段】乗り物用衝撃吸収機構は、ダンパ１０は、摺動部材と、収納部とを備え、該収納部に摩擦発生手段３０を備えている。摩擦発生手段３０は、摺動部材の外側面と、複数の当接部材と、当接部材のそれぞれを摺動部材に押し付ける複数の付勢手段とを備える。複数の付勢手段のうち少なくとも一対の付勢手段のそれぞれから複数の当接部材のそれぞれに作用する付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、複数の当接部材と複数の付勢手段とが配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、乗り物などに加わる衝撃を吸収する乗り物用衝撃吸収機構に関する。

従来、自動車などの乗り物には、走行時などに受ける衝撃を吸収するために、ダンパが備えられている。ダンパには、オイルによる抵抗力を利用したオイルダンパや、部材同士の摩擦力を利用した摩擦ダンパなどがあるが、オイルを取り扱うことが好ましくない場所では摩擦ダンパが使用されることがある。

このような摩擦ダンパとして、摺動部材と、摺動部材を収納する収納部と、摺動部材との間に摩擦力を発生させる摩擦発生手段を備えた摩擦ダンパが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の摩擦ダンパは、板状の摺動部材と、該摺動部材を収納する四角筒状の収納部とを備え、収納部には、摺動部材との間に摩擦力を発生させる摩擦発生手段が備えられている。摩擦発生手段は、板状の摺動部材の表面及び裏面にそれぞれ当接する複数の摩擦部材と、収納部の内側に設けられ複数の摩擦部材のそれぞれを摺動部材に押し付ける複数の付勢部材と、摩擦力を調整する調整手段とを備えている。

調整手段は、摺動部材の表面側の付勢部材に対向して収納部に形成されたねじ孔と、収納部の外側からねじ孔にねじ込むことで摩擦部材を摺動部材に対して垂直方向に押し付けるボルトとを備えており、ボルトのねじ込み量を調整することで、摩擦部材を摺動部材に対して垂直方向に押し付ける付勢力によって作用する摩擦力が調整される。摩擦ダンパの両端を結ぶ直線に対して真っすぐに衝撃力が入力された場合に、調整された付勢力が作用し、所定の摩擦力が発生する。

特開２００４−３５３８１３号公報

ところで、乗り物への衝撃力が摩擦ダンパに入力される際、摩擦ダンパの取付場所によって、摩擦ダンパの両端部を結ぶ直線に対して衝撃力が真っすぐに入力されずに傾いて入力されることがある。

しかしながら、上記特許文献１の摩擦ダンパによれば、調整手段が摺動部材の表面側にのみに配置されており、一方向からしか付勢力を調整できないため、衝撃力が異なった傾きで入力される場合に、所定の摩擦力を得ることが難しい。

また、自動車等の乗り物には、乗員が着座するシート部が備えられている。乗員への衝撃を吸収するためには、路面等の外部から乗り物が受ける衝撃をサスペンションのダンパによって吸収するだけでなく、乗り物の構造部分を構成する支持部からシート部が受ける衝撃を吸収することでも乗員への衝撃が吸収される。

本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、乗り物の支持部から受けるシート部の衝撃を吸収するとともに、取付場所によらず所定の摩擦力を得ることができるダンパを備えた乗り物用衝撃吸収機構を提供することにある。

［１］上記目的を達成するため、本発明の乗り物用衝撃吸収機構は、
乗り物に設けられ乗員が着座するように構成されたシート部と、該シート部とは別体の前記乗り物の構造部分を構成する支持部と、該支持部と前記シート部との間に設けられたダンパとを備え、
前記ダンパは、直線状に延びる摺動部材と、該摺動部材を収納する収納部とを備え、該収納部に前記摺動部材との間に摩擦力を発生させる摩擦発生手段を備え、
前記摩擦発生手段は、前記摺動部材の外側面と、該外側面に当接する複数の当接部材と、前記収納部に設けられ前記複数の当接部材のそれぞれに前記摺動部材の軸線に向かって付勢力を作用させることで前記複数の当接部材のそれぞれを前記摺動部材に押し付ける複数の付勢手段とを備え、
前記摺動部材の横断面において、前記複数の付勢手段のうち少なくとも一対の付勢手段のそれぞれから前記複数の当接部材のそれぞれに作用する前記付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、前記複数の当接部材と前記複数の付勢手段とが配置されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、乗り物に設けられ乗員が着座するように構成したシート部と、該シート部とは別体の前記乗り物の構造部分を構成する支持部と、該支持部とシート部との間に設けられたダンパとを備える。このため、乗り物の支持部からシート部に衝撃が加わる時、支持部からシート部に対して伝達される衝撃がダンパによって吸収される。

具体的には、ダンパに衝撃力が入力される際、摺動部材が収納部に収納されて、摩擦発生手段によって摺動部材との間に摩擦力が発生する。摩擦発生手段は、摺動部材の外側面に当接する複数の当接部材のそれぞれを、収納部に設けられた複数の付勢手段で摺動部材に押し付けて付勢力を作用させることで、複数の方向から当接部材と摺動部材の間に摩擦力を発生させることができる。さらに、複数の当接部材と複数の付勢手段とは、摺動部材の横断面において、少なくとも一対の付勢手段のそれぞれから複数の当接部材のそれぞれに作用する付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、配置されているので、一方向のみだけではなく、いずれの方向に対しても付勢力を作用させることができる。このため、乗り物への衝撃力がダンパに入力される際に、ダンパの両端部を結ぶ直線に対して衝撃力がいずれの方向に傾いて入力された場合であっても、摺動部材の横断面において、入力が逃げて摩擦力が小さくなる位置での付勢手段の付勢力を大きくすることで摩擦力を大きくし、摩擦発生手段全体として所定の摩擦力にすることができる。結果、ダンパの取付場所によらず所定の摩擦力に調整することができる。

［２］また、本発明のダンパにおいて、
前記乗り物は、前記支持部から離間して前記シート部が設置される独立フロアパネルを備え、
前記乗り物の支持部に、前記ダンパの一端が接続され、
前記ダンパの他端に、前記独立フロアパネルが接続されていることが好ましい。

かかる構成によれば、乗り物の支持部から独立フロアパネルに伝達される衝撃がダンパによって吸収される。このため、独立フロアパネルと一体的に設けられたシート部に伝達される衝撃を吸収することができる。

［３］また、本発明のダンパにおいて、
前記支持部は、前記シート部が設置されるフロアパネルであり、
前記シート部は、前記乗員が着座する着座部の前記フロアパネルに対する高さを調整可能なリンク機構を備え、
該リンク機構は、前記着座部の左右のフレームを構成するサイドフレームと、該サイドフレームに回動可能に接続されたリンクとしての前記ダンパと、前記フロアパネルに設けられ前記ダンパの下端部を回動可能に接続する接続部と、前記ダンパを回動させることで高さを調整する操作部とを備えていることが好ましい。

かかる構成によれば、サイドフレーム、リンクとしてのダンパ及び接続部からなるリンク機構のリンク部分をダンパとしたので、着座部の高さ調整のためのリンク機構を利用してフロアパネルからシート部に伝達される衝撃をダンパによって吸収することができる。

［４］また、本発明のダンパにおいて、
前記支持部は、前記シート部が設置されるフロアパネルであり、
前記シート部は、着座部の左右のフレームを構成するサイドフレームを備え、
前記フロアパネルに、前記ダンパの下端部が支持され、
前記ダンパの上端部に前記サイドフレームが支持されていることが好ましい。

かかる構成によれば、着座部を構成するサイドフレームとフロアパネルとの間に、脚部の代わりにダンパを設けたので、フロアパネルからシート部に伝わる衝撃をダンパによって吸収することができる。

［５］また、本発明のダンパにおいて、
前記支持部は、前記シート部が設置されるフロアパネルであり、
前記シート部は、着座部の左右のフレームを構成するサイドフレームと、該サイドフレームを支持するスライドレールと、前記フロアパネルに固定され前記スライドレールを前後移動可能に支持する固定レールとを備え、
該固定レール又は前記フロアパネルに、前記ダンパの一端が支持され、
前記ダンパの他端に、前記スライドレールが支持される又は前記スライドレールが移動されて当接することが好ましい。

かかる構成によれば、フロアパネルに固定された固定レール又はフロアパネルと、固定レールに前後移動可能に設けられたスライドレールとの間にダンパを設けたので、スライドレールと一体的に移動する着座部に加わる前後方向の衝撃をダンパによって吸収することができる。

［６］また、本発明のダンパにおいて、
前記複数の付勢手段及び前記複数の当接部材のそれぞれは、前記摺動部材の横断面において、前記軸線の周りに回転対称性を有するように配置されていることが好ましい。

かかる構成によれば、付勢手段が軸線のまわりに回転対称性を有するように配置されているので、衝撃力の入力がいずれの方向に傾いても、付勢力を大きくしたい位置又は付勢力を大きくしたい位置に近い位置に付勢手段が配置され、付勢手段の付勢力の調整を行い易くすることができる。

［７］また、本発明のダンパにおいて、
前記複数の付勢手段及び前記複数の当接部材のそれぞれは、前記摺動部材の長手方向について同じ位置に配置されていることが好ましい。

かかる構成によれば、付勢手段の付勢力の調整を、摺動部材の長手方向における付勢力の作用の違いを考慮せずに、摺動部材の長手方向の同じ位置のみで容易に行うことができる。

［８］また、本発明のダンパにおいて、
前記摺動部材は筒状であり、
前記収納部の内側には、該収納部の軸線に沿って延び少なくとも前記摩擦発生手段が配置される前記収納部の内側に位置するとともに前記摺動部材の内周面を摺動可能に支持する内筒が備えられていることが好ましい。

かかる構成によれば、付勢手段の付勢力を受ける摺動部材を内側から内筒で摺動可能に支持するので、摺動部材が内側に逃げずに大きな付勢力でも受けるようにすることができる。

［９］また、本発明のダンパにおいて、
前記収納部は、筒状又は有底筒状のシリンダであり、
前記摺動部材は、角筒状のピストンロッドであり、
前記摩擦発生手段は、前記角筒状の前記外側面を構成する複数の平面のそれぞれに対して配置されていることが好ましい。

かかる構成によれば、収納部は、筒状又は有底筒状のシリンダであり、摺動部材は、角筒状のピストンロッドであるので、ピストンロッド及びシリンダを容易に構成することができる。さらに、摩擦発生手段は、角筒状の外側面を構成する複数の平面のそれぞれに対して配置されているので、外側面に摩擦発生手段の当接部材が当接する面積を確保しやすくできる。

［１０］また、本発明のダンパにおいて、
前記収納部は、筒状又は有底筒状のシリンダであり、
前記摺動部材は、角柱状のピストンロッドであり、
前記摩擦発生手段は、前記角柱状の前記外側面を構成する複数の平面のそれぞれに対して配置されていることが好ましい。

かかる構成によれば、収納部は、筒状又は有底筒状のシリンダであり、摺動部材は、角柱状のピストンロッドであるので、ピストンロッド及びシリンダを容易に構成することができる。さらに、摩擦発生手段は、角柱状の外側面を構成する複数の平面のそれぞれに対して配置されているので、外側面に摩擦発生手段の当接部材が当接する面積を確保しやすくできる。

［１１］また、本発明のダンパにおいて、
前記摩擦発生手段は、前記収納部の前記摺動部材挿入側の端部に設けられており、
前記収納部の表面から径方向外側に突出する台座部と、
該台座部の外端面から内周面に貫通し、前記当接部材が摺動可能に設けられるとともに前記外端面側に前記付勢手段が設けられる貫通孔とを備えていることが好ましい。

かかる構成によれば、摩擦発生手段を、収納部の摺動部材挿入側の端部に設けることで、限られた摺動部材のストロークで、摩擦を発生させるストロークを最大限にすることができる。さらに、収納部の表面から径方向外側に突出する台座部に、外端面から内周面に貫通する貫通孔を形成し、該貫通孔に当接部材を設けて外端面側に付勢手段を設けるので構成を簡単にすることができる。

［１２］また、本発明のダンパにおいて、
前記付勢手段は、前記貫通孔に設けられた雌ねじ部と、該雌ねじ部に螺合される雄ねじ部と、該雄ねじ部と前記当接部材との間で前記貫通孔に収納されるとともに圧縮されることで反発力が大きくなる第１弾性部材であることが好ましい。

かかる構成によれば、貫通孔に設けた雌ねじ部に雄ねじ部を螺合し、雄ねじ部によって第１弾性部材を圧縮し、当接部材を付勢するので、付勢力の調整を容易に行うことができる。

［１３］また、本発明のダンパにおいて、
前記収納部の内側に、ばね座が設けられ、
該ばね座に、前記摺動部材を伸び方向に付勢する第２弾性部材が設けられていることが好ましい。

かかる構成によれば、摺動部材が第２弾性部材によっても付勢されるので、より大きな衝撃力に対応することができる。

［１４］また、本発明のダンパにおいて、
乗り物に設けられ乗員が着座するように構成されたシート部と、該シート部とは別体の前記乗り物の構造部分を構成する支持部と、該支持部と前記シート部との間に設けられたダンパとを備え、
前記ダンパは、直線状に延びる摺動部材と、該摺動部材を収納する収納部とを備え、該摺動部材に前記収納部との間に摩擦力を発生させる摩擦発生手段を備え、
前記摩擦発生手段は、前記収納部の内周面と、該内周面に当接する複数の当接部材と、前記摺動部材に設けられ前記複数の当接部材のそれぞれに前記内周面に向かって付勢力を作用させることで前記複数の当接部材のそれぞれを前記内周面に押し付ける付勢手段とを備え、
前記摺動部材の横断面において、前記複数の付勢手段のうち少なくとも一対の付勢手段のそれぞれから前記複数の当接部材のそれぞれに作用する前記付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、前記複数の当接部材と前記複数の付勢手段とが配置されていることが好ましい。

かかる構成によれば、乗り物に設けられ乗員が着座するように構成したシート部と、該シート部とは別体の前記乗り物の外側構造部分を構成する支持部と、該支持部とシート部との間に設けられたダンパとを備える。このため、乗り物の支持部からシート部に衝撃が加わる時、支持部からシート部に対して伝達される衝撃がダンパによって吸収される。
具体的には、ダンパに衝撃力が入力される際、摺動部材が収納部に収納されて、摩擦発生手段によって摺動部材との間に摩擦力が発生する。摩擦発生手段は、収納部の内周面に当接する複数の当接部材のそれぞれを、摺動部材に設けられた複数の付勢手段で収納部の内周面に押し付けて付勢力を作用させることで、複数の方向から当接部材と内周面の間に摩擦力を発生させることができる。さらに、複数の当接部材と複数の付勢手段とは、摺動部材の横断面において、少なくとも一対の付勢手段のそれぞれから複数の当接部材のそれぞれに作用する付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、配置されているので、一方向のみだけではなく、いずれの方向に対しても付勢力を作用させることができる。このため、乗り物への衝撃力がダンパに入力される際に、ダンパの両端部を結ぶ直線に対して衝撃力がいずれの方向に傾いて入力された場合であっても、摺動部材の横断面においてそのままであれば摩擦力が小さくなるような位置で、付勢手段の付勢力を大きくすることで摩擦力を大きくし、摩擦発生手段全体として所定の摩擦力にすることができる。結果、ダンパの取付場所によらず所定の摩擦力に調整することができる。

本発明の第１実施形態に係る乗り物用衝撃吸収機構を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る乗り物用衝撃吸収機構を示す側面図である。 本発明の第３実施形態に係る乗り物用衝撃吸収機構を示す斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る乗り物用衝撃吸収機構を示す側面図である。 本発明に係るダンパを示す斜視図である。 図６Ａは図５の摺動部材が収納部に収納されてダンパが縮んだ状態を示す正面図である。図６Ｂは図５の摺動部材が収納部から出てダンパが伸びた状態の作用図である。 図６ＢのVII−VII線断面図である。 図６ＢのVIII−VIII線断面図である。 図７のダンパの要部拡大図である。 図１０Ａは本発明に係るダンパの衝撃力が加わった際の作用図である。図１０Ｂはダンパが縮んだ際の作用図である。 図１１Ａは摩擦発生手段を調整する前の図１０Ａのダンパの入力状態における断面図である。図１１Ｂは摩擦発生手段を調整した後の図１０Ａのダンパの入力状態における作用図である。 図８の別態様のダンパを示す断面図である。 図８の更なる別態様のダンパを示す断面図である。

（第１実施形態）
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態を説明する。図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る乗り物用衝撃吸収機構は、例えば遊園地のアトラクション等に使用される乗り物１に設けられ乗員が着座するように構成されたシート部６と、該シート部６とは別体の乗り物１の構造部分を構成する支持部３と、該支持部３とシート部６との間に設けられたダンパ１０とを備えている。

乗り物１は、支持部３から離間してシート部６が設置される独立フロアパネル２を備え、乗り物１の支持部３にダンパ１０の一端が接続され、ダンパ１０の他端に独立フロアパネル２が接続されている。

詳細には、乗り物１は、支持部３と、該支持部３に設けられダンパ１０の一端を揺動可能に接続する第１接続部４と、ダンパ１０と、独立フロアパネル２に設けられダンパ１０の他端を揺動可能に接続する第２接続部５と、該第２接続部５を介して複数のダンパ１０に接続される独立フロアパネル２と、独立フロアパネル２に設けられ乗員を支持するシート部６とを備えている。

乗り物１は、急発進時や急停止時に衝撃力を受ける。上記構成によれば、乗り物１の支持部３から独立フロアパネル２に伝達される衝撃がダンパ１０によって吸収される。このため、独立フロアパネル２と一体的に設けられたシート部６に伝達される衝撃を吸収することができる。なお、ダンパ１０の具体的な構成は後述する。

（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態を説明する。図２に示すように、乗り物１は、自動車などの車両である。また、支持部３は、シート部６が設置されるフロアパネルである。シート部６は、乗員が着座する着座部４１の支持部（フロアパネル）３に対する高さを調整可能なリンク機構５１を備える。

リンク機構５１は、着座部４１の左右のフレームを構成するサイドフレーム４２と、該サイドフレーム４２に回動可能に接続された前後のリンクとしてのダンパ１０と、支持部（フロアパネル）３に固定レール５２及びスライドレール５３を介して設けられダンパ１０の下端部を回動可能に接続する接続部５４と、ダンパ１０を回動させることで着座部４１の高さを調整する操作部５５とを備えている。

固定レール５２は支持部（フロアパネル）３に固定されており、固定レール５２にスライドレール５３が前後移動可能に設けられており、スライドレール５３に該スライドレール５３の位置を調整するためのレバー５６が設けられている。

操作部５５は、サイドフレーム４２に回動可能に設けられた操作ノブ５７と、該操作ノブ５７の軸に設けられたピニオンギヤ５８と、該ピニオンギヤ５８に噛み合うセクタギヤ６１が形成されるとともにサイドフレーム４２に回動可能に設けられた回動プレート６２とを備えている。

後ろのリンクとしてのダンパ１０は、その上端部が回動プレート６２に締結部材６３によって締結されている。

このため、後ろのリンクとしてのダンパ１０は、回動プレート６２と一体的に回動する操作ノブ５７を回動させることで、ピニオンギヤ５８及びセクタギヤ６１を介して回動プレート６２が回動し、後ろのリンクとしてのダンパ１０が起き上がる又は倒れることで、着座部４１の高さが調整される。

上記構成によれば、サイドフレーム４２、前後のリンクとしてのダンパ１０及び接続部５４からなるリンク機構５１の、リンク部分をダンパ１０としたので、着座部４１の高さ調整のためのリンク機構５１を利用して支持部（フロアパネル）３からシート部６に伝達される衝撃をダンパ１０によって吸収することができる。

なお、第２実施形態では、サイドフレーム４２の前後共にリンクとしてのダンパ１０を接続したが、これに限定されず、前側をダンパ１０ではない単なる支持機能のみ有するリンクとし、後側のみダンパ１０とする構成や、逆に、前側のみダンパ１０とし、後ろ側をダンパ１０ではない単なる支持機能のみ有するリンクとする構成としてもよい。なお、ダンパ１０の具体的な構成は後述する。

（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態を説明する。図３に示すように、乗り物１は、自動車などの車両である。また、支持部３は、シート部６が設置されるフロアパネルである。シート部６は、着座部４１の左右のフレームを構成するサイドフレーム４２と、該サイドフレームを支持するベースフレーム４３と、該ベースフレーム４３を支持するスライドレール５３と、該スライドレール５３を前後移動可能に支持する固定フレーム５２と、スライドレール５３の位置を調整するためのレバー５６とを備えている。

また、支持部（フロアパネル）３に接続部５４が設けられ、該接続部５４にダンパ１０の下端部が支持され、ダンパ１０の上端部に接続部６４を介して固定レール５２が支持されている。

上記構成によれば、着座部４１を構成するサイドフレーム４２と支持部（フロアパネル）３との間に、脚部の代わりにダンパ１０を設けたので、支持部（フロアパネル）３からシート部６に伝わる衝撃をダンパ１０によって吸収することができる。さらに、着座部４１を支持する脚部の代わりにダンパ１０を設けただけであるので、構成を簡単にすることができる。

なお、第３実施形態では、サイドフレーム４２の前後共に脚部の代わりにダンパ１０を設けたが、これに限定されず、前側をダンパ１０ではない単なる支持機能のみ有する脚部とし、後側のみダンパ１０とする構成や、逆に、前側のみダンパ１０とし、後ろ側をダンパ１０ではない単なる支持機能のみ有する脚部とする構成としてもよい。なお、ダンパ１０の具体的な構成は後述する。

（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態を説明する。図４に示すように、乗り物１は、自動車などの車両である。また、支持部３は、シート部６が設置されるフロアパネルである。シート部６は、着座部４１の左右のフレームを構成するサイドフレーム４２と、該サイドフレーム４２を支持すると共に着座部４１の高さを調整する回動リンク６５と、該回動リンク６５の下部を回動可能に支持するスライドレール５３と、支持部（フロアパネル）３に固定されスライドレール５３を前後移動可能に支持する固定レール５２と、スライドレール５３の位置を調整するためのレバー５６とを備える。

また、固定レール５２は支持部（フロアパネル）３に固定されており、該固定レール５２にダンパ１０の一端を支持する接続部６６が設けられ、ダンパ１０の他端がスライドレール５３に支持されている。

上記構成によれば、支持部（フロアパネル）３に固定された固定レール５２と、該固定レール５２に前後移動可能に設けられたスライドレール５３との間にダンパ１０を設けたので、スライドレール５３と一体的に移動する着座部４１に加わる前後方向の衝撃をダンパ１０によって吸収することができる。

なお、実施形態では、ダンパ１０の一端を固定レールに設けた接続部６６に接続した状態で支持し、ダンパ１０の他端をスライドレール５３に接続した状態で支持したが、これに限定されず、ダンパ１０の一端を接続部６６に接続した状態で支持し、ダンパ１０の他端をスライドレール５３の端部から離間させておき、衝撃を受けてスライドレール５３が移動したときにダンパ１０の他端にスライドレール５３を当接させることで着座部４１への衝撃を吸収する形態としても差し支えない。また、ダンパ１０の他端をスライドレール５３の端部に接続しない場合は、ダンパ１０をスライドレール５３の前後両方に又は前後いずれか一方に配置してもよい。なお、ダンパ１０の具体的な構成は後述する。

以上に述べた第１から第４実施形態に共通のダンパ１０の構成について説明する。便宜上ダンパ１０を第１実施形態に取付けたものとして説明するが、ダンパ１０の構成は第２〜第４実施形態についても同様である。図１及び図５に示すように、ダンパ１０は、直線状に延びる摺動部材１１と、該摺動部材１１を収納する収納部２０とを備え、該収納部２０に摺動部材１１との間に摩擦力を発生させる摩擦発生手段３０を備えている。

摺動部材１１は、角筒状のピストンロッドであり、端部には第１支持部４に取付けられる第１取付部１２が設けられている。第１取付部１２は、摺動部材１１の端部から該摺動部材１１の軸方向に突出する板状の部材であり、その中心部に第１貫通孔１３が形成されている。第１支持部４に設けられた軸が第１貫通孔１３に通されることで、第１取付部１２が第１支持部４に支持される。

収納部２０は、有底筒状のシリンダであり、底部２１には第２支持部５に取付けられる第２取付部２２が設けられている。第２取付部２２は、底部２１から収納部２０の軸方向に突出する板状の部材であり、その中心部に第２貫通孔２３が形成されている。第２支持部５に設けられた軸が第２貫通孔２３に通されることで、第２取付部２２が第２支持部５に支持される。

図７及び図８に示すように、摩擦発生手段３０は、収納部２０の摺動部材１１挿入側の端部に設けられており、収納部２０の表面から径方向外側に突出する８つの台座部３１を備えている。摩擦発生手段３０を、収納部２０の摺動部材１１挿入側の端部に設けることで、限られた摺動部材１１のストロークで、摩擦を発生させるストロークを最大限にすることができる。さらに、収納部２０の表面から傾方向外側に突出する台座部３１に、外端面３４から内周面に貫通する貫通孔３５を形成し、該貫通孔３５に当接部材３２を設けて外端面３４側に付勢手段３３を設けるので構成を簡単にすることができる。

次にダンパ１０の摺動部材１１の状態について説明する。
図６Ａは摺動部材１１が収納部２０に収納された状態であり、摺動部材１１の端部と収納部２０の端部が面一になっており、ダンパ１０が全体として最も縮んだ状態である。図６Ｂは摺動部材１１が収納部２０から最も出ており、ダンパ１０が全体として最も伸びた状態である。

次にダンパ１０の構成について詳細に説明する。
図５、図７及び図９に示すように、摺動部材１１は筒状であり、端部に蓋部１４が設けられている。摺動部材１１の内側には、蓋部１４から摺動部材１１の挿入側の端部近傍まで該摺動部材１１の軸線に沿って第１の内筒１５が延びている。

収納部２０は、筒状であり、端部に底部２１が設けられている。収納部２０の内側には、底部２１から収納部２０の開口端部近傍まで該収納部２０の軸線に沿って第２の内筒２４が延びている。第２の内筒２４は、摺動部材１１の内周面１６を摺動可能に支持している。この第２の内筒２４の内側に、第１の内筒１５が摺動可能に挿入されている。

摺動部材１１の先端部の内周面１６には、第２の内筒２４を案内するガイド部１８が設けられている。第２の内筒２４の先端部の内周面２７には、第１の内筒１５を案内するガイド部２８が設けられている。

付勢手段３３の付勢力を受ける摺動部材１１を内側から第２の内筒２４で摺動可能に支持するので、摺動部材１１が内側に逃げずに大きな付勢力でも受けるようにすることができる。

収納部２０の内側に配置された第２の内筒２４の内側の底部２１にばね座２５が設けられている。該ばね座２５には、第１の内筒１５に当接することで摺動部材１１を伸び方向に付勢する第２弾性部材２６が設けられている。この構成により、摺動部材１１が第２弾性部材２６によっても付勢されるので、より大きな衝撃力にも対応することができる。

なお、実施形態では、第２の内筒２４は、底部２１から収納部２０の開口端部近傍まで延びるように形成されているが、これに限定されず、第２の内筒２４は該収納部２０の軸線に沿って延び少なくとも摩擦発生手段３０が配置される収納部２０の内側に位置するとともに摺動部材１１の内周面１６を摺動可能に支持していればよい。また、底部２１は収納部２０の端部に設けたが、これに限定されず、第２の内筒２４を支持できれば底部２１は、収納部２０の長手方向の途中に設けても差し支えない。さらに実施形態では、摺動部材１１を角筒状としたが、これに限定されず、中実の角柱としてもよく、この場合は、収納部２０の内側から第２の内筒２４を取り除くことで摺動部材１１を収納部２０に収納することができ、構造を簡単にすることができる。

次に摩擦発生手段３０について説明する。
図７から図９に示すように、摩擦発生手段３０は、摺動部材１１の角筒状の外側面１７を構成する複数の平面のそれぞれに対して配置されている。

摩擦発生手段３０は、摺動部材１１の外側面１７と、該外側面１７に当接する複数の当接部材３２と、収納部２０から突出する台座部３１に設けられ複数の当接部材３２のそれぞれに摺動部材１１の軸線に向かって付勢力を作用させることで複数の当接部材３２のそれぞれを摺動部材１１に押し付ける複数の付勢手段３３とを備えている。

複数の付勢手段３３及び複数の当接部材３２のそれぞれは、摺動部材１１の長手方向について同じ位置に配置されている。このような構成にすることで、付勢手段３３の付勢力の調整を、摺動部材１１の長手方向における付勢力の作用の違いを考慮せずに、摺動部材１１の長手方向の同じ位置のみで容易に行うことができる。また、摩擦発生手段３０は、角柱状又は角筒状の外側面１７を構成する複数の平面のそれぞれに対して配置されているので、外側面１７に摩擦発生手段３０の当接部材３２が当接する面積を確保しやすくできる。

なお、実施形態では、複数の付勢手段３３及び複数の当接部材３２のそれぞれは、摺動部材１１の長手方向について同じ位置に配置したが、これに限定されず、複数の付勢手段３３及び複数の当接部材３２のそれぞれを、摺動方向１１の長手方向にずらして配置してもよく、この場合は長手方向の位置の違いによる付勢力の作用の違いも考慮した摩擦力の調整が可能となる。

摺動部材１１の横断面において、複数の付勢手段３３のうち少なくとも一対の付勢手段３３のそれぞれから複数の当接部材３２のそれぞれに作用する付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、複数の当接部材３２と複数の付勢手段３３とが配置されている。詳細には、複数の付勢手段３３及び複数の当接部材３２のそれぞれは、摺動部材１１の横断面において、摺動部材１１の軸線の周りに回転対称性を有するように配置されている。

具体例として、図８に示す３つの付勢手段３３を便宜上、付勢手段３３ａ、３３ｂ、３３ｃとして示し、付勢手段３３ａ、３３ｂ、３３ｃのそれぞれから３つの当接部材３２に作用する付勢力のベクトルをそれぞれベクトルａ、ベクトルｂ、ベクトルｃとして説明する。

一対の付勢手段３３ａ及び付勢手段３３ｂのそれぞれから２つの当接部材３２のそれぞれに作用するベクトルａ及びベクトルｂについて説明すると、ベクトルａとベクトルｂの成す角は９０°であり、ベクトルａとベクトルｂの内積は、｜ベクトルａ｜・｜ベクトルｂ｜ｃｏｓ９０°で示され、内積の値は０となる。

一対の付勢手段３３ａ及び付勢手段３３ｃのそれぞれから２つの当接部材３２のそれぞれに作用するベクトルａ及びベクトルｃについて説明すると、ベクトルａとベクトルｃの成す角は１８０°であり、ベクトルａとベクトルｃの内積は、｜ベクトルａ｜・｜ベクトルｃ｜ｃｏｓ１８０°で示され、内積の値は負となる。

このように少なくとも一対の付勢手段３３のそれぞれから複数の当接部材３２のそれぞれに作用する付勢力のベクトルの成す角が９０°や１８０°でもよく、ベクトルの内積が０又は負になる位置に付勢部材３３及び当接部材３２がそれぞれ配置されていればよい。

また、摩擦発生手段３０は、複数の台座部３１と、該複数の台座部３１の外端面３４から内周面に貫通し、当接部材が摺動可能に設けられるとともに外端面３４側に付勢手段３３が設けられる貫通孔３５とを備えている。

次に付勢手段３３について説明する。
付勢手段３３は、貫通孔３５に設けられた雌ねじ部３６と、該雌ねじ部３６に螺合される雄ねじ部３７と、該雄ねじ部３７と当接部材３２との間で貫通孔３５に収納されるとともに圧縮されることで反発力が大きくなる第１弾性部材３８である。

かかる構成によれば、貫通孔３５に設けた雌ねじ部３６に雄ねじ部３７を螺合し、雄ねじ部３７によって第１弾性部材３８を圧縮し、当接部材３２を付勢するので、付勢力の調整を容易に行うことができる。

なお、第１弾性部材３８は、圧縮ばねであることが好ましいが、これに限定されず、ゴム、板ばね等、圧縮されることで反発力が大きくなる部材であれば他の一般的な部材であっても差し支えない。

次に以上に述べたダンパ１０の作用について説明する。
図１０Ａはダンパ１０が伸びた状態であり、第１取付部１２の第１貫通孔１３と第２取付部２２の第２貫通孔２３を結ぶ直線Ｌに対して、ダンパ１０への衝撃力が矢印（１）のように傾斜角θで傾斜して入力される。図１０Ｂに示すように、ダンパ１０が所定の摩擦力を得て衝撃力を吸収し、摺動部材１１が収納部２０に収納されてダンパ１０が縮む。

図１１Ａに示すように、調整前の摩擦発生手段３０の横断面において、図上部の付勢手段３３及び図下部の付勢手段３３の雄ねじ部３６のねじ込み量が同じ場合には、図上部の当接部材３２が受ける矢印（２）の垂直抗力が、図下部の当接部材３２が受ける矢印（３）の垂直抗力よりも大きくなり、摩擦発生手段３０は所定の摩擦力を得ることができない。

そこで、摩擦発生手段３０の調整を行う。図下部の付勢部材３２の雄ねじ部３７を矢印（４）のようにねじ込み、図１１Ｂに示すように、図下部の付勢手段３３の付勢力による当接部材３２が受ける垂直抗力を矢印（５）のように大きくし、摩擦発生手段３０全体の摩擦力を調整することで、所定の摩擦力を得る。

ダンパ１０に衝撃力が入力される際、摺動部材１１が収納部２０に収納されて、摩擦発生手段３０によって摺動部材１１との間に摩擦力が発生するが、摩擦発生手段３０は、摺動部材１１の外側面１７に当接する複数の当接部材３２のそれぞれを、収納部２０に設けられた複数の付勢手段３３で摺動部材１１に押し付けて付勢力を作用させることで、複数の方向から当接部材３２と摺動部材１１の間に摩擦力を発生させることができる。

さらに、複数の当接部材３２と複数の付勢手段３３とは、摺動部材１１の横断面において、少なくとも一対の付勢手段３３のそれぞれから複数の当接部材３２のそれぞれに作用する付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、配置されているので、一方向のみだけではなく、いずれの方向に対しても付勢力を作用させることができる。

このため、乗り物１への衝撃力がダンパ１０に入力される際に、ダンパ１０の両端部を結ぶ直線Ｌに対して衝撃力がいずれの方向に傾いて入力された場合であっても、摺動部材１１の横断面において、入力が逃げて摩擦力が小さくなる位置での付勢手段３３の付勢力を大きくすることで摩擦力を大きくし、摩擦発生手段３０全体として所定の摩擦力にすることができる。結果、ダンパ１０の取付場所によらず所定の摩擦力に調整することができる。

さらに、付勢手段３３が軸線のまわりに回転対称性を有するように配置されているので、衝撃力の入力がいずれの方向に傾いても、付勢力を大きくしたい位置又は付勢力を大きくしたい位置に近い位置に付勢手段３３が配置され、付勢手段３３の付勢力の調整を行い易くすることができる。

次に図８のダンパ１０の別態様について説明する。
図１２に示すように、摺動部材１１の外形は正八角形であり、摺動部材１１の横断面において、摺動部材１１の外側面１７のうち、一対の付勢手段３３のそれぞれから２つの当接部材３２のそれぞれに作用する付勢力のベクトルの成す角が１８０°になる位置に２つの付勢手段３３が配置され、これら２つの付勢手段３３に隣接するようにさらに２つの付勢手段３３が配置されている。

図１３に示すように、摺動部材１１の外形は円形であり、摺動部材１１の横断面において、３つの付勢部材１１が回転対称に配置され、当接部材３２の摺動部材１１との当接面が円弧上に形成されている。

なお、図８に示す実施形態では、複数の付勢手段３３及び複数の当接部材３２のそれぞれを、摺動部材１１の軸線の周りに回転対称性を有するように配置したが、これに限定されず、複数の付勢手段３３のうち少なくとも一対の付勢手段３３のそれぞれから複数の当接部材３２のそれぞれに作用する付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、複数の当接部材３２と複数の付勢手段３３とが配置されていれば、摺動部材１１の軸線の周りに回転対称性を有さずに不均一に配置してもよい。さらには、摺動部材１１の外形を円形にして、付勢手段３３の数を３つ、４つ等にしてもよい。

（別態様）
次に本発明に係るダンパ１０の別態様を説明する。なお、上述したダンパ１０と同様の構成については、説明を省略し、符号を流用するものとする。
本発明の第２実施形態に係るダンパ１０は、直線状に延びる摺動部材１１と、該摺動部材１１を収納する収納部２０とを備え、該摺動部材１１に収納部２０との間に摩擦力を発生させる摩擦発生手段３０を備えている。

摩擦発生手段３０は、収納部１１の内周面２９と、該内周面２９に当接する複数の当接部材と、摺動部材１１に設けられ複数の当接部材のそれぞれに内周面２９に向かって付勢力を作用させることで複数の当接部材のそれぞれを内周面２９に押し付ける付勢手段とを備えている。摺動部材１１の横断面において、複数の付勢手段のうち少なくとも一対の付勢手段のそれぞれから複数の当接部材のそれぞれに作用する付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、複数の当接部材と複数の付勢手段とが配置されている。

かかる構成によれば、ダンパ１０に衝撃力が入力される際、摺動部材１１が収納部２０に収納されて、摩擦発生手段によって摺動部材１１との間に摩擦力が発生する。摩擦発生手段は、収納部２０の内周面２９に当接する複数の当接部材のそれぞれを、摺動部材１１に設けられた複数の付勢手段で収納部２０の内周面に押し付けて付勢力を作用させることで、複数の方向から当接部材と内周面２９の間に摩擦力を発生させることができる。

さらに、複数の当接部材と複数の付勢手段とは、摺動部材１１の横断面において、少なくとも一対の付勢手段のそれぞれから複数の当接部材のそれぞれに作用する付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、配置されているので、一方向のみだけではなく、いずれの方向に対しても付勢力を作用させることができる。

このため乗り物１への衝撃力がダンパ１０に入力される際に、ダンパ１０の両端部を結ぶ直線に対して衝撃力がいずれの方向に傾いて入力された場合であっても、摺動部材１１の横断面においてそのままであれば摩擦力が小さくなるような位置で、付勢手段の付勢力を大きくすることで摩擦力を大きくし、摩擦発生手段全体として所定の摩擦力にすることができる。結果、ダンパ１０の取付場所によらず所定の摩擦力に調整することができる。

なお、図８に示した実施形態では、摺動部材１１を横断面正八角形としたがこれに限定されず、三角形、四角形などでもよく、当接部材３２の当接面を平面として、摺動部材１１の外側面１７を構成する平面のそれぞれに当接部材を当接させれば、多角形であればいずれであってもよい。さらには、摺動部材１１は円柱であってもよく、この場合は、当接部材３２の当接面を円柱の表面に沿う形状にすればよい。

なお、実施形態では、衝撃を受けたときにダンパ１０が圧縮される場合を説明し易くするためにダンパ１０の伸長方向のストロークを最大にした状態で主に説明が、これに限定されず、ダンパ１０は引っ張りを受ける場合もあり、この場合も考慮し、ダンパ１０を取り付ける際に伸長方向のストロークをある程度圧縮された状態で取り付けてよい。

なお、実施形態では、乗り物１を遊園地のアトラクション等で使用される乗り物１又は自動車としたが、これに限定されず、乗り物１は、列車、船、特殊車両、飛行機等、衝撃を吸収する必要があるものであれば他の乗り物１であっても差し支えない。

１ … 乗り物
２ … 独立フロアパネル
３ … 支持部（フロアパネル）
４ … 第１接続部
５ … 第２接続部
６ … シート部
１０… ダンパ
１１… 摺動部材（ピストンロッド）
１６… 内周面
１７… 外側面
２０… 収納部（シリンダ）
２４… 内筒
２６… 第２弾性部材
３０… 摩擦発生手段
３１… 台座部
３２… 当接部材
３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ… 付勢手段
３４… 外端面
３５… 貫通孔
３６… 雌ねじ部
３７… 雄ねじ部
３８… 第１弾性部材
４１… 着座部
４２… サイドフレーム
５１… リンク機構
５２… 固定レール
５３… スライドレール
５５… 操作部

Claims (14)

1. 乗り物に設けられ乗員が着座するように構成されたシート部と、該シート部とは別体の前記乗り物の構造部分を構成する支持部と、該支持部と前記シート部との間に設けられたダンパとを備え、
   前記ダンパは、直線状に延びる摺動部材と、該摺動部材を収納する収納部とを備え、該収納部に前記摺動部材との間に摩擦力を発生させる摩擦発生手段を備え、
   前記摩擦発生手段は、前記摺動部材の外側面と、該外側面に当接する複数の当接部材と、前記収納部に設けられ前記複数の当接部材のそれぞれに前記摺動部材の軸線に向かって付勢力を作用させることで前記複数の当接部材のそれぞれを前記摺動部材に押し付ける複数の付勢手段とを備え、
   前記摺動部材の横断面において、前記複数の付勢手段のうち少なくとも一対の付勢手段のそれぞれから前記複数の当接部材のそれぞれに作用する前記付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、前記複数の当接部材と前記複数の付勢手段とが配置されていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
2. 請求項１に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
   前記乗り物は、前記支持部から離間して前記シート部が設置される独立フロアパネルを備え、
   前記乗り物の支持部に、前記ダンパの一端が接続され、
   前記ダンパの他端に、前記独立フロアパネルが接続されていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
3. 請求項１に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
   前記支持部は、前記シート部が設置されるフロアパネルであり、
   前記シート部は、前記乗員が着座する着座部の前記フロアパネルに対する高さを調整可能なリンク機構を備え、
   該リンク機構は、前記着座部の左右のフレームを構成するサイドフレームと、該サイドフレームに回動可能に接続されたリンクとしての前記ダンパと、前記フロアパネルに設けられ前記ダンパの下端部を回動可能に接続する接続部と、前記ダンパを回動させることで高さを調整する操作部とを備えていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
4. 請求項１に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
   前記支持部は、前記シート部が設置されるフロアパネルであり、
   前記シート部は、着座部の左右のフレームを構成するサイドフレームを備え、
   前記フロアパネルに、前記ダンパの下端部が支持され、
   前記ダンパの上端部に前記サイドフレームが支持されていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
5. 請求項１に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
   前記支持部は、前記シート部が設置されるフロアパネルであり、
   前記シート部は、着座部の左右のフレームを構成するサイドフレームと、該サイドフレームを支持するスライドレールと、前記フロアパネルに固定され前記スライドレールを前後移動可能に支持する固定レールとを備え、
   該固定レール又は前記フロアパネルに、前記ダンパの一端が支持され、
   前記ダンパの他端に、前記スライドレールが支持される又は前記スライドレールが移動されて当接することを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
   前記複数の付勢手段及び前記複数の当接部材のそれぞれは、前記摺動部材の横断面において、前記軸線の周りに回転対称性を有するように配置されていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
   前記複数の付勢手段及び前記複数の当接部材のそれぞれは、前記摺動部材の長手方向について同じ位置に配置されていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
   前記摺動部材は筒状であり、
   前記収納部の内側には、該収納部の軸線に沿って延び少なくとも前記摩擦発生手段が配置される前記収納部の内側に位置するとともに前記摺動部材の内周面を摺動可能に支持する内筒が備えられていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
   前記収納部は、筒状又は有底筒状のシリンダであり、
   前記摺動部材は、角筒状のピストンロッドであり、
   前記摩擦発生手段は、前記角筒状の前記外側面を構成する複数の平面のそれぞれに対して配置されていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
10. 請求項１から請求項７いずれか１項に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
    前記収納部は、筒状又は有底筒状のシリンダであり、
    前記摺動部材は、角柱状のピストンロッドであり、
    前記摩擦発生手段は、前記角柱状の前記外側面を構成する複数の平面のそれぞれに対して配置されていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
    前記摩擦発生手段は、前記収納部の前記摺動部材挿入側の端部に設けられており、
    前記収納部の表面から径方向外側に突出する台座部と、
    該台座部の外端面から内周面に貫通し、前記当接部材が摺動可能に設けられるとともに前記外端面側に前記付勢手段が設けられる貫通孔とを備えていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
12. 請求項１１に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
    前記付勢手段は、前記貫通孔に設けられた雌ねじ部と、該雌ねじ部に螺合される雄ねじ部と、該雄ねじ部と前記当接部材との間で前記貫通孔に収納されるとともに圧縮されることで反発力が大きくなる第１弾性部材であることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
13. 請求項１から請求項１２に記載の乗り物用衝撃吸収機構であって、
    前記収納部の内側に、ばね座が設けられ、
    該ばね座に、前記摺動部材を伸び方向に付勢する第２弾性部材が設けられていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。
14. 乗り物に設けられ乗員が着座するように構成されたシート部と、該シート部とは別体の前記乗り物の構造部分を構成する支持部と、該支持部と前記シート部との間に設けられたダンパとを備え、
    前記ダンパは、直線状に延びる摺動部材と、該摺動部材を収納する収納部とを備え、該摺動部材に前記収納部との間に摩擦力を発生させる摩擦発生手段を備え、
    前記摩擦発生手段は、前記収納部の内周面と、該内周面に当接する複数の当接部材と、前記摺動部材に設けられ前記複数の当接部材のそれぞれに前記内周面に向かって付勢力を作用させることで前記複数の当接部材のそれぞれを前記内周面に押し付ける付勢手段とを備え、
    前記摺動部材の横断面において、前記複数の付勢手段のうち少なくとも一対の付勢手段のそれぞれから前記複数の当接部材のそれぞれに作用する前記付勢力のベクトルの内積が０又は負になるように、前記複数の当接部材と前記複数の付勢手段とが配置されていることを特徴とする乗り物用衝撃吸収機構。