JP7461780B2 - 摩擦減衰装置 - Google Patents
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Description
降伏型減衰装置は、部材が降伏することで入力されたエネルギーを吸収して減衰するように構成されているため、入力された外力によって部材がいったん降伏すると、部材を交換する必要があった。
例えば、特許文献1に記載の摩擦ダンパもそのような摩擦減衰装置のひとつである。
またこの摩擦減衰装置の態様として、前記第1作用部は、前記第1部材の端部付近に固定されてもよい。
またこの摩擦減衰装置の態様として、前記第1部材は、十字断面部材で構成された前記第2部材を収容可能な矩形断面の矩形筒状部材で構成されてもよい。
またこの摩擦減衰装置の態様として、前記摩擦材における前記第2部材の外表面と摺動する部分、前記第1部材の内表面と摺動する部分とで摩擦係数が異なるように構成されてもよい。
なお、編組パッキンは、線材を編組し、特殊処理を施した紐状のパッキンであり、所定断面の編組パッキンを軸方向や周方向に沿って配置してもよいし、螺旋状に巻き回して所定断面且つ所定長さに形成して配置してもよい。
摩擦減衰装置1の斜視図を示す図1では、内部構造を詳細に図示するためシリンダ10、ロッド20、摩擦材30、圧縮プレート40、端部プレート50、及び通しボルト60の手前側の一部を切り欠いて図示している。
詳しくは、シリンダ側ストッパ12は、軸方向視正方形状の中空断面における各隅角部を跨ぐように隅角部の両側に配置され、1断面当たり8か所に設けている。
また、ロッド20における軸方向基端側Lbの端部をロッド先端部20aとし、ロッド先端部20aがシリンダ10のシリンダ先端部10aから収容空間11に挿入可能な大きさで構成している。
上述のように軸方向Lに長い直方体状に形成された摩擦材30は、図4(a)に図示するように、軸方向視正方形状の角型筒状体で構成された芯材31の周りに、軸方向Lに延びる編組パッキン32を複数配設して構成している。
なお、図4(c)に図示するように、芯材31の周りに編組パッキン32を螺旋状に巻き回して摩擦材30aを構成してもよい。
具体的には、シリンダ10の隅角部を跨ぐ内表面と、ロッド20によって十字状に分割された収容空間11の縦リブ21aと横リブ21bとで囲まれた摩擦材配置空間23が、図1に図示するように、軸方向視において幅方向Wと高さ方向Hに二つずつ並んで計4か所に形成される。
そして、各摩擦材配置空間23に配置された摩擦材30の軸方向基端側Lbに圧縮プレート40を設け、摩擦材30の軸方向先端側Lfに端部プレート50を設けている。
このように構成した圧縮プレート40は、各摩擦材30に対応して全部で4つ設けられる。
また、収容空間11に収容した状態で、圧縮プレート40の挿通穴41に対応する箇所に、後述する通しボルト60を挿通できる挿通穴52を設けている。
このように摩擦材30の軸方向Lの両側に配置された圧縮プレート40と端部プレート50に対して、軸方向Lに沿う方向の通しボルト60を挿通して、圧縮プレート40と端部プレート50との軸方向Lの間隔を規制している。
具体的には、摩擦減衰装置1の短縮では、第1ストッパ22aに端部プレート50が係止するとともに、第2ストッパ12bに圧縮プレート40が係止することとなり、上述の減衰効果と同様の減衰効果を得ることができる。
シリンダ10は、シリンダ先端部10aが開放された軸方向Lの収容空間11を内部に有する筒状部材である角型鋼管で構成されている。
また、プレート40,50同士の軸方向Lの間隔を規制する通しボルト60が摩擦材30を軸方向Lに貫通している。
また、摩擦材30は、編組パッキンで構成されているため、所望の摩擦力及び耐久性の高い摩擦材を構成することができる。
このように、摩擦減衰装置1Aは上述の摩擦減衰装置1と同様の効果を奏することができる。
摩擦材30bは、図7(c)に図示するように、円筒状の鋼管で構成されたシリンダ10bの内表面と十字状のロッド20との間に形成される軸方向視1/4円状の空間である摩擦材配置空間23bに配置されるように1/4円柱状に構成されている。
なお、1/4円柱状に構成されている摩擦材30bは、所定の摩擦力が生じるゴムで構成しているが、樹脂等で構成してもよい。
このように、摩擦減衰装置1Bは上述の摩擦減衰装置1と同様の効果を奏することができる。
以下における摩擦減衰装置1Cの説明において、上述の摩擦減衰装置1と同じ構成については同じ符号を付して、その説明を省略する。
以下における摩擦減衰装置1Dの説明において、上述の摩擦減衰装置1及び摩擦減衰装置1Bと同じ構成については同じ符号を付して、その説明を省略する。
摩擦減衰装置1Dは、シリンダ10b及びロッド20dに第1ストッパ12a,22a及び第2ストッパ12b,22bを備えている。
このように構成した摩擦材30dの軸方向Lの両側には軸方向から視て円形の圧縮プレート40d及び端部プレート50dを備え、挿通孔34を挿通する通しボルト60の両端を圧縮プレート40d及び端部プレート50dの外側でナット61で螺合して組み付けている。
このように構成した摩擦減衰装置1Dの摩擦材30dの外周面と、(挿通空間33を形成する)内周面とは周面積が異なる。具体的には、シリンダ10bの内面と対面し、摺動する摩擦材30dの外周面は、ロッド20dの外周面と対面し、摺動する摩擦材30dの内周面より面積が広くなる。
以下同様に、
第1部材はシリンダ10,10bに対応し、
第2部材はロッド20,20dに対応し、
摩擦材は摩擦材30,30c,30dに対応し、
摩擦減衰装置は摩擦減衰装置1,1A,1B,1C,1Dに対応し、
一方側の端部はシリンダ先端部10aに対応し、
収容空間は収容空間11に対応し、
他方側の端部はロッド先端部20aに対応し、
作用部は圧縮プレート40,40b,40d、端部プレート50,50a,50b,50dに対応し、
間隔規制部及び間隔調整部は通しボルト60に対応し、
第1作用部は端部プレート50,50a,50b,50dに対応し、
第2作用部は圧縮プレート40,40b,40dに対応し、
挿通穴は十字スリット51に対応し、
係止部はシリンダ側ストッパ12に対応し、
第1係止部は第1ストッパ12a,22aに対応し、
第2係止部は第2ストッパ12b,22bに対応するも、上記実施形態に限定するものではない。
上述の説明では、第1部材にシリンダ10,10bが固定されるとともに、第2部材にロッド20,20dが固定されたが、第2部材にシリンダ10,10bが固定されるとともに、第1部材にロッド20,20dが固定されてもよい。
10,10b…シリンダ
10a…シリンダ先端部
11…収容空間
12…シリンダ側ストッパ
12a、22a…第1ストッパ
12b、22b…第2ストッパ
20,20d…ロッド
20a…ロッド先端部
30,30a,30b,30c,30d…摩擦材
40,40b,40d…圧縮プレート
50,50a,50b,50d…端部プレート
51…十字スリット
60…通しボルト
L…軸方向
Claims (9)
- 軸方向に相対移動可能に組み付けられた第1部材及び第2部材と、
相対移動に伴う摩擦力を前記第1部材及び前記第2部材のうち少なくとも一方に作用させる摩擦材とで構成された摩擦減衰装置であって、
前記第1部材は、一方側の端部が開放された前記軸方向の収容空間を内部に有する筒状部材で構成され、
前記第2部材は、前記収容空間に収容可能に構成され、
前記摩擦材は、
前記収容空間に一部が収容された前記第2部材の外表面と、前記第1部材の内表面との間に配置され、
前記摩擦材の前記軸方向の両側に配置され、前記摩擦材に前記軸方向の力を作用させる一対の作用部と、
前記摩擦材を前記軸方向に貫通し、一対の前記作用部同士の前記軸方向の間隔を規制する間隔規制部とが備えられ、
一対の前記作用部のうち一方は、前記第1部材の端部側に配置された第1作用部で構成され、
一対の前記作用部のうち他方は、前記第1作用部より前記第2部材の端部側に配置された第2作用部で構成され、
前記第1作用部に、前記第2部材が挿通される挿通穴が設けられ、
前記第1作用部は、前記第1部材の端部付近に固定された
摩擦減衰装置。 - 前記間隔規制部は、一対の前記作用部同士の間隔を調整可能な間隔調整部で構成された
請求項1に記載の摩擦減衰装置。 - 前記第2部材の端部付近に、前記第2作用部に係止して、前記作用部同士の間隔を狭める係止部が設けられた
請求項1又は2に記載の摩擦減衰装置。 - 前記第1部材の端部付近に、前記第1作用部に係止して、前記作用部同士の間隔を狭める第1係止部が設けられるとともに、
前記第2部材の端部付近に、前記第2作用部に係止して、前記作用部同士の間隔を狭める第2係止部が設けられた
請求項1又は2に記載の摩擦減衰装置。 - 前記第2部材は、前記軸方向に直交する直交断面が十字状となる十字断面部材で構成され、
前記摩擦材が十字断面部材に対して4方向に配置され、
前記間隔規制部が前記摩擦材のそれぞれに対して設けられた
請求項1乃至4のうちいずれかに記載の摩擦減衰装置。 - 前記第1部材は、十字断面部材で構成された前記第2部材を収容可能な矩形断面の矩形筒状部材で構成された
請求項5に記載の摩擦減衰装置。 - 前記摩擦材は、
前記第2部材の外表面と、前記第1部材の内表面との摩擦力を異なるように構成された
請求項1乃至6のうちいずれかに記載の摩擦減衰装置。 - 前記摩擦材における前記第2部材の外表面と摺動する部分、前記第1部材の内表面と摺動する部分とで摩擦係数が異なるように構成された
請求項7に記載の摩擦減衰装置。 - 前記摩擦材は、編組パッキンで構成された
請求項1乃至8のうちいずれかに記載の摩擦減衰装置。
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