JPH0771500A - 緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周期の比較的短い振動に対応し得るとともに
振動に対する応答性の秀れた緩衝装置を提供する。 【構成】 筺体１の開口１Ａを弾性材料よりなる受圧体
３にて閉塞して筺体１に密閉状の圧力緩衝室４を形成す
る。圧力緩衝室４内には有機溶剤と増粘材とを一定割合
に混合したゲル状物質５を封入する。受圧体３の外側面
３Ａに外圧を加える。受圧体３を介してゲル状物質５に
衝撃力が加えられると、ゲル状物質は即座に液状へと変
化し、この液状変化時において衝撃エネルギーを吸収し
て衝撃力が減衰される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モーター等の機器より
外部に向けて発せられる振動を低減する緩衝装置に関す
るものであり、特に機器の使用時において機器の振動に
伴なって発生する騒音が抑止されなければならない。例
えば室内で使用される家庭用電器製品あるいは工場内で
使用される各種工作機械等において使用される。

【０００２】

【従来の技術】従来の緩衝装置の一例であるオイルダン
パーについて図２により説明する。１０は軸方向にシリ
ンダー１１が形成され、且つその両端が閉塞されて密閉
された筺体であり、シリンダー１１内には移動自在にし
て且つその外周が液密的に支持されたピストン１２が配
置される。シリンダー１１はピストン１２によって下方
の第１室１３Ａと上方の第２室１３Ｂとに区分され、第
１室１３Ａ及び第２室１３Ｂ内にはオイルがそれぞれ封
入される。このオイルはシリンダー１１より外部に洩漏
しないようＯリング等によって液密保持される。そして
ピストン１２には第１室１３Ａと第２室１３Ｂとを連通
し得る第１流路１４と第２流路１５が配設される。第１
流路１４には第２室１３Ｂ側に面する第１弁座１４Ａが
形成され、第１弁座１４Ａより第１室１３Ａに向かう第
１副流路１４Ｂにはリーフオリフィス１４Ｃが配置され
る。又、第１弁座１４には第１スプリング１４Ｄによっ
て押圧される第１開閉弁１４Ｅが配置され、第１弁座１
４は第１開閉弁１４Ｅにて開閉される。第２流路１５に
は第１室１３Ａに面する第２弁座１５Ａが形成され、こ
の第２弁座１５Ａには第２スプリング１５Ｂによって押
圧される第２開閉弁１５Ｃが配置され、第２弁座１５Ａ
は第２開閉弁１５Ｃによって開閉される。そしてモータ
ー等の機器Ａとピストン１２とは伝達杆１６によって接
続される。この伝達杆１６は筺体１０に対して液密に支
持される。

【０００３】かかる従来の緩衝装置は以下の作用をな
す。機器Ａが運転されることによって、機器Ａに図２に
おいて下方向の振動が発生すると、この振動は伝達杆１
６を介してピストン１２に伝達され、ピストン１２を下
方向へ押圧し、第１室１３Ａ内の室容積を減少させ、第
１室１３Ａ内のオイル圧を高める。これによると、第１
開閉弁１４Ｅは第１室１３Ａ内の高圧力を有するオイル
により第１スプリング１４Ｄのバネ力に抗して第１弁座
１４Ａを開放し、リークオリフィス１４Ｃによって制限
されたオイルを第１室１３Ａから第２室１３Ｂに向けて
リークさせる。一方、第２開閉弁１５Ｃにあっては、第
１室１３Ａ内の高圧力が第２弁座１５Ａを閉塞する側に
作用するので第２弁座１５Ａは第２開閉弁１５Ｃによっ
て閉塞保持される。而して、ピストン１２の下方向への
移動はリークオリフィス１４Ｃを介して第１室１３Ａ内
のオイルが第２室１３Ｂへリークする量に相当して減速
されるもので、これによって機器Ａの下方向の振動を低
減できる。

【０００４】次いで、機器Ａに、図２において上方向の
振動が発生すると、この振動は伝達杆１６を介してピス
トン１２に伝達され、ピストン１２を上方向へ引上げ、
第２室１３Ｂ内の室容積を減少させ、第２室１３Ｂ内の
オイル圧を高める。これによると、第２開閉弁１５Ｃは
第２室１３Ｂ内の高圧力を有するオイルにより第２スプ
リング１５Ｂのバネ力に抗して第２弁座１５Ａを開放
し、第２流路１５より大流量のオイルを第２室１３Ｂか
ら第１室１３Ａに向けて流出させる。一方、第１開閉弁
１４Ｅにあっては、第２室１３Ｂ内の高圧力が第１弁座
１４Ａを閉塞する側に作用するので第１弁座１４Ａは第
１開閉弁１４Ｅによって閉塞保持される。而して、ピス
トン１２の上方向への移動は、第２流路１５を介して第
２室１３Ｂ内のオイルが多量に第１室１３Ａに向けて流
出するので、伝達杆１６は機器Ａの上方向の振動と同期
して上動して原位置に復帰できる。そして、機器Ａの運
転中において、前述した上、下方向の振動は連続して発
生するもので、特に下方向の振動が前述の如く低減でき
たことによって、機器Ａより外部に向けて発せられる振
動を低減する緩衝装置と成り得る。尚、受圧体３への圧
力付与は機械的手段に限定されるものでなく流体圧力の
衝撃力、脈動圧力であってもよい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の緩衝装置
によると次の問題点を有する。機器より発せられる振
動の周期が短く成ると緩衝装置の緩衝機能が阻害され
る。例えば、第１室１３Ａはピストン１２の下動によっ
て圧縮されてその内圧を高め、ピストン１２の上動によ
って再び原圧に復帰するが、このピストン１２の上下動
の周期が短くなると第１室１３Ａ内の圧力が原圧に復帰
することができなくなり、徐々に内圧が蓄圧されて第１
室１３Ａ内を常時高圧力に保持することになる。これに
よるとピストン１２の下動はオイルが密閉された室を押
圧することになって緩衝効果を得られない。すなわち、
ピストン１２の移動に対してオイルの移動に時間差が有
ることに起因する。ピストン１２の下動に対し、緩衝
効果が表われるのに時間差を生じる。これはピストン１
２の下動によってオイルの圧力が変化し、この圧力状態
にあるオイルが第１室１３Ａと第２室１３Ｂとの間を移
動し、これによってはじめて緩衝効果を得ることができ
るからである。第１室１３Ａ、第２室１３Ｂ内のオイ
ル圧力を変化させる為には、ピストン１２の移動が不可
欠なものであり、これによると筺体１０は大型化傾向に
あり、コンパクトな緩衝装置を提供できない。第１流
路１４、第２流路１５内には逆止弁としての第１、第２
開閉弁１４Ｅ、１５Ｃを必要とするもので、特にこれら
開閉弁の弁座閉止機能は長時間に渡って機能することが
要求される。ピストン１２の外周とシリンダー１１の
内周との間隙は均一に形成されなければならないととも
に、この間隙が使用時において摺動によって摩耗しては
ならない。この間隙が変化増大すると緩衝機能は大きく
低下することになる。オイルは摺動部分としてのピス
トン１２を有するシリンダー１１内に配置されるもの
で、オイル内に摺動時における摩耗粉が混入する恐れが
あり、オイル交換をする必要が生ずる。

【０００６】本発明になる緩衝装置はかかる不具合に鑑
み成されたもので、同期の短い振動に対応し得るととも
に振動に対する応答性の秀れた緩衝装置を提供すること
を主目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的は、筺体の開口
を、弾性材料よりなる板状の受圧体にて閉塞することに
よって筺体内に密閉状の圧力緩衝室を形成し、前記圧力
緩衝室内には有機溶剤と増粘材とを一定割合に混合して
形成されるゲル状物質を封入し、受圧体の外側面に外圧
を加えることによって達成される。

【０００８】

【作用】機器が駆動して受圧体に外圧力が加えられる
と、この外圧力は、区画体を介して圧力緩衝室内のゲル
状物質に衝撃力を与える。ゲル状物質がこの衝撃力を受
けると、ゲル状物質は即座に液状へと変化し、この変化
時に衝撃エネルギーを吸収して衝撃力が減衰され、機器
より外部に向けて発生する振動を低減できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明になる緩衝装置の一実施例を図
１により説明する。１は上部が開口１Ａにて開放された
有底筒状の筺体であり、前記、開口１Ａとそれをおおう
カバー２との間には弾性材料よりなる板状の受圧体３が
配置されるもので、筺体１内には開口１Ａを受圧体３に
よって閉塞された圧力緩衝室４が形成される。弾性材料
としては例えばニトリル系、フッ素系、ヒドリンゴム等
が用いられるが、これに限定されない。

【００１０】一方、密閉状をなす圧力緩衝室４内にはゲ
ル状物質５が封入される。このゲル状物質５は有機溶剤
と増粘材とを一定割合に混合して形成されるもので、有
機溶剤としてトルエン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ペンタン、
メタノール、エタノール等が用いられる。又、増粘材と
してはベントナイト等の膨潤性層状粘土鉱物が用いられ
るもので、この増粘材は撹拌等、衝撃力を加えることに
より粘度が低下し、衝撃力が解除されると粘度が原状態
に復帰する性質を有する。そして、この有機溶剤と増粘
材を一定割合に混合することによってゲル状物質５が形
成される。そして、受圧体３の外側面３Ａ（圧力緩衝室
４の反対側）には機器Ａの振動を前記外側面３Ａに伝達
し得る伝達杆６が配置される。すなわち受圧体３は伝達
杆６によって外圧が加えられる。

【００１１】以上の構成よりなる緩衝装置によると、機
器Ａの駆動時において、機器Ａが振動するとこの振動は
伝達杆６より受圧体３の外側面３Ａに伝達される。この
振動のうち、下方向の力が伝達杆６を介して受圧体３の
外側面３Ａに加えられると、この衝撃圧力は受圧体３を
介して圧力緩衝室４内のゲル状物質５に作用する。ここ
で、ゲル状物質５が受圧体３を介して衝撃圧力を受けた
ことによると、ゲル状物質５の結合が破壊されて即座に
液状となるもので、かかるゲル状態から液状への変化時
において、前記衝撃圧力による衝撃エネルギーは効果的
に吸収され、もって振動の下方向の力を低減できるもの
である。

【００１２】次いで、振動のうち上方向の力が伝達杆６
を介して受圧体３に作用すると、受圧体３に作用する衝
撃圧力は低下し、これによると受圧体３を介して圧力緩
衝室４内の液状に変化したゲル状物質５への衝撃圧力の
付与が減少されるもので、前記状態において液状に変化
せるゲル状物質５は再び結合し、極めて瞬時に再び元の
ゲル状に復帰する。以上のように、機器Ａの駆動時にお
いて、生起する振動に伴なう上方向の力及び下方向の力
のくり返しにより、下方向の力によって受圧体３が衝撃
力を受けた際にはゲル状物質は下なる衝撃圧力によって
瞬時に液状となってこの衝撃力を吸収して低減し、上方
向の力によって受圧体３に対する衝撃力が弱められた際
には、瞬時に液状より再びゲル状に復帰し、この状態変
化を機器Ａが駆動して振動を発している間くり返して行
なうもので機器Ａより外部に向けて発せられる振動は効
果的に減衰される。

【００１３】ゲル状物質５が衝撃力を受けてゲル状から
液状に変化する液状化の容量は衝撃力の大きさ、周波
数、等によって異なるもので、液状化する容量がそれら
によって異なることは、脈動圧力の圧力状態に対する巾
広い適応性を有する。いいかえると、小なる衝撃力によ
って圧力緩衝室４内のゲル状物質５の全てが液状に変化
すると、大なる衝撃力を受けた際における脈動圧力の減
衰効果が損なわれる。

【００１４】受圧体３に伝達杆６に対応するとともに筺
体１の底部１Ｂに向かう円柱部１Ｃを設けたことによる
と、伝達杆６によって異常に大なる衝撃力が加わった際
において受圧体３の破壊を防止できる。

【００１５】

【発明の効果】以上の如く、本発明になる緩衝装置によ
ると特に次の格別なる効果を奏する。機器の駆動時に
おいて機器に振動が発生すると、受圧体を介して圧力緩
衝室内のゲル状物質に衝撃力を付与し、この衝撃力によ
ってゲル状物質を液状に変化させることにより衝撃力を
吸収できたので、機器の振動は効果的に減衰されるもの
である。ゲル状物質は外部より衝撃力を付与されると
瞬時に液状化し、衝撃力が除去又は弱められると瞬時に
もとのゲル状に復帰するので、緩衝機能の応答性が秀れ
しかも振動が連続してしかも短い周期で加えられた際に
おいても振動を効果的に減衰できる。これは流体の通過
抵抗等を利用することなく状態変化を利用したことによ
って達成された。圧力緩衝室内には、ゲル状あるいは
液状の流体が封入されるもので、それらは密閉室内に封
入されることによって受圧体そのものの移動はほとんど
ない。従って装置の設計時において受圧体の移動ストロ
ークを何等配慮する必要がないものでコンパクトな緩衝
装置を提供できる。圧力緩衝室は密閉状に形成され、
且つ圧力緩衝室内に移動、摺動する部分を有しないので
長期間に渡って安定した緩衝効果を維持し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる緩衝装置の一実施例を示す縦断面
図。

【図２】従来の緩衝装置を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 筺体 １Ａ 開口 ３ 受圧体 ３Ａ 外側面 ４ 圧力緩衝室 ５ ゲル状物質

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筺体１の開口１Ａを、弾性材料よりなる
   板状の受圧体３にて閉塞することによって筺体１内に密
   閉状の圧力緩衝室４を形成し、前記圧力緩衝室４内には
   有機溶剤と増粘材とを一定割合に混合して形成されるゲ
   ル状物質５を封入し、受圧体３の外側面３Ａに外圧を加
   えてなる緩衝装置。
2. 【請求項２】 前記、有機溶剤をトルエンとし、増粘材
   を膨潤性層状粘土鉱物とし、トルエンと膨潤性層状粘土
   鉱物を一定割合に混合してゲル状物質を形成してなる請
   求項１記載の緩衝装置。