JP2011021648A - Damper apparatus - Google Patents

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Koichi Hayashi
浩一 林
Yasushi Imon
康司 井門
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Nagoya Institute of Technology NUC
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Nagoya Institute of Technology NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire stable damping force uninfluenced by a mounting attitude and to generate large damping force by a compact and lightweight damper. <P>SOLUTION: A space surrounded by a case 1 and caps 2, 3 is filled with a granular material 10, and a piston 8 is displaced in the space relative to the case 1 with the movement of a rod 9. The caps 2, 3 receive force in a direction to always compress the granular material by springs 4, 5 respectively. When displacement is applied to the rod 9 to displace the piston 8 relative to the case 1, the granular material 10 flows with the movement of the piston 8 to thereby generate damping force. When force required to cause the flow of the granular material 10 is larger than force received by the caps 2, 3 from springs 4, 5, the caps 2, 3 are displaced into a position where the force and the force received by the caps 2, 3 from the springs 4, 5 are balanced. When the caps 2, 3 are displaced, the volume in the case filled with the granular material 10 increases to accelerate the flow of the granular material 10. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ダンパ装置に関するものである。   The present invention relates to a damper device.

従来、この種のダンパ装置として、剛性を有するケース内に充填された粒状体群の中にピストンロッドを配し、その動きに応じて粒状体に発生する摩擦を用いて振動を吸収するダンパが提案されている(特許文献1参照)。   Conventionally, as this type of damper device, there is a damper in which a piston rod is arranged in a group of granular bodies filled in a rigid case, and vibration is absorbed using friction generated in the granular bodies according to the movement of the piston rod. It has been proposed (see Patent Document 1).

特開平8−219377号公報JP-A-8-219377

上記した従来のダンパ装置では、ケース内容積に対する粒状体の充填率の影響を受けてダンパの減衰特性が変化する。すなわち、充填率が低くケース内に空隙が多い場合には減衰力は小さく、反対に充填率が高くケース内に空隙が少ない場合には減衰力は大きくなり、さらに充填率を高くしていくと粒状体の流動性が失われダンパとして機能しなくなる。したがって適当な充填率(適当な空隙がある状態)を選ぶ必要がある。その場合、ケース内に充填された粒状体の分布は均等ではなく、粒状体の密度が小さな領域が存在する。この粒状体の密度が小さな領域がピストンの進行方向前方に存在する場合、粒状体がピストンの動きにより移動し、その領域の粒状体密度がある程度以上になるまでの間は、ダンパの減衰力は非常に小さい。したがって、例えばピストンが垂直方向に動くようにダンパを設置した時は重力の影響を受け、ピストンロッドが上向きに動く際に発生する減衰力は、下向きに動く際に発生する減衰力よりも小さくなるといった現象が生じる。すなわち、ダンパの設置方向やピストンロッドが動く向きにより、発生する減衰力は変化する。一方、ピストンが水平方向に動くようにダンパを設置した場合でも、ピストンの動く向きが反転した直後では、同じようにピストンの進行方向前方の粒状体密度は小さい状態になり、あたかもダンパにガタがあるような挙動が現れる。この現象が発生する場合は振幅が小さな振動に対して減衰を与えることができない。   In the above-described conventional damper device, the damping characteristic of the damper changes due to the influence of the filling rate of the granular material on the case internal volume. That is, when the filling rate is low and there are many gaps in the case, the damping force is small. On the contrary, when the filling rate is high and there are few gaps in the case, the damping force is large. The fluidity of the granular material is lost and it does not function as a damper. Therefore, it is necessary to select an appropriate filling rate (a state with an appropriate gap). In that case, the distribution of the granular material filled in the case is not uniform, and there is an area where the density of the granular material is small. If there is an area where the density of this granular material is small, the damping force of the damper will remain until the granular material moves due to the movement of the piston until the density of the granular material in that area exceeds a certain level. Very small. Therefore, for example, when the damper is installed so that the piston moves in the vertical direction, it is affected by gravity, and the damping force generated when the piston rod moves upward is smaller than the damping force generated when the piston rod moves downward. Such a phenomenon occurs. That is, the generated damping force changes depending on the installation direction of the damper and the direction in which the piston rod moves. On the other hand, even when the damper is installed so that the piston moves in the horizontal direction, immediately after the direction of movement of the piston is reversed, the density of the granular material in the forward direction of the piston is similarly small, and it is as if the damper is loose. Some behavior appears. When this phenomenon occurs, the vibration cannot be attenuated with a small amplitude.

また、粒状体の流動性を確保したままダンパの減衰力を大きくするためには、必然的に粒状体の質量を大きくする必要があり、ダンパの小型化や軽量化の妨げとなる。   Further, in order to increase the damping force of the damper while ensuring the fluidity of the granular material, it is necessary to increase the mass of the granular material, which hinders the reduction in size and weight of the damper.

本発明は上記点に鑑みて、取り付け姿勢による影響を受けない安定した減衰力を得るとともに、粒状体の質量を大きくしなくても減衰力を大きくできるようにすることを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to obtain a stable damping force that is not affected by the mounting posture and to increase the damping force without increasing the mass of the granular material.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ケースとキャップに囲まれた空間に粒状体が充填されており、その中をピストンおよびロッドが配置されたダンパ装置において、キャップがバネ機構により粒状体を圧縮力する向きに力を受けており、その力よりも粒状体を流動させるために必要な力が大きい場合に、キャップが粒状体を圧縮力する向きと反対側に変位してケース内容積が増加し粒状体の流動が促進される構成としたことを特徴とする。   To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the space surrounded by the case and the cap is filled with the granular material, and in the damper device in which the piston and the rod are disposed, the cap is a spring. When the mechanism receives a force in the direction of compressing the granular material, and the force required to flow the granular material is greater than that force, the cap is displaced to the opposite side of the direction of compressing the granular material. In this case, the internal volume of the case is increased and the flow of the granular material is promoted.

このようにキャップが粒状体を圧縮力する向きと反対側に変位してケース内容積が増加し粒状体の流動が促進される構成としているので、取り付け姿勢による影響を受けない安定した減衰力を得るとともに、粒状体の質量を大きくしなくても減衰力を大きくすることができる。
請求項2に記載の発明では、ケースは、粒状体を圧縮力する向きへのキャップの変位を拘束するためのストッパを有することを特徴とする。このことにより、キャップの変位が拘束される位置を規定することができる。
In this way, the cap is displaced in the opposite direction to the direction in which the granular material is compressed to increase the internal volume of the case, and the flow of the granular material is promoted. In addition, the damping force can be increased without increasing the mass of the granular material.
The invention according to claim 2 is characterized in that the case has a stopper for restraining the displacement of the cap in the direction in which the granular material is compressed. Thereby, the position where the displacement of the cap is restrained can be defined.

上記したバネ機構としては、請求項3に記載の発明のように、キャップに対し粒状体を圧縮力する向きに力を与えるスプリングと、このスプリングのスプリング力を調整するスプリング力調整手段とを有するものとすることができる。具体的には、請求項4に記載の発明のように、スプリング力調整手段は、スプリングを支持するスプリングセットスクリュであって、その外周部がネジになっており、それがケースに設けられたネジに取り付けられてその取り付け位置が変更可能になっているものとすることができる。このような調整機能を用いることでダンパの減衰特性を変更することができる。   As described in the third aspect of the present invention, the spring mechanism includes a spring that applies a force to the cap in a direction in which the granular material is compressed, and a spring force adjusting unit that adjusts the spring force of the spring. Can be. Specifically, as in the invention described in claim 4, the spring force adjusting means is a spring set screw for supporting the spring, and its outer peripheral portion is a screw, which is a screw provided on the case. The attachment position can be changed. By using such an adjustment function, the damping characteristic of the damper can be changed.

また、上記したバネ機構としては、請求項5に記載の発明のように、バネ機構は、気体の圧力を用いてキャップに対し粒状体を圧縮力する向きに力を与える構成とすることができる。具体的には、請求項6に記載の発明のように、ケースには、粒状体が充填されている空間を大気開放とするための穴が設けられており、キャップに対し粒状体が充填されている空間と反対側を高圧室とし、この高圧室に大気よりも高圧の気体を封入することで、キャップに対し粒状体を圧縮力する向きに力を与える構成とすることができる。この場合、高圧室に封入する気体の圧力を調整することでダンパの減衰特性を変更することができる。また、請求項7に記載の発明のように、キャップに対し粒状体が充填されている空間と反対側を大気開放とし、粒状体が充填されている空間を低圧室とし、この低圧室に粒状体と一緒に封入されている気体の圧力を負圧にすることで、キャップに対し粒状体を圧縮力する向きに力を与える構成とすることもできる。この場合、低圧室内の気体の圧力を調整することでンパの減衰特性を変更することができる。   Further, as the above-described spring mechanism, as in the invention described in claim 5, the spring mechanism can be configured to apply a force in the direction of compressing the granular material against the cap using the pressure of gas. . Specifically, as in the invention described in claim 6, the case is provided with a hole for opening the space filled with the granular material to the atmosphere, and the cap is filled with the granular material. The side opposite to the space is a high pressure chamber, and a gas having a pressure higher than that of the atmosphere is sealed in the high pressure chamber, whereby a force can be applied to the cap in the direction in which the granular material is compressed. In this case, the damping characteristic of the damper can be changed by adjusting the pressure of the gas sealed in the high pressure chamber. Further, as in the invention described in claim 7, the space opposite to the space filled with the granular material with respect to the cap is opened to the atmosphere, and the space filled with the granular material is used as the low pressure chamber, and the low pressure chamber is granular. It can also be set as the structure which gives force to the direction which compresses a granular material with respect to a cap by making the pressure of the gas enclosed with the body into a negative pressure. In this case, the damping characteristic of the damper can be changed by adjusting the pressure of the gas in the low pressure chamber.

さらに、請求項8に記載の発明のように、粒状体は磁性材料で製作されており、ケースの外部またはロッドに内蔵された電磁石により粒状体に磁場を印加することで減衰力を変えることができる構成とすれば、減衰力可変ダンパとすることができる。   Further, as in the invention according to claim 8, the granular material is made of a magnetic material, and the damping force can be changed by applying a magnetic field to the granular material by an electromagnet built in the outside of the case or in the rod. If it is set as the structure which can be done, it can be set as a damping-force variable damper.

本発明の第1実施形態に係るダンパ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the damper apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示すダンパ装置における動作を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement in the damper apparatus shown in FIG. 本発明の第2実施形態に係るダンパ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the damper apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明のダンパ装置に係る減衰力と変位の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the damping force and displacement which concern on the damper apparatus of this invention. 本発明の第3実施形態に係るダンパ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the damper apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係るダンパ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the damper apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention.

以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態において、同一の符号を付した部分は、同一もしくは均等な物を示す。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments shown in the drawings will be described below. In the following embodiments, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

(第1実施形態)
図1に、本発明の第1実施形態に係るダンパ装置の構成を示す。図1に示すように、ダンパ装置は、ケース1とキャップ2、3に囲まれた空間に粒状体10が充填されており、その中でピストン8がロッド9の動きに伴って、ケース1に対して相対的に変位する構造になっている。キャップ2、3はそれぞれスプリング4、5により常に粒状体を圧縮する向きに力を受けている。スプリング4、5はスプリングセットスクリュ6、7により支持されている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of a damper device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the damper device has a space surrounded by a case 1 and caps 2, 3 filled with a granular material 10, in which a piston 8 moves into the case 1 as the rod 9 moves. The structure is relatively displaced. The caps 2 and 3 are always subjected to forces in the direction of compressing the granular material by the springs 4 and 5 respectively. The springs 4 and 5 are supported by spring set screws 6 and 7.

ケース1に対してピストン8が相対的に変位するようにロッド9に変位を与えた場合、粒状体10はピストン8の動きに伴って流動することで、粒状体10やピストン8、ケース1などの間には、摩擦や反発現象が発生し、それにより減衰力が発生する。この減衰力は粒状体の大きさや充填率、ケース内容積やその形状などにより変化する。   When the rod 9 is displaced so that the piston 8 is displaced relative to the case 1, the granular body 10 flows along with the movement of the piston 8, so that the granular body 10, the piston 8, the case 1, and the like. In the meantime, friction and repulsion occur, and a damping force is generated. This damping force varies depending on the size and filling rate of the granular material, the volume in the case and its shape.

粒状体10を流動させるために必要な力が、スプリング4、5によりキャップ2、3が受けている力よりも小さな場合は、キャップ2、3のストッパ2a、3aはケースのストッパ1a、1bに当たっており、キャップ2、3の変位は拘束され、粒状体10が充填されているケース内容積は変化しない。反対に粒状体10を流動させるために必要な力が、スプリング4、5によりキャップ2、3が受けている力よりも大きな場合は、その力とスプリング4、5からキャップ2、3が受けている力が釣り合う位置までキャップ2、3は変位する。キャップ2、3が変位すると、粒状体10が充填されているケース内容積は増加し、それにより粒状体10の流動が促進される。   When the force required to cause the granular material 10 to flow is smaller than the force received by the caps 2 and 3 by the springs 4 and 5, the stoppers 2a and 3a of the caps 2 and 3 hit the stoppers 1a and 1b of the case. In addition, the displacement of the caps 2 and 3 is restricted, and the internal volume of the case filled with the granular material 10 does not change. On the other hand, when the force required to cause the granular material 10 to flow is larger than the force received by the caps 2 and 3 by the springs 4 and 5, the caps 2 and 3 receive the force and the springs 4 and 5. The caps 2 and 3 are displaced to a position where the applied forces are balanced. When the caps 2 and 3 are displaced, the internal volume of the case filled with the granular material 10 increases, and thereby the flow of the granular material 10 is promoted.

スプリングセットスクリュ6、7は外周部がネジ6a、7aになっており、ケース1に設けてあるネジ1c、1dで取り付けられる構造のため、その位置は自由に変更可能である。したがってキャップ2、3がスプリング4、5から受ける力は、スプリングセットスクリュ6、7の位置の変更によりスプリング4、5のセット長を変えることや、スプリング4、5にバネ定数や自由長が異なるものを用いることで容易に調整可能である。この調整機能を用いることで自由にダンパの減衰特性を変更することができる。また、キャップ2がスプリング4から受ける力と、キャップ3がスプリング5から受ける力を異なる値に調整することで、変位の向きによって異なる減衰特性を有するダンパにすることも可能である。   Since the outer peripheral portions of the spring set screws 6 and 7 are screws 6 a and 7 a and are attached by screws 1 c and 1 d provided on the case 1, the positions thereof can be freely changed. Therefore, the force received by the caps 2 and 3 from the springs 4 and 5 is that the set length of the springs 4 and 5 is changed by changing the position of the spring set screws 6 and 7, or the springs 4 and 5 have different spring constants and free lengths It can be easily adjusted by using. By using this adjustment function, the damping characteristic of the damper can be freely changed. In addition, by adjusting the force received by the cap 2 from the spring 4 and the force received by the cap 3 from the spring 5 to different values, it is possible to provide a damper having different damping characteristics depending on the direction of displacement.

なお、ケース1やキャップ2、3、スプリングセットスクリュ6、7、ピストン8、ロッド9はアルミニウム合金や鋼、真鍮などの金属材料で製作可能であるが、ダンパに求められる減衰力に対して十分な剛性と耐磨耗性を有するものであれば、プラスチックも使用可能である。粒状体10は必ずしも大きさが揃った球である必要はなく、材質も金属やプラスチック、ガラス、砂などを必要に応じて使い分けることができる。キャップ2、3を固定とし、ケース1の内径をφ31mm、ピストン9の外径をφ20mmにした場合、粒状体に直径φ0.5から1.5mmの鋼球を用いた条件でダンパとして機能することを確認してある。   The case 1, the caps 2 and 3, the spring set screws 6 and 7, the piston 8 and the rod 9 can be made of a metal material such as an aluminum alloy, steel or brass, but are sufficient for the damping force required for the damper. Plastics can be used as long as they have rigidity and wear resistance. The granular material 10 does not necessarily need to be a sphere having a uniform size, and metal, plastic, glass, sand, or the like can be used as necessary. When caps 2 and 3 are fixed, the inner diameter of case 1 is φ31 mm, and the outer diameter of piston 9 is φ20 mm, it functions as a damper under the condition that a steel ball having a diameter of φ0.5 to 1.5 mm is used for the granular material. Have been confirmed.

図2は図1に示したダンパ装置の動作を示したものである。静止状態では、キャップ2、3はそれぞれスプリング4、5の力によりケース1のストッパ2a、3aへ押さえつけられている。この時、粒状体が充填されているケース1内の粒状体10の密度はほぼ均一になるようにしておく(状態(A))。この状態からロッド9を介してピストン8に変位を与えると、ピストン8の進行方向前方の粒状体10はほとんど流動しないため、キャップ3はピストン8と共に同じ向きに変位する。それにより粒状体が充填されているケース内容積が増加して空隙ができるため、粒状体10の流動が始まる(状態(B))。粒状体10の流動が始まるとキャップ3は、粒状体10から受ける力とスプリング5から受ける力が釣り合う位置、もしくはケース1のストッパで変位が拘束される位置まで変位する(状態(C))。 ダンパへの負荷形態が振動の場合には、状態(A)から(C)までの動作が、向きを変えながら繰り返し行われる。   FIG. 2 shows the operation of the damper device shown in FIG. In the stationary state, the caps 2 and 3 are pressed against the stoppers 2a and 3a of the case 1 by the forces of the springs 4 and 5, respectively. At this time, the density of the granular material 10 in the case 1 filled with the granular material is made to be substantially uniform (state (A)). When displacement is applied to the piston 8 via the rod 9 from this state, the granular material 10 in the forward direction of the piston 8 hardly flows, so that the cap 3 is displaced in the same direction together with the piston 8. As a result, the internal volume of the case filled with the granular material increases to form voids, and the flow of the granular material 10 begins (state (B)). When the flow of the granular material 10 starts, the cap 3 is displaced to a position where the force received from the granular material 10 and the force received from the spring 5 are balanced, or to a position where the displacement is restrained by the stopper of the case 1 (state (C)). When the load applied to the damper is vibration, the operations from the states (A) to (C) are repeatedly performed while changing the direction.

このように本実施形態によれば、粒状体10は常にスプリング機構4、5による圧縮力を受けており、粒状体10を流動させるために必要な力がスプリング力を上回る場合にはダンパのケース内容積が増加し、それにより粒状体の流動を促進する構成としているので、取り付け姿勢による影響を受けない安定した減衰力を得ることができ、また粒状体の質量を大きくしなくても粒状体の流動性を確保できるので、大きな減衰力を小型軽量なダンパで発生可能とすることができる。   As described above, according to the present embodiment, the granular body 10 is always subjected to the compression force by the spring mechanisms 4 and 5, and when the force necessary to flow the granular body 10 exceeds the spring force, the damper case Since the internal volume is increased and the flow of the granular material is thereby promoted, a stable damping force that is not affected by the mounting posture can be obtained, and the granular material can be obtained without increasing the mass of the granular material. Therefore, a large damping force can be generated with a small and lightweight damper.

(第2実施形態)
図3に、本発明の第2実施形態に係るダンパ装置の構成を示す。この実施形態では、図1に示したダンパ装置に電磁石11を付加した構成となっている。また、粒状体10は、飽和磁化が高くなるように、ある程度の大きさを持つ磁性材料で製作したものとなっている。
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows a configuration of a damper device according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, an electromagnet 11 is added to the damper device shown in FIG. The granular material 10 is made of a magnetic material having a certain size so as to increase the saturation magnetization.

電磁石11に電流を流すと、電磁石の磁力線12の方向に沿った方向の粒状体10の結合力が強まる。これにより粒状体10間の摩擦力が大きくなり、それに従ってダンパの減衰力も大きくなる。この機構を用い電磁石11に流す電流を制御することで、ダンパのセミアクティブ制御が可能になる。なお、電磁石11はピストン8に内蔵しても同様な効果が期待できる。また、電磁石11の設置方向や数を変更すると、それによって発生する磁場分布、すなわち粒状体10の結合力が強まる向きやその強さなどを変えることが可能であり、様々な減衰特性を有するダンパを製作可能である。   When a current is passed through the electromagnet 11, the binding force of the granular material 10 in the direction along the direction of the magnetic force lines 12 of the electromagnet increases. As a result, the frictional force between the granular bodies 10 increases, and the damping force of the damper increases accordingly. By controlling the current passed through the electromagnet 11 using this mechanism, the semi-active control of the damper becomes possible. The same effect can be expected even if the electromagnet 11 is built in the piston 8. Further, by changing the installation direction and number of the electromagnets 11, it is possible to change the distribution of the magnetic field generated thereby, that is, the direction in which the coupling force of the granular material 10 is strengthened, the strength thereof, and the like, and dampers having various damping characteristics. Can be produced.

図4はダンパ装置で得られると考えられる減衰力−変位曲線である。キャップ2、3を固定し、ダンパを垂直方向に設置した場合では、ピストンの動く向きが上向きの場合にはダンパの減衰力は非常に小さく、反対に下向きにピストンが動く場合には、ダンパの減衰力の大きさはピストンの位置に依存している(状態(A))。同じくキャップ2、3を固定し、水平方向に設置した場合では、ピストンの動く向きが反転した直後の位置において減衰力が非常に小さな領域が発生する(状態(B))。それに対して図1に示したダンパ装置では、状態(A)や(B)に存在する減衰力が非常に小さな領域は無い(状態(C))。さらにスプリング力を変えることや、図3に示したように電磁石11を付加することで、発生する減衰力の大きさや、変位に対する減衰特性を自由に制御することができる(状態(C)、(D))。
(第3実施形態)
図5に、本発明の第3実施形態に係るダンパ装置の構成を示す。このダンパ装置は、図1に示したスプリング4、5およびスプリングセットスクリュ6、7で得られるスプリング力の代わりに気体の圧力を用いるものである。ケース1とキャップ2、3で囲まれた空間を高圧室13、14とし、そこに高圧の気体を封入し、さらにケース1に粒状体を充填している空間を大気開放とするための穴1eを設けることで、キャップ2、3は粒状体10を圧縮する向きの力を受ける。高圧室13、14に封入する気体の圧力を調整することで、自由にダンパの減衰特性を変更することができる。また、高圧室13と高圧室14に封入する気体の圧力を異なる値に設定することで、変位の向きによって異なる減衰特性を有するダンパにすることも可能である。高圧室13、14は密閉構造にする必要があるため、Oリング等のシール1f、1g、2b、2c、3b、3cが必要になる。なお、高圧室に封入する気体は空気や窒素などが適当である。
FIG. 4 is a damping force-displacement curve that can be obtained with the damper device. When the caps 2 and 3 are fixed and the damper is installed in the vertical direction, the damping force of the damper is very small when the piston is moving upward, and when the piston is moving downward, The magnitude of the damping force depends on the position of the piston (state (A)). Similarly, when the caps 2 and 3 are fixed and installed in the horizontal direction, a region having a very small damping force is generated at a position immediately after the moving direction of the piston is reversed (state (B)). On the other hand, in the damper device shown in FIG. 1, there is no region where the damping force existing in the states (A) and (B) is very small (state (C)). Further, by changing the spring force or adding the electromagnet 11 as shown in FIG. 3, the magnitude of the generated damping force and the damping characteristics with respect to the displacement can be freely controlled (state (C), ( D)).
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a configuration of a damper device according to the third embodiment of the present invention. This damper device uses a gas pressure instead of the spring force obtained by the springs 4 and 5 and the spring set screws 6 and 7 shown in FIG. The space surrounded by the case 1 and the caps 2 and 3 is made into high-pressure chambers 13 and 14, in which high-pressure gas is sealed, and the space filled with the granular material in the case 1 is opened to the atmosphere 1e. , The caps 2 and 3 receive a force in a direction to compress the granular material 10. The damping characteristics of the damper can be freely changed by adjusting the pressure of the gas sealed in the high pressure chambers 13 and 14. Further, by setting the pressures of the gas sealed in the high pressure chamber 13 and the high pressure chamber 14 to different values, it is possible to provide a damper having different attenuation characteristics depending on the direction of displacement. Since the high-pressure chambers 13 and 14 need to be sealed, seals 1f, 1g, 2b, 2c, 3b, and 3c such as O-rings are necessary. In addition, air, nitrogen, etc. are suitable for the gas enclosed in a high pressure chamber.

(第4実施形態)
図6に、本発明の第4実施形態に係るダンパ装置の構成を示す。このダンパ装置も、図1に示したスプリング4、5およびスプリングセットスクリュ6、7で得られるスプリング力の代わりに気体の圧力を用いるものである。ケース1とキャップ2、3で囲まれた粒状体を充填する空間を低圧室15とし、そこに粒状体と一緒に封入されている気体の圧力を負圧にすることで、キャップ2、3は粒状体10を圧縮する向きの力を受ける。低圧室15内の気体の圧力を調整することで、自由にダンパの減衰特性を変更することができる。低圧室15は密閉構造にする必要があるため、Oリング等のシール2b、2c、3b、3cが必要になる。なお、低圧室内の気体は空気や窒素などが適当である。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 shows the configuration of a damper device according to the fourth embodiment of the present invention. This damper device also uses gas pressure instead of the spring force obtained by the springs 4 and 5 and the spring set screws 6 and 7 shown in FIG. The space filled with the granular material surrounded by the case 1 and the caps 2 and 3 is a low-pressure chamber 15, and the caps 2 and 3 are made negative by reducing the pressure of the gas sealed together with the granular material therein A force in a direction to compress the granular material 10 is received. By adjusting the pressure of the gas in the low pressure chamber 15, the damping characteristic of the damper can be freely changed. Since the low pressure chamber 15 needs to have a sealed structure, seals 2b, 2c, 3b, 3c such as O-rings are necessary. The gas in the low pressure chamber is suitably air or nitrogen.

(他の実施形態)
上記した第3、第4実施形態のダンパ装置についても、第2実施形態に記載のように、ダンパ外部もしくはピストン8に内蔵した電磁石11により粒状体10に磁場を印加することで減衰力を変える構成としてもよい。
(Other embodiments)
Also in the damper devices of the third and fourth embodiments described above, as described in the second embodiment, the damping force is changed by applying a magnetic field to the granular material 10 by the electromagnet 11 outside the damper or in the piston 8. It is good also as a structure.

また、図1に示したスプリング機構、図5、図6に示した気体によるバネ機構以外に、他のバネ機構を用いてダンパの減衰特性を変更するように構成してもよい。   Further, in addition to the spring mechanism shown in FIG. 1 and the gas-based spring mechanism shown in FIGS. 5 and 6, other damper mechanisms may be used to change the damping characteristics of the damper.

また、キャップ2、3の両方の変位を可能とするものを示したが、適用対象によってはキャップ2、3の一方のみを変位可能とする構成となっていてもよい。   Moreover, although what enables the displacement of both the caps 2 and 3 was shown, it may be the structure which can displace only one of the caps 2 and 3 depending on application object.

1 ケース
1a、1b ストッパ
1c、1d ねじ、
2、3 キャップ
2a、3a ストッパ、
4、5 スプリング
6、7 スプリングセットスクリュ
6a、7a ねじ、
8 ピストン
9 ロッド
10 粒状体
11 電磁石
12 磁力線
13、14 高圧室
15 低圧室
1 Case 1a, 1b Stopper 1c, 1d Screw,
2, 3 cap 2a, 3a stopper,
4, 5 Spring 6, 7 Spring set screw 6a, 7a Screw,
8 Piston 9 Rod 10 Granule 11 Electromagnet 12 Line of magnetic force 13, 14 High pressure chamber 15 Low pressure chamber

Claims (8)

ケースとキャップに囲まれた空間に粒状体が充填されており、その中をピストンおよびロッドが配置されたダンパ装置において、
前記キャップがバネ機構により前記粒状体を圧縮力する向きに力を受けており、その力よりも前記粒状体を流動させるために必要な力が大きい場合に、前記キャップが前記粒状体を圧縮力する向きと反対側に変位してケース内容積が増加し前記粒状体の流動が促進される構成としたことを特徴とするダンパ装置。
In a damper device in which a granular material is filled in a space surrounded by a case and a cap, and a piston and a rod are arranged therein,
When the cap receives a force in a direction in which the granular material is compressed by a spring mechanism, and the force required to flow the granular material is larger than the force, the cap compresses the granular material. The damper device is characterized in that it is displaced to the opposite side to increase the volume in the case and the flow of the granular material is promoted.
前記ケースは、前記粒状体を圧縮力する向きへの前記キャップの変位を拘束するためのストッパを有することを特徴とする請求項1に記載のダンパ装置。   2. The damper device according to claim 1, wherein the case has a stopper for restraining displacement of the cap in a direction in which the granular material is compressed. 3. 前記バネ機構は、前記キャップに対し前記粒状体を圧縮力する向きに力を与えるスプリングと、このスプリングのスプリング力を調整するスプリング力調整手段とを有することを特徴とする請求項1または2に記載のダンパ装置。   3. The spring mechanism according to claim 1, wherein the spring mechanism includes a spring that applies a force to the cap in a direction in which the granular body is compressed, and a spring force adjusting unit that adjusts a spring force of the spring. The damper device as described. 前記スプリング力調整手段は、前記スプリングを支持するスプリングセットスクリュであって、その外周部がネジになっており、それが前記ケースに設けられたネジに取り付けられてその取り付け位置が変更可能になっていることを特徴とする請求項3に記載のダンパ装置。   The spring force adjusting means is a spring set screw that supports the spring, and an outer peripheral portion thereof is a screw, which is attached to a screw provided in the case so that its attachment position can be changed. The damper device according to claim 3, wherein the damper device is provided. 前記バネ機構は、気体の圧力を用いて前記キャップに対し前記粒状体を圧縮力する向きに力を与える構成となっていることを特徴とする請求項1または2に記載のダンパ装置。   3. The damper device according to claim 1, wherein the spring mechanism is configured to apply a force to the cap in a direction in which the granular body is compressed using a gas pressure. 4. 前記ケースには、前記粒状体が充填されている空間を大気開放とするための穴が設けられており、前記キャップに対し前記粒状体が充填されている空間と反対側を高圧室とし、この高圧室に大気よりも高圧の気体を封入することで、前記キャップに対し前記粒状体を圧縮力する向きに力を与える構成となっていることを特徴とする請求項5に記載のダンパ装置。   The case is provided with a hole for opening the space filled with the granular material to the atmosphere, and a side opposite to the space filled with the granular material with respect to the cap is a high pressure chamber. The damper device according to claim 5, wherein a force is applied to the cap in a direction in which the granular material is compressed by sealing a gas having a pressure higher than the atmosphere in the high-pressure chamber. 前記キャップに対し前記粒状体が充填されている空間と反対側を大気開放とし、前記粒状体が充填されている空間を低圧室とし、この低圧室に前記粒状体と一緒に封入されている気体の圧力を負圧にすることで、前記キャップに対し前記粒状体を圧縮力する向きに力を与える構成となっていることを特徴とする請求項5に記載のダンパ装置。   The space opposite to the space filled with the granular material with respect to the cap is opened to the atmosphere, and the space filled with the granular material is a low pressure chamber, and the gas sealed together with the granular material in the low pressure chamber The damper device according to claim 5, wherein a force is applied to the cap in a direction in which the granular material is compressed by making the pressure of the negative pressure negative. 前記粒状体は磁性材料で製作されており、前記ケースの外部または前記ロッドに内蔵された電磁石により前記粒状体に磁場を印加することで減衰力を変えることができる構成としたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載のダンパ装置。   The granule is made of a magnetic material, and the damping force can be changed by applying a magnetic field to the granule by an electromagnet built in the outside of the case or in the rod. The damper device according to any one of claims 1 to 7.
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