JP2570209Y2 - 衝撃負荷の減衰装置 - Google Patents

衝撃負荷の減衰装置

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JP2570209Y2
JP2570209Y2 JP1996003012U JP301296U JP2570209Y2 JP 2570209 Y2 JP2570209 Y2 JP 2570209Y2 JP 1996003012 U JP1996003012 U JP 1996003012U JP 301296 U JP301296 U JP 301296U JP 2570209 Y2 JP2570209 Y2 JP 2570209Y2
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    • F16F13/10—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper the wall being at least in part formed by a flexible membrane or the like

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Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】本考案は、衝撃負荷のエネル
ギを吸収する減衰装置であって、ベース体が、側方の環
状に延びる端縁部に沿って外側を形成しており、該ベー
ス体が弾性的に変形可能な材料より成っていて弾性的に
圧縮可能であって、液体の満たされた室を制限してお
り、ベース体に設けられた弁のない、絞り通路が前記室
から延びていて、ベース体の外側でそれぞれ１つの外側
開口を形成しており、該外側開口が、弾性的に伸長可能
で液圧によって弾性的に撓むダイヤフラムによって覆わ
れていて、該ダイヤフラムは、前記外側開口においては
ベース体に固定されておらず、ベース体の外側に沿って
ベース体を巡ってシールしながら固定されており、該ベ
ース体が、槽状の室を取り囲む稜線部を備えた***部を
形成していて、前記槽状の室がカバー体によって覆われ
ており、前記ベース体が、互いに向き合う支持面と負荷
面とを形成していて、この支持面及び負荷面が延びる方
向と同じ方向に延びる絞り通路が形成されている形式の
ものに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式の公知の緩衝装置におい
ては（ドイツ連邦共和国特許公開第２９４８４０８号明
細書参照）、絞り通路が斜め下方に延びていて、一方の
支持面若しくは負荷面が、ベース体の外側に斜めに形成
されている。カバー体は、金属製の中間部材を介してこ
の支持面及び負荷面から間隔を保って保持されている。
槽状部は、ベース体と金属製の支持ブロックとによって
形成されていて、他方の負荷面若しくは支持面は円錐台
形である。ダイヤフラムは明確な室を制限している。つ
まりダイヤフラムは、絞り通路の外側開口部から大きい
間隔を保っている。このようなダイヤフラムも、外側開
口の近くの周囲に制限され、ベース体の***部若しくは
この***部の稜線部から大きい間隔を保って配置されて
いる。このような減衰装置においては、弾性変形可能な
材料から成る部分と金属製の材料から成る部分とを組み
立てる際の欠点がある。何故ならば、このような異なる
材料部分から成る組み立て構造体は、コストがかかり、
しかも長時間の負荷には耐えられないからである。この
ような減衰装置によって得られる減衰作用の経過は、ベ
ース体の剪断応力のために、つまり絞り通路及び支持面
並びに負荷面が傾斜した形状を有しているか又は円錐台
形の形状を有しているために、所望の形式で計算して調
節することはできないか又は非常に困難である。このよ
うな減衰装置は、振動若しくはバイブレーションを第１
次的に減衰するために使用される。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】これに対して本考案の
課題は、冒頭に述べた形式の減衰装置で、コストが安価
なものを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本考
案の減衰装置によれば、ベース体の半径方向に絞り通路
が形成されていて、該ベース体が***部の稜線部におい
て一方の支持面若しくは負荷面を形成しており、前記カ
バー体がダイヤフラムによって形成されていて前記支持
面若しくは負荷面に当接しており、前記ベース体が槽状
の室を形成していて、他方の負荷面若しくは支持面が偏
平に形成されており、前記ダイヤフラムがベース体の外
側の開口部において***部の稜線部までベース体にゆる
く（ルーズに）つまり固定されずに当接しており、前記
絞り通路が、ベース体の、槽状を形成する負荷面若しく
は支持面において一方側が開放して形成されていて、カ
バー体としてのダイヤフラムによって覆われており、絞
り通路が、ベース体によって形成されたフィンによって
側方で制限されている。
【０００５】
【考案の効果】エネルギ吸収は、衝撃又は打撃エネルギ
によって液体が狭い絞り通路を通って押し込まれ、弾性
的なダイヤフラムが伸張せしめられることによって行わ
れる。この減衰装置は所要空間が少なく、より簡略化さ
れている。何故ならば、リング導管、ガスクッション及
び弁等の多くの付加的な部材の代わりに、伸張可能なダ
イヤフラムだけが設けられているからである。減衰は段
階的なエネルギ減少及び振動無しで行われる。減衰作用
は始めに衝撃的に強く行われるのではなく、次第に上昇
する。
【０００６】本考案の減衰装置は、能力に応じて成形さ
れた弾性的な室から絞り通路を通って液体が押し出され
る、弾性的な液圧式のエネルギ吸収システムに関するも
のである。押し出された液体はダイヤフラムに集められ
て、作業タクトで、衝撃若しくは打撃によって交換され
た室内に戻し案内される。弾性、容積及び絞りのパラメ
ータによって、正確に規定された能力が影響を受ける。
剛性なシステムにおいて生じる、慣性に基づくピーク力
は避けられる。この減衰装置は、一定のスタティックな
負荷において減衰された振動するシステムとして使用さ
れる。
【０００７】ダイヤフラム若しくはフォイルは例えば弾
性的なプラスチック又は合成ゴムより成っている。ベー
ス体は、例えば密閉細胞状のポリウレタン、シリコーン
ゴム又はラバースポンジより成っている。絞り通路の直
径は、減衰装置のそれぞれの使用条件及び所望の減衰特
性に応じて決められる。ベース体は原則として一体的で
ある。本考案による構成は一平面で見て、円形、楕円形
又は方形でもある。多数の、例えば３つよりも多い絞り
通路は、減衰装置の効力を改善する。
【０００８】本考案による減衰装置は、高い初期振動を
伴わず徐々に大きくなる減衰特性を有するように構成さ
れている。ベース体、絞り通路及びダイヤフラムは放物
線に状の減衰特性に合わされていれば特に有用かつ有利
である。このような減衰特性、つまり負荷面に衝撃的に
負荷が加わったときに支持面で時間に関連して測定され
た、前記放物線状の減衰特性を有する力は、多くの使用
例で有利である。
【０００９】室が、ベース体の槽状部とこの槽状部を覆
うダイヤフラムの範囲とによって制限されていて、この
ダイヤフラムが、槽状部を形成する***部を越えて絞り
通路の外側開口を越えるまで延びているので、液体は、
衝撃の終了時に、絞り通路の外側開口に存在する、ダイ
ヤフラムの湾曲部から非常に迅速に***部を通って室内
に逆流する。
【００１０】本考案の減衰装置によれば、室は、ベース
体の支持面又は負荷面に設けられた槽状部によって制限
されており、絞り通路が、槽状部を形成するベース体の
負荷面又は支持面に一方側が開放して設けられていて、
カバー体によって覆われており、絞り通路が、ベース体
によって形成された、自由端部に向かって横断面が次第
に小さくなるフィンによって側方で制限されている。
【００１１】衝撃下におけるベース体の縮充度はより小
さく、また直径の増大はより小さい。負荷及び負荷解除
によって制限された形状変化時における、ベース体に対
するダイヤフラムの摩擦は減少される。槽状部及びフィ
ン若しくは突出部を備えた面が、負荷面であるか支持面
であるかはどちらでもよい。ベース体の材料の柔軟性及
び圧縮性は小さいので、縮充性及び非安定性は減少さ
れ、事実上避けられる。フィンは、衝撃又は打撃時に圧
縮され、また、フィンの設計によってエネルギ吸収の程
度及び特性がより良好に計算及び調節され得る。ベース
体は一般に、一平面で見て円形又は楕円形であって、フ
ィンは一般に半径方向に延びている。
【００１２】横断面が自由端部に向かって次第に先細り
しているフィンにおいて、一方のフィン側面が他方のフ
ィン側面よりもなだらかに上昇していれば特に有用で有
利である。このフィンは衝撃又は打撃時に、より急勾配
の側面側に向かって移動し、これによってエネルギ吸収
はより良好に調節され得る。この移動の作用は、急勾配
の及びなだらかな側面を調節することによって影響を受
ける。
【００１３】また、フィンがベース体のほぼ平らなボデ
ィー面に設けられていて、このボディー面から突き出る
フィンの高さがボディー面の外側縁部に向かう方向で大
きくなっていて槽状部を形成していれば、特に有用で有
利である。この場合に絞り通路はまず、最大のフィン高
さの範囲だけがカバー体によって閉じられていて、絞り
通路はこの閉じられた範囲内でのみ絞り作用を行う。衝
撃によって規定された、増大する押し込み作用に伴っ
て、通路接続部はフィン高さの低い部分にも延び、これ
によって絞り作用を有する絞り通路の長さは延長され
る。
【００１４】また、フィンの長さが、支持面又は負荷面
の、フィン方向に延びる直径の半分の少なくとも１／３
であれば、特に有用で有利である。このフィンの最小長
さ以上の長さから、絞り通路は、多くの使用例において
有用な結果を提供する長さを得る。
【００１５】また液体がシリコーン油であれば、特に有
用で有利である。シリコーン油は毒性はなく、マイナス
７０°からプラス２００°までの広い温度範囲に使用可
能である。エネルギ吸収の設計はシリコーン油を使用す
ることによって簡略化された。
【００１６】フィンを備えた本考案による減衰装置が、
所定方向の力の衝撃を受けると、次のような結果にな
る。液体の圧力が高められ、これによって液体が外方向
に向かって加速せしめられ、フィン構造部を流過する。
それと同時に外部の負荷によってフィン構造部は湾曲せ
しめられ、貫流路は負荷が大きくなるにつれて次第に狭
くなり、絞り作用が生じ、指数関数的に上昇するエネル
ギ消費を伴う圧力形成が行われる。
【００１７】負荷の終わりに液体の大部分はベース体の
外側に集められ、ダイヤフラムは伸張せしめられる。次
いで負荷が解除されると、フィン構造部は直ちに立ち直
り、これによって及び、伸張したダイヤフラムの力によ
って液体は負荷解除と同時に槽状部に戻し案内される。
【００１８】本考案による減衰装置は、特にこれがフィ
ンを有していれば、靴の下部、特に踵部に使用すれば特
に有利である。この減衰装置は、靴の使用快適性を簡単
な手段によって高める。
【００１９】
【考案の実施の形態】以下に本考案の実施の形態を図面
に示した実施例について説明する。
【００２０】図１〜図７による減衰装置は、一体的なベ
ース体１を有しており、該ベース体１は円環状の外周を
有していて、一方側で非偏平の支持面２を形成してお
り、この支持面２は図示していない基礎上に載ってい
る。支持面の範囲でベース体１は、槽状の室５を取り囲
む環状に連続する***部４を形成している。***部４は
半径方向に延びるフィン１６によって形成されている。
このフィンは副室１７の中央で切欠かれていて、その高
さが扁平なボディ面１８に対して連続的に大きくなって
いる。支持面２に向き合っている、ベース体１の側には
扁平な負荷面６が設けられており、該負荷面６矢印１３
で示した負荷（詳しく図示していない）が作用する。ベ
ース体１の表面には、半径方向に真っすぐに延びる、一
方側の開放した縦長の絞り通路８が設けられている。こ
れらの絞り通路８は、ベース体の外側の端縁部でそれぞ
れ１つの外側開口９を形成しており、その内側開口１０
が槽状の室５の中央範囲の底部で副室１７のそばに位置
している。負荷面６に面状に液密に固定されたダイヤフ
ラム１１が設けられている。このダイヤフラム１１はベ
ース体１の外側の端縁部及びこの端縁部に設けられた外
側開口９を越えて延びていて、端縁部に密着していな
い。ダイヤフラム１１は図１によれば、ややゆるく設け
られていて、ベース体の端部側に対してやや遊びを保っ
ていて、また***部４の先端に対しても遊びを保ってい
る。
【００２１】絞り通路８はそれぞれ側方でフィン１６に
よって制限されている。このフィン１６の横断面は図５
に示されている。フィン１６は半径方向に延びていて、
その厚さの横断面寸法はベース体１の内側から外側に向
かって大きくなっている。各フィン１６の横断面は図１
によればその自由端部若しくは先端に向かって減少して
いる。この減少度は図１によれば比較的大きく、鋭角で
ある。また、丸味のつけられた又は台形に減少する横断
面も可能である。各フィン１６は、なだらかな傾斜側面
１９及び急勾配の傾斜側面２０を有している。
【００２２】ダイヤフラム１１はベース体の端縁部にゆ
るく（ルーズに）当接しているだけではなく、遊びを保
って***部４の先端にまで延びていて、ここで室５を覆
っている。室５と絞り通路８と遊び室は、液体、例えば
シリコン油で満たされている。矢印１３で示した負荷部
分が打撃的若しくは衝撃的に図１に示した減衰装置に作
用すると、ベース体１はそのフィン１６と共に材料圧縮
下で圧縮され、この時にフィンは図６及び図７に示した
ように変形せしめられる。室５の容積は減少され、絞り
通路８はベース体１の外側縁部から半径方向内側にさ迷
いながら閉鎖され、横断面が減少される。外側開口９で
液体が吐出されるので、ダイヤフラム１１は図３に示し
たように半径方向で伸張して環状の湾曲部１４を形成す
る。図４に示したように、衝撃負荷が解除されると、液
体は絞り通路１８を通って逆流する。この絞り通路１８
は、たとえそれが狭い横断面であっても、フィン１６を
立て直しながら非常に迅速に完全な横断面を再び得る。
【００２３】図１〜図４によれば、ダイヤフラム１１は
円板状の部分と鉢状の部分とから組み合わされている。
これらの部分は、環状の縁部範囲２２に沿って互いに密
に溶接されている。図１〜図４によれば、通路８を覆う
カバー体２３はダイヤフラムの一部より形成されてい
る。しかしながら、共通に取り囲むダイヤフラム内に、
２つ又はそれ以上のベース体を、１つのベース体のフィ
ンが隣接するベース体の扁平な負荷面に当接しこの時に
この負荷面がカバー体を形成するように、互いに配置す
ることも考えられ得る。
【００２４】図８では、支持面２で測定した、矢印１３
で示された衝撃負荷によって生ぜしめられた力と時間と
の関係が示されている。衝撃負荷は減衰されて伝達され
る。つまり、衝撃負荷は高い初期ピークなしで支持面２
に達し、常に最大値に向かって安定して上昇する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の第１実施例による衝撃負荷の減衰装置
の、衝撃負荷が作用していない状態の概略的な横断面図
である。
【図２】図１に示した減衰装置の、衝撃負荷が作用して
いる状態の概略的な横断面図である。
【図３】別の実施例による衝撃負荷の減衰装置の、衝撃
負荷が作用している状態の概略的な横断面図である。
【図４】図３に示した減衰装置の、衝撃負荷が作用して
いない状態の概略的な横断面図である。
【図５】図１に示した減衰装置の、フィンの別の実施例
を示す横断面図である。
【図６】フィンのさらに別の実施例を示す横断面図であ
る。
【図７】フィンのさらに別の実施例を示す横断面図であ
る。
【図８】衝撃負荷を受ける負荷面を備えた減衰装置の支
持面における、時間に関連した力の上昇を示す線図であ
る。
【符号の説明】
１ ベース体、 ２ 支持面、 ４ ***部、 ５
室、 ６ 負荷面、 ８絞り通路、 ９ 外側開口、
１０ 内側開口、 １１ ダイヤフラム、 １３ 矢
印、 １４ 湾曲部、 １６ フイン、 １７ 副室、
１８ 絞り通路、 １９，２０ 傾斜側面、 ２２
縁部範囲、 ２３ カバー体

Claims (8)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 衝撃負荷のエネルギを吸収する減衰装置
    であって、ベース体（１）が、側方の環状に延びる端縁
    部に沿って外側を形成しており、該ベース体（１）が弾
    性的に変形可能な材料より成っていて弾性的に圧縮可能
    であって、液体の満たされた室を制限しており、ベース
    体（１）に設けられた弁のない、絞り通路（８）が前記
    室から延びていて、ベース体（１）の外側でそれぞれ１
    つの外側開口（９）を形成しており、該外側開口（６）
    が、弾性的に伸長可能で液圧によって弾性的に撓むダイ
    ヤフラムによって覆われていて、該ダイヤフラムは、前
    記外側開口（９）においてはベース体（１）に固定され
    ておらず、ベース体（１）の外側に沿ってベース体
    （１）を巡ってシールしながら固定されており、該ベー
    ス体（１）が、槽状の室（５）を取り囲む稜線部を備え
    た***部（４）を形成していて、前記槽状の室（５）が
    カバー体（２３）によって覆われており、前記ベース体
    （１）が、互いに向き合う支持面と負荷面とを形成して
    いて、この支持面及び負荷面が延びる方向と同じ方向に
    延びる絞り通路（８）が形成されている形式のものにお
    いて、 前記ベース体（１）の半径方向に絞り通路（８）が形成
    されていて、該ベース体（１）が***部（４）の稜線部
    において一方の支持面（２）若しくは負荷面（６）を形
    成しており、前記カバー体（２３）がダイヤフラムによ
    って形成されていて前記支持面（２）若しくは負荷面
    （６）に当接しており、前記ベース体（１）が槽状の室
    （５）を形成していて、他方の負荷面（６）若しくは支
    持面（２）が偏平に形成されており、 前記ダイヤフラム（１１）がベース体（１）の外側開口
    部（９）において***部（４）の稜線部までベース体
    （１）に固定されずに当接しており、 前記絞り通路（８）が、ベース体（１）の、槽状を形成
    する負荷面（６）若しくは支持面（２）において一方側
    が開放して形成されていて、カバー体（２３）としての
    ダイヤフラムによって覆われており、 絞り通路（８）が、ベース体（１）によって形成された
    フィン（１６）によって側方で制限されていることを特
    徴とする、衝突負荷のエネルギを吸収する減衰装置。
  2. 【請求項２】 ベース体（１）と絞り通路（８）とダイ
    ヤフラム（１１）とが、放物線状の減衰特性に合わされ
    ている、請求項１記載の減衰装置。
  3. 【請求項３】 フィン（１６）の横断面が、自由端部に
    向かって次第に小さくなっている、請求項１又は２記載
    の減衰装置。
  4. 【請求項４】 自由端部に向かって横断面が次第に先細
    りしているフィン（６）において、一方のフィン側面
    （１９）が他方のフィン側面（１９）よりもなだらかに
    上昇している、請求項３記載の減衰装置。
  5. 【請求項５】 フィン（１６）がベース体（１）の平ら
    なボディー面（１８）に設けられていて、このボディー
    面（１８）から突き出るフィン（１６）の高さがボディ
    ー面の外側縁部に向かう方向で大きくなっていて層状部
    を形成している、請求項３又は４記載の、減衰装置。
  6. 【請求項６】 フィン（１６）の長さが、支持面又は負
    荷面（２，６）のフィン方向に延びる直径の半分の少な
    くとも１／３である、請求項３から５までのいずれか１
    項記載の減衰装置。
  7. 【請求項７】 液体がシリコーン油である、請求項１か
    ら６までのいずれか１項記載の減衰装置。
  8. 【請求項８】 減衰装置を靴の下部に使用する、請求項
    １から７までのいずれか１項記載の減衰装置。
JP1996003012U 1988-05-13 1996-04-15 衝撃負荷の減衰装置 Expired - Lifetime JP2570209Y2 (ja)

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DE3816400.0 1988-05-13
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JPH081568U JPH081568U (ja) 1996-11-05
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