JP3556979B2

JP3556979B2 - 磁気ダンパを用いた車載防振ベッド

Info

Publication number: JP3556979B2
Application number: JP27394994A
Authority: JP
Inventors: 豊坂本
Original assignee: Delta Kogyo Co Ltd
Current assignee: Delta Kogyo Co Ltd
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: JPH08131480A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、救急車等の車両に備え付けで搭載される、振動吸収機能に優れた防振用の磁気ダンパを用いた車載防振ベッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６に示すような車両用の防振ベッドが知られている。この防振ベッドＢは、車両のフロアＦ上に支持軸回りに回動自在に設けられた前後方向一対の支持ロッドＲと、これら支持ロッドＲの先端部に支持軸によって軸支されたベッド本体Ｂ１とから基本構成されている。そして、上記前後一対の支持ロッドＲと、ベッド本体Ｂ１と、フロアＦとで平行四辺形のリンク構造が形成され、ベッド本体Ｂ１はこのリンク構造に規制された状態で上下動可能になっている。
【０００３】
このようなベッド本体Ｂ１の底面部とフロアＦとに、互いに同極を対向させた磁石Ｍが設けられ、この磁石Ｍの反発力とベッド本体Ｂ１の重量とがバランスした状態でベッド本体Ｂ１はフロアＦ上に磁気浮上している。従って、このようなベッド本体Ｂ１上に、例えば患者を乗せたストレッチャＳが載置されると、それらの重量も加算された状態で上記磁石Ｍの反発力によりベッド本体Ｂ１はフロアＦ上に磁気浮上する。
【０００４】
そして、上記磁石Ｍの反発力はクッション作用を備えているため、走行中の車両の振動は吸収され、直接ストレッチャＳ上に横臥している患者には伝わらないため横臥状態は安定する。このような磁力浮上方式の防振構造は、振動の吸収効率がバネ方式のものに比べて優れており、かつ構造も簡単であるため、今後多くの防振構造が磁力浮上方式に取って代わられる状況にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の上記のような磁力浮上方式の防振構造にあっては、磁石の特性によって、一旦車両の振動が吸収された後、その余韻によってベッド本体Ｂ１の振動が継続し、しかも振動が減衰するのに時間がかかるのが一般的であった。すなわち、ただ単に磁石Ｍの同極同士を対向させただけの従来の磁力浮上方式の防振構造においては、最初の振動は効率的に吸収するが、その後、振動が長時間に亘って継続する。しかも、ベッド本体Ｂ１の固有振動数と、対向した磁石Ｍの振動数とが一致したような共振時には、ベッド本体Ｂ１の振動は非常に長時間に亘って持続する。
【０００６】
従って、このような余韻の振動が長時間に亘って続くと、ベッド本体Ｂ１への横臥者に非常な不快感を与えるという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、振動の吸収が良好に行われるとともに、振動の減衰が速やかに行われ、その結果、横臥者に不快感を与えることがなく快適に利用し得る、磁気の反発力を利用した磁気ダンパを用いた車載防振ベッドを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の磁気ダンパを用いた車載防振ベッドは、筒状のシリンダと、このシリンダに内装されるピストンと、このピストンに設けられかつ上記シリンダから外部に突出したピストンロッドとから構成され、上記シリンダに内部の流体が出入する小孔が穿設され、上記ピストンと、このピストンに対向するシリンダ側壁とに互いに反発力が生じるように磁性体が設けられてなる磁気ダンパを用いた、車両の車室内に設けられる車載防振ベッドであって、ベッド本体と、このベッド本体を支持する上記磁気ダンパとから構成され、上記ベッド本体は上記ピストンロッドに支持され、上記磁気ダンパは、上記ピストンロッドを垂下させた状態で車両の天井部に設けられ、このピストンロッドの先端部にベッド本体が吊設されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項２記載の磁気ダンパを用いた車載防振ベッドは、請求項１記載の磁気ダンパを用いた車載防振ベッドにおいて、上記シリンダは、上記小孔を介して流体貯留容器に接続されていることを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
上記請求項１記載の磁気ダンパを用いた車載防振ベッドによれば、防振用の磁気ダンパには、シリンダ内のピストンと、このピストンに対向するシリンダ側壁とに互いに反発力が生じるように磁性体が設けられているため、振動体と被振動体との振動方向が一致するように、ピストンロッドおよびシリンダのいずれか一方に振動体を接続するとともに、他方に被振動体を接続すれば、振動体の振動は磁気の反発力を介して被振動体に伝達され、ピストンがシリンダ内で往復動を行なうが、これら磁性体間に働く反発力の弾性機能によって、被振動体に伝達された振動は振動体の振動に対して緩和されたものになる。従って、このような磁気ダンパをクッション部材として各所に適用することが可能になる。
【００１１】
また、シリンダには、内部の流体が出入する小孔が穿設されているため、振動の吸収によって起こるピストンのシリンダに対する相対往復動によって上記小孔を通って空気等の流体が移動するが、この移動時に流体移動の抵抗が生じ、この抵抗によってピストンのシリンダに対する相対動が抑制される。従って、振動体の振動が収まってから上記相対動の抑制によって被振動体の振動は速やかに減衰する。
【００１２】
そして、車両に振動がない状態でベッド本体が磁気ダンパに支持されているときは、シリンダ内のピストンおよびシリンダ側壁に設けられた一対の磁性体の相互の反発力と、ベッド本体の重量とが互いにバランスした状態になってベッド本体は磁気浮上している。したがって、車両が走行して車載ベッドに上下方向の振動が加わると、上記磁性体相互の反発力とベッド本体の重量とのバランスが崩れ、上記磁気ダンパにベッド本体方向の力が加わるが、上記磁性体の相互の反発弾性力がクッションの役割を果たし、ベッド本体の振動は緩和される。
【００１３】
また、上記シリンダには小孔が穿設されているため、上記バランスの崩れによってピストンがシリンダ内で振動するに際し、シリンダ内の流体が上記小孔を通ってシリンダ内に対して出入し、このときに生じる抵抗によってピストンの振動が速やかに減衰する。
【００１４】
そして、磁気ダンパは、上記ピストンロッドを垂下させた状態で車両の天井部に設けられ、このピストンロッドの先端部にベッド本体が吊設されているため、車両がカーブを旋回したときはベッド本体は遠心力と重力との合力の方向に傾斜し、その結果、ベッド本体上の横臥者の遠心力方向への位置ずれが有効に抑止される。
【００１５】
上記請求項２記載の磁気ダンパを用いた車載防振ベッドによれば、シリンダは、上記小孔を介して流体貯留容器に接続されているため、流体として液体を使用することができる。
【００１６】
【実施例】
図１は、本発明に係る磁気ダンパが適用された車載防振ベッドの一例を示す斜視図である。この図に示すように、車載防振ベッド１は、平板状のベッド本体２と、このベッド本体２を吊設する前後方向一対の逆Ｕ字状部材３と、これら一対の逆Ｕ字状部材３の頂部に連設された磁気ダンパ４とから構成されている。上記磁気ダンパ４が図略の車両天井部から垂下された車幅方向一対の吊持部材５に吊持されて車載防振ベッド１は車両の天井から吊り下げられている。
【００１７】
上記ベッド本体２の隅部には、斜め水平方向に突片２１が突設され、この突片２１に上記逆Ｕ字状部材３の先端部が結合されている。また、ベッド本体２の表面には、その上に載置されるストレッチャＳの車輪Ｓ１を誘導するための車幅方向一対の車輪誘導溝２２が凹設されており、この車輪誘導溝２２に車輪Ｓ１を嵌め込んでベッド本体２に対するストレッチャＳの出し入れ操作を行うようにしている。
【００１８】
上記一対の吊持部材５には、それぞれ前後方向に延びる同心の支持軸５１が設けられている。これらの支持軸５１に、各磁気ダンパ４の上面部に突設されたブラケット４１ａが外嵌されている。この状態で磁気ダンパ４は上記支持軸５１回りに車幅方向に回動自在になっている。また、上記各磁気ダンパ４の下部から一対のピストンロッド４３が垂下されている。これらのピストンロッド４３の下端部と、上記一対の逆Ｕ字状部材３の頂部とはそれぞれ同心の一対の結合軸３１によって互いに結合され、それらは互いに結合軸３１回りに相対回動可能になっている。なお、ピストンロッド４３と逆Ｕ字状部材３とが結合軸３１回りに相対回動可能に結合されることに限定されるものではなく、ピストンロッド４３と逆Ｕ字状部材３とが一体に固定されていてもよい。
【００１９】
図２は、支持部材の第１実施例を示す横断面図である。この図に示すように、磁気ダンパ４は、シリンダ４１と、このシリンダ４１に内装されたピストン４２と、このピストン４２の中心部を貫通して設けられたピストンロッド４３とを具備している。上記シリンダ４１の上端面には、支持孔４１ｂの穿設されたブラケット４１ａが上方に突設されている。上記支持孔４１ｂに吊持部材５の支持軸５１が貫入されている。
【００２０】
上記ピストン４２は、円盤状の永久磁石で形成され、その中心部分に装着孔４２ａが穿孔されている。一方、ピストンロッド４３の基端部には鍔部４３ａが設けられているとともに、この鍔部４３ａよりも先の方に雄ネジ部４３ｂが形成されている。そして、上記ピストン４２の装着孔４２ａにピストンロッド４３の基端部を貫入した状態でナット４３ｃを締結することにより、ナット４３ｃと上記鍔部４３ａとでピストン４２を押圧挟持し、これによってピストンロッド４３とピストン４２とを一体に結合している。
【００２１】
また、シリンダ４１の底部には挿通孔４１ｃが穿孔されており、この挿通孔４１ｃにピストンロッド４３の鍔部４３ａよりも下部の部分が摺接状態で貫通されている。また、シリンダ４１内のピストン４２よりも上方には空気室４ａが形成されているとともに、シリンダ４１の上部には、適宜個数の空気を流通させるための小孔４１ｄが穿設されている。従って、ピストン４２がシリンダ４１内で上下動すると、空気室４ａ内の空気が小孔４１ｄを通って出入するようになっている。
【００２２】
そして、シリンダ４１の底部の内面には、円盤状磁石４４が配設されており、この円盤状磁石４４と、上記磁石からなるピストン４２とは、互いに同極が対向するように配置されている。上記円盤状磁石４４の中心部分にはピストンロッド４３を挿通する上記シリンダ４１の挿通孔４１ｃに対応した挿通孔４４ａが穿設されており、これらの挿通孔４４ａ，４１ｃを通してピストンロッド４３がシリンダ４１内から外部に突出している。
【００２３】
また、ピストンロッド４３の下端部には支持孔４３ｅが穿設されており、この支持孔４３ｅに上記結合軸３１（図１）が嵌入された状態でピストンロッド４３と逆Ｕ字状部材３とが結合されている。
【００２４】
さらに、ピストンロッド４３の下部に逆Ｕ字状部材３が結合され、ベッド本体２の重量がピストン４２にかかった状態で、ピストン４２と円盤状磁石４４との間に働く反発力によって、ピストン４２と円盤状磁石４４とは互いに離間し、ベッド本体２がフロアＦから浮き上がった磁気浮上状態になっている。
【００２５】
本発明の磁気ダンパを用いた車載防振ベッドは以上のように構成されているので、ベッド本体２の上に横臥者を乗せたストレッチャＳを載置すると、ベッド本体２、ストレッチャＳおよび横臥者の重量がシリンダ４１内で磁気浮上しているピストン４２に加わり、上記重量と磁石の反発力とが拮抗した位置までピストン４２は下降する。この拮抗した位置でベッド本体２は磁気浮上状態になる。
【００２６】
そして、車両が振動すると、この振動はピストン４２と円盤状磁石４４との間の反発磁力を介してベッド本体２に伝達されるが、上記磁力がクッションの役割を果たすことによって振動が吸収され、ベッド本体２の振動は緩和される。しかも、振動の吸収に際し、ピストン４２はシリンダ４１内で上下方向にシリンダ４１に対して相対振動するが、この相対振動によって空気室４ａ内の空気が小孔４１ｄから出入するため、このときの空気の抵抗によってピストン４２の振動は速やかに減衰し、振動が長時間に亘って継続することが確実に抑止され、ベッド本体２上にストレッチャＳを介して横臥している横臥者に不快感を与えることはない。
【００２７】
また、車両がカーブを旋回したときはベッド本体２は、遠心力と重力との合力に沿うように支持軸５１回りに回動して、車両の旋回中心から遠い方の側部が上昇するように傾き、その結果横臥面での横臥者の遠心力方向への位置ずれが有効に抑止される。
【００２８】
図３は、支持部材の第２実施例を示す横断面図である。この例の場合は磁気ダンパ４Ｘの上部に流体貯留容器６が設けられ、この流体貯留容器６とシリンダ４１の流体室４ａ′との間に隔壁６１が設けられている。そして、この隔壁６１に適宜個数の小孔６１ａが穿設され、流体貯留容器６内の貯留室６ａとシリンダ４１内の流体室４ａ′とが上記小孔６１ａを介して連通状態になっている。
【００２９】
また、流体貯留容器６の頂部には空気孔６２が設けられているとともに、上記磁気ダンパ４のブラケット４１ａに該当するブラケット６３が設けられている。その他は第１実施例の磁気ダンパ４と同じである。
【００３０】
そして、本実施例の場合は、貯留室６ａおよび流体室４ａ′内に所定の粘性を有するオイル等の液体が収容されている。従って、ピストン４２が空気室４ａ内で振動すると、オイル等の液体が小孔６１ａを通って空気室４ａ内と貯留室６ａ内との間を往復するが、このときの液体の小孔通過抵抗によってピストン４２の振動は速やかに減衰する。
【００３１】
このように、本実施例においては、磁気ダンパ４の流体室４ａ′内にオイル等の液体が封入され、この液体が小孔６１ａを通過するときの抵抗によってピストン４２の振動を減衰させるようにしている。そして、液体による抵抗は空気による抵抗よりも大きいため、その分ピストン４２の振動減衰は迅速に行われるようになる。
【００３２】
図４は、本発明に係る磁気ダンパが適用された車載防振ベッド１ａの他の例を示す斜視図である。この例の場合は、後述する第３実施例の４台の支持部材７が車両のフロアＦ上に配置され、この支持部材７の上部から突出したピストンロッド７３の頂部で平板状のベッド本体２ａが支持されている。ベッド本体２ａの上面部には、先の例と同様の車幅方向一対の車輪誘導溝７２が設けられている。
【００３３】
図５は、支持部材の第３実施例を示す横断面図である。この図に示すように、支持部材７は、シリンダ７１と、このシリンダ７１に内装された永久磁石からなるピストン７２と、このこのピストン７２の上部に設けられたピストンロッド７３とを具備している。上記シリンダ７１の底部にはフランジ部７１ａが設けられ、このフランジ部７１ａがフロアＦにボルト止めされた状態で支持部材７がフロアＦ上に固定されている。
【００３４】
上記シリンダ７１内の底部には円盤状磁石７４が配置されている。この円盤状磁石７４と上記ピストン７２の磁石とは同極同士が対向されており、互いの反発力によってピストン７２はシリンダ７１内で磁気浮上している。また、このようなピストン７２の中心部には、装着孔７２ａが穿設されており、この装着孔７２ａにピストンロッド７３の基端部が貫入されている。ピストンロッド７３の下部には鍔部７３ａが設けられており、この鍔部７３ａが装着孔７２ａの周縁部に当止してピストンロッド７３が下方に抜け落ちるのが阻止されている。
【００３５】
上記シリンダ７１の上面壁７１ｄには挿通孔７１ｃに摺接状態でピストンロッド７３が挿通されている。また、上記上面壁７１ｄには、適所に複数の小孔７１ｂが穿孔されており、ピストン７２が上下動すると、空気室７ａ内の空気が上記小孔７１ｂを通って出入するようになっている。上記ピストンロッド７３の上部には、上鍔部７３ｂが設けられており、この上鍔部７３ｂより上部のピストンロッド７３の突出部分が、ベッド本体２ａの裏面に設けられた支持孔２３に嵌入された状態でベッド本体２ａは磁気浮上している。
【００３６】
従って、車両の振動によってフロアＦが上下方向に振動すると、この振動が磁力で浮上しているピストン７２、ピストンロッド７３およびベッド本体２ａに順次伝達され、磁気浮上のクッション作用によって振動が吸収されるとともに、空気の小孔７１ｂを通した空気室７ａに対する出入による空気抵抗によってピストン７２の振動は速やかに減衰する。
【００３７】
このような第３実施例の支持部材７のシリンダ７１上部に、第２実施例で採用しているような流体貯留容器を設け、流体貯留容器内にオイル等を装填し、小孔を介してこの液体をシリンダ７１内と流体貯留容器内とで流通させるようにしてもよい。このようにすれば、上記第２実施例と同様に、液体が小孔を通過するときに生じる空気よりも大きな抵抗によって、ベッド本体２ａの振動はより迅速に減衰する。
【００３８】
以上の実施例においては、磁気ダンパ４，７が、車載ベッド１，１ａの支持用に適用された例について説明したが、本発明の磁気ダンパ４，７は、車載ベッド１，１ａ用に用いられることに限定されるものではなく、振動を排除する必要のある構築物、例えば、各種の機械設備や、家屋、ビルディング等の建造物等に対する基礎部材としても利用することが可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の磁気ダンパを用いた車載防振ベッドは、磁気ダンパが筒状のシリンダと、このシリンダに内装されるピストンと、このピストンに設けられかつ上記シリンダから外部に突出したピストンロッドとから構成され、かつ、上記シリンダに内部の流体が出入する小孔が穿設されてなる防振用の磁気ダンパであって、上記ピストンと、このピストンに対向するシリンダ側壁とに互いに反発力が生じるように磁性体が設けられてなるものである。
【００４０】
従って、振動体と被振動体との振動方向が一致するように、ピストンロッドおよびシリンダのいずれか一方に振動体を接続するとともに、他方に被振動体を接続すれば、振動体の振動は磁気の反発力を介して被振動体に伝達され、ピストンがシリンダ内で往復動を行なうが、これら磁性体間に働く反発力の弾性機能によって、被振動体に伝達された振動は振動体の振動に対して緩和されたものになる。従って、このような磁気ダンパをクッション部材として各所に適用することが可能になる。
【００４１】
そして、シリンダには、内部の流体が出入する小孔が穿設されているため、振動の吸収によって起こるピストンのシリンダに対する相対往復動によって上記小孔を通って空気等の流体が移動するが、この移動時に流体移動の抵抗が生じ、この抵抗によってピストンのシリンダに対する相対動が抑制される。従って、振動体の振動が収まってから上記相対動の抑制によって被振動体の振動は速やかに減衰する。
【００４２】
このように、本発明の磁気ダンパは、シリンダ内に磁性体を内装することで磁気の反発弾性力により防振機能を得るようにしたものであり、シリンダ内にコイルバネ等の弾性部材の装着された従来の防振用ダンパに比較して部品点数が減少するとともに製造工数も減少し、製造コストを低減させる上で有効である。
【００４３】
そして、車載防振ベッドは、このような磁気ダンパを用いたものであって、ベッド本体と、このベッド本体を支持する上記磁気ダンパとから構成され、上記ベッド本体は上記ピストンロッドに支持されいるため、車両に振動がない状態でベッド本体が支持部材に支持されているときは、シリンダ内のピストンと、シリンダ側壁とに設けられた磁性体の相互の反発力とベッド本体の重量とが互いにバランスした状態になっている。そして、車両が走行して車載防振ベッドに振動が加わると、上記磁性体相互の反発力とベッド本体の重量とのバランスが崩れ、上記磁気ダンパにベッド本体に向かう力が加わるが、上記磁性体の相互の反発弾性力がクッション材の役割を果たし、ベッド本体の振動は緩和される。
【００４４】
そして、上記シリンダには内部の流体を出入させるための小孔が穿設されているため、上記バランスの崩れによってピストンがシリンダ内で振動するに際し、シリンダ内の流体が上記小孔を通ってシリンダ内に対して出入し、このときに生じる抵抗によってピストンの振動が速やかに減衰する。
【００４５】
このように、車両の振動は支持部材で吸収され緩和された状態でベッド本体に伝達されるとともに、振動は速やかに減衰するため、ベッド本体は確実に振動が抑止された状態になり、ベッド本体への横臥が快適になるとともに、特に車両が救急用のものである場合など、救急患者への振動による悪影響を最小限に抑えることができ好都合である。
【００４６】
さらに、支持部材は、上記ピストンロッドを垂下させた状態で車両の天井部に設けられ、このピストンロッドの先端部にベッド本体が吊設されているため、車両がカーブを旋回したときはベッド本体は遠心力が加わる方向の側部が上昇するように傾き、その結果横臥面での横臥者の遠心力方向への位置ずれが有効に抑止される。
【００４７】
本発明の請求項２記載の磁気ダンパを用いた車載防振ベッドによれば、シリンダは、上記小孔を介して流体貯留容器に接続されているため、流体として液体を使用することができ、液体と小孔との間の抵抗値が、気体と小孔との間の抵抗値よりも大きいことによる良好な振動抑止作用が得られ好都合である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気ダンパが適用された車載防振ベッドの一例を示す斜視図である。
【図２】支持部材の第１実施例を示す横断面図である。
【図３】支持部材の第２実施例を示す横断面図である。
【図４】本発明に係る磁気ダンパが適用された車載防振ベッドの他の例を示す斜視図である。
【図５】支持部材の第３実施例を示す横断面図である。
【図６】従来の磁気浮上式車載防振ベッドを例示する説明図である。
【符号の説明】
１，１ａ車載防振ベッド２，２ａベッド本体
２１突片２２車輪誘導溝
２３支持孔３逆Ｕ字状部材
３１結合軸４，７磁気ダンパ
４ａ，７ａ空気室４ａ′ 流体室
４１，７１シリンダ４１ａブラケット
４１ｂ支持孔４１ｃ挿通孔
４１ｄ，７１ｂ小孔４２，７２ピストン（円盤状磁石）
４２ａ装着孔４３，７３ピストンロッド
４３ａ鍔部４３ｂネジ部
４３ｃナット４３ｅ支持孔
４４，７４円盤状磁石５吊持部材
６流体貯留容器６１隔壁
６１ａ小孔６２空気孔

Claims

筒状のシリンダと、このシリンダに内装されるピストンと、このピストンに設けられかつ上記シリンダから外部に突出したピストンロッドとから構成され、上記シリンダに内部の流体が出入する小孔が穿設され、上記ピストンと、このピストンに対向するシリンダ側壁とに互いに反発力が生じるように磁性体が設けられてなる磁気ダンパを用いた、車両の車室内に設けられる車載防振ベッドであって、ベッド本体と、このベッド本体を支持する上記磁気ダンパとから構成され、上記ベッド本体は上記ピストンロッドに支持され、上記磁気ダンパは、上記ピストンロッドを垂下させた状態で車両の天井部に設けられ、このピストンロッドの先端部にベッド本体が吊設されていることを特徴とする磁気ダンパを用いた車載防振ベッド。
上記シリンダは、上記小孔を介して流体貯留容器に接続されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ダンパを用いた車載防振ベッド。