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技術 防振装置

出願人 有限会社モトショップハマ
発明者 浜秀行
出願日 2015年12月3日 (4年0ヶ月経過) 出願番号 2015-237006
公開日 2017年6月8日 (2年6ヶ月経過) 公開番号 2017-101782
状態 特許登録済
技術分野 防振装置 スキー、スケート ばね
主要キーワード リンクチェン エラストマ素材 コマ状 ブレードホース 滑走板 中央室 中間管 滑走装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年6月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

簡易な構成で圧縮方向にのみ動く防振装置を提供する。

解決手段

剛性の高い円盤状で一対のフランジ板11aおよび11bと、一対のフランジ板11aおよび11bに挟まれ、一対のフランジ板11aおよび11bより小径円柱状のシリコンゴム12と、一対のフランジ板11aおよび11bおよびシリコンゴム12を、中央付近がくびれた状態で覆うホース状に編まれた複数の繊維21であって、両端が一対のフランジ板11aおよび11bに固定され、シリコンゴム12の中央付近で中心軸19に対して30度から60度の範囲で傾いた複数の繊維21とを有する防振装置10を提供する。

概要

背景

特許文献1には、オフロード車懸架装置への使用に適したエラストマー取付け具が記載されている。この取付け具は、中央室を構成するエラストマー材料中間管状本体により互いに間隔を置いた状態に保たれた2つの剛性端部材を有し、エラストマー材料の本体と剛性端部材のうちの一方との間のインターフェース非結合状態にあり、剛性端部材のうち一方は、管状本体の長さの一部にわたり、管状本体の長手方向軸線同軸に中央室内を軸方向に延びる管状の内側案内部分を有し、管状案内部分の外面は通常の使用中、管状本体の内面から間隔を置いて位置し、剛性端部材のうち一方は更に、管状本体の外面の端部分を包囲し、通常の使用中、外面の端部分に接触するよう軸方向に延びる外側案内部分を有する。

概要

簡易な構成で圧縮方向にのみ動く防振装置を提供する。剛性の高い円盤状で一対のフランジ板11aおよび11bと、一対のフランジ板11aおよび11bに挟まれ、一対のフランジ板11aおよび11bより小径円柱状のシリコンゴム12と、一対のフランジ板11aおよび11bおよびシリコンゴム12を、中央付近がくびれた状態で覆うホース状に編まれた複数の繊維21であって、両端が一対のフランジ板11aおよび11bに固定され、シリコンゴム12の中央付近で中心軸19に対して30度から60度の範囲で傾いた複数の繊維21とを有する防振装置10を提供する。

目的

効果

実績

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請求項1

剛性の高い円盤状で一対のフランジ板と、前記一対のフランジ板に挟まれ、前記一対のフランジ板より小径防振本体と、前記一対のフランジ板および前記防振本体を、中央付近がくびれた状態で覆うホース状に編まれた複数の繊維であって、両端が前記一対のフランジ板に固定され、前記防振本体の中央付近で前記一対のフランジ板の中心を通る中心軸に対して30度から60度の範囲で傾いた複数の繊維とを有する防振装置

請求項2

請求項1において、前記防振本体は円柱状である、防振装置。

請求項3

請求項1または2において、前記一対のフランジ板に取り付けられた、接続用治具を有する、防振装置。

請求項4

請求項1ないし3のいずれかにおいて、前記防振本体はシリコンゴムを含む、防振装置。

請求項5

請求項1ないし4のいずれかにおいて、前記複数の繊維は、ブレードホースを構成する繊維である、防振装置。

請求項6

請求項1ないし5のいずれかにおいて、前記一対のフランジ板の直径R1および前記防振本体の長さW2は、それぞれ、5mmから100mmである、防振装置。

請求項7

請求項6において、前記直径R1および前記長さW2が以下を満たす、防振装置。0.5<W2/R1<2.0

請求項8

請求項1ないし7のいずれかに記載の防振装置と、前記防振装置により、少なくとも一部が接続された走行部および搭載部とを有する走行装置

請求項9

請求項8において、当該走行装置はスノースクートである、走行装置。

技術分野

0001

本発明は、走行装置などに用いられる防振装置に関するものである。

背景技術

0002

特許文献1には、オフロード車懸架装置への使用に適したエラストマー取付け具が記載されている。この取付け具は、中央室を構成するエラストマー材料中間管状本体により互いに間隔を置いた状態に保たれた2つの剛性端部材を有し、エラストマー材料の本体と剛性端部材のうちの一方との間のインターフェース非結合状態にあり、剛性端部材のうち一方は、管状本体の長さの一部にわたり、管状本体の長手方向軸線同軸に中央室内を軸方向に延びる管状の内側案内部分を有し、管状案内部分の外面は通常の使用中、管状本体の内面から間隔を置いて位置し、剛性端部材のうち一方は更に、管状本体の外面の端部分を包囲し、通常の使用中、外面の端部分に接触するよう軸方向に延びる外側案内部分を有する。

先行技術

0003

特表2002−527700号公報

発明が解決しようとする課題

0004

防振具として、特許文献1において開示されたように、金属製の上フランジと下フランジとの間にゴムエラストマー等から成る防振本体が配置され、防振本体の中空部内に複数個リンクをつないだリンクチェン装備されたものが知られている。このような防振具は、主に圧縮荷重を受ける場合に防振機能が発揮されるものとして設計されており、オフロードトラックの懸架装置等において防振具に引張り荷重が作用した場合に防振本体が損傷することを防止するために上下のフランジを内部連結するチェンが用意されている。

0005

オフロードトラックのような大型の走行装置ではなく、スノースクートのような小型でコンパクトな走行装置に適した、簡易な構成で圧縮荷重を受ける場合に防振機能を発揮する防振装置が求められている。

課題を解決するための手段

0006

本発明の一態様は、剛性の高い円盤状で一対のフランジ板と、一対のフランジ板に挟まれ、一対のフランジ板より小径の防振本体と、一対のフランジ板および防振本体を、中央付近がくびれた状態で覆う、ホース状に編まれた複数の繊維とを有する。複数の繊維は、両端が一対のフランジ板に固定され、防振本体の中央付近で、一対のフランジ板の中心を通る中心軸に対して30度から60度の範囲で傾くように配置される。一対のフランジ板に挟まれた防振本体の伸びに対し、あるいは糸巻のように、フランジ板に挟まれた中央付近がくびれた状態で覆い、さらに、中心軸に対して30度から60度の範囲で傾くように設けられた複数の繊維が抵抗し、防振本体が伸びることを防止できる。さらに、この構成により、防振本体がねじれたり、いざる(一対のフランジ板が中心軸に対してシフト偏心)する)ような動きも抑制できる。したがって、唯一、縮む方向にだけ防振本体が主に動くだけの防振装置を提供できる。さらに、この防振装置は、フランジ板の偏心した位置に圧縮力が働くような曲げ力に対しては、縮む方向にだけ動く。

0007

さらに、この防振装置は、複雑なリンク機構を内蔵することがなく、繊維で周囲を覆うことで圧縮荷重を主に吸収するための防振装置として提供できる。したがって、簡易な構成で、コンパクトで計量にまとめることができ、低コストで提供できる。

0008

さらに、この防振装置は、一対のフランジ板の動きとともに伸びることがなく、縮む方向の動きだけを許容する複数の繊維が防振本体の動きを規制する。したがって、一対のフランジ板に他の部材との接続用治具、たとえば、ボルトナットを取り付けて、フランジ板と他の部材との間に隙間を設けたりすることなく、防振性能を得ることができる。

0009

防振本体の典型的な例は円筒状のシリコンゴムであり、球状やコマ状であってもよい。低温特性に優れるが、機械強度の低いシリコンゴムを防振装置の防振本体に適用でき、スノースクートなどの低温環境で用いられる走行装置に適した防振装置を提供できる。

0010

複数の繊維の典型的な例は、ブレードホースを構成する繊維であり、市販されているブレードホースを用いることも可能である。したがって、さらに低コストで防振装置を提供できる。複数の繊維は、アラミド繊維カーボン繊維ガラス繊維の少なくともいずれかを含んでいてもよく、引張力のみならず、曲げの耐久性が高いという点では、ケブラー繊維を含むアラミド繊維が好適である。

0011

この防振装置においては、防振本体の中央付近における中心軸に対する繊維の傾きは、40度から50度であることがさらに好ましく、42度から48度であることがさらに好ましい。また、この防振装置は、サイズが小さいものを容易に実現できる。たとえば、一対のフランジ板の直径R1および防振本体の長さW2は、それぞれ、5mm〜100mmであることが好ましく、10mmから50mm程度であることがさらに好ましい。

0012

また、直径R1および長さW2が以下を満たすことが好ましい。
0.5 < W2/R1 < 2.0・・・(1)
本発明の他の態様は、防振装置により、少なくとも一部が接続された走行部および搭載部とを有する走行装置である。特に、防振装置は、簡易な構成の走行装置に適しており、一例は、スノースクートである。スノースクートは、前後のボードと、フレームとを接続するために複数の防振装置を有しており、それらの防振装置において、伸びないことを要求される部分の防振装置として、本発明の防振装置を適用できる。

図面の簡単な説明

0013

スノースクートの概要を説明する図。
図2(a)は防振装置を上方から見た図、図2(b)は防振装置の側面図であり、中心線から左側は内部の構成を見せるために繊維網を省いた図。
各繊維の設置状態を説明する図。
防振装置を製造する様子を示す図。

実施例

0014

図1に、走行装置の一例であるスノースクートの概要を示している。スノースクート1は、滑走板に立った状態で乗りハンドルで進行方向を制御しながらゲレンデなどの斜面を滑走して楽しむことができる走行装置(滑走装置)である。スノースクート1は、前後に配置され、雪面に接して走行する走行部である2枚のボード2および3を、ユーザを搭載する搭載部であるフレーム8により接続し、ハンドル4により2枚のボード2および3の角度を制御する、それとともに、体重によりボード2および/またはボード3をしならせてボードのサイドカーブを雪面に押し付けることで、適当なカーブを描き所望の方向に向かって滑ることができる。

0015

このようなスノースクート1において、ボード2および/またはボード3を意図通りにしならせるためには、それぞれのボード2および3と、フレーム8をそれぞれのボード2および3に接続するためのフレームボード5および6との間を接続する防振装置10および11に異なる性能が要求される。たとえば、ボード2および3と、フレームボード5および6とは、それぞれ前後左右の4か所で防振装置10および11を介して接続される。これらの防振装置10および11のうち、体重をボード2および3に加える際に有用なハンドル4の前後の防振装置10は、伸びずに、圧縮方向だけの振動および荷重を吸収できるものが望ましく、引っ張りはボード2および3に、即座に伝達できるものであることが望ましい。

0016

図2に防振装置10の一例を示している。図2(a)は、防振装置10を上方から見た様子を示し、図2(b)は、防振装置10を側方から見た様子を示している。また、中心線(中心軸)19から右側は、繊維網20に覆われた防振装置10の外観を示し、左側は防振装置10の繊維網20の内側の構成を示すために、繊維網20を除いた状態を示している。

0017

防振装置10は、剛性の高い円盤状で一対のフランジ板11aおよび11bと、一対のフランジ板11aおよび11bに挟まれ、一対のフランジ板11aおよび11bより小径で円柱状の防振本体12と、一対のフランジ板11aおよび11bおよび防振本体12を覆う繊維網20とを有する。フランジ板11aおよび11bは、剛性の高い金属製、たとえば、ステンレススチールまたはアルミニウムなどの厚さが1mmまたは2〜5mm程度の板であり、他の部材と接続するための治具が取り付けられている。本例の防振装置10においては、フランジ11aおよび11bに、先端がボルト18またはナット17となったシャフト16が取り付けられている。

0018

本例の防振装置10の防振本体12は、フランジ板11aおよび11bより小径の円柱状のシリコンゴムである。円柱状のシリコンゴム12の両端12aおよび12bは、フランジ板11aおよび11bと接着されていてもよく、密着した状態であってもよい。また、両端12aおよび12bはフランジ板11aおよび11bを包み込むように広がってフランジ板11aおよび11bと一体になっていてもよい。円柱状の防振本体12と、上下のフランジ板11aおよび11bとは、中心軸19がそれぞれの中心を通るように組み立てられている。

0019

繊維網20は、円柱状の防振本体12を、中央付近(フランジ板11aおよび11bの中間あるいは中間付近)25がくびれた状態で、すなわち、糸巻状あるいは鼓状に、フランジ板11aおよび11bと防振本体12とを覆う繊維網20である。さらに具体的には、繊維網20は、直交する複数の繊維21がホース状に編まれたブレードホース20である。このブレードホース20は、長手方向に対して、それぞれの方向の繊維21が45度で交差するように編まれており、両端23aおよび23bが一対のフランジ板11aおよび11bに接着剤で固定されている。

0020

図3に防振本体である円柱状のシリコンゴム12を覆うブレードホース20の各繊維21がどのように配置されるかをいくつかの繊維21を抜き出して示している。図3(b)に示すように、円柱状のシリコンゴム12の直径R2は、フランジ板11aおよび11bの直径R1より小さく、両端23aおよび23bがフランジ板11aおよび11bに固定されたブレードホース20の各繊維21は、フランジ板11aの中心とフランジ板11bの中心とを通る中心軸19に対して斜めに結ぶ。このため、図3(a)に示すように、各繊維21は、フランジ板11aおよび11bの内側(円周内、内部)を直線的に最短距離で通過し、中央付近、すなわち、フランジ板11aおよび11bの中間付近25が、円柱状のシリコンゴム12の中央付近15に接近または接した状態で伸びる。このため、複数の繊維21により構成される繊維網(ブレードホース)20は、シリコンゴム12を挟むフランジ板11aおよび11bを、中央付近25がくびれた状態で、鼓状に覆う。

0021

この防振装置10においては、フランジ板11aとフランジ板11bとが直線的に複数の繊維21により接続されているのでフランジ板11aおよび11bの距離は伸びない。したがって、フランジ板11aおよび11bの間に引張力が働いても、フランジ板11aおよび11bの距離は伸びない。このため、防振装置10は引張り荷重が働いても全体として伸びない。

0022

また、フランジ板11aおよび11bは、中心軸19に対して斜めに交差し、直線的に延びた複数の繊維21により接続されており、フランジ板11aおよび11bは、双方向に回転しないように接続されている。このため、フランジ板11aとフランジ板11bとの間にねじり力が働いても、フランジ板11aおよび11bは回転せず、防振装置10は中心軸19の周りにねじれが発生しない。

0023

さらに、フランジ板11aおよび11bは、中心軸19に対して斜めに交差し、直線的に延びた複数の繊維21により接続されており、フランジ板11aおよび11bは、中心軸19に対して位置ずれが発生しない。したがって、フランジ板11aとフランジ板11bとの間にいざる(中心軸19に対してシフトする、移動する動き、横ずれ、またはサイドスラスト)ような力が働いても、防振装置10はいざるような動きは発生しない。

0024

一方、フランジ板11aおよび11bは、複数の繊維21の抵抗をほとんど受けずに、シリコンゴム12の弾性力を受けながら、中心軸19に沿って縮み、また、シリコンゴム12の弾性力により元の状態に戻る。したがって、この防振装置10は、伸びが無く、ねじれが無く、さらに、いざら無い防振装置10であり、唯一、縮む方向には、エラストマであるシリコンゴム12の弾性を活かした防振性を発揮する防振装置10である。

0025

シリコンゴム12の弾性を活かすためには、複数の繊維21がシリコンゴム12に接着接合しないことが望ましい。さらに、複数の繊維21によりフランジ板11aおよび11bの動きを規制するためには複数の繊維21がシリコンゴム12に接触しないことが望ましい。フランジ板11aおよび11bの動きを規制するためには、引張強度が高く、さらに、曲げに対する耐久性が高い繊維21を使用することが望ましい。たとえば、アラミド繊維(ケブラー繊維を含む)が好適である。引張強度の高いカーボン繊維、ガラス繊維であってもよいが曲げ耐久性を考慮するとアラミド繊維が好ましい。繊維21は、アラミド繊維およびカーボン繊維を含むハイブリッドタイプであってもよい。

0026

この防振装置10においては、複数の繊維21を中心軸19に対して斜めに配置することによりフランジ11aおよび11bの間の伸び、ねじれ、およびいざりを防止している。中心軸19に対する繊維21の傾きθは、シリコンゴム12の中央付近において、30度から60度であることが望ましい。この傾き(角度)θは、40度から50度であることがさらに好ましく、42度から48度であることがさらに好ましい。繊維21はフランジ11aおよび11bの間をほぼ直線的に結ぶので、各繊維21を中心軸19に投影した状態を考えれば、角度θはフランジ11aおよび11bの間でほぼ同一である。しかしながら、ブレードホース20を構成するように他の繊維21と編まれているので、他の繊維21からの力を受けて多少の角度の変動があり、特にフランジ11aおよび11bに近い領域で角度が広がる可能性がある。

0027

この防振装置10は、中心軸19に対して斜めに配置された複数の繊維21によりフランジ11aおよび11bの動きを規制し、上記のように、伸び、ねじれ、いざりがなく、唯一縮むだけの動きを行う防振装置となっている。したがって、唯一縮むだけの動きを行う防振装置10を、本体のシリコンゴム12などの重量に加え、ブレードホース20の重量、例えば数グラムを加えるだけで、軽量で簡易な構成で、さらにコンパクトに実現できる。このため、防振装置10は、サイズが小さいものに適しており、たとえば、一対のフランジ板の直径R1および防振本体の長さW2は、それぞれ、5mm〜100mmであることが好ましく、10mmから50mm程度であることがさらに好ましい。また、防振装置10の全体的な形状としては、細長すぎたり、幅が広すぎたりするものでなければよく、直径R1および長さW2が以下を満たすことが好ましい。
0.5 < W2/R1 < 2.0・・・(1)

0028

防振装置10のフランジ11aおよび11bの直径R1の一例は30mmであり、厚みW1は2〜3mmである。シリコンゴム12の直径R2の一例は25mmであり、端12aと端12bとの距離W2の一例は25mmである。これらの数値は一例であり、これらに限られることはない。

0029

フランジ11aの直径R1と防振本体であるシリコンゴム21の直径R2との比は、以下の条件を満たすことが望ましい。
0.5<R2/R1<0.95・・・(2)
この条件の下限は、0.6であることが望ましく、0.7であることがさらに望ましい。上限は、0.9であることが望ましく、0.85であることがさらに望ましい。

0030

図4に、防振装置10の製造方法の一例を示している。フランジ11aおよび11b、および防振本体のシリコンゴム12を含むアッセンブリ(防振装置本体、防振装置コア)10aを、アラミド繊維、カーボン繊維、ガラス繊維の少なくともいずれかを含む繊維によりらせん状に編まれた筒状のブレードホース20を広げながら中に入れる。さらに、ブレードホース20を上下に引き伸ばした状態で両端23aおよび23bを接着剤でフランジ11aおよび11bに固定する。フランジ11aおよび11bとシリコンゴム12とを覆う繊維網として市販されているブレードホース20を使用することができる。したがって、低コストで、伸び、ねじれ、いざりがなく、唯一縮むだけの動きを行う防振装置10を提供できる。

0031

アラミド繊維、カーボン繊維、ガラス繊維は、引っ張り強度およびせん断強度が高く、特に、アラミド繊維を含むブレードホース20が防振装置10として適している。両端のフランジ板11aおよび11bが防振本体であるシリコンゴム柱12に対して広がった糸巻状のアッセンブリ10aを圧縮されていない状態でブレードホース20に入れて、ホース20を両端方向に引っ張るとブレードホース20の各繊維21が伸びて鼓状にアッセンブリ10aを包み込む。防振装置10に用いるブレードホース20の繊維の角度、ブレードホース20の伸ばし状態を変えることにより、包み込まれたシリコンゴム12の可動範囲を制御することが可能である。この防振装置10は、繊維21で補強することにより、低温特性は優れるが機械強度の低いシリコンゴム12を低温環境で使われる防振装置10に適用できる。この防振装置10を用いた乗り物の好適な例がスノースクート1である。

0032

なお、防振装置10は、さらに、繊維網20の外側をゴム等でコーティングしてもよい。また、防振本体12と上下のフランジ板(プレート)11aおよび11bとは繊維網20で覆う前に接着剤などによい一体になっていてもよく、接着剤を用いずに繊維網20で一体化してもよい。防振本体12は円柱に限らず球状、コマ状であってもよく、フランジ板11aおよび11bの中心部分を湾曲させたり凹ませることにより、球状またはコマ状の防振本体12をフランジ板11aおよび11bに接着しなくても、防振本体12がフランジ板11aおよび11bの所定の位置に組み合わされるようにしてもよい。防振本体12は、シリコンゴムに限らず、他のエラストマ素材であってもよく、また、コイルバネなどの他のタイプの弾性体であってもよい。防振装置10は、コンパクトで低コストに提供できるので、スノースクートに限らず、自転車ローラボードあるいは小型の自走車などにも適用できる。防振装置10は、同様の構成で大型にすることも容易であり、オフロード車の懸架装置に用いたり、建物の防振装置に用いることも可能である。

0033

1スノースクート、 10防振装置、 11a、11bフランジ板
12防振本体(シリコンゴム)

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