(57)【要約】液圧式ダンパ機構（１００）は、減衰流体（１７）を含んだ減衰チャンバ（１５）を画成する底壁（１１）、頭壁（１２）及び側壁（１３）を有するシリンダを具備し、減衰チャンバ（１５）内では対向する第１面（２０ａ）と第２面（２０ｂ）を有するピストン（２０）が摺動する。詳細には、ピストン（２０）は互いに分離されている第１チャンバ（２１）と第２チャンバ（２２）とを画成し、外部連結端部（３６）を有するシャフト（２５）と一体である。ピストン（２０）は、下死点（ＢＤＰ）から上死点（ＴＤＰ）へ向かう前方向ストローク（Ａ）、及び上死点（ＴＤＰ）と下死点（ＢＤＰ）と間の後方向ストローク（Ｂ）を行うのに好適である。詳細には、ピストン（２０）は、第１チャンバ（２１）と第２チャンバ（２２）とを恒常的に連結するのに好適な複数の貫通孔（３３）と複数の開口部（２６）を具備し、開口部（２６）の各々は、連結手段（４０）によってピストン（２０）表面上の開口部（２６）で枢支連結された複数の栓部材（３７）と関連している。栓部材（３７）は、ピストン（２０）の移動を減衰するため、開口部（２６）を閉じ、複数の貫通孔（３３）を介して減衰流体（１７）を漏出させる閉口形状（Ｃ）から、ピストン（２０）が後方向ストロークで初期位置ＢＤＰに戻るのに要する時間を短縮するため、開口部（２６）を開き、第１（２１）及び第２（２２）チャンバ間で減衰流体（１７）を自由に移動させ、第１（２１）及び第２（２２）チャンバ間で減衰流体（１７）を大量に移動させる開口形状（Ｄ）へと自然に移行するのに好適である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側面（１６）を有する減衰チャンバ（１５）を画成する底壁（１１）、頭壁（１２）及び側壁（１３）を有するシリンダ（１０）と、
対向する第１面（２０ａ）と第２面（２０ｂ）とを有し、互いに分離されている第１チャンバ（２１）と第２チャンバ（２２）とを画成するため、前記減衰チャンバ（１５）内で前記内側面（１６）に沿って摺動するのに好適なピストン（２０）であって、前記底壁（１１）の下死点（ＢＤＰ）から前記頭壁（１２）の上死点（ＴＤＰ）に向かう前方向ストローク（Ａ）、及び前記上死点（ＴＤＰ）と前記下死点（ＢＤＰ）と間の後方向ストローク（Ｂ）を行うのに好適な前記ピストン（２０）と、
前記ピストン（２０）と一体で、外部連結端部（３６）を画成するため前記シリンダ（１０）の前記頭壁（１２）を超えて外側に延びるシャフト（２５）と、
前記減衰チャンバ（１５）に含まれる減衰流体（１７）と、
前記第１（２１）及び第２（２２）チャンバを恒常的に連結し、前記減衰流体（１７）を漏出させるのに好適な複数の貫通孔（３３）と、
前記ピストン（２０）の前記第１面（２０ａ）から前記第２面（２０ｂ）に延びる複数の開口部（２６）と、
を具備し、
前記複数の開口部（２６）が、前記ピストン（２０）の前記第１面（２０ａ）又は前記第２面（２０ｂ）上で連結手段（４０）によって枢支連結された複数の栓部材（３７）と関連し、前記ピストン（２０）による前記上死点（ＴＤＰ）への移動を減衰するため、前記開口部（２６）を閉じ、前記第１（２１）及び第２（２２）チャンバ間で、前記複数の貫通孔（３３）のみを介して前記減衰流体（１７）を漏出させる閉口形状（Ｃ）から、前記開口部（２６）を開き、前記第１（２１）及び第２（２２）チャンバ間で、前記流体を自由に移動させて前記下死点（ＢＤＰ）に戻る移動を補助する開口形状（Ｄ）へと、前記栓部材（３７）が自然に動く方法ように前記開口部（２６）が配置されている、液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項２】
前記前方向ストローク（Ａ）の間に前記閉口形状（Ｃ）を保持し、前記後方向ストローク（Ｂ）で前記開口形状（Ｄ）へと移行させるため、前記第１面（２０ａ）上か、
前記後方向ストローク（Ｂ）の間に前記閉口形状（Ｃ）を保持し、前記前方向ストローク（Ａ）で前記開口形状（Ｄ）へと移行させるため、前記第２面（２０ｂ）上に、
前記栓部材（３７）が位置を選択して配置されている、請求項１に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項３】
前記連結手段（４０）が、各栓部材（３７）を前記ピストン（２０）の前記第１（２０ａ）又は第２面（２０ｂ）と平行な回転軸（４２ａ）で回転させ、前記連結手段（４０）が、
前記栓部材（３７）と一体の第１連結端部（４１ａ）、及び前記栓部材（３７）から突出する第２連結端部（４１ｂ）を有する連結アーム（４１）と、
前記第２連結端部（４１ｂ）を受容するのに好適な固定部材（４２）と
を具備する、請求項１に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項４】
詳細には前記第２連結端部（４１ｂ）はＴ字型で、前記固定部材（４２）は回転させるために前記第２のＴ字型端部が中に挿入されたハウジングを画成する、あるいは前記第２端部（４１′ｂ）が孔を有し、中には前記固定部材（４２）と枢支連結するためピン（４２ｃ）が係合している、請求項３に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項５】
前記ピストン（２０）上に直接設けられ、前記第１面（２０ａ）から前記第２面（２０ｂ）へと延びる位置か、
前記栓部材（３７）の各々又は一部に直接設けられるか、
あるいはこれらを組み合わせた
位置に前記貫通孔（３３）が設けられている、請求項１に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項６】
前記ピストン（２０）上の前記複数の開口部（２６）が、前記複数の貫通孔（３３）によって画定される総開口面積に対して、その総開口面積を少なくとも２倍に画定し、詳細には前記開口部（２６）の前記総開口面積は、前記貫通孔（３３）の総開口面積の少なくとも４倍である、請求項１に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項７】
前記ダンパ（１００）には、前記シャフト（２５）に取り付けられ、前記ピストン（２０）の移動の減衰を補助するのに好適で、前記下死点（ＢＤＰ）での前記ピストン（２０）の前記後方向ストロークを補助する弾性部材、特にばね（５０）が設けられ、詳細には前記ばね（５０）は、対向配置された第１（５２）及び第２（５２）カップ型部材の間に取り付けられ、前記第１カップ型部材（５１）は前記シャフト（２５）と一体で、前記第２カップ型部材（５２）は、前記ばね（５０）と反対側の端部で固定せずに配置され、前記ばね（５０）と前記シリンダ（１０）の前記頭壁（１２）との間に位置する、請求項１に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項８】
前記栓部材（３７）の厚さが、前記第１面（２０ａ）と前記第２面（２０ｂ）の間で画定される前記ピストン（２０）の厚さに対して最小で、詳細には各栓部材（３７）は、前記ピストン（２０）上のそれぞれの開口部（２６）と密接に嵌合するのに好適な切頭円錐形の台部（３７ａ）を具備しているため、特に減衰流体（１７）の流れ、ひいてはダンパの放散を調整するために、前記切頭円錐形台部（３７ａ）が部分的に前記開口部（２６）内に貫入し、前記ピストン（２０）が前記上死点（ＴＤＰ）に向かって移動する間に前記減衰流体（１７）を移動させず、前記貫通孔（３３）が、１つ又は複数の貫通孔（３３）を塞ぐのに好適なさらなる閉塞部材（３４）と関連する、請求項１に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項９】
前記ばね（５０）と組み合わせて、前記栓部材（３７）と対向して前記底壁（１１）に磁気部材（９０）が配置され、したがって前記ピストン（２０）がほぼ前記下死点（ＢＤＰ）に位置するときは、前記磁気部材（９０）が前記ピストン（２０）と前記栓部材（３７）に引力を発生して、前記栓部材（３７）による前記閉口形状（Ｃ）への移行を補助し、逆に前記ピストン（２０）が前記上死点（ＴＤＰ）に向かって移動するときは、前記磁気部材（９０）もまた前記ピストン（２０）の移動を減衰し、特に前記ダンパ機構（１００）が、前記ばね（５０）の代用として、対向配置され相対して極を有する第１磁気部材及び第２磁気部材を具備する、請求項５に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項１０】
前記シリンダ（１０）が、前記側壁（１３）の稜線（１３ａ）と前記頭壁（１２）の間に配置された第１シール手段（８０）を具備し、詳細には前記頭壁（１２）は、前記シリンダ（１０）の前記稜線と合う側から、シール部材（８２）を収容するために少なくとも１つの溝を具備し、詳細には前記頭壁（１２）には、相互に同心円上にあるそれぞれのシール（８２）に合う２つの溝が設けられ、詳細には頭壁（１２）は前記シャフト（２５）との整合部（１２ｂ）を具備し、前記整合部（１２ｂ）に配置された第２シール手段（８５）、特にガスケットが設けられ、詳細には前記第２シール手段（８５）は前記整合部（１２ｂ）内に設けられたハウジング（１２ｄ）に位置し、前記整合部（１２ｂ）にはさらに、前記第２シール手段（８５）の交換又は修理のため、前記ハウジング（１２ｄ）への到達を可能にする着脱可能部（１２ｅ）が設けられている、請求項１に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項１１】
前記ダンパ機構は、港の係船岸側の係留支持（３００）又は船舶（２００）に配置され、
前記外部連結端部（３６）を介して係留（６５）に連結して、前記係留（６５）に伝達される前記船舶（２００）又は前記係船岸側の係留支持（３００）での動作を減衰する構成であり、詳細には前記船舶が係留される前記係船岸側の係留支持（３００）の下部に２つのダンパ（１００）が配置され、各ダンパ（１００）はハウジング（１２２）を画成する支持フレーム（１２０）内に収納され、詳細には前記支持フレーム（１２０）が、
固定部（１２３）及び前記固定部（１２３）に対向配置され、前記ダンパの前記頭壁（１２）のための橋台（１２５′）を画成する下部支持リング（１２５）を有する筒状支持体（１２１）と、
前記ダンパ（１００）を前記支持リング（１２５）と一体に保持するため前記筒状支持体（１２１）に配置された固定手段（１３０）と、
を具備する、請求項１に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項１２】
発電機ユニット（１４０）がさらに設けられ、前記発電機ユニット（１４０）が、
前記シリンダ（１３）の前記頭壁（１２）の外側で前記シャフト（２５）と一体のラック（１４１）と、
前記頭壁（１２）と一体となっている前記発電機ユニット（１４０）の固定部と一体のステータと、前記ラック（１４１）とかみ合い、前記ステータに対して前記発電機の電機子を回転させる（１４２）のに好適な可動部（１４３）を有する電気エネルギー発電機（１４２）と、
を具備する、請求項１に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項１３】
支持フレーム（１２０）によって収納される請求項１に記載のダンパ機構を具備し、前記支持フレーム（１２０）が、
固定部（１２３）及び前記固定部（１２３）に対向配置され前記ダンパの前記頭壁（１２）のための橋台（１２５′）を画成するのに好適な下部支持リングを有する筒状支持体（１２１）と、
前記ダンパ（１００）を前記支持リング（１２５）と一体に保持するため前記筒状支持体（１２１）に配置された固定手段（１３０）であって、詳細には前記固定手段（１３０）は、前記筒状支持体（１２１）内に配置するのに好適な筒状の固定機構を画成する相互に間をあけて輪状に配置された複数のロッド（１３１）を具備し、各々の前記ロッド（１３１）は固定板（１３４）に連結された第１端部（１３１ａ）と、前記シリンダ（１０）の前記頭壁（１２）と接触するよう配置された第２非固定端部（１３１ｂ）を有しており、したがって前記筒状固定機構が前記筒状支持体（１２１）内に挿入され、前記固定板（１３４）が前記固定部（１２３）と強固に連結されると、前記シャフト（２５）の前記作動端部（３６）に作用する力によって引き起こされる前記シリンダ（１０）の前記頭壁（１２）の動きに抗して、前記ロッド（１３１）が前記シリンダ（１０）の前記頭壁（１２）に圧力を加える前記固定手段（１３０）と、
を具備する、船舶（２００）のための係船岸側の係留支持機構（３００）。
【請求項１４】
内側面（１６）を有する減衰チャンバ（１５）を画成する底壁（１１）、頭壁（１２）及び側壁（１３）を有するシリンダ（１０）と、
対向する第１面（２０ａ）と第２面（２０ｂ）とを有し、第１チャンバ（２１）と第２チャンバ（２２）を相互に分離して画成するため、前記減衰チャンバ（１５）内で前記内側面（１６）に沿って摺動するのに好適なピストン（２０）であって、前記底壁（１１）の下死点（ＢＤＰ）から前記頭壁（１２）の上死点（ＢＤＰ）へ向かう前方向ストローク（Ａ）、及び前記上死点（ＴＤＰ）と前記下死点（ＢＤＰ）との間の後方向ストローク（Ｂ）を行うのに好適な前記ピストン（２０）と、
前記ピストン（２０）と一体で、外部連結端部（３６）を画成するため前記シリンダ（１０）の前記頭壁（１２）を超えて外側に延びるシャフト（２５）と、
前記頭壁と前記ピストンの間に配置されたばねと、
発電機ユニット（１４０）であって、
前記シリンダ（１３）の前記頭壁（１２）の外側で前記シャフト（２５）と一体のラック（１４１）と、
前記頭壁（１２）と一体となった前記発電機ユニット（１４０）の固定部と一体のステータと、前記ラック（１４１）とかみ合い、前記発電機の電機子を前記ステータに対して回転させる（１４２）のに好適な可動部（１４３）を有する電気エネルギー発電機（１４２）とを具備する、前記発電機ユニット（１４０）と、
を具備する、液圧式ダンパ機構（１００）。
【請求項１５】
前記減衰チャンバ（１５）内に含まれる減衰流体（１７）と、
前記第１（２１）及び第２（２２）チャンバを恒常的に連結し、前記減衰流体（１７）を漏出させるのに好適な複数の貫通孔（３３）と、
を具備する、請求項１２に記載の液圧式ダンパ機構（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械分野に関し、詳細には外部動作、特にプッシュ動作及びプル動作を減衰するのに好適な液圧式ダンパ機構に関する。
【０００２】
例えば本ダンパ機構は、船舶分野において、例えばヨット、船又はその他の船舶の係留に配置されるだけでなく、自動車分野やその他の分野にも応用することができる。動作という用語は、プッシュ動作及びプル動作を発生させるいずれの動作をも意味する。
【背景技術】
【０００３】
様々なタイプの液圧緩衝器又はダンパが知られており、一般には粘性緩衝器とよばれる。
【０００４】
詳細には、粘性緩衝器の様式は、伝達される動きを粘性摩擦によって減衰することができるシリンダピストン構造である。緩衝器が動作に反応する際に働く粘性力は速度に比例しており、その向きは入ってくる力に対して逆向きである。こうした装置は、弾性部材、特にばねと組み合わせて使用されることが多い。
【０００５】
より詳細には、ピストンがストロークする間に第１チャンバと第２チャンバとの間で粘性流体が漏出するように、シリンダ内を摺動するピストンが、互いに分離されている第１チャンバと第２チャンバとを画成する。
【０００６】
ダンパの放散率を決定する漏出を得るため、専用の固定流路又は弁がピストンに設けられる。これらの代表的なものは例えば最小径の孔で、この孔は一方のチャンバから他方のチャンバへの流体漏出を減衰し、放散を決定する。
【０００７】
上記に代えて、さらなる例として、より大きく開いた形状からより小さく閉ざされた形状へと移行して減衰力を変更するのに好適な弁部材が存在する。
【０００８】
しかし、液圧式ダンパが、時間的に近い複数の動作を放散又は減衰させる必要がある場合は、上述の液圧式ダンパは有効ではない。実際、弁手段を介して粘性流体が漏出し、ピストンの前後両方のストロークに影響を与えることがあった。したがって、ピストンが初期位置に戻るのに要する時間は、前方向へのストロークと実質上同じとなる。
【０００９】
加えて、この種の緩衝器を横又は斜めに配置すると、弁部材が自然に初期位置に戻ることができなくなるため、そのように配置することができない。
【００１０】
例えば船舶分野においては、波によって生じる動作を減衰するのに好適なダンパを船舶に有することが望ましい。この目的に関しては、国際公開第９００６４５３Ａ１号に記載のあるばね減衰装置、あるいは国際公開第０３１０６２５１Ａ１号に記載されている弾性のゴム部材を有するばね減衰装置が知られており、これらは１つの係留の２つの部分間に配置され、船が例えば港に係留されているときに、波によって生じる船舶の動きを減衰するのに好適である。
【００１１】
他方で、既知のタイプの粘性ダンパは、波によって発生する動きのように時間的に近い動作を放散することができないため、上記で引用したものとは異なる減衰システムを使用することは、この目的に適していないだろう。実際、上述のショックアブゾーバーの作動原理によれば、係留箇所から離れた船舶が動くことで係留ロープは突然引っ張られ、ショックアブソーバーによって減衰されるが、これは船舶に後方向のストロークを起こさせず、乗客の快適さに悪影響を及ぼさないようにするためである。しかし、シリンダピストン構造では、例えば船舶の位置を移動させる連続した波などが原因で相互に近接する引張り力を受けると、一旦前方向にストロークしダンパの上死点に到達して、最初の波を減衰したのち、後方向へのストロークを実行し、ダンパの下死点に戻るのに実質上同じ時間が必要となる。
【００１２】
このため、時間的に近い波が定期的なペースで発生する場合に限り、ショックアブゾーバーは、正確に波を減衰する機能を次第に失う。さらに詳細には、シリンダ内で摺動するピストンは、最初の波を減衰した後に後方向にストロークし始め、第２の波が第１の波に近接して到達する場合、ピストンはダンパの上死点と下死点との中間部に位置することになるため、その減衰効果は著しく減少する。特に、非常に近接する波が連続する場合、ショックアブソーバーの減衰効果はほぼ完全に失われうる。
【００１３】
独国特許出願公開第１０２００８０４２８２２Ａ１号明細書に記載のある粘性型の液圧式ダンパは、粘性抵抗を調整することができる。このショックアブソーバーは、ピストンのヘッドに板ばね形の栓を具備し、この栓は固定部に折り畳み可能に連結されている。こうした栓は、強く変形する上昇運動に晒されると、摩耗が早くやがては故障するという欠点を有しているだろう。いずれにせよ、こうした液圧式ダンパは、船舶向けのショックアブソーバーに望ましい後方向への素早いストロークという問題を解決するものではないだろう。
【００１４】
港に係留する船舶で波の影響を減衰するショックアブソーバーの場合、また他の用途でも同様であるが、例えば係船岸又は船舶でのバッテリー充電のため、あるいはその他の利用目的で、ショックアブソーバーが蓄積したエネルギーを電気エネルギー生成のために活用することも望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって本発明は、従来技術のダンパが有する欠点を克服し、時間的に近いレート動作（ｒａｔｅ  ａｃｔｉｏｎｓ）を初めて減衰することができる液圧式ダンパ機構を提供することを目的とする。
【００１６】
本発明の他の目的は、特に縦、横又は斜めのどの角度にも置くことができる液圧式ダンパ機構を提供することである。
【００１７】
メンテナンス作業を行うため、容易に取り外しができる液圧式ダンパ機構を提供することも、本発明の目的である。
【００１８】
構造上簡単かつ安価に製造され、耐久性のある液圧式ダンパ機構を提供することも、やはり本発明の他の目的である。
【００１９】
特に本発明は、船舶が港や沖合に係留されているとき、この船舶の係留に固定し、波を原因とするあらゆる動作を減衰することができる液圧式ダンパ機構を提供することを目的とする。
【００２０】
船舶にも、また例えば港の係船岸側の支持にも、後から取り付け可能な液圧式ダンパ機構を提供することも、本発明の目的である。
【００２１】
船舶又は浮体式係船岸の係留のため、水没された状態で使用可能な液圧式ダンパ機構を提供することは、本発明のさらなる目的である。
【００２２】
例えば船舶でのバッテリー充電や、係船岸でのエネルギーの提供、あるいはその他の利用のため、蓄積した減衰エネルギーを電気エネルギー生成のために活用できる液圧式ダンパ機構を提供することも、本発明の目的である。
【００２３】
上述の目的及びその他の目的は、
内側面を有する減衰チャンバを画成する底壁、頭壁及び側壁を有するシリンダと、
対向する第１面と第２面とを有し、互いに分離されている第１チャンバと第２チャンバとを画成するため減衰チャンバ内で内側面に沿って摺動するのに好適なピストンであって、底壁の下死点から頭壁の上死点へ向かう前方向へのストローク及び上死点と下死点との間の後方向ストロークを行うのに好適なピストンと、
ピストンと一体で、シリンダの頭壁を超えて外側に延び外部連結端部を画成するシャフトと、
減衰チャンバに含まれる減衰流体と、を具備する液圧式ダンパ機構により達成される。
この液圧式ダンパ機構は、
両チャンバを恒常的に連結し、減衰流体を漏出させるのに好適な複数の貫通孔と、
ピストンの第１面から第２面へと延びる複数の開口部であって、
ピストンの第１面又は第２面上で連結手段により枢支連結された複数の栓部材と関連する複数の開口部と、
を具備し、したがって
ピストンによる上死点への移動を減衰するため、開口部を閉じ、第１チャンバと第２チャンバとの間で複数の貫通孔のみを介して減衰流体を漏出させる閉口形状から、栓部材が自然に動き、
開口部を開き、第１チャンバと第２チャンバとの間で流体を自由に移動させ、下死点に戻る動きを補助する開口形状へと移行する。
【００２４】
このように、複数の貫通孔及び対応する栓部材を具備した開口部を組み合わせることによって、栓部材が開口部を閉じ、複数の孔のみを介して減衰流体が移動し、これによってピストンの移動速度の二乗、孔の数と直径、流体並びにその他の要素の性質に比例する放散又は減衰を発生させる減衰構造を得ることができる。他方で、ピストンが反対方向に移動するときは、後方向ストロークでピストンが初期位置に戻る時間を短縮するため、栓部材は開いており、大量の減衰流体を自由に両チャンバ間で移動させる。このように、時間的に近接する動作の場合、ピストンが迅速に初期位置に戻り、次の動作を減衰するための準備が整った位置に再びついているため、ダンパがありとあらゆる動作を減衰することができる。
【００２５】
詳細には、前方向ストローク中に閉口形状を保持し、後方向ストロークで開口形状へと移行させるため、栓部材は第１面に配置されている。このようにダンパは、連結端部に加わる引張り力や動作を放散することができる。
【００２６】
あるいは、後方向のストローク中に閉口形状を維持し、前方向のストロークで開口形状に移行させるため、栓部材は第２面に配置される。このようにダンパは、連結端部に加わる力又はプッシュ動作を放散することができる。
【００２７】
有利には、連結手段は、ピストンの第１面又は第２面と平行な回転軸で各栓部材を回転させることができ、
栓部材と一体の第１連結端部及び栓部材から突出する第２連結端部を有する連結アームと、
第２連結端部を受容し、軸での回転を可能とするのに好適な固定部材と、を具備する。
【００２８】
さらに詳細には、第２連結端部はＴ字型であり、固定部材はハウジングを画成し、自由に回転させるため、この第２のＴ字型端部がハウジング内に挿入される。
【００２９】
あるいは第２端部は孔を有しており、内部には固定部材と枢支連結するためピンが係合している。
【００３０】
さらに別の実施形態では、固定部材は、対向する２つの栓部材の第２連結端部を受容するのに好適である。詳細には、第２端部はＬ字型であるため、対向する２つの栓部材の２つの連結アームは同じであり、Ｌ字型端部の縦軸部で固定部材に対して回転する。このように、縦軸部が各栓部材の回転を制限する橋台として機能する。
【００３１】
有利には、貫通孔はピストン上に直接設けられ、第１面から第２面に延びている。
【００３２】
あるいは又は組み合わせて、貫通孔は栓部材上の各々又は一部に直接設けられる。
【００３３】
好ましくは、第１面と第２面との間で画定されるピストンの厚さに対して、栓部材の厚さは最小である。このように厚さを最小にすることで、流体が各栓部材に設けられた複数の孔を介して漏出しながら乱流を起こし、減衰係数が向上する。換言すれば、一方のチャンバから他方のチャンバへの流路で減衰流体の層流効果が回避され、これによりダンパの放散が低減することになる。
【００３４】
詳細には、複数の貫通孔により画定される総開口面積に対し、ピストン上の複数の開口部は、総開口面積を少なくとも２倍に画定し、特に開口部の総開口面積は、貫通孔の総開口面積に対して少なくとも４倍の大きさである。このように、開口部の直径と貫通孔の直径を大幅に相違させることによって、第１チャンバと第２チャンバとの間で減衰流体が自由に移動できるため、ピストンが初期位置に向かって迅速に後方向にストロークすることが可能となる。
【００３５】
詳細には、ダンパには、ピストンの移動を減衰するのを補助し、ピストンによる初期位置への後方向ストロークを補助するのに好適な弾性部材、特にばねが設けられ、シャフトに取り付けられている。このように頻度が低く速度が遅い、例えば長い波によって生じるよう動作をばねが完全に減衰することができ、かつピストンの貫通孔と組み合わせて作動させ、頻度が高い動作を減衰する機能も提供される。
【００３６】
好ましくは、ばねは対向配置された第１カップ型部材と第２カップ型部材との間に取り付けられ、第１カップ型部材はシャフトと一体であり、第２カップ型部材は、ばねの反対側の端部に固定せずに配置され、ばねとシリンダの頭壁の間に位置している。このように、ピストンと一体の第１カップ型部材にばねを挿入し、その後に第２カップ型部材を取り付ける。シリンダの頭壁を配置すると、ばねを予め装着するため、第２カップ型部材はシリンダの頭壁に当接する。このように、第２カップ型部材を一旦取り外すと、シリンダの頭壁はシャフトに固定されないため、ばねの交換又は修理が特に容易かつ実用的である。あるいは、ダンパの長さを短くするため、第１カップ型部材をピストン側から省略し、ばねをピストンに直接接触させることもできる。反対側には、第２カップ型部材の代わりに中間ワッシャーを設けることもできる。
【００３７】
可能な実施形態では、ばねの外径はシリンダの内径と等しく、ピストンとシリンダの栓上、又は中間ワッシャー上に直接接触する端部を有する。
【００３８】
有利には、ばねに過度な圧縮がかかり完全にのびかねない場合に、エネルギーを吸収するのに好適な弾性材料から形成されるスリーブを、シャフトと同軸上に設ける。この場合、弾性材料から形成されるスリーブは、ばねにかかる荷重の一部を吸収し、完全なばねののびを予防することになる。詳細には、弾性材料のスリーブにはゴム材、例えば管状のゴムが使用される。あるいは、弾性材料から形成されるスリーブとして、さらにもう１つばねを使用する。
【００３９】
有利な実施形態では、ばねはピッチ調整が可能である。この場合、ばねの剛性はダンパの伸びに応じて変動可能で、伸びに応じて吸収する荷重が増大する。このように、荷重の強度や頻度が低い場合においても、液圧式ダンパは効果的である。
【００４０】
詳細には、各栓部材は、ピストン上のそれぞれの開口部と密接に嵌合するのに好適な切頭円錐形の台部を具備しているため、切頭円錐形台部は部分的に開口部内に貫入し、ピストンが上死点に向かって移動する間に減衰流体を移動させない。又は、各栓部材は円柱形やその他の形状を有する。
【００４１】
詳細には、減衰流体の流れ、ひいてはダンパの放散を調整するため、貫通孔は、１つ又は複数の貫通孔を塞ぐのに好適なさらなる閉塞部材と関連する。このように、１つ又は複数の貫通孔を選択して閉塞することによって減衰率を調整し、ひいては減衰効果を増減させることができる。
【００４２】
ダンパのサイズに関する特性は、予定している特定の用途と相関関係にある。例えば船舶分野では、ダンパのサイズとそれに伴う減衰能力は、船舶の大きさに応じて変わる。
【００４３】
詳細には、このダンパ機構は
縦、
横、
斜め、の位置で選択して用いられる。
【００４４】
有利には、横向き及び斜め向きの位置において、各連結手段は、対応する栓部材の重心に対して優位に配置されるヒンジを画成し、詳細には、栓部材の重心がヒンジに対して位置ずれをおこした状態であり、したがって栓部材は閉口形状へと自然に戻る。このように、栓部材の閉じる動きは、ピストン上にある栓部材の重心とヒンジとの間の位置ずれから生じる重量力という要素により誘発される。
【００４５】
好ましい実施形態では、ダンパ機構は、ばねと組み合わせて、栓部材と反対側の底壁に配置した磁気部材を具備しており、したがってピストンがほぼ下死点に位置するとき、磁気部材はピストンと栓部材に距離の二乗に反比例する引力を発生し、これが栓部材の閉口形状への移行を補助する一方、ピストンが上死点に向かって移動するときには、磁気部材もまたピストンの移動を減衰する。このように、磁気部材によって栓部材の閉じる動きが確実に行われるため、ダンパは上下を反対にした位置でも使用することができる。
【００４６】
さらに詳細には、ダンパ機構はばねの代わりに、対向配置され相対して極を有する第１磁気部材及び第２磁気部材を具備する。
【００４７】
詳細には、ダンパ機構は港の係船岸側の係留支持又は船舶に配置され、外部連結端部を介して係留に連結され、船舶又は係船岸で係留に伝達される動作を減衰するよう構成されている。好ましい実施形態では、船舶を係留する係船岸側の係留支持の下にダンパを２つ配置し、ハウジングを画成する支持フレーム内に各ダンパを配置する。
【００４８】
あるいは、ダンパの支持フレームは、直接船舶に配置するよう構成され、配置される船舶の大きさに応じたサイズのダンパを収容しうる。この場合、外部部品用に使用される資材は、屋外装置、特に海水に接触する装置への適用に関して同じ腐食抵抗を有する必要がないため、ダンパの総コストを削減することが可能である。
【００４９】
さらに詳細には、支持フレームは
固定部とこの固定部に対向配置され、ダンパの頭壁のための橋台を画成するのに好適な下部支持リングを有する筒状支持体と、
ダンパを支持リングと一体に保持するため筒状支持体に配置された固定手段と、を具備する。このように、ダンパはシリンダの頭壁が支持リングに当接するまで筒状支持体に挿入され、支持リングと接触して支える固定手段によって閉塞される。
【００５０】
有利には、シリンダは、側壁の稜線と頭壁の間に配置される第１シール手段を具備し、詳細には、頭壁は、シリンダの稜線と合う側にシール部材を収容するための溝を少なくとも１つ具備し、詳細には、頭壁には相互に同心円上にあるそれぞれのシールに２つの溝が設けられている。
【００５１】
さらに詳細には、頭壁はシャフトと整合する部分を具備し、この整合部に配置される第２シール手段、特にガスケットが設けられ、詳細には、第２シール手段は整合部の内部に設けられたハウジングに位置し、さらに整合部には、第２シール手段の交換又は修理のため、ハウジングに到達できるようにする着脱可能なカバーが設けられている。このように、第１シール手段及び第２シール手段を介してダンパが強固にシールされ、したがって例えば海水など水に浸かった状態で、内部の構成要素に関してその機能上の特性を経年的に維持しながら使用することができる。
【００５２】
詳細には、第２シール手段は、真鍮の接触面を配置しうる部分の間にシャフトのガイド機能を有する少なくとも２つの並んだガスケットを具備する。このように、真鍮の接触面があることによって、ピストンがシリンダに横シール手段を持たない場合にシャフトをガイドし、シリンダを確実に滑らかに摺動させて摩耗を低減させるため、わずかな側面の漏出を可能にする。
【００５３】
好ましくは、ダンパはシリンダと一体で底壁に設けられた第２連結端部を具備する。具体的には、底壁は連結孔を備えた十字状部材を具備し、海床に位置するバラスト又はもう１つの係留と連結することができる。このように、例えば船舶分野では、船舶の停泊や浮体式係船岸の係留ための２つの係留装置や、海床に配置されたバラストと船舶の船首又は船尾の係留、あるいは浮体式係船岸の端の係留との間といった２つのアンカー部材の間でダンパ機構を連結することができる。
【００５４】
有利には、ダンパは、例えば自動車など２つの対向するフレーム部品の間に配置される構成であり、この部品間の相対運動から生じる動作を減衰する。
【００５５】
本発明のもう１つの側面によると、係船岸側での船舶の係留支持機構はこのダンパ機構を具備し、詳細には、このダンパ機構は支持フレームによって収納され、この支持フレームは、
固定部及びこの固定部に対向配置され、ダンパの頭壁のための橋台を画成するのに好適な下部支持リングを有する筒状支持体と、
ダンパを支持リングと一体に保持するため筒状支持体に配置された固定手段と、を具備する。
【００５６】
詳細には、固定手段は、筒状支持体内に配置するのに好適な筒状の固定機構を画成する相互に間をあけて輪状に配置された複数のロッドを具備し、ロッドの各々は固定板に連結された第１端部及びシリンダの頭壁との接触に好適な第２非固定端部を有しており、したがって筒状固定機構が筒状支持体内に挿入され、固定板が固定部と一体的に連結されると、シャフトの作動端部に作用する力によって引き起こされるシリンダの頭壁の動きに抗して、ロッドがシリンダの頭壁に圧力を加える。この場合、ダンパは筒状支持体内におおむね縦向きの位置に配置される。
【００５７】
あるいは、ダンパ機構は筒状支持体によって横向きに配置される。
【００５８】
あるいはまた、ダンパ機構は横向きの位置に配置され、第２連結端部によって係船岸側の係留支持又は船舶に連結される。
【００５９】
本発明の可能な実施形態では、ダンパはまた発電機ユニットを具備し、この発電機ユニットは
シリンダの頭壁外側でシャフトと一体となっているラックと、
頭壁と一体である発電機ユニットの固定部と一体となったステータと、ラックとかみ合い、ステータに対して発電機の電機子を回転させるのに好適な可動部を有する電気エネルギー発電機と、を備える。
【００６０】
このようにピストンのシャフトによるシリンダに対する相対運動からエネルギーを回収することができる。詳細には、減衰段階の間にエネルギーの一部が放散され、一部はばねによって蓄積され、一部は発電機によって回収される。ピストンが後方向にストロークする間、ばねによって蓄積されたこの一部のエネルギーもまた、発電機によって回収される。
【００６１】
本発明の別の側面によれば、液圧式ダンパ機構は、
内側面を有する減衰チャンバを画成する底壁、頭壁及び側壁を有するシリンダと、
対向する第１面と第２面とを有し、互いに分離されている第１チャンバと第２チャンバとを画成するため減衰チャンバ内で内側面に沿って摺動するのに好適なピストンであって、底壁の下死点（ＢＤＰ）から頭壁の上死点（ＴＤＰ）へ向かう前方向ストロークＡ、及び上死点（ＴＤＰ）と下死点（ＢＤＰ）と間の後方向ストロークを行うのに好適なピストンと、
ピストンと一体で、外部連結端部を画成するためシリンダの頭壁を超えて外側に延びるシャフトと、
頭壁とピストンの間に配置されたばねと、
発電機ユニットであって、
シリンダの頭壁外側でシャフトと一体のラックと、
頭壁と一体の発電機ユニットの固定部と一体であるステータと、ラックとかみ合いステータに対して発電機の電動子を回転させる可動部を有する電気エネルギー発電機と、を具備する発電機ユニット、を具備する。
【００６２】
この場合でも、ピストンのシャフトによるシリンダに対する相対運動からエネルギーを回収することができる。頭壁に近い位置にあるピストンが前方向にストロークする間、エネルギーの一部はばねによって蓄積され、一部は発電機によって回収される。ピストンが後方向にストロークする間は、ばねによって蓄積されたこの一部のエネルギーが完全に発電機によって回収される。
【００６３】
詳細には、減衰チャンバには減衰流体が含まれうる。第１チャンバと第２チャンバとを恒常的に連結し、減衰流体を漏出させるのに好適な複数の貫通孔も提供されうる。この場合にも、ピストンの前後両方向のストロークでエネルギーは二重に生成される。
【００６４】
発電機を具備するこの種のダンパは、上記に示したどの方法でも使用することができ、特に係船岸又は桟橋に設置されるダンパ、あるいは船上に組み込まれるダンパに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
本発明のさらなる特性と利点は、以下の実施形態の説明で、添付の図面に関して限定せずに例示することで、より明らかになるだろう。
【図１】本発明に基づき、シリンダ、ピストン及び減衰流体を具備する液圧式ダンパ機構を示す断面斜視図であり、ピストン上には複数の小さな貫通孔及び対応する栓部材を有する複数の開口部が設けられ、初期位置に戻るピストンの後方向ストロークに要する時間を著しく減少させる栓部材の開口形状を示す図である。
【図２】図１の液圧式ダンパの断面斜視図で、貫通孔を介して減衰流体を漏出させることによって、上死点に向かってストロークする間のピストンの移動を減衰させる栓部材の閉口形状を示す図である。
【図３】液圧式ダンパの断面斜視図で、ピストンが前方向ストロークを実行し、減衰流体が貫通孔のみを介して漏出する、ごく短時間の様子を描写する図である。
【図３Ａ】減衰チャンバをシールするため配置されたシール手段を有する液圧式ダンパの分解斜視図で、メンテナンス及び／又は変更を簡単かつ実用的に行うことができる多くの構成要素の取り付け／取り外しが平易であることを強調する図である。
【図４】液圧式ダンパの断面斜視図であり、ピストンの後方向ストロークに要する時間を短縮するため、ピストンの後方向ストロークによって栓部材が自然に開き、開口部を介して減衰流体を自由に移動させるごく短時間の様子を描写する図である。
【図４Ａ】栓部材の拡大図であり、ピストン上に設けられた開口部と嵌合するのに好適な切頭円錐形を強調する図である。
【図４Ｂ】各栓部材を開口形状から閉口形状に移行させる連結手段の可能な実施形態の拡大図である。
【図４Ｃ】取り外し可能な連結手段のさらなる実施形態の拡大図である。
【図５】ピストンの減衰動作と栓部材の閉じる動きを補助するのに好適な磁気部材を備えた液圧式ダンパの断面斜視図である。
【図６】本発明に基づき、船舶の係留のため港の係船岸側の係留支持に配置された２つのダンパの斜視図である。
【図７】図７の係船岸側の係留支持の正面図であり、２つの液圧式ダンパを組み込んで配置したことを強調する図である。
【図８】図７の係船岸に配置され、それぞれのダンパを受容するのに好適な支持フレームの斜視図である。
【図９】液圧式ダンパを安定した位置に保持するため図８の支持フレームに接続された一連の支持固定の斜視図である。
【図９Ａ】本発明に基づき、支持フレームに配置し、係留手段に連結するためのプーリ構造を備えた液圧式ダンパの連結を示す斜視図である。
【図１０】船舶の船首と海床に位置するバラストとの間に配置されたダンパの用途を示す斜視図であり、さらに、浮体式係船岸と関連して常に海床に配置される２つのダンパを示す図である。
【図１１】底壁に配置され、例えば係留やバラストあるいはフレームの部品などの固定部材とさえも連結できるようにするダンパの第２連結端部を示す斜視図である。
【図１２】図７の係船岸側の係留支持に水平に配置され、横向きに配置されて、図１１の第２連結端部と連結されたダンパを示す斜視図である。
【図１３】例えば自動車のフレームの２つの対向する部品の間に配置され、この部品間の相対運動によって生じる放散を減衰するダンパを示す斜視図である。
【図１４】シリンダの内径と等しい外径を有するばね、特に調整可能なピッチばねを有する、本発明に基づくダンパの斜視図の詳細である。
【図１５】ダンパのピストンにヒンジで栓を取り付けて固定する構造の実施形態を示す斜視図である。
【図１６】本発明に基づきダンパのシャフトに固定されうる発電機を示す図である。
【図１７】本発明に基づきダンパのシャフトに固定されうる歯車装置を有する発電機の実施形態を示す図である。
【図１８】本発明に基づきダンパのシャフトに固定されうる発電機と歯車装置を有するラックの詳細を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
図１を参照すると、液圧式ダンパ機構１００は、本発明に基づき、減衰流体１７を含むのに好適な内側面１６を有する減衰チャンバ１５を画成する底壁１１、頭壁１２、側壁１３を有するシリンダ１０を具備する。減衰チャンバ１５では、内側面１６に沿って、頭壁１２の方向を向いた第１面２０ａと、第１面２０ａに対向する第２面２０ｂを有するピストン２０が流動する。詳細には、図３に明確に図示されているように、ピストン２０は第１チャンバ２１と第２チャンバ２２を相互に分離して互いに分離されている第１チャンバ２１と第２チャンバ２２とを画成し、シャフト２５の端部２６′と一体で、ピストン２０と一体の端部２６′の反対側で外部連結端部３６を画成するため、シャフト２５はシリンダ１０の頭壁１２を超えて延びる。
【００６７】
ピストン２０は、その作動原理によれば、底壁１１の下死点ＢＤＰから頭壁１２の上死点ＴＤＰに向かう前方向ストロークＡ、及び上死点ＴＤＰと下死点ＢＤＰとの間の後方向ストロークＢを行うのに好適である。
【００６８】
より詳細には、ピストン２０は複数の貫通孔３３を具備し、この貫通孔３３は第１面２０ａから第２面２０ｂに延び、第１チャンバ２１と第２チャンバ２２とを恒常的に連結し、ピストン２０が前方向ストロークＡと後方向ストロークＢを行う間に、減衰流体１７を漏出させるのに好適である。さらに、ピストン２０は複数の開口部２６を具備しており、各開口部は、ピストン２０の表面上の開口部２６で連結手段４０によって枢支連結された複数の栓部材３７と関連している。あるいは、より多くの開口部２６を閉じる栓部材を設けることもできる。詳細には、この連結手段４０は、ピストン２０の第１面２０ａ又は第２面２０ｂと平行な回転軸で各栓部材３７を回転させる。
【００６９】
詳細には、栓部材３７は、ピストン２０の移動を減衰するため、開口部２６を閉じ、複数の貫通孔３３を介して第１チャンバ２１と第２チャンバ２２との間で減衰流体１７を漏出させる（図３）閉口形状Ｃ（図２）から、開口部２６を開き、ピストン２０の移動を補助しながら（図４）、第１チャンバ２１と第２チャンバ２２との間で減衰流体１７を自由に移動させる開口形状Ｄ（図１）へと自然に移行するのに好適である。このように、栓部材３７が開口部２６を閉じると、作動端部３６に加わる動作をそれぞれの貫通孔３３によって減衰することができるが、これは、減衰流体１７が複数の貫通孔３３のみを介して移動し（図３）、他の要素に加え、ピストン２０の移動速度にほぼ比例する放散を生じるためである。他方で、ピストン２０が反対方向に移動すると、ピストン２０が初期位置ＢＤＰに戻るストロークに要する時間を短縮するため、栓部材３７が開き、第１チャンバ２１と第２チャンバ２２との間で減衰流体１７を大量に移動させる（図４）。このように、動作が時間的に近接する又は頻度が高い場合には、最初の動作が一度減衰されると、ピストン２０がＢＤＰへと戻るストロークは、前方向ストローク、すなわちピストンがＴＤＰに到達するのに要する時間に対して極めて短時間で実行されるため、ダンパはありとあらゆる動作を減衰することができる。これによって、ピストンは次の動作を放散するため、再び初期位置に戻ることができる。頻度が高い動作の一例は、時間的に近い複数の波によって生じる波状の動きである。後方向ストロークＢの間に減衰流体１７が２つのチャンバの間を迅速に移動することで、連続する波を減衰するために、ピストン２０が下死点ＢＤＰに向かって迅速に戻ることができるため、ダンパはこのとき、上述のとおり、それぞれの波によって生じるありとあらゆる動作を減衰することができる。
【００７０】
詳細には、図１及び図２に示すように、前方向ストロークＡの間に閉口形状Ｃを保持し、後方向ストロークＢで開口形状へと移行させるため、栓部材３７はピストン２０の第１面２０ａ上に配置される。このように、ダンパは連結端部に加わる引張り力又は動作を放散することができる。
【００７１】
あるいは、後方向ストロークＢの間に閉口形状Ｃを保持し、前方向ストロークＡで開口形状Ｄへと移行させるため、栓部材３７を第２面２０ｂに配置してもよい。この場合、ダンパはプッシュ動作を減衰するのに好適である。
【００７２】
一実施形態では、図３に示すように、貫通孔３３が各栓部材３７に直接設けられ、ピストン２０による前方向ストロークＡの間の移動動作の減衰を補助するのに好適であり、ピストン２０が後方向ストロークＢの間に初期位置ＢＤＰに戻るのを補助する弾性部材、特にばね５０が設けられ、シャフト２５に取り付けられている。このようにばね５０によって、例えば長い波によって生じるような低い頻度の動作を減衰することができるとともに、貫通孔３３と組み合わせることで、頻度の高い動作の減衰にも役立つ。
【００７３】
さらに具体的には、図３Ａの分解図に示すように、ばね５０は、対向配置されている第１カップ型部材５１と第２カップ型部材５２との間に取り付けられ、第１カップ型部材５１はシャフト２５と一体であり、第２カップ型部材５２は、ばね５０の反対側の端部に固定されずに配置され、ばね５０とシリンダ１０の頭壁１２との間に位置している。さらに詳細には、シリンダ１０の頭壁１２はシリンダ１０に対して外側に突出し、ねじ１２ａによって取り外し可能に連結されている。このように、頭壁１２を取り外すと、シャフト２５と一体の第１カップ型部材５１に届くまで、ばね５０がシャフト２５に挿入される。そして反対側には、第２カップ型部材５２が取り付けられている。シリンダ１０の頭壁１２が再度取り付けられると、第２カップ型部材５２はばね５０と向かい合い、シリンダ１０の頭壁１２に当接する。このような組み合わせによって、シャフト２５と同軸上の正しい作動位置にばね５０を保持しダンパの効率を高めるために、ばね５０を予め装着することができる。このようにすると、ばね５０を交換又は修理することが特に容易かつ実用的である。実際、頭壁１２を取り外せば十分で、後は第２カップ型部材５２とばね５０を取り外して他のばねと交換すればよい。このように、使用者のニーズに合わせて、ばねの機械上の特性、ひいてはダンパの特性を変えることができる。
【００７４】
図３〜図５では、ばねを２つのカップ型部材の間に配置した図が示されているが、ダンパの長さを短くするため、第１カップ型部材をピストン側から省略して、ばね（図示せず）をピストンに直接接触させることもできる。反対側には、第２カップ型部材の代用として、中間ワッシャーを設けることもできる。このようなワッシャーは、第２カップ型部材と同じく、船舶の係留ロープの引張り応力を減衰するために使う場合に起こり得るピストンの回転を伝達しないために設けられる。
【００７５】
有利には、カップ型部材の代用として、又は同部材に加えて、ばねが完全に伸びてしまいかねない過度な圧縮がかかる場合に、エネルギーを吸収するのに好適な弾性材料から形成されるスリーブ（図示せず）を設けることもできる。この場合、弾性材料から形成されるスリーブは、ばねにかかる荷重の一部を吸収し、ばねの完全な伸びを予防することになる。詳細には、弾性材料から形成されるスリーブにはゴム材、例えば管状のゴムが使用されうる。あるいは、弾性材料から形成されるスリーブとして、さらにもう１つばねを使用する。
【００７６】
常に図３Ａに示すように、シリンダ１０は、側壁１３の稜線１３ａと頭壁１２との間に配置される第１シール手段８０を具備する。詳細には、図示していないが、シール部材８２を収容するため、シリンダ１０の稜線１３ａと合う側に、少なくとも１つの溝が頭壁１２に設けられている。詳細には、頭壁１２には、相互に同心円上にあるそれぞれのガスケット８２に合う２つの溝が設けられている。
【００７７】
さらに詳細には、頭壁１２はシャフト２５との整合部１２ｂを具備し、第２シール手段８５、特にガスケットが設けられ、整合部１２ｂに配置されている。詳細には、ガスケット８５は、整合部１２ｂ内に設けられた凹部１２ｄに位置している。整合部１２ｄにはさらに着脱可能なカバー１２ｅが設けられ、ねじ１２ｆで連結されているため、ハウジング１２ｄに到達し、シーリングガスケット８５を交換することができる。このようにダンパは密接にシールされ、したがって図１０に示すように、水没された状態でその機能上の特性を維持しながら使用することができる。
【００７８】
第２シール手段の可能な実施形態では、図示していないが、２つのガスケット８５を並べ、その間にシャフトのガイド機能を備えた真鍮の接触面を配置することができる。このように真鍮の接触面があることによって、シリンダ１３とピストン２０の間に横シール手段がない場合でも、シャフトがガイドされる。この場合、シリンダ１３とピストン２０の間に側面の漏出がわずかにあり、これによってシリンダ内でより滑らかな摺動が確保され、摩耗が少なくなる。真鍮の接触面は、ばね５０と共に、シリンダにピストンが詰まるのを回避するのに役立つ。
【００７９】
さらに詳細には、図４及び図４Ａに示すように、略円型のレイアウトに従って貫通孔３３が設けられている栓部材３７の厚さは、ピストン２０の厚さに対して最小であり、第１面２０ａと第２面２０ｂの間の距離に応じて決定される。このように、減衰流体１７が各栓部材３７に設けられた複数の孔３３を介して移動する中で、詳細には前方向ストロークＡの間に、図３に示すように、流体の乱流が作り出されて減衰係数が向上する。換言すれば、減衰流体１７の層流効果は、一方のチャンバから他方のチャンバへの移動中に制限され、これによってダンパの放散が低減することになる。
【００８０】
詳細には、複数の開口部２６は、複数の貫通孔３３によって画定される総開口面積に対して、その総開口面積を少なくとも２倍に画定し、特に開口部２６の総開口面積は、貫通孔３３の総開口面積に対して４倍の大きさである。このように開口部２６の直径と貫通孔３３の直径を大幅に相違させることで、第１チャンバ２１と第２チャンバ２２との間での減衰流体１７の自由な移動が可能となるため、ピストン２０はＢＤＰの初期位置に向かって迅速に戻ることができる。
【００８１】
詳細には、減衰流体１７の流れ、ひいてはダンパ１００の放散を調整するために、貫通孔３３は、１つ又は複数の貫通孔３３を塞ぐのに好適なさらなる閉塞部材３４（図４Ａ）と関連する。このように１つ又は複数の貫通孔を選択して閉塞することで、減衰率を調整し、ひいては減衰効果を増減させることができる。具体的には各栓部材３７は、それぞれの開口部２６と確実に嵌合するのに好適な切頭円錐形の台部３７ａを具備しているため、切頭円錐形の台部３７ａが部分的に開口部２６内に貫入し、ピストン２０が移動する間に減衰流体１７を移動させない。
【００８２】
図４Ａ及び図４Ｂではさらに、栓部材３７と一体の第１端部４１ａ及び栓部材３７から突出している第２端部４１ｂを有する連結アーム４１を具備した連結手段４０の実施形態を示している。さらにこの実施形態では、ピストン２０の表面に取り付けられた固定部材４２（図４Ｂ）が設けられ、第２連結端部４１ｂがピストン上で枢支連結されている。さらに詳細には、第２連結端部４１ｂは、図４Ｂの実施形態ではＴ字型であり、固定部材４２は、自軸４２ａで回転自在にするため第２のＴ字型端部を挿入したハウジングを画成する。したがって各栓部材３７は、ピストンの第１面２０ａに対して決まった角度で自然に回転することができる。
【００８３】
さらなる実施形態では、図４Ｃに示すように、固定部材４２には、割りピン４２ｄで塞がれたピン４２ｃが設けられ、ピン４２ｃを通す孔を有するアーム４１の第２連結端部４１′ｂは、ピン４２ｃによって枢支連結される。この実施形態では、各栓部材３７を取り外し、交換することができる。
【００８４】
詳細には、こうしたダンパ機構１００は、縦、横又は斜めの位置を選択して使用することができる。これは、従来技術のダンパでは不可能である。
【００８５】
詳細には、横向き及び斜め向きの位置では、各連結手段４０は、対応する栓部材の重心に対して優位に配置されるヒンジを画成し、詳細には、栓部材の重心は、ヒンジに対して位置ずれをおこしており、したがって栓部材３７は閉口形状へと自然に戻る。このように栓部材３７の閉じる動きは、ピストン上の栓部材の重心とヒンジとの間の位置ずれから生じる重量力という要素によって誘発される。
【００８６】
好ましい実施形態では、図５に示すように、ダンパ機構は、ばねと組み合わせる形で、栓部材と対向して底壁に配置された磁気部材を具備しており、したがってピストンがほぼ下死点ＢＤＰに位置しているとき、磁気部材９０は、ピストン２０と栓部材３７に距離の二乗に反比例する引力を起こし、これによって栓部材３７による閉口形状への移行を補助するのに対し、ピストン２０が上死点ＴＤＰに向かって移動するときは、磁気部材９０はピストン２０の移動を減衰するのに役立つ。このように、磁気部材によって栓部材の閉じる操作が確実に行われるため、ダンパは上下を反対にした位置で使用することができる。
【００８７】
より詳細には、図示していない方法であるが、ダンパ機構は、ばね５０の代わりに、対向配置され、相対して極を有する第１磁気部材及び第２磁気部材を具備しうる。この場合、第２磁気部材にはピストンの第１面に対する斥力が発生し、その結果ばね５０と類似の方法で作用する。
【００８８】
好ましい実施形態では、図６と図７に示すように、２つのダンパ１００が係船岸側の係留支持３００の下に配置され、各ダンパ１００は、ハウジング１２２（図８）を画成する支持フレーム１２０内に収納される。詳細には、図７に明確に図示されているように、係船岸側の係留支持３００に配置されている各ダンパ１００は、外部連結端部３６によって係留６５に連結され、係船岸側の係留支持３００が係留６５から伝達される動作を受ける場合、この動作を減衰する。あるいは、ダンパの支持フレーム１２０は、船舶に直接配置される構成であり、配置される船舶の大きさに応じたサイズのダンパを収容しうる。この場合、外部部品用に使用される資材は、屋外装置、特に海水に接触する装置への適用に関して同じ腐食抵抗を有する必要がないため、ダンパの総コストを削減することが可能である。
【００８９】
さらに具体的には図８に示すように、支持フレーム１２０は、固定部１２３及び固定部１２３に対向配置され、ダンパ１００の頭壁１２のための橋台１２５′を画成するのに好適な下部支持リング１２５を備えた筒状支持体１２１を具備し、支持リング１２５の直径はシリンダ１０の直径とほぼ同じであるが、頭壁１２の直径よりも小さい。このようにダンパ１００は、図９に示すように、シリンダ１０の頭壁１２が支持リング１２５に当接するまで筒状支持体１２１に挿入される。詳細には、筒状支持体１２１は、略筒状のハウジング１２２を形成するため間をあけて輪状に配置された複数のロッド１２７を具備する。固定部１２３は、係船岸側の係留支持３００と一体的に連結するのに好適である。ダンパ１００が一度挿入されると、図９に示すように、ダンパ１００が支持リング１２５に接触している状態を保持するため、ハウジング１２２に入れてシリンダ１０の頭壁１２に当接させるのに好適な固定手段１３０が設けられる。このような解決策によって、メンテナンス作業のため、ダンパを支持フレームから取り外すことが容易になる。具体的には固定手段１３０は、筒状支持体１２０内に配置するのに好適な筒状の固定機構１３０を画成する相互に間をあけて輪状に配置された複数のロッド１３１を具備し、ロッド１３１の各々は、固定板１３４に連結された第１端部１３１ａ（図９Ａ）と、シリンダ１０の頭壁１２と接触するのに好適な第２非固定端部１３１ｂを有しており、したがって筒状の固定機構が筒状支持体１２１内に挿入され、固定板１３４が固定部と強固に連結されると、シャフトの作動端部に作用する力によって引き起こされるシリンダの頭壁１２の動きに抗して、ロッド１３１がシリンダの頭壁１２に圧力を加える。この場合、ダンパは筒状支持体内に、ほぼ縦向きに配置される。あるいは、筒状支持体１２１内に横向きの位置に配置される。
【００９０】
詳細には、図９Ａに示すように、シャフト２５の固定端部３６は、例えばクリケット（ｃｒｉｃｋｅｔ）６１で係留６５の端部に連結され、図７に明確に図示されているように、プーリ６６で係船岸３００に設けられているそれぞれの開口路３１０に連結されている。各開口路３１０には、係留６５の方向決めのため、さらにプーリ３１５が設けられている（図７）。
【００９１】
さらなる用途では、図１０に示すように、ダンパ１００は、水中で海床に投錨されるか又は浮体式係船岸３２０に停泊している船舶２００の船首の係留に関連する。この場合図１１に示すように、ダンパ１００には、シリンダ１０と一体の第２連結端部２７が設けられている。具体的には、シリンダ１０の底壁１１上に連結孔２７ｂとともに十字状部材２７ａが配置され、海床にあるバラスト３５０又はもう一方の係留６５と連結することができる。
【００９２】
第２連結端部２７を介して２つのアンカー部材、例えば船舶分野では一隻の船舶の２つの係留装置の間で、ダンパ機構１００を連結することができる。
【００９３】
あるいは図１２に示すように、ダンパ１００を横向きに配置し、第２連結端部２７で係船岸側の係留支持３００に連結することもできる。
【００９４】
さらなる用途では、図１３に示すように、ダンパ１００は、例えば自動車のフレームの対向する２つの部品３６０，３７０間に配置することができ、この部品間の相対運動を減衰する。
【００９５】
詳細には、ダンパ１００のサイズに関する特性は、予定している特定の用途と相関関係にある。例えば船舶分野では、ダンパのサイズ及びそれに伴う減衰能力は、船舶の大きさに応じて選択することができる。
【００９６】
このようなダンパ１００のさらなる利点は、温度とともに変化しうるという減衰流体１７が有する特性のため、海の嵐が頻繁に起こる冬には高い減衰係数に自然に適応し、夏には船上の快適さを促進させるために減衰係数を低減することである。
【００９７】
図１４に示すように、可能な実施形態では、シリンダ１３の内側面と接触させるため、ばね５０の外径はシリンダ１３の内径と等しく、ピストン２０とシリンダの頭壁１２又は図示していない中間ワッシャーに直接接触する端部を有している。
【００９８】
有利な実施形態では、常に図１４に示すように、ばね５０はピッチ調整が可能な型である。この場合、ばねの剛性はダンパの伸びに応じて可変的で、伸びに応じてより多くの荷重を吸収する。このように液圧式減衰は、荷重の強度が低く頻度が高い場合にも効果的である。当然ながら、外径がシリンダ１３の内径と等しいが、ピッチ調整が可能ではないばね５０を設ける解決策も可能である。
【００９９】
図１５に示すように、さらに別の実施形態では、固定部材４２は、対向する２つの栓部材３７、３７′の固定部材４１、４１′を連結する第２端部４１ｂ、４１ｂ′を受容するのに好適である。詳細には、第２端部４１ｂ、４１ｂ′はＬ字型であるため、２つの対向する栓部材の２つの連結アーム４１、４１′は同じもので、固定部材４２のピン４２ｃに対して回転する。このように第２端部４１ｂ、４１ｂ′は、固定部材４２を支える橋台として機能する縦軸部を形成し、各栓部材３７、３７′の回転が、閉じた位置から９０度を超えないように制限する。
【０１００】
図１５の配置では、シリンダ２０の外縁付近で放射状に端を接する栓部材３７、３７′を示している。図１４で見られるような内側面１６に寄りかかっているばねの場合には、ばね５０にピストン２０を支持させるため、栓部材３７、３７′は当然ながらピストン２０の端からより離れているだろう。
【０１０１】
図１６〜図１８を参照すると、本発明のもう１つの側面に基づき、内部でばね（図示せず）に付勢されてピストン２０が摺動する（図示せず）シリンダ１３を具備する液圧式ダンパ機構を示しており、このダンパ機構は、ピストンのシャフト２５が交互に動くことによって生じるエネルギーを獲得するのに好適な発電機ブロック１４０が取り付けられた頭壁１２を有している。
【０１０２】
この場合、ピストン２０のシャフト２５は、その端部３６が発電機ブロック１４０を十分に超えて突出する反対側から設けられる。
【０１０３】
詳細には、発電機ブロックは、頭壁１２から突出する部分でシャフト２５と一体となったラック１４１と、ラック１４１上でかみ合うピニオンギア１４３を有する少なくとも１つの発電機１４２を具備する。詳細には、図１６で例えばダイナモ又はオルタネータといった四つの発電機が示されている。１つ又は複数の発電機は、頭壁１２と一体となったブロック１４０の固定部と一体のステータとともに取り付けられる。発電機ブロックはカバー１４０ａで閉じ、内部で潤滑油をさすことができる。
【０１０４】
このため、ピストン２０のシャフト２５によるシリンダ１３に対する相対運動からエネルギーを回収することが可能である。詳細には、頭壁１２付近でピストン２０が前方向にストロークする間に、エネルギーの一部はばね５０によって蓄積され、一部は発電機１４０によって回収される。ピストン２０が戻るストロークを行う間に、ばね５０によって蓄積されたこの一部のエネルギーが、発電機によって完全に回収される。
【０１０５】
シリンダは、上述の栓部材３７を備えたタイプ、又は減衰流体を有するあるいは有していない異なったタイプのいずれでもよい。
【０１０６】
図１７と図１８を参照すると、発電機１４２とラック１４１の間に、ピニオンギア１４３の回転数を何倍にも増加させる効果を有する歯車装置１４４〜１４７が存在しうる。このようにシャフト２５がわずかに運動するだけで、毎分数百もの回転がピニオンギア１４３に、ひいては発電機１４２の軸に伝達される。図１８は、シャフト２５（図１７）に取り付け可能なスリーブ１４８を具備するラック１４１を示している。
【０１０７】
発電機を有するこの種のダンパは、上記に示した方法のいずれでも使用することができ、係留ロープ間に配置できるダンパのみならず、係船岸や桟橋に取り付けられるダンパ、又は船舶上に組み込まれるダンパにも使用することができる。
【０１０８】
本発明の特定の実施形態に関する上述の説明によって、概念上の見地に基づいて本発明の全容を明らかにすることで、第三者は現在の知識を用いることによって、さらに研究を重ねたり本発明から逸脱することなく様々な用途のためにこうした実施形態を修正及び／又は適用することができるため、こうした適用及び修正は、上述の特定の実施形態と均等であるとみなすべきであろう。かかる理由により、ここに記載する種々の機能を実施するための手段及び材料は、本発明の分野より逸脱することなく、異なった性質のものであってもよい。ここで用いられている語法や専門用語は説明のためであり、限定のためではないと理解されねばならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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