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Dashpot - Wikipedia
ダッシュポット (Dashpot)

ダッシュポットは機械装置で、粘性摩擦により動きに抵抗するダンパーである。 その結果起きる力は速度に比例するが、逆方向に作用し、動きを遅くし、エネルギーを吸収する。 これは普通、バネ (変異に抵抗するように働く) と一緒に使用される。


線形ダッシュポストの単純化した図式
  1. 型式
  2. 応用
  3. 粘弾性 (viscoelasticity)
型式

ダッシュポットには 2 つの普通の形式がある -- 線形ダッシュポットと回転ダッシュポット。 線形ダッシュポットは一般にストローク (線形変異の量) と減衰係数 (力/速度) で明示され、 回転ダッシュポットは トルク/角速度 による減衰係数を持つ。

これほど一般的ではないダッシュポットに渦電流ダンパーがあり、 これは非磁性 (non-magnetic) で導電性 (conducting) の材質 (例えばアルミや銅) で製造したチューブの中の大きな磁石を使用する。 通常の粘性ダンパーのように渦電流ダンパーは速度に比例した抵抗を生む。

ダッシュポットはしばしば一方向には機械的なバイパスを使用し、 一方向には制約を受けずに早く動き、逆方向にはゆっくり動く。 これにより、例えば扉は抵抗なく素早く開けることができるが、ダッシュポットを使用してゆっくり閉まる。 油圧ダッシュポットの場合には、この抵抗なしの動作は一方向の逆止弁を使用して、達成され、 流体がダッシュポットの粘性摩擦を回避する。 非油圧のダッシュポットは一方向の自由な動きを与えるために歯止め ( ラチェット、ratchet) を使用することができる。

応用

ダッシュポットはドアクローザー (door closer) の普通の部品で扉がバタンと閉まるのを防止している。 バネが扉を閉める力を注ぎ、ダッシュポットが流体をタンクの間の開口部 (開口部はしばしば調節可能) を通すようにし、 これにより扉の動きが遅くなる。

家電製品 (consumer electronics) ではしばしばダッシュポットを使用し、 CD ドライブ等やコントロール・パネルが掛け金を外した時に、 突然に開くことが望ましくない時に使用されている。 ダッシュポットは装置が完全に開くまでは安定してゆっくりとした動きを提供する。

ダッシュボットはダンパーやショック・アブソーバーに普通に使用される。 自動車のショック・アブソーバーの油圧シリンダーはダッシュポットである。 ダッシュポットはキャブレーター (気化器、carbureter) にも使用され、 スロットル・レバーが復帰する時にスロットルが完全に閉鎖されるまでのクッションを与え、 ゆっくりと完全閉鎖し、排ガスを減少している。 英国の SU キャブレーターの主ピストンには段付きの針がある。 この針は燃料が流れる開口部に置かれている。 吸気負圧 (manifold vacuum) はこのピストンがもっと多くの燃料を気流 (airflow) に載せるようにしている。 SU のダッシュポットには固定された油圧ピストンがあり、 主ピストンが上方に動くときにはダンパーとなり、 ピストンのバルブは主ピストンが復帰する時にダンパーを無効にする。


ゼニス・ストロンバーグ・キャブレーター
のダッシュポット

大きな力と高速度はダッシュポストにより制御される。 例えばダッシュポットは航空母艦の蒸気カタパルトを停止するのに使用される。

リレー (継電器、relay) は流体を満たしたピストン (流体が遅く流れるようにしたもの) を利用して、 長い遅延をさせることができる。 電気的スイッチ装置は、過電流感知システム (overcurrent sensing system) にダッシュポットを使用して、 反応速度を (複数の) 短いイベントに切り詰めて、 過渡状態の時に、鋭敏さを減少させて誤動作を防ぎ、 一方で持続する負荷には鋭敏のままにすることができる。 別の応用に電気回路の閉鎖と開放を遅延させることがある。 このようなダッシュポット・タイマーは階段の照明に使用できる。

訳注
階段の照明に使用されたのは集合住宅におけるものです。 住人は誰も消そうとしないからです。一昔前の駅のトイレの水道も押すと 一定時間水が流れるものがありましたが、これも同じ発想 (仕組みも同じ) と思われます。 しかし最近はセンサーが普及したのでこれは時代遅れになっています。

内燃エンジンのアンチ・エンスト機構は低回転の時にエンジン停止を阻止することができる。 アンチ・エンスト機構はダッシュポットを使用してスロットルの最後の閉鎖動作を阻止する。

粘弾性 (viscoelasticity)

ダッシュポットは筋肉組織のような粘弾性の振舞いを持つ材質のモデルを作ることに使用される。 マックスウェルと ケルビン- フォークト (Kelvin-Voigt) の粘弾性のモデルはそれぞれ直列と並列にしたバネとダッシュポットを使用する。 ダッシュポットを含んだモデルは固体の振舞いに時間に依存する粘性を追加し、 クリープ (creep) や 応力緩和 (stress relaxation) のような複雑な振舞いをさせることができる。