JP2007270951A - 速度応答型ダンパ及び衝撃吸収ダンパ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】空気の破裂音を低減できるとともに、負荷が急変した場合でもピストンロッドが傾くことのない速度応答型ダンパを提供すること。
【解決手段】流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿嵌されるとともに流体の通過するオリフィスを有するピストンと、一端が前記ピストンに固定されるとともに他端が前記シリンダの外部まで延設されたピストンロッドと、前記シリンダ内に配設されるとともに、ピストンに対して所定範囲で移動可能に付設され、前記ピストンを通過する流体量を調整するスライダとを備えた速度応答型ダンパであって、前記ピストンの先端側に前記オリフィスを形成したので、空気の破裂音の低減を図るとともに、オイルの渦や滑りを未然に防止し、ピストンロッドの傾きを防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダー型のオイルダンパに関し、特にピストンが高速で変位した際にオリフィスを通過する空気の破裂音の低減と、急激な反発力が発生しないようにした速度応答型ダンパ及びこれを使用した衝撃吸収ダンパ装置に関するものである。
一般に、シリンダー型オイルピストンダンパーは、反発力を変化させるためにシリンダの内径を部分的に変化させる構造のものが提出されている。例えば、特開２００４−２８１６７号公報に開示されたものは、シリンダの端部を拡径して拡径部を形成し、その拡径部内に大きなバネ力のリバウンドスプリングを設け、ピストンが拡径部に来た際にバネ力によって反発力を得る構成である。
また、図１４に示すようにシリンダ１に内装されたピストン２に形成された液体の通過するオリフィス３がピストンの後端側に形成されていた。
特開２００４−２８１６７号公報
しかし、このような構成のシリンダー型オイルピストンダンパーは、シリンダの内径が部分的に変化するために、ロッドにかかる負荷が急変した場合に作動流体に気泡が生じる虞れが存在した。作動流体に気泡が生じると左右のバランスが崩れてピストンロッドが傾く不具合があった。また、図１４に示す例では、発生した気泡がピストン２のオリフィス３を通過した後に破裂して破裂音が生じる等の不具合が存在した。
この発明は、上記に鑑み提案されたもので、ピストン通過時の空気の破裂音を低減できるとともに、ロッドにかかる負荷が急変した場合にもピストンロッドが傾くことのない速度応答型ダンパを提供することを目的とするものである。
前記目的を達成するために、本発明は流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿嵌されるとともに流体の通過するオリフィスを有するピストンと、一端が前記ピストンに固定されるとともに他端が前記シリンダの外部まで延設されたピストンロッドと、前記シリンダ内に配設されるとともに、ピストンに対して所定範囲で移動可能に付設され、前記ピストンを通過する流体量を調整するスライダとを備えた速度応答型ダンパであって、前記ピストンの先端側に前記オリフィスを形成したことを特徴としている。
また、本発明において、前記スライダは内周に複数の整流突片を備えたことを特徴としている。また、本発明において、前記整流突片は、断面が富士山形状に構成されたことを特徴とする。
また、本発明において、前記整流突片は先端にテーパ部分を有することを特徴とするものである。
また、本発明において、前記ピストンとスライダは、離隔する方向にバネ付勢されており、ピストンが高速で前進した際に、前記スライダがバネ力に抗して後退することを特徴とするものである。
また、本発明は以上に述べた速度応答型ダンパを引き戸、吊り戸、開閉扉に組み込んだ引出組込型の衝撃吸収ダンパ装置である。
この発明は前記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。
本発明では、流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿嵌されるとともに流体の通過するオリフィスを有するピストンと、一端が前記ピストンに固定されるとともに他端が前記シリンダの外部まで延設されたピストンロッドと、前記シリンダ内に配設されるとともに、ピストンに対して所定範囲で移動可能に付設され、前記ピストンを通過する流体量を調整するスライダとを備えた速度応答型ダンパであって、前記ピストンの先端側に前記オリフィスを形成したので、オイルの渦や滑りを未然に防止し、反発力の急変やピストンロッドの傾きを防止することができる。また、空気の破裂音を低減することができる。
また、本発明において前記スライダは内周に複数の整流突片を備えたので整流効果が増して、オイルの渦や滑りを防止することができる。
また、本発明において前記整流突片は、断面が富士山形状に構成されたので、整流効果が増して、オイルの渦や滑りを防止することができる。
また、本発明では、前記整流突片は先端にテーパ部分を有するので、オイルの整流効果を向上することができる。
また、本発明において、前記ピストンとスライダは、離隔する方向にバネ付勢されており、ピストンが高速で前進した際に、前記スライダがバネ力に抗して後退するので、高速作動時に反発力の急変やピストンロッドの傾きと云う不具合を解消することができる。
また、本発明の速度応答型ダンパを引き戸、吊り戸、開閉扉に組み込んだ引出組込型の衝撃吸収ダンパ装置とすれば、引き戸等の開閉の際のこけを未然に防止することができる。
本発明は、ピストンの先端側にオリフィスを設け、ピストンの環状部内で空気の破裂を起こさせるので、発生する破裂音の低減を図るとともに、ピストンを通過する流体量を調整できるスライダの内周に複数の整流突片を備えたので、高速作動時に反発力の急変やピストンロッドの傾きを防止できる。
以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係る速度応答型ダンパの全体構成を示す断面図、図２は本発明の速度応答型ダンパの一例を示す分解図、図３は本発明の速度応答型ダンパの作動状態を示す断面図である。ここで、速度応答型ダンパ１０は、流体が封入されたシリンダ１１と、前記シリンダ内に摺動自在に挿嵌されるとともに流体の通過するオリフィス１９ａを有するピストン１３と、一端が前記ピストン１３に固定されるとともに他端が前記シリンダ１１の外部まで延設されたピストンロッド１４と、前記シリンダ１１内に配設されるとともに、ピストン１３に対して所定範囲で移動可能に付設され、前記ピストン１３を通過する流体量を調整するスライダ１５とを備えた速度応答型ダンパであって、前記ピストン１３の先端側に前記オリフィス１９ａを形成している。
ピストン１３は、図９〜図１１に示すように中心にピストンロッド１４の挿通される挿通孔１８を有している。挿通孔１８は、大径部１８ａと小径部１８ｂを有しており、ピストンロッド１４の先端近傍に設けられた段部１４ａをこの小径部１８ｂが通過できない。また、ピストンロッド１４の先端溝１４ｂには、係止リング１７が係合されており、ピストン１３をピストンロッド１４に固定する。
ピストン１３の環状部１９の外径は、シリンダ１１の内径より小さく形成されており、流体が通過可能となっている。また、図９〜１１に示すように、環状部１９の前方端面には、流体の通過するオリフィス１９ａが形成されており、環状部内側に形成された拡大凹部１９ｃに連通している。更に、環状部１９には軸線方向に複数のリブ１９ｂが形成されている。本実施例では、９０度間隔で４個形成されている。また、ピストン１３は、第１小径部２０と第２小径部２１を有しており、ここにスライダ１５を摺動可能に挿通する。
スライダ１５は、図６〜図８に示すように一端の開放した有底の円筒状に形成されており、底部２２の中心に形成された挿通孔２３でピストン１３の第２小径部２１に挿通される。また、底部２２には、流体を通過させるための通過孔２４が複数形成されている。本実施例では、通過孔２４は長穴状に形成されているが、円形であってもよい。更に、スライダ１５の内周壁には、軸線方向に沿って複数の整流突片１６が形成されている。図５、６に示すように整流突片１６は、断面が富士山形状に構成されている。つまり、なだらかな曲線でスライダ１５の内周壁から立設されている。また、整流突片１６は、先端部に面取りされたテーパ部分１６ａを有している。
また、アキュムレータ２８は、図１〜図３に示すように中央にインナーライナー２７、外周部に弾性を有する円筒状部材２８ａを備え、両者の間に凹部２９が形成されている。
以上のように構成されたピストン１３およびスライダ１５は、図３、４等に示すようにピストンロッド１４の先端近傍にコイルスプリング２６を介して組み付けられ、先端から挿入される係止リング１７で係止される。また、シリンダ１１の基端部分には、一体に組立てられたアキュムレータ２８をピストンロッド１４が押し込まれた後に装着することができる。アキュムレータ２８を構成するインナーライナー２７は、ピストン１３の後退位置を定めるとともに、アキュムレータ２８との間に形成される凹部２９の流体が溜められる。また、インナーライナー２７の後端には、オイルシール３３を介してキャップ３４が嵌合されている。このように構成されたアキュムレータ２８は、一体的に組み付けた後に、ピストンロッド１４の後端から組み付けることができるので、生産性を向上するとともに小スペース化を達成することができる。
インナーライナー２７は、通路２７ａを有しており、この通路を介して流体が凹部２９内に流れ込む。オイルシール３３は、ピストンロッド１４の周囲に配設されており、シリンダ１１から流体が漏れるのを防止している。
次に本発明の速度応答型ダンパの動作について説明する。先ず、図１に示すピストン１３が後退した位置において、ピストンロッド１４に何の負荷もかかっていない場合、ピストン１３とスライダ１５はコイルスプリング２６の付勢力によって離隔している。この状態でピストンロッド１４に矢印Ｘ方向の急激な負荷が加わると、図４に示すようにピストン１３が前進するとともに、スライダ１５がコイルスプリング２６の付勢力に抗して後退する。ピストン１３はスライダ１５の内部に入り込み、シリンダ１１内の流体は通過孔２４、整流突片１６の周囲を通過して、環状部１９の先端に形成されたオリフィス１９ａ、インナーライナー２７の通路２７ａを経てアキュムレータ２８に至る。したがって、急激な負荷が加わった場合には、より大きな反発力を得ることができる。またこの際に、オリフィス１９ａが先端側に形成されているので、ピストン通過時の初期段階で制動抵抗を発生させ、オリフィス通過後の空気の破裂がピストン１３の内部（拡大凹部１９ｃ）で発生し、破裂音が外部まで伝わり難い。更に、整流突片１６によって渦や気泡の発生が防止されるので、ピストンロッド１４が傾くなどの不具合が解消される。ピストンロッド１４に緩やかな負荷が加わった場合、ピストン１３とスライダ１５の間隔はコイルスプリング２６によって保持されているので、通常の反発力が得られる。
図３は、本発明の速度応答型ダンパが収縮した状態を示す断面図である。この状態でピストンロッド１４の矢印Ｙ方向の負荷が加わると、流体はピストン１３のオリフィス１９ａ、整流突片１６の周囲、スライダ１５の通過孔２４を通過して流れる。作動流体は、整流突片１６の周囲を流れるので、渦や気泡の発生が防止される。
図１２は、本発明の他の実施例を示すピストンの側面図、図１３はその斜視図である。本実施例において、ピストン４０は、中心にピストンロッド１４の挿通される挿通孔１８を有している。挿通孔１８は、大径部１８ａと小径部１８ｂを有しており、前述したピストンロッド１４の先端近傍に設けられた段部１４ａをこの小径部１８ｂが通過できない。
ピストン１３の環状部１９の外径は、シリンダ１１の内径より小さく形成されており、流体が通過可能となっている。また、図１２に示すように、環状部１９の前方端面には、流体の通過するオリフィス１９ａが形成されており、環状部内側に形成された拡大部１９ｄに連通している。更に、環状部１９の後端側には、円弧状の凹部４１が形成されている。また、ピストン４０は、第１小径部２０とこれより細い第２小径部２１を有しており、ここにスライダ１５を摺動可能に挿通することができる。
以上のように構成されたピストン４０は、ピストンが前進する先端側にオリフィス１９ａが設けられるとともに、環状部１９の内側に拡大部１９ｄが形成されたので、オリフィスを空気が通過する際の破裂が環状部１９の内側で発生し、空気の破裂音が外部に伝達するのを低減することができる
また、本発明の速度応答型ダンパは、建具における引き戸、吊り戸、開閉扉等に組み込んで引出組込型の衝撃吸収ダンパ装置として使用することができる。引き戸等の衝撃吸収ダンパ装置として使用した場合、戸を急激に開閉した際にも反発力の発生を緩和して、扉のこけを抑制するとともに減衰力を損なうこともない。
図１は、本発明に係る速度応答型ダンパの全体構成を示す断面図である。 図２は、同速度応答型ダンパの一例を示す分解図である。 図３は、同速度応答型ダンパの作動状態を示す断面図である。 図４は、同速度応答型ダンパにおけるピストンとスライダとの関係を示す要部拡大断面図である。 図５は、図４のＡ−Ａ線断面図ある。 図６は、スライダの拡大背面図である。 図７は、スライダの拡大縦断面図である。 図８は、スライダの拡大正面図である。 図９は、ピストンの拡大正面図である。 図１０は、ピストンの拡大一部断面図である。 図１１は、ピストンの拡大背面図である。 図１２は、本発明の他の実施例を示すピストンの側面図である。 図１３は、本発明の他の実施例を示すピストンの斜視図である。 図１４は、従来のダンパの一例を示す要部断面図である。
符号の説明
１０ 速度応答型ダンパ
１１ シリンダ
１３、４０ ピストン
１４ ピストンロッド
１５ スライダ
１６ 整流突片
１７ 係止リング
１８ 挿通孔
１９ 環状部
１９ａ オリフィス
１９ｂ リブ
１９ｃ 拡大凹部
１９ｄ 拡大部
２０ 第１小径部
２１ 第２小径部
２２ 底部
２３ 挿通孔
２４ 通過孔
２６ コイルスプリング
２７ インナーライナー
２８ アキュムレータ
２９ 凹部
３３ オイルシール
３４ キャップ
４１ 凹部

Claims (6)

  1. 流体が封入されたシリンダと、
    前記シリンダ内に摺動自在に挿嵌されるとともに流体の通過するオリフィスを有するピストンと、
    一端が前記ピストンに固定されるとともに他端が前記シリンダの外部まで延設されたピストンロッドと、
    前記シリンダ内に配設されるとともに、ピストンに対して所定範囲で移動可能に付設され、前記ピストンを通過する流体量を調整するスライダとを備えた速度応答型ダンパであって、
    前記ピストンの先端側に前記オリフィスを形成したことを特徴とする速度応答型ダンパ。
  2. 前記スライダは内周に複数の整流突片を備えたことを特徴とする請求項１に記載の速度応答型ダンパ。
  3. 前記整流突片は、断面が富士山形状に構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の速度応答型ダンパ。
  4. 前記整流突片は、先端にテーパ部分を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の速度応答型ダンパ。
  5. 前記ピストンとスライダは、離隔する方向にバネ付勢されており、ピストンが高速で前進した際に、前記スライダがバネ力に抗して後退することを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載の速度応答型ダンパ。
  6. 請求項１〜５の何れか１に記載の速度応答型ダンパを引き戸、吊り戸、開閉扉に組み込んだ引出組込型の衝撃吸収ダンパ装置。
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