JP3135179B2 - 緩衝装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特にコイルスプリング
の締め付け力により制動する緩衝装置の改良技術に関す
る。

【０００２】

【従来技術】この種の緩衝装置には、ハウジングに内蔵
されて一端側に巻回部を有する回転部材と、前記巻回部
の外周に巻き付け配置されるとともにその一端をハウジ
ングの固定側に係止したコイルスプリングとを主体と
し、前記回転部材の他端側に回転体を軸を介して枢支し
て、前記コイルスプリングの締め付け力により回転体の
回転速度を制動するものがある。なお、回転体は機器類
の蓋などであり、通常、ばねなどの付勢手段によって一
方向に付勢された状態に枢支され、緩衝装置を付設して
制動された回転作動を得ることによって機器類側に勢い
よく衝突するのを防いだり、高級化を図る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の緩衝装置にあっ
ては、回転部材がコイルスプリングの巻き方向に回転さ
れるときにコイルスプリングは更に締まってその制動力
が多少大きくなるものの、コイルスプリングの締め付け
摩擦抵抗はばね特性が同じならば巻回部に対する使用コ
イル径によりほぼ決まる。したがって、コイルスプリン
グの締め付け摩擦抵抗を大きくする場合にはコイルスプ
リングを交換しなければならず、また微調整が不可能で
あった。しかも、機能的にはコイルスプリングが初期段
階ではそれなりに安定した締め付け摩擦抵抗を与える
が、長期使用によってそのばね特性が低下したり、巻回
部が摩耗により径変化して次第に弱くなる。このような
場合、各種の機器に組み込まれた緩衝装置自体を取り外
して交換しなければならなかった。

【０００４】本発明は、前記問題に鑑みなされたもの
で、その目的はコイルスプリングの締め付けを利用した
緩衝装置であって、その制動力を簡易構成により増大で
き、微調整も容易に行えることができるようにすること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ハウジング内に配置されて一端側に巻回部
を設けた回転部材と、前記巻回部の外周に巻き付け配置
されるとともにその一端をハウジングの固定側に係止し
たコイルスプリングとを備え、前記回転部材の他端側に
蓋などの回転体を軸を介して枢支し、前記コイルスプリ
ングの締め付け力により回転体の回転を制動する緩衝装
置であって、前記巻回部は、筒状をなして複数のスリッ
トを軸方向に形成する一方、巻回部開口から内部に押し
込められる略円錐台状のテーパー部材を有し、前記テー
パー部材の押し込めにより拡径可能になっていることを
要旨としている。また、以上の緩衝装置において、テー
パー部材は、位置移動手段により巻回部内へ押し込めら
れて巻回部の外径を任意に調整可能であることがより好
ましい。

【０００６】

【作用】上記緩衝装置によれば、巻回部の径は、スリッ
トを介して拡径または縮径が容易に構成されて、テーパ
ー部材の押し込め量に応じて任意に調整される。したが
って、コイルスプリングは、巻回部がテーパー部材のく
さび作用によって拡径されるとそれに比例してその締め
付け摩擦抵抗を増大する。また、前記テーパー部材は、
巻回部内で共回り可能な構成以外に、共回りしないよう
にハウジング側に固定することも可能である。後者の場
合、巻回部にはテーパー部材の押し込めによる接触摩擦
抵抗も作用し、かつこの接触摩擦抵抗もテーパー部材の
くさび作用に比例して大きくなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を好適な２つの具体例に基づい
て説明する。図１から図３は本発明の第１実施例として
の緩衝装置を示している。第１実施例の緩衝装置は、図
３の如く機器Ａ側に直接ないしは取付ブラケットなどを
用いて設置される概略筒形のハウジング１内に構成部材
を直列に組み込んだ例である。ここでの構成部材は、図
１の如く回転体である蓋Ｂなどを軸Ｃを介して連結する
軸受け部材２と、軸受け部材２を一方向へ付勢するため
のコイルスプリング３と、軸受け部材２の一端部に固定
された回転部材４と、回転部材４の巻線部５内に押し込
められるテーパー部材６と、巻回部５の外周に締め付け
配置されるコイルスプリング７と、テーパー部材６に付
設される位置移動手段８などからなる。

【０００８】軸受け部材２は、一端近傍の外周にフラン
ジ部２ｃを有しており、一端側の係合孔２ａに軸Ｃを差
し込んで固定するとともに、他端側の径小段部２ｂを利
用して回転部材４と連結される構造である。そして、ハ
ウジング１に対して、軸受け部材２はその一端がハウジ
ング１の一端貫通孔１ａから外部へ突出配置される一
方、その外周部分がハウジング１内壁に固定される支持
リング９を挿通して回転自在に支持され、またフランジ
部２ｃが支持リング９とハウジング１の一端面との間で
位置規制された状態に組み込まれる。支持リング９の内
側端面に係止孔９ａが設けられている。そして、コイル
スプリング３は、その一端３ａがその係止孔９ａに係止
され、他端３ｂが回転部材４に設けられたフランジ部４
ａの係止孔４ｂに係止することにより、軸受け部材２を
所定のばね圧で一方向へ付勢している。さらに、支持リ
ング９とフランジ部２ｃとの対抗端面には嵌合可能な１
個の凹部９ｂと凸部２ｄとが設けられており、この嵌合
によって軸受け部材２の回転を所定回転位置で止めてお
くよう構成されている。

【０００９】回転部材４は略筒状であり、巻回部５を一
体に有している。片側外周にはフランジ部４ａが一体に
形成され、ここに係止孔４ｂが設けられている。片側内
周は係合孔４ｃに形成され、ここに径小段部２ｂを押し
込んで固定することにより軸受け部材２に連結される。
巻回部５は、その内周がテーパ面５ａに形成されるとと
もに、周囲部分がスリット５ｂにより区画された複数の
分割片から構成されている。テーパー面５ａは、巻回部
５の開口端面から係止孔４ｃ側へ行くに従って径小とな
る内向き傾斜である。スリット５ｂは、この例では４本
を形成して周囲部分を４等分したが、３本ないしは４本
以上を設けてもよく、要は円錐台状のテーパー部材６を
巻回部５内であるテーパー面５ａに押し込めたときに巻
回部５を弾性的に拡径可能にするものである。

【００１０】そして、巻回部５の外周には制動用のコイ
ルスプリング７が巻き付けられ、その一端７ａがハウジ
ング１の他端内部に組み込まれた保持部材１０の係止孔
１０ａに固定されている。保持部材１０は、外周に突出
した複数の爪１０ｂを有し、ハウジング１の内部に押し
入れられ、爪１０ｂがハウジング１側の係合溝１ｂと係
合した状態でハウジング１に対して不動状態に一体化さ
れる。また、保持部材１０の内周１０ｃは角孔断面に形
成されており、ここにテーパー部材６の一部が移動自在
に遊嵌されるとともに位置移動手段８が組み込まれる。
テーパー部材６は、巻回部５のテーパー面５ａに対応す
る円錐台状の本体を主体とし、この本体外側部分が内周
１０ｃと遊嵌する角形状に形成されている。

【００１１】位置移動手段８において、図１では固定側
のナット１１および移動側のボルト１２とからなる。す
なわち、ナット１１は保持部材１０の内周に溶着などで
固定されており、このナット１１にボルト１２が螺入さ
れる。ボルト１２はその螺入操作によって移動されつつ
テーパー部材６をその外端面から押し、テーパー部材６
を押し込め方向へのみ位置移動する。

【００１２】図２は位置移動手段８の変形例である。同
図の位置移動手段１８は、テーパー部材６を押し込め方
向へ移動可能にし、かつ、引き抜き方向へも移動可能に
した例である。この場合は、保持部材１０の内周１０ｃ
は円形であり、テーパー部材６の外側部分が回転自在に
遊嵌される。また、ボルト１３の先端部分がテーパー部
材６に固定される一方、固定側のナット１４と共にロッ
ク用のナット１５を使用している。ボルト１３を正・逆
転操作することにより、テーパー部材６がボルト１３の
移動に連動して位置移動され、移動後にナット１５によ
ってボルト１３の空転がロックされる。

【００１３】以上の緩衝装置は、図３に例示されるよう
に機器Ａ側に直接ないしは取付ブラケットなどを用いて
設置され、軸受け部材２に対し蓋Ｂを軸Ｃを介して連結
支持してその蓋Ｂの回転速度を制動する。なお、軸Ｃ
は、蓋Ｂに一体に設けられたり、軸受け部材２に一体に
設ける以外に軸部材を使用することも可能である。ま
た、付勢手段用のコイルスプリング３と制動用のコイル
スプリング７とは使用態様に応じ、両者のばね巻き方向
が同じ方向に巻かれる場合と、両者のばねが巻き方向が
逆方向に巻かれる場合とがある。

【００１４】（両コイルスプリングが同じ方向に巻かれ
ているケース）このケースには、コイルスプリング３が
蓋Ｂを閉方向へ付勢している場合と、蓋Ｂを開方向へ付
勢している場合とがある。後者の例としては、蓋Ｂが比
較的重くて、蓋Ｂの自重で閉状態を保持し、開操作を弱
い力で行えるようにするときである。このような場合、
コイルスプリング７の制動力は、回転部材４が軸受け部
材２と結合されて連動し、かつ、コイルスプリング７が
コイルスプリング３と同じ巻き方向になっているので、
コイルスプリング３がその付勢方向に作動される過程、
すなわち前者では蓋Ｂを開けた後、再び閉操作するとき
にその回転速度を所定の制動された速度に制御し、後者
では蓋Ｂを開操作するときにその回転を制動された速度
に制御する。なお、コイルスプリング３がその復帰モー
メントを増加する過程では、コイルスプリング７の制動
力は締め付けと逆方向となるので弱いものとなる。

【００１５】（両コイルスプリングが逆方向に巻かれて
いるケース）このケースにおいても、コイルスプリング
３が蓋Ｂを閉方向へ付勢している場合と、蓋Ｂを開方向
へ付勢している場合とがある。スプリング７の制動力
は、コイルスプリング７がコイルスプリング３と逆巻き
方向になっているので、コイルスプリング３がその復帰
モーメントを増加する方向に作動される過程、すなわち
前者では蓋Ｂを開操作するときに専らその回転速度を所
定の制動された速度に制御し、後者では蓋Ｂを閉操作す
るときに専らその回転を制動された速度に制御する。

【００１６】このようなコイルスプリング７の制動作用
に加え、本発明では、テーパー部材６のくさび作用によ
って巻回部５を拡径して、コイルスプリング７の締め付
け力を簡易に増大できる。この場合、その制動力は、コ
イルスプリング７の締め付け摩擦抵抗の増大と同時に、
テーパー部材６と接触しているテーパー面５ａにおける
接触摩擦抵抗も増大するので、２つの相乗作用によって
大きく変えることができる。したがって、本発明は、同
じ構成部材であってもその制動力をテーパー部材６の押
し込め量に応じて任意に設定できること、位置移動手段
１８の如く巻回部５の外径を任意に調整できるようにす
ることも容易なことから、製品性能として汎用性が得ら
れる。

【００１７】図４は本発明の第２実施例としての装置構
成を示している。この緩衝装置は、ハウジング２１内に
構成部材である付勢手段用のコイルスプリング３と制動
用のコイルスプリング７とを並列に組み込んだ一例であ
り、図１の構成部材と同等なものに同じ符号を使用し、
その要部構成のみ説明する。

【００１８】回転部材２４は、テーパー面２５ａおよび
スリット２５ｂを形成した巻回部２５とともに、軸Ｃを
連結する軸受け部２２を一体に有しており、ハウジング
２１に対して、軸受け部２２の外側部分がハウジング２
１の一端貫通孔２１ａから外部へ突出配置される一方、
保持部材１０との間に配置されるコイルスプリング２３
により回転自在に位置規制される。また、そのフランジ
部２４ａにあって、保持部材１０と対抗する端面には係
止孔２４ｂが設けられている。そして、コイルスプリン
グ３は、その一端３ａがその係止孔２４ｂに係止され、
他端３ｂが保持部材１０に設けられた係止孔１０ｄに係
止することにより、回転部材２４を所定のばね圧で一方
向へ付勢している。なお、フランジ部２４ａとハウジン
グ２１のフランジ部２１ｃとに嵌合可能な１個の凹部２
４ｂと凸部２１ｄとが設けられており、この嵌合によっ
て回転部材２４を所定回転位置で止めておくよう構成さ
れている。

【００１９】したがって、第２実施例のような緩衝装置
にあっては、第１実施例の作用効果に加え、並列構成に
よるコンパクト化が図られ、また構成部材の数を減少で
きる。このように、本発明は、上記２つの実施例に限定
されることなく、更に、その要部以外は適宜に変更ない
しは展開できるものである。例えば、テーパー部材６は
その本体周囲部に空気抜き用の溝６ａを形成して、押し
込み性を向上するとともに摩擦音を解消するようにして
もよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の緩衝装置で
は次のような効果が得られる。 コイルスプリングの締め付けを利用した緩衝装置で
あって、テーパー部材のくさび作用によって拡径される
巻回部によりコイルスプリングの締め付け摩擦抵抗を大
きくし、制動力を構成簡易で増大できる。 また、テーパー部材が回転部材と共回りしないよう
に構成することにより、コイルスプリングの締め付け摩
擦抵抗と同時に、テーパー部材の接触摩擦抵抗も得られ
るので、制動力をより一層増大できる。 しかも、テーパー部材を請求項２の如く押し込め方
向へ位置移動可能に設けることにより、その制動力を微
調整したり、変更することもできる。したがって、例え
ば、コイルスプリングのばね特性が長期使用などにより
低下しても、テーパー部材のくさび作用を利用して初期
制動力の大きさに再調整することも可能となる。これに
より、本発明は装置寿命を長くでき、汎用性が得られる
ことから商品価値を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例として示す緩衝装置の断面
図である。

【図２】前記緩衝装置の一部を変更した要部断面図であ
る。

【図３】本緩衝装置の使用態様を説明するための具体的
な配置例を示す図である。

【図４】本発明の第２実施例として示す緩衝装置の断面
図である。

【符号の説明】

１，２１ ハウジング ４，２４ 回転部材 ５，２５ 巻回部 ５ａ，２５ａ テーパー面 ５ｂ，２５ｂ スリット ６ テーパー部材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に配置されて一端側に巻回
   部を設けた回転部材と、前記巻回部の外周に巻き付け配
   置されるとともにその一端をハウジングの固定側に係止
   したコイルスプリングとを備え、前記回転部材の他端側
   に蓋などの回転体を軸を介して枢支し、前記コイルスプ
   リングの締め付け力により回転体の回転を制動する緩衝
   装置であって、 前記巻回部は、筒状をなして複数のスリットを軸方向に
   形成する一方、巻回部開口から内部に押し込められる略
   円錐台状のテーパー部材を有し、前記テーパー部材の押
   し込めにより拡径可能になっていることを特徴とする緩
   衝装置。
2. 【請求項２】 前記テーパー部材が、位置移動手段によ
   り巻回部内へ押し込められて巻回部の外径を任意に調整
   可能である請求項１に記載の緩衝装置。