JP4511168B2 - ダンパ - Google Patents

Description

本発明は、ダンパに関し、特にオリフィスを備えたピストンを摺合させると共に粘性流体を封入したシリンダを有するダンパに関するものである。

キャビネットの扉などが急閉して衝撃音を発することを防止するために、閉扉速度を減速するダンパをキャビネットの戸当たり部に設置することが知られている。

このような制動力を発生させるダンパとして、粘性流体を封入したシリンダと、シリンダ内を軸方向について２分割すると共に軸方向に連通するオリフィスを備えたピストンと、ピストンに連結されたピストンロッドとを有し、ピストンロッドと共にピストンがシリンダ内を軸方向に移動する際のオリフィスを通過する粘性流体の抵抗によって制動力（減衰力）を発生させるようにしたものが一般に知られている（特許文献１を参照されたい）。
特許第３４６５９７８号公報

上記のダンパは、粘性流体の流動抵抗が、ピストンの移動速度が高くなるに従って累進的に増大するという特性を利用するものであり、例えばドアの緩衝装置として用いると、緩慢な閉扉操作に対しては抵抗が少なく、急激な閉扉操作に対しては大きな制動力が作用するように構成することができる。

しかるに、制動力の設定は、専らピストンに設けるオリフィスの口径で行っており、低速時の操作力を適切に設定すると、高速時の制動力が不足気味になり、この反対に、高速時の制動力を適切に定めると、低速時の操作性が阻害されるといった不具合があり、要するに制動力のダイナミックレンジを広くとることは困難であった。

このような課題を解決し、ピストン速度の変化に対する制動力変化の比率を大きくし、その適合範囲を拡大し得るダンパを提供するために、第１の発明は、粘性流体を封入したシリンダ（３）と、該シリンダ内を軸方向について２分割すると共に軸方向に連通するオリフィス（１３）を備えたピストン（４）と、該ピストンに連結され、外端が前記シリンダより突出するピストンロッド（５）とを有し、前記ピストンロッドと共に前記ピストンが前記シリンダ内を軸方向に移動する際の前記オリフィスを通過する前記粘性流体の流動抵抗によって制動力を発生させるダンパ（１）であって、
前記シリンダ内に設けられ、前記ピストンロッドが前記シリンダから突出する方向に、前記ピストンロッドを付勢する第１圧縮コイルばね（７）を有し、
前記ピストンは、前記ピストンロッドと一体をなすとともに前記外端側に進むにつれて前記ピストンロッドの径方向に段階的に大きくなるインナ部材（４ａ）と、前記外端側に向けて開口する有底円筒状を呈し、その底部において前記インナ部材の外周に軸方向移動可能に装着されたアウタ部材（４ｂ）とからなり、これらインナ・アウタ両部材は、前記粘性流体が流動し得る空隙（Ｇ）をおいて相互に遊嵌すると共に第２圧縮コイルばね（１２）によって互いに離間する向きに弾発付勢されており、前記空隙は、前記アウタ部材内への前記インナ部材の突入量が増大すると狭くなるようにされており、前記オリフィスは前記底部に形成されていることを特徴とする。また、第２の発明は、第１の発明において、前記シリンダの内部にはアキュムレータ（８）が備えられていることを特徴とする。

このような本発明の請求項１の構成によれば、ピストンロッドの移動速度が比較的低い状態にあっては、圧縮コイルばねの弾発力によってインナ部材とアウタ部材との間の空隙が広い状態が保持され、粘性流体の流動抵抗が低く保たれるために操作性が損なわれずに済む。そしてピストンロッドの移動速度が所定値を超えてアウタ部材に作用する粘性流体の抵抗力が圧縮コイルばねの伸長力を上回ると、コイルばねが収縮してアウタ部材内にインナ部材が入り込む。するとインナ部材とアウタ部材との間の空隙が狭くなり、その空隙を通過する粘性流体の流動抵抗がより一層高まり、大きな制動力が発生することとなる。即ち、本発明により、ピストン速度の変化に対する制動力変化の比率を大きくしてダンパの適合範囲を拡大する上に多大な効果を奏することができる。

以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図１は、本発明が適用されたダンパの断面図である。このダンパ１は、底面が閉じられてその外端面にクッションゴム２が装着されたシリンダ３と、シリンダ３内に摺合したピストン４と、ピストン４に連結されたピストンロッド５と、ピストンロッド５の内端に設けられたばねリテーナ６とシリンダ３の底壁内面との間に縮設された第１圧縮コイルばね７と、シリンダトップ側に設けられたアキュムレータ８と、シリンダトップの開口を塞ぐキャップ９とからなっており、キャップ９の中心孔１０にオイルシール１１を介して挿通されたピストンロッド５がシリンダ３の外方へ突出している。またシリンダ３内には、適宜な粘度のシリコンオイルが封入されている。

ピストン４は、ピストンロッド５の内端部と実質的に一体をなすインナ部材４ａと、インナ部材４ａの外周面と所定の空隙Ｇをおいてインナ部材４ａに遊嵌され、且つシリンダ３の内周面に摺合したアウタ部材４ｂとからなり、インナ部材４ａとアウタ部材４ｂとの間には、両者を軸方向について離間させる向きに弾発付勢する第２圧縮コイルばね１２が装着されている。ここでインナ部材４ａの外径寸法は、外端側がより大きくなるように段階的に変化しており、アウタ部材４ｂ内へのインナ部材４ａの突入量が増えると、インナ部材４ａとアウタ部材４ｂとの間の空隙Ｇが狭くなるようにしてある。またアウタ部材４ｂは有底円筒状をなし、その底壁にはシリコンオイルを流過させるための適宜な口径のオリフィス１３が形成されている。

アキュムレータ８は、適度な弾発力を有し且つ所定の圧力が加わると縮むような発泡性合成樹脂材で円筒形に形成されており、シリンダトップ側の内周面にリテーナ１４を介して保持されている。

次に本発明によるダンパの作動要領について説明する。

通常は、図１に示すように、第１圧縮コイルばね７の弾発力でピストンロッド５はキャップ９の中心孔１０から外に突き出している。またピストン４のアウタ部材４ｂは、第２圧縮コイルばね１２の弾発力でピストンロッド５の内端側に設けられたばねリテーナ６に突き当たって抜け止めされている。

なお、シリンダ３は、例えばキャビネットの側壁内面に適宜な手段を用いて固定されている。

この状態からキャビネットのドアをゆっくり閉じると、ドアの内面に押されたピストンロッド５が、第１圧縮コイルばね７の弾発力に抗してシリンダ３内に押し込まれる。この際、ボトム側のシリコンオイルが、ピストン４のアウタ部材４ｂのオリフィス１３及びアウタ部材４ｂとインナ部材４ａとの空隙Ｇを経てトップ側へ移動し、このときのシリコンオイルの流動抵抗でピストンロッド５に加わるエネルギが減衰される。この状態では、アウタ部材４ｂとインナ部材４ａとが第２圧縮コイルばね１２の弾発力で離間しており、アウタ部材４ｂとインナ部材４ａとの間の空隙Ｇが広く保持されているので、制動力は低い範囲に保たれる。

なお、ピストンロッド５がシリンダ３内に入り込むと、その分シリンダ３の内容積が減少してシリコンオイルの封入圧が高まるが、これは発泡性合成樹脂材で形成されたアキュムレータ８の圧縮変形で吸収される。

さて、シリコンオイルの流動抵抗はピストン速度に対して累進的に増大するので、例えばある速度以上でピストン４が移動する時のアウタ部材４ｂに加わるシリコンオイルの抵抗で第２圧縮コイルばね１２が縮むように設定しておくと、ある速度以上でアウタ部材４ｂが動き難くなるので第２圧縮コイルばね１２が収縮し、図２に示したように、インナ部材４ａがアウタ部材４ｂ内に入り込むことになる。するとインナ部材４ａとアウタ部材４ｂとの間の空隙Ｇが狭くなるので、シリコンオイルの流動抵抗による制動力が高まる。

このようにして、本発明によれば、可変オリフィスによる制動力の切り替えを行う速度検知に圧縮コイルばね１２を用いたので、雰囲気温度の変化による切り替え速度の変動が比較的少なくて済むように構成することができる。

また相対的に軸方向移動する２つの部材、即ちインナ部材４ａとアウタ部材４ｂとの間の空隙Ｇで可変オリフィスを構成するので、ピストンロッド５の速度変化に応じた減衰力の変化幅を広くすることができるため、作動特性の設定自由度を高めることができる。

このように本発明によるダンパによれば、速度変化に対応した減衰力変化の幅を大きくすることができるので、ダンパの適合範囲を拡大し、仕様の違いにも容易に対応可能となる。

低速作動時のダンパの断面図である。 高速作動時のダンパの断面図である。

符号の説明

１ ダンパ
３ シリンダ
４ ピストン
４ａ インナ部材
４ｂ アウタ部材
５ ピストンロッド
１２ 第２圧縮コイルばね
１３ オリフィス
Ｇ 空隙

Claims (2)

1. 粘性流体を封入したシリンダと、該シリンダ内を軸方向について２分割すると共に軸方向に連通するオリフィスを備えたピストンと、該ピストンに連結され、外端が前記シリンダより突出するピストンロッドとを有し、前記ピストンロッドと共に前記ピストンが前記シリンダ内を軸方向に移動する際の前記オリフィスを通過する前記粘性流体の流動抵抗によって制動力を発生させるダンパであって、
   前記シリンダ内に設けられ、前記ピストンロッドが前記シリンダから突出する方向に、前記ピストンロッドを付勢する第１圧縮コイルばねを有し、
   前記ピストンは、前記ピストンロッドと一体をなすとともに前記外端側に進むにつれて前記ピストンロッドの径方向に段階的に大きくなるインナ部材と、前記外端側に向けて開口する有底円筒状底部を呈し、その底部において前記インナ部材の外周に軸方向移動可能に装着されたアウタ部材とからなり、これらインナ・アウタ両部材は、前記粘性流体が流動し得る空隙をおいて相互に遊嵌すると共に第２圧縮コイルばねによって互いに離間する向きに弾発付勢されており、前記空隙は、前記アウタ部材内への前記インナ部材の突入量が増大すると狭くなるようにされており、前記オリフィスは前記底部に形成されていることを特徴とするダンパ。
2. 前記シリンダの内部にはアキュムレータが備えられていることを特徴とする、請求項１に記載のダンパ。

Images