JP4580595B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対的に接離可能に配設された２つの物体の相互間における衝突を緩衝するのに好適な緩衝器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、相対的に接離可能に配設された２つの物体の相互間における衝突を緩衝することのできる緩衝器が知られている。
【０００３】
このような従来の緩衝器として、引き戸を開閉するドアに用いられるものを例示して説明する。
【０００４】
一般に、戸枠に開閉可能な引き戸本体を取着した開く力を解除すると引き戸本体が自動的に閉鎖する自動閉鎖引き戸あるいは閉じる力を解除すると引き戸本体が自動的に開放する自動開放引き戸などの自動ドアにおいては、ドアの開閉時に戸枠に引き戸が衝突し、大きな音とともに衝撃が発止する。そこで、このような戸枠に引き戸が衝突する際の衝撃および衝撃音の発生を防止するために緩衝器が用いられている。この緩衝器としては、ゴム、樹脂およびこれらの発泡体、フェルトなどによって形成された単なるクッションが一般的であり、このクッションを、戸枠と引き戸本体との相互間の当接面の少なくとも一方に固着し、戸枠に引き戸が衝突した際の衝撃力をクッションの圧縮により吸収することで衝撃および衝撃音の発生を防止している。または、クッションのかわりに衝撃防止機能を発揮することのできるエアシリンダとピストンロッドとによって主として形成されているエアダンパを用いた緩衝器が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のクッションからなる緩衝器においては、ストロークが不十分で緩衝力が小さいという問題点があった。
【０００６】
また、前述したエアダンパを用いた緩衝器においては、必要十分な緩衝力を発揮することができるものの、構造が複雑で装置自身が長尺と成るため、緩衝器のコンパクト化が図れないという問題点があった。
【０００７】
そこで、簡単な構成で必要十分な緩衝力を容易に発揮することのできる緩衝器が求められている。
【０００８】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で必要十分な緩衝力を発揮できる緩衝器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明の緩衝器の特徴は、相対的に接離可能に配設されている２つの物体のいずれか一方に取付部材をもって固着される緩衝器本体と、他方に固着される被吸着部材とを有し、緩衝器本体は、ゴム弾性を呈する弾性体によって形成されたベローズと、ベローズの一端に設けられているフランジ状の取付部と、ベローズの他端に設けられている厚さ方向に貫通する吸気用開口部と、ベローズの他端の内側に配設されている吸着部材と、ベローズの内部の空気を少量ずつ外部に排出するための外部と連通されている排出用流路を有し、取付部材は、取付部を挟持するために、ベローズの外周に外嵌されている中心部にベローズ装着孔を具備する平板状の挟持体と、２つの物体のいずれか一方に固着されベローズの一端を閉塞する鉛直板部を具備するベローズの取付部より大きく形成された取付体とを有し、排出用流路は、取付部に形成された凹溝および貫通孔を具備しており、凹溝は、取付部の径方向に沿って延在するとともに、ベローズの一端側の開口が取付体の鉛直板部によって閉塞され、取付部の径方向に沿う一端部がベローズの内部に連通され他端部が貫通孔に接続されており、貫通孔は、取付部を厚さ方向に貫通するとともにベローズの一端側が取付体の鉛直板部によって閉塞されており、排出用流路の途中には、排出用流路を通過する空気の流量を一定に保持するためのオリフィスプレートが配設されており、２つの物体が緩衝器本体を介して当接した際に、吸気用開口部が被吸着部材によって閉塞可能に形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、２つの物体が緩衝器本体を介して当接すると、ベローズの吸気用開口部が被吸着部材によって確実に閉塞され、ベローズの内部の空気を封入する。また、ベローズは、２つの物体が緩衝器本体を介して当接する際の衝撃力によって軸方向に収縮するとともに、ベローズの内部に封入された空気は、加圧圧縮されてダンパ機能を発揮すると同時に排出用流路を介して少量ずつ外部に排出される。また、ベローズの内部から外部に排出される加圧圧縮された空気を外部に排出する際の流量は、排出用流路の途中に設けられているオリフィスプレートによってその流量が一定の値に制御される。すなわち、オリフィスプレートによって緩衝力が一定に制御できる。さらに、ベローズの内部に封入された空気は、衝撃力と緩衝力とのバランスがとれるまで少量ずつ外部に排出されるので、衝撃をソフトに緩衝することができる。さらにまた、当接した２つの物体が離間すると、吸気用開口部から外部の空気がベローズの内部に流入するので、ベローズの復帰動作を助長するように働く。したがって、簡単な構成で必要十分な緩衝力を発揮できる。
【００１０】
また、請求項２に係る本発明の緩衝器の特徴は、請求項１において、緩衝器本体のベローズが収縮した際に元の状態への復帰動作を助長するための圧縮ばねが配設されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、圧縮ばねは、収縮したベローズの復帰動作を迅速にできる。
【００１１】
また、請求項３に係る本発明の緩衝器の特徴は、請求項２において、緩衝器本体のベローズが螺旋状に形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、ベローズと圧縮ばねとのそれぞれの螺旋形状を雄ねじと雌ねじとの関係となるように構成することができるので、ベローズに対する圧縮ばねの一体的な装着を容易かつ確実にできるとともに、ベローズから圧縮ばねが脱落するのを容易に防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る緩衝器を自動開放引き戸に適用した実施形態を示すものである。
【００１４】
この自動開放引き戸Ａにおいては、図示しない戸枠の上部の下面にほぼ水平に取着されているガイドレールＢに対して、引き戸本体Ｃを走行ローラＤを介して走行自在に吊下支持して形成されている。この引き戸本体Ｃは、ばねあるいはゼンマイなどにより常に開放状態を保持するように形成されており、人手による操作などで図１の左方へ閉じられた場合、図示しないドアロックにより閉鎖状態を保持できるようになっている。そして、ドアロックを解除することで、引き戸本体Ｃがばねあるいはゼンマイなどの付勢力によって図１の右方へ走行して自動的に開放するようになっている。
【００１５】
本実施形態の緩衝器１は、相対的に接離する２つの物体を前記自動開放引き戸Ａの戸枠部と引き戸本体Ｃとしており、自動開放引き戸ＡのガイドレールＢの図１の右方に示す戸尻側に位置する右端部の下面に取付部材２Ａをもって配設された緩衝器本体２と、引き戸本体Ｃの戸尻側に位置する平坦な右端面の上部に配設された被吸着部材としての吸着片３とを有している。
【００１６】
この吸着片３は、メッキなどの防錆処理を施された金属などにより平板状に形成されており、図示しないねじ、接着剤、両面テープなどにより引き戸本体Ｃの右端面に固着されている。そして、吸着片３は、引き戸本体Ｃが図１の破線にて示すように、図１の右方に移動して開放状態とした場合、緩衝器本体２の左端部と当接するように配設されている。
【００１７】
つぎに、本実施形態の緩衝器１の緩衝器本体２について、図２および図３により詳しく説明する。
【００１８】
本実施形態の緩衝器１の緩衝器本体２は、その外周面が螺旋状に形成されたベローズ１１を有している。このベローズ１１は、その軸方向がガイドレールＢに沿った水平方向に延在しており、引き戸本体Ｃの走行方向に沿った水平方向に沿って伸縮自在とされている。このベローズ１１の素材としては、ゴム弾性を呈する弾性体、例えば、ゴム、樹脂、熱可塑性エラストマおよびこれらの発泡体を単独もしくは組み合わせてたものを例示できる。また、ベローズ１１の内部には、ベローズ１１と同様の螺旋状をなす圧縮ばね１２がベローズ１１の内部の螺旋溝に嵌合するように配設されている。
【００１９】
なお、ベローズ１１の形状としては、螺旋状に限らず、単なる蛇腹状としてもよい。また、圧縮ばね１２は、後述するように、収縮したベローズ１１の復帰動作を迅速に行うためのものであり、緩衝器１の仕様や設計コンセプトなどの必要に応じて有無を決定することができる。つまり、圧縮ばね１２を設けない構成としてもよい。
【００２０】
前記ベローズ１１の一端たる右端部には、径方向外側に向かって延出されたフランジ状の取付部１３が形成されており、この取付部１３は、後に詳述する一対の取付部材２Ａによって挟持されるようになっている。また、取付部１３の左端面の上部には、位置決め突起１４が形成されており、取付部１３の右端面の下部には、取付部１３の径方向に沿って延在するとともに図２の右側に開口している凹溝１５が形成されている。この凹溝１５の図２の右側の開口は、前記取付部材２Ａによって塞がれるようになっている。そして、凹溝１５は、その上端部がベローズ１１の内部に連通しており、下端部は、取付部１３の下部に形成されている厚さ方向に貫通する貫通孔１６に接続されている。また、凹溝１５の途中には、オリフィス用装着溝１７がその長手方向を、凹溝１５の長手方向と直交する方向に向けて設けられている。このオリフィス用装着溝１７には、凹溝１５を通過する空気の流量を一定に保持するためのオリフィスプレート１８が配設されている。
【００２１】
前記ベローズ１１の他端たる左端部の中心部近傍は、ベローズ１１の軸方向に対して直交する方向に延在する平坦面とされており、その中心には、厚さ方向に貫通する吸気用開口部１９が形成されている。この吸気用開口部１９は、その右端部がベローズ１１の内部に向かって延出された筒状に形成されている。また、ベローズ１１の左端部の内側には、吸着部材としてのリング状の永久磁石２０が配設されている。この永久磁石２０は、ベローズ１１の内部の左端部に装着された磁石保持板２１によって、ベローズ１１の内部の左端部に保持されている。また、磁石保持板２１の右端面には、圧縮ばね１２の左端が当接されている。なお、ベローズ１１の左端部に永久磁石２０を一体形成する構成としてもよい。
【００２２】
前記一対の取付部材２Ａは、ベローズ１１の外周に外嵌される挟持体３１と、ガイドレールＢに固着される取付体３２とを有している。一方の挟持体３１は、ベローズ１１の取付部１３より大きな平板状に形成されており、その中心部には、ベローズ１１が装着されるベローズ装着孔３３（図３）が形成されている。すなわち、挟持体３１は、ベローズ１１の外周に外嵌され、かつベローズ１１の取付部１３の左端面を覆うように当接可能とされている。なお、ベローズ１１の取付部１３の右端面は、厚さ方向に０．５ｍｍ程度の適宜な締め代の分が外部に露出されており、挟持体３１と取付体３２との間に取付部１３を挟持して図示しないねじなどにより螺締め圧縮することで、ベローズ１１の内部の空気が取付部１３の右端面と取付体３２の左端面との間から外部に漏洩するのを防止できるようになっている。
【００２３】
前記挟持体３１の上部側には、厚さ方向に貫通する位置決め孔３４が形成されており、この位置決め孔３４には、取付状態においてベローズ１１の取付部１３の左端面に突設されている位置決め突起１４が嵌合されるようになっている。また、挟持体３１の下部側には、消音器３５がその左端を突出するように一体的に配設されており、この消音器３５の右端上部には、貫通孔１６の左端部が当接されている。
【００２４】
他方の取付体３２は、図示しないねじなどによりガイドレールＢに固着される水平方向に延在する平板状の水平板部３６と、この水平板部３６の右端から下方に向けて延出され平板状の鉛直板部３７とにより、全体として正面ほぼ倒立Ｌ字状に形成されている。そして、鉛直板部３７は、ベローズ１１の取付部１３より大きく形成されており、ベローズ１１の図２の右側のすべての開口を閉塞している。
【００２５】
前記鉛直板部３７の左端面により覆われた凹溝１５、および鉛直板部３７の左端面により右端面が覆われた貫通孔１６より、本実施形態のベローズ１１の内部の空気を少量ずつ外部に排出するための外部と連通されている排出用流路３８が構成されている。
【００２６】
なお、排出用流路３８としては、ベローズ１１の内部の空気を少量ずつ外部に排出することのできる構成、例えばベローズ１１の取付部１３を径方向に貫通する孔などであってもよい。
【００２７】
さらに、本実施形態の緩衝器１のストローク、詳しくは、ベローズ１１の最大収縮長さは、６０ｍｍ程度に形成されている。
【００２８】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００２９】
本実施形態の緩衝器１においては、引き戸本体Ｃはドアロックを解除すると、ばねなどの付勢力によって自動的に閉状態から図１の右側に示す戸尻側に向かって開放方向に走行し、開動作の終期においてガイドレールＢに固定支持されている緩衝器本体２に当接する。
【００３０】
この時、引き戸本体Ｃに固着された被吸着部材としての吸着片３に、緩衝器本体２のベローズ１１の左端部の内側に配設されている吸着部材として永久磁石２０がその磁力によってベローズ１１を介して吸着する。これにより、ベローズ１１の左端面が吸着片３に確実に密着し、ベローズ１１の吸気用開口部１９が吸着片３によって確実に閉塞され、ベローズ１１の内部の空気を封入する。
【００３１】
また、ベローズ１１は、引き戸本体Ｃが緩衝器本体２に当接する際の衝撃力によって軸方向に収縮する。この時、ベローズ１１の内部に封入された空気は、引き戸本体Ｃが当接した際の衝撃により加圧圧縮されるとともに、排出用流路３８および消音器３５をこの順に経て少量ずつ外部に排出されるので、エアダンパ作用を発揮し引き戸本体Ｃの走行速度を減速する。さらに、ベローズ１１の内部に封入された空気の外部への排出は、衝撃力と緩衝力とのバランスがとれるまで継続し、衝撃力と緩衝力とのバランスがとれた時点で引き戸本体Ｃの走行を停止するように働く。また、ベローズ１１の内部に封入された空気を、排出用流路３８を介して外部に排出することで、引き戸本体Ｃの跳ね返りを防止できる。
【００３２】
よって、本実施形態の緩衝器１によれば、ベローズ１１の内部に封入された空気がエアダンパとして働き、衝撃を確実に緩衝することができ、しかも衝撃をソフトに緩衝することができる。
【００３３】
また、本実施形態の緩衝器１によれば、ベローズ１１の内部から外部に排出される加圧圧縮された空気を外部に排出する際の流量は、排出用流路３８の途中に設けられているオリフィスプレート１８によってその流量が一定の値に制御される。すなわち、オリフィスプレート１８によって緩衝力が一定に制御できる。
【００３４】
さらに、本実施形態の緩衝器１によれば、ベローズ１１の内部から外部に排出される加圧圧縮された空気の排出音は、消音器３５により確実に消音することができる。
【００３５】
また、本実施形態の緩衝器１によれば、引き戸本体Ｃを図１の左側に向けて閉鎖すると、圧縮ばね１２は、収縮したベローズ１１を伸張するように働くので、収縮したベローズ１１の復帰動作を迅速にできる。この時、吸着片３がベローズ１１の左端部から離間した時点で、吸気用開口部１９から外部の空気がベローズ１１の内部に流入するので、ベローズ１１の復帰動作をさらに助長するように働く。この圧縮ばね１２の付勢力によってベローズ１１の復帰動作を助長することは、ベローズ１１の伸縮動作を長期間に亘り安定して維持する。
【００３６】
またさらに、本実施形態の緩衝器１によれば、ベローズ１１と圧縮ばね１２とのそれぞれの螺旋形状が雄ねじと雌ねじとの関係となるように構成されているので、ベローズ１１に対する圧縮ばね１２の一体的な装着を容易かつ確実にできるとともに、ベローズ１１から圧縮ばね１２が脱落するのを容易に防止できる。
【００３７】
したがって、本実施形態の緩衝器１によれば、簡単な構成で必要十分な緩衝力を発揮できる。
【００３８】
なお、本発明の緩衝器１は、自動開放引き戸Ａの戸尻側だけでなく、戸先側に配設することもできる。さらに、本発明の緩衝器１は、自動閉鎖引き戸、自動ドア、一般的なドアなどのドアに限らず、巻上げシャッタ、引き出しなどの衝撃をソフトに緩衝する必要のあるものに適用することができる。
【００３９】
また、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る本発明の緩衝器によれば、簡単な構成で必要十分な緩衝力を発揮できるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００４１】
また、請求項２に係る本発明の緩衝器によれば、収縮したベローズの復帰動作を迅速にできるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００４２】
また、請求項３に係る本発明の緩衝器によれば、ベローズに対する圧縮ばねの一体的な装着を容易かつ確実にできるとともに、ベローズから圧縮ばねが脱落するのを容易に防止できるなどの極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る緩衝器の実施形態を適用した自動開放引き戸の要部を示す一部省略正面図
【図２】図１の緩衝器本体を示す拡大断面図
【図３】図２の左側面図
【符号の説明】
１ 緩衝器
２ 緩衝器本体
２Ａ 取付部材
３ 吸着片
１１ ベローズ
１２ 圧縮ばね
１３ 取付部
１５ 凹溝
１６ 貫通孔
１９ 吸気用開口部
２０ 永久磁石
３１ 挟持体
３２ 取付体
３５ 消音器
３８ 排出用流路
Ａ 自動開放引き戸
Ｂ ガイドレール
Ｃ 引き戸本体

Claims (3)

1. 相対的に接離可能に配設されている２つの物体のいずれか一方に固着され両物体の相互間における衝突を緩衝するための緩衝器において、
   前記相対的に接離可能に配設されている２つの物体のいずれか一方に取付部材をもって固着される緩衝器本体と、他方に固着される被吸着部材とを有し、
   前記緩衝器本体は、
   ゴム弾性を呈する弾性体によって形成されたベローズと、
   前記ベローズの一端に設けられているフランジ状の取付部と、
   前記ベローズの他端に設けられている厚さ方向に貫通する吸気用開口部と、
   前記ベローズの他端の内側に配設されている吸着部材と、
   前記ベローズの内部の空気を少量ずつ外部に排出するための外部と連通されている排出用流路を有し、
   前記取付部材は、前記取付部を挟持するために、前記ベローズの外周に外嵌されている中心部にベローズ装着孔を具備する平板状の挟持体と、前記２つの物体のいずれか一方に固着され前記ベローズの一端を閉塞する鉛直板部を具備する前記ベローズの取付部より大きく形成された取付体とを有し、
   前記排出用流路は、前記取付部に形成された凹溝および貫通孔を具備しており、
   前記凹溝は、前記取付部の径方向に沿って延在するとともに、前記ベローズの一端側の開口が前記鉛直板部によって閉塞され、前記取付部の径方向に沿う一端部が前記ベローズの内部に連通され他端部が前記貫通孔に接続されており、
   前記貫通孔は、前記取付部を厚さ方向に貫通するとともに前記ベローズの一端側が前記取付体の鉛直板部によって閉塞されており、
   前記排出用流路の途中には、前記排出用流路を通過する空気の流量を一定に保持するためのオリフィスプレートが配設されており、
   前記２つの物体が前記緩衝器本体を介して当接した際に、前記吸気用開口部が前記被吸着部材によって閉塞可能に形成されていることを特徴とする緩衝器。
2. 前記緩衝器本体のベローズが収縮した際に元の状態への復帰動作を助長するための圧縮ばねが配設されていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 前記緩衝器本体のベローズが螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の緩衝器。

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