JP4740147B2 - 流体式ダンパー - Google Patents

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Description

本発明は、家具の部品の可動コンポーネント、たとえばワードローブの引出しまたはドアに利用される流体式ダンパーに関する。それは、可動コンポーネントが、さもなければコンポーネントを損傷させかつ望ましくない騒音を発生させるであろう過度の勢いを伴って閉じるのを阻止する。
たとえば机の引出し、あるいはワードローブのドアのような家具の部品の可動コンポーネントは、過度の勢いを伴ってバタンと閉まったとき大きな音を発する。そうした騒音は悩ましく、しかも不快なものである。ときどき、家具の同部品がそうした力ずくの行為の結果として損傷することがある。それゆえドアまたは引き出しを、より制御された様式で閉めることが望ましい。
従前、これは、ドア閉めに抗するためのピストンを有する完全にシールされたデバイスを組み込むことによって実現されていた。だが、そうしたデバイスは、予測可能でかつ制御可能なように調整するのが難しい(たとえば、欧州特許出願公開第1 026 421号明細書参照)。
次に、欧州特許出願公開第1 236 925号明細書には、引出しスライドに関連して使用されるダンパーアセンブリ、およびカップボード用のドアが開示されている。ダンパーアセンブリは、内腔と液密係合状態でかつ内腔の軸方向に動けるようにピストンを収容するよう構成された均一内腔のシリンダーを具備しており、ピストンは内腔の一端を閉塞するように機能するブッシュと液密係合状態にあるピストンロッドを備え、その対向端は永久的に閉塞される。ピストンの一部(発明者はピストンリングと呼ぶ)は圧縮力のもとで平坦になる弾性的に変形可能な素材からなり、しかも同部材はシリンダー内でピストンが内側にストロークする間、摩擦力を提供するためにシリンダーの内壁に対して押し付けられる。だが、この種のダンパーアセンブリの欠点は、ピストンリングが非常に摩損しやすいということである。
より良い代替案は油圧式すなわち流体式ダンパーを使用することである。油圧式すなわち流体式ダンパーは、通常、円筒形ハウジングを有し、その中でピストンが直線的に動けるようになっている。同一のピストンがそれに抵抗力を付加するための、ある形態の機構に取り付けられる。この機構は、通常、円柱形ブロックまたはディスクであり、これは、ハウジングの内壁と当該機構の周面との間に僅かな空間的余裕を伴って、シリンダーの全断面の端から端まで広がっている。ハウジングの内部空間は粘性流体で満たされ、それゆえ上記機構がこの内部空間内を動くとき、それは、機構の一面から他面への流体の流れを妨害するので、ある程度の抵抗を受ける。先に説明したダンパーとは異なり、この機構は損耗しにくい。なぜなら、ハウジングの内壁は、上記機構のための抵抗力を発生させる同じ粘性流体によって潤滑されるからである。
欧州特許出願EP 1236 925 A2明細書
だが、従来型の流体式ダンパーは、ピストンの内側および外側ストロークの両方の動きに抗するよう設計される。外部に向うストロークではなく、引出しが閉まるときのピストンの内部に向うストローク動作のみに抵抗する必要性に関する要求を満たすために、何らかの変更をこの機構に施す必要がある。これがまさに、この特許に関して説明する本発明の目的である。
本発明は、バルブ機構を含む密封シリンダーを具備してなる流体式ダンパーである。このバルブ機構はピストンロッドに取り付けられ、その一部(ピストンロッドの一部)は、シリンダーの一端壁の開口部を経て突出する。
バルブ機構は、
・流体がディスクの一面から他面へと流動するための複数の流路あるいは開口部、および自身の表面に斜めに配された一つ以上のガイド部材を備えた軸を有するディスクと、
・上記軸を中心として回転する回転可能環状カバー部材であって、一方向へのカバー部材の回転が上記開口部を閉塞し、他方向への回転が上記開口部を開放するようになっているカバー部材と、
・ある形態の保持機構を有する、上記カバー部材に構造的に接合された環状回転部材であって、上記保持機構は、上記軸表面の上記ガイド部材に対してスライド可能に嵌合あるいは係合し、これによって上記保持機構が上記ガイド部材に沿ってスライドするとき上記回転部材が回転するようになっている環状回転部材と、
・上記回転部材と上記カバー部材との間に配されたスプリングであって、上記回転部材をその本来のポジションへと押し戻し、その結果として上記カバー部材(２０)を、上記ディスク(１０)の開口部を開放するポジションへと回転させるためのスプリングと、
を具備してなる。
回転部材は、カバー部材から回転部材へ延在する爪によって、カバー部材に構造的に接合される。
ある実施形態では、ガイド部材は隆起部であり、それは回転部材の内縁部のチャネルに嵌まり込む。他の実施形態では、ガイド部材は溝であり、保持機構は回転部材の内面から突出するノブである。
ある実施形態では、上記軸は中空シャフトであり、ピストンロッドが納まるようになっている。
さらに他の実施形態では、本流体式ダンパーは、シリンダーの閉塞端部を、バルブ機構およびピストンロッドのアセンブリにつなぐ付加的スプリングを有する。これは、押圧される前に、ピストンロッドがその本来のポジションへと復帰するのを助ける。
本発明は流体式ダンパーであり、それはピストンロッド(１１０)を収容するための、その長手方向断面を貫通する内腔(１３０)を有するシリンダー(１００)からなる。シリンダー(１００)の一端は閉塞され、一方、ピストンロッド(１１０)の一部が、他端の開口部を経て突出している。ピストンロッド(１１０)の残りの部分はシリンダー(１００)内に存在し、かつバルブ機構(９０)が配設されている。内腔(１３０)内の占有されていない空間は流体で満たされており、しかもシリンダー(１００)の内部は、開口部にフランジをつけるシール(１４０)によって液密状態に保たれる。
一実施形態では、シリンダー(１００)の閉塞端部は、スプリング(１２０)によって、ピストンロッド(１１０)およびバルブ機構(９０)のアセンブリに対してつながる。スプリング(１２０)の役割は、ピストンロッド(１１０)が押圧されていないとき、ピストンロッド(１１０)をそれが完全に突出した位置まで押し戻すことである。これに代えて、ピストンロッド(１１０)の外側端部を家具の可動部分まで延在させることができ、この場合、付加的スプリングがシリンダー内腔(１３０)からピストンロッド(１１０)を押しやることを要さずに、ピストンロッド(１１０)が家具の可動部分と共に突出する。
バルブ機構(９０)は、本質的に、ディスク部(１０)と、バルブ機構(９０)が流体で満たされた内腔内において、ある速度を超えたときに両者の中心を結ぶ軸線を中心として回転する環状カバー部材(２０)とからなる。
ディスク部(１０)は、シリンダー(１００)内に、表面がこのシリンダー(１００)の閉塞端部に面した状態で内腔(１３０)と交差して配置される。好ましくは、ディスク部(１０)は内腔(１３０)の全内部断面をカバーすべきである。ディスク部(１０)の円形外周の一部は、ディスク部(１０)が内腔(１３０)に沿って動く際に、流体がディスク部の一面から他面へと流出できるよう切り欠かれている。ディスク部(１０)は、さらなる流体流路あるいは開口部を形成するためにさらに穿孔されてもよい。上記ディスク部(１０)と共に一体部材を形成する中空シャフト(１５)が、シリンダー(１００)の閉塞端部(１０)と向き合う上記ディスクの面上に配されており、しかもこの面から直立するように延在する。それは、ピストンロッド(１１０)を受けるのに使用される。
バルブ機構(９０)が受ける抵抗力を変化させるため、環状カバー部材(２０)は、流体がディスク部(１０)を通って流動できる面積を調整するのに用いられる。それは、中空シャフト(１５)の上を滑らかに動き、しかもディスク部(１０)に隣接して配置される。ある位置において、カバー部材(２０)は、流体がそれを通って流動できる最大の面積を覆うことになり、そしてこの結果、図２Ｂに示すように、バルブ機構(９０)は最大抵抗力を受けることになる。だが、カバー部材(２０)が一方向に回転し始めるとき、それは徐々に開口部を開放する。同じ方向に、それは、徐々に、流体の最大流量を実現できる別のポジションへと回転する。このポジションにおいて開口部のほとんどが開くことになる。対照的に、カバー部材(２０)が、ディスク(１０)を通過する流体の最大流量を実現できるポジションから反対方向に回転した場合、それは開口部を再び閉塞するであろう。ある実施形態では、図１Ａに示すように、カバー部材(２０)の外周はディスク部(１０)の流体流路あるいは開口部の形態に適合するよう部分的に面取り(２７)される。これによって、内腔(１３０)内の流体がそれを通って流出できる経路がもたらされる。
カバー部材(２０)の回転は環状回転部材(４０)によって実現されるが、この環状回転部材(４０)は、カバー部材(２０)から延在する掛止爪によって、このカバー部(２０)に構造的に接合されている。回転部材(４０)の外側円形周面はまた部分的に面取り(４７)されており、しかもそれはカバー部材(２０)とシリンダー(１００)の閉塞端部との間に配置されている。
回転部材(４０)は、それが中空シャフト(１５)に沿ってスライドするとき回転するように構成されている。これは、図１Ａに示すように、中空シャフト(１５)の外面にガイド部材(１７)を設けることによって実現される。ガイド部材(１７)は、カバー部材(２０)および回転部材(４０)の両方の共有回転軸線に対して僅かに傾斜している。一方、回転部材(４０)は、それ自身をガイド部材(１７)の上に保持すると共に、中空シャフト(１５)の表面上のガイド部材(１７)の経路をたどるためのある形態の保持機構を有する。上記機構は外れることなく上記ガイド部材(１７)とスライド可能に嵌合または係合し、そして回転部材(４０)と一体となることができる。たとえば、ガイド部材が隆起部(１７)である場合、対応する保持機構は、相補的な受け面を有する窪み(４５)とすることができ、それは回転部材(４０)の内面を押し下げることによって形成される。これに代えて、図１Ｂに示すように、ガイド部材は、中空シャフト(１５)の表面の溝(１７Ａ)とすることができる。回転部材(４０Ａ)の内面から突出するノブ(４５Ａ)がこの溝(１７Ａ)内に嵌まり込み、その結果として、回転部材(４０Ａ)は、ノブ(４５Ａ)が溝(１７Ａ)に沿ってスライドするとき、中空シャフト(１５)を中心として回動できる。
ディスク部(１０)の中空シャフト(１５)の周りに螺旋状に巻かれたスプリング(３０)は、カバー部材(２０)と回転部材(４０)との間に配される。バルブ機構(９０)が静止しているとき、スプリング(３０)は完全な伸長状態となり、図２Ａおよび図２Ｃに示すように、回転部材(４０)をカバー部材(２０)から離れるよう最も遠い端部へと真っ直ぐに押圧している。それは、カバー部材(２０)から延在する爪(２５)によって保持されるので、回転部材(４０)が中空シャフト(１５)から外れるのが阻止される。ディスク部(１０)とカバー部材(２０)との間には間隙が存在する。だが、ピストンロッド(１１０)の外部に存在する部分が最初に押圧されたとき、ディスク部(１０)がピストンロッド(１１０)によって前方に押しやられるので、この間隙が閉じる。続いて、バルブ機構(９０)全体がシリンダー(１００)の閉塞端部に向かって前進させられる。初期の低速時には、カバー部材(２０)と回転部材(４０)との間のスプリング(３０)は、図３Ｃに示すように、回転部材(４０)に加えられる抵抗力に抗することができる。だが、バルブ機構(９０)が加速するとき、回転部材(４０)に作用する抵抗力もまた増大する。回転部材(４０)は意図せずして、動作に関して、かなり大きな抵抗を受け、したがって速度が低下する。カバー部材(２０)よりも低速になるので、回転部材(４０)はカバー部材(２０)に対してスプリング(３０)を圧縮する。回転部材（４０）が、カバー部材(２０)に向かって相対的に動くとき、カバー部材(２０)は回転部材(４０)と共に回転し、そして図３Ｅに示すように、それを経て流体が流出できる開口部を制限する。ディスク部(１０)を通って流れる流体は僅かなので、バルブ機構(９０)はより大きな抵抗力を受け、ピストンロッド(１１０)がある速度に低下するまで、ピストンロッド(１１０)の動きに抗する。だが、機構(９０)全体が閉塞端部から離れるよう移動するとき、回転部材(４０)は回転することなく、その本来のポジションに留まる。ディスク部(１０)は(開口部が最小限覆われた状態で)完全に開放され、そしてピストンロッド(１１０)は最小限の抵抗のみを受けて突出する。
バルブ機構内に存在する、さまざまな構成要素を示す図である。中空チューブ軸(１５)を有する環状ディスク部(１０)、カバー部材(２０)、スプリング(３０)および回転部材(４０)が示されている。 本発明の別の実施形態を示す図である。ここでガイド部材(１７Ａ)は連続した溝であり、これは、回転部材(４０Ａ)の内側縁部に沿って存在するノブ(４５Ａ)を受けるよう企図されている。 スプリング(３０)が非圧縮状態でのバルブ機構のアセンブリを示す図である。カバー部材および環状ディスク部の面取り部、カバー部材および回転部材は、正面(軸方向)図に示すように互いに正確に一致している。 スプリング(３０)が圧縮された状態での、同じバルブ機構のアセンブリを示す図である。正面(軸方向)図に示すように、カバー部材および環状ディスク部の面取り部、カバー部材および回転部材は完全に覆われている。 スプリング(３０)が非圧縮状態での、図１Ｂに示すバルブ機構のアセンブリを示す図である。正面(軸方向)図に示すように、カバー部材および環状ディスク部の面取り部、カバー部材および回転部材は互いに正確に一致している。 スプリング(３０)が圧縮された状態での、図１Ｂに示すものと同一のバルブ機構のアセンブリを示す図である。正面(軸方向)図に示すように、カバー部材および環状ディスク部の面取り部、カバー部材および回転部材は完全に覆われている。 ダンパーの一実施形態を示す図であり、これは、ピストンが完全に突出した状態で、シリンダーの閉塞端部を、ピストンロッドおよびバルブ機構のアセンブリとつなぐ付加的スプリングを有する。環状ディスク部とカバー部材との間には間隙が存在する。環状ディスク部の面取り部、カバー部材および回転部材は、互いに正確に一致している。 ピストンロッドの初期押圧時の、環状ディス部とカバー部材との間の間隙の閉塞状態を示す図である。 ピストンロッドが低速で押圧されている際に、環状ディスク部の面取り部、カバー部材および回転部材が、僅かに本来の位置からずれた状況を示す図である。これは、回転部材がカバー部材に向かって僅かに移動しかつ同時に回転することに起因する。 同ピストンロッドがより高速で押圧されるとき、回転部材がカバー部材と共にさらに回転した状況を示す図である。 同ピストンロッドがさらに高速で押し込まれるとき、図２Ｂに示すように、環状ディスク部の面取り部、カバー部材、回転部材が完全に覆われた状況を示す図である。 同ピストンロッドが完全にシリンダー内に押し込められた際、付加的スプリングが完全に圧縮された状況を示す図である。ピストンのさらなる移動を伴わずに、環状ディスク部の面取り部、カバー部材および回転部材は、互いに一致するよう再び元の状態に戻っている。 環状ディスク部の面取り部、カバー部材および回転部材は、互いに一致したままであるが、付加的スプリングがピストンロッドをシリンダーから押し戻している状況を示す図である。
符号の説明
１０ ディスク部
１５ 中空シャフト
１７ ガイド部材
１７Ａ 溝
２０ 環状カバー部材
２５ 爪
３０ スプリング
４０ 環状回転部材
４０Ａ 回転部材
４５ 窪み
４５Ａ ノブ
９０ バルブ機構
１００ シリンダー
１１０ ピストンロッド
１２０ スプリング
１３０ 内腔
１４０ シール

Claims (12)

  1. ピストンロッド(１１０)に対して取り付けられたバルブ機構(９０)を含む、流体が充填された閉塞シリンダー(１００)を具備し、前記ピストンロッドの一部が前記シリンダー(１００)の端壁の開口部を貫通して突出する流体式ダンパーであって、
    前記バルブ機構は、
    ディスク(１０)であって、その一方の面から他方の面へと流体が流動するための複数の開口部、および傾斜状態でその表面に配された一つ以上のガイド部材(１７)を備えた軸(１５)を有するディスク(１０)と、
    前記軸(１５)を中心として回転する回転可能な環状カバー部材(２０)であって、一方向への前記カバー部材(２０)の回転によって前記開口部が閉塞されると共に、他方向への回転によって前記開口部が開放されるようになっているカバー部材(２０)と、
    それ自身を前記ガイド部材(１７)の上に保持するための、ある形態の保持機構(４５)を有する、前記カバー部材(２０)に対して構造的に接続される環状回転部材(４０)であって、前記保持機構は、前記軸(１５)の表面の前記ガイド部材(１７)に対してスライド可能に嵌合あるいは係合し、これによって前記保持機構(４５)が前記ガイド部材(１７)に沿ってスライドするとき前記回転部材(４０)が回転するようになっている環状回転部材(４０)と、
    前記回転部材(４０)と前記カバー部材(２０)との間に配された弾性手段(３０)であって、前記回転部材(４０)をその本来の位置に押し戻し、その結果として、前記カバー部材(２０)を、前記ディスク(１０)の前記開口部を開放する位置へと回転させるための弾性手段(３０)と、
    を具備してなることを特徴とする流体式ダンパー。
  2. 前記ガイド部材(１７)は隆起部であり、かつ前記保持機構(４５)は、前記回転部材(４０)の内面の窪みであることを特徴とする請求項１に記載の流体式ダンパー。
  3. 前記ガイド部材(１７Ａ)は溝であり、かつ前記保持機構(４５Ａ)は、前記回転部材(４０)の内面から突出するノブであることを特徴とする請求項１に記載の流体式ダンパー。
  4. 前記弾性手段は前記軸(１５)の周囲で巻回されたスプリング(３０)であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の流体式ダンパー。
  5. 前記回転部材(４０)は、前記カバー部材(２０)から前記回転部材(４０)へと延在する爪(２５)によって、前記カバー部材(２０)に対して構造的に接続されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の流体式ダンパー。
  6. 前記軸(１５)は、前記ピストンロッド(１１０)を受けるための中空チューブであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の流体式ダンパー。
  7. さらにスプリング(１２０)を具備してなり、このスプリング(１２０)は、前記シリンダー(１００)の閉塞端部を、バルブ機構(９０)およびピストンロッド(１１０)のアセンブリとつなぐことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の流体式ダンパー。
  8. 前記複数の開口部は、前記ディスク(１０)の円形外周の切欠き部分からなることを特徴とする請求項１に記載の流体式ダンパー。
  9. 前記ディスク(１０)は、さらなる流体開口部を形成するために穿孔されていることを特徴とする請求項８に記載の流体式ダンパー。
  10. 前記複数の開口部は、前記ディスク(１０)の円形外周の面取り部分からなることを特徴とする請求項１に記載の流体式ダンパー。
  11. 前記カバー部材(２０)の円形外周は、ディスク(１０)の流体開口部の形態に適合するよう部分的に面取りされていることを特徴とする請求項１０に記載の流体式ダンパー。
  12. 前記回転部材(４０)の円形外周は部分的に面取りされていることを特徴とする請求項１１に記載の流体式ダンパー。
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