JP4778819B2 - Speed response type air damper - Google Patents
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Description
本発明は、速度応答型エアーダンパーに関し、特に小径であってもピストンが高速で変位した際にピストンが拡開してシリンダハウジングとの摩擦抵抗を増加させ、充分な反発力を発生させる速度応答型エアーダンパーに関するものである。 The present invention relates to a speed response type air damper, and in particular, a speed response that generates a sufficient repulsive force by expanding a piston and increasing a frictional resistance with a cylinder housing when the piston is displaced at a high speed even with a small diameter. This relates to the type air damper.
一般に、小径の速度応答型エアーダンパーは、ピストンヘッド部にゴム製の風船状のものを配置し、これをエアー内圧にて膨張させ、シリンダハウジングとピストンとの摩擦抵抗を増加させる構造のものが提案されている。
また、例えば、特開平7−54898号公報に開示されたものは、ピストン部にバネで開放状態を保った制御バルブを配置し、ピストンが急激に移動した際に、制御バルブが作動油の通過量を制限して減衰力を調整可能とする構成である。
Further, for example, in the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-54898, a control valve that is kept open by a spring is arranged in a piston portion, and when the piston moves suddenly, the control valve passes through hydraulic oil. In this configuration, the damping force can be adjusted by limiting the amount.
しかし、従来のゴム製の風船を備えた構成のシリンダハウジング型ピストンダンパーにあっては、シリンダ内壁とピストンとの摩擦抵抗が安定せず、反発力が不安定であった。また、使用環境が低温の場合には、ゴムの弾性が低下して風船が膨らみ難く、充分な反発力を得ることができない不具合があった。
また、特許文献1に示す例では、装置の構造が複雑となり、製造コストが高くなる等の不具合が存在した。
However, in the conventional cylinder housing type piston damper having a rubber balloon, the frictional resistance between the cylinder inner wall and the piston is not stable, and the repulsive force is unstable. Further, when the usage environment is low, the elasticity of the rubber is lowered and the balloon is difficult to swell, and there is a problem that a sufficient repulsive force cannot be obtained.
Further, in the example shown in
この発明は、上記に鑑み提案されたもので、使用条件の変化に拘わらず、安定した摩擦抵抗による反発力を得ることができるとともに、安価に製造することのできる速度応答型エアーダンパーを提供することを目的とするものである。 The present invention has been proposed in view of the above, and provides a speed-responsive air damper that can obtain a repulsive force by a stable frictional resistance and can be manufactured at low cost regardless of changes in use conditions. It is for the purpose.
前記目的を達成するために、本発明は気体の封入されたシリンダハウジングと、前記シリンダハウジング内に摺動自在に挿嵌されるとともに気体の通過するオリフィスを備えた第1のピストンと、前記第1のピストンと弾性部材によって近接離間自在に配設された第2のピストンと、前記第2のピストンに一端が固定されるとともに他端が前記シリンダハウジングの外部まで延設されたピストンロッドとを備え、前記ピストンロッドが急激に変位した際に前記第1のピストンと第2のピストンとの相対位置が変化する速度応答型エアーダンパーであって、前記第1のピストンと前記第2のピストンが近接することにより、何れかのピストンが拡開して前記シリンダハウジングとの摺動抵抗が増大することを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides a cylinder housing filled with gas, a first piston slidably fitted into the cylinder housing and having an orifice through which gas passes, A first piston and a second piston arranged to be close to and away from each other by an elastic member; and a piston rod having one end fixed to the second piston and the other end extending to the outside of the cylinder housing. A speed-responsive air damper in which a relative position between the first piston and the second piston changes when the piston rod is suddenly displaced, wherein the first piston and the second piston are By approaching, one of the pistons expands, and the sliding resistance with the cylinder housing increases.
また、本発明において、前記第1のピストンは、前記第2のピストンと対向する側面に円錐状の傾斜面を有しており、近接した前記第2のピストンが前記傾斜面に嵌合して拡開することを特徴としている。また、本発明において、前記第2のピストンは、前記第1のピストンと対向する側面に円錐状の傾斜面を有しており、近接した前記第1のピストンが前記傾斜面に嵌合して拡開することを特徴とする。 In the present invention, the first piston has a conical inclined surface on a side surface facing the second piston, and the adjacent second piston is fitted to the inclined surface. It is characterized by expanding. Further, in the present invention, the second piston has a conical inclined surface on a side surface facing the first piston, and the adjacent first piston is fitted to the inclined surface. It is characterized by expanding.
また、本発明において、前記弾性部材は、コイルスプリングであることを特徴とするものである。 In the present invention, the elastic member is a coil spring.
また、本発明において、前記第2のピストンは、外周に薄肉溝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、前記第1のピストンは、外周に薄肉溝を有することを特徴とするものである。 In the present invention, the second piston has a thin groove on the outer periphery. In the present invention, the first piston has a thin groove on the outer periphery.
また、本発明において、前記薄肉溝は、ピストンの摺動方向に沿って形成されたことを特徴とする。また、本発明において、前記薄肉溝は、ピストンの摺動方向と直角方向に形成されたことを特徴とする。 In the present invention, the thin groove is formed along the sliding direction of the piston. In the present invention, the thin groove is formed in a direction perpendicular to the sliding direction of the piston.
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。 Since this invention consists of an above-described structure, there can exist an effect which is demonstrated below.
本発明では、気体の封入されたシリンダハウジングと、前記シリンダハウジング内に摺動自在に挿嵌されるとともに気体の通過するオリフィスを備えた第1のピストンと、前記第1のピストンと弾性部材によって近接離間自在に配設された第2のピストンと、前記第2のピストンに一端が固定されるとともに他端が前記シリンダハウジングの外部まで延設されたピストンロッドとを備え、前記ピストンロッドが急激に変位した際に前記第1のピストンと第2のピストンとの相対位置が変化する速度応答型エアーダンパーであって、前記第1のピストンと前記第2のピストンが近接することにより、何れかのピストンが拡開して前記シリンダハウジングとの摺動抵抗が増大するので、反発力の急変によりピストンロッドが傾いたり、ピストン部の底突きを防止することができる。 In the present invention, a cylinder housing filled with gas, a first piston slidably fitted into the cylinder housing and provided with an orifice through which gas passes, and the first piston and an elastic member. A second piston disposed so as to be able to approach and separate; and a piston rod having one end fixed to the second piston and the other end extending to the outside of the cylinder housing. A speed-responsive air damper in which the relative position of the first piston and the second piston changes when the first piston and the second piston are close to each other. Since the piston of the cylinder expands and the sliding resistance with the cylinder housing increases, the piston rod tilts due to sudden changes in the repulsive force, It is possible to prevent bottoming.
また、本発明において前記第1のピストンは、前記第2のピストンと対向する側面に円錐状の傾斜面を有しており、近接した前記第2のピストンが前記傾斜面に嵌合して拡開するので、反発力の急変により確実に第2のピストンが拡開して、摺動抵抗が増大する。したがって、シリンダ壁からの安定した反発力を得ることができる。
また、本発明において前記第2のピストンは、前記第1のピストンと対向する側面に円錐状の傾斜面を有しており、近接した前記第1のピストンが前記傾斜面に乗り上げて拡開するので、反発力の急変により確実に第1のピストンが拡開して、摺動抵抗が増大する。したがって、シリンダ壁からの安定した反発力を得ることができる。
In the present invention, the first piston has a conical inclined surface on a side surface facing the second piston, and the adjacent second piston is fitted to the inclined surface to expand. Since it opens, the second piston surely expands due to a sudden change in the repulsive force, and the sliding resistance increases. Therefore, a stable repulsive force from the cylinder wall can be obtained.
In the present invention, the second piston has a conical inclined surface on a side surface facing the first piston, and the adjacent first piston rides on the inclined surface and expands. Therefore, the first piston is surely expanded by the sudden change in the repulsive force, and the sliding resistance is increased. Therefore, a stable repulsive force from the cylinder wall can be obtained.
また、本発明では、前記弾性部材は、コイルスプリングであるので、通常の力がピストンロッドに作用した場合には、第1のピストンと第2のピストンを離隔し、急激な力がピストンロッドに作用した場合に、第1のピストンの傾斜面に第2のピストンが乗り上げることにより、拡開して大きな抵抗力を得ることができる。 In the present invention, since the elastic member is a coil spring, when a normal force acts on the piston rod, the first piston and the second piston are separated from each other, and a sudden force is applied to the piston rod. When acting, when the second piston rides on the inclined surface of the first piston, it can be expanded to obtain a large resistance force.
また、本発明において、前記第2のピストンは、外周に薄肉溝を有するので、第1のピストンの傾斜面に第2のピストンが乗り上げた際に、容易に変形して拡開することができる。 In the present invention, since the second piston has a thin groove on the outer periphery, it can be easily deformed and expanded when the second piston rides on the inclined surface of the first piston. .
また、本発明において、前記第1のピストンは、外周に薄肉溝を有するので、第1のピストンの変形が容易となり、確実に拡開させることができる。 In the present invention, since the first piston has a thin groove on the outer periphery, the first piston can be easily deformed and can be surely expanded.
また、本発明において、前記薄肉溝は、ピストンの摺動方向に沿って形成されたので、第2のピストンの変形が容易となり、確実に拡開することができる。 In the present invention, since the thin groove is formed along the sliding direction of the piston, the second piston can be easily deformed and can be surely expanded.
また、本発明において、前記薄肉溝は、ピストンの摺動方向と直角方向に形成されたので、拡開した第2のピストンとシリンダハウジングの内壁との摺動抵抗を増加することができる。 In the present invention, since the thin groove is formed in a direction perpendicular to the sliding direction of the piston, the sliding resistance between the expanded second piston and the inner wall of the cylinder housing can be increased.
本発明は第1のピストンと第2のピストンが近接することにより、何れかのピストンが強制的に拡開してシリンダハウジングとの摺動抵抗が増大するので、負荷が急変した場合でもピストン部の底突きやピストンロッドの傾きを防止することができる。 In the present invention, since the first piston and the second piston are close to each other, any of the pistons is forcibly expanded to increase the sliding resistance with the cylinder housing. Can be prevented from bottoming out and tilting of the piston rod.
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エアーダンパーの全体構成を示す断面図、図2は図1におけるA−A線断面図、図3は本発明の速度応答型エアーダンパーの作動状態を示す断面図、図4は要部分解斜視図である。ここで、速度応答型エアーダンパー10は、気体の封入されたシリンダハウジング11と、シリンダハウジング11内に摺動自在に挿嵌されるとともに気体の通過するオリフィス12を備えた第1のピストン13と、第1のピストン13と弾性部材14によって近接離間自在に配設された第2のピストン15と、前記第2のピストン15に一端が固定されるとともに他端が前記シリンダハウジング11の外部まで延設されたピストンロッド16とを備えている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating an embodiment. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of a speed-responsive air damper according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing an operating state of the speed-responsive air damper of the present invention. 4 and 4 are exploded perspective views of main parts. Here, the speed
シリンダハウジング11は、有底の円筒状をしており、開口端にキャップ17がOリング18を介して螺合され、密封されている。オリフィス12は、図9〜11に示すように小径部12aと大径部12bとから成る円柱状をしており、円柱の外周面に形成された溝19が小径部12aと大径部12bに渡って連続している。また、大径部12bの溝19は、外周面の一部にのみ形成されている。これに対して、小径部12aの溝19は、端部に至るまで長手方向の全域に渡って形成されている。更に、大径部12bには、広幅浅溝20が溝19の周囲に形成されている。
The
第1のピストン13は、中心部に貫通孔21を有するとともに、この貫通孔21が、正面側がオリフィス12の小径部12aを嵌合するべくやや小径孔21aに形成されている。また、第1のピストン13は、正面側(図5中左側)に溝部22を介して分銅型のフランジ23を有している。溝部22には、Oリング30が取り付けられる。更に、第1のピストン13は、中央に大径部26aと背面(図5中右)側にほぼ円錐状の傾斜面24が形成されている。大径部26aは、シリンダハウジング11の内周に接触する。また、傾斜面24には、長手方向に沿って前記貫通孔21まで達する切り込み溝25が形成されている。本実施例では、切り込み溝25は、第1のピストン13の傾斜面24における外周にほぼ180度の間隔で一対形成されている。更に、傾斜面24の端部は、小径部26bに接続されており、この小径部26bには前記切り込み溝25とほぼ直交する割溝27が端部から傾斜面24に至るまで形成されている。
The
スライダ28は、図12〜図14に示すようにピストンロッド16の先端部16aの装着される装着孔28aを軸芯部に有するとともに、外周に係合突起28bが形成されている。係合突起28bは、スライダの一端外周部に180度の間隔で一対形成されており、第1のピストン13の切り込み溝25に遊嵌可能な寸法を有している。また、スライダ28の外周は、第1のピストン13の貫通孔21に挿通可能な寸法となっている。
As shown in FIGS. 12 to 14, the
第2のピストン15は、図15〜図17に示すようにほぼ中空の円筒状をしており、外周面にシボ加工が施されるとともに、摺動(長手)方向に沿って薄肉溝29が形成されている。本実施例では、薄肉溝29は、4本形成されているが、それ以上の本数であってもよい。また、第2のピストン15は、弾性部材から成り前記第1のピストン13の傾斜面24に乗り上げることにより外方に拡開することができる。つまり、外周に薄肉溝29を設けることによって、第2のピストン15の変形を容易にしている。また、第2のピストン15の一端には、ピストンロッド16の段部16bと嵌合する細径部15aが形成されている。
なお、薄肉溝29は、第2のピストン15の摺動(長手)方向と直角方向に形成してもよい。
The
The
以上のように構成された各部品は、図4に示すような順序で組み立てた後に、先端からシリンダハウジング11内に挿入されて、図1に示すように構成される。先ず、第1のピストン13の先端に形成された小径孔21aにオリフィス12の小径部12aに嵌合する。また、第1のピストン13の溝部22にOリング30が配置される。第1のピストン13の貫通孔21には、弾性部材であるコイルスプリング14が挿通され、その後からスライダ28が係合突起28b側から挿入される。スライダ28を第1のピストン13に挿入する場合、小径部26bが割溝27の存在により変形し、切り込み溝25の位置まで挿入され、この切り込み溝25に係合突起28bを遊嵌させる。切り込み溝25は、第1のピストン13のほぼ傾斜面24に形成されているので、この切り込み溝25の範囲でスライダ28が弾性部材14に抗して移動する。また、スライダ28の装着孔28aは、ピストンロッド16の先端部16aに嵌合されている。
The components configured as described above are assembled in the order shown in FIG. 4 and then inserted into the
更に、ピストンロッド16の段部16bには、第2のピストン15が細径部15aで嵌合されており、その後端に第3のピストン31がEリング32によって取り付けられている。第3のピストン31は、ほぼ円筒状をしており、外周がシリンダハウジング11の内周壁に挿通される。また、軸芯部にピストンロッド16を挿通するための貫通孔31aが形成されている。
Furthermore, the
次に本発明の速度応答型エアーダンパーの動作について説明する。先ず、図1に示すピストンが後退した位置において、ピストンロッド16に何の負荷もかかっていない場合、第1のピストン13と第2のピストン15はコイルスプリング14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16に緩やかな負荷が加わると、図1に想像線で示すように内圧及びオリフィス12を通過するエアーに応じた抵抗力が発生する。
Next, the operation of the speed response type air damper of the present invention will be described. First, in the position where the piston shown in FIG. 1 is retracted, when no load is applied to the
また、ピストンロッド16に急激な負荷が加わると、図3に示すように第1のピストン13が前進するとともに、スライダ28がコイルスプリング14を圧縮して第2のピストン15が第1のピストン13の傾斜面24に乗り上げて拡開する。第2のピストン15が拡開すると、シリンダハウジング11との摺動摩擦力が増大して、大きな反発力を得ることができる。したがって、急激な負荷が加わった場合には、オリフィスの通過抵抗に加えて摺動摩擦力により大きな反発力を得ることができる。
When a sudden load is applied to the
このように構成された速度応答型エアーダンパーは、冷蔵庫やシステムキッチンの引き戸や開き戸に使用することができる。また、自動車等のグローブボックスやドアハンドル用のダンパーとしても使用できる。 The speed response type air damper configured in this way can be used for sliding doors and swing doors of refrigerators and system kitchens. It can also be used as a damper for glove boxes and door handles of automobiles.
図18は、本発明の他の実施の形態を示す要部断面図である。本実施の形態において、第1の実施の形態と同一部分については同一番号を付して説明を省略する。ここで、速度応答型エアーダンパー100は、気体の封入されたシリンダハウジング11と、シリンダハウジング11内に摺動自在に挿嵌されるとともに気体の通過するオリフィス12を備えた第1のピストン101と、第1のピストン101と弾性部材14によって近接離間自在に配設された第2のピストン102と、前記第2のピストン102に一端が固定されるとともに他端が前記シリンダハウジング11の外部まで延設されたピストンロッド16とを備えている。
FIG. 18 is a cross-sectional view of a main part showing another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Here, the speed-
第1のピストン101は、ほぼ中空の円筒状をしており、外周面にシボ加工が施されるとともに、摺動(長手)方向に沿って薄肉溝が形成されている。この薄肉溝を設けることによって、第1のピストン101の変形を容易にしている。また、第1のピストン101の一端には、オリフィス12と嵌合する細径部101aが形成されている。
The
第2のピストン102は、第1のピストン101と対向する面にほぼ円錐状の傾斜面102aが形成されている。また、第1のピストン102は、背面側に溝部103を介して分銅型のフランジ104を有しており、この溝部103にOリング30が配置されている。
The
以上のように構成された速度応答型エアーダンパー100は、矢印Y方向にユニット(第1のピストン、第2のピストン、第3のピストン、ピストンロッド等)が移動するとシリンダハウジング11内に内圧が発生する。内圧が所定値になった場合、或いはユニットの移動速度が大きい場合に第1のピストン101が弾性部材14の付勢力に抗して後退する。第1のピストン101が後退すると、前進して来る第2のピストン102の円錐状の傾斜面102aに乗り上げて拡開する。第1のピストン101が拡開することによりシリンダハウジング11との摺動抵抗が増大する。したがって、シリンダハウジング11とユニットとの間に発生する内圧と摺動抵抗によって大きな反発力を得ることができる。
The speed response
また、摺動抵抗は、第2のピストンの傾斜面102aに乗り上げて、第1のピストンが拡開するすることによって発生するので、低温であっても確実に大きな反発力を得ることができる。
In addition, since the sliding resistance is generated by riding on the
また、本発明の速度応答型エアーダンパーは、自動車や冷蔵庫、システムキッチンにおける引き戸、開閉扉等に組み込んで組込型の衝撃吸収ダンパー装置として使用することができる。 Moreover, the speed response type air damper of the present invention can be used as a built-in shock absorbing damper device by being incorporated in a sliding door, an open / close door or the like in an automobile, a refrigerator, or a system kitchen.
なお、第1のピストン或いは第2のピストンの外周に形成する薄肉溝は、内壁まで達するスリットであってもよい。 Note that the thin groove formed on the outer periphery of the first piston or the second piston may be a slit reaching the inner wall.
10 速度応答型エアーダンパー
11 シリンダハウジング
12 オリフィス
12a 小径部
12b 大径部
13 第1のピストン
14 弾性部材(コイルスプリング)
15 第2のピストン
15a 細径部
16 ピストンロッド
16a 先端部
16b 段部
17 キャップ
18 Oリング
19 溝
20 広幅浅溝
21 貫通孔
21a 小径孔
22 溝部
23 フランジ
24 傾斜面
25 切り込み溝
26a 大径部
26b 小径部
27 割溝
28 スライダ
28a 装着孔
28b 係合突起
29 薄肉溝
30 Oリング
31 第3のピストン
32 Eリング
DESCRIPTION OF
15
29 Thin groove 30 O-
Claims (8)
前記シリンダハウジング内に摺動自在に挿嵌されるとともに気体の通過するオリフィスを備えた第1のピストンと、
前記第1のピストンと弾性部材によって近接離間自在に配設された第2のピストンと、
前記第2のピストンに一端が固定されるとともに他端が前記シリンダハウジングの外部まで延設されたピストンロッドとを備え、
前記ピストンロッドが急激に変位した際に前記第1のピストンと第2のピストンとの相対位置が変化する速度応答型エアーダンパーであって、
前記第1のピストンと前記第2のピストンが近接することにより、何れかのピストンが拡開して前記シリンダハウジングとの摺動抵抗が増大することを特徴とする速度応答型エアーダンパー。 A cylinder housing filled with gas;
A first piston slidably fitted into the cylinder housing and having an orifice through which gas passes;
A second piston disposed adjacent to and separated from the first piston by an elastic member;
A piston rod having one end fixed to the second piston and the other end extending to the outside of the cylinder housing;
A speed-responsive air damper in which a relative position between the first piston and the second piston changes when the piston rod is suddenly displaced,
A speed-responsive air damper characterized in that, when the first piston and the second piston come close to each other, any of the pistons expands to increase the sliding resistance with the cylinder housing.
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