JP6985952B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、緩衝器に関する。

特許文献１には、ピストン収納室の一方の室から他方の室に連通する流路を有するピストンを備えたドアクローザー用のオイルダンパーが開示されている。上記オイルダンパーには、ピストンの可動で移動し、ドアの開方向の移動では流路断面積を大に確保し、ドアの閉塞方向の移動では流路断面積を小に確保するように調整可能な弁体が設けられる。

特開２００３−１９３７４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のオイルダンパーは、ドアの開方向または閉方向の移動時に流路断面積を変化させることができない。つまり、特許文献１に記載のオイルダンパーは、伸長作動時または収縮作動時において、減衰力を変化させることができるものではなかった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、作動時に減衰力を変化させることのできる緩衝器を提供することを目的とする。

第１の発明は、緩衝器であって、作動流体が封入されたシリンダと、シリンダの先端から突出するピストンロッドと、ピストンロッドに対して軸方向に移動可能にピストンロッドの基端側に設けられ、シリンダ内を圧側室と伸側室とに区画する可動ピストンと、ピストンロッド及び可動ピストンに設けられ、シリンダとピストンロッドの相対移動に伴って圧側室と伸側室との間で作動流体が通過する通路と、通路に設けられ通路を通過する作動流体の流れに抵抗を与える絞りと、を備え、絞りは、ピストンロッド及び可動ピストンの一方に設けられ、大きさの異なる複数の絞り孔を有し、ピストンロッド及び可動ピストンの他方には、ピストンロッドに対する可動ピストンの相対移動に応じて複数の絞り孔のそれぞれと選択的に連通する連通孔が設けられ、シリンダとピストンロッドの相対移動に伴って、作動流体の圧力によって可動ピストンがピストンロッドに対して相対移動することにより、絞りの開口面積が変化することを特徴とする。

第１の発明では、作動流体の圧力により可動ピストンがピストンロッドに対して相対移動することにより、絞りの開口面積が変化し、通路を通過する作動流体の流れに与えられる抵抗が変化する。また、大きさの異なる複数の絞り孔が選択され、選択された絞り孔によって作動油の流れに抵抗を与えることができる。

第２の発明は、可動ピストンが、緩衝器の伸長作動時及び収縮作動時のいずれか一方において、ピストンロッドの移動速度が大きいほど、絞りの開口面積を小さくすることを特徴とする。

第２の発明では、ピストンロッドの移動速度が大きいほど、大きな減衰力を発生させることができる。

第３の発明は、可動ピストンを付勢する付勢部材をさらに備え、付勢部材は、ピストンロッドが所定速度未満で移動しているときには、可動ピストンがピストンロッドに対して移動することを規制し、ピストンロッドが所定速度以上で移動したときに可動ピストンがピストンロッドに対して移動することを許容するように、付勢力が設定されることを特徴とする。

第３の発明では、ピストンロッドの移動速度が所定速度未満の場合には、絞りの開口面積が変化しないので、一定の減衰力を発生させることができる。

第４の発明は、連通孔が、複数の絞り孔のそれぞれの開口面積よりも大きい開口面積を有する連通部を有し、連通部は、可動ピストンがピストンロッドに対して相対移動することにより、第１の絞り孔と連通している状態から第１の絞り孔の隣に設けられ第１の絞り孔よりも開口面積が小さい第２の絞り孔と連通する状態に移行する移行状態において、第１の絞り孔及び第２の絞り孔の少なくとも一方に連通することを特徴とする。

第４の発明では、移行状態のときに、通路が遮断されてしまうことが防止される。

第５の発明は、連通部は、ピストンロッドの移動速度を徐々に大きくした場合、第１の絞り孔と重なる面積が減少し始めてから第２の絞り孔と重なり、第２の絞り孔の全体と重なってから第１の絞り孔との重なりがなくなることを特徴とする。

第５の発明では、連通部は、第１の絞り孔と第２の絞り孔の双方に連通しているときに、絞りの開口面積が、第１の絞り孔の流路断面積よりも大きくなったり、第２の絞り孔の流路断面積よりも小さくなったりすることを防止できる。

第６の発明は、連通孔が、連通部と直列に配置され第１の絞り孔と同程度の開口面積の第３の絞り孔をさらに有することを特徴とする。

第６の発明では、移行状態において、連通部と第１の絞り孔とが重なる面積と、連通部と第２の絞り孔とが重なる面積との和が、第１の絞り孔よりも大きくなる場合に、第３の絞り孔を絞りとして機能させ、移行状態における減衰力の低下を防止できる。

本発明によれば、緩衝器の作動時に減衰力を変化させることができる。

本発明の実施形態に係る緩衝器の全体を示す断面図である。 図１のＡ部の拡大図であり、可動ピストンが初期位置に配置されている状態を示す。 図１のＡ部の拡大図であり、可動ピストンが可動限界位置に配置されている状態を示す。 初期位置からの可動ピストンの移動量と、絞りの開口面積との関係を示す図である。 緩衝器の伸長作動時の絞りの開口面積の変化について説明する断面模式図である。 本実施形態の比較例に係る緩衝器の可動ピストンに設けられたピストン内通路を示す断面模式図である。 本実施形態の変形例に係る緩衝器の絞りと連通孔を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

緩衝器１００は、例えば、ドアを取り付ける出入口部の周縁部とドアとの間や住宅の骨組みを構成する梁と柱との間等に介装され、動作対象に対して減衰力を付与する装置である。以下では、ドアクローザーとして用いられる緩衝器１００を一例に説明するが、緩衝器１００の用途は、これに限定されるものではない。

緩衝器１００は、作動油が封入された円筒状のシリンダ１０と、基端側がシリンダ１０内に収容され、先端側がシリンダ１０の先端から突出するピストンロッド３０と、ピストンロッド３０に対して軸方向に相対移動可能にピストンロッド３０の基端側に設けられる可動ピストン２０と、ピストンロッド３０の先端に設けられた第１取付部３５と、シリンダ１０の基端に設けられた第２取付部１５と、を備える。

第１取付部３５は、取付部材（不図示）を介してドア（不図示）及びドアの出入口周縁部（不図示）の一方に取り付けられ、第２取付部１５は、取付部材（不図示）を介してドア（不図示）及びのドアの出入口周縁部（不図示）の他方に取り付けられる。なお、軸方向は、シリンダ１０及びピストンロッド３０の中心軸Ｏに平行な方向である。

シリンダ１０の先端部の内側には、ピストンロッド３０を摺動自在に支持するベアリング１４と、ピストンロッド３０の外周面とシリンダ１０の内周面との間をシールするパッキン１６と、が設けられる。ベアリング１４及びパッキン１６は、ピストンロッド３０の外周面に摺接する。シリンダ１０の開口部はパッキン１６によって閉塞され、シリンダ１０の内部空間（作動油室）がパッキン１６によって密封される。

ピストンロッド３０は、円柱状のロッド本体１３１と、ロッド本体１３１から軸方向に延在する円柱状の軸部１３２と、を有する。軸部１３２の外径は、ロッド本体１３１の外径よりも小さく形成され、軸部１３２とロッド本体１３１との間に段差部１３３が形成される。

軸部１３２の端部には、スプリングガイド１２２が固定される。本実施形態では、ねじ締結によりスプリングガイド１２２が固定されているが、固定方法は、かしめ、溶接等、種々の方法を採用できる。

スプリングガイド１２２は、円筒状の筒部１２２ａと、筒部１２２ａの基端（図示右端）に設けられた円環状のフランジ部１２２ｂと、を有する。スプリングガイド１２２のフランジ部１２２ｂと、可動ピストン２０の基端面（図示右端面）との間には、コイルスプリング１２３が介装される。コイルスプリング１２３は、弾性力により、可動ピストン２０をピストンロッド３０の先端側に向かって付勢する付勢部材である。

軸部１３２には、シリンダ１０内を圧側室１１２と伸側室１１１とに区画する可動ピストン２０が取り付けられる。可動ピストン２０は、円筒状の隔壁部材であり、その内周に軸部１３２が挿入される。可動ピストン２０の内周面には、軸部１３２の外周面が摺接する。可動ピストン２０は、段差部１３３とスプリングガイド１２２の筒部１２２ａの先端（図示左端）との間で移動可能に配置される。つまり、可動ピストン２０は、ピストンロッド３０に対して相対的に移動可能とされている。

可動ピストン２０の外周面には、周方向に沿って環状のシール溝が形成され、このシール溝に環状のシール部材２３が取り付けられる。シール部材２３は、緩衝器１００が伸長する際に可動ピストン２０とシリンダ１０の内周面との間の隙間をシールする。なお、シール部材２３は、緩衝器１００が収縮する際には、可動ピストン２０とシリンダ１０の内周面との間の隙間をシールしない。つまり、本実施形態のシール部材２３は、圧側室１１２から伸側室１１１への作動油の流入を許容し、伸側室１１１から圧側室１１２への作動油の流入を禁止するチェック機能を有する。このため、緩衝器１００の収縮作動は、伸長作動よりもスムーズな動作となる。

本実施形態では、図２に示すように、可動ピストン２０が段差部１３３に当接する位置を「初期位置」と定義し、図３に示すように、可動ピストン２０がスプリングガイド１２２の筒部１２２ａの先端（図示左端）に当接する位置を「可動限界位置」と定義する。

図２に示すように、可動ピストン２０が初期位置にあるとき、コイルスプリング１２３は自然長から所定長さだけ圧縮された状態で、スプリングガイド１２２のフランジ部１２２ｂと可動ピストン２０の基端面との間に配置される。つまり、可動ピストン２０は、伸側室１１１の作動油圧Ｐ１と、圧側室１１２の作動油圧Ｐ２との差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）が、コイルスプリング１２３の設定圧（ばね圧）Ｐ０以上となったときに、コイルスプリング１２３の付勢力に抗して移動することになる。コイルスプリング１２３の設定圧Ｐ０は、コイルスプリング１２３の圧縮量に応じた付勢力に基づいて定められる。

コイルスプリング１２３の設定圧Ｐ０は、ピストンロッド３０が予め定められた所定速度Ｖ１未満でシリンダ１０に対して相対移動しているときには、可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して相対移動することを規制するように設定される。

コイルスプリング１２３の設定圧Ｐ０は、ピストンロッド３０が所定速度Ｖ１以上でシリンダ１０に対して相対移動したときに可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して相対移動することを許容するように設定される。

したがって、コイルスプリング１２３の設定圧Ｐ０を変更することにより、ピストンロッド３０に対する可動ピストン２０の相対移動量を調整することができる。後述するように、ピストンロッド３０に対して可動ピストン２０が相対移動すると、絞り１３６の開口面積が変化し、緩衝器１００の減衰力が変化する。つまり、コイルスプリング１２３の設定圧Ｐ０を変更することにより、減衰力を変化させるのに必要な緩衝器１００の伸長速度を調整することができる。

図２を参照して、圧側室１１２と伸側室１１１とを連通する通路５０について説明する。通路５０は、シリンダ１０とピストンロッド３０との相対移動に伴って圧側室１１２と伸側室１１１との間で作動油が通過する流路である。通路５０は、可動ピストン２０に設けられるピストン内通路１２５と、ピストンロッド３０の軸部１３２に設けられるロッド内通路１３５と、を有する。

ロッド内通路１３５は、軸方向に延在しピストンロッド３０の基端面に開口する軸穴１３５ａと、緩衝器１００の作動時に通路５０を通過する作動油の流れに抵抗を与える絞り１３６と、を有する。絞り１３６は、軸穴１３５ａとピストンロッド３０の外周側に連通する複数の絞り孔（第１絞り孔１３６ａ及び第２絞り孔１３６ｂ）を有する。

第１絞り孔１３６ａ及び第２絞り孔１３６ｂは、筒状の軸部１３２の内外を貫通する円形状の貫通孔であり、軸方向に並列に配置される。図示するように、第１絞り孔１３６ａ及び第２絞り孔１３６ｂは、大きさが異なる。本実施形態では、第２絞り孔１３６ｂの内径ｄ２は、第１絞り孔１３６ａの内径ｄ１よりも小さい（ｄ１＞ｄ２）。つまり、第２絞り孔１３６ｂの開口面積（流路断面積）は、第１絞り孔１３６ａの開口面積（流路断面積）よりも小さい。

ピストン内通路１２５は、可動ピストン２０の内外を貫通する。ピストン内通路１２５は、ピストンロッド３０に対する可動ピストン２０の相対移動に応じて複数の絞り孔（第１絞り孔１３６ａ及び第２絞り孔１３６ｂ）のそれぞれと選択的に連通する連通孔である。

ピストン内通路（連通孔）１２５は、可動ピストン２０の内周面に開口する円形状の貫通孔である内周孔１２５ｉと、可動ピストン２０の外周面に開口する円形状の貫通孔である外周孔１２５ｏと、を有する。内周孔１２５ｉは、絞り１３６と直接連通する連通部である。外周孔１２５ｏは、内周孔１２５ｉに連続して設けられている。つまり、内周孔１２５ｉと外周孔１２５ｏとは、可動ピストン２０の径方向に直列に配置される。なお、内周孔１２５ｉと外周孔１２５ｏとをテーパ部を介して接続してもよい。内周孔１２５ｉの内径ｄｉは、外周孔１２５ｏの内径ｄｏよりも大きい（ｄｉ＞ｄｏ）。また、内周孔１２５ｉの内径ｄｉは、第１絞り孔１３６ａの内径ｄ１及び第２絞り孔１３６ｂの内径ｄ２よりも大きい（ｄｉ＞ｄ１＞ｄ２）。

ピストンロッド３０がシリンダ１０から退出する緩衝器１００の伸長作動時には、ピストンロッド３０とともに可動ピストン２０が移動することで容積が縮小する伸側室１１１から、容積が拡大する圧側室１１２に、通路５０を介して作動油が移動する。このとき、通路５０を通過する作動油の流れに絞り１３６で抵抗を与え、伸側室１１１と圧側室１１２との間に差圧を生じさせて減衰力を発生する。

図２に示すように、可動ピストン２０が初期位置にあるとき、内周孔１２５ｉが第１絞り孔１３６ａの開口全体を覆うように配置され、内周孔１２５ｉと第１絞り孔１３６ａとが連通する。このとき、内周孔１２５ｉと第２絞り孔１３６ｂとの連通は遮断されている。つまり、可動ピストン２０が初期位置にあるとき、通路５０において最小流路断面を構成する第１絞り孔１３６ａによって、通路５０を通過する作動油の流れに抵抗が与えられる。

図３に示すように、可動ピストン２０が可動限界位置にあるとき、内周孔１２５ｉが第２絞り孔１３６ｂの開口全体を覆うように配置され、内周孔１２５ｉと第２絞り孔１３６ｂとが連通する。このとき、内周孔１２５ｉと第１絞り孔１３６ａとの連通は遮断されている。つまり、可動ピストン２０が可動限界位置にあるとき、通路５０において最小流路断面を構成する第２絞り孔１３６ｂによって、通路５０を通過する作動油の流れに抵抗が与えられる。このため、可動ピストン２０が可動限界位置にあるときに発生する減衰力は、可動ピストン２０が初期位置にあるときに発生する減衰力に比べて大きくなる。

ピストンロッド３０がシリンダ１０から退出する際の移動速度Ｖが、所定速度Ｖ１未満であるときには、可動ピストン２０は初期位置に維持され、第１絞り孔１３６ａによって、通路５０を通過する作動油の流れに抵抗が与えられる。一方、ピストンロッド３０がシリンダ１０から退出する際の移動速度Ｖが、所定速度Ｖ１以上であるときには、伸側室１１１の作動油圧Ｐ１と圧側室１１２の作動油圧Ｐ２との差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）が、コイルスプリング１２３の設定圧Ｐ０以上となる。このため、可動ピストン２０がコイルスプリング１２３の付勢力に抗して、ピストンロッド３０の先端側に移動する。

ピストンロッド３０に対して可動ピストン２０が相対移動すると、その相対移動量に応じて、ピストン内通路１２５が大きさの異なる複数の絞り孔（第１及び第２絞り孔１３６ａ，１３６ｂ）のそれぞれと選択的に連通し、連通する絞り孔（選択された絞り孔）によって作動油の流れに抵抗が与えられる。

次に、図４及び図５を参照して、本実施形態に係る緩衝器１００の伸長作動時における絞り１３６の開口面積Ｓの変化について説明する。ここで、絞り１３６の開口面積Ｓとは、ピストン内通路１２５とロッド内通路１３５との境界面における開口面の面積（作動油が通過する流路断面積）のことを指す。つまり、本実施形態において、絞り１３６の開口面積Ｓは、可動ピストン２０の内周孔１２５ｉと、ピストンロッド３０の複数の絞り孔（第１及び第２絞り孔１３６ａ，１３６ｂ）とが重なる面積の和に相当する。

本実施形態では、図４に示すように、可動ピストン２０が、緩衝器１００の伸長作動時において、ピストンロッド３０の移動速度Ｖが大きいほど、絞り１３６の開口面積Ｓが小さくなるように、複数の絞り孔の大きさ及び位置並びに内周孔１２５ｉの大きさ及び位置が設定される。これにより、ピストンロッド３０の移動速度が大きいほど、大きな減衰力を発生させることができる。以下、具体的に説明する。

図５（ａ）に示すように、緩衝器１００の伸長作動時において、ピストンロッド３０が所定速度Ｖ１未満の移動速度Ｖｍ０でシリンダ１０から退出する場合、可動ピストン２０は初期位置で保持される。可動ピストン２０が初期位置にあり、内周孔１２５ｉが第１絞り孔１３６ａにのみ連通する連通状態では、第１絞り孔１３６ａの開口面積（流路断面積）Ｓ１が絞り１３６の開口面積Ｓとなる（Ｓ＝Ｓ１）。このように、ピストンロッド３０の移動速度Ｖが所定速度Ｖ１未満の場合には、絞り１３６の開口面積Ｓが変化しないので、一定の減衰力を発生させることができる。

図５（ｂ）に示すように、緩衝器１００の伸長作動時において、ピストンロッド３０が所定速度Ｖ１以上の移動速度Ｖｍ１でシリンダ１０から退出する場合、可動ピストン２０が初期位置から所定距離ｘ１だけ離れた位置まで相対移動する。この状態では、内周孔１２５ｉと第１絞り孔１３６ａとが重なる面積、すなわち絞り１３６の開口面積Ｓが、移動速度Ｖｍ０でピストンロッド３０がシリンダ１０から退出する場合（図５（ａ）参照）に比べて、小さくなる。つまり、絞り１３６の開口面積Ｓは、第１絞り孔１３６ａの開口面積（流路断面積）Ｓ１よりも小さくなる（Ｓ＜Ｓ１）。

図５（ｃ）に示すように、緩衝器１００の伸長作動時において、ピストンロッド３０が移動速度Ｖｍ１よりも大きい移動速度Ｖｍ２でシリンダ１０から退出する場合、可動ピストン２０が初期位置から所定距離ｘ２だけ離れた位置まで相対移動する。所定距離ｘ２は、所定距離ｘ１よりも大きい（ｘ２＞ｘ１）。この状態では、内周孔１２５ｉが第１絞り孔１３６ａ及び第２絞り孔１３６ｂの双方に連通する。つまり、このときの絞り１３６の開口面積Ｓは、内周孔１２５ｉと第１絞り孔１３６ａとが重なる面積と、内周孔１２５ｉと第２絞り孔１３６ｂとが重なる面積の和となる。

図５（ｄ）に示すように、緩衝器１００の伸長作動時において、ピストンロッド３０が移動速度Ｖｍ２よりも大きい移動速度Ｖｍ３でシリンダ１０から退出する場合、可動ピストン２０が初期位置から所定距離ｘ３だけ離れた位置まで相対移動する。所定距離ｘ３は、所定距離ｘ２よりも大きい（ｘ３＞ｘ２）。この状態では、内周孔１２５ｉは、第２絞り孔１３６ｂの全体と重なるとともに、第１絞り孔１３６ａの一部と重なる。つまり、絞り１３６の開口面積Ｓは、第２絞り孔１３６ｂの開口面積（流路断面積）Ｓ２よりも大きくなる（Ｓ＞Ｓ２）。

図５（ｅ）に示すように、緩衝器１００の伸長作動時において、ピストンロッド３０が所定速度Ｖ２以上の移動速度Ｖｍ４でシリンダ１０から退出する場合、可動ピストン２０が初期位置から所定距離ｘ４だけ離れた位置、すなわち可動限界位置まで相対移動する。所定速度Ｖ２は、移動速度Ｖｍ３よりも大きい速度であり、可動ピストン２０を可動限界位置まで移動させるのに必要なピストンロッド３０の移動速度である。所定距離ｘ４は、所定距離ｘ３よりも大きい（ｘ４＞ｘ３）。この状態では、内周孔１２５ｉと第１絞り孔１３６ａとの重なりがなくなり、内周孔１２５ｉは第２絞り孔１３６ｂのみと連通する。つまり、絞り１３６の開口面積Ｓは、第２絞り孔１３６ｂの開口面積（流路断面積）Ｓ２と等しくなる（Ｓ＝Ｓ２）。

このように、本実施形態では、ピストンロッド３０の移動速度Ｖを徐々に大きくした場合、内周孔１２５ｉは、ピストンロッド３０に対する可動ピストン２０の相対移動量が大きくなるにしたがって、第１絞り孔１３６ａと重なる面積が減少し始めてから（図５（ｂ）参照）第２絞り孔１３６ｂと重なる（図５（ｃ）参照）。さらに、内周孔１２５ｉは、可動ピストン２０の移動量が大きくなるにしたがって、第２絞り孔１３６ｂの全体と重なってから（図５（ｄ）参照）第１絞り孔１３６ａとの重なりがなくなる（図５（ｅ）参照）。

これにより、内周孔１２５ｉは、第１絞り孔１３６ａと第２絞り孔１３６ｂの双方に連通しているときに、絞り１３６の開口面積Ｓが、第１絞り孔１３６ａの開口面積（流路断面積）Ｓ１よりも大きくなったり、第２絞り孔１３６ｂの開口面積（流路断面積）Ｓ２よりも小さくなったりすることを防止できる。

本実施形態では、以下で定義する「移行状態」において、内周孔１２５ｉが第１絞り孔１３６ａと第２絞り孔１３６ｂの少なくとも一方に連通する構成とされている（図５（ｂ）〜図５（ｄ）参照）。「移行状態」とは、可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して相対移動することにより、内周孔１２５ｉが、第１絞り孔１３６ａと連通している状態（図５（ａ）に示す可動ピストン２０が初期位置に示す状態）から第１絞り孔１３６ａの隣に設けられる第２絞り孔１３６ｂと連通する状態（図５（ｅ）に示す可動ピストン２０が可動限界位置にあるときの状態）に移行するときの中間の状態のことを指す。

ここで、仮に、第１絞り孔１３６ａと第２絞り孔１３６ｂとの間の最小寸法が、内周孔１２５ｉの内径ｄｉよりも大きい場合、移行状態のときに、内周孔１２５ｉが第１絞り孔１３６ａ及び第２絞り孔１３６ｂの双方に連通しない状態となってしまう。

これに対して、本実施形態では、第１絞り孔１３６ａと第２絞り孔１３６ｂとの間の最小寸法が、内周孔１２５ｉの内径ｄｉよりも小さく設定され、移行状態において、内周孔１２５ｉが第１絞り孔１３６ａ及び第２絞り孔１３６ｂの少なくとも一方に連通する構成とされている。このため、移行状態のときに、通路５０が一時的に遮断されてしまうことが防止される。

次に、外周孔１２５ｏを設けたことによる作用効果を、本実施形態の比較例と比較して説明する。図６は、本実施形態の比較例に係る緩衝器の可動ピストン９２０に設けられたピストン内通路９２５を示す断面模式図である。なお、本実施形態の比較例も本発明の範囲内である。

図６に示すように、本実施形態の比較例では、ピストン内通路９２５は一定の内径を有する円形状の貫通孔である。ピストン内通路９２５の内径は、本実施形態の内周孔１２５ｉの内径と同じである。本実施形態の比較例では、本実施形態と同様、絞り１３６の開口面積Ｓが、ピストンロッド３０に対する可動ピストン２０の相対移動量の増加に応じて、徐々に減少する。しかしながら、各部品の製造誤差、組み付け誤差等に起因して、移行状態において、絞り１３６の開口面積が第１絞り孔１３６ａよりも大きくなってしまうおそれがある。この場合、ピストンロッド３０の移動速度Ｖが大きくなったときに、減衰力が低下してしまうことがある。

そこで、本実施形態では、ピストン内通路１２５に、内周孔１２５ｉよりも内径の小さい外周孔１２５ｏが設けられる。外周孔１２５ｏは、その内径ｄｏが第１絞り孔１３６ａの内径ｄ１と同じになるように形成される。つまり、外周孔１２５ｏの開口面積は、第１絞り孔１３６ａの開口面積Ｓ１と同程度である。

これにより、移行状態において、絞り１３６の開口面積Ｓが、第１絞り孔１３６ａの開口面積Ｓ１よりも大きくなった場合であっても、外周孔１２５ｏの流路断面が通路５０における最小流路断面となる。つまり、移行状態において、第３の絞り孔としての外周孔１２５ｏを絞りとして機能させ、移行状態における減衰力の低下を防止できる。

以上のとおり、本実施形態では、緩衝器１００の伸長作動時に、ピストンロッド３０の移動速度Ｖに応じて絞り１３６の開口面積Ｓが変化する。なお、緩衝器１００の収縮作動時は、可動ピストン２０は初期位置に保持されるので、ピストンロッド３０の移動速度Ｖにかかわらず、絞り１３６の開口面積Ｓは一定である。つまり、緩衝器１００の収縮作動時は、第１絞り孔１３６ａを通過する作動油によって一定の減衰力が発生する。

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。

（１）緩衝器１００は、シリンダ１０とピストンロッド３０の相対移動に伴って、作動油の圧力によって可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して相対移動することにより、絞り１３６の開口面積Ｓが変化するように構成されている。したがって、作動油の圧力により可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して相対移動することにより、絞り１３６の開口面積Ｓが変化し、通路５０を通過する作動油の流れに与えられる抵抗が変化する。これにより、緩衝器１００の伸長作動時に減衰力を変化させることができる。

（２）本実施形態では、可動ピストン２０が、緩衝器１００の伸長作動時において、ピストンロッド３０の移動速度Ｖが大きいほど、絞り１３６の開口面積Ｓを小さくする。このため、ピストンロッド３０の移動速度Ｖが大きいほど、大きな減衰力を発生させることができる。例えば、緩衝器１００をドアクローザーに用いた場合、ドアの開き速度が大きいほど、大きな減衰力が発生するので、ドアの開き動作を制限することができる。

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。

（変形例１）
上記実施形態では、大きさの異なる複数の絞り孔を有する絞り１３６が、ピストンロッド３０に設けられ、絞り１３６に連通する連通孔（１２５）が可動ピストン２０に設けられる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図７に示すように、ピストンロッド３０に複数の絞り孔を有する絞り２２５を設け、可動ピストン２０に複数の絞り孔のそれぞれと選択的に連通する連通孔２３６を設けてもよい。

絞り２２５は、第１絞り孔２２５ａと、第１絞り孔２２５ａよりも開口面積が小さい第２絞り孔２２５ｂと、を有し、第１及び第２絞り孔２２５ａ，２２５ｂは、軸方向に並列に配置される。連通孔２３６は、内周孔２３６ｉと、内周孔２３６ｉよりも開口面積が大きい外周孔２３６ｏと、を有し、内周孔２３６ｉと外周孔２３６ｏとは径方向に沿って直列に配設される。本変形例１では、外周孔２３６ｏが絞り２２５と直接連通する連通部として構成され、内周孔２３６ｉが第３の絞り孔として構成される。

（変形例２）
上記実施形態では、絞り１３６が、２つの絞り孔（第１絞り孔１３６ａ及び第２絞り孔１３６ｂ）を有する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。３つ以上の絞り孔を軸方向に沿って配設してもよい。この場合、軸方向に沿って配設される複数の絞り孔の大きさをそれぞれ異なるものとすることで、減衰力特性を調整することができる。

（変形例３）
上記実施形態では、緩衝器１００の伸長作動時において、ピストンロッド３０の移動速度が大きいほど、絞り１３６の開口面積Ｓが小さくなる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。緩衝器１００が適用される装置に対して要求される仕様によっては、緩衝器１００の伸長作動時において、ピストンロッド３０の移動速度Ｖが大きいほど、絞り１３６の開口面積Ｓを大きくしてもよい。この場合、ピストンロッド３０の移動速度Ｖが大きいほど、小さな減衰力を発生させることができる。

（変形例４）
上記実施形態では、緩衝器１００の伸長作動時において、作動油圧によって可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して相対移動することにより、絞り１３６の開口面積Ｓが変化する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。緩衝器１００が適用される装置に対して要求される仕様によっては、緩衝器１００の収縮作動時において、作動油圧によって可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して相対移動することにより、絞り１３６の開口面積Ｓが変化するように構成してもよい。この場合、上記実施形態で説明したコイルスプリング１２３と可動ピストン２０の配置関係を逆にするなどして、コイルスプリング１２３によって可動ピストン２０をピストンロッド３０の基端側に向かって付勢する構成とすればよい。

（変形例５）
上記実施形態では、第１及び第２絞り孔１３６ａ，１３６ｂが円形の貫通孔である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第１及び第２絞り孔１３６ａ，１３６ｂは、種々の断面形状の貫通孔とすることができる。

（変形例６）
上記実施形態では、可動ピストン２０を付勢する付勢部材としてコイルスプリング１２３を採用する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。板ばね等、種々の弾性部材を付勢部材として採用できる。

（変形例７）
上記実施形態では、ドアクローザーに本発明を適用する例を代表して説明したが、本発明はこれに限定されない。住宅の骨組みを構成する梁と柱との間等に介装され、動作対象に対して減衰力を付与して耐震性を向上させる免震装置、乗り物の運転室と走行装置との間等に介装され、乗り物の乗り心地を向上させる振動吸収装置等、種々の減衰力発生装置に本発明を適用し、その減衰力特性を調整することができる。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

緩衝器１００は、作動油が封入されたシリンダ１０と、シリンダ１０の先端から突出するピストンロッド３０と、ピストンロッド３０に対して軸方向に移動可能にピストンロッド３０の基端側に設けられ、シリンダ１０内を圧側室１１２と伸側室１１１とに区画する可動ピストン２０と、ピストンロッド３０及び可動ピストン２０に設けられ、シリンダ１０とピストンロッド３０の相対移動に伴って圧側室１１２と伸側室１１１との間で作動油が通過する通路５０と、通路５０に設けられ通路５０を通過する作動油の流れに抵抗を与える絞り１３６，２２５と、を備え、シリンダ１０とピストンロッド３０の相対移動に伴って、作動油の圧力によって可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して相対移動することにより、絞り１３６，２２５の開口面積Ｓが変化する。

この構成では、作動油の圧力により可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して相対移動することにより、絞り１３６，２２５の開口面積Ｓが変化し、通路５０を通過する作動油の流れに与えられる抵抗が変化する。これにより、緩衝器１００の作動時に減衰力を変化させることができる。

緩衝器１００は、可動ピストン２０が、緩衝器１００の伸長作動時及び収縮作動時のいずれか一方において、ピストンロッド３０の移動速度Ｖが大きいほど、絞り１３６，２２５の開口面積Ｓを小さくする。

この構成では、ピストンロッド３０の移動速度Ｖが大きいほど、大きな減衰力を発生させることができる。

緩衝器１００は、可動ピストン２０を付勢するコイルスプリング１２３をさらに備え、コイルスプリング１２３は、ピストンロッド３０が所定速度Ｖ１未満で移動しているときには、可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して移動することを規制し、ピストンロッド３０が所定速度Ｖ１以上で移動したときに可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して移動することを許容するように、付勢力が設定される。

この構成では、ピストンロッド３０の移動速度Ｖが所定速度Ｖ１未満の場合には、絞り１３６，２２５の開口面積Ｓが変化しないので、一定の減衰力を発生させることができる。

緩衝器１００は、絞り１３６，２２５が、ピストンロッド３０及び可動ピストン２０の一方に設けられ、大きさの異なる複数の絞り孔（第１絞り孔１３６ａ，２２５ａ、第２絞り孔１３６ｂ，２２５ｂ）を有し、ピストンロッド３０及び可動ピストン２０の他方には、ピストンロッド３０に対する可動ピストン２０の相対移動に応じて複数の絞り孔（第１絞り孔１３６ａ，２２５ａ、第２絞り孔１３６ｂ，２２５ｂ）のそれぞれと選択的に連通する連通孔（１２５，２３６）が設けられる。

この構成では、大きさの異なる複数の絞り孔（第１絞り孔１３６ａ，２２５ａ、第２絞り孔１３６ｂ，２２５ｂ）が選択され、選択された絞り孔によって作動油の流れに抵抗を与えることができる。

緩衝器１００は、連通孔（１２５，２３６）が、複数の絞り孔（第１絞り孔１３６ａ，２２５ａ、第２絞り孔１３６ｂ，２２５ｂ）のそれぞれの開口面積よりも大きい開口面積を有する連通部（内周孔１２５ｉ、外周孔２３６ｏ）を有し、連通部（内周孔１２５ｉ、外周孔２３６ｏ）は、可動ピストン２０がピストンロッド３０に対して相対移動することにより、第１絞り孔１３６ａ，２２５ａと連通している状態から第１絞り孔１３６ａ，２２５ａの隣に設けられ第１絞り孔１３６ａ，２２５ａよりも開口面積が小さい第２絞り孔１３６ｂ，２２５ｂと連通する状態に移行する移行状態において、第１絞り孔１３６ａ，２２５ａ及び第２絞り孔１３６ｂ，２２５ｂの少なくとも一方に連通する。

この構成では、移行状態のときに、通路５０が遮断されてしまうことが防止される。

緩衝器１００は、連通部（内周孔１２５ｉ、外周孔２３６ｏ）は、ピストンロッド３０の移動速度Ｖを徐々に大きくした場合、第１絞り孔１３６ａ，２２５ａと重なる面積が減少し始めてから第２絞り孔１３６ｂ，２２５ｂと重なり、第２絞り孔１３６ｂ，２２５ｂの全体と重なってから第１絞り孔１３６ａ，２２５ａとの重なりがなくなる。

この構成では、連通部（内周孔１２５ｉ、外周孔２３６ｏ）は、第１絞り孔１３６ａ，２２５ａと第２絞り孔１３６ｂ，２２５ｂの双方に連通しているときに、絞り１３６，２２５の開口面積Ｓが、第１絞り孔１３６ａ，２２５ａの開口面積（流路断面積）Ｓ１よりも大きくなったり、第２絞り孔１３６ｂ，２２５ｂの開口面積（流路断面積）Ｓ２よりも小さくなったりすることを防止できる。

緩衝器１００は、連通孔（１２５，２３６）が、連通部（内周孔１２５ｉ、外周孔２３６ｏ）と直列に配置され第１絞り孔１３６ａ，２２５ａと同程度の開口面積の第３絞り孔（外周孔１２５ｏ、内周孔２３６ｉ）をさらに有する。

この構成では、移行状態において、連通部（内周孔１２５ｉ、外周孔２３６ｏ）と第１絞り孔１３６ａ，２２５ａとが重なる面積と、連通部（内周孔１２５ｉ、外周孔２３６ｏ）と第２絞り孔１３６ｂ，２２５ｂとが重なる面積との和が、第１絞り孔１３６ａ，２２５ａよりも大きくなる場合に、第３絞り孔（外周孔１２５ｏ、内周孔２３６ｉ）を絞りとして機能させ、移行状態における減衰力の低下を防止できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１０・・・シリンダ、２０・・・可動ピストン、３０・・・ピストンロッド、５０・・・通路、１００・・・緩衝器、１１１・・・伸側室、１１２・・・圧側室、１２３・・・コイルスプリング（付勢部材）、１２５・・・ピストン内通路（連通孔）、１２５ｉ・・・内周孔（連通部）、１３６，２２５・・・絞り、１３６ａ，２２５ａ・・・第１絞り孔、１３６ｂ，２２５ｂ・・・第２絞り孔、２３６・・・連通孔、２３６ｏ・・・外周孔（連通部）、９２０・・・可動ピストン、９２５・・・ピストン内通路（連通孔）

Claims (6)

1. 緩衝器であって、
   作動流体が封入されたシリンダと、
   前記シリンダの先端から突出するピストンロッドと、
   前記ピストンロッドに対して軸方向に移動可能に前記ピストンロッドの基端側に設けられ、前記シリンダ内を圧側室と伸側室とに区画する可動ピストンと、
   前記ピストンロッド及び前記可動ピストンに設けられ、前記シリンダと前記ピストンロッドの相対移動に伴って前記圧側室と前記伸側室との間で作動流体が通過する通路と、
   前記通路に設けられ前記通路を通過する作動流体の流れに抵抗を与える絞りと、を備え、
   前記絞りは、前記ピストンロッド及び前記可動ピストンの一方に設けられ、大きさの異なる複数の絞り孔を有し、
   前記ピストンロッド及び前記可動ピストンの他方には、前記ピストンロッドに対する前記可動ピストンの相対移動に応じて前記複数の絞り孔のそれぞれと選択的に連通する連通孔が設けられ、
   前記シリンダと前記ピストンロッドの相対移動に伴って、作動流体の圧力によって前記可動ピストンが前記ピストンロッドに対して相対移動することにより、前記絞りの開口面積が変化する
   ことを特徴とする緩衝器。
2. 請求項１に記載の緩衝器において、
   前記可動ピストンは、前記緩衝器の伸長作動時及び収縮作動時のいずれか一方において、前記ピストンロッドの移動速度が大きいほど、前記絞りの開口面積を小さくする
   ことを特徴とする緩衝器。
3. 請求項１または請求項２に記載の緩衝器において、
   前記可動ピストンを付勢する付勢部材をさらに備え、
   前記付勢部材は、前記ピストンロッドが所定速度未満で移動しているときには、前記可動ピストンが前記ピストンロッドに対して移動することを規制し、前記ピストンロッドが所定速度以上で移動したときに前記可動ピストンが前記ピストンロッドに対して移動することを許容するように、付勢力が設定される
   ことを特徴とする緩衝器。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の緩衝器において、
   前記連通孔は、前記複数の絞り孔のそれぞれの開口面積よりも大きい開口面積を有する連通部を有し、
   前記連通部は、前記可動ピストンが前記ピストンロッドに対して相対移動することにより、第１の前記絞り孔と連通している状態から前記第１の絞り孔の隣に設けられ前記第１の絞り孔よりも開口面積が小さい第２の前記絞り孔と連通する状態に移行する移行状態において、前記第１の絞り孔及び前記第２の絞り孔の少なくとも一方に連通する
   ことを特徴とする緩衝器。
5. 請求項４に記載の緩衝器において、
   前記連通部は、前記ピストンロッドの移動速度を徐々に大きくした場合、前記第１の絞り孔と重なる面積が減少し始めてから前記第２の絞り孔と重なり、前記第２の絞り孔の全体と重なってから前記第１の絞り孔との重なりがなくなる
   ことを特徴とする緩衝器。
6. 請求項４または請求項５に記載の緩衝器において、
   前記連通孔は、前記連通部と直列に配置され前記第１の絞り孔と同程度の開口面積の第３の絞り孔をさらに有する
   ことを特徴とする緩衝器。

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