JP7449885B2 - ダンパー装置 - Google Patents

Description

この発明は、ピストンの作動により制動力を生じさせるダンパー装置の改良に関する。

ピストンの作動により制動力を生じさせるダンパー装置として、特許文献１に示されるものがある。この特許文献１のものでは、ピストンの外側に備えさせたシール部材によってシリンダーチューブの内壁とピストンとの間をシールするようになっている。ここで、かかるシール部材には、ピストンを挟んだ一方側に形成されるエア室と、他方側に形成されるエア室との間にピストンの移動によって圧力差が生じると、このシール部材をシリンダーチューブの内壁に押しつける向きの力が作用される。しかるに、特許文献１に示されるものでは、前記シール部材をピストンを取り巻くようにしてピストンの外側に単純に設けた構造となっているため、前記のような力の作用によるシール部材の変形が制御し難い。この種のダンパー装置は、典型的には、制動対象の動きをゆっくりとしたもの、高級感をもったもの、節度をもったもの、ないしは、突飛なものにしないようにするために用いられるものであるところ、かかるシール部材の変形が制御できないと、ダンパー装置から生じる制動力が安定せず、例えば、制動対象を急停止させたり、多段階に停止させてしまったり、あるいはまた、制動対象に制動力を作用させるべき場面で制動力を喪失させてしまうなどの不具合を招来することとなる。

特開平８－１３３０２９号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種のダンパー装置から所期の制動力が常時もたらされるように、ピストン体を構成するシール部材がシリンダー体の内壁に常時できるだけ同じ態様で摺接する構造をかかるピストン体に付与する点にある。

前記課題を達成するために、この発明にあっては、ダンパー装置を、 ピストン体と、前記ピストン体を納めるシリンダー体とからなり、前記ピストン体の移動又は相対的な移動により制動力を生じさせるダンパー装置であって、
前記ピストン体には、前記シリンダー体の内壁に対するシール部材が組み合わされており、
前記シール部材は、前記ピストン体に対する取り付け基部と、前記取り付け基部から延び出して前記内壁に摺接されるリップ部とを有すると共に、
前記ピストン体に前記シール部材の前記取り付け基部側の外面に対する撓み規制部を備えさせてなる、ものとした。

ピストン体を挟んだ一方側に形成されるシリンダー体内の空間を拡大するピストン体の移動によってこの一方側の空間が負圧となると、シール部材の取り付け基部にはシリンダー体の内壁に向けた力が作用されるが、シール部材の取り付け基部の外面側は撓み規制部によって押さえられることから、このような力が作用されてもシール部材はリップ部以外の箇所でシリンダー体の内壁に接することはない。これにより、前記一方側の空間を拡大するピストン体の移動時にダンパー装置から生じる制動力を、リップ部以外でシール部材がシリンダー体の内壁に接するなどして不安定化させてしまう事態を、効果的に防止できる。

前記ピストン体に、前記ピストン体によって区分される前記シリンダー体内の一方空間側に位置するフランジ部と、前記ピストン体によって区分される前記シリンダー体内の他方空間側に位置して前記フランジ部との間で前記シール部材の前記取り付け基部を挟み込み状に保持する移動規制部とを備えさせてなるようにすることが、この発明の態様の一つとされる。

また、前記撓み規制部を、前記フランジ部から前記他方空間側に向けて突き出す前記ピストン体の移動方向に直交する向きに長い壁状とすることが、この発明の態様の一つとされる。

また、前記リップ部を、その延び出し端に近づくに連れて前記シール部材の外径を漸増させるように形成させ、かつ、前記取り付け基部との連接箇所を変形し易く構成させることが、この発明の態様の一つとされる。

この発明によれば、前記撓み規制部によって、ピストン体を構成するシール部材がシリンダー体の内壁に常時できるだけ同じ態様で摺接するようにでき、この種のダンパー装置から所期の制動力が常時もたらされるようにすることができる。

図１は、この発明の一実施の形態にかかるダンパー装置（第一例）の斜視図である。 図２は、図１におけるＡ－Ａ線位置での断面図である。 図３は、図２の要部拡大断面図であり、ピストン体は一方空間を拡大する向きに移動している。 図４は、図２の要部拡大断面図であり、ピストン体は一方空間を縮小する向きに移動している。 図５は、前記第一例の分解斜視図である。 図６は、前記第一例を構成するピストン体の分解斜視図である。 図７は、前記第一例を構成するロッドの要部斜視図である。 図８は、この発明の一実施の形態にかかるダンパー装置（第二例）を構成するピストン体の要部斜視構成図である。 図９は、この発明の一実施の形態にかかるダンパー装置（第三例）を構成するピストン体の要部斜視構成図である。

以下、図１～図９に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について、説明する。この実施の形態にかかるダンパー装置は、これを構成するピストン体１の移動又は相対的な移動に制動力を生じさせるものであって、典型的には、制動対象となる可動部など（図示は省略する）を備える物品に組み合わされて、かかる制動対象の移動に対し前記制動力を作用させてかかる制動対象の移動を、ゆっくりとしたもの、高級感をもったもの、節度をもったもの、ないしは、突飛なものにしないように、するために用いられるものである。

かかるダンパー装置は、ロッド体３を備えたピストン体１と、このピストン体１を納めるシリンダー体２とからなる。典型的には、かかるダンパー装置は、ロッド体３及びシリンダー体２のいずれか一方を前記制動対象側に直接あるいは間接に連係させ、これらの他方をかかる制動対象を移動可能に支持する側に直接あるいは間接に連係させることで、かかる制動対象を備えた物品に組み合わされる。

図示の例では、前記シリンダー体２は、一端２ａを開放させ、かつ、他端２ｂを閉塞させた筒状を呈している。図示は省略するが、シリンダー体２は両端を共に開放させた筒状体の一端を別部品によって塞いだ構成としても構わない。かかるシリンダー体２は、厚さを顕著に小さくした扁平筒状を呈している。より具体的には、かかるシリンダー体２は、幅側壁部２ｃと厚さ側壁部２ｄとを備えている。シリンダー体２をその中心軸ｘ（図５参照／すなわち、ピストン体１の移動中心軸）に直交する向きに断面にした状態において、左右の厚さ側壁部２ｄは、前記中心軸ｘ側を湾曲内側とするように湾曲されており、シリンダー体２の断面内郭形状は長円状となっている。 シリンダー体２の閉された一端２ｂの外側には、前記連係のための接続部２ｅが形成されている。

図示の例では、前記ロッド体３には、ピストン体１の移動方向に沿った長穴３ａが形成されている。そして、図示の例では、シリンダー体２内に前記ピストン体１及びロッド体３の少なくともピストン体１側に位置される箇所を納めた状態から、シリンダー体２の開放された一端２ａ側において一対の幅側壁部２ｃ、２ｃに形成された貫通穴２ｆ及び前記長穴３ａにピン４を挿通することで、シリンダー体２とピストン体１側との組み合わせ状態を維持すると共に、ピストン体１側の移動をガイドするようになっている。ピストン体１を構成する後述のシール部材９は、図６に示される状態から、後述の連接箇所９ｅを中心とした弾性変形をした状態でシリンダー体２内に納められ、後述のリップ部９ｂの延び出し端を前記中心軸ｘを巡るいずれの位置においてもシリンダー体２の内壁２ｇに接しさせるようになっている。このシール部材９によって、シリンダー体２内の空間は、閉塞された他端２ｂ側の一方空間５と、開放された一端２ａ側の他方空間６に区分される。一方空間５を拡大する向きのピストン体１の移動（図３）は後述のオリフィス１４を通じた他方空間６側から一方空間５側への流体（図示の例では気体）の移動により許容されるようになっている。一方、図示の例では、一方空間５を縮小する向きのピストン体１の移動（図４）時は、一方空間５側が高圧となることから、シリンダー体２の内壁２ｇから後述のシール部材９のリップ部９ｂが離れる向きのシール部材９の弾性変形が招来され、シリンダー体２の内壁２ｇとリップ部９ｂとの間からの流体の移動によってこの向きのピストン体１の移動が許容されるようになっている。

ロッド体３は、ロッド主体３ｂと、このロッド主体３ｂのシリンダー体２内に位置する内端に一体化されたロッド頭部３ｃとを備えている。ロッド頭部３ｃは、前記中心軸ｘに直交する向きの断面外郭形状を、前記シリンダー体２の断面内郭形状に倣った長円状とする内側部分３ｄ及び外側部分３ｅを有する。ロッド主体３ｂは、その一端をロッド頭部３ｃの外側部分３ｅの中央に一体化させている。また、ロッド主体３ｂにおけるシリンダー体２外に位置される外端には前記連係のための接続部３ｆが形成されている。

図示の例では、ロッド頭部３ｃの内側部分３ｄ側の中央には、ピストン体１の嵌合部１ａに対する被嵌合部３ｇが形成されている。図示の例では、嵌合部１ａは頸部１ｃとこの頸部１ｃを介してピストン体１の後述の胴部８における後述の後端部８ｂの中央に一体化された嵌合頭部１ｂとからなる。一方、被嵌合部３ｇは、前記頸部１ｃを通過させる割欠き３ｈと、内側部分３ｄと外側部分３ｅとの間に形成された嵌合頭部１ｂのはめ込み空所３ｉとからなる。図示の例では、ピストン体１の胴部８に後述のように扁平筒状をなすシール部材９と移動規制部１０をこれらが胴部８を取り巻くように組み合わせた状態から、ロッド頭部３ｃの割欠き３ｈを利用して嵌合頭部１ｂをはめ込み空所３ｉに納めることで、ピストン体１とロッド体３とが一体化されると同時に、ピストン体１の後述のフランジ部７とロッド頭部３ｃの内側部分３ｄとの間でシール部材９と移動規制部１０とが保持されるようになっている。

ピストン体１は、フランジ部７と、胴部８と、シール部材９と、移動規制部１０とを備えている。

胴部８は、シリンダー体２の幅方向ｙ（図５参照）に沿う向きに長い長方形の板状を呈している。シリンダー体２内の空間は、ピストン体１によって、前記のように一方空間５と他方空間６に区分される。胴部８は、前記一方空間５側に向けられた前端部８ａと、前記他方空間６側に向けられた後端部８ｂとを備える。

フランジ部７は、胴部８の前端部８ａに形成された鍔状を呈している。フランジ部７の外郭形状は、シリンダー体２の断面内郭形状に倣った長円状を呈している。フランジ部７の縁部７ａとシリンダー体２の内壁２ｇとの間には、前記中心軸を周回するいずれの位置においても流体（この実施の形態では気体）を通過させる隙間１１が形成されるようになっている（図３及び図４参照）。

シール部材９は、内面９ｇを前記ピストン体１に実質的に接しさせる取り付け基部９ａと、前記取り付け基部９ａから延び出してシリンダー体２の内壁２ｇに摺接されるリップ部９ｂとを有する。シール部材９は、扁平筒なリング状を呈している。シール部材９は、典型的には、ゴムないしはゴム状弾性を備えたプラスチックから構成される。シール部材９は、前記中心軸ｘに直交する向きの断面を、前記中心軸ｘを巡るいずれの位置においても一様な形状とするように構成されている。

シール部材９は、その前端部９ｃから前後方向（前記中心軸ｘに沿った方向）中程の位置までを前記取り付け基部９ａとし、この中程の位置からその後端部９ｄまでを前記リップ部９ｂとしている。

取り付け基部９ａの前記中心軸ｘに直交する向きの断面内郭形状は、同じ向きでの胴部８の断面外郭形状と相補状をなす形状となっている。

リップ部９ｂは、その延び出し端に近づくに連れて前記シール部材９の外径を漸増させるように形成されており、前記取り付け基部９ａとの連接箇所９ｅを変形し易くさせた構成となっている。すなわち、リップ部９ｂは、取り付け基部９ａから他方空間６側に延びるスカート状を呈している。図示の例では、かかる連接箇所９ｅは、シール部材９のその余の箇所より前記中心軸ｘに直交する向きでの厚さ寸法を小さくしており、これによりかかる連接箇所９ｅは変形し易くなっている。このようにすることで、リップ部９ｂを常時一定の位置で弾性変形させることができ、シリンダー体２の内壁２ｇに対してリップ部９ｂが常時同じ態様で摺接するようにできる。

図示の例では、シール部材９の内側には、前記他方空間６側に向いた周回段差面９ｆが形成されている。シール部材９の前端部９ｃと周回段差面９ｆとの間が前記取り付け基部９ａとして機能し、周回段差面９ｆとシール部材９の後端部９ｄとの間が前記リップ部９ｂとして機能するようになっている。

取り付け基部９ａの内面９ｇは、前記中心軸ｘに実質的に平行をなす面となっている。周回段差面９ｆは、前記中心軸ｘに実質的に直交する向きの面となっている。リップ部９ｂの延び出し端は、前記中心軸ｘに実質的に平行をなす外面と内面とを持った厚肉部９ｈとなっている。取り付け基部９ａと厚肉部９ｈとの間は厚肉部９ｈに近づくに連れてリップ部９ｂの厚さ寸法を漸増させるように傾斜した外面と内面とをもった連接部９ｉとなっている。取り付け基部９ａの外面９ｋは、シール部材９の前端部９ｃと取り付け基部９ａの前後方向中程の位置まではこの中程の位置に近づくに連れて取り付け基部９ａの厚さ寸法を漸増させる傾斜面９ｊとなっている（図６参照）。

移動規制部１０は、前記他方空間６側に位置して前記一方空間５側に位置される前記フランジ部７との間で前記シール部材９の前記取り付け基部９ａを挟み込み状に保持する。

図示の例では、移動規制部１０は、扁平筒状を呈している。移動規制部１０の前記中心軸ｘに直交する向きの断面内郭形状は、同じ向きでの胴部８の断面外郭形状と相補状をなす形状となっている。

これにより、図示の例では、シール部材９内に胴部８を通し、次いで、移動規制部１０内に胴部８を通し、この後、ピストン体１とロッド体３とを前記のように一体化させることで、フランジ部７とロッド頭部３ｃの内側部分３ｄとの間で、シール部材９と移動規制部１０とを前後から挟むようにして保持できるようになっている。より具体的には、シール部材９の前端部９ｃがフランジ部７に接し、シール部材９の周回段差面９ｆに移動規制部１０の前端部１０ａが接し、移動規制部１０の後端部１０ｂにロッド頭部３ｃの内側部分３ｄが接する。

前記一方空間５を縮小するピストン体１の移動時（図４において矢印で示す向きへの移動）には、リップ部９ｂをシリンダー体２の内壁２ｇに摺接させるシール部材９にはこの移動方向と逆向きの力の作用を受けるが、移動規制部１０によりシール部材９は所期の位置に保持され、この一方空間５を縮小するピストン体１の移動時にダンパー装置から生じる制動力がシール部材９のズレなどにより不安定化しないようになっている。

また、この実施の形態にあっては、前記ピストン体１は、前記シール部材９の前記取り付け基部９ａ側の外面９ｋに接する撓み規制部１２を備えている。かかる撓み規制部１２は、前記フランジ部７から前記他方空間６側に向けて突き出す前記ピストン体１の移動方向に直交する向きに長い壁状となっている。

図１～図７に示される第一例にあっては、かかる撓み規制部１２は、外郭形状を長円状とするフランジ部７の長軸に沿った縁部７ａの中央位置を除いた箇所に形成されている。すなわち、撓み規制部１２は、フランジ部７におけるシリンダー体２の幅側壁部２ｃの一方に向き合う縁部７ａ（図６におけるフランジ部７の上側）と、フランジ部７におけるシリンダー体２の幅側壁部２ｃの他方に向き合う縁部７ａ（図６におけるフランジ部７の下側）とにそれぞれ、形成されている。図示の例では、撓み規制部１２は、シール部材９の取り付け基部９ａの外面９ｋのうち、傾斜面９ｊとなっている箇所を覆う寸法分フランジ部７から他方空間６側に向けて突き出している。撓み規制部１２の外面１２ａはシリンダー体２の内壁２ｇと実質的に平行をなし、かつ、両者間には流体を通過させる隙間１３が形成されている（図３及び図４参照）。撓み規制部１２の内郭形状は、シール部材９の取り付け基部９ａの外郭形状に相補状をなす形状となっている。すなわち、撓み規制部１２の内面１２ｂの一部も傾斜面となっている。
第一例にあっては、フランジ部７の中央において、フランジ部７の他方空間６側に向けられる面７ｂに、その縁部７ａから根本に続く第一の溝１４ａが形成されていると共に、胴部８の中央に前端部８ａと後端部８ｂとの間に亘る第二の溝１４ｂが形成されており、第一の溝１４ａと第二の溝１４ｂは連通している。前記一方空間５を拡大するピストン体１の移動時（図３において矢印で示す向きへの移動）には、この第一の溝１４ａと第二の溝１４ｂとがオリフィス１４となってかかるピストン体１の移動が許容されるようになっている。
前記一方空間５を拡大するピストン体１の移動時（図３において矢印で示す向きへの移動）は、一方空間５側が負圧となるため、シール部材９の取り付け基部９ａにはシリンダー体２の内壁２ｇに向けた力（取り付け基部９ａを膨らませるような向きの力）が作用されるが、シール部材９の取り付け基部９ａの外面９ｋ側は撓み規制部１２によって押さえられることから、このような力が作用されてもシール部材９はリップ部９ｂ以外の箇所でシリンダー体２の内壁２ｇに接することはない。これにより、この実施の形態にあっては、前記一方空間５を拡大するピストン体１の移動時にダンパー装置から生じる制動力がリップ部９ｂ以外でシール部材９がシリンダー体２の内壁２ｇに接するなどして不安定化することがないようになっている。
撓み規制部１２のフランジ部７からの突き出し寸法は、必要に応じて適宜調整される。すなわち、かかる突き出し寸法ｚ（図３参照）は、第一例よりも小さくても良い場合がある一方、第一例より大きくした方が良い場合もあり、さらに、リップ部９ｂの連接箇所９ｅ側に達する位置まで撓み規制部１２が突き出すようにした方が良い場合もある。

図７に示される第二例にあっては、かかる撓み規制部１２は、外郭形状を長円状とするフランジ部７の長軸に沿った縁部７ａの全長に亘って形成されている。この第二例でも、撓み規制部１２は、フランジ部７におけるシリンダー体２の幅側壁部２ｃの一方に向き合う縁部７ａと、フランジ部７におけるシリンダー体２の幅側壁部２ｃの他方に向き合う縁部と７ａにそれぞれ、形成されている。この第二例では、フランジ部７におけるシリンダー体２の厚さ側壁部２ｄに向き合う側に、その縁部７ａから根本に続く第一の溝１４ａが形成されていると共に、胴部８におけるシリンダー体２の厚さ側壁部２ｄに向き合う側に、前端部８ａと後端部８ｂとの間に亘る第二の溝１４ｂが形成されており、第一の溝１４ａと第二の溝１４ｂは連通している。前記一方空間５を拡大するピストン体１の移動時には、この第一の溝１４ａと第二の溝１４ｂとがオリフィス１４となってかかるピストン体１の移動が許容されるようになっている。
この第二例のようにすれば、シール部材９の取り付け基部９ａにおけるシリンダー体２の幅側壁部２ｃに向き合う箇所の全体を撓み規制部１２によって押さえることが可能となる。

図８に示される第三例では、前記第一例同様、撓み規制部１２は、外郭形状を長円状とするフランジ部７の長軸に沿った縁部７ａの中央位置を除いた箇所に形成されている。また、第三例では、撓み規制部１２は、弾性変形容易な薄肉部１５をもって、フランジ部７に連接されている。第三例では、撓み規制部１２はその内面１２ｂとなる一面を、フランジ部７の他方空間６側に向けられる面７ｂと同面をなすようにして、フランジ部７と一体に形成されている。そして、この第三例では、胴部８の後端部８ｂ側からシール部材９内にフランジ部７にシール部材９の前端部９ｃが突き当たる位置まで胴部８を通した後、前記薄肉部１５をヒンジとして撓み規制部１２がシール部材９の取り付け基部９ａを胴部８との間で挟む位置まで屈曲させることで、第一例と実質的に同一のピストン体１を構成できるようになっている。
この第三例では、移動規制部１０が胴部８と一体に形成されている。第一例に示されるように、撓み規制部１２の突き出し寸法を大きくすればするほど、撓み規制部１２と移動規制部１０との間の隙間１６（図３参照）の前後方向の寸法は小さくなるが、第三例のようにすれば、胴部８と移動規制部１０とを一体化させても撓み規制部１２の内側にシール部材９の取り付け基部９ａを支障なく納めることができる。

なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施形態を含むものである。

１ ピストン体
２ シリンダー体
２ｇ 内壁
９ シール部材
９ａ 取り付け基部
９ｂ リップ部
１２ 撓み規制部

Claims (4)

1. ピストン体と、前記ピストン体を納めるシリンダー体とからなり、前記ピストン体の移動又は相対的な移動により制動力を生じさせるダンパー装置であって、
   前記ピストン体には、前記シリンダー体の内壁に対するシール部材が組み合わされており、
   前記シール部材は、前記ピストン体に対する取り付け基部と、前記取り付け基部から延び出して前記内壁に摺接されるリップ部とを有すると共に、
   前記ピストン体に前記シール部材の前記取り付け基部側の外面に対する撓み規制部を備えさせてなる、ダンパー装置。
2. 前記ピストン体に、前記ピストン体によって区分される前記シリンダー体内の一方空間側に位置するフランジ部と、前記ピストン体によって区分される前記シリンダー体内の他方空間側に位置して前記フランジ部との間で前記シール部材の前記取り付け基部を挟み込み状に保持する移動規制部とを備えさせてなる、請求項１に記載のダンパー装置。
3. 前記撓み規制部を、前記フランジ部から前記他方空間側に向けて突き出す前記ピストン体の移動方向に直交する向きに長い壁状としてなる、請求項２に記載のダンパー装置。
4. 前記リップ部は、その延び出し端に近づくに連れて前記シール部材の外径を漸増させるように形成されており、かつ、前記取り付け基部との連接箇所を変形し易く構成されてなる、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のダンパー装置。

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