JPS585546A - 速度制御可能なばね装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は水平軸の周シで開閉する蓋体の開閉速度を減
少し、蓋体の衝撃的な動きを緩和することができる速度
制御可能なはね装置に関する。

たとえば投写型テレビの前面蓋の開閉、複写機のメンデ
ナンス時に点検蓋等に用いられる。

上記種類のばね装置で実用に供されるものとしては、ガ
ススプリングやオイルダン・母が考えられるが、これら
は流体のリークが無いように長期間係つのが容易でない
こと、周囲温度の変化によって特性が変化したシ、火災
時には破裂したシする危険性があること、機構が複雑な
こと、主要な動作部分が密閉室内にあることによシ、装
置の製造は勿論、保守点検もむずかしいこと等の多くの
問題をかかえていた。

本願発。明の目的は、従来の装置が有する上記欠点を有
せぬ、速度制御可能なばね装置を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の装置では、ピスト
ンとシリンダ間の作動チャンバにはねじを利用したリー
ク部とＯリングを用いた流路開閉手段が設けられておシ
、それ以外の部分は外気に対して密閉されている。上記
Ｏリングはピストン外周に設けられた溝の中に移動可能
に嵌め込まれ、ピストンがばねを圧縮する方向（第３．
５．６図の矢印Ａ方向に）又は、ばねがピストンを押す
方向（第３．５．６図の矢印Ｂ方向）に動かされるとき
は、作動チャンバと外気を連通ずる流路を遮断し、作動
チャンバ内の空気が上記リーク部のねじとねじ孔間を通
してリークする事によるダンパ作用性ない、上記ピスト
ンがばねが伸びる方向又は、ばねが圧縮される方向に動
かされるときは、作動チャンバと外気とを連通ずる流路
を開き、該流路を経て自由に空気が作動チャンバ内に流
入するようになっている。

以上の構造を有するため、この発明の装置は、ばね特性
と完全に一致しない回転モーメント特性を有する蓋に取
付けた場合に、蓋が衝撃的に動かされることなく、シか
も開又は閉のどちらか一方向の開閉速度を制御すること
を可能にしたものである。蓋の開閉速度を低下させるリ
ーク部は調整ねじとねじ孔との螺合長さを変更すること
によシ極めて精密かつ広範囲に蓋の開閉速度を調整でき
、密閉部が無いので温度変化による特性変化や破裂の危
険がないこと、構造が簡単で部品数が少くしかも有９ふ
れた部品のみで足シるので、組立、点検保守が容易なこ
と等従来装置の関する不正合点はほぼ解決されたことと
なる。

次にこの発明の実施例を第１図、第２図および第３図に
従って説明する。第１図はこの発明の装置の一部断面正
面図を示し、第２図は第１図の装置を左から見た側面図
を示す。第３図はこの発明の装置を前面の蓋に取付けた
場合で、第１図の装置を矢印Ａ方向の速度制御に用いた
ときの使用例を示す。図に於て、シリンダ１０はノ９イ
ｆ　１０　ａと、該ノ９イブ１０ａの軸方向の一方向の
端すなわち第１図の左端に取付けられた端壁１０ｂを具
備する。端壁１０ｂはその外周に設けられたリング状の
凹所の中に突出するリング状突部を有する・母イア’　
１０　ｍに固く取付けられ、該パイプ１０ｈと端壁１０
ｂの間は気密ンール１２によって密封されている。パイ
プ１０ｍの内側には、ピストン１４がバイア’　１０　
ａの内面に摺動自在に挿入され、該ピストン１４には、
パイプ１０ａ従ってシリンダ１０の軸方向左方に突出し
、端壁１０ｂにあけられた貫通孔１６を通って左方に突
出するピストンロッド１８が立設されている。ピストン
ロッド１８と端壁１０ｂ間の隙き間は気密シール２０に
よって密封されている。パイプ１０ａの内部に、端壁１
０ｂとピストン１４の間に形成された作動チャンバ２２
の中には、ピストンロッド１８に摺動可能に嵌装された
内管２４ｍと、・母イゾ１０＆の内周面に摺動可能に形
成された外管２４ｂと上記内管２４ａと外管２４ｂを連
結する壁部２４ｃからなる中間部材２４が挿入されてい
る。中間部材２４と端壁１０ｂの間にはばね２６ａが、
また中間部材２４とピストン１４との間にはばね２６ｂ
が装着され、中間部材２４と当設する両ばね２６ｍ　、
２６ｂの端部は上記外管２４ｂの内側に嵌められずれる
ことなくその位置に保持される。

端壁１０ｂには該端壁を貫通するねじ孔２８が形成され
、該ねじ孔２８にはねじ３０が螺入され、該ねじ３０と
ねじ孔２８の間の隙き間は、作動チャンノ４２２と外気
との間を連通ずるリークＡ？スを形成する。♂ストン１
４の外周には、５− 作動チャンバ２２側に深く、該チャンバ２２から離れた
側に浅く形成された環状溝３２が形成され、この溝３２
の中には０リング３４が嵌め込まれている。環状溝３２
の両側に形成されたシリンダ３２ａ　、３２ｂには、貫
通孔３４ｍおよび被制御流路３４ｂが設けられている。

上記環状溝３２と０リング３４と貫通孔３４ａと被制御
流路３４ｂは流路開閉手段３３を形成する。

パイプ１０ａの端壁１０ａの反対側の端部には・母イブ
支持部材３６が取付けて、該部材３６の右側には取付は
部材３８が突出し、該取付は部材３８には、取付は孔３
８ａがあけられている。上記孔３８ａと、ピストンロッ
ド１８の左端にあけられた孔１８ｈは、それぞれパイプ
１０ａ従ってシリンダ１０およびピストンロッド１８、
従ってピストン１４をそれぞれ所望の部材に接続するた
めに使用される。

次にこの発明の速度制御可能なばね装置の作用を説明す
る。今取付部材３８およびＩ？イブ支持部材３６を介し
てシリンダ１０を固定部材　　　　′６− （図示せず）に固着し、ピストンロッド１８に該ロッド
１８を左方に引抜く方向の力を加えれば、ぎストン１４
と２ストンロツド１８は左方に移動する。上記移動はば
ね２６ａ、２６ｂを圧縮しつつ行なわれ、またこの移動
によシ、ピストン１４の環状溝３２の中のＯリング３４
は図の右側の狭い部分に移動し、被制御流路３４ｂを閉
鎖するとともに、パイプ１０ｈとフランジ３２ｂの間の
隙き間を閉鎖し、空気がリークするのを阻止する。従っ
てピストン１４が左方に移動したとき圧縮される作動チ
ャンバ２２内の空気は端壁１０ｂに設けられたねじ３０
とねじ孔２８を具備するリーク部５０を介して外部にリ
ークするのみである。この結果ピストンロッド１８はば
ね２６ｈ、２６ｂを圧縮しつつ、かつリーク部５０から
℃空気のリーク割合に相当するゆっくシした速度で左方
に移動する。このリーク部５０の作用はピストンロッド
１８の全行程の間作用するので、ピストンロッド１８が
急速かつ衝撃的に左方に動くことはない。

２本のばね２６ｈ、２６ｂの対向端部は中間部材２４の
両側に該端部を支持するので、ピストン１４が左方に移
動した場合にも、各ばねにパックリングを生ずることは
なく、また中間部材２４の内管２４ａが端壁１０ｂとピ
ストン１４の間に介在するために、該内管２４の長さを
適切に形成すれば内管２４ｈはばねの全圧縮の直前に端
壁１θｂとピストン１４に当接し、作動範囲を決めると
ともにばねの座屈を防止し、作動時異音を防ぐことがで
きる。なおリーク部５０のねじ３０をねじ孔２８に深く
螺入すれば、ねじ３０とねじ孔２８との間のリークパス
は長くなるので、リーク量を少くすることができるし、
該ねじ３０の螺入長さを少くすればリーク量を多くする
ことができ、従ってピストンロッドの左方向速度を広い
範囲で、かつ微細に調整することができる。

次に、シリン／Ｉｏから抜き出ているｔストンロッド１
８に外力を加え、再びシリンダ１０の内部に押込めば、
ピストン１４は右方に移動する。この移動に当って、ピ
ストン１４の外周のリング状溝３２内のＯリングは左方
に動いて、ツヤイブ１θａとフランジ３２ｂ間の密封を
解除するとともに、被制御流路３４ｂの閉鎖を停止する
。従って作動チャンバ２２内の空気は１、貫通孔３４ａ
１環状溝３２、被制御流路３４ｂを介して外気に向けて
急速に排出される。その結果ピストンロッド１８はばね
２６ｍ　、２６ｂによる右方向の力と該ロッド１８に加
えられる力とによって容易かつ急速に移動することがで
きる。なおピストン１４とパイプ支持部材３６との間の
空間は外気に対して特に気密に形成されていないので、
外気と同じ圧力状態にあるものリーク部５０およびシリ
ンダ１０の形状が明示されている。

第３図は第１図に示したとの発明のばね装置を箱本体６
２と蓋６０を具えたケース５８に用いた一使用例を示す
。第３図に於て蓋６０は箱９一 本体６２の前下端部に、水平軸のまわシに回転可能にヒ
ンジ結合され、図に示すように矢印Ａ。

Ｂ方向に垂直位置と水平位置をとることができる。この
箱本体６２および蓋６０は図示するように、両側部で本
発明のばね装置６６．６８で結合されている。箱本体６
２の中や蓋６０の上には種々の部材が装着されているの
が普通であるが、図を簡単にするためにこれらの部材の
図示は省略されている。第３図に於て、初めに蓋θＯが
ほぼ垂直位置をとシ、ロック機構６４によって箱本体６
２に結合されているとする。該ロックを解放し、蓋６０
を水平位置方向に回転させる場合、制御された適切な速
度で蓋６０が緩やかに自動的に回転して、水平位置に至
ることが望まれるときは、上記ばね装置６６．６８内の
ばね２６＊、２６ｂは該ばねを圧縮するために必要な力
が、上記蓋６０が重力の作用に基づいてばね２６ｍ、２
σｂを圧縮する力よシ少し小さいように選定される。こ
のように選定することによって蓋６０は緩やかに回転し
て所定１０− 位置に達することができる。このときリーク部５０のね
じ３０の外周を経て作動チャンノ々２２から流出する空
気のリーク量はねじ３０を螺入螺出することによって加
減され、蓋６０の開き運動の速さを適当な値に保つ。反
対に蓋６０を水平位置から垂直位置に回転させる場合に
は、蓋６０を回転させる方向に上記ばね２６ａ。

２６ｂはこのばね装置を短縮する方向に働くので該回転
は楽に行なわれる。

上記第１図に示した実施例では、ピストンロッド１８を
抜き出すときピストンロッド１８の動きが遅くかるよう
に、又ピストンをシリンダ１０の中に押し込むときは、
該ピストンの動きが比較的速く行なわれるように制御さ
れているが、これに限らず他の変形例を考えることがで
きる。第４図、第７図、第８図には重要な変形例が示さ
れている。

また第３図のケース５８の蓋６０が、該蓋を閉める方向
すなわち矢印Ｂ方向に移動させるとき自動的に緩やかに
回転して、垂直位置に達するように運動することが望１
れる場合には、第４図に示した形式のばね装置を用いれ
ばよい。

第４図のはね装置は第１図のばね装置とよく類似してい
るが、ピストン１４の外周に設けられた流路開閉手段３
３に於て重要な相違が見出される。すなわち該手段３３
の環状溝３２の形が作動チャンバ２２側に浅く、該チャ
ンバ２２から離れる側に深く形成され、貫通孔３４ａと
被制御流路３４ｂとは第１図の場合は左右入れかわった
位置に形成されている。なお第４図にはばね装置の要部
が示されてい石ので細部は省略されている。たとえばば
ねは１個（符号２６が附されている）だけ画かれ、中間
部材２４は省略され、またパイプ支持部材３６は省略さ
れ、取付部材３８のみが示されている。このように要点
のみを示す画法は後配第７図、第８図も同様である。こ
のはね装置では、ピストンロッド１８をシリンダ１θａ
の中に押込むときはＯリング３４は被制御流路３４ｂを
閉鎖するので、ピストンロッド１８はリーク部５０によ
るリ−り量に対応して第４図の右方に緩やかに押込まれ
、ピスト／ロッド１８をシリンダ１０ｔＬから引抜くと
きには、Ｏリングは環状孔３２の深い部分に移行し、被
制御流路、？　４　ｂは開かれ、作動チャンバ２２の中
には外気が自由に流入する。

従って第３図のばね装置６６．６８の代シに第４図のは
ね装置を取付け、ばね２６が十分強くて、開けられ蓋６
０がばね２６の作用で自然に閉まるように選ばれれば、
このばね装置の被制御流路３４ｂが閉鎖され、蓋６０は
リーク部５０のねじ３０の周囲から流出する空気のリー
ク量に応じた緩やかな速度で回転して１１は垂直位置を
とる。また蓋６０をあけるときは、ばね装置は伸ばされ
、被制御流路３４ｂは開放され、従って蓋６０は比較的
容易に開かれる。

第５図に示したケース５８では蓋６０は箱本体６２の前
端上方にヒンジ結合され、閉じた垂直位置と開いた所定
位置（図ではほぼ水平位置〕との間を往復移動すること
ができる。蓋６０を水平位置から矢印Ａ方向に緩やかに
回転させて１３− 停止させる場合には第７図のばね装置を使用するのが好
ましい。第７図のばね装置は第１図のばね装置と異る所
は、ピスト／ロッド１８が作動チャンバ２２と反対方向
に延出している点にある。環状溝３２の形は第１図の実
施例と同じであシ、ばね２６は比較的弱く定められ、蓋
６０がＡ方向に回転しようとする力かばね２６０反力に
打勝って、蓋６０が緩い速度で垂直位置に達するように
形成されている。Ａ方向の蓋６００回転によって被制御
流路３４ｂは０リングによって閉鎖され、ピストンロッ
ド１８の左方への動きはリーク部５０から逃れる空気の
流量によって定められる速度で緩やかに行なわれ、蓋６
０は垂直位置まで回転する。次に蓋６Ｑを矢印Ｂ方向に
回転させる場合、ばね装置は伸長する方向の力を受け、
０リングは被制御流路３４ｂから離れ、Ｂ方向に蓋６０
を付勢するばね２６の助けによって比較的緩やかに回転
し水平位置に向かって回転する。

第８図は、第５図のケース５８の蓋６０が、１４− 垂直位置で施されたロックから外されたとき、自然にＢ
方向に回転して水平位置に達するように働くばね装置に
よって箱本体６２に連結されている所を示す。このばね
装置は、第７図に示されたばね装置と比べると環状溝３
２の底部の傾斜方向が逆であり、貫通孔３４ｈと被制御
流路、９４　ｂが左右入れかわったものである。またこ
のはね装置内部のはね２６は、十分強く形成されている
ので、蓋３８は自動的に回転して水平位置をとるように
なってる。第８図のばね装置を第５図のケース５８に使
用し蓋６０を回転自在に放置すれば、ばね装置は短縮方
向に動き被制御流路３４ｂは閉鎖される。従って蓋はリ
ーク部５０の空気リーク流量に対応する緩やかな速度で
垂直位置に向かって回転する。蓋６０を垂直位置に戻す
ことが比較的容易であることは、すでに第１．３．４．
５図の説明によυ明らかであるので再び説明することは
省略される。

第６図では、蓋６０は箱本体６２の上部後方端で回転回
軸可能にピンク結合されている。この蓋６０を開いた位
置から矢印入方向に回転す各 るとき、蓋６０が自然に緩やかに回転させようとすれば
、蓋６０と箱本体６２を連結するばね装置に前記第７図
のものを用いればよく、閉じた蓋６０が回転可能になっ
たとき自然に緩やかにＢ方向に回転させて垂直位置に達
するようにするためには、第８図のはね装置を用いれば
よい。蓋６θを閉じる場合ばね装置は短縮され、蓋６０
を開く場合にはばね装置は伸張する方向に力を受けるの
で、第５図のケースの開閉について説明した所と同様に
第６図のケースも緩やかに蓋６０の開閉が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の一部断面正面図、第２図は第
１図の装置を右方から見た側面図、第３図はこの発明の
一使用例を示す説明図、第４図はこの発明のばね装置の
一変形例、第５図と第６図はそれぞれ他の使用例、第７
図と第８図は第５図および第６図に使用されるばね装置
の変形例を示す。 １０・・・シリンダ、１０ａ・・・パイプ、Ｊｏｂ・・
・端壁、１４・・・ピストン、１６・・・貫通孔、１８
・・・ピストンロッド、２２・・・作動チャンバ、２４
・・・中間部材、２６ａ、２６ｂ・・・ばね、２８・・
・ねじ孔、３０　＝−・ねじ、３２−・・環状溝、３２
ｈ、３２ｂ・・・７ランジ、３３・・・流路開閉手段、
３４・・・ｏリング、３４ａ・・・貫通孔、３４ｂ・・
・被制御流路、３６・・・・母イブ支持部材、５ｏ・・
・リーク部。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦１７− 手続補正書 □、−７・？・１７８ 特許庁長官　　島　１）春　樹　　殿 １、事件の表示 特願昭５６−１０１４３８号 ２、発明の名称 速度制御可能なばね装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （４６４）　　日本発条株式会社 ４、代理人 ６、補正の対象 明細書 （１）　　特許請求の範囲を別紙のように補正する。 （２）　　明細書の＠１ページの「発明の詳細な説明」
の第１行の「水平軸の周りで開閉する」を「回転して開
閉する」と補正する。 （３）　　明細書の第８ページの第１７行の後に下記の
文章全追加する。 「ビヌトンロンドの速度を高めたいときには、上記ねじ
３０とねじ孔２８の一方又は両方に長さ方向の溝を設け
ればよい。」 ２、特許請求の範囲 シリンダと、該シリンダ内に設けられたピストンと、ば
ねを具えたばね装置に於て、ねじを利用したリーク部と
、ピストンに設けられた流路開閉部を有することを特徴
とし、回転して開閉する蓋体の速度制御可能なはね装置
。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦　２−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダと、該シリンダ内に設けられたぎストンと、ば
   ねを具えたばね装置に於て、ねじを利用したリーク部と
   、ピストンに設けられた流路開閉部を有することを特徴
   とし、水平軸周シで開閉する蓋の速度制御可能なばね装
   置。