JP2007046729A

JP2007046729A - 流体ダンパ

Info

Publication number: JP2007046729A
Application number: JP2005232846A
Authority: JP
Inventors: Tei Ri; 丁李; Hironori Ri; 浩典李
Original assignee: Kyoei Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kyoei Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2007-02-22
Also published as: CN100406769C; TW200714818A; CN1912417A; TWI294020B

Abstract

【課題】ピストンを押し込む際には抵抗が大きくなると共に、途中からは抵抗が小さくなり、引き出す際には、押し込む際よりも流体抵抗を小さくすることである。
【解決手段】シリンダー１０は、作動軸１２の先方部に定位置部材２２を設け、該定位置部材とその先方所定位置１２Ａとの間を移動する移動部材２３を有し、該移動部材は、径方向に変形性を有する摺動部材２４を有し、該摺動部材は一定領域Ｓ１のシリンダー内壁１０Ａ，１０Ｂに密接摺動し、大径領域内壁１０Ｂ’とは隙間を生じ、移動部材には一側のシリンダー室Ａと他側のシリンダー室Ｂとを連通させる連通路２４Ｈ，２６Ｈが設けられ、定位置部材にも定位置部材連通路２２Ｈを有しており、移動部材は一定領域において定位置部材に当接して定位置部材連通路と連通路とを介する以外は一側のシリンダー室と他側のシリンダー室とを連通させない密着が可能であるよう構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、作動体の作動範囲全体又はその一部において作動の勢いを緩めたり、変化させたりする流体ダンパに関する。従って、観音開き扉、引戸、引出等を、開放させている状態から閉め切る状態にさせる場合に、閉め切る所定ストローク前の位置からダンパを効かせるよう構成したドアや家具等に利用できる。

流体ダンパは各種分野に利用されており、下記の特許文献１や特許文献２にその一種の液体ダンパの例がある。前者では、折畳みテーブルに利用したものであり、水平使用位置と垂直収納位置との間で天板を回動する際、各回動端において衝撃が発生しないように回動抵抗を付与している。後者では、ドアクローザーに利用しており、ドアを開ける場合は抵抗が小さくなって軽く開けられるが、閉める際には、衝撃的に閉まらないように抵抗を大きくしてゆっくりと閉める工夫をし、閉塞終端では、抵抗を小さくして確実に閉鎖できるように工夫している。
特開２００４−１３５７２５号公報特開２００３−１９３７４０号公報

しかし、流体ダンパはその目的に応じて種々の構造によって種々の抵抗変化作動をさせることができる。
本発明の解決しようとする課題は、ピストンを押し込む際には流体抵抗が大きくなると共に、押し込み途中からは流体抵抗が前半よりも小さくなり、引き出す際には、押し込む際よりも流体抵抗が小さくなる流体ダンパを提供することである。

第１の発明では、作動軸の前後動するシリンダー内には流体が入れられ、該シリンダーは、前記作動軸の進入開始側に内径が一定の一定領域を設け、該一定領域に連続して作動軸の進入終端側に前記一定領域よりも内径の大きな大径領域を設けており、前記作動軸の先方部の定位置に、前記一定領域のシリンダー内壁に対して隙間を有する寸法の定位置部材を設け、該定位置部材とその先方所定位置との間の作動軸上を移動する移動部材を有し、該移動部材は、少なくともシリンダー内壁に対面する外周部分に、径方向に変形性を有する摺動部材を有し、該摺動部材は前記一定領域のシリンダー内壁に対して流体密状に密接摺動し、前記大径領域のシリンダー内壁とは隙間を生じる寸法形態であり、前記移動部材には、該移動部材の存在によって区分けされる一側のシリンダー室と他側のシリンダー室とを連通させる連通路が設けられており、前記定位置部材にも該移動部材が密着当接した場合に前記連通路に連通し、前記一側のシリンダー室と他側のシリンダー室とを連通させることのできる定位置部材連通路を有しており、前記移動部材は、前記一定領域において前記定位置部材に当接して前記定位置部材連通路と前記連通路とを介する以外は一側のシリンダー室と他側のシリンダー室とを連通させない密着が可能であることを特徴とする流体ダンパを提供する。
本願のシリンダーは円筒とは限らず、横断面が矩形状の筒でもよい。従って、定位置部材や移動部材も円形とは限らず、矩形状等の形状も含まれる。また同様に、径という表現をしているが、矩形等の一辺を示すことも含む。
大径領域の径の大径には、シリンダー内壁に溝が設けられており、この溝の存在で横断面積が大きくなる場合も含まれる。
隙間を生じる（有する）とは、例えば、シリンダー内壁に溝が設けられており、この溝を通して部材の前後に流体が連通する場合も含まれる。
流体密状とは、気体の場合は気密状であり、液体の場合は液密状である。

第２の発明では、第１の発明の前記移動部材は前記定位置部材よりも柔軟な板状の柔軟部材と、該柔軟部材よりも変形し難い硬質部材とを有し、前記柔軟部材は前記定位置部材に対面する側に配設されて前記一定領域のシリンダー内壁に当接する外径寸法を有し、前記硬質部材は前記柔軟部材を基準にして前記定位置部材とは反対側に配設され、前記一定領域のシリンダー内壁に対して隙間を有する外径であり、該硬質部材と前記柔軟部材とに亘って前記連通路が設けられているよう構成する。

第３の発明では、第１の発明の前記移動部材は前記定位置部材よりも柔軟な材料を主体に板状に形成した柔軟部材であり、前記先方所定位置には、該柔軟部材よりも変形し難い硬質部材であって、前記一定領域のシリンダー内壁に対して隙間を有する外径寸法の他の定位置部材を設け、前記柔軟部材が該他の定位置部材に当接した場合に、該柔軟部材の連通路に対応する該他の定位置部材の箇所に連通路が設けられているよう構成する。

第４の発明では、第１の発明〜第３の発明の前記大径領域は、前記一定領域との境界から漸次大径化しているよう構成する。
第５の発明では、第１の発明〜第４の発明の作動軸を進入終端位置方向に付勢する付勢手段を設けているよう構成する。
付勢手段としては、コイルバネや板バネ等のバネ部材の他、ゴム部材等の弾性部材が使用可能である。
第６の発明では、第１の発明〜第４の発明の作動軸を進入開始位置方向に付勢する付勢手段を設けているよう構成する。

第１発明では、最も引き出した位置から作動軸が進入開始すると、移動部材は一側のシリンダー室の流体に押されて作動軸の先部定位置に在る定位置部材に押し付けられる。この状態で連通路と定位置部材連通路とが連通し、それ以外は連通していないため、所定の流体抵抗を呈しつつ作動軸は前進する。そして一定領域を過ぎて大径領域に入ると、移動部材はシリンダー内壁とは隙間を生じるため、この隙間を通した流路が新たに確保されるため、流体抵抗が小さくなる。
進入終端位置から作動軸を引き出そうとすると、移動部材は他側のシリンダー室の流体に押されて定位置部材の先方所定位置に押しやられる。従って、大径領域を通過する間は、上記の作動軸を進入させていた場合の流路の他に、定位置部材の外周とシリンダー内壁間隙間を通って定位置部材と移動部材との対向面間の隙間を通る流路が、移動部材の連通路と連通する新たな流路が加わる分、流体抵抗が小さくなる。また、一定領域に入った場合も、作動軸が進入していた場合の流路の他に、定位置部材の外周とシリンダー内壁間隙間を通って定位置部材と移動部材との対向面間の隙間を通る流路が、移動部材の連通路と連通する新たな流路が加わる分、流体抵抗が小さくなる。

第２の発明では、移動部材の形態を規定しており、柔軟な板状の柔軟部材と硬質部材とを有し、柔軟部材を硬質の定位置部材と前記硬質部材との間に位置させる形態とする。これにより、作動軸の進退移動方向に応じて柔軟部材が何れの側に偏寄移動しても、より硬質な部材で保持され、その形状が保持される。

第３の発明は、移動部材は柔軟材を主体とした柔軟部材で構成し、硬質部材を第１発明に述べる先方所定位置に他の定位置部材として設ける。これにより、作動軸の進退移動方向に応じて柔軟部材が何れの側に偏寄移動しても、より硬質な部材で保持され、その形状が保持される。

第４の発明では、大径領域が漸次拡径故、流体抵抗が滑らかに変化する。
第５の発明では、作動軸が進入終端位置方向に付勢されているため、通常、作動軸は進入終端位置にある。作動軸の後端部に、該流体ダンパを適用したい抽斗等の対象物に連結すれば、その対象物の開放移動に従ってストロークの範囲内で作動軸が引き出され、収納移動に従って作動軸が進入する。従って、自動引き込み機構を介在させて対象物と連結すれば、対象物を開放させる場合は、小さな抵抗力で開放でき、収納させる場合、不用意に勢いよく収納されても、該流体ダンパの作用でその勢いを緩和しつつ自動引き込みを行える。

第６の発明では、作動軸が進入開始位置方向に付勢されているため、通常、作動軸は進入開始位置にある。該作動軸に対象物を連結しなくても、対象物を不用意に勢いよく収納移動させた場合、これを作動軸が受けて流体ダンパの作用でその勢いを緩和させることができ、人の手で対象物の収納移動を続行させて作動軸を進入終端位置にまで進入させ、ラッチ機構等の適宜な手段でその終端位置を保持すれば、対象物の収納が完了する。また、対象物を開放させれば、付勢手段の作用で作動軸は進入開始位置に戻る。

図１は、本発明に係るシリンダー・ピストン機構による流体ダンパの一つの液体ダンパの全体構造を部分省略断面による平面図で示す。この場合のシリンダー１０は横断面が矩形状であり、内壁面１０Ａと１０Ｂ（１０Ｂ’）はその短辺側の壁面である。短辺の長さはどの位置においても一定である。壁面１０Ｂは壁面１０Ａと平行であるが、傾斜壁面１０Ｂ’は壁面１０Ａと平行ではなく、該壁面１０Ａとの間隔、即ち、矩形の長辺の長さを位置Ｐ２から図の左方に向かって漸次拡径している。

シリンダー１０の中に作動軸１２が挿入されており、前進進入、後退可能に構成されている。部材１８は密封のためのリング部材である。この作動軸１２の作動範囲は、位置Ｐ１から位置Ｐ３までのストロークである。ストロークＳ１の範囲はシリンダーの内径、即ち、短辺同士の間隔、即ち、長辺の長さである壁面１０Ａと１０Ｂとの距離は一定であり、ストロークＳ２の間は図の左方に向かって漸次拡径する。シリンダーのストロークＳ１の範囲を一定領域といい、ストロークＳ２の範囲を大径領域という。シリンダー１０内には作動軸１２が位置Ｐ１にまで後退した状態において、シリンダー内部にオイルを注入する。従って、この位置から作動軸が前進進入すると、その分のオイルがシリンダーから溢れることになる。この溢れるオイルを吸収させるために、発泡ウレタン製の吸収材１６を配設しており、その内周側を内密封カバー１４で覆っている。

作動軸１２の先方部の所定位置に、Ｃリング等の部材１２Ｂに挟持されて矩形状の板部材からなる定位置部材が定位置に保持されている。その外径は、前記一定領域Ｓ１の内径よりも小さく、該一定領域の壁面に対して隙間を生じる。従って、大径領域Ｓ２の壁面に対しても隙間を生じる。この定位置部材２２は塩化ビニールやポリアミド樹脂等、通常硬さを有して構造材として使用できる合成樹脂材や金属で形成できる。部材２２の先方所定位置であって、作動軸の先端大径部１２Ａとの間の作動軸上を移動できる移動部材２３が配設されている。この例では、移動部材２３は、２つの矩形板状の部材２４，２６で構成している。

板状の摺動部材２４は、シリンダー内壁に当接しつつ摺動可能に、径方向（壁面１０Ａ，１０Ｂ間方向）に変形性を有する柔軟性のある部材、例えば、ウレタン樹脂で形成する。この外径は、前記一定領域Ｓ１のシリンダー内壁に対して隙間なく液密状に密接摺動できる寸法にする。従って、矩形状の短辺側壁面１０Ａ，１０Ｂのみならず、長辺側壁面にも密接する。

一方、板状の硬質部材２６は、前記定位置部材２２と同様な構造材で形成する。また、その外径も、前記一定領域Ｓ１の内径よりも小さく、該一定領域の壁面に対して隙間を生じるように形成する。この例では、２つの部材２４，２６を一体化させておらず、分離している。硬質部材２６と定位置部材２２との間に摺動部材２４を配設している。これら３つの部材２２，２４，２６を当接重合させた場合に、これらの部材で区切られるシリンダーの左側室Ａと右側室Ｂとの間において、各室のオイルを通すように連通した連通路が形成されている。部材２２には定位置部材連通路２２Ｈが、部材２４には連通路２４Ｈが、部材２６には連通路２６Ｈが、夫々、例えば２個等の適数個設けられている。部材２４と２６の連通路は断面が共に同じ直径の円形ストレート路であり、部材２２は断面円形であるが円錐路である。前記ストレート路と同じ大きさの円から、右側室Ｂ側に向かって縮径させている。

この場合は矩形状のシリンダーであるため、上記各部材２２，２４，２６は作動軸を枢軸として回転しない故、各連通路は常に対応する位置にある。シリンダーが円筒の場合は、各部材が相対回転しないように、例えばキー上を滑るように回転を止める工夫をする必要がある。また、接着等によって部材２４と２６は一体化させてもよい。然しながら、部材２６は作動軸上を移動させず、先端大径部１２Ａに押し当てた定位置に保持するように構成し、部材２４のみを移動可能にしてもよい。また、別の形態例として、移動可能な部材２６の外周に、一定領域Ｓ１のシリンダー内壁との隙間を埋めるように、部材２４と同様な柔軟性のある部材、例えば、ウレタン樹脂で形成した摺動部材を固定保持してもよい。

後述する自動引き込み機構のために、作動軸を挿通させるようにしてコイルバネ２０が設けられており、常に作動軸を進入終端位置方向に付勢している。
図１の状態は、作動軸を進入終端位置から引き出そうとしている状態であるが、まず、図３に示すように、作動軸１２を充分に引き出し後退させた位置から、一定領域Ｓ１の範囲において、進入終端位置方向（図１の左方向）に進入させつつある状態の説明から行う。

作動軸１２が左方に移動するため、移動部材２３はオイルの抵抗を受けて定位置部材２２に当接密着状態となる。作動軸がこの状態で進入すると、シリンダー内部は摺動部材２４によって左右Ａ，Ｂに完全に区分けされた状態となる。唯一、連通路２６Ｈ，２４Ｈと定位置部材連通路２２Ｈとを介した流路を通って、オイルが室Ａから室Ｂに流れる。この場合が最もオイル抵抗が大きい。

次に、大径領域Ｓ２に入ると、図４に示すように、移動部材２３の摺動部材２４の外周と傾斜壁面１０Ｂ’との間に隙間が生じており、上記の図３の流路以外にも、この隙間を流路としてもオイルが流れる。従って、オイル抵抗は小さくなる。

図１に戻り、作動軸が進入終端位置から再び引き出される場合、移動部材２３はオイル抵抗によって先端大径部１２Ａに押し付けられる。各連通路を通る流路の他に、各部材２２，２４，２６の外周とシリンダー内壁１０Ａ，１０Ｂ’との隙間を通る流路が開け（但しこの形態例では、長辺側の他、部材２４の外周と壁面１０Ａとの間には隙間は生じない。）、オイル抵抗が非常に小さくなる。また、コイルバネによる抵抗力も最も小さな状態から始まる。

やがて一定領域Ｓ１の範囲に入ると、図２に示すように、摺動部材２４の外周とシリンダー内壁との間には隙間が無くなり、その分の流路が無くなって、それだけオイル抵抗が増す。しかし、部材２２の外周には隙間が存在し、そこから連通路２４Ｈ，２６Ｈを通って、室Ｂから室Ａにオイルが流れるため、図３の場合よりもオイル抵抗は小さい。従って、オイル抵抗は、図１、図４、図２、図３の順に大きくなる。従って、シリンダー外に出ている作動軸１２の頭部１２Ｈを、例えば、図５で説明するキャビネットの抽斗に設けた自動引き込み装置に対して取り付けていると、引き出す場合（図１）は非常に軽く引き出せ、収納する場合は勢いよく収納しても、自動引き込み装置が作動し始める際（図３）に、最も強い抵抗を呈してその勢いを緩めることができ、自動引き込みの最終段階（図４）では、その強かった抵抗が小さくなるため、バネ等による自動引き込み力の無駄を最小限にして収納できる。

図５は自動引き込み装置の１例を示す図である。例えばキャビネットの抽斗に設けた凸状部３２が係合できる凹部３４Ａを有するスライド部材３４を使用した装置である。例えば、シリンダー１０と同じ幅のレール部材３０の一方の壁面３０Ａと他方の壁面３０Ｂとの間に配設されて長手方向にスライド移動できる。液体ダンパの作動軸１２の頭部１２Ｈを、スライド部材のシリンダー側端部に、後述の傾きを可能にさせるべく回転可能に係合させ、作動軸はスライド部材の長手方向移動に伴って進退する。レール部材３０の前記他方の壁面３０Ｂの適宜位置には係合孔又は係合凹所３０Ｈを形成している。一方、スライド部材３４には、壁面３０Ｂに対面する側に係合凸部３４Ｂを設けている。

更には、前記凹部３４Ａに係合した凸状部３２の引張力の作用点が、作動軸１２の中心軸線よりも壁面３０Ａ側に偏寄した位置に位置して、図上で右方向（開放方向）の抽斗移動によって、スライド部材３４には図上で時計回り方向のモーメントＭが生ずる。従って、スライド部材が右方向に移動中は係合凸部３４Ｂは常に壁面３０Ｂを押圧しており、前記係合孔３０Ｈに至ると、該係合孔内に侵入して係合する。その結果、スライド部材は３４’で示すように傾斜し、凸状部３２は凹部３４Ａとの係合状態から外れ、スライド部材を残したまま抽斗を引き出し切るまで右方向に移動する（３２’で示す）。

スライド部材が上記３４’で示す位置に在る場合は、シリンダー１０から作動軸１２が最も引き出された位置、即ち、部材２２が図１のストローク開始端位置Ｐ１に在る。更には、コイルバネ２０が最も圧縮された状態になる。この後、抽斗が収納される場合、抽斗を人の手で押し込むが、その凸状部３２が凹部３４Ａの押し込み終端側壁面（図５の左側壁面）を押すと、今度は図上で反時計方向のモーメントが生じ、係合凸部３４Ｂと係合孔３０Ｈとの係合を解除させる。その後は、抽斗を人が押し込まなくても、既述のコイルバネの付勢力によって自動的に引き込む。抽斗を引き込んだ最終位置では、スライド部材３４は図５の左側に示す位置であり、作動軸は図１に示す進入終端位置である（部材２２はストロークＳ１＋Ｓ２の最終位置Ｐ３の位置である）。

上記の抽斗の引き出し当初では、コイルバネ２０の付勢力は最小であり、既述の、オイル抵抗が図１、図４、図２、図３の順に大きくなることから、最も軽く引き出せる。収納時に勢いをつけて収納することがあるが、この場合において、自動引き込み機構が作動し始めると、図３の状態になるため、オイル抵抗が最も大きく、その勢いのついた抽斗の収納移動を受け止める緩衝作用を果たす。その後は図４の状態になり、オイル抵抗を小さくして、コイルバネ２０の自動引き込み力を最大限に生かすことができる。

自動引き込み機構は他の形態のものでもよく、図５の形態に限定されない。また、部材２２に設けた定位置部材連通路２２Ｈは円錐形状としたが、円筒形状としてもよい。作動軸１２を進入させる最初（図３）にはオイル抵抗を大きくさせ、後退させる場合（図１、図２）にはできるだけ小さくしたいため、円錐形状としたものである。
上記形態例では、シリンダー内径の漸変方法は、一方の壁面を傾斜させているが、両方の壁面を傾斜させ、中心軸に対して左右対称形状に構成してもよい。また、シリンダーは矩形状ではなく、円筒状、その他形状のシリンダーを使用してもよい。

既述の如く、液体ダンパや気体ダンパの適用形態として、作動軸をシリンダーから突出させる方向に付勢手段によって付勢しておけば、これに抽斗等の対象物を連結させなくても、対象物の収納移動の緩衝作用を果たさせることができる。

本発明は、観音開き扉、引戸、抽斗等を有する家具やドア等に利用できる。

図１は本発明に係る液体ダンパの全体構造の部分省略断面による平面図である。図２は作動軸を引き出している最中の要部拡大図である。図３は作動軸を進入させている最中の要部拡大図である。図４は作動軸を進入させている最中の他の位置の要部拡大図である。図５は自動引き込み装置の例示図である。

符号の説明

１０シリンダー
１２作動軸
２２定位置部材
２２Ｈ定位置部材連通路
２３移動部材
２４摺動部材
２４Ｈ連通路
２６硬質部材
２６Ｈ連通路
Ｓ１一定領域
Ｓ２大径領域

Claims

作動軸の前後動するシリンダー内には流体が入れられ、該シリンダーは、前記作動軸の進入開始側に内径が一定の一定領域を設け、該一定領域に連続して作動軸の進入終端側に前記一定領域よりも内径の大きな大径領域を設けており、
前記作動軸の先方部の定位置に、前記一定領域のシリンダー内壁に対して隙間を有する寸法の定位置部材を設け、
該定位置部材とその先方所定位置との間の作動軸上を移動する移動部材を有し、
該移動部材は、少なくともシリンダー内壁に対面する外周部分に、径方向に変形性を有する摺動部材を有し、
該摺動部材は前記一定領域のシリンダー内壁に対して流体密状に密接摺動し、前記大径領域のシリンダー内壁とは隙間を生じる寸法形態であり、
前記移動部材には、該移動部材の存在によって区分けされる一側のシリンダー室と他側のシリンダー室とを連通させる連通路が設けられており、前記定位置部材にも該移動部材が密着当接した場合に前記連通路に連通し、前記一側のシリンダー室と他側のシリンダー室とを連通させることのできる定位置部材連通路を有しており、
前記移動部材は、前記一定領域において前記定位置部材に当接して前記定位置部材連通路と前記連通路とを介する以外は一側のシリンダー室と他側のシリンダー室とを連通させない密着が可能である
ことを特徴とする流体ダンパ。
前記移動部材は前記定位置部材よりも柔軟な板状の柔軟部材と、該柔軟部材よりも変形し難い硬質部材とを有し、
前記柔軟部材は前記定位置部材に対面する側に配設されて前記一定領域のシリンダー内壁に当接する外径寸法を有し、
前記硬質部材は前記柔軟部材を基準にして前記定位置部材とは反対側に配設され、前記一定領域のシリンダー内壁に対して隙間を有する外径寸法であり、
該硬質部材と前記柔軟部材とに亘って前記連通路が設けられている
請求項１記載の流体ダンパ。
前記移動部材は前記定位置部材よりも柔軟な材料を主体に板状に形成した柔軟部材であり、
前記先方所定位置には、該柔軟部材よりも変形し難い硬質部材であって、前記一定領域のシリンダー内壁に対して隙間を有する外径寸法の他の定位置部材を設け、
前記柔軟部材が該他の定位置部材に当接した場合に、該柔軟部材の連通路に対応する該他の定位置部材の箇所に連通路が設けられている
請求項１記載の流体ダンパ。
前記大径領域は、前記一定領域との境界から漸次大径化している請求項１〜３の何れか１記載の流体ダンパ。
作動軸を進入終端位置方向に付勢する付勢手段を設けている請求項１〜４の何れか１記載の流体ダンパ。
作動軸を進入開始位置方向に付勢する付勢手段を設けている請求項１〜４の何れか１記載の流体ダンパ。