JPH1078071A - ダッシュポット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダ筒内にピストンとダイヤフラムとを
配置し、作動時にピストンとダイヤフラムとの間にピス
トン反対側から液体が導入されるダッシュポットにおい
て、ダイヤフラムに無理な変形や応力集中が生じるのを
防ぎ耐久性を向上させる。 【解決手段】 ダイヤフラム１１の外側周縁１２から屈
曲部１５に至る側面部１４を厚肉とし、屈曲部１５に撓
み部分１６を設けてピストン杆４と一体に移動する内側
周縁１３に至る斜面部１７の変位にゆとりをもたせ、屈
曲部１５と斜面部１７が第二液室２２から第一液室２１
に導入される液体量に見合って自由に変形するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被制御機器の動作速
度を低下させ、力や位置が急激に変化するのを防止する
ために用いられるダッシュポットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】被制御機器の動作速度を流体の絞り効果
によって低下させ、力や位置が急激に変化するのを防止
するダッシュポットには空気式のものと液体式のものと
があり、被制御機器の緩衝部材として空気式のものは一
般にダイヤフラムが用いられ、液体式のものはダイヤフ
ラムおよびピストンのいずれかまたは両方が用いられて
いることは周知であり、例えば自動車エンジンの吸気絞
り弁の閉弁速度制御に広く利用されている。

【０００３】これらの内で、液体式であってダイヤフラ
ムとピストンとを併用したダッシュポットについて、図
３に示したものが提供されている。

【０００４】図３に示したダッシュポットは、一端を閉
止しもう一端を開放したシリンダ筒５１にピストン５２
を嵌装し、ピストン杆５３の開放端方向へ延びる部分の
端部に結合した伝動杆５４をシリンダ筒５１の開放端に
嵌装固定したロッドカバー５５の通孔５６を緩く貫通さ
せて外部へ突出させ、外側周縁をロッドカバー５５に固
定し内側周縁をピストン杆５３に固定したダイヤフラム
５７によってピストン５２とロッドカバー５５との間を
空気室５８と第一液室５９とに区画するとともに、ピス
トン５２と閉止端との間の第二液室６０に突出したピス
トン杆５３の端部に連通路６１，絞り通路６２，逆止弁
６３を具えさせた構成である。

【０００５】不作動時において、第二液室６０に装入し
た戻しばね６４のばね荷重によってピストン杆５３に装
着したストッパ６５がロッドカバー５５に衝って第一液
室５９の容積を最小とする位置にピストン５２が移動
し、ピストン杆５３の一部である作動杆５４はシリンダ
筒５１から最も大きく突出している。

【０００６】被制御機器が作動杆５４に接してシリンダ
筒５１に押し込むように働くと、ダイヤフラム５７の内
側周縁とピストン５２とがピストン杆５３と一体に移動
し、第二液室６０の液体が絞り通路６２から連通路６１
を通って少しずつ第一液室５９に導入されることによっ
て、被制御機器の動作速度を低下させるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図３に示した不作動位
置から最大作動位置まで移動したとき、ダイヤフラム５
７は図４（Ａ）に示す形状から図４（Ｂ）に示す形状に
変化し、第一液室５９は最小容積Ａ１から最大容積Ａ２
に変化し、第二液室６０は最大容積Ｂ１から最小容積Ｂ
２に変化する。第一液室５９の容積変化がダイヤフラム
５７の変位によって行われるダッシュポットにおいて
は、ダイヤフラム５７の両側が等圧であれば不作動位置
における液室全容積（Ａ１＋Ｂ１）に対して最大作動位
置における液室全容積（Ａ２＋Ｂ２）の方が小さくな
る。

【０００８】一方、これらに封入されている液体は非圧
縮性流体であるので、それ自体の容積は変化しない。実
際には、作動時の液室全容積の減少は、主にダイヤフラ
ム５７の外側周縁から屈曲部５７ｂに至る側面部５７ａ
が液体で押されて変形することによって補われている
が、繰返して変形を受けると耐久性を劣化させるという
不都合を生じる。

【０００９】その対応として、側面部５７ａに変形が生
じない程度の強度をもたせると、屈曲部５７ｂに応力集
中を生じて同じく耐久性を劣化させるという不都合を生
じる。

【００１０】本発明は前記のように、一端が閉止されも
う一端の開放端にロッドカバーを固定したシリンダ筒
と、ロッドカバーを貫通したピストン杆に装着されてシ
リンダ筒に嵌装されたピストンと、ロッドカバーに外側
周縁を固定しピストン杆に内側周縁を固定してシリンダ
筒に内装されたダイヤフラムとを具えており、ピストン
とダイヤフラムとの間の空間が第一液室、ピストンと閉
止端との間の空間が第二液室，ダイヤフラムとロッドカ
バーとの間の空間が大気に連通した空気室をそれぞれ形
成しているとともに、第一液室と第二液室とを連通させ
る連通路および絞り通路と連通路を開閉させる逆止弁と
がピストン杆に設けられているダッシュポットについ
て、ダイヤフラムにすぐれた耐久性をもたせることを目
的としてなされたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明では前記ダ
ッシュポットにおけるダイヤフラムを、外側周縁から屈
曲部に至る側面部が屈曲部から内側周縁に至る斜面部よ
りも厚肉であり、屈曲部が斜面部と同程度の肉厚である
とともに撓み部分を有しているものとした。

【００１２】このようなダイヤフラムを具えたダッシュ
ポットが作動したとき、側面部に変形が生じないととも
に、屈曲部の撓み部分が液室全容積の減少分に応じて変
形し、応力集中を生じることなく液室全容積を封入液体
容積、即ち不作動位置における液室全容積と等しい容積
に維持するものであり、撓み部分が余裕をもって変形
し、無理な変形や応力集中を生じないことによって、す
ぐれた耐久性を得るという目的が達成される。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１を参照して本発明の実施の形
態を説明すると、一端が閉止壁２によって閉止されもう
一端が開放された全体として均一径のシリンダ筒１に、
開放端側からピストン杆４が挿入され、このピストン杆
４に装着したピストン３がシリンダ筒１に前後を液密に
区分して嵌装されている。

【００１４】シリンダ筒１の開放端にはロッドカバー６
が嵌装固定され、ピストン杆４に結合されてその一部を
構成する伝動杆５がロッドカバー６の通孔７を緩く貫通
して外部へ突出している。

【００１５】シリンダ筒１のピストン３とロッドカバー
６との間の部分にはダイヤフラム１１が内装されてい
る。即ち、このダイヤフラム１１は外側周縁１２がロッ
ドカバー６の外側周面に設けた環状の係止溝８に嵌入し
シリンダ筒１によって外れないように押えられていると
ともに、内側周縁１３がピストン杆４の外側周面に設け
た環状の係止溝９に嵌入しピストン杆４に装着した短筒
状の押え部片１０によって外れないように押えられてい
る。

【００１６】また、このダイヤフラム１１は外側周縁１
２からシリンダ筒１の内側周面にほぼ重なってピストン
３へ向かって延びる側面部１４と、その先端に連続形成
されロッドカバー６へ向かって反転した屈曲部１５と、
屈曲部１５に続いてピストン杆４に接近する方向へ斜め
に延び折返し部１８を経て内側周縁１３に至る斜面部１
７とを有し、屈曲部１５は更にその底奥へ向かって延び
るＵ状に湾曲した撓み部分１６を有している形状とさ
れ、側面部１４は従来のものよりも厚肉とされ、屈曲部
１５、撓み部分１６，斜面部１７，折返し部１８は従来
のものと同程度の肉厚とされている。

【００１７】そして、ピストン３とダイヤフラム１１と
の間の空間は第一液室２１，ピストン３と閉止壁２との
間の空間は第二液室２２を形成していてこれらには液体
が充満封入されている。また、ダイヤフラム１１とロッ
ドカバー６との間の空間は、通孔７によって大気と連通
する空気室２３を形成している。

【００１８】次に、ピストン杆４には第二液室２２内の
端部から円板状のピストンストッパ２５，円筒状のピス
トンリテーナ２６が順に嵌装され、ピストンストッパ２
５は押え部片１０に突き当てられているとともにピスト
ンリテーナ２６のフランジ部２７と協働して柔軟質の弾
性材料で作られているピストン３を挟み保持している。

【００１９】また、ピストン杆４はその第二液室２２内
の端面と第一液室２１に臨む外側周面とに両端を開口さ
せた主にピストン杆中心軸線上を延びる連通路３１と、
端面近くの外側周面と連通路３１とに両端を開口させた
半径方向へ延びる小径オリフィスからなる絞り通路３２
とを有している。更に、ピストンリテーナ２６のピスト
ン杆４から突出させた端部に液体出入口３４を有する弁
本体３３が嵌装固定されている。弁本体３３の内部の弁
室３５は連通路３１と直接連通しているとともに、ピス
トン杆４とピストンリテーナ２６，弁本体３３との間隙
３８を経て絞り通路３２と連通しており、且つ連通路３
１を開閉するボールからなる弁体３６を内蔵している。
連通路３１の開口端は弁座として働き、弁室３５，弁体
３６とともに逆止弁３７を構成している。更に、閉止壁
２とフランジ部２７との間に圧縮コイルばねからなる戻
しばね３９が装入されている。

【００２０】以上の構成とした本実施の形態に係るダッ
シュポットは、不作動状態で図１に示したように戻しば
ね３９のばね荷重によってピストン杆４と伝動杆５との
結合部に設けたストッパ４ａがロッドカバー６に接した
位置にピストン３が移動し、このとき第一液室２１は最
小容積、第二液室２２は最大容積となっている。

【００２１】被制御機器が伝動杆５の突出端面に接して
ピストン杆４を閉止壁２へ向かって押圧移動させるよう
になると、第二液室２２の容積が減少してその内部の液
体圧力が上昇し、弁体３６を弁座に着座させて連通路３
１を閉止する。このため、第二液室２２の液体は液体出
入口３４，弁室３５，間隙３８より絞り通路３２を通っ
て少しずつ連通路３１に入り、押え部材１０の通孔１０
ａを経て第一液室２１に導入され、被制御機器の動作速
度を低下させる。

【００２２】ダイヤフラム１１は内側周縁１３がピスト
ン３，ピストン杆４と一体に移動し屈曲部１５の内側方
部位に接近するので斜面部１７は自由に変形し、第二液
室２２からの液体を受入れながらその導入量に応じて第
一液室２１の容積を増加する。

【００２３】ピストン杆４が更に移動して内側周縁１３
が屈曲部１５の内側方部位を通過した後は、斜面部１７
の自由に変形可能なゆとりが次第に小さくなるが、液体
導入量に応じて第一液体室２１の容積を増大させる。

【００２４】ピストン杆４が最大限に移動したとき、即
ち戻しばね３９が最大限に圧縮したとき、ダイヤフラム
１１は図２（Ｂ）に示すように斜面部１７が内側周縁１
３からそのまま屈曲部１５まで延びて自由変形可能なゆ
とりがない状態となる。一方、先に述べたように、ダイ
ヤフラム１１が変位したときの液室全容積は不作動時の
液室全容積よりも小さくなっており、非圧縮性流体であ
る液体を封入しておくためにはダイヤフラム１１が第一
液室２１の容積を大きくするように変形しなければなら
ない。

【００２５】本実施の形態によると、厚肉の側面部１４
は不作動位置から最大作動位置に至る間で変形すること
なくシリンダ筒１の内側周面にほぼ沿って延びる姿勢を
維持し、斜面部１７は自由変形可能なゆとりがなくなっ
てもこれに続く屈曲部１５の撓み部分１６が自由に変形
して第一液室２１の容積を液体容積に見合う分だけ増大
させる。

【００２６】従って、ダイヤフラム１１は無理な変形や
応力集中を生じることなく第一液室２１の容積を補正し
ながら最大作動位置に到達させることができるものであ
る。

【００２７】被制御機器が伝動杆５から離れると、戻し
ばね３９のばね荷重でピストン３，ピストン杆４が不作
動位置へ向かって移動し、そのとき逆止弁３７は連通路
３１を開放することは従来のダッシュポットと同じであ
って、ダイヤフラム１１は無理な変形などを一切受ける
ことなく不作動時の形状に戻る。

【００２８】尚、伝動杆５を省きピストン杆４を延長し
てロッドカバー６から突出させることがあり、また液体
出入口３４，連通路３１，絞り通路３２はピストン杆
４，ピストンリテーナ２６，弁本体３３の形状に応じて
適宜に配置されることは言うまでもない。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によるとダイヤフ
ラムの耐久性が向上し、安定した動作速度低下機能を維
持して常に一定の特性で被制御機器を動作させることが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す不作動位置での縦断
面図。

【図２】図１の形態のダイヤフラムの動きを説明する
図。

【図３】従来例の不作動位置での縦断面図。

【図４】図３の従来例のダイヤフラムの動きを説明する
図。

【符号の説明】

１ シリンダ筒，３ ピストン，４ ピストン杆，６
ロッドカバー，１１ダイヤフラム，１２ 外側周縁，１
３ 内側周縁，１４ 側面部，１５ 屈曲部，１６ 撓
み部分，１７ 斜面部，２１ 第一液室，２２ 第二液
室，２３ 空気室，３１ 連通路，３２ 絞り通路，３
７ 逆止弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が閉止されもう一端の開放端にロッ
   ドカバーを固定したシリンダ筒と、前記ロッドカバーを
   貫通したピストン杆に装着されて前記シリンダ筒に嵌装
   されたピストンと、前記ロッドカバーに外側周縁を固定
   し前記ピストン杆に内側周縁を固定して前記シリンダ筒
   に内装されたダイヤフラムとを具え、前記ピストンとダ
   イヤフラムとの間の空間が第一液室、前記ピストンと閉
   止端との間の空間が第二液室、前記ダイヤフラムとロッ
   ドカバーとの間の空間が大気に連通した空気室をそれぞ
   れ形成しているとともに、前記第一液室と第二液室とを
   連通させる連通路および絞り通路と前記連通路を開閉さ
   せる逆止弁とが前記ピストン杆に設けられているダッシ
   ュポットにおいて；前記ダイヤフラムの外側周縁から屈
   曲部に至る側面部が前記屈曲部から内側周縁に至る斜面
   部よりも厚肉とされており、前記屈曲部が前記斜面部と
   同程度の肉厚とされているとともに撓み部分を有してい
   る；ことを特徴とするダッシュポット。