JPH11325152A5 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH11325152A5 JPH11325152A5 JP1998136380A JP13638098A JPH11325152A5 JP H11325152 A5 JPH11325152 A5 JP H11325152A5 JP 1998136380 A JP1998136380 A JP 1998136380A JP 13638098 A JP13638098 A JP 13638098A JP H11325152 A5 JPH11325152 A5 JP H11325152A5
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elastic body
- damper device
- movable body
- orifice hole
- force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Description
【発明の名称】ダンパ装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】ケーシングと、前記ケーシング内に設けた可動体と、前記ケーシング内に封入した流体と、前記可動体の動作に伴って前記流体が流れるオリフィス孔を有した弾性体を備え、前記流体が前記オリフィス孔を流れる際の抵抗力で前記可動体の動作に緩衝力を作用させるダンパ装置。
【請求項2】ケーシングと、前記ケーシング内に設けた可動体と、前記ケーシング内に封入した流体と、前記可動体の動作に伴って前記流体が流れるオリフィス孔を有した弾性体を備え、前記流体が前記オリフィス孔を流れる際の抵抗力で前記可動体の動作に緩衝力を作用するダンパ装置において、前記可動体に加わる力に応じて前記オリフィス孔の断面積が変化することを特徴とするダンパ装置。
【請求項3】可動体に加わる力が増加すればオリフィス孔の断面積が減少することを特徴とする請求項1または2記載のダンパ装置。
【請求項4】オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の引張や圧縮方向の変形によって変化する構成である請求項1、または2または3記載のダンパ装置。
【請求項5】オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の曲げ方向の変形によって変化する構成である請求項1または、2または3記載のダンパ装置。
【請求項6】オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と垂直な方向に作用する力によって変化する構成である請求項1または、2または3記載のダンパ装置。
【請求項7】オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と同一の方向に作用する力によって変化する構成である請求項1または、2または3記載のダンパ装置。
【請求項8】オリフィス孔を設けた弾性体を複数個設けた請求項1ないし7のいずれか1項記載のダンパ装置。
【請求項9】同一の弾性体に複数個のオリフィス孔を設けた請求項1ないし8のいずれか1項記載のダンパ装置。
【請求項10】弾性体に接して受圧部材を設置し、前記受圧部材が受けた力を弾性体に伝達することによりオリフィス孔の断面積が変化する構成である請求項1ないし9のいずれか1項記載のダンパ装置。
【請求項11】可動体を一方向に動作する場合とその反対方向に動作する場合とで、ほぼ同等のダンパ効果が得られるような構成とした請求項1ないし10のいずれか1項記載のダンパ装置。
【請求項12】ケーシングを横向きや逆向き等の任意方向に設置しても十分なダンパ効果を得るために空気層隔離手段を設けた請求項1ないし11のいずれか1項記載のダンパ装置。
【請求項13】可動体に加わる力が変化した場合でも、可動体の移動速度が略一定になるような構成とした請求項1ないし12のいずれか1項記載のダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動体に加わる負荷に応じて可動体の動作特性(ダンパ特性)を制御するダンパ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、可動体の動作特性を制御するダンパ装置として、たとえば特開平7−103277号公報に記載されているようなものがある。このダンパ装置は図13に示すように円筒状のケーシング41にキャップ42が嵌合され、その内部には外部からの回転入力を受ける回転軸43がB1、B2方向に回動自在に支持され、その周面には、B1、B2方向への回転角に対応してピッチが変化するラセン状の溝44が形成されている。ケーシング41内には円板状の壁部材45が配置され、この壁部材45は溝44と係合しつつ回転軸43のB1、B2方向への回転に連動してガイド部46に沿ってC1、C2方向に摺動するように構成されていた。なおケーシング41内の空間には、粘性流体物質であるオイル47が充填されていた。
【0003】
そして上記回転軸43を回転すると、回転角に対応してピッチの変化するラセン溝44が形成されているため、このラセン溝44と係合している前記壁部材45は、前記回転軸43の回転角に応じて移動量が変化し、ダンパ作用の強さ(特性)が前記回転軸43の回転角位置に応じて変化するようになっていた。
【0004】
例えば複写機の開閉部のように上部機体は一定の重量でありながら、開閉角度位置に応じて回転トルクが変化するものに装着して利用すると、機体の閉成動作時の衝撃を低減できるというものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のダンパ装置では、回転軸43の回転角度位置つまり動作位置に応じて、ダンパ作用の強さ(特性)ないしは動作速度を制御することは可能であるが、動作位置に関わらずダンパ装置に加わる負荷に対応してダンパ装置の動作特性を制御することはできなかった。
【0006】
例えば、図14に示すラック昇降式の収納装置(例えば特開平7−148029号公報)のように収納部である収納ラック48に入れる収納物の重量が一定していない場合がある。収納ラック48を引き降ろす際に、収納ラック48がゆっくりと降下するようにダンパ装置49が取付けられている。ダンパ装置49が上記従来の技術として説明したようなダンパ装置だと、収納物の重量が重いと収納ラックの降下速度が速くなり、危険に感じる恐れがあり、逆に収納物の重量が軽いと収納ラックの降下速度が遅く、じれったく感じたりするという課題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、ケーシングと、前記ケーシング内に封入した流体と、前記ケーシング内に配設した可動体と、前記可動体の動作に伴って前記流体が流れる細孔や隙間等のオリフィス孔を有し、流体が前記オリフィス孔を流れる際の抵抗力で前記可動体の動作に緩衝力を作用するダンパ装置において、前記オリフィス孔はゴム、樹脂等の弾性体に設けたものである。上記発明によれば、可動体に力が加わると内圧が変化することから弾性体が変形し、その弾性体に設けたオリフィス孔の形状や断面積も変化する。可動体に加わる力が変れば、オリフィス孔の形状や断面積が変化することになり、可動体に作用する抵抗力の特性そのものが変化する。このため、可動体に作用する力に応じて動作特性(オリフィス孔の断面積)を変化させることができる。たとえば、可動体に作用する力の大きさが変化しても、可動体の動作速度を略一定に保つこともできる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明は請求項1に記載の発明は、前記ケーシング内に配設した可動体と、ケーシングと、前記ケーシング内に封入した流体と、前記可動体の動作に伴って前記流体が流れるオリフィス孔を有した弾性体を備え、流体が前記オリフィス孔を流れる際の抵抗力で前記可動体の動作に緩衝力を作用するダンパ装置である。
【0009】
可動体に力が作用すれば、流体すなわちケーシングの内圧が変化し、この内圧を受けて弾性体は変形する。また、弾性体に作用する力が変化すれば、その変化に応じて弾性体の形状も変化する。流体が流れ、可動体の動作に緩衝力を作用させるためのオリフィス孔は、この弾性体に設置されており、弾性体の変形に伴ってオリフィス孔の形状や断面積も変化することになる。すなわち、可動体に加わる力に応じてオリフィス孔の形状や断面積は変化する。ダンパ装置の特性は主にオリフィス孔の形状や断面積に依存していることから、本発明のダンパ装置では可動体に作用する力に応じてダンパ作用そのもの特性を変化させることができる。しかも構成は弾性体にオリフィス孔を設けるという非常に簡単なものであり、容易に上記効果を得ることができる。
【0010】
また、請求項2に記載の発明は、ケーシングと、前記ケーシング内に配した可動体と、前記ケーシング内に封入した流体と、前記可動体の動作に伴って前記流体が流れるオリフィス孔を有した弾性体を備え、流体が前記オリフィス孔を流れる際の抵抗力で前記可動体の動作に緩衝力を作用するダンパ装置において、前記可動体に加わる力に応じて前記オリフィス孔の断面積が変化することを特徴としたものである。
【0011】
ダンパ装置の特性は主にオリフィス孔の形状や断面積に依存していることから、本発明のダンパ装置では可動体に作用する力に応じてダンパ作用そのもの特性を変化させることができる。しかも構成は弾性体にオリフィス孔を設けるという非常に簡単なものであり、容易に上記効果を得ることができる。
【0012】
また、請求項3に記載の発明は、可動体に加わる力が増加すればオリフィス孔の断面積が減少することを特徴としたものであり、形状が一定の固定オリフィスの場合と比べると、負荷が作用した時の可動体の動作速度は遅くなることから荷重変動に対する安全手段として利用することもできる。
【0013】
また、請求項4に記載の発明は、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の引張や圧縮方向の変形によって変化する構成であり、弾性体には引張りまたは圧縮応力は作用するが、せん断応力がほとんど作用しないことから弾性体の耐久性が向上し、ダンパ装置としての信頼性、耐久性も向上する。
【0014】
また、請求項5に記載の発明は、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の曲げ方向の変形によって変化する構成であり、弾性体にせん断応力がほとんど作用しないことから弾性体の耐久性が向上し、ダンパ装置としての信頼性、耐久性も向上する。
【0015】
また、請求項6に記載の発明は、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と垂直な方向に作用する力によって変化する構成としたものである。このオリフィス孔の変形は作用する力と同一の方向であるため変形されやすく、小さな荷重変動でもオリフィス孔を大きく変化させる特性を得ることができる。また、同じ変化量を得る場合には硬度の高い弾性体を使用すればよく、この場合はさらに弾性体の耐久性を向上させることができる。
【0016】
また、請求項7に記載の発明は、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と同一の方向に作用する力によって変化する構成としたものである。このオリフィス孔の変形は、作用する力と垂直の方向への弾性体の変形によって変形されるものであり、オリフィス孔が変形されにくい構成である。このため、大きな荷重変動でもオリフィス孔をあまり変化させたくない場合に効果的である。
【0017】
また、請求項8に記載の発明は、オリフィス孔を設けた弾性体を複数個設けたものであり、各々のオリフィス孔が荷重に応じて変形し、それを複数個設けることにより一個のオリフィス孔だけでは成し得ない特性を得ることができる。
【0018】
また、請求項9に記載の発明は、同一の弾性体に複数個のオリフィス孔を設けたものであり、各々のオリフィス孔が荷重に応じて変形し、それを複数個設けることにより一個のオリフィス孔だけでは成し得ない特性を得ることができるとともに、弾性体を複数個用いる必要がなく構成が簡素化できる。
【0019】
また、請求項10に記載の発明は、弾性体に接して受圧部材を設置し、前記受圧部材が受けた力を弾性体に伝達することによりオリフィス孔の断面積が変化する構成であり、弾性体の加圧面を一様に押し付けることができ、局所的な弾性体の変形を防止し、弾性体の耐久性を向上する。また、受圧部材の形状次第では、弾性体に加わる力の大きさを変化させたりすることもできる。
【0020】
また、請求項11に記載の発明は、可動体を一方向に動作する場合とその反対方向に動作する場合とで、ほぼ同等のダンパ効果が得られるような構成としたものである。双方向への可動体の動作特性の制御が必要な場合でも1個のダンパ装置で対応することができ、装置の簡素化につながる。
【0021】
また、請求項12に記載の発明は、ケーシングを横向きや逆向き等の任意方向に設置しても十分なダンパ効果を得るために空気層隔離手段を設けたものであり、本発明のダンパ装置を組み付ける際の設計の自由度が増加する。
【0022】
また、請求項13に記載の発明は、可動体に加わる力が変化した場合でも、可動体の移動速度が略一定になるような構成としたものであり、ダンパ装置に加わる負荷が変動するような場合でも、ダンパ装置の動作速度を略一定に保つことができる。
【0023】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0024】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1のダンパ装置の断面図、図2(a)、(b)は同ダンパ装置の部分拡大断面図である。
【0025】
図1、図2において、円筒状のケーシング1の内部には、そのケーシング1の内側に沿って動く樹脂や金属等の剛体からなる可動体2があり、可動体2にはケーシング1の一部を貫通した軸体である連係部材3が連結してある。ケーシング1内にはオイルなどの粘性流体4が封入されており、OリングやXリング等のシール材5はケーシング1の内面と可動体2の外面との隙間をシールしている。また、可動体2に接するようにゴムの弾性体6が遊びのガタを有して装着(いわゆる遊着)してあり、この弾性体6を貫通してオリフィス孔7が設けられている。ここで、オリフィス孔7はケーシング1の直径に比べて非常に小さい寸法の細孔である。また、可動体2にも可動体2を貫通して粘性流体4を通過させるための通路がオフィス孔と連通するように形成されている。また、ケーシング1内に存在する空気層8と粘性流体4を隔離する空気層隔離手段9と圧縮ばね10を設けている。本実施例では弾性体6としてゴムを例としているが、ゴムには天然ゴム、合成ゴムや、他の弾性体としてエラストマー、樹脂、弾性を有した発泡体等も含むものである。以下実施例2〜6も同じである。
【0026】
次に動作、作用について説明する。軸体である連係部材3をケーシング1に押し込む力(図1、図2においては左方向へ作用する力)が加わると、その力は連係部材3を介してそのまま可動体2に加わり、可動体2の左側の粘性流体4aを圧縮する。可動体2に設けた通路および弾性体6に設けたオリフィス孔7を通過して流体4は可動体2の左側から右側へ流れる。この流れによって可動体2は右側から左側に移動するが、粘性流体4が細孔であるオリフィス孔7を流れる際の抵抗力によって可動体2は左から右方向への抵抗力を受け、動作速度はゆっくりとなる。これがダンパ効果である。なお、可動体2の移動速度はオリフィス孔7の形状や断面積に依存する。
【0027】
また、可動体2の左側の粘性流体4aが圧縮されると、弾性体6の表面6a,6b,6cにもこの粘性流体4の圧力が作用する。これによって図2(b)に示すように弾性体6は圧縮され、この弾性体6に設けられているオリフィス孔7の断面積も変化する。また、可動体2に加わる力が変化すれば、粘性流体4の圧縮力も変化することから、弾性体6に作用する圧力も変化し、弾性体6の変形およびオリフィス孔7の形状あるいは断面積も変化する。したがって、可動体2すなわちダンパ装置に加わる力に応じてオリフィス孔7の断面積は変化することになる。
【0028】
図1や図2の構成では、可動体2に作用する力が増加すれば、弾性体6の圧縮量つまりオリフィス孔7の変形量も増加し、オリフィス孔の断面積は減少する傾向にある。つまり、ダンパの特性を示すダンパ負荷(可動体に作用する力)と可動体2の動作速度との関係は、一般の剛体に設けた固定オリフィスでは図3のDのような関係であるのに対して、本開発のダンパ装置では例えばEのような関係になる。したがって、負荷が大きくなった場合でも可動体の移動速度を抑えるように作用し、可動体2の動作速度を一定の安全な速度以下に安定して保つことができる。
【0029】
なお、図3のEに示したようなダンパ装置の特性は、弾性体6の変形特性やオリフィス孔7の形状、断面積等のさまざまな要素によって決まるため、条件の変更により任意の特性を得ることができる。例えば、図4に示すような特性、つまりある値以上の負荷であれば、負荷が変動しても可動体の移動速度を略一定に保つことも可能である。
【0030】
この図4に示したような特性のダンパ装置を組み込んだ場合の例を図5に示す。例えば、特開平9−238756号公報に開示されている収納部昇降支持装置に、ダンパ装置を組み付けて使用した場合の例である。収納部11を収納キャビネット12内からその前方下方に引き降ろす場合、収納部の前端下端部のハンドル13を手前に引くと、平行リンク14が前方に向けて回動するのに伴って収納部11はその自重と収納部11に載せた収納物の重量による回動モーメントにより下降し始めるが、その回動モーメントは、収納部11の位置によっても変化するし、収納部11に載せる収納物の重量によっても変動する。したがって、ダンパ装置15が従来のダンパ装置を用いた場合は、収納部11に重い収納物を載せると速い速度で収納部11が降下してしまい危険に感じる恐れがあった。ところがダンパ装置15として、図で示したような本発明のダンパ装置を使用した場合には、収納部11の位置や、収納部11に載せる収納物の重量等によって平行リンク14の回動モーメントが変動しても、収納部11は安全でかつ使い勝手のよいほぼ一定した速度での降下を実現することができる。また、収納部に大きな荷重を搭載した場合でもゆっくりと降下させることができるために収納装置としての最大積載量を増加させることも可能である。
【0031】
なお、図5は引き降ろし操作の途中でハンドル13から手を放しても収納物等の重量で収納部11がダンパ装置15の制御速度で自動的に下降するものであったが、これとは逆に収納物の重量よりも大きい引き上げ力が収納部11に作用するばね等の弾性部材を装着し、ハンドル13から手を放せば自動的に収納部11が上昇して収納キャビネット12に収納されるような収納装置であっても、ダンパ装置15の取り付け方向を逆向きに装着することによって、収納部11への収納物積載の有無、および収納物の重量にかかわらず、安全で便利な所定範囲の速度で自動的に上昇収納できる装置を実現できる。
【0032】
以上説明したように実施例1によれば、可動体2に加わる力に応じて、可動体2に対する動作特性を可変し、可動体2の動作位置に関わらず、可動体2の動作特性を都合よく制御することができる。
【0033】
また、軸体である連係部材3はケーシング1の内外に出入りする構成であるため、その出入りする連係部材3の体積分以上の空気層8がケーシング内には必要となる。連結部材3を左方向へ移動するとケーシング1外にあった連係部材3の一部がケーシング1内に入り込むため、ケーシング1内の剛体の占める容積は増加する。しかし、オイルなどの液体を使用した場合流体は非圧縮性であるため流体4がケーシング1内に充満している場合には連係部材3を動かすことはできない。つまり連係部材3の出入りする体積分を吸収する空気層8を必要とする。空気層8は容易に圧縮されるため、体積増加分を吸収できるからである。しかし、単に空気層8を封入した場合には、ケーシング1を直立して使用する場合は問題ないが、図1に示すように横向きに設置したり、あるいは逆向きに設置した場合等は、その空気層8の空気がオリフィス孔7を通過する恐れがある。空気がオリフィス孔7を通過すれば、その際の抵抗力は小さいくなり、可動体2の移動速度は急激に速くなり、ダンパとしての効果を発揮しない。
【0034】
図1に示した空気層隔離手段9はケーシング1の内部で粘性流体4と空気層8とを隔離しており、連係部材3の出入りに伴って左右に移動す構成である。連係部材3を左方向へ移動すると空気層隔離手段9は右方向に移動し、空気層8は押込まれた連係部材3の体積分を吸収する。逆に連係部材3を右方向に移動すると空気層隔離手段9は左方向に移動する。なお、圧縮ばね10は空気層隔離手段9を左方向への移動を補助するためのものである。これにより、連係部材3の出し入れに伴う体積変化分は空気層8の圧伸縮により吸収され、しかも空気層8と粘性流体4が混在しないため、いかなる姿勢でこのダンパ装置を設置しても十分なダンパ効果を得ることができる。なお、ダンパ装置を直立して使用する場合には、特にこの空気層隔離手段9を必要とするものではない。
【0035】
また、図2(b)は可動体2が力を受け、弾性体6が変形した状態であるが、このオリフィス孔7の変形つまり弾性体6の変形は弾性体6の表面6a、6b、6cに作用する圧力によって起っている。つまり圧縮と引張りの応力は作用しているが、せん断応力は作用しておらず、せん断力が作用する場合と比べて応力は非常に小さく、応力を受ける弾性体6の耐久性を著しく向上することができる。なお、ケーシング1内面と可動体2外面とのシールやケーシング1と係合部材3とのシールにはOリングやXリング等のシール材5を用いたが、ピストンシールやVパッキン等の他のシール手段であってもよい。
【0036】
また、図では可動体2が直線上を移動する形態のダンパ装置についての例を示したが図6に示すような回転軸16の回動に対して抵抗力を作用するロータリー式のダンパ装置であってもかまわないし、それ以外の軌道であってもよい。
【0037】
(実施例2)
図7(a)、(b)は本発明の実施例2のダンパ装置の部分拡大断面図であり、図1に示した実施例1と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【0038】
ダンパ装置全体の構成は実施例1と同様であるが、弾性体6の設置形態が異なる場合の例である。図7(a)に示すような構成で弾性体6を設置しており、弾性体6の表面に接して受圧部材17を設けている。なお、弾性体6と受圧部材17は左右方向に多少移動可能なように遊着されている。可動体2に力が左向きに作用した場合には、図7(b)に示すように変形する。受圧部材17が受けた圧力が弾性体6に伝達されて弾性体6は圧縮され、オリフィス孔は圧縮されている。この場合オリフィス孔7は、主にオリフィス内の流れ方向に対して垂直な方向(図では左右方向)に作用する力によって変形している。このオリフィス孔7が変形される方向は、弾性体2に作用する圧縮力の方向と同一の方向であるため、オリフィス孔7が変形されやすい構成であり、小さな荷重変動でもオリフィス孔7を大きく変化させる特性を得ることができる。また、同一の変形量を得る場合には高度の高いゴムなどの弾性体6を使用すればよく、さらに弾性体6の耐久性を向上させることができる。さらに、この変形は圧縮変形であるため、せん断変形が作用する場合と比べて弾性体6の耐久性は向上し、ダンパ装置としてのの耐久性も向上する。
【0039】
また、受圧部材17を用いた場合には、弾性体6の加圧面を一様に押し付けることができ、局所的な弾性体6の変形を防止し、弾性体6の耐久性を向上する。また、この図7に示した構成では、シール構成18用のを兼ね備えている。また、受圧部材17の構成次第では弾性体6に加わる力の大小を変化させたりすることもできる。
【0040】
(実施例3)
図8(a)、(b)は本発明の実施例3のダンパ装置の部分拡大断面図であり、図1に示した実施例1と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【0041】
ダンパ装置全体の構成は実施例1と同様であるが、弾性体の設置形態が異なる場合の例である。図8(a)に示すような構成で弾性体6を設置しており、可動体2に力が左向きに作用した場合には図8(b)に示すように変形する。これは、オリフィス孔7は主にオリフィス内の流れ方向にと同じ方向(図では左右方向)に作用する力によって変形している。つまり、左面から圧力を受けた弾性体6は圧縮され、この方向と垂直の方向へ膨張することからオリフィス孔7は狭められる。これは、オリフィス孔7があまり変形されにくい構成であり、大きな荷重変動でもオリフィス孔7をあまり変化させたくない場合に効果的である。さらに、この変形は圧縮変形であるため、せん断変形が作用する場合と比べて弾性体6の耐久性は向上し、ダンパ装置としての耐久性も向上する。
【0042】
(実施例4)
図9は本発明の実施例4のダンパ装置の部分拡大断面図であり、図1に示した実施例1と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【0043】
ダンパ装置全体の構成は実施例1と同様であるが、オリフィス孔7を備えた弾性体6を複数個設けた場合の例である。各々のオリフィス孔7が実施例1に示したような動作、作用をなし、それが複数個合わさることにより、一個のオリフィス孔7だけでは成し得なかった特性を得ることが可能となる。図9の例では2個の弾性体を設置しているが、各々に設けたオリフィス孔7の形状等は同じであってもかまわないし、異なるものであってもよい。例えば図10に示すように破線F,Gで示すような特性のオリフィス孔7を有する弾性体6を同時に設置した場合には、合成されて実線Hで示すような形状となり、より所望する特性に近いダンパ装置を得ることができる。
【0044】
(実施例5)
図11は本発明の実施例5のダンパ装置の部分拡大断面図であり、図1に示した実施例1と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【0045】
ダンパ装置全体の構成は実施例1と同様であるが、同一の弾性体6に複数個のオリフィス孔7を備えた場合の例である。
【0046】
実施例4と同様の作用、効果が得られるとともに、弾性体6の個数を減らすことができ、装置の簡素化および部品点数の減少につながる。
【0047】
(実施例6)
図12は本発明の実施例6のダンパ装置の部分拡大断面図であり、図1に示した実施例1と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【0048】
ダンパ装置全体の構成は実施例1と同様であるが、実施例1に示したように可動体2の左方向へ力を作用する場合に加え、右方向に力を作用する場合でも、弾性体6に設けたオリフィス孔7が同様の変形をするような構成とした場合の例である。左方向に力を加えた場合には図12(b)のように変形し、逆に右方向に力を加えた場合には図12(c)のように弾性体6およびオリフィス孔7は変形する。作用、効果は実施例1の場合と同等であり、左右どちらの方向に力を加えた場合でも、ほぼ同等の緩衝効果を得ることができる。双方向への可動体6の動作速度(特性)の制御が必要な場合でも1個のダンパ装置で対応することができ、装置の簡素化につながる。また、この構成では弾性体6は主に曲げ方向に変形していることから、弾性体6にせん断力がほとんど作用せず、弾性体6の耐久性が向上する。
【0049】
なお、この例では一個の弾性体で左右双方向への負荷に対してダンパ作用を付与する構成を示したが、図2(a)のような構成部分を双方向に2個反対向きに設置しても同様の効果が得られる。
【0050】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、粘性流体がオリフィス孔を流れる際の抵抗力で可動体の動作に緩衝力を作用するダンパ装置において、オリフィス孔は弾性体に設けたため、可動体に加わる力に応じて弾性体変形し、これに伴いオリフィス孔の形状や断面積も変化する。このため、可動体に作用する力に応じてダンパ作用そのもの特性を変化させることができる。しかも構成は弾性体にオリフィス孔を設けるという非常に簡単なものであり、容易に上記効果を得ることができる。また、可動体に加わる力が増加すればオリフィス孔の断面積が減少することを特徴としたダンパ装置では、形状が一定の固定オリフィスの場合と比べると、同負荷が作用した時の可動体の動作速度は遅くなることから荷重変動に対する安全手段として利用することができる。
【0051】
また、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の引張や圧縮方向の変形によって変化する構成とした場合には、弾性体にせん断力がほとんど作用しないことから弾性体の耐久性を向上させることができる。
【0052】
また、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の曲げ方向の変形によって変化する構成とした場合には、弾性体にせん断力がほとんど作用しないことから弾性体の耐久性を向上させることができる。
【0053】
また、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と垂直な方向に作用する力によって変化する構成とした場合には、このオリフィス孔の変形は作用する力と同一の方向であるため変形されやすく、小さな荷重変動でもオリフィス孔を大きく変化させる特性を得ることができる。また、同じ変化量を得る場合には硬度の高い弾性体を使用すればよく、この場合はさらに弾性体の耐久性を向上させることができる。
【0054】
また、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と同一の方向に作用する力によって変化する構成とした場合には、このオリフィス孔の変形は、作用する力と垂直の方向への弾性体の変形によって変形されるものであり、オリフィス孔が変形されにくい構成である。このため、大きな荷重変動でもオリフィス孔をあまり変化させたくない場合に効果的である。
【0055】
また、オリフィス孔を設けた弾性体を複数個設けた場合には、各々のオリフィス孔が荷重に応じて変形するため、それを複数個設けることにより一個のオリフィス孔だけでは成し得ない特性を得ることができる。
【0056】
また、同一の弾性体に複数個のオリフィス孔を設けた場合には、各々のオリフィス孔が荷重に応じて変形し、それを複数個設けることにより一個のオリフィス孔だけでは成し得ない合成された特性を得ることができるとともに、弾性体を複数個用いる必要がなく構成が簡素化できる。
【0057】
また、弾性体に接して受圧部材を設置し、受圧部材が受けた力を弾性体に伝達することによりオリフィス孔の断面積が変化する構成とした場合には、弾性体の加圧面を一様に押し付けることができ、局所的な弾性体の変形を防止し、弾性体の耐久性を向上する。また、受圧部材の形状次第では、弾性体に加わる力の大きさを変化させたりすることもできる。
【0058】
また、可動体を一方向に動作する場合とその反対方向に動作する場合とで、ほぼ同等のダンパ効果が得られるような構成としたものでは、双方向への可動体の動作特性を制御が必要な場合でも1個のダンパ装置で対応することができ、装置の簡素化につながる。
【0059】
また、ケーシングを横向きや逆向き等の任意方向に設置しても十分なダンパ効果を得るために空気層隔離手段を設けたものでは、いかなる姿勢でダンパ装置と取付けても十分なダンパ効果を得ることができ、ダンパ装置を組み付ける際の設計の自由度が増加する。
【0060】
また、可動体に加わる力が変化した場合でも、可動体の移動速度が略一定になるような構成とすることができ、変動する負荷が作用しても可動体の移動速度は略一定とすることができる。また必要とされるダンパー特性を得るために弾性体の材質、寸法、形状、を変化させて夫々必要とする特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のダンパ装置の断面図
【図2】(a)同ダンパ装置の部分拡大断面図
(b)同左向きに力が作用した場合の同ダンパ装置の部分拡大断面図
【図3】同ダンパ装置の負荷と可動体の動作速度の関係を表すグラフ
【図4】同ダンパ装置の負荷と可動体の動作速度の関係を表すグラフ
【図5】同ダンパ装置の使用例を示す装置の概略図
【図6】同ダンパ装置の他の実施例を示す断面図
【図7】(a)本発明の実施例2のダンパ装置の部分拡大断面図
(b)同左向きに力が作用した場合のダンパ装置の部分拡大断面図
【図8】(a)本発明の実施例3のダンパ装置の部分拡大断面図
(b)同左向きに力が作用した場合のダンパ装置の部分拡大断面図
【図9】本発明の実施例4のダンパ装置の部分拡大断面図
【図10】本発明の実施例4のダンパ装置の負荷と可動体の動作速度の関係を表すグラフ
【図11】本発明の実施例5のダンパ装置の部分拡大断面図
【図12】(a)本発明の実施例6のダンパ装置の部分拡大断面図
(b)同左向きに力が作用した場合のダンパ装置の部分拡大断面図
(c)同右向きに力が作用した場合のダンパ装置の部分拡大断面図
【図13】(a)従来のダンパ装置の概略側面図
(b)従来のダンパ装置の概略断面図
【図14】同ダンパ装置の使用例を示す装置の概略図
【符号の説明】
1 ケーシング
2 可動体
3 連係手段
4 粘性流体( 流体 )
6 弾性体
7 オリフィス孔
8 空気層
9 空気層隔離手段
17 受圧部材
【特許請求の範囲】
【請求項1】ケーシングと、前記ケーシング内に設けた可動体と、前記ケーシング内に封入した流体と、前記可動体の動作に伴って前記流体が流れるオリフィス孔を有した弾性体を備え、前記流体が前記オリフィス孔を流れる際の抵抗力で前記可動体の動作に緩衝力を作用させるダンパ装置。
【請求項2】ケーシングと、前記ケーシング内に設けた可動体と、前記ケーシング内に封入した流体と、前記可動体の動作に伴って前記流体が流れるオリフィス孔を有した弾性体を備え、前記流体が前記オリフィス孔を流れる際の抵抗力で前記可動体の動作に緩衝力を作用するダンパ装置において、前記可動体に加わる力に応じて前記オリフィス孔の断面積が変化することを特徴とするダンパ装置。
【請求項3】可動体に加わる力が増加すればオリフィス孔の断面積が減少することを特徴とする請求項1または2記載のダンパ装置。
【請求項4】オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の引張や圧縮方向の変形によって変化する構成である請求項1、または2または3記載のダンパ装置。
【請求項5】オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の曲げ方向の変形によって変化する構成である請求項1または、2または3記載のダンパ装置。
【請求項6】オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と垂直な方向に作用する力によって変化する構成である請求項1または、2または3記載のダンパ装置。
【請求項7】オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と同一の方向に作用する力によって変化する構成である請求項1または、2または3記載のダンパ装置。
【請求項8】オリフィス孔を設けた弾性体を複数個設けた請求項1ないし7のいずれか1項記載のダンパ装置。
【請求項9】同一の弾性体に複数個のオリフィス孔を設けた請求項1ないし8のいずれか1項記載のダンパ装置。
【請求項10】弾性体に接して受圧部材を設置し、前記受圧部材が受けた力を弾性体に伝達することによりオリフィス孔の断面積が変化する構成である請求項1ないし9のいずれか1項記載のダンパ装置。
【請求項11】可動体を一方向に動作する場合とその反対方向に動作する場合とで、ほぼ同等のダンパ効果が得られるような構成とした請求項1ないし10のいずれか1項記載のダンパ装置。
【請求項12】ケーシングを横向きや逆向き等の任意方向に設置しても十分なダンパ効果を得るために空気層隔離手段を設けた請求項1ないし11のいずれか1項記載のダンパ装置。
【請求項13】可動体に加わる力が変化した場合でも、可動体の移動速度が略一定になるような構成とした請求項1ないし12のいずれか1項記載のダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動体に加わる負荷に応じて可動体の動作特性(ダンパ特性)を制御するダンパ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、可動体の動作特性を制御するダンパ装置として、たとえば特開平7−103277号公報に記載されているようなものがある。このダンパ装置は図13に示すように円筒状のケーシング41にキャップ42が嵌合され、その内部には外部からの回転入力を受ける回転軸43がB1、B2方向に回動自在に支持され、その周面には、B1、B2方向への回転角に対応してピッチが変化するラセン状の溝44が形成されている。ケーシング41内には円板状の壁部材45が配置され、この壁部材45は溝44と係合しつつ回転軸43のB1、B2方向への回転に連動してガイド部46に沿ってC1、C2方向に摺動するように構成されていた。なおケーシング41内の空間には、粘性流体物質であるオイル47が充填されていた。
【0003】
そして上記回転軸43を回転すると、回転角に対応してピッチの変化するラセン溝44が形成されているため、このラセン溝44と係合している前記壁部材45は、前記回転軸43の回転角に応じて移動量が変化し、ダンパ作用の強さ(特性)が前記回転軸43の回転角位置に応じて変化するようになっていた。
【0004】
例えば複写機の開閉部のように上部機体は一定の重量でありながら、開閉角度位置に応じて回転トルクが変化するものに装着して利用すると、機体の閉成動作時の衝撃を低減できるというものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のダンパ装置では、回転軸43の回転角度位置つまり動作位置に応じて、ダンパ作用の強さ(特性)ないしは動作速度を制御することは可能であるが、動作位置に関わらずダンパ装置に加わる負荷に対応してダンパ装置の動作特性を制御することはできなかった。
【0006】
例えば、図14に示すラック昇降式の収納装置(例えば特開平7−148029号公報)のように収納部である収納ラック48に入れる収納物の重量が一定していない場合がある。収納ラック48を引き降ろす際に、収納ラック48がゆっくりと降下するようにダンパ装置49が取付けられている。ダンパ装置49が上記従来の技術として説明したようなダンパ装置だと、収納物の重量が重いと収納ラックの降下速度が速くなり、危険に感じる恐れがあり、逆に収納物の重量が軽いと収納ラックの降下速度が遅く、じれったく感じたりするという課題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、ケーシングと、前記ケーシング内に封入した流体と、前記ケーシング内に配設した可動体と、前記可動体の動作に伴って前記流体が流れる細孔や隙間等のオリフィス孔を有し、流体が前記オリフィス孔を流れる際の抵抗力で前記可動体の動作に緩衝力を作用するダンパ装置において、前記オリフィス孔はゴム、樹脂等の弾性体に設けたものである。上記発明によれば、可動体に力が加わると内圧が変化することから弾性体が変形し、その弾性体に設けたオリフィス孔の形状や断面積も変化する。可動体に加わる力が変れば、オリフィス孔の形状や断面積が変化することになり、可動体に作用する抵抗力の特性そのものが変化する。このため、可動体に作用する力に応じて動作特性(オリフィス孔の断面積)を変化させることができる。たとえば、可動体に作用する力の大きさが変化しても、可動体の動作速度を略一定に保つこともできる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明は請求項1に記載の発明は、前記ケーシング内に配設した可動体と、ケーシングと、前記ケーシング内に封入した流体と、前記可動体の動作に伴って前記流体が流れるオリフィス孔を有した弾性体を備え、流体が前記オリフィス孔を流れる際の抵抗力で前記可動体の動作に緩衝力を作用するダンパ装置である。
【0009】
可動体に力が作用すれば、流体すなわちケーシングの内圧が変化し、この内圧を受けて弾性体は変形する。また、弾性体に作用する力が変化すれば、その変化に応じて弾性体の形状も変化する。流体が流れ、可動体の動作に緩衝力を作用させるためのオリフィス孔は、この弾性体に設置されており、弾性体の変形に伴ってオリフィス孔の形状や断面積も変化することになる。すなわち、可動体に加わる力に応じてオリフィス孔の形状や断面積は変化する。ダンパ装置の特性は主にオリフィス孔の形状や断面積に依存していることから、本発明のダンパ装置では可動体に作用する力に応じてダンパ作用そのもの特性を変化させることができる。しかも構成は弾性体にオリフィス孔を設けるという非常に簡単なものであり、容易に上記効果を得ることができる。
【0010】
また、請求項2に記載の発明は、ケーシングと、前記ケーシング内に配した可動体と、前記ケーシング内に封入した流体と、前記可動体の動作に伴って前記流体が流れるオリフィス孔を有した弾性体を備え、流体が前記オリフィス孔を流れる際の抵抗力で前記可動体の動作に緩衝力を作用するダンパ装置において、前記可動体に加わる力に応じて前記オリフィス孔の断面積が変化することを特徴としたものである。
【0011】
ダンパ装置の特性は主にオリフィス孔の形状や断面積に依存していることから、本発明のダンパ装置では可動体に作用する力に応じてダンパ作用そのもの特性を変化させることができる。しかも構成は弾性体にオリフィス孔を設けるという非常に簡単なものであり、容易に上記効果を得ることができる。
【0012】
また、請求項3に記載の発明は、可動体に加わる力が増加すればオリフィス孔の断面積が減少することを特徴としたものであり、形状が一定の固定オリフィスの場合と比べると、負荷が作用した時の可動体の動作速度は遅くなることから荷重変動に対する安全手段として利用することもできる。
【0013】
また、請求項4に記載の発明は、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の引張や圧縮方向の変形によって変化する構成であり、弾性体には引張りまたは圧縮応力は作用するが、せん断応力がほとんど作用しないことから弾性体の耐久性が向上し、ダンパ装置としての信頼性、耐久性も向上する。
【0014】
また、請求項5に記載の発明は、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の曲げ方向の変形によって変化する構成であり、弾性体にせん断応力がほとんど作用しないことから弾性体の耐久性が向上し、ダンパ装置としての信頼性、耐久性も向上する。
【0015】
また、請求項6に記載の発明は、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と垂直な方向に作用する力によって変化する構成としたものである。このオリフィス孔の変形は作用する力と同一の方向であるため変形されやすく、小さな荷重変動でもオリフィス孔を大きく変化させる特性を得ることができる。また、同じ変化量を得る場合には硬度の高い弾性体を使用すればよく、この場合はさらに弾性体の耐久性を向上させることができる。
【0016】
また、請求項7に記載の発明は、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と同一の方向に作用する力によって変化する構成としたものである。このオリフィス孔の変形は、作用する力と垂直の方向への弾性体の変形によって変形されるものであり、オリフィス孔が変形されにくい構成である。このため、大きな荷重変動でもオリフィス孔をあまり変化させたくない場合に効果的である。
【0017】
また、請求項8に記載の発明は、オリフィス孔を設けた弾性体を複数個設けたものであり、各々のオリフィス孔が荷重に応じて変形し、それを複数個設けることにより一個のオリフィス孔だけでは成し得ない特性を得ることができる。
【0018】
また、請求項9に記載の発明は、同一の弾性体に複数個のオリフィス孔を設けたものであり、各々のオリフィス孔が荷重に応じて変形し、それを複数個設けることにより一個のオリフィス孔だけでは成し得ない特性を得ることができるとともに、弾性体を複数個用いる必要がなく構成が簡素化できる。
【0019】
また、請求項10に記載の発明は、弾性体に接して受圧部材を設置し、前記受圧部材が受けた力を弾性体に伝達することによりオリフィス孔の断面積が変化する構成であり、弾性体の加圧面を一様に押し付けることができ、局所的な弾性体の変形を防止し、弾性体の耐久性を向上する。また、受圧部材の形状次第では、弾性体に加わる力の大きさを変化させたりすることもできる。
【0020】
また、請求項11に記載の発明は、可動体を一方向に動作する場合とその反対方向に動作する場合とで、ほぼ同等のダンパ効果が得られるような構成としたものである。双方向への可動体の動作特性の制御が必要な場合でも1個のダンパ装置で対応することができ、装置の簡素化につながる。
【0021】
また、請求項12に記載の発明は、ケーシングを横向きや逆向き等の任意方向に設置しても十分なダンパ効果を得るために空気層隔離手段を設けたものであり、本発明のダンパ装置を組み付ける際の設計の自由度が増加する。
【0022】
また、請求項13に記載の発明は、可動体に加わる力が変化した場合でも、可動体の移動速度が略一定になるような構成としたものであり、ダンパ装置に加わる負荷が変動するような場合でも、ダンパ装置の動作速度を略一定に保つことができる。
【0023】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0024】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1のダンパ装置の断面図、図2(a)、(b)は同ダンパ装置の部分拡大断面図である。
【0025】
図1、図2において、円筒状のケーシング1の内部には、そのケーシング1の内側に沿って動く樹脂や金属等の剛体からなる可動体2があり、可動体2にはケーシング1の一部を貫通した軸体である連係部材3が連結してある。ケーシング1内にはオイルなどの粘性流体4が封入されており、OリングやXリング等のシール材5はケーシング1の内面と可動体2の外面との隙間をシールしている。また、可動体2に接するようにゴムの弾性体6が遊びのガタを有して装着(いわゆる遊着)してあり、この弾性体6を貫通してオリフィス孔7が設けられている。ここで、オリフィス孔7はケーシング1の直径に比べて非常に小さい寸法の細孔である。また、可動体2にも可動体2を貫通して粘性流体4を通過させるための通路がオフィス孔と連通するように形成されている。また、ケーシング1内に存在する空気層8と粘性流体4を隔離する空気層隔離手段9と圧縮ばね10を設けている。本実施例では弾性体6としてゴムを例としているが、ゴムには天然ゴム、合成ゴムや、他の弾性体としてエラストマー、樹脂、弾性を有した発泡体等も含むものである。以下実施例2〜6も同じである。
【0026】
次に動作、作用について説明する。軸体である連係部材3をケーシング1に押し込む力(図1、図2においては左方向へ作用する力)が加わると、その力は連係部材3を介してそのまま可動体2に加わり、可動体2の左側の粘性流体4aを圧縮する。可動体2に設けた通路および弾性体6に設けたオリフィス孔7を通過して流体4は可動体2の左側から右側へ流れる。この流れによって可動体2は右側から左側に移動するが、粘性流体4が細孔であるオリフィス孔7を流れる際の抵抗力によって可動体2は左から右方向への抵抗力を受け、動作速度はゆっくりとなる。これがダンパ効果である。なお、可動体2の移動速度はオリフィス孔7の形状や断面積に依存する。
【0027】
また、可動体2の左側の粘性流体4aが圧縮されると、弾性体6の表面6a,6b,6cにもこの粘性流体4の圧力が作用する。これによって図2(b)に示すように弾性体6は圧縮され、この弾性体6に設けられているオリフィス孔7の断面積も変化する。また、可動体2に加わる力が変化すれば、粘性流体4の圧縮力も変化することから、弾性体6に作用する圧力も変化し、弾性体6の変形およびオリフィス孔7の形状あるいは断面積も変化する。したがって、可動体2すなわちダンパ装置に加わる力に応じてオリフィス孔7の断面積は変化することになる。
【0028】
図1や図2の構成では、可動体2に作用する力が増加すれば、弾性体6の圧縮量つまりオリフィス孔7の変形量も増加し、オリフィス孔の断面積は減少する傾向にある。つまり、ダンパの特性を示すダンパ負荷(可動体に作用する力)と可動体2の動作速度との関係は、一般の剛体に設けた固定オリフィスでは図3のDのような関係であるのに対して、本開発のダンパ装置では例えばEのような関係になる。したがって、負荷が大きくなった場合でも可動体の移動速度を抑えるように作用し、可動体2の動作速度を一定の安全な速度以下に安定して保つことができる。
【0029】
なお、図3のEに示したようなダンパ装置の特性は、弾性体6の変形特性やオリフィス孔7の形状、断面積等のさまざまな要素によって決まるため、条件の変更により任意の特性を得ることができる。例えば、図4に示すような特性、つまりある値以上の負荷であれば、負荷が変動しても可動体の移動速度を略一定に保つことも可能である。
【0030】
この図4に示したような特性のダンパ装置を組み込んだ場合の例を図5に示す。例えば、特開平9−238756号公報に開示されている収納部昇降支持装置に、ダンパ装置を組み付けて使用した場合の例である。収納部11を収納キャビネット12内からその前方下方に引き降ろす場合、収納部の前端下端部のハンドル13を手前に引くと、平行リンク14が前方に向けて回動するのに伴って収納部11はその自重と収納部11に載せた収納物の重量による回動モーメントにより下降し始めるが、その回動モーメントは、収納部11の位置によっても変化するし、収納部11に載せる収納物の重量によっても変動する。したがって、ダンパ装置15が従来のダンパ装置を用いた場合は、収納部11に重い収納物を載せると速い速度で収納部11が降下してしまい危険に感じる恐れがあった。ところがダンパ装置15として、図で示したような本発明のダンパ装置を使用した場合には、収納部11の位置や、収納部11に載せる収納物の重量等によって平行リンク14の回動モーメントが変動しても、収納部11は安全でかつ使い勝手のよいほぼ一定した速度での降下を実現することができる。また、収納部に大きな荷重を搭載した場合でもゆっくりと降下させることができるために収納装置としての最大積載量を増加させることも可能である。
【0031】
なお、図5は引き降ろし操作の途中でハンドル13から手を放しても収納物等の重量で収納部11がダンパ装置15の制御速度で自動的に下降するものであったが、これとは逆に収納物の重量よりも大きい引き上げ力が収納部11に作用するばね等の弾性部材を装着し、ハンドル13から手を放せば自動的に収納部11が上昇して収納キャビネット12に収納されるような収納装置であっても、ダンパ装置15の取り付け方向を逆向きに装着することによって、収納部11への収納物積載の有無、および収納物の重量にかかわらず、安全で便利な所定範囲の速度で自動的に上昇収納できる装置を実現できる。
【0032】
以上説明したように実施例1によれば、可動体2に加わる力に応じて、可動体2に対する動作特性を可変し、可動体2の動作位置に関わらず、可動体2の動作特性を都合よく制御することができる。
【0033】
また、軸体である連係部材3はケーシング1の内外に出入りする構成であるため、その出入りする連係部材3の体積分以上の空気層8がケーシング内には必要となる。連結部材3を左方向へ移動するとケーシング1外にあった連係部材3の一部がケーシング1内に入り込むため、ケーシング1内の剛体の占める容積は増加する。しかし、オイルなどの液体を使用した場合流体は非圧縮性であるため流体4がケーシング1内に充満している場合には連係部材3を動かすことはできない。つまり連係部材3の出入りする体積分を吸収する空気層8を必要とする。空気層8は容易に圧縮されるため、体積増加分を吸収できるからである。しかし、単に空気層8を封入した場合には、ケーシング1を直立して使用する場合は問題ないが、図1に示すように横向きに設置したり、あるいは逆向きに設置した場合等は、その空気層8の空気がオリフィス孔7を通過する恐れがある。空気がオリフィス孔7を通過すれば、その際の抵抗力は小さいくなり、可動体2の移動速度は急激に速くなり、ダンパとしての効果を発揮しない。
【0034】
図1に示した空気層隔離手段9はケーシング1の内部で粘性流体4と空気層8とを隔離しており、連係部材3の出入りに伴って左右に移動す構成である。連係部材3を左方向へ移動すると空気層隔離手段9は右方向に移動し、空気層8は押込まれた連係部材3の体積分を吸収する。逆に連係部材3を右方向に移動すると空気層隔離手段9は左方向に移動する。なお、圧縮ばね10は空気層隔離手段9を左方向への移動を補助するためのものである。これにより、連係部材3の出し入れに伴う体積変化分は空気層8の圧伸縮により吸収され、しかも空気層8と粘性流体4が混在しないため、いかなる姿勢でこのダンパ装置を設置しても十分なダンパ効果を得ることができる。なお、ダンパ装置を直立して使用する場合には、特にこの空気層隔離手段9を必要とするものではない。
【0035】
また、図2(b)は可動体2が力を受け、弾性体6が変形した状態であるが、このオリフィス孔7の変形つまり弾性体6の変形は弾性体6の表面6a、6b、6cに作用する圧力によって起っている。つまり圧縮と引張りの応力は作用しているが、せん断応力は作用しておらず、せん断力が作用する場合と比べて応力は非常に小さく、応力を受ける弾性体6の耐久性を著しく向上することができる。なお、ケーシング1内面と可動体2外面とのシールやケーシング1と係合部材3とのシールにはOリングやXリング等のシール材5を用いたが、ピストンシールやVパッキン等の他のシール手段であってもよい。
【0036】
また、図では可動体2が直線上を移動する形態のダンパ装置についての例を示したが図6に示すような回転軸16の回動に対して抵抗力を作用するロータリー式のダンパ装置であってもかまわないし、それ以外の軌道であってもよい。
【0037】
(実施例2)
図7(a)、(b)は本発明の実施例2のダンパ装置の部分拡大断面図であり、図1に示した実施例1と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【0038】
ダンパ装置全体の構成は実施例1と同様であるが、弾性体6の設置形態が異なる場合の例である。図7(a)に示すような構成で弾性体6を設置しており、弾性体6の表面に接して受圧部材17を設けている。なお、弾性体6と受圧部材17は左右方向に多少移動可能なように遊着されている。可動体2に力が左向きに作用した場合には、図7(b)に示すように変形する。受圧部材17が受けた圧力が弾性体6に伝達されて弾性体6は圧縮され、オリフィス孔は圧縮されている。この場合オリフィス孔7は、主にオリフィス内の流れ方向に対して垂直な方向(図では左右方向)に作用する力によって変形している。このオリフィス孔7が変形される方向は、弾性体2に作用する圧縮力の方向と同一の方向であるため、オリフィス孔7が変形されやすい構成であり、小さな荷重変動でもオリフィス孔7を大きく変化させる特性を得ることができる。また、同一の変形量を得る場合には高度の高いゴムなどの弾性体6を使用すればよく、さらに弾性体6の耐久性を向上させることができる。さらに、この変形は圧縮変形であるため、せん断変形が作用する場合と比べて弾性体6の耐久性は向上し、ダンパ装置としてのの耐久性も向上する。
【0039】
また、受圧部材17を用いた場合には、弾性体6の加圧面を一様に押し付けることができ、局所的な弾性体6の変形を防止し、弾性体6の耐久性を向上する。また、この図7に示した構成では、シール構成18用のを兼ね備えている。また、受圧部材17の構成次第では弾性体6に加わる力の大小を変化させたりすることもできる。
【0040】
(実施例3)
図8(a)、(b)は本発明の実施例3のダンパ装置の部分拡大断面図であり、図1に示した実施例1と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【0041】
ダンパ装置全体の構成は実施例1と同様であるが、弾性体の設置形態が異なる場合の例である。図8(a)に示すような構成で弾性体6を設置しており、可動体2に力が左向きに作用した場合には図8(b)に示すように変形する。これは、オリフィス孔7は主にオリフィス内の流れ方向にと同じ方向(図では左右方向)に作用する力によって変形している。つまり、左面から圧力を受けた弾性体6は圧縮され、この方向と垂直の方向へ膨張することからオリフィス孔7は狭められる。これは、オリフィス孔7があまり変形されにくい構成であり、大きな荷重変動でもオリフィス孔7をあまり変化させたくない場合に効果的である。さらに、この変形は圧縮変形であるため、せん断変形が作用する場合と比べて弾性体6の耐久性は向上し、ダンパ装置としての耐久性も向上する。
【0042】
(実施例4)
図9は本発明の実施例4のダンパ装置の部分拡大断面図であり、図1に示した実施例1と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【0043】
ダンパ装置全体の構成は実施例1と同様であるが、オリフィス孔7を備えた弾性体6を複数個設けた場合の例である。各々のオリフィス孔7が実施例1に示したような動作、作用をなし、それが複数個合わさることにより、一個のオリフィス孔7だけでは成し得なかった特性を得ることが可能となる。図9の例では2個の弾性体を設置しているが、各々に設けたオリフィス孔7の形状等は同じであってもかまわないし、異なるものであってもよい。例えば図10に示すように破線F,Gで示すような特性のオリフィス孔7を有する弾性体6を同時に設置した場合には、合成されて実線Hで示すような形状となり、より所望する特性に近いダンパ装置を得ることができる。
【0044】
(実施例5)
図11は本発明の実施例5のダンパ装置の部分拡大断面図であり、図1に示した実施例1と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【0045】
ダンパ装置全体の構成は実施例1と同様であるが、同一の弾性体6に複数個のオリフィス孔7を備えた場合の例である。
【0046】
実施例4と同様の作用、効果が得られるとともに、弾性体6の個数を減らすことができ、装置の簡素化および部品点数の減少につながる。
【0047】
(実施例6)
図12は本発明の実施例6のダンパ装置の部分拡大断面図であり、図1に示した実施例1と同じ構成要素には同一の符号を付与している。
【0048】
ダンパ装置全体の構成は実施例1と同様であるが、実施例1に示したように可動体2の左方向へ力を作用する場合に加え、右方向に力を作用する場合でも、弾性体6に設けたオリフィス孔7が同様の変形をするような構成とした場合の例である。左方向に力を加えた場合には図12(b)のように変形し、逆に右方向に力を加えた場合には図12(c)のように弾性体6およびオリフィス孔7は変形する。作用、効果は実施例1の場合と同等であり、左右どちらの方向に力を加えた場合でも、ほぼ同等の緩衝効果を得ることができる。双方向への可動体6の動作速度(特性)の制御が必要な場合でも1個のダンパ装置で対応することができ、装置の簡素化につながる。また、この構成では弾性体6は主に曲げ方向に変形していることから、弾性体6にせん断力がほとんど作用せず、弾性体6の耐久性が向上する。
【0049】
なお、この例では一個の弾性体で左右双方向への負荷に対してダンパ作用を付与する構成を示したが、図2(a)のような構成部分を双方向に2個反対向きに設置しても同様の効果が得られる。
【0050】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、粘性流体がオリフィス孔を流れる際の抵抗力で可動体の動作に緩衝力を作用するダンパ装置において、オリフィス孔は弾性体に設けたため、可動体に加わる力に応じて弾性体変形し、これに伴いオリフィス孔の形状や断面積も変化する。このため、可動体に作用する力に応じてダンパ作用そのもの特性を変化させることができる。しかも構成は弾性体にオリフィス孔を設けるという非常に簡単なものであり、容易に上記効果を得ることができる。また、可動体に加わる力が増加すればオリフィス孔の断面積が減少することを特徴としたダンパ装置では、形状が一定の固定オリフィスの場合と比べると、同負荷が作用した時の可動体の動作速度は遅くなることから荷重変動に対する安全手段として利用することができる。
【0051】
また、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の引張や圧縮方向の変形によって変化する構成とした場合には、弾性体にせん断力がほとんど作用しないことから弾性体の耐久性を向上させることができる。
【0052】
また、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体の曲げ方向の変形によって変化する構成とした場合には、弾性体にせん断力がほとんど作用しないことから弾性体の耐久性を向上させることができる。
【0053】
また、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と垂直な方向に作用する力によって変化する構成とした場合には、このオリフィス孔の変形は作用する力と同一の方向であるため変形されやすく、小さな荷重変動でもオリフィス孔を大きく変化させる特性を得ることができる。また、同じ変化量を得る場合には硬度の高い弾性体を使用すればよく、この場合はさらに弾性体の耐久性を向上させることができる。
【0054】
また、オリフィス孔の断面積は、主に弾性体に設けたオリフィス孔内の流れ方向と同一の方向に作用する力によって変化する構成とした場合には、このオリフィス孔の変形は、作用する力と垂直の方向への弾性体の変形によって変形されるものであり、オリフィス孔が変形されにくい構成である。このため、大きな荷重変動でもオリフィス孔をあまり変化させたくない場合に効果的である。
【0055】
また、オリフィス孔を設けた弾性体を複数個設けた場合には、各々のオリフィス孔が荷重に応じて変形するため、それを複数個設けることにより一個のオリフィス孔だけでは成し得ない特性を得ることができる。
【0056】
また、同一の弾性体に複数個のオリフィス孔を設けた場合には、各々のオリフィス孔が荷重に応じて変形し、それを複数個設けることにより一個のオリフィス孔だけでは成し得ない合成された特性を得ることができるとともに、弾性体を複数個用いる必要がなく構成が簡素化できる。
【0057】
また、弾性体に接して受圧部材を設置し、受圧部材が受けた力を弾性体に伝達することによりオリフィス孔の断面積が変化する構成とした場合には、弾性体の加圧面を一様に押し付けることができ、局所的な弾性体の変形を防止し、弾性体の耐久性を向上する。また、受圧部材の形状次第では、弾性体に加わる力の大きさを変化させたりすることもできる。
【0058】
また、可動体を一方向に動作する場合とその反対方向に動作する場合とで、ほぼ同等のダンパ効果が得られるような構成としたものでは、双方向への可動体の動作特性を制御が必要な場合でも1個のダンパ装置で対応することができ、装置の簡素化につながる。
【0059】
また、ケーシングを横向きや逆向き等の任意方向に設置しても十分なダンパ効果を得るために空気層隔離手段を設けたものでは、いかなる姿勢でダンパ装置と取付けても十分なダンパ効果を得ることができ、ダンパ装置を組み付ける際の設計の自由度が増加する。
【0060】
また、可動体に加わる力が変化した場合でも、可動体の移動速度が略一定になるような構成とすることができ、変動する負荷が作用しても可動体の移動速度は略一定とすることができる。また必要とされるダンパー特性を得るために弾性体の材質、寸法、形状、を変化させて夫々必要とする特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のダンパ装置の断面図
【図2】(a)同ダンパ装置の部分拡大断面図
(b)同左向きに力が作用した場合の同ダンパ装置の部分拡大断面図
【図3】同ダンパ装置の負荷と可動体の動作速度の関係を表すグラフ
【図4】同ダンパ装置の負荷と可動体の動作速度の関係を表すグラフ
【図5】同ダンパ装置の使用例を示す装置の概略図
【図6】同ダンパ装置の他の実施例を示す断面図
【図7】(a)本発明の実施例2のダンパ装置の部分拡大断面図
(b)同左向きに力が作用した場合のダンパ装置の部分拡大断面図
【図8】(a)本発明の実施例3のダンパ装置の部分拡大断面図
(b)同左向きに力が作用した場合のダンパ装置の部分拡大断面図
【図9】本発明の実施例4のダンパ装置の部分拡大断面図
【図10】本発明の実施例4のダンパ装置の負荷と可動体の動作速度の関係を表すグラフ
【図11】本発明の実施例5のダンパ装置の部分拡大断面図
【図12】(a)本発明の実施例6のダンパ装置の部分拡大断面図
(b)同左向きに力が作用した場合のダンパ装置の部分拡大断面図
(c)同右向きに力が作用した場合のダンパ装置の部分拡大断面図
【図13】(a)従来のダンパ装置の概略側面図
(b)従来のダンパ装置の概略断面図
【図14】同ダンパ装置の使用例を示す装置の概略図
【符号の説明】
1 ケーシング
2 可動体
3 連係手段
4 粘性流体( 流体 )
6 弾性体
7 オリフィス孔
8 空気層
9 空気層隔離手段
17 受圧部材
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10136380A JPH11325152A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | ダンパ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10136380A JPH11325152A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | ダンパ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11325152A JPH11325152A (ja) | 1999-11-26 |
| JPH11325152A5 true JPH11325152A5 (ja) | 2004-09-16 |
Family
ID=15173809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10136380A Pending JPH11325152A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | ダンパ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11325152A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1457704B1 (en) * | 2001-11-27 | 2008-07-30 | Kabushiki Kaisha Somic Ishikawa | Rotary damper and automobile part comprising it and auxiliary mechanism of rotary operation |
| JP4540965B2 (ja) * | 2003-10-27 | 2010-09-08 | 日立機材株式会社 | 油圧ダンパ |
| DE202006003197U1 (de) * | 2006-03-01 | 2007-07-12 | Hettich-Oni Gmbh & Co. Kg | Dämpfer für Möbel |
| CN102296528A (zh) * | 2011-06-02 | 2011-12-28 | 中国科学技术大学 | 多跨桥梁抗震用高精度速度锁定器 |
| DE202018103637U1 (de) * | 2018-06-26 | 2019-09-27 | Druck- und Spritzgußwerk Hettich GmbH & Co. KG | Dämpfer |
-
1998
- 1998-05-19 JP JP10136380A patent/JPH11325152A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201021704Y (zh) | 流体阻尼器 | |
| CN107429774B (zh) | 用于减振器的次级阻尼组件 | |
| US10655700B2 (en) | Force limiting device | |
| EP2232095B1 (en) | Shock absorber with increasing damping force | |
| US8302746B2 (en) | Hydraulic shock absorber | |
| KR101693409B1 (ko) | 가구가동부용 댐핑장치 | |
| CN107002811B (zh) | 液压装置中的可变载荷控制系统 | |
| US4711435A (en) | Apparatus for hydraulic damping | |
| GB2414286A (en) | Door handle with linear damper acting on cam of handle | |
| EP1442227A1 (en) | Shock absorber with frequency-dependent damping | |
| EP1548322B1 (en) | Damper | |
| JP2004116779A (ja) | 長さ調整可能な圧縮バネ | |
| JP2008196256A (ja) | ドアクローザ | |
| WO2007055342A1 (ja) | 車両用単筒型液圧緩衝器 | |
| US5330132A (en) | Force-limiting device for an aircraft landing gear shock absorber, and a shock absorber including such a device | |
| EP3428063B1 (en) | Hydraulic shimmy damper | |
| JPH11325152A5 (ja) | ||
| JPS6196227A (ja) | 無段階に調節可能な長さ調節装置 | |
| JPH11325152A (ja) | ダンパ装置 | |
| TWI699477B (zh) | 附旋轉緩衝器之鉸鏈以及具有掀蓋的機器 | |
| JP4625451B2 (ja) | ロータリーダンパ | |
| JP7186388B2 (ja) | 免震用ダンパ | |
| JPH11325150A5 (ja) | ||
| JPH11230229A5 (ja) | ||
| JPH11325151A5 (ja) |