JPH077638Y2

JPH077638Y2 - シリンダ型エアダンパー

Info

Publication number: JPH077638Y2
Application number: JP1988137822U
Authority: JP
Inventors: 良夫金子
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 1988-10-24
Filing date: 1988-10-24
Publication date: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2003-10-24
Also published as: US5104098A; JPH0258137U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、密閉されたシリンダ内でピストンが動くシ
リンダ型エアダンパーに関し、特にその制動力が負荷荷
重の変化に応じて変化するようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のシリンダ型エアダンパーとしては、シリ
ンダと、このシリンダ内に往復動可能に挿入され、シリ
ンダ内を軸方向の前後室に区分するピストンと、このピ
ストンにその軸方向に貫通して設けられ、ピストンの軸
方向の動きにより前記両室の空気を相互に交流する細孔
オリフィスと、同じくピストンにその軸方向に貫通して
設けられ、ピストンの軸方向の一方向の動きにより前記
両室の空気の交流を閉塞するバルブを備えた排気孔を有
するものが知られている（例えば特開昭63−190946号公
報）。

上記オリフィスは、バルブによる閉止領域外に開設して
いた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記した従来のダンパーは、負荷荷重の変化に
より、ピストンの移動速度が変化してしまうという問題
点があった。

即ち、オリフィスの穴径は、常に一定であるので、ダン
パーに対する負荷荷重が増加すると、ピストンの移動速
度が次第に速くなってしまう。このため、例えば自動車
のグローブボックス等、下端の軸を支点にその自重で下
方に倒れて開く扉に使用し、扉が下に開く際にダンパー
による制動力を働かせると、扉が下に開くに従ってダン
パーに加わる荷重が増加するので、扉の速度が初速域で
は遅く、終速域に近付くに従って加速度的に速く開いて
しまう。

そこで、本考案は、上記した問題点を解消し、初速域で
も適当に速く、終速域で加速しないエアダンパーを開発
した。

〔課題を解決するための手段〕

本考案のシリンダ型エアダンパーは、密閉されたシリン
ダと、そのシリンダ内を前後室に分けるピストンとその
駆動ロッドと、上記前後室の空気を流通させるよう上記
ピストンを貫通した排気孔と、該ピストンの移動方向に
より上記排気孔を開閉する傘形バルブとを備えたシリン
ダ型エアダンパーにおいて、上記排気孔がバルブで閉ざ
された時、上記前後室の空気を流通させる手段として、
ピストンに設けた通気溝と、シリンダ内壁に設けた軸方
向突条とを備え、上記通気溝は上記排気孔のバルブ側孔
縁から、バルブの外側まで伸び出ており、その断面形状
は上記傘形バルブ外縁が背圧と溝内高速気流の負圧によ
り、溝へ撓み込むようになる薄皿形であり、上記突条は
ピストンの全行程のうち、負荷荷重が小さい行程の該当
位置に少数本並列させて、突条、ピストン間に空気流通
間隙を生ぜしめるものである事を特徴とする。

また、そのピストンとロッドとの接続部には、外周をシ
リンダ内壁に接した環状消音材である防音パッキンが取
付けられている事を特徴とする。

〔作用〕

本考案のエアダンパーも従来通り、一方向には大きな制
御作用があり、逆方向には制御作用が無いか僅少にな
る。上記一方向にピストンが動く時、傘型バルブがピス
トンの排気孔を塞ぎ、逆方向に動く時はバルブが開くの
である。

本考案は上記一方向にピストンが動いて排気孔がバルブ
で閉ざされた時、シリンダの前後室の空気を流通させる
手段として、ピストンには通気溝、シリンダ内壁には軸
方向突条を設けた。

上記通気溝は皿型断面で、その途中までかぶさっている
傘形バルブの外縁が、背圧が高まった時、溝へ撓み込ん
で流通断面積を狭め、溝を通る空気流が高速になっても
空気流量はあまり変わらないようにした。空気流量が変
わらなければ、ピストンの速さも変わらない。密閉シリ
ンダ内のピストンの速さは前後室間通気量／時間で決ま
る。

また上記軸方向突条は突条とピストン外周との間に空気
流通間隙を生ぜしめる。上述の通気溝が全開状態でも空
気の移動量が不十分で、ピストンの動きが遅い時、これ
を促進したい行程のシリンダ内壁に、この軸方向突条を
設ける。これによって生じた空気流通間隙を通る空気量
が、上記通気溝を通る空気量に加わるため、その分だけ
ピストンが加速される。

ピストンとロッドとの接続部に取付けた防音パッキンは
通気溝、排気孔、バルブ等で生じた騒音を弱めてからシ
リンダの外へ出す。

〔実施例〕

以下に本考案を図面に示した一実施例について説明す
る。

図中、１はシリンダ型のエアダンパーを示す（第17
図）。このダンパー１は、第４図に示すように、大別す
ると、一端が開放したシリンダ２と、このシリンダ２の
開放端を塞ぐキャップ３と、前記シリンダ２内に往復動
可能に挿入され、シリンダ２内を軸方向の前後室a,b
（第14,16図）に区分するピストン４と、このピストン
４から軸方向に延び、前記キャップ３を貫通して外に突
出するピストンロッド５から成り、各パーツはプラスチ
ックの成形品である。

上記シリンダ２は、第2,3図に示すように、その内周面
軸方向に延びた突条６…を一体に隆起させ、適度な剛性
と弾性を有する、例えばPOM（ポリオキシメチレン）で
一体成形する。上記突条６は、シリンダ２の閉止端内面
から開放端に向って延び、シリンダ２の全長の約1/3程
度の長さで、シリンダ２の内周に沿って比較的接近させ
て３つ並べて設けてある。

前記キャップ３は、第４〜６図に示すように、一端が閉
じた短い円筒形を成し、その中心には前記ロッド５が通
る円形の貫通孔７と、この貫通孔７を中心に半径方向外
向きに延びた一対の切欠き8,8を設け、シリンダ２と同
様に例えばPOMで一体成形する。

そして、キャップ３とシリンダ２の間には、互いに係合
するロック手段を備え、図示した実施例では、シリンダ
２の開放端外周に、斜面９′を後に向けた鋸歯形断面形
状の複数、こゝでは４つの突起９…を一体に隆起させ、
キャップ３には対応する位置に前記各突起９が嵌り込む
４つの係止孔10…を開設する。

尚、前記突起９と係止孔10は、円周方向に隣り合うもの
同士を非等間隔に配列することで、組立て時の方向性を
持たせている。又、キャップ３の内周には、その端面よ
り各係止孔10に向ってテーパした導入溝11…を形成す
る。さらにシリンダ２とキャップ３の両外周は互いに等
しく、シリンダ２の開放端外周をキャップ３の内周に等
しく薄肉にすることで、両者の間の段差を無くしている
（第14,16図）。

又、キャップ３の内側には、第４図に示すように、シリ
ンダ２との間にフィルタシート12を内装する。このフィ
ルタシート12は、キャップ３とロッド５との隙間から内
部に侵入する空気中の塵や埃等を濾過するためのもので
あって、例えば発泡スポンジ製である。そして、フィル
タシート12の中心には、ロッド５が通る表裏面に貫通し
た一文字の長孔13を開設する。又、フィルタシート12を
キャップ３の内側に保持するため、キャップ３の内面に
は、第5,6図に示すように、その貫通孔７の両側に、キ
ャップ３の前記切欠き８と直交し、且つ前向きに延びた
一対の保持片14,14を設け、上記フィルタシート12の前
記長孔13をその長さ方向に少し拡張して、フィルタシー
ト12の弾性を利用して長孔13内に両保持片14を嵌め込ん
で、キャップ３の内側に保持する（第14,16図）。

前記ピストン４は、第７〜９図に示すように、一端が閉
じた円筒形を成し、適度な剛性と弾性を有する例えばナ
イロンで一体成形する。そして、ピストン４の外周に
は、Ｏリング15（第13図）を嵌め込むための環状のリン
グ溝16を形成すると共に、その側壁４′には、軸方向に
前後に貫通して設けられ、ピストン４の軸方向に動きに
より両室a,bの空気を相互に交流する排気孔17,19と、こ
れらを開閉する傘形バルブ18を備える。

又、上記バルブ18は、第10図に示すように、開いた傘形
の当接部20と、この当接部20の中心から長く延びた軸部
21を備え、該軸部21の長さの途中には球形に膨らんだ抜
け止め用の膨出部21′を設け、Ｏリング15より硬度が低
く、例えば硬度が50度程度のシリコンゴムで一体成形す
る。そして、ピストン４（第７図）の上記側壁４′に
は、中心から少し偏心した位置に、バルブ18の軸部21を
通す前後に貫通した比較的大径な中心孔22を開設する。

前記排気孔17,19は、第７図に示すように、上記中央孔2
2を中心にして環状に配設され、該中央孔22を中心に、
バルブ18の当接部20の最大外径を中心に描いた仮想円に
少なくとも内接し、図示した実施例のものでは、直径が
例えば1mm程度の計８個の穴を開設している。そして、
排気孔17には、側壁４′の、バルブ18の当接する側の面
から僅かに凹んだ皿形断面で、一端が排気孔17に連接
し、他端がバルブ18の当接部20の最大外径を中心に描い
た仮想円の外側に延び、深さが0.1mm程度の通気溝23を
形成する。尚、排気孔17,19は直径が1mm程度あることか
ら、中心孔22と同様に成形時にコアピン（図示せず）に
て一体成形する。

前記ロッド５は、第11,12図に示すように、柄24の部分
が扁平で、その先端には円形に張出した鍔部25を一体に
設けると共に、この鍔部25の前面から斜め前方に延びる
放射状の脚片26…で該前面から離して円筒部27を一体に
支持し、ピストン４と同様に例えばナイロンで一体成形
する。そして、上記脚片26の付根部分には、環状の防音
パッキン28を嵌着する（第4,13図）。このパッキン28
は、弾性に富む例えばスポンジ製で、その外径をシリン
ダ２の内径より少し大きくしている。

又、ピストン４とロッド５の間には、連結手段を有し、
図示した実施例では、ピストン４に、第4,7〜９図に示
すように、一対の係止片29,29と、一対のガイド片30,30
とを交互に形成する。ガイド片30の内面には、突起31を
一体に隆設する。対して、ロッド５の円筒部27の外周に
は、第4,11,12図に示すように、上記係止片29の先端の
張出部29′,29′の内側に夫々引っ掛かる一対の爪32,32
を一体に突設すると共に、各ガイド片30の突起31が嵌り
込むガイド溝33を凹設する。上記爪32は、断面が鋸歯形
で、その斜面32′を前に向けている。

次にこのダイバー１（第17図）の動作を説明すると、ロ
ッド５が伸長する際には、シリンダ２の内部のピストン
４を挟んで向って左側に位置する前室ａ（第14図）が負
圧になるので、バルブ18の当接部20が排気孔17,19に密
着して、全ての排気孔が閉じる。このとき、排気孔17に
もバルブ18の当接部20が密着するが、通気溝23の他端が
該当接部20の外周に開放していることから、両室a,bは
排気孔17及び通気溝23による連通する（第１図）。この
ため、第14図でピストン４を挟んで向って右側に位置す
る後室ｂ内の空気は、通気溝23から排気孔17を通って前
室ａ内に流入し、その際に排気孔17と通気溝23により絞
り込まれることから、ロッド５が伸長する際に制動力に
働く。

このときの制動力は、通気溝23の底とバルブ18の当接部
20との隙間の間隔ｌの大小により決まる。即ち、ピスト
ン４が移動する際に、ピストン４の後室ｂ内の空気の圧
力で、バルブ18の当接部20が変形して通気溝23内に一部
撓み込み、通気溝23の底との隙間の間隔ｌを狭める（第
１図（ｂ））。従って、ダンパー１に加わる荷重が小さ
い場合には、バルブ18の変形の度合も少ないので、通気
溝23内に浅く侵入し、通気溝23の底との隙間の間隔ｌも
広く、制動力は比較的小さい。これに対し、負荷が大き
いと、ピストン４が速く移動しようとして、バルブ18の
背圧も、溝内の流速も大きくなり、バルブ18の変形の度
合も大きくなるので、通気溝23内に深く撓み込み、通気
溝23の底との隙間の間隔ｌが狭まり、制動力は増加す
る。このため、荷重の増加に伴って制動力が増加するこ
とから、荷重の大小にかゝわらず、ピストン４の移動速
度をほゞ一定に維持できる。

図面に示した実施例では、排気孔17の直径を1mmとして
いるが、バルブ18と通気溝23との間の隙間により、排気
孔17の穴の直径が0.2mm以下のものと同じ絞り効果を得
ることができる。

当初から直径が0.2mm以下の細孔オリフィスを開けよう
とすると、コアピンを使用した成形が非常に困難とな
る。これは、コアピンが微細になると、成形時に折れ曲
がったりして破損し易くなることに起因し、コアピンを
使用した場合には、穴の直径が0.3mmが限度である。こ
れに対し、本実施例では、排気孔17の穴径が1mmあるの
で、コアピンを使用して容易に成形できるし、又、通気
溝23は穴に比較して成形が容易で、高精度の加工が可能
である。

制動力は、シリンダ２中でのピストン４の移動位置によ
り変わる。即ち、初期移動域では、シリンダ２の内周面
に突条６を設けているので、シリンダ２のＯリング15が
突条６に押されて弾性変形し、シリンダ２の内周面とピ
ストン４のＯリング15の外周との間に、隙間が生ずる。
このため、ピストン４の初期移動域では、上記隙間を通
してシリンダ２のヘッド端側の前室ａに空気が流入する
ので、制動力がその分、減少する。これに対し、ピスト
ン４がある程度移動すると、突条６が途切れて、Ｏリン
グ15が復元してシリンダ２の内周面に密着し、隙間が無
くなるので、前室ａには通気溝23を通った空気だけが流
入するので、制動力が増加する。従って、ピストン４の
初期移動域では、制動力が低いので、負荷荷重が比較的
小さくても、ピストン４の動きがスムーズである。

一方、ロッド５が戻る際には、ピストン４内の前室ａが
昇圧状態となるので、バルブ18が開いて、排気孔17,19
を開放するので、両室a,bは全開放状態の排気孔により
連通する。このため、前室ａの空気は、排気孔17,19を
通って反対側の後室ｂ内に一気に排出され、ロッド５の
短縮方向の動きに対しては制動力が働かない。

又、ロッド５が短縮する際には、排気孔17,19を通過す
る空気の流れ抵抗により音鳴りがしたり、バルブ18がこ
れに共振して音鳴りがすることがある。この対抗手段と
しては、バルブ18の硬度や形状を改善して共振点をずら
すことで、バルブ18による音鳴りを防止している。これ
に加えて、本実施例のものでは、排気孔17,19を通過し
た空気は、ロッド５の脚片26の間隔内を通って防音パッ
キン28に達し、防音パッキン28を通過する。このため、
防音パッキン28を通過する際に、排気孔17,19、並びに
バルブ18から発生した音が減衰される。

尚、図面に示した実施例では、ピストン４とロッド５を
別成形したが、一体に成形してもよい。又、ロッド５が
伸長する際に制動力が働くようにしたが、バルブ18を逆
向きに取付け、ロッド５が短縮する際に制動力を働かせ
ることも可能である。さらに、シリンダ２内の突条６の
数や形状、並びに長さも図面に示した実施例のものに限
定されず、例えば突条６をシリンダ２のヘッド端側から
開口端に向ってその断面積を次第に減少させるようにす
れば、ピストン４の動きをよりスムーズなものにでき
る。

次に、上記構成によるダンパー１の使用例を、第17図に
示した実施例に基づいて説明すると、同図中、34は前面
が少なくとも開放したハウジング、35はハウジング34の
開閉する扉を夫々示し、扉35はその下端部をハウジング
34の開口部に枢着することで、扉35はその自重により下
端の回転軸36を支点にして前方に倒れて開く。尚、扉35
は、図示しないが、ハウジング34の開放前面を閉じた状
態に、解除可能なロック手段によりロックされる。又、
扉35をバネ手段により常時開方向に付勢しておいてもよ
い。

そして、ダンパー１のシリンダ２のヘッド端２′をハウ
ジング34の側面に枢着し、又、ロッド端５′を扉35の側
面に同じく軸止する。

次に、動作を説明すると、閉じている扉35がその自重で
下向きに倒れて開く際には、ロッド５が伸長するのでダ
ンパー１による制動力が働き、扉35はゆっくりと且つ静
粛に開く（第17図に一点鎖線で示す状態）。

その際に、扉35が下に開くに従って、ロッド５に掛る荷
重が次第に増加する。このため、扉35の開閉の初期段階
では、特に荷重が小さいが、この移動領域ではシリンダ
２の内周面に突条６があることから、制動力も低く、荷
重が小さいにもかゝらず、ピストン４が比較的速く動
く。そして、扉35がある程度開くと、ロッド５に掛る荷
重も増加するが、シリンダ２内の突条６が途中で途切れ
ることから、制動力が大となり、ピストン４の移動速度
は、その分遅くなる。

これに加え、荷重が増加するに従って、バルブ18と通気
溝23底面との間隔ｌが次第に狭まる事から、制動力が次
第に増加する。

従って、荷重が増加しても、ピストン４の移動速度がほ
ゞ一定に維持され、扉35はほゞ一定速度で開く。

これに対して、扉35を閉じる際には、ロッド５が短縮す
るので、ダンパー１による制動力が働かず、その分だけ
扉35を比較的軽快に且つ速やかに閉じることが可能であ
る。

更に、防音パッキン28を備えることにより、雑音の発生
を嫌う部位や高級品等に比較的向いている。勿論、雑音
がある程度発生してもよい場合には、防音パッキン28を
省いてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、突条６と通気溝23
との組合わせにより、負荷荷重の変化に対して、制動力
を可変とし、ピストンの移動速度を適宜制御できるよう
にした。

突条６や通気溝23の制作は、従来の微細貫通孔オリフィ
スに比べて格段に容易で安上がりである。

また防音パッキン28により騒音のないエアダンパーを提
示した。

【図面の簡単な説明】

図面に本考案の一実施例を示すもので、第１図（ａ）及
び（ｂ）はバルブと通気溝との関係を示す説明図、第２
図はダンパーのシリンダの一部を切欠いた斜視図、第３
図は同上のIII−III線に沿う断面図、第４図は分解斜視
図、第５図はキャップの下半を断面にした平面図、第６
図は同じキャップの側面図、第７図はピストンの側面
図、第８図は同上のVIII−VIII線に沿う断面図、第９図
は第７図のIX−IX線に沿う断面図、第10図はバルブの断
面図、第11図はロッドの一部を切欠いた平面図、第12図
は同じくロッドの一部を切欠いた側面図、第13図はピス
トンとロッドを連結し、一部を切欠いた要部平面図、第
14図はダンパーの一部を切欠いた平面図、第15図は同じ
くダンパーの側面図、第16図はダンパーの下半を断面に
した他の平面図、第17図はダンパーの使用例を示す側面
図である。１……ダンパー、２……シリンダ、ａ……その前室、ｂ
……後室、４……ピストン、突条……リブ、17……排気
溝、18……バルブ、23……通気溝。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】密閉されたシリンダと、そのシリンダ内を
前後室に分けるピストンとその駆動ロッドと、上記前後
室の空気を流通させるよう上記ピストンを貫通した排気
孔と、該ピストンの移動方向により上記排気孔を開閉す
る傘形バルブとを備えたシリンダ型エアダンパーにおい
て、上記排気孔がバルブで閉ざされた時、上記前後室の空気
を流通させる手段として、ピストンに設けた通気溝と、
シリンダ内壁に設けた軸方向突条とを備え、上記通気溝は上記排気孔のバルブ側孔縁から、バルブの
外側まで伸び出ており、その断面形状は上記傘形バルブ
外縁が背圧と溝内高速気流の負圧により、溝へ撓み込む
ようになる薄皿形であり、上記突条はピストンの全行程のうち、負荷荷重が小さい
行程の該当位置に少数本並列させて、突条、ピストン間
に空気流通隙間を生ぜしめるものであることを特徴とす
るシリンダ型エアダンパー。
【請求項２】実用新案登録請求の範囲（１）に記載した
シリンダ型エアダンパーにおいて、そのピストンとロッ
ドとの接続部には、外周をシリンダ内壁に接した環状消
音材である防音パッキンが取付けられている事を特徴と
するシリンダ型エアダンパー。