(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ドリルによる二次加工の孔あけ工程を必要とせずに、容易に微小なオリフィスを形成できる低コストなダンパを提供することである。【解決手段】シリンダ５と、シリンダ５に挿入されたピストン２と、を有し、ピストン２がシリンダ５内を移動させてシリンダ５内の流体をオリフィス７を通してシリンダ５の外部と流動させることで制動力を得るダンパにおいて、前記シリンダ５に樹脂成型により孔部５ａを設け、前記シリンダ５とは別の板状部材６に樹脂成型により孔部６ａを設け、前記板状部材６を前記孔部６ａの一部が前記シリンダ５の孔部５ａの一部と重なるように配置することにより、前記オリフィス７を形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、前記シリンダに挿入されたピストンと、を有し、前記ピストンが前記シリンダ内を移動させて前記シリンダ内の流体をオリフィスを通して前記シリンダの外部と流動させることで制動力を得るダンパにおいて、
前記シリンダに樹脂成型により第一の孔を設け、前記シリンダとは別の別部材に樹脂成型により第二の孔を設け、前記別部材を前記第二の孔の一部が前記シリンダの第一の孔の一部と重なるように配置することにより、前記オリフィスを形成することを特徴とするダンパ。
【請求項２】
前記シリンダの端面部は円形であり、前記別部材は前記シリンダの端面部と対向した状態で前記シリンダ内に嵌合する円形であり、
前記第一の孔を前記シリンダの端面部の中心に設け、前記第二の孔を前記第二の孔の一部が前記シリンダの第一の孔の一部と重なるように前記別部材の中心からずれた位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
【請求項３】
前記シリンダの端面部は円形であり、前記別部材は前記シリンダの端面部と対向した状態で前記シリンダ内に嵌合する円形であり、
前記第一の孔を前記シリンダの端面部の中心からずれた位置に設け、前記第二の孔を前記第二の孔の一部が前記シリンダの第一の孔の一部と重なるように前記別部材の中心に設けたことを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
【請求項４】
前記ピストンを付勢する付勢部材を有し、前記付勢部材により前記第二の孔を設けた前記別部材を前記第一の孔を設けた前記シリンダの端面部に付勢していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のダンパ。
【請求項５】
前記別部材に回転止め凹部を設け、前記シリンダに前記回転止め凹部と係合する回転止め凸部を設けて、前記回転止め凹部と前記回転止め凸部の係合により、前記別部材を前記シリンダの内部で位置決めすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のダンパ。
【請求項６】
前記シリンダの端面部に前記第一の孔の周囲を囲むように円環状もしくは略円環状の凸部又は凹部を設け、前記別部材に前記第二の孔の周囲を囲み、前記シリンダの端面部に設けた凸部と係合する凹部又は凹部と係合する凸部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のダンパ。
【請求項７】
シリンダと、前記シリンダに挿入されたピストンと、を有し、前記ピストンが前記シリンダ内を移動させて前記シリンダ内の流体をオリフィスを通して前記シリンダの外部と流動させることで制動力を得るダンパにおいて、
前記シリンダの端面部の一方の面側から凹形状に設けられた円筒形の第一の孔を設け、前記端面部の他方の面側から凹形状に設けられた円筒形の第二の孔を設けるとともに、前記端面部の表面に直交する方向から見て前記第一の孔の一部と前記第二の孔の一部とが重なるように設けられ、前記第一の孔と前記第二の孔とが重なった部分が前記端面部を貫通することにより、前記オリフィスを形成することを特徴とするダンパ。
【請求項８】
前記オリフィスを形成する前記第一の孔と前記第二の孔は、それぞれの径がφ１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンがシリンダ内を移動することにより、シリンダ内の空気を微小なオリフィスを通して外部と流動させることで制動力を得るダンパに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エアダンパはシリンダ内を移動可能にしたピストンが設けられており、シリンダの一端にはシリンダ内の空気と外部との空気とを流動可能とするオリフィスが設けられた構成が知られている（特許文献１参照）。このような構成においては、前記オリフィスの大きさによって空気の流動抵抗を変えることができ、所望の制動力を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２０７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、オリフィスを設けたシリンダを樹脂成型する場合、金型にオリフィス形成する為のオリフィスに対応する突起を設ける必要がある。しかしながら、大きな制動力を得るために微小なオリフィス（例えばφ０．３ｍｍ程度の微小な貫通孔）をシリンダに形成する場合、この微小なオリフィスを樹脂成型により成型することは困難であった。これは、微小なオリフィスを樹脂成型により形成するには、金型に微小なオリフィスに対応する微小な突起を設ける必要があるが、量産を考慮した場合、φ１ｍｍ未満のオリフィスを形成する為の突起は細いので、その強度や耐久性を保証するのが困難であるからである。そこで、微小なオリフィスを形成する場合、従来は、オリフィスが設けられていないシリンダをまず成型し、その後、成型したシリンダにドリルで孔あけする二次加工の工程により前記微小なオリフィスを作成することが考えられる。しかしこのような製造方法をとると、工程とコストが余計に掛かるという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、微小なオリフィス形成に関する上記課題を解決し、ドリルによる二次加工の孔あけ工程を必要とせずに、容易に微小なオリフィスを形成できる低コストなダンパを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、シリンダと、前記シリンダに挿入されたピストンと、を有し、前記ピストンが前記シリンダ内を移動させて前記シリンダ内の流体をオリフィスを通して前記シリンダの外部と流動させることで制動力を得るダンパにおいて、前記シリンダに樹脂成型により第一の孔を設け、前記シリンダとは別の別部材に樹脂成型により第二の孔を設け、前記別部材を前記第二の孔の一部が前記シリンダの第一の孔の一部と重なるように配置することにより、前記オリフィスを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、樹脂成型により設けた第一の孔の一部と第二の孔の一部を重ねることで微小なオリフィスを形成することができる。そのため、微小なオリフィス（例えばφ０．３ｍｍ程度）を要する場合でも、従来のようにドリルによる二次加工の孔明け工程を必要とせずに、樹脂成型のみで微小なオリフィスを形成することができ、低コストなダンパを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は実施形態１に係るエアダンパの構成を示す模式断面図、（ｂ）は前記エアダンパのオリフィスを示す図
【図２】エアダンパを備えた画像形成装置の斜視図
【図３】（ａ）は実施形態１に係るエアダンパの構成（変形例）を示す模式断面図、（ｂ）は前記エアダンパのオリフィスを示す図
【図４】（ａ）は実施形態１に係るエアダンパの構成（変形例）を示す模式断面図、（ｂ）は前記エアダンパのオリフィスを示す図
【図５】（ａ）は実施形態２に係るエアダンパの構成を示す模式断面図、（ｂ）は前記エアダンパのオリフィスを示す図
【図６】（ａ）は実施形態３に係るエアダンパの構成を示す模式断面図、（ｂ）は前記エアダンパのオリフィスを示す図
【図７】実施形態３に係るエアダンパのオリフィスを樹脂成型するための成型カタの説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１０】
〔実施形態１〕
図面を用いて、本発明の実施形態１に係るエアダンパ及びこのエアダンパを用いた画像形成装置について説明する。まず図２を用いて、エアダンパを用いた画像形成装置の構成を簡単に説明し、次いで図１を用いて実施形態１に係るエアダンパの構成を説明する。
【００１１】
図２では、画像形成装置として、シートカセット５２が着脱可能なプリンタ５１を例示している。図２に示すように、画像形成装置としてのプリンタ５１の下部には、シートを積載収納するシートカセット５２が着脱可能に設けられている。後述するダンパ８は、プリンタ５１のカセット装着部に設けられており、対象物であるシートカセット５２の移動を制動するように作用する。なお、このプリンタ５１では、図示していないが、シートカセットに収容されたシートを、給送ローラ等により画像形成部に一枚ずつ給送し、画像形成部にて感光体ドラムに形成したトナー画像をシートに転写し、定着した後に、装置上部の排出部に排出する。
【００１２】
次に、図１を用いて本発明の実施形態１に係るエアダンパの全体構成を説明する。図１（ａ）は実施形態１に係るエアダンパの構成を示す断面図、図１（ｂ）は前記エアダンパのオリフィスを示す図である。図１に示すように、実施形態１に係るエアダンパは、以下に説明する、シリンダ５と、ピストン２と、スプリング４と、キャップ１と、板状部材６を有している。
【００１３】
図１（ａ）に示すエアダンパにおいて、円柱状のシリンダ５の内部にはピストン２が挿入され往復移動可能に設けられている。このシリンダ５の一端は円形の端面部５ｄとなっており、この端面部５ｄには第一の孔としてのシリンダ孔部５ａが設けられている。シリンダ孔部５ａは、前記シリンダ５の端面部５ｄの中心に樹脂成型により開けられている。また、前記シリンダ５の他端は開口部５ｆとなっており、この開口部５ｆはキャップ１により塞がれている。エアダンパは、前記ピストン２又は前記シリンダ５の、少なくとも一方を制動する対象物に取り付けることにより、該対象物の移動を制動する作用がある。シリンダ５の内部には付勢部材としてのスプリング４が設けられている。ピストン２はシリンダ５内のスプリング４によって付勢されており、該対象物を制動する状態でない場合、ピストン２をシリンダ５から突出させる構成となっている。さらに、シリンダ５の内部には、シリンダ５とは別の別部材である円形の板状の板状部材６が配置されている。この板状部材６はシリンダ５の端面部５ｄと対向した状態でシリンダ５内に嵌合する円形の板状の部材である。この板状部材６には、第二の孔としての板状部材孔部６ａが設けられている。板状部材６の外径は、シリンダ５の内径に対して極微小な嵌め合い公差を与えることで、板状部材６がシリンダ内で嵌合され位置決めされている。板状部材孔部６ａは、その一部がシリンダ孔部５ａの一部と重なるように板状部材６の中心からずれた位置に樹脂成型により開けられている。板状部材６は、前記スプリング４により前記端面部５ｄに向かって付勢されている。これにより、板状部材６がシリンダ５の端面部５ｄに密着しており、板状部材６とシリンダ５の間から空気が漏れることを防いでいる。
【００１４】
次に図１（ｂ）を用いて、エアダンパのオリフィスの構成を説明する。ここでいうエアダンパのオリフィスとは、シリンダ５の孔部５ａの一部と板状部材６の孔部６ａの一部とを重ねて設けた微小なオリフィス（微小な貫通孔）のことである。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、シリンダ５の孔部５ａと板状部材６の孔部６ａは、それぞれ所定の径（例えばφ１ｍｍ以上）の孔が樹脂成型により開けられている。この樹脂成型により開けられる孔部５ａ，６ａの径を、それぞれφ１ｍｍ以上としている。これは、大きな制動力を得るための微小なオリフィス（φ１ｍｍ未満の微小な貫通孔）を樹脂成型により形成することが困難であるからである。さらに詳しくは、微小なオリフィスを樹脂成型により形成するには、金型に微小なオリフィスに対応する微小な突起を設ける必要があるが、量産を考慮した場合、φ１ｍｍ未満のオリフィスを形成するための突起は細いので、その強度や耐久性が保証するのが困難であるからである。このため、前述したように、樹脂成型により開けられる孔部５ａ，６ａの径を、それぞれφ１ｍｍ以上としている。なお、ここではシリンダ孔部５ａと板状部材孔部６ａの孔径（直径）が同じ構成を例示しているが、所望の径のオリフィスが得られるのであれば前述の各孔部の孔径は同じである必要はない。
【００１６】
前述の如くして樹脂成型により形成されたシリンダ孔部５ａと板状部材孔部６ａは、互いの孔部の一部が重なり、所望の径（例えばφ０．３ｍｍ程度）のオリフィス７を形成している。このオリフィス７を通して、シリンダ５の内部と外部との間で流体としての空気（エア）の流動が行われる。制動作用の大きさはオリフィス７の大きさにより決まり、オリフィス７が小さければ空気の流動抵抗が大きくなって制動作用も大きくなり、逆にオリフィス７が大きければ空気の流動抵抗が小さくなって制動作用も小さくなる。オリフィス７は前述の通り、シリンダ孔部５ａと板状部材孔部６ａとが一部重なることにより形成されるので、シリンダ孔部５ａと板状部材孔部６ａがたとえ大きくても、重なる部分が小さければ微小なオリフィス７を形成することができる。
【００１７】
すなわち、本構成によれば、孔部５ａの孔径と孔部６ａの孔径および両者の孔中心のズレ量を変更することで所望のオリフィスを形成できるものである。本実施形態では、図１に示すように、シリンダ孔部５ａをシリンダ５の端面部５ｄの中心に設け、板状部材孔部６ａをその一部がシリンダ孔部５ａの一部と重なるように板状部材６の中心からずらした位置に設けている。これにより、所望の径のオリフィスが形成される。なお、このシリンダ孔部５ａと板状部材孔部６ａの孔中心のズレ量は、前述の構成に限定されるものではなく、この孔部の位置関係は逆にしても良い。つまり、図３に示すように、板状部材孔部６ａを板状部材６の中心に設け、シリンダ孔部５ａをその一部が板状部材孔部６ａの一部と重なるようにシリンダ５の端面部５ｄの中心からずらした位置に設けても同じ効果が得られる。なお、板状部材６は樹脂部材、金属部材、あるいはシート材のいずれでも良い。
【００１８】
ここで、所望のオリフィスを得るためのエアダンパの具体例を例示して説明する。例えば、シリンダ内径φ１８ｍｍ、ピストンストローク４６ｍｍにて、静荷重２．５ｋｇｆ（約２４．５２Ｎ）でピストンが４６ｍｍ沈み込む時間を０．５秒〜０．９秒に制動するエアダンパを実現する場合を例示する。この場合、φ０．３ｍｍの微小なオリフィス（断面積０．０７平方ｍｍ）が必要となる。このφ０．３ｍｍのオリフィスは、樹脂成型では形成困難なサイズのオリフィスである。これに対し、本構成ではシリンダ５の孔部５ａと板状部材６の孔部６ａの孔径をφ１ｍｍとし、両者の孔中心のズレ量を０．８２ｍｍにする。このようにすれば、両孔部５ａ，６ａが重なってできた貫通孔部の断面積が０．０７平方ｍｍとなり、前述の従来構成と同等のサイズのオリフィスが得られ、同等の制動性能を実現できる。
【００１９】
上記のように、本実施形態によれば、樹脂成型により孔部６ａを設けた板状部材６を、樹脂成型により孔部５ａを設けたシリンダ５内に配置するだけで、微小なオリフィス（例えばφ０．３ｍｍ程度）が形成できる。そのため、従来のようにドリル切削による二次加工の工程が必要なく、低コストなエアダンパを生産できる。さらに、シリンダ孔部５ａはシリンダ５の端面部５ｄの中心にあいているので、シリンダの内径に嵌合により位置決めされた板状部材６がどのような回転位置でシリンダ５に配置されても、シリンダ孔部５ａと板状部材孔部６ａが重なる領域は変わらず、つまりオリフィス７の断面積は変わらないので、組立て性も良好である。
【００２０】
なお、本実施形態では、板状部材６の外径をシリンダ５の内径に対して極微小な嵌め合い公差を与えることで、板状部材６がシリンダ５内で位置決めされる構成を例示したが、これに限定されるものではない。この構成に加えて更に、板状部材６がシリンダ５の内部で回転しないように位置決めする構成にしても良い。例えば、図４に示すように、板状部材６に回転止め凹部６ｃを設け、シリンダ５の内部に前記回転止め凹部６ｃと係合する回転止め凸部５ｇを設けている。そして、この回転止め凹部６ｃと回転止め凸部５ｇの係合により、板状部材６をシリンダ５の内部で回転止めして位置決めする構成であっても良い。この構成によれば、シリンダ孔部５ａに対する板状部材孔部６ａの位置が決められ、シリンダ内の板状部材が前記公差の範囲で極微小に動くこともなく、孔部５ａ，６ａの一部を重ねて設けたオリフィス７の断面積が固定される。
【００２１】
〔実施形態２〕
図５を用いて実施形態２に係るエアダンパの構成について説明する。図５（ａ）は実施形態３に係るエアダンパの構成を示す断面図、図５（ｂ）は前記エアダンパのオリフィスを示す図である。本実施形態２が実施形態１と異なるところは、シリンダ５及び板状部材６によりラビリンス構造を形成したことである。
【００２２】
シリンダ５の端面部５ｄには、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、シリンダ孔部５ａの周囲を囲むように円環状の凸部５ｅが形成されている。一方、板状部材６には、板状部材孔部６ａの周囲を囲み、シリンダ端面部５ｄに設けた凸部５ｅと係合する円環状の凹部６ｂが形成されている。前記凸部５ｅは、前記凹部６ｂに嵌まるが、凸部５ｅと凹部６ｂには微小な隙間があっても構わない。前述の構成により、ラビリンス構造が構成されている。その他の構成について実施形態１と同じであるため、同一もしくは類似する構成について実施形態１と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２３】
なお、ここでは、シリンダ５の端面部５ｄに円環状の凸部５ｅを設け、板状部材６に凸部５ｅと係合する円環状の凹部６ｂを設けた構成を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、シリンダ５の端面部５ｄに円環状の凹部を設け、板状部材６に凹部と係合する円環状の凸部を設けた構成としても良い。
【００２４】
また、凸部５ｅは円環状に設けられていたが、完全な円環状である必要はなく、一部が欠けている略円環状の凸部であってもよい。また板状部材６側に凸部を設けた場合も同様に略円環状の凸部であってもよい。
【００２５】
本実施形態によれば、シリンダ５及び板状部材６によりラビリンス構造を形成することにより、シリンダと板状部材の間に入り込もうとする空気の流動抵抗が高まり、シリンダと板状部材の隙間からの空気漏れを防止する効果をさらに高めることができる。
【００２６】
〔実施形態３〕
図６及び図７を用いて実施形態３に係るエアダンパの構成について説明する。図６（ａ）は実施形態３に係るエアダンパの構成を示す断面図、図６（ｂ）は前記エアダンパのオリフィスを示す図である。図７はエアダンパのオリフィスを樹脂成型するための成型カタの説明図である。本実施形態３が実施形態１と異なるところは、前述の板状部材を用いずに、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、シリンダ５の端面部５ｄに第一の孔としての孔部５ｃと第二の孔としての孔部５ｂを設け、このシリンダ５の孔部５ｂおよび孔部５ｃにより微小なオリフィスを形成したことである。その他の構成について実施形態１とほぼ同じであるため、同一もしくは類似する構成について実施形態１と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２７】
図６に示す孔部５ｂおよび孔部５ｃは、図７に示すように、成型カタ１１の孔部５ｂを形成するための突起１１ａと、成型カタ１２の孔部５ｃを形成するための突起１２ａによって形成されている。孔部５ｃは、シリンダ５の端面部５ｄの外面側（一方の面側）から凹形状に設けられた円筒形の第一の孔であり、孔部５ｂは、シリンダ５の端面部５ｄの内面側（他方の面側）から凹形状に設けられた円筒形の第二の孔である。そして、図６（ｂ）に示すように、端面部５ｄの表面に直交する方向から見て、この孔部５ｂの一部と孔部５ｃの一部とを重ねるように設け、この孔部５ｂと孔部５ｃとが重なった部分がシリンダ５の端面部５ｄを貫通することで、微小なオリフィス７を形成している。図７において、突起１１ａと突起１２ａとが重なっている部分が、前記微小なオリフィスを形成するオリフィス形成部である。このように、前述の食い切りの樹脂成型により、微小なオリフィス７がシリンダ一部品で精度よく形成される。
【００２８】
本実施形態によれば、実施形態１で述べた板状部材が必要なく、シリンダのみでも微小なオリフィスを形成することができるので、より低コストなエアダンパを提供することができる。
【００２９】
なお、前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。これらの画像形成装置に用いるダンパに本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００３０】
また前述した実施形態では、画像形成装置に対して着脱自在なシートカセットを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば画像形成装置の交換部品の交換やシートのジャム処理等のメンテナンスの為に画像形成装置の内部を開放する開閉可能なドアを制動する為の構成や、画像形成装置に対してオプションで装着する給送デッキにおける着脱自在なデッキあるいはシートカセットに用いるダンパに本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１    …キャップ
２    …ピストン
４    …スプリング
５    …シリンダ
５ａ，５ｂ，５ｃ …シリンダ孔部
５ｄ  …端面部
５ｅ  …凸部
５ｆ  …開口部
５ｇ  …回転止め凸部
６    …板状部材
６ａ  …板状部材孔部
６ｂ  …凹部
６ｃ  …回転止め凹部
７    …オリフィス
８    …ダンパ
１１，１２ …成型カタ
１１ａ，１２ａ …突起
５１  …プリンタ
５２  …シートカセット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015117748.tif 000008
【図７】
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