(57)【要約】【課題】伸張収縮可能な円柱状のシャフトを筒状のケースの中に収納して構成するダンパーにおいて、ダンパー１の反発応力の低下を検出し、ダンパー１適時の交換を行うことができるようにする。【解決手段】シャフト２の移動方向の位置によって異なる電気的抵抗を持たせ、シャフト挿入口近傍に前記電気的抵抗値を測定するための電極３を設け、当該測定値に基づいてダンパーの寿命を検知するようにしたダンパー構造。或は、シャフト２に抵抗値の異なる領域を交互に設け、電極間の電気的抵抗値をパルス信号として抽出し、当該パルス信号の周期に基づいてダンパー１の寿命を検知するようにした。或は、ダンパーの寿命を検知したときに、備え付けのガスボンベ６より、ガス１３をダンパー１に自動的に注入して反発応力を回復させるようにした。【選択図】図１
2008101439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸張収縮可能な円柱状のシャフトを筒状のケースの中に収納して構成するダンパー構造において、
前記シャフトの伸張収縮方向の位置によって異なる電気的抵抗を持たせ、
前記シャフト挿入口近傍に前記電気的抵抗値を測定するための電極を設け、当該電極間の電気的抵抗値に基づいてダンパーの寿命を検知できるようにしたことを特徴とするダンパー構造。
【請求項２】
前記異なる電気的抵抗は、絶縁領域、０Ω領域、または所定の抵抗値としたことを特徴とする請求項１記載のダンパー構造。
【請求項３】
前記電気的抵抗を電圧に変換する抵抗電圧変換部と、
当該変換した電圧と基準電圧とを比較する比較部を設け、
前記比較部の出力結果に基づきアラーム信号を生成するようにしたことを特徴とする請求項１および請求項２記載のダンパー構造。
【請求項４】
前記異なる電気的抵抗は、抵抗値の異なる領域を交互に設け、
前記シャフトの伸張伸縮方向への移動のときに前記シャフトの電気的抵抗値の変化する速度を抽出し、当該速度に応じてダンパーの寿命を検出するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか記載のダンパー構造。
【請求項５】
ダンパーの充填材を格納した補充部を設け、
ダンパーの寿命を検出したときは、前記補充部の充填材を充填するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項４いずれか記載のダンパー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量のあるドアやユニットの開閉や上下運動の補助や支えとして、ガスや油圧の反発力を利用したダンパー構造の寿命検知技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス圧や油圧を利用したダンパーは、使用回数や経年変化による劣化によって、ガス抜けなどを起こし、これにより反発応力が低減すると、上下方向に開閉するドアやユニットの持ち上げに十分な応力を得られなくなり、ドアやユニットを支えきれず、ドアやユニットの自重とダンパーの反発応力が釣り合った高さまで落下する。
【０００３】
このため、装置の保守作業時など、ドアやユニットを開いて十分な作業スペースが確保できないため、ドアやユニットが落ちてこないように、機構的な支えとなる固定部材を設けたり、作業者が手でドアや装置を支えながら作業をしていた。
【特許文献１】特開２０００−３０３７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、作業者が手で支えながら作業をする場合では支えていた手が滑ったり、固定部材による支えを施した場合では操作ミスなどにより固定部材が外れ、ドアやユニットが落下して作業者が怪我をするおそれがあった。
【０００５】
また、従来のダンパーでは、失った反発応力を補助するだけであり、ダンパーの経年劣化を調べる手段を有しておらず、経年劣化したダンパーの適時の交換を行うことができず、上記のような事故を誘発する恐れがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、伸張収縮可能な円柱状のシャフトを筒状のケースの中に収納して構成するダンパー構造において、前記シャフトの伸張収縮方向の位置によって異なる電気的抵抗を持たせ、前記シャフト挿入口近傍に前記電気的抵抗値を測定するための電極を設け、当該電極間の電気的抵抗値に基づいてダンパーの寿命を検知できるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のダンパー構造によれば、伸張収縮可能な円柱状のシャフトを筒状のケースの中に収納して構成するダンパー構造において、前記シャフトの伸張収縮方向の位置によって異なる電気的抵抗を持たせ、前記シャフト挿入口近傍に前記電気的抵抗値を測定するための電極を設け、当該電極間の電気的抵抗値に基づいてダンパーの寿命を検知できるようにしたので、適時にダンパーの交換をすることが可能となり、ダンパーの寿命による事故を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係わる実施の形態例を、図面を用いて説明する。図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【実施例１】
【０００９】
（構成）
実施例１のダンパー１は、図１に伸張時の構成を示し、一般的なダンパー構造と同様の構成となっている。
【００１０】
また、前記ダンパー１は、図４に示すように、伸張収縮可能な円柱状のシャフト２が、筒状に形成されたケース８の中に収納可能な構成となっており、図示しないガスの圧縮応力によって、シャフト２を矢印Ａ方向に押し出す構成となっている。
【００１１】
本発明の特徴的な構造としては、図１に示すように、シャフト２は、絶縁領域１０、抵抗領域１１、０Ω領域１２の電気的抵抗を有しており、ケース８におけるシャフト２の挿入口に設置された電極３ａ、３ｂにて、接触した各領域の電気的抵抗値を測定できるようになっている。
【００１２】
なお、ケース８には端子４が設置されており、端子４ａ、４ｂはリード線９ａ、９ｂを介してそれぞれ電極３ａ、３ｂと繋がれており、前記電極３ａ、３ｂがシャフト２の各領域に接触することにより測定した前記電気的抵抗値を確認できる。
【００１３】
図２は端子４ａ、４ｂを入力とし、ダンパー寿命検知を行う回路例を示している。図１に示したように、電極３ａ、３ｂと端子４ａ、４ｂがそれぞれリード線９ａ、９ｂを介して接続され、図２に示したように、当該端子４ａ、４ｂがダンパー寿命検知回路の入力として接続される。
【００１４】
抵抗電圧変換部２０では、前記端子４ａ、４ｂと直列に５Ｖ電源および抵抗Ｒ１＝１ＫΩが接続され、抵抗Ｒ１の両端が差動増幅器２１の入力端子に接続されている。そして、抵抗Ｒ１の両端の電位差が差動増幅器２１より電圧Ｖｋとして出力される。
【００１５】
例えば、電極３ａ、３ｂの位置が絶縁領域１０の場合は、端子４ａ、４ｂの抵抗が無限大となるので抵抗Ｒ１には電流が流れず、電位降下が０Ｖとなり差動増幅器２１の出力Ｖｋは図３に示したように０Ｖとなる。
【００１６】
また、電極３ａ、３ｂの位置が抵抗領域１１（例えば１ＫΩ）の場合は、端子４ａ、４ｂの抵抗が１ＫΩとなるので、抵抗Ｒ１には５Ｖ／２ＫΩ＝２．５ｍＡの電流が流れ、抵抗Ｒ１の電位降下は２．５Ｖとなり、出力Ｖｋは図３に示したように２．５Ｖとなる。
【００１７】
電極３ａ、３ｂの位置が０Ω領域１２に位置したときは、端子４ａ、４ｂが０Ωとなるので、５Ｖ／１ＫΩ＝５ｍＡの電流が流れ、抵抗Ｒ１の電位降下は５Ｖとなり、出力Ｖｋは図３に示したように５Ｖとなる。以上のように端子４ａ、４ｂの抵抗に応じて出力Ｖｋが出力される。
【００１８】
そして、前記電圧Ｖｋが比較器２２の−端子側に接続され、＋端子側に基準電圧としてＶｔが接続され、比較器２２の出力としてアラーム信号（ｎ）が出力されるようになっている。なお、前記アラーム信号（ｎ）は、図示しない上位装置に接続される。
【００１９】
（動作）
以上の構成により、実施例１のダンパー１は、以下のように動作する。本動作を図１ないし図５を用いて以下説明する。
【００２０】
通常、ドアやユニットが閉じている場合、図４に示すようにダンパー１のシャフト２はケース８の中に収納されており、電極３ａ、３ｂは絶縁領域１０に位置し、端子４にて測定する電極３ａ、３ｂの電気的抵抗値は絶縁状態となる。
【００２１】
そして、ドアやユニットが開かれるに従いダンパー１は矢印Ａ方向に伸張し、電極３ａ、３ｂはシャフト２の０Ω領域１２を経て、抵抗領域１０となり、ダンパー１が伸びきると、再び絶縁領域１０と接触することになる。
【００２２】
ダンパー１の反発応力が十分にある場合は、ドアやユニットの自重と釣り合った状態でも、図１に示すように、十分に伸びきることができ、電極３ａ、３ｂの電極接触領域は絶縁領域１０に留まり、抵抗電圧変換部２０の抵抗Ｒ１には電流が流れず、差動増幅器出力電圧は０Ｖであるので差動増幅器２１の出力電圧Ｖｋは０Ｖとなる。
【００２３】
このとき、前記電圧Ｖｋが比較器２２の−端子側に接続され、＋端子側に基準電圧Ｖｔ（例えば３．５Ｖ）が接続され、電圧Ｖｋが基準電圧Ｖｔ以下であるので、比較器２２の出力としてアラーム信号（ｎ）が５Ｖとなり正常であるとして図示しない上位装置に出力される。
【００２４】
しかしながら、ガス抜けや寿命などで、ダンパー１の反発応力が十分に得られない場合は、伸張時に完全に伸びきることができなくなり、ドアやユニットの自重とダンパー１の反発応力が釣り合う長さまで伸びることになる。
【００２５】
例えば、図５に示すように電極３ａ、３ｂが抵抗領域１１に位置すると、抵抗領域１１の抵抗が１ＫΩの場合では、５Ｖに抵抗Ｒ１と端子４ａ、４ｂの抵抗１ＫΩが接続された回路となるので、抵抗Ｒ１には２．５ｍＡの電流が流れ、電位降下は２．５Ｖとなり、出力電圧Ｖｋは２．５Ｖとなる。
【００２６】
このとき、前記電圧Ｖｋが比較器２２の−端子側に接続され、＋端子側に基準電圧Ｖｔ（例えば３．５Ｖ）が接続され、電圧Ｖｋが基準電圧Ｖｔ以下であるので、比較器２２の出力としてアラーム信号（ｎ）が５Ｖとなり正常であるとして図示しない上位装置に出力される。
【００２７】
さらに、ダンパー１の反発応力が十分に得られない場合は、電極３ａ、３ｂが、０Ω領域１２の位置までしか反発できないので、端子４ａ、４ｂの抵抗は０Ωとなり、５Ｖに抵抗１ＫΩが接続された回路となるので、５ｍＡの電流が流れ、電位降下は５Ｖとなり、出力電圧Ｖｋは５Ｖとなる。
【００２８】
このとき、前記電圧Ｖｋが比較器２２の−端子側に接続され、＋端子側に基準電圧Ｖｔが接続され、電圧Ｖｋが基準電圧Ｖｔ以上となるので、比較器２２の出力としてアラーム信号（ｎ）が０Ｖとなりアラームとして図示しない上位装置に出力される。
【００２９】
以上のように、端子４にて電極３ａ、３ｂの位置の電気的抵抗値を測定することにより、ダンパー１の反発応力の程度を知ることが可能となり、反発応力が低下している場合はアラーム信号（ｎ）にて上位装置等に通知することができる。
【００３０】
なお、以上の説明では絶縁領域１０、抵抗領域１１、０Ω領域１２のように、抵抗値が段階的に変化するように説明したが、リニアに変化するようにしてもよい。この場合、差動増幅器２１の出力電圧は、図３の破線Ｖｋａのように連続的に変化し、電圧Ｖｋａが基準電圧Ｖｔ以上となったときにダンパーが寿命となったとして図示しない上位装置等にアラームとして出力される。
【００３１】
（実施例１の効果）
以上詳細に述べたように、実施例１のダンパー１によれば、シャフト２に絶縁領域１０、抵抗領域１１、０Ω領域１２の電気的抵抗をもたせ、電極３ａ、３ｂが接触する位置の前記電気的抵抗値を測定するための端子４を設け、測定した抵抗値に基づきアラーム信号を出力するようにしたので、安易にダンパー１の寿命を検知することができる。これにより、適切な頻度でダンパー１を交換することができ、ガス漏れなどによるダンパーの寿命などによる事故を防ぐことができる。
【実施例２】
【００３２】
（構成）
実施例２のダンパー１は、図６に示すように、シャフト２に絶縁領域１０と０Ω領域１２を交互に設け、図７に示すように、端子４の回路構成として新たにＣＰＵ２３を設け、ＣＰＵによりダンパーの寿命を判定してアラーム情報を出力する構成となっている。その他の構成は実施例１のダンパー１と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。
【００３３】
（動作）
以上の構成により、実施例２のダンパー１は、以下のように動作する。本動作を図６ないし図８を用いて以下説明する。
【００３４】
通常、ドアやユニットが閉じている場合、ダンパー１ーの円柱状のシャフト２は、筒状に形成されたケース８の中に収納され、実施例１にて説明した図４の状態となり、端子４にて確認される電極３ａ、３ｂの電気的抵抗値は無限大となる。
【００３５】
ドアやユニットが開かれるに従い、ダンパー１は伸張し、電極３ａ、３ｂは、シャフト２の絶縁領域１０と、０Ω領域１２が交互に接触することになり、抵抗電圧変換部２０の差動増幅器２１の出力Ｖｋとして、絶縁領域１０では０Ｖ、０Ω領域１２では５Ｖの出力が得られるので、図８のように０Ｖと５Ｖが交互に現れるパルス信号が得られる。
【００３６】
ここで、ダンパー１の反発応力が十分にある場合は、当該ダンパー１は素早く伸張するために、絶縁領域１０および０Ω領域１２が電極３ａ、３ｂと接し、通過する速度は速くなり、前述のパルス信号は図８（ａ）のＶｋに示すように、短いパルス信号となる。
【００３７】
一方、ガス抜けや寿命などで、ダンパー１の反発応力が十分に得られない場合は、ダンパー１はゆっくり伸張することになり、前述のパルス信号は図８（ｂ）の出力電圧Ｖｋに示すように、長いパルス信号となる。
【００３８】
そして、比較器２２では、前記差動増幅器２１の出力電圧Ｖｋを基準電圧Ｖｓにより比較して整形し、測定値Ｖｋ１をＣＰＵ２３に出力する。
【００３９】
比較器２２により整形された信号を入力としてＣＰＵ２３は、パルス信号の長短を基準時間Ｔｓにより判定し、基準時間Ｔｓ以下の場合は、ダンパーが正常であると判定し、基準時間Ｔｓより大きい場合は、ダンパーが劣化し反発力が低下していると判断して、アラーム情報を図示しない上位装置等に知らせる。
【００４０】
（実施例２の効果）
以上詳細に述べたように、実施例２のダンパー１によれば、シャフト２に絶縁領域１０、０Ω領域１２を交互に設け、抵抗値の変化を電圧に変換してパルス信号を抽出し、当該パルス信号の周期からダンパーの寿命を判定し、アラーム情報を出力するようにしたので、実施例１と同様、適時にダンパーの交換をすることができ、ガス漏れなどによるダンパーの寿命に起因した事故を防ぐことができる。
【実施例３】
【００４１】
（構成）
実施例３のダンパー１は、図９に示すように、本発明の実施例２の構成に、さらに補充部としてアラーム入力端子５を有したガスボンベ６を、チューブ７を介してケース８に接続した構成となっている。また、端子４の出力であるＣＰＵ２３の出力が、リード線９ｃを介してアラーム入力端子５に接続されている。
【００４２】
前記ガスボンベ６の内部には、図１０に示すように充填材であるガス１３が納納されており、端子４からのアラーム情報を、リード線９を介してアラーム入力端子５が受信すると、アクチュエータ１５を駆動し、矢印Ｂ方向に弁１４を引っ張り、弁１４を開くことによってガス１３をチューブ７を経由して、ケース８に注入するようになっている。その他の構成については、実施例２の構成と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。
【００４３】
（動作）
以上の構成により、実施例３のダンパー１は、以下のように動作する。本動作を図７ないし図１０を用いて以下説明する。
【００４４】
実施例２でも述べたように、ドアやユニットが閉じている場合、ダンパー１ーの円柱状のシャフト２はケース８の中に収納されており、実施例１および実施例２の状態と同様に電極３ａ、３ｂは絶縁領域１０の位置となり、端子４にて確認される電極３ａ、３ｂの電気的抵抗値は無限大となる。
【００４５】
ドアやユニットが開かれるに従い、ダンパー１は伸張し、電極３ａ、３ｂは、シャフト２の絶縁領域１０と、０Ω領域１２が交互に接触することになり、抵抗電圧変換部２０の差動増幅器２１の出力Ｖｋとして、絶縁領域１０では０Ｖ、０Ω領域１２では５Ｖの出力が得られるので、図８のように０Ｖと５Ｖが交互に現れるパルス信号が得られる。
【００４６】
ここで、ダンパー１の反発応力が十分にある場合は、当該ダンパー１は素早く伸張するために、絶縁領域１０および０Ω領域１２が電極３ａ、３ｂと接し、通過する速度は速くなり、前述のパルス信号は図８（ａ）のＶｋに示すように、短いパルス信号となり、ガス抜けや寿命などでダンパー１が劣化し、反発応力が十分に得られない場合は、ダンパー１はゆっくり伸張することになり、前述のパルス信号は図８（ｂ）の出力電圧Ｖｋに示すように、長いパルス信号となるのは実施例２で述べた通りである。
【００４７】
そして、比較器２２では、前記差動増幅器２１の出力電圧Ｖｋを基準電圧Ｖｓにより比較して整形し、測定値Ｖｋ１をＣＰＵ２３に出力する。
【００４８】
比較器２２により整形された信号を入力としてＣＰＵ２３は、パルス信号の長短を基準時間Ｔｓにより判定し、基準時間Ｔｓ以下の場合は、ダンパーが正常であると判定し、基準時間Ｔｓより大きい場合は、ダンパーが劣化し反発力が低下していると判断して、アラーム情報をリード線９ｃを介して図９に示すガスボンベ６のアラーム入力端子５に知らせる。
【００４９】
そして、前記アラーム入力端子５が前記アラーム情報を受信すると、アクチュエータ１５が駆動し、矢印Ｂ方向に弁１４を引っ張り、弁１４を開くことによって、ガス１３をチューブ７を経由してケース８に注入し、ダンパー１の反発応力を回復させる。
【００５０】
なお、ガスの注入の際、逐次ダンパーの反発応力の回復具合をみながら、注入量を調節し適切な量を注入することも可能であり、注入しすぎた場合は抜いても良い。
【００５１】
（実施例３の効果）
以上詳細に述べたように、実施例３のダンパー１によれば、当該ダンパー１が寿命を検出したときに、備え付けのガスボンベ６より、ガス１３をダンパー１に自動的に注入して反発応力を回復させるようにしたので、適時にダンパーの反発応力を回復することが可能となり、ガス漏れなどによるダンパーの寿命に起因した事故を防ぐことが可能となる。
【００５２】
《その他の変形例》
以上の実施例のダンパーの説明では、ガスを用いたダンパーとして説明したが、油圧ダンパーであってもよい。この場合、実施例３にて説明したように、寿命を検知したときにガス注入をするのではなく油を注入することになる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上述べたように、本発明は、ドアやユニットの開閉に使用するダンパーに広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施例１のダンパーの構成を説明する図である。
【図２】実施例１のダンパー寿命検知の回路例を示す図である。
【図３】実施例１のダンパーの動作を説明する図である。
【図４】実施例１のダンパーの動作を説明する図である。
【図５】実施例１のダンパーの動作を説明する図である。
【図６】実施例２のダンパーの構成を説明する図である。
【図７】実施例２のダンパー寿命検知の回路例を示す図である。
【図８】実施例２のダンパーの動作を説明する図である。
【図９】実施例３のダンパーの構成を説明する図である。
【図１０】実施例３のダンパーの動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    ダンパー
２    シャフト
３ａ  電極
３ｂ  電極  
４    端子
５    アラーム入力端子
６    ガスボンベ
１０  絶縁領域
１１  抵抗領域
１２  ０Ω領域
１３  ガス
【図１】
2008101439.tif 000003
【図２】
2008101439.tif 000004
【図３】
2008101439.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008101439.tif 000007
【図６】
2008101439.tif 000008
【図７】
2008101439.tif 000009
【図８】
2008101439.tif 000010
【図９】
2008101439.tif 000011
【図１０】
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