(57)【要約】【課題】簡易な構成で所望の特性を安定して得ることができるエアダンパを提供すること。【解決手段】エアダンパは、基端に開口を設け先端を閉鎖したシリンダと、前記開口から前記シリンダ内に挿入され往復運動可能なピストンとを備え、前記シリンダは該シリンダ内で前記ピストンと前記シリンダ先端との間に形成される空間に対して空気を流通させる流路を有し、前記流路は前記ピストンが前記先端に近づくほど該ピストンによって徐々に塞がれるように形成される。【選択図】図２
2009281501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端に開口を設け先端を閉鎖したシリンダと、前記開口から前記シリンダ内に挿入され往復運動可能なピストンとを備え、前記シリンダは該シリンダ内で前記ピストンと前記シリンダ先端との間に形成される空間に対して空気を流通させる流路を有し、前記流路は前記ピストンが前記先端に近づくほど該ピストンによって徐々に塞がれるように形成されたエアダンパ。
【請求項２】
前記流路が前記シリンダの内壁に該シリンダの長手方向に沿って形成された細長い溝であり、前記溝の断面積が前記シリンダの先端に向うにしたがって小さくなる請求項１に記載のエアダンパ。
【請求項３】
前記溝の断面積は、前記シリンダの基端から距離Xにおける溝の断面積をA(X)とするとき、A(X)＝−aX2＋A0（但し、A0はX＝0における溝の断面積、aは正の定数）で表される請求項２に記載のエアダンパ。
【請求項４】
前記流路は、前記シリンダの壁に該シリンダの長手方向に沿って間隔を有して形成された複数の貫通孔であり、前記貫通孔は断面積が前記シリンダの先端に近いほど大きくなる請求項１に記載のエアダンパ。
【請求項５】
前記複数の貫通孔が前記シリンダの基端から先端にわたって等間隔に形成されたN個の貫通孔であり、前記基端から前記先端までの距離をLとするとき前記基端からi番目の貫通孔の断面積AiがAi＝a(L/N)2(2i-1)（但し、aは正の定数、i＝1〜N）である請求項４に記載のエアダンパ。
【請求項６】
前記溝は、一定の深さと、前記シリンダの先端へ向うにしたがって狭くなる幅とを有する請求項２に記載のエアダンパ。
【請求項７】
前記溝は、一定の幅と、前記シリンダの先端へ向うにしたがって浅くなる深さとを有する請求項２に記載のエアダンパ。
【請求項８】
前記溝は、前記シリンダの先端へ向うにしたがって狭くなる幅と、前記シリンダの先端へ向うにしたがって浅くなる深さとを有する請求項２に記載のエアダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エアダンパに関し、詳しくは、シリンダとシリンダ内を往復運動するピストンとから構成されるエアダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
この発明に関連する従来技術としては、引き戸の自動閉止装置に使用されるエアダンパであって、シリンダとシリンダ内を往復移動するピストンとから構成され、引き戸の閉じ方向への移動時にシリンダ内から外部へ排出される空気の通過量を調整する可変絞り弁と、シリンダ内が負圧となる引き戸の開き方向への移動時にバネの付勢力に抗して開弁され外部の空気をシリンダ内へ抵抗なく流入させる給気弁とを備えるエアダンパが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１６５９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
引き戸の開閉挙動を調整する従来のエアダンパとして、シリンダとシリンダ内を往復移動するピストンとから構成されたものが一般に知られている。
このようなエアダンパは、ピストンがシリンダ内を移動する際に適切な空気抵抗が生まれるように、シリンダの先端に微細な孔（オリフィス）が形成されている。この微細な孔を介して空気が排出または吸入されることにより、ピストンの移動を抑制する空気抵抗が生まれる。
【０００５】
しかし、従来のエアダンパは、空気抵抗を生み出すための微細な孔が１つしかなく、しかもその断面積は通常一定であった。
また、空気抵抗を変化させるために微細な孔の断面積を可変としたものもあるが、これは孔の近くに設けられた弾性体がシリンダ内部の空気圧に応じて変形することを利用していた。
【０００６】
ところで、引き戸の開閉挙動の調整に用いられるエアダンパは、引き戸の閉鎖途中に引き戸をその閉鎖方向に振動させず、かつ、引き戸を閉鎖する時間が適切となるような特性であることが望まれる。
さらに、引き戸が完全に閉まる閉止位置に近づくほど、引き戸の移動速度を低下させるような特性であることも望まれる。
【０００７】
このような特性を実現するには、引き戸の位置、すなわち、シリンダに対するピストンの相対的な位置に応じてエアダンパに生ずる空気抵抗を変化させる必要がある。
しかしながら、シリンダに形成される上記の微細な孔の断面積が一定である場合、ピストンの移動速度の調整範囲に限界があり、目標とする特性を得ることが困難であった。
また、弾性体の変形を利用して孔の断面積を可変としたものにおいても、自在な調整が難しく、また、効果のばらつきが大きかった。
【０００８】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、簡易な構成で所望の特性を安定して得ることができるエアダンパを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、基端に開口を設け先端を閉鎖したシリンダと、前記開口から前記シリンダ内に挿入され往復運動可能なピストンとを備え、前記シリンダは該シリンダ内で前記ピストンと前記シリンダ先端との間に形成される空間に対して空気を流通させる流路を有し、前記流路は前記ピストンが前記先端に近づくほど該ピストンによって徐々に塞がれるように形成されたエアダンパを提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のエアダンパによれば、ピストンとシリンダ先端との間の空間に対して空気を流通させる流路がシリンダに形成され、この流路はピストンがシリンダの先端に近づくほどピストン自体によって徐々に塞がれる。
このため、ピストンがシリンダの先端に近づくにしたがって流路が徐々に塞がれて自ずと空気抵抗が増加し、ピストンの移動速度が抑制される。
これにより、弾性体の変形等を利用することのない簡易な構成でありながら、所望の特性を安定して得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明によるエアダンパは、基端に開口を設け先端を閉鎖したシリンダと、前記開口から前記シリンダ内に挿入され往復運動可能なピストンとを備え、前記シリンダは該シリンダ内で前記ピストンと前記シリンダ先端との間に形成される空間に対して空気を流通させる流路を有し、前記流路は前記ピストンが前記先端に近づくほど該ピストンによって徐々に塞がれるように形成されたことを特徴とする。
【００１２】
この発明によるエアダンパにおいて、シリンダとは、上述のとおり、基端に開口を設け先端を閉鎖したものを意味する。ここで、基端に設けられた開口は、シリンダ基端の少なくとも一部の領域に設けられていればよく、必ずしも、基端の全領域に設けられている必要はない。
したがって、上記の「開口からシリンダ内に挿入されたピストン」とは、結果として、ピストンがシリンダ基端の開口からシリンダ内に挿入されたような状態になっていることを意味し、実際の製造過程において必ずシリンダ基端の開口から挿入されていなければならないというわけではない。
【００１３】
閉鎖された先端とは、実質的に塞がれた状態になっていることを意味し、必ずしも、１つの微細な孔も形成されていてはならないということではない。流路が生み出す空気抵抗の作用を阻害しない範囲であれば、調整の自由度の向上等を目的として微細な孔が形成されていてもよい。
また、流路とは、上述のとおり、シリンダ内でピストンとシリンダ先端との間に形成される空間に対して空気を流通させる部分を意味し、シリンダ内の前記空間とシリンダ内でピストンによって隔てられ前記空間に隣接する他の空間との間で空気を流通させる流路と、シリンダ内の前記空間と外部との間で空気を流通させる流路とのいずれをも含む。
【００１４】
この発明によるエアダンパにおいて、前記流路は前記シリンダの内壁に該シリンダの長手方向に沿って形成された細長い溝であり、前記溝の断面積は前記シリンダの先端に向うにしたがって小さくなってもよい。
このような構成によれば、ピストンがシリンダの先端に近づくにしたがって、シリンダ内でピストンとシリンダ先端との間に形成される空間とシリンダ内でピストンによって隔てられ前記空間に隣接する他の空間との間で空気を流通させる溝の断面積が小さくなる。
したがって、ピストンがシリンダの先端に近づくにしたがって、前記空間からシリンダ内でピストンを介して隣接する他の空間へ空気が流通する際の空気抵抗が大きくなり、ピストンの移動速度が抑制される。
【００１５】
流路が溝からなる上記構成において、前記溝の断面積は、前記シリンダの基端から距離Xにおける溝の断面積をA(X)とするとき、A(X)＝−aX2＋A0（但し、A0はX＝0における溝の断面積、aは正の定数）で表されてもよい。
このような構成によれば、シリンダ内におけるピストンの基端からの距離Xに応じて連続的に変化する溝の断面積A(X)を定量的に求めることができ、溝の設計が行い易くなる。
【００１６】
この発明によるエアダンパにおいて、前記流路は、前記シリンダの壁に該シリンダの長手方向に沿って間隔を有して形成された複数の貫通孔であり、前記貫通孔は断面積が前記シリンダの先端に近いほど大きくなってもよい。
このような構成によれば、ピストンがシリンダの最も先端側に配された貫通孔にさしかかった際に、ピストン自体によって当該貫通孔が塞がれ、シリンダ内でピストンとシリンダ先端との間に形成される空間と外部とを連通させる貫通孔の断面積が急激に小さくなる。
したがって、ピストンがシリンダの最も先端側に配された貫通孔にさしかかると、ピストンによって前記空間内の空気が前記貫通孔を介して外部へ押し出される際の空気抵抗が大きくなり、ピストンの移動速度が抑制される。
【００１７】
なお、シリンダの先端に近いものほど貫通孔の断面積が大きくなるようにするのは、流路を複数の貫通孔で構成した場合、全ての貫通孔の断面積の積分が貫通孔全体の断面積となるところ、ピストンがシリンダ先端に近づいた際に孔面積が急激に低下するようにする必要があるからである。
【００１８】
仮に、シリンダの先端に近いものほど断面積が小さくなるように設定すると、ピストンが最も先端側の貫通孔にさしかかったときに、当該貫通孔はピストンによって直ちに塞がれ、空気の流路が即座に閉ざされることになる。この場合、ピストンとシリンダの先端との間の空間に空気が閉じ込められ、ピストンがそれ以上移動できなくなる。
【００１９】
また、ピストンがシリンダの先端に行き着くまで空気の流路が確保されるように貫通孔が配置されたとしても、先端に近いものほど断面積が小さくなる設定では、ピストンが最も先端側の貫通孔にさしかかったときの空気抵抗が大きくなり過ぎ、ピストンの移動に相当の大きな力を要するようになる。このため、ピストンをシリンダの先端まで移動させることが実質的に難しくなる。
【００２０】
流路が複数の貫通孔からなる上記構成において、前記複数の貫通孔は前記シリンダの基端から先端にわたって等間隔に形成されたN個の貫通孔であり、前記基端から前記先端までの距離をLとするとき前記基端からi番目の貫通孔の断面積AiがAi＝a(L/N)2(2i-1)（但し、aは正の定数、i＝1〜N）であってもよい。
このような構成によれば、距離Lを有するシリンダにN個の貫通孔を形成する場合において、i番目の貫通孔の断面積Aiを定量的に求めることができ、複数の貫通孔の設計が行い易くなる。
【００２１】
流路が溝からなる上記構成において、前記溝は、一定の深さと、前記シリンダの先端へ向うにしたがって狭くなる幅とを有していてもよい。
【００２２】
流路が溝からなる上記構成において、前記溝は、一定の幅と、前記シリンダの先端へ向うにしたがって浅くなる深さとを有していてもよい。
【００２３】
流路が溝からなる上記構成において、前記溝は、前記シリンダの先端へ向うにしたがって狭くなる幅と、前記シリンダの先端へ向うにしたがって浅くなる深さとを有していてもよい。
【００２４】
以下、図面に基づいてこの発明の実施形態に係るエアダンパと、それを用いた引き戸について説明する。なお、以下に示す複数の実施形態において、同じ部材には同じ符号を用いて説明する。
【００２５】
実施形態１
図１は、本発明の実施形態１に係るエアダンパの外観を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図、図４は図２のＣ−Ｃ断面図、図５は空気が溝を介してシリンダ内を流通する様子を説明する図２の要部拡大図である。図６は実施形態１のシリンダ、溝およびピストンを概念的に捉えた説明図、図７はピストンのシリンダ基端からの距離に応じて連続的に変化する溝の断面積を示すグラフ図である。
【００２６】
図１〜３に示されるように、本発明の実施形態１に係るエアダンパ１００は、基端１ａに開口１ｃを設け先端１ｂを閉鎖したシリンダ１と、前記開口１ｃからシリンダ１内に挿入され往復運動可能なピストン２とを主に備えている。シリンダ１はシリンダ１内でピストン２とシリンダ１の先端１ｂとの間に形成される空間に対して空気を流通させる流路としての細長い溝３を有し、溝３はピストン２が前記先端１ｂに近づくほどピストン２によって徐々に塞がれるように形成されている。
【００２７】
シリンダ１はアルミニウムやステンレスなどの金属からなる筒状体で、その基端１ａおよび先端１ｂ側の内周面には雌ネジが形成されている。
シリンダ１の基端１ａ側には貫通孔４ａを有するキャップボルト４が螺合され、ピストン２の背面から延びるピストンロッド５が貫通孔４ａに通されている。一方、シリンダ１の先端１ｂ側にはキャップボルト６が螺合され、先端１ｂが閉鎖されている。
なお、キャップボルト４，６は、エアダンパ１００を被固定物に対して固定するための第１および第２取付ブラケット７，８がそれぞれ通されたうえでシリンダ１の基端１ａ側および先端１ｂ側に螺合されている。これにより、第１および第２取付ブラケット７，８がシリンダ１の基端１ａおよび先端１ｂにそれぞれ固定されている。
【００２８】
図２〜４に示されるように、ピストン２は、アルミニウムやステンレスなどの金属からなる円盤状の基体９の正面側にシリンダ１の内径ｄ１（図４参照）とほぼ等しい外径ｄ２（図４参照）を有するシール部材１０がネジ止めされてなる。一方、基体９の背面側にはピストンロッド５と螺合するための雌ネジ部（図示せず）が形成され、この雌ネジ部にピストンロッド５の先端に形成された雄ネジが螺合している。
シール部材１０はその側面がシリンダ１の内壁と摺接しながら移動するため、その摩擦係数は小さいことが好ましく、例えば、滑動性に優れた硬質樹脂または軟弾性樹脂などで形成される。
【００２９】
本実施形態１において空気の流通部となる溝３はシリンダ１の内壁にシリンダ１の長手方向に沿って形成されている。溝３はその断面積がシリンダ１の先端１ｂに向うにしたがって小さくなるように、一定の深さＤ１（図３参照）と、シリンダ１の先端１ｂに向うにしたがって狭くなる幅Ｗ１（図２参照）とを有している。
【００３０】
ピストン２がシリンダ１の先端１ｂへ進むにしたがって、ピストン２とシリンダ１の先端１ｂとの間に形成される空間の体積は小さくなる。これにより、図５に示されるように、前記空間内の空気は圧縮されシリンダ１内でピストン２によって隔てられた前記空間に隣接する空間に溝３を通って流動しようとする。この際、溝３はピストン２がシリンダ１の先端１ｂに近づくにしたがってピストン２自体によって徐々に塞がれ断面積が小さくなる。
前記空間内の空気はこのように限られた断面積を有する溝３を通って流動するので、空気が溝３を通る際に空気抵抗が生まれ、ピストン２の移動速度が抑制される。
【００３１】
上述の通り、溝３はシリンダ１の先端１ｂへ向うにしたがってその断面積が小さくなるので、ピストン２がシリンダ１の先端１ｂへ近づくにしたがって溝３で生ずる空気抵抗は徐々に大きくなる。このため、ピストン２に一定の力が加わる場合、ピストン２の移動速度はピストン２がシリンダ１の先端１ｂに近づくほど遅くなる。
【００３２】
ここで、シリンダ１の基端１ａからのピストン２の距離に応じて連続的に変化する溝の断面積を定量的に求める方法について図６に基づいて説明する。
図６に示されるように、シリンダ１の基端１ａ、すなわちピストン２がシリンダ１の最も基端１ａ側に位置しているときのピストン２の位置を(0)とし、基端１ａから距離Xにおける溝３の断面積（オリフィス面積）をA(X)とするとき、溝３の断面積A(X)はX2の関数として図７のグラフ図に示されるように変化し次式（１）のように表される。
A(X)＝−aX2＋A0    ・・・（１）
但し、A0はX＝0における溝３の断面積、aは正の定数である。ここで、シリンダ１の基端１ａから先端１ｂまでの距離をLとし、X=Lのときの溝３の断面積をAsとすると、
As＝−aL2＋A0    ・・・（２）
となるから、aが次式（３）で求まる。
a＝（A0−As）/L2    ・・・（３）
【００３３】
このように、ピストン２の基端１ａからの距離Xに応じて連続的に変化する溝３の断面積A(X)は上記の式（１）によって定量的に求めることができ、この式（１）に基づいて溝３の断面積を設定すれば溝３の設計が容易になる。
また、断面積A(X)の変化率を決定する正の定数aは、上述の式（２）において定数A0，AsおよびLの値を適切に設定することにより求められる。
【００３４】
実施形態２
この発明の実施形態２に係るエアダンパについて、図８および図９に基づいて説明する。図８は実施形態２に係るエアダンパの図２対応図、図９は実施形態２に係るエアダンパの図３対応図である。
【００３５】
図８および図９に示されるように、実施形態２に係るエアダンパ２００は、溝２０３が一定の幅Ｗ２（図８参照）と、シリンダ２０１の先端２０１ｂへ向うにしたがって浅くなる深さＤ２（図９参照）とを有している。
溝２０３の断面積がシリンダ２０１の先端２０１ｂに向うにしたがって小さくなる点は上述の実施形態１と同様であり、溝２０３の断面積（オリフィス面積）が上述の式（１）を用いて定量的に求められる点も同様である。
その他の構成は上述の実施形態１と同様である。
【００３６】
実施形態３
この発明の実施形態３に係るエアダンパについて、図１０および図１１に基づいて説明する。図１０は実施形態３に係るエアダンパの図２対応図、図１１は実施形態２に係るエアダンパの図３対応図である。
【００３７】
図１０および図１１に示されるように、実施形態３に係るエアダンパ３００は、溝３０３が、シリンダ３０１の先端３０１ｂへ向うにしたがって狭くなる幅Ｗ３（図１０参照）と、シリンダ３０１の先端３０１ｂへ向うにしたがって浅くなる深さＤ３（図１１参照）とを有している。
溝３０３の断面積がシリンダ３０１の先端３０１ｂに向うにしたがって小さくなる点は上述の実施形態１と同様であり、溝３０３の断面積（オリフィス面積）が上述の式（１）を用いて定量的に求められる点も同様である。
その他の構成は上述の実施形態１と同様である。
【００３８】
実施形態４
この発明の実施形態４に係るエアダンパについて、図１２および図１３に基づいて説明する。図１２は実施形態４に係るエアダンパの図２対応図、図１３は実施形態４に係るエアダンパの図３対応図、図１４は実施形態４の複数の貫通孔を連続した貫通孔として概念的に捉えた説明図、図１５は図１４に示される連続した貫通孔を離散的な貫通孔に置換して捉えた概念的な説明図である。
【００３９】
図１２および図１３に示されるように、実施形態４に係るエアダンパ４００は、シリンダ４０１内でピストン２とシリンダ４０１の先端４０１ｂとの間に形成される空間に対して空気を流通させる流路が、シリンダ４０１の内壁にシリンダ４０１の長手方向に沿って間隔を有して形成された５つの貫通孔４０３ａ〜４０３ｅで構成されている。シリンダ４０１の内壁に形成された５つの貫通孔４０３ａ〜４０３ｅは、シリンダ４０１の先端４０１ｂに近づくにつれて大きくなる直径ｄ３〜ｄ７をそれぞれ有している。つまり、シリンダ４０１の内壁に形成された５つの貫通孔４０３ａ〜４０３ｅは、シリンダ４０１の先端４０１ｂに近いものほど断面積が大きくなっている。
【００４０】
なお、シリンダ４０１の先端４０１ｂに近いものほど貫通孔の断面積が大きくなるように設定するのは、流路を複数の貫通孔４０３ａ〜４０３ｅで構成した場合、全ての貫通孔４０３ａ〜４０３ｅの断面積の積分が貫通孔全体の断面積となるところ、ピストン２がシリンダ４０１の先端４０１ｂに近づき、ピストン２が貫通孔４０３ｅにさしかかったときに、貫通孔４０３ｅの断面積が急激に低下するようにする必要があるためである。
【００４１】
仮に、シリンダ４０１の先端４０１ｂに近いものほど断面積が小さくなるように設定すると、ピストン２が最も先端側の貫通孔にさしかかったときに、当該貫通孔はピストンによって直ちに塞がれ、空気の流路が即座に閉ざされることになる。この場合、ピストン２とシリンダ４０１の先端４０１ｂとの間の空間に空気が閉じ込められ、ピストン２が最も先端側の貫通孔を塞いだ時点でピストン２がそれ以上移動できなくなる。
【００４２】
また、ピストン２がシリンダ４０１の先端４０１ｂに行き着くまで空気の流路が確保されるように貫通孔が配置されたとしても、先端４０１ｂに近いものほど断面積が小さくなる設定では、ピストン２が最も先端側の貫通孔にさしかかったときの空気抵抗が大きくなり過ぎ、ピストン２の移動に相当の大きな力を要するようになる。このため、ピストン２をシリンダ４０１の先端４０１ｂまで移動させることが実質的に難しくなる。
【００４３】
ここで、シリンダ４０１の先端４０１ｂに近づくにしたがって大きくなる複数の貫通孔４０３ａ〜４０３ｅの断面積を定量的に求める方法について図１４および図１５に基づいて説明する。
上述の貫通孔４０３ａ〜４０３ｅは、図１４に示されるような連続した１つの貫通孔４０３とみなすことができる。連続した１つの貫通孔４０３としてみると、実施形態１と同様に、ピストン２がシリンダ４０１の先端４０１ｂに近づくにしたがって、貫通孔（流路）４０３がピストン２によって徐々に塞がれることが分かる。
【００４４】
しかし、図１４に示されるように、シリンダ４０１に連続した貫通孔４０３を設けることは強度上無理があるので、実際には図１２および図１３に示されるような複数の貫通孔４０３ａ〜４０３ｅを設けることになる。
複数の貫通孔４０３ａ〜４０３ｅの断面積を定量的に求める式は、以下に述べるように、図１４に示される連続した貫通孔４０３から導かれる。
【００４５】
まず、図１４に示される連続した貫通孔４０３の幅S(X)は、次式（４）〜（６）を満足する必要がある。
【００４６】
【数１】
2009281501.tif 000003
【００４７】
したがって、貫通孔４０３は式６を満たすものであればよい。
これを、離散的な貫通孔４０３ａ〜４０３ｅに置き換える。シリンダ４０３の基端４０３ａから先端４０３ｂまでの距離LをN等分する場合を考えると、図１５に示されるように、ｉ番目の貫通孔４０３ｅの断面積Aiは、L (i-1)/N≦X≦Li/N(i=1〜N)の間の台形面積とすればよいので、次式（７）で求まる。
【００４８】
【数２】
2009281501.tif 000004
【００４９】
このように、シリンダ４０３の先端４０３ｂに近づくにしたがって徐々に大きくなる複数の貫通孔４０３ａ〜４０３ｅの断面積は上記の式（７）Ai＝a(L/N)2(2i-1)（但し、aは正の定数、i＝1〜N）によって定量的に求めることができ、この式（７）に基づいて複数の貫通孔４０３ａ〜４０３ｅの断面積を設定すればシリンダ４０３の設計が容易になる。
また、断面積の変化率を決定する正の定数aは、上述の式（２）および（３）における定数A0，AsおよびLの値を適切に設定することにより求められる。
【００５０】
ここで、基端４０３ａから先端４０３ｂまでの距離Lが200mmで、内径が20mmのシリンダ４０３をその長さ方向に５等分して等間隔に５つの貫通孔４０３ａ〜４０３ｅを設ける場合の例を示す。
シリンダ４０３が上記の寸法を有する場合、数値解析例から、以下の断面積の時、良好な性能が得られている。
A0=1.66×10-2mm2
As=0.4×10-2mm2
∴a=(A0-As)/L2=3.15×10-7
したがって、５つの貫通孔４０３ａ〜４０３ｅの断面積Ａ1〜Ａ5は、上記の式（７）から次の通りとなる。
i=1:A1=3.15×10-7(200/5)2=5.04×10-4mm2
i=2:A2=3.15×10-7(200/5)2×3=1.51×10-3mm2
i=3:A3=3.15×10-7(200/5)2×5=2.52×10-3mm2
i=4:A4=3.15×10-7(200/5)2×7=3.53×10-3mm2
i=5:A5=3.15×10-7(200/5)2×9=4.54×10-3mm2
【００５１】
実施形態５
上述の実施形態１に係るエアダンパを引き戸の挙動調整用に適用した例について図１６〜１８に基づいて説明する。図１６は実施形態１に係るエアダンパを引き戸の挙動調整用に適用した例を示す説明図、図１７および図１８は図１６の要部拡大図である。
【００５２】
図１６に示されるように、引き戸２０は、ガイドレール２３に沿って走行する第１および第２ランナー２１，２２によって吊り下げられている。一方、エアダンパ１００はそのシリンダ１に固定された第１および第２取付ブラケット７，８を介して戸枠２９に固定されている。
【００５３】
図１７に示されるように、第１ランナー２１にはＬ字状のステー２４が装着され、このステー２４がピストンロッド５の端部と螺合するナット２５，２６によってピストンロッド５の端部に固定されている。
【００５４】
一方、図１８に示されるように、第２ランナー２２にはホルダー２７を介して定荷重ばねユニット２８が装着され、定荷重ばねユニット２８のコイル部２８ａから延びるばね材２８ｂの導出端が、エアダンパ１００の第２取付ブラケット８にネジ止めされている。定荷重ばねユニット２８は常に引き戸２０を閉じる方向に付勢する。
【００５５】
定荷重ばねユニット２８の付勢力に抗して引き戸２０をスライドさせて開くと、シリンダ１内のピストン２（図２および図３参照）がシリンダ１の先端１ｂ側から基端１ａ側へ移動する。この際、ピストン１とシリンダ１の先端１ｂとの間に形成される空間にシリンダ１内の空気が溝３を介して流動する。
引き戸２０が完全な閉止状態にあるとき、ピストン２はシリンダ１の先端１ｂに位置しており、ピストン２によって塞がれた溝３の断面積は最も小さい状態にある。このため、引き戸２０を完全な閉止状態から開く際には溝３で生じる空気抵抗が大きく、引き戸２０を開くのに多少の抵抗がある。
引き戸２０を開くにしたがって溝３の断面積は徐々に大きくなり、溝３で生じる空気抵抗も徐々に小さくなるため、引き戸２０は次第に抵抗なくスムーズに移動できるようになる。
【００５６】
一方、開放状態にある引き戸２０を閉じる際には、シリンダ１内のピストン２（図２および図３参照）がシリンダ１の先端１ｂへ向って移動し、ピストン２とシリンダ１の先端１ｂとの間に形成された空間内の空気はピストン２によって隔てられたシリンダ１内の隣接する空間へ溝３を通って流動する。
そして、ピストン２がシリンダ１の先端１ｂに近づくにしたがって溝３の断面積は小さくなるので、引き戸２０が閉止位置に近づくほど溝３で生ずる空気抵抗は大きくなり、完全な閉止位置の手前における引き戸の移動速度は非常に遅く、静かにゆっくりと閉まる。
【００５７】
なお、上述の通り、実施形態１係るエアダンパ１００は、シリンダ１に形成され連続的に変化する溝３の断面積（オリフィス面積A(X)）を上述の式（１）A(X)＝−aX2＋A0で定量的に求めることができるので、定数aを求める上述の式（２）における定数A0，AsおよびL、並びに、引き戸２０に作用する付勢力などを適切に設定することにより、引き戸２０の閉鎖時間と終端速度を自在に調整することができる。
なお、本実施形態では、引き戸２０を開く際にも大きな抵抗が生ずるが、開く際の抵抗が不要であれば、ピストン２とシリンダ１の先端１ｂとの間に形成される空間への空気の流入のみを許容する逆止弁をピストン２を貫通するように設けるか、或いはシリンダ１の先端１ｂに設けて対処すればよい。
【００５８】
また、エアダンパを引き戸２０の挙動調整に適用する例として、実施形態１のエアダンパ１００を利用して説明したが、当然ながら、実施形態２〜４に係るエアダンパ２００，３００，４００も同様にして引き戸の挙動調整に適用できる。
さらには、本発明に係るエアダンパの適用例は引き戸に限られるものではなく、同様の減衰力が要求される様々な機器に好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態１に係るエアダンパの外観を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】空気が溝を介して流通する様子を説明する図２の要部拡大図である。
【図６】実施形態１のシリンダ、溝およびピストンを概念的に捉えた説明図である。
【図７】ピストンのシリンダ基端からの距離に応じて連続的に変化する溝の断面積を示すグラフ図である。
【図８】本発明の実施形態２に係るエアダンパの図２対応図である。
【図９】実施形態２に係るエアダンパの図３対応図である。
【図１０】本発明の実施形態３に係るエアダンパの図２対応図である。
【図１１】実施形態３に係るエアダンパの図３対応図である。
【図１２】本発明の実施形態４に係るエアダンパの図２対応図である。
【図１３】実施形態４に係るエアダンパの図３対応図である。
【図１４】実施形態４の複数の貫通孔を連続した貫通孔として概念的に捉えた説明図である。
【図１５】図１４に示される連続した貫通孔を離散的な貫通孔に置換して捉えた概念的な説明図である。
【図１６】実施形態１に係るエアダンパを引き戸の挙動調整用に適用した例を示す説明図である。
【図１７】図１６の要部拡大図である。
【図１８】図１６の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，２０１，３０１，４０１・・・シリンダ
１ａ，４０１ａ・・・基端
１ｂ，２０１ｂ，３０１ｂ，４０１ｂ・・・先端
１ｃ・・・開口
２・・・ピストン
３，２０３，３０３・・・溝
４，６・・・キャップボルト
４ａ・・・貫通孔
５・・・ピストンロッド
７・・・第１取付ブラケット
８・・・第２取付ブラケット
９・・・基体
１０・・・シール部材
２０・・・引き戸
２１・・・第１ランナー
２２・・・第２ランナー
２３・・・ガイドレール
２４・・・ステー
２５，２６・・・ナット
２７・・・ホルダー
２８・・・定荷重ばねユニット
２８ａ・・・コイル部
２８ｂ・・・ばね材
２９・・・戸枠
１００，２００，３００，４００・・・エアダンパ
４０３・・・（連続した）貫通孔
４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ，４０３ｄ，４０３ｅ・・・貫通孔
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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