(57)【要約】【課題】ピストンの移動速度に応じて所定のダンパー効果を得る。  【解決手段】シリコン・オイルを封入したシリンダ３内を圧力室１１側と非圧力室１３側とに移動可能なピストン５に、前記圧力室１１と非圧力室１３とを連通する流路３７を設け、前記ピストン５の前記圧力室１１側への移動速度に応じて前記流路３７の面積を減少させる調整弁３９を備えたダンパー装置１であって、前記ピストン５に貫通形成され前記圧力室１１と非圧力室１３とを連通するリリーフ路４３と、該リリーフ路４３を開閉可能なリリーフ弁５３とを備え、前記リリーフ弁５３は、前記ピストン５の移動速度に応じて少なくとも前記調整弁３９の動作後に前記リリーフ路４３を開放するように動作することを最も主な特徴とする。    【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を封入したシリンダ内を圧力室側と非圧力室側とに移動可能なピストンに、前記圧力室と非圧力室とを連通する流路を設け、前記ピストンの前記圧力室側への移動速度に応じて前記流路の面積を減少させる調整弁を備えたダンパー装置であって、
前記ピストンに貫通形成され前記圧力室と非圧力室とを連通するリリーフ路と、
該リリーフ路を開閉可能なリリーフ弁とを備え、
前記リリーフ弁は、前記調整弁の動作後に前記リリーフ路を開放するように動作する、
ことを特徴とするダンパー装置。
【請求項２】
請求項１記載のダンパー装置であって、
前記リリーフ弁は、前記リリーフ路を弾性変位によって開放する弾性部材である、
ことを特徴とするダンパー装置。
【請求項３】
請求項２記載のダンパー装置であって、
前記リリーフ弁は、弾性変形によりプリロード状態で前記リリーフ路を閉塞する、
ことを特徴とするダンパー装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のダンパー装置であって、
前記ピストンの非圧力室側端部に、前記弁取付座を設け、
前記弁取付座の周囲に、前記弁取付座より非圧力室側に突出し前記リリーフ弁の外周部を密着させる弁受座を設け、
前記弁取付座と弁受座との間に、前記リリーフ路を設け、
前記ピストンに組み付けられるピストン・ロッドにより押圧力を付与して前記リリーフ弁を前記弁取付座に取り付け、且つ前記リリーフ弁の外周部を前記弁受座に密着させ、前記リリーフ路を前記リリーフ弁により閉塞する、
ことを特徴とするダンパー装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンの移動速度に応じて所定のダンパー効果を得ることができるダンパー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダンパー装置としては、例えば、シリンダ内にピストン・ロッドを介してピストンを配置するものがある。かかるダンパー装置は、ピストン・ロッドが扉などから外力を受けて軸方向移動し、これに連動してピストンがシリンダ内を移動する。この結果、ダンパー装置は、所定のダンパー効果を発揮することができる。
【０００３】
この場合、ピストンの移動速度が設定速度の許容範囲内であれば正常に作動する
しかしながら、緩衝対象物からの外力が大きくなると、これに応じてピストンの移動速度が速くなり、許容範囲を超えて速くなると、正常に作動しなくなるばかりかピストンが損傷して所定のダンパー効果を得ることができないおそれがあった。
【特許文献１】特開２０００−２６５７３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、ピストンの移動速度が許容範囲を超えると所定のダンパー効果を得ることができない点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ピストンの移動速度が許容範囲を超えても所定のダンパー効果を得るため、作動流体を封入したシリンダ内を圧力室側と非圧力室側とに移動可能なピストンに、前記圧力室と非圧力室とを連通する流路を設け、前記ピストンの前記圧力室側への移動速度に応じて前記流路の面積を減少させる調整弁を備えたダンパー装置であって、前記ピストンに貫通形成され前記圧力室と非圧力室とを連通するリリーフ路と、該リリーフ路を開閉可能なリリーフ弁とを備え、前記リリーフ弁は、前記調整弁の動作後に前記リリーフ路を開放するように動作することを最も主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のダンパー装置は、ピストンの移動速度が許容範囲を超えても、調整弁による流路面積の減少を通じて、所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。
【０００７】
そして、少なくとも調整弁の動作後においては、リリーフ路を開放して作動流体を非圧力室側に逃がすことができる。この結果、ピストンの損傷を抑制して所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
ピストンの移動速度が許容範囲を超えても所定のダンパー効果を得るという目的を、リリーフ路及びリリーフ弁によって実現した。
【実施例１】
【０００９】
図１は本発明の実施例１に係るダンパー装置を示す断面図である。
［ダンパー装置の全体構成］
本実施例のダンパー装置１は、図１のように、シリンダ３とピストン５とを備えている。
【００１０】
前記シリンダ３は、筒状に形成され、内径側に小径部７と該小径部７よりも大径の大径部９とが軸方向に連続して設けられている。
【００１１】
前記小径部７内には、作動液体として例えばシリコン・オイルが封入されている。この小径部７内は、ピストン５が軸方向へ往復移動可能に配置され、そのピストン５の軸方向両側が圧力室１１及び非圧力室１３として区画形成されている。また、小径部７内には、ピストン５を非圧力室１３側に付勢するリターン・スプリング１５が配置されている。前記ピストン５にはピストン・ロッド１７が組み付けられ、ピストン・ロッド１７はシリンダ３外部へ突出している。
【００１２】
前記シリンダ３の大径部９内には、ロッド・ガイド１９が非圧力室１３に隣接して嵌装されている。ロッド・ガイド１９は、中空筒状に形成されており、軸心部に挿通孔２１を備えている。挿通孔２１は、ロッド・ガイド１９の内周にピストン・ロッド１７を貫通させている。ロッド・ガイド１９の外周中間部には、周回状の凹部２３が形成されている。凹部２３内には、独立気泡のゴム等からなるアキュムレータ２５が収容されている。
【００１３】
前記ロッド・ガイド１９の両端には、フランジ部２７，２９が形成されている。一端のフランジ部２７は、非圧力室１３に隣接するようにして大径部９の内周面に嵌合して取り付けられている。この一端フランジ部２７には、凹部２３内を非圧力室１３と連通する連通路２７ａが貫通形成されている。連通路２７ａは、シリコン・オイルをロッド・ガイド１９の凹部２３内へ導き、アキュムレータ２５による非圧力室１３の容積変化を吸収させることができるようになっている。
【００１４】
前記他端のフランジ部２９は、周溝２９ａが設けられ、周溝２９ａ内にはピストン・ロッド１７に摺接するＵパッキン等からなるシール部材３１が嵌合保持されている。また、他端フランジ部２９の外周には、周回状の凹溝２９ｂを備え凹溝２９ｂ内にＯリング等からなるシール部材３３が保持されている。この他端フランジ部２９に隣接して、前記大径部９の開放端側内周面にはキャップ部３５が取り付けられ、ロッド・ガイド１９の抜け止め等が行われている。
［ピストンの具体構成］
図２は図１のダンパー装置のピストン及びその周辺構造を示す拡大断面図、図３は図２のピストンを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視における断面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は底面図である。
【００１５】
前記ピストン５は、図１〜図３のように、樹脂或いは金属などにより形成され、流路３７を備えている。流路３７は、ピストン５を貫通するように形成された小孔３７ａ及びピストン５外周面とシリンダ３との間の隙間３７ｂで形成されている。かかる流路３７は、ピストン５の移動に応じてシリコン・オイルを圧力室１１及び非圧力室１３側間で移動させるようになっている。前記流路３７の小孔３７ａは、ピストン５の周方向に複数設けられている。この小孔３７ａに隣接して、ピストン５の圧力室１１側には調整弁３９が取り付けられている。
【００１６】
前記調整弁３９は、ゴムやプラスチック等の弾性体からなり、リング状に形成されている。調整弁３９は、ピストン５の圧力室１１側に突設されたガイド・バー５ａに一定範囲で軸方向移動可能に支持されている。従って、調整弁３９は、ピストン５の圧力室１１側への移動時にシリコン・オイルの圧力を受けて流路３７の小孔３７ａに対する閉じ側へ動作すると共に、同様にピストン５の非圧力室１３側への移動時に流路３７の小孔３７ａに対する開側へ動作するようになっている。
【００１７】
調整弁３９の内周側は、ガイド・バー５ａの基端側に形成された段部５ｂに当接し、調整弁３９は、閉じ側への動作が規制されるようになっている。かかる規制によって、調整弁３９と小孔３７ａとの間には第１のオリフィス４０が形成される。調整弁３９の外周部は、ピストン５の圧力室１１側への移動速度が第１の設定速度を越えると、シリコン・オイルの圧力を受けて弾性変形し小孔３７ａを閉塞するようになっている。従って、調整弁３９は、ピストン５の圧力室１１側への移動速度に応じて小孔３７ａを閉塞し、流路３７の面積を減少させることができる。なお、本実施例では、ピストン５の圧力室１１側端部に、調整弁３９による閉塞状態で一部の小孔３７ａを開放可能とする第２のオリフィス４１が設けられている。ただし、第２のオリフィス４１は、ダンパー装置１の仕様に応じて省略することも可能である。
【００１８】
前記ピストン５は、流路３７の小孔３７ａに対する内径側にリリーフ路４３を備えている。リリーフ路４３は、ピストン５に貫通形成されており、流路３７の小孔３７ａよりも小径となっている。リリーフ路４３の圧力室１１側端部は、ピストン５のガイド・バー５ａまで至り、リリーフ路４３の非圧力室１３側端部は、周回状の溝部４５に連通して拡径されている。前記リリーフ路４３は、ピストン５の周方向所定間隔毎に複数、例えば１８０°毎に一対設けられている。このリリーフ路４３は、径方向において弁取付座４７及び弁受座４９間に配置されている。
前記弁取付座４７は、ピストン５の軸心部側に設けられている。弁取付座４７は、ピストン５の非圧力室１３側の端面５１よりも圧力室１１側に偏倚して配置されている。前記弁受座４９は、弁取付座４７の周囲に設けられ、ピストン５の非圧力室１３側の端面５１と面一に設定されている。従って、弁受座４９は、弁取付座４７より非圧力室１３側に突出している。
【００１９】
前記リリーフ路４３に隣接して、ピストン５の非圧力室１３側にはリリーフ弁５３が取り付けられている。
【００２０】
リリーフ弁５３は、プラスチックやスチール等の弾性変形可能な弾性体からなり、リング状に形成されている。このリリーフ弁５３は、ピストン５の弁取付座４７に取り付けられている。すなわち、リリーフ弁５３は、内周部５３ａが弁取付座４７とピストン・ロッド１７との間で狭持固定され、押圧力が付与されている。かかる押圧力により、リリーフ弁５３の外周部５３ｂは、予め弾性変形した状態で弁受座４９に密着している。従って、リリーフ弁５３は、弾性力によってプリロード状態でリリーフ路４３を閉塞している。
【００２１】
前記リリーフ弁５３は、調整弁３９の動作後にピストン５の圧力室１１側への移動速度が第２の設定速度を超えると、外周部５３ｂがシリコン・オイルの圧力を受けて非圧力室１３側に弾性変形し、リリーフ路４３を開放するようにリリーフ圧力が設定されている。従って、リリーフ弁５３は、調整弁３９の動作後にリリーフ路４３を開放するように動作する。
【００２２】
前記リリーフ圧力は、リリーフ弁５３の弾性変形量及び弾性係数の何れか一方又は双方の調整によって設定することができる。例えば、リリーフ圧力は、調整弁３９が流路３７の小穴３７ａを完全に閉塞した後にリリーフ弁５３がリリーフ路４３を開放するように設定し或いは調整弁３９が流路３７の小穴３７ａを完全に閉塞する前からリリーフ弁５３がリリーフ路４３を開放するように設定することが可能である。
【００２３】
前記ピストン・ロッド１７は、一端部５５の段部５５ａがリリーフ弁５３に突き当てられると共に一端部５５がピストン５の中心孔５ｃに嵌合している。ピストン・ロッド１７の一端部５５の先端５５ｂには、ピストン５のガイド・バー５ａに突き当てられたリータン・スプリング１５のバネ受け部５７を介して締結具としてのプッシュ・ナット５９が取り付けられている。このようにして、ピストン・ロッド１７は、ピストン５に組み付けられ、ピストン５の弁取付座４７に取り付けられたリリーフ弁５３に対して押圧力を付与している。ピストン・ロッド１７の段部５５ａの外周側は、テーパ面５５ｃを備えており、リリーフ弁５３の開放動作時に干渉しないようになっている。
［ダンピング］
以下、本実施例のダンパー装置１のダンピング動作について、図４〜図８をも参照して説明する。図４〜図７は、ダンパー動作時におけるピストン及びその周辺構造を示す拡大断面図であり、図４はピストンが圧力室側へ低速で移動する場合、図５はピストンが圧力室側へ中速で移動する場合、図６はピストンが圧力室側へ高速で移動する場合、図７はピストンが非圧力室側へ移動する場合を示している。また、図８は、ピストン動作時のピストンの移動速度と抗力との関係を示す図表である。
【００２４】
本実施例のダンパー装置１は、図１〜図６のように、緩衝対象物としての扉の閉じ動作等でピストン・ロッド１７が外力を受けてシリンダ３内へ収縮動作する。このピストン・ロッド１７の収縮動作に連動して、ピストン５が圧力室１１側へ軸方向移動する。ピストン５が軸方向移動すると、調整弁３９がシリコン・オイルから圧力を受けて閉じ側へ動作し、ピストン５の移動速度に応じたダンピング動作を行う。
【００２５】
前記外力が比較的小さく、ピストン５の移動速度が第１の設定速度の許容範囲内であれば（低速）、図４のように、ダンパー装置１は、流路３７であるピストン５とシリンダ３との間の隙間３７ｂ及び第１のオリフィス４０によって開放された流路３７の小孔３７ａを介して非圧力室１３側へシリコン・オイルを移動させる。
【００２６】
この結果、低速域では、図８のように、ピストン５の移動速度に応じた抗力の上昇を緩やかなものとし、抗力を小さく抑えながら所定のダンパー効果を確実に発揮することができる（図８の１の領域）。
【００２７】
前記外力が比較的大きく、ピストンの移動速度が第１の設定速度を越えると共に第２の設定速度の許容範囲内である場合（中速）、図５のように、ダンパー装置１は、調整弁３９の外周部５３ｂがピストン５側に弾性変形して流路３７の小孔３７ａを閉塞する。
【００２８】
従って、ダンパー装置１は、面積が減少した流路３７であるピストン５とシリンダ３との間の隙間３７ｂ及び第２のオリフィス４１によって開放された流路３７の小孔３７ａを介して非圧力室１３側へシリコン・オイルを移動させる。
【００２９】
この結果、中速域では、図８のように、ピストン５の移動速度に応じた抗力の上昇を低速時よりも急激なものとすることができ、所定のダンパー効果を確実に発揮することができる（図８の２の領域）。
【００３０】
前記外力が更に大きい過負荷であり、ピストンの移動速度が第２の設定速度を越えた場合（高速）、図６のように、ダンパー装置１は、リリーフ弁５３の外周部５３ｂが非圧力室１３側に弾性変形し、リリーフ路４３を開放する。
【００３１】
従って、ダンパー装置１は、面積が減少した流路３７に加えて開放されたリリーフ路４３を介して非圧力室１３側へシリコン・オイルを移動させることができる。
【００３２】
すなわち、高速域では、リリーフ路４３からシリコン・オイルを非圧力室１３側に逃がすことで、図８のように、ピストン５の移動速度に応じた抗力の上昇を中速時よりも緩やかなものとすることができる（図８の３の領域）。
【００３３】
この結果、ピストン５の移動速度が高速の場合であっても、過度の抗力上昇（圧力室１１の内圧上昇）によるピストン５の損傷を抑制して所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。
【００３４】
このように、ダンパー装置１では、ピストン５の移動速度が低速、中速、高速に対する３段階の抗力−速度特性（２つの変曲点を有する抗力−速度特性）を得ることができ、所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。
【００３５】
一方、扉の開動作等でピストン・ロッド１７がシリンダ３に対して伸張方向へ引き出されると、図７のように、非圧力室１３側のシリコン・オイルは、流路３７の小孔３７ａを通って調整弁３９に作用する。この結果、調整弁３９が開側へ動作し、ピストン５に働くシリコン・オイルの圧力を小さくしてピストン５を軽く移動させることができる。
［実施例１の効果］
本実施例のダンパー装置１は、シリコン・オイルを封入したシリンダ３内を圧力室１１側と非圧力室１３側とに移動可能なピストン５に、圧力室１１と非圧力室１３とを連通する流路３７を設け、ピストン５の圧力室１１側への移動速度に応じて流路３７の面積を減少させる調整弁３９を備えている。
【００３６】
従って、ダンパー装置１では、ピストン５の移動速度が許容範囲を超えても、調整弁３９によって流路３７の面積を減少させ、所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。
【００３７】
そして、本実施例のダンパー装置１は、ピストン５に貫通形成され圧力室１１と非圧力室１３とを連通するリリーフ路４３と、リリーフ路４３を開閉可能なリリーフ弁５３とを備え、リリーフ弁５３が調整弁３９の動作後にリリーフ路４３を開放するように動作する。
【００３８】
従って、流路３７の面積を減少させて所定のダンパー効果を発揮した後は、リリーフ路４３を開放してシリコン・オイルを非圧力室１３側に逃がすことができる。この結果、ピストン５の損傷を抑制し、所定のダンパー効果を確実に発揮することができる。
【００３９】
しかも、上記構成により、部品点数を抑え、シンプルな構造でリリーフ弁機能を備えることができる。
【００４０】
本実施例のダンパー装置１は、リリーフ弁５３がリリーフ路４３を弾性変位によって開放する弾性部材であるため、ピストン５の移動速度に応じたリリーフ路４３の開放を円滑に行わせることができると共に、構造の簡素化を図ることができる。
【００４１】
リリーフ弁５３は、弾性変形によりプリロード状態でリリーフ路４３を閉塞するため、弾性変形量及び弾性係数の何れか一方又は双方の調整によってプリロードを容易に調整することができる。この結果、ダンパー装置１では、仕様等に応じて特性を容易に変化させることができ、所定のダンパー効果を容易且つ確実に発揮することができる。
【００４２】
本実施例のダンパー装置１は、弁取付座４７とこの弁取付座４７より非圧力室１３側に突出する弁受座４９との間にリリーフ路４３を設け、ピストン５に組み付けられるピストン・ロッド１７により押圧力を付与してリリーフ弁５３を弁取付座４７に取り付け、且つリリーフ弁５３の外周部５３ｂを弁受座４９に密着させ、リリーフ路４３をリリーフ弁５３により閉塞している。
【００４３】
従って、ダンパー装置１では、弁受座４９の弁取付座４７に対する突出位置を変更するだけで、リリーフ弁５３の弾性変形量を調整することができ、プリロードを容易に調整することができる。
［その他］
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、各種の設計変更が可能である。例えば、リリーフ弁５３は、弾性部材で形成され、弾性変形することによって弾性変位していたが、例えば、リリーフ弁５３とピストン・ロッド１７との間に弾性部材を介在させ、この弾性部材の弾性変形によってリリーフ弁が全体として変位するように構成することも可能である。
【００４４】
また、リリーフ弁５３は、プリロード状態でリリーフ路４３を閉塞していたが、非プリロード状態でリリーフ路を閉塞するように構成しても良い。この場合は、弁受座を弁取付座と面一に構成することも可能である。
【００４５】
また、ピストン５の第１及び第２の設定速度は、仕様等に応じて任意に設定することができる。  
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ダンパー装置を示す断面図である（実施例１）。
【図２】図１のダンパー装置のピストン及びその周辺構造を示す拡大断面図である（実施例１）。
【図３】図２のピストンを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視における断面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は底面図である（実施例１）。
【図４】圧力室側へ低速で移動するときのピストン及びその周辺構造を示す拡大断面図である（実施例１）。
【図５】圧力室側へ中速で移動するときのピストン及びその周辺構造を示す拡大断面図である（実施例１）。
【図６】圧力室側へ高速で移動するときのピストン及びその周辺構造を示す拡大断面図である（実施例１）。
【図７】非圧力室側へ移動するときのピストン及びその周辺構造を示す拡大断面図である（実施例１）。
【図８】ピストン動作時のピストンの移動速度と抗力との関係を示す図表である（実施例１）。
【符号の説明】
【００４７】
１  ダンパー装置
３  シリンダ
５  ピストン
１１  圧力室
１３  非圧力室
１７  ピストン・ロッド
３７  流路
３９  調整弁
４３  リリーフ路
４７  弁取付座
４９  弁受座
５３  リリーフ弁
【図１】
2009270597.tif 000003
【図２】
2009270597.tif 000004
【図３】
2009270597.tif 000005
【図４】
2009270597.tif 000006
【図５】
2009270597.tif 000007
【図６】
2009270597.tif 000008
【図７】
2009270597.tif 000009
【図８】
2009270597.tif 000010