JP4260949B2 - エアダンパ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ピストンロッドを引く、押すそれぞれの動作のうち、いずれか一方の動作のときに動作抵抗が大きくなりダンパとして作用するエアダンパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コップホルダや灰皿、グローブボックス等に取り付けた蓋体と、その本体とを、一方向性のエアダンパで連結し、例えば蓋体を開放するときはゆっくりとした動きとなるようにし、閉じるときは比較的速やかな動きとなるようにし、これにより、開閉フィーリングを向上させるようにしたものが、多く用いられるようになっている。
【０００３】
このような用途のエアダンパは、例えば図９に示すように、シリンダ２０１内を摺動するピストン２０３の環状溝２０６に、Ｏリング２０４を嵌装し、またピストン２０３にオリフィス２０７を形成し、そのオリフィス２０７が、環状溝２０６に臨むような構成となっている。
【０００４】
この従来のエアダンパの構成において、ピストン２０３を矢印Ｘ方向に引くと、Ｏリング２０４は環状溝２０６の一端側に当接し、このときはオリフィス２０７とシリンダ２０１内部との間には、Ｏリング２０４が介在することとなって、シリンダ２０１内の空気は流出し難く、ピストン動作に対する抵抗は大きくなりダンパとして作用するようになる。一方、ピストン２０３を矢印Ｙ方向に押すと、Ｏリング２０４は、図中、一点鎖線で示すように、環状溝２０６の他端側に当接し、このときはオリフィス２０７とシリンダ２０１内部とは導通し、シリンダ２０１内部の空気はオリフィス２０７を通って、外部へ流出し、ピストン動作に対する抵抗は小さくなる。すなわち、図９に示したエアダンパは、オリフィス２０７の端面２０７ａが、環状溝２０６の一端寄りに臨んでおり、このような構成のエアダンパは、ピストンを引くときにのみダンパとして働く一方向性のものとなる。
【０００５】
これに対し、オリフィス２０７の深さを浅くして、端面２０７ａが環状溝２０６の他端寄りに臨むような構成とすると、今度はピストンを押すときにのみダンパとして働くエアダンパとすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のエアダンパでは、Ｏリングを使用するため、コストが高くついていた。
【０００７】
また、Ｏリングとシリンダとの間の摩擦自体が比較的大きいため、一方向のみでダンパとして機能させても双方向での抵抗差をそれ程大きくすることができない。このため、例えば蓋体を開く場合と、閉じる場合とで、それ程の差が見られない結果となっていた。
【０００８】
また、ダンパとしての荷重の調整は、オリフィスの形状を変更して行うが、そのオリフィスの加工は微細加工となるため、微妙な荷重調整が困難であった。
【０００９】
さらに、方向性に応じてオリフィスの形状が異なるため、その方向性に応じて異種のピストンを用いる必要があり、この点で部品点数が多くなり、製造コストが高くなる要因となっていた。
【００１０】
この発明は上記に鑑み提案されたもので、Ｏリングを使用せずに低コストで製造でき、また双方向での抵抗差を大きくすることで開閉フィーリングの差を確実なものとし、また荷重調整も容易に行うことができ、さらに方向性によらずに部品を共通化できコストを低減することができるエアダンパを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ピストンロッドを引く、押すそれぞれの動作のうち、いずれか一方の動作のときに動作抵抗が大きくなりダンパとして作用するエアダンパにおいて、筒状体であって両端が開口し、一開口端部の内周に形成され一開口端に向けて拡径し傾斜する一開口端部側シリンダ当接面、および他開口端部の内周に形成され他開口端に向けて縮径し傾斜する他開口端部側シリンダ当接面を有するシリンダと、ピストンロッドと、上記ピストンロッド先端に設けられシリンダの内周面に密着して摺動するピストンと、上記シリンダの一開口端部に装着され一開口端部側シリンダ当接面に当接するキャップ当接面を有する第１のキャップまたは、上記シリンダの他開口端部に装着され他開口端部側シリンダ当接面に当接するキャップ当接面を有する第２のキャップと、を備え、上記シリンダとピストンロッドとピストンと第１のキャップを用いてエアダンパを構成したとき、上記ピストンロッドを引く動作に応じて、キャップ当接面と一開口端部側シリンダ当接面とが密着して動作抵抗が大となってダンパとして作用し、ピストンロッドを押す動作に応じて、キャップ当接面と一開口端部側シリンダ当接面とが遊離して動作抵抗が小となり、上記シリンダとピストンロッドとピストンと第２のキャップを用いてエアダンパを構成したとき、上記ピストンロッドを押す動作に応じて、キャップ当接面と他開口端部側シリンダ当接面とが密着して動作抵抗が大となってダンパとして作用し、ピストンロッドを引く動作に応じて、キャップ当接面と他開口端部側シリンダ当接面とが遊離して動作抵抗が小となる、ことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の構成に加えて、上記キャップ当接面に、シリンダ内部とシリンダ外部とを導通させるオリフィスを形成した、ことを特徴としている。
【００１４】
さらに、請求項３に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の構成に加えて、上記ピストンは、周方向に沿って複数のひだ状突部を有し、その複数のひだ状突部が吸盤状にシリンダの内周面に接触していることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。先ず第１の実施形態を図１〜図４を用いて説明する。
【００１６】
図１は第１の実施形態におけるエアダンパの分解斜視図、図２はエアダンパの正面断面図、図３はエアダンパの一端側を示し、（Ａ）はその左側面図、（Ｂ）はその正面断面図、図４はエアダンパの作用説明図である。
【００１７】
これらの図において、エアダンパ１０１は、ピストンロッド２を引くときにダンパとして作用する一方向性のエアダンパであり、シリンダ１と、ピストンロッド２と、ピストンロッド２の先端（一端）に設けたピストン３と、シリンダ１の一開口端部１１に冠着するキャップ４とを備えている。
【００１８】
上記のシリンダ１は、両端が開口した筒状のものであり、その一開口端部１１の内周には、シリンダ内周面に対し、一開口端に向けて拡径し傾斜するシリンダ当接面１２を形成してある。一方、他開口端部１３は、シリンダ本体に対し径が絞られ、その他開口端部１３の手前における内周には、シリンダ内周面に対し、他開口端部１３に向けて縮径し傾斜するシリンダ当接面１４（図７参照）を形成してある。
【００１９】
また、シリンダ１の外周面に、支持部１５を突設し、例えばグローブボックスのボックス本体側壁から延出している支持軸を、この支持部１５の孔１５ａに嵌入させ、シリンダ１を支持するようになっている。
【００２０】
上記のピストンロッド２は、細長い棒状のものであり、他端側には、軸嵌入用孔２１を穿設し、例えばグローブボックスの蓋体側壁から延出している作動軸を嵌入させ、その蓋体の開閉時に蓋体とともにピストンロッド２を作動させるようになっている。
【００２１】
上記のピストン３は、周方向に沿って複数のひだ状突部３１…を有し、その複数のひだ状突部３１…は、シリンダ１の内周面に吸盤状に接触して密着している。また、複数のひだ状突部３１同士の間を、グリース溜めとして利用し、そこに適量のグリースが充填されている。
【００２２】
上記のキャップ４は、適度に弾性を有する材料で形成され、その周端部４１に対して中央の蓋面４２がキャップ内に陥入し、周端部４１と蓋面４２との間には、周端部４１側に向けて拡径するように勾配を付してキャップ当接面４３が形成されている。このキャップ当接面４３は、キャップ４をシリンダ１の一開口端部１１側に冠着したとき、シリンダ当接面１２に当接するようになっている。
【００２３】
このキャップ当接面４３には、図３に示すように、当接面幅方向に沿ってその幅全体にわたってスリット溝状のオリフィス４４…が形成され、また周端部４１には、キャップ４の射出成型による製造を円滑なものとするための孔４５…が周端部４１に沿って所定間隔で形成されている。
【００２４】
キャップ４の周部４６の底周には、内側に突状となる係止爪４７…を所定間隔で形成し、キャップ４を装着したとき、この係止爪４７…は、シリンダ１の外周に沿って形成した所定幅の係止溝１６に陥入し、係止爪４７は係止溝１６の幅内でシリンダ方向に沿って移動自在となる。したがって、冠着されたキャップ４は、係止溝１６の幅に応じた遊びを持ってシリンダ方向に沿って移動自在となる。また、キャップ４を冠着すると、キャップ４の周部４６の内周面４６ａと、シリンダ１の一開口端部１１の外周面１１ａや係止溝１６との間には、空隙Ｒ２が形成される。なお、係止爪４７が形成されている部分では、その係止爪４７と係止溝１６との間にも空隙Ｒ２が形成される。
【００２５】
上記各部品をエアダンパ１０１として組み立てるには、図１に示すように、先ずピストンロッド２の他端側をシリンダ１の一開口端部１１に入れて差し込み、そのピストンロッド２をシリンダ１の他開口端部１３から突出させる。ピストンロッド２及びピストン３は、この他開口端部１３の内周形状によってシリンダ中心に摺動可能に支持される。また、ピストン３はシリンダ１の内周面に摺動可能に密着する。続いて、キャップ４をシリンダ１の一開口端部１１に冠着する。このようにして組み立てたエアダンパ１０１の作用を、以下に説明する。
【００２６】
先ず、図２の状態からピストンロッド２をシリンダ１の一開口端部１１に向けて、押していく場合について説明する。ピストンロッド２を押すと、シリンダ内の空気圧力が高くなり、キャップ４は係止溝１６の幅に応じた遊びの分だけシリンダ外方へ移動し、キャップ当接面４３と、シリンダ当接面１２とは互いに遊離し、図４（Ａ）に示すような空隙Ｒ１が生じる。また、上記したように、キャップ４の周部４６の内周面４６ａと、シリンダ１の一開口端部１１の外周面１１ａや係止溝１６との間には、空隙Ｒ２が形成されている。したがって、シリンダ内部（シリンダ１とピストン３とキャップ４とで囲まれる空間）とシリンダ外部とはこの空隙Ｒ１及び空隙Ｒ２を通って導通し、シリンダ内の空気は、これらの空隙Ｒ１、Ｒ２を経由して速やかに排出され、ピストンロッド２を押すときの動作抵抗は小さくなる。すなわち、ピストンロッド２を押す動作は速やかに行われる。なお、シリンダ内の空気の一部は、空隙Ｒ１から孔４５を通って排出されるものもある。
【００２７】
一方、ピストンロッド２をシリンダ１の他開口端部１３に向けて引いていくと、シリンダ内の空気圧力が負圧となり、キャップ４はその負圧によりシリンダ内方に引き込まれ、その遊びに応じてシリンダ内方へ移動する。このとき、キャップ当接面４３と、シリンダ当接面１２とは、図４（Ｂ）に示すように、互いに密着し、シリンダ内部とシリンダ外部とは、オリフィス４４…を介して導通し、シリンダ内への空気の流入は、オリフィス４４…で制限されるため小となる。したがって、ピストンロッド２を引くときの動作抵抗は大となって、ダンパとして作用し、それに応じてピストンロッド２を引く動作はゆっくりしたものとなる。
【００２８】
ピストンロッド２を引いたり押したりするとき、ピストン３の複数のひだ状突部３１…は、シリンダ１の内周面に吸盤状に接触して密着しているので、ピストン３による、シリンダ内空気の気密性（シール性）は確実に保つことができる。また、複数のひだ状突部３１同士の間に適量のグリースを充填させているので、このグリースはピストン３とシリンダ１との摺動面をコーティングし、ピストン３とシリンダ１との間の摺動抵抗はより一層低いものとなる。
【００２９】
キャップ４を適度に弾性を有する材料で形成したため、キャップ当接面４３は、ピストンロッド２を引いたり押したりするときの空気圧力変動に対応して変形する。この変形は、ピストンロッド２を押すときはキャップ当接面４３とシリンダ当接面１２とを遊離させ、ピストンロッド２を引くときはキャップ当接面４３とシリンダ当接面１２とを密着させる作用をもたらす。
【００３０】
したがって、キャップ４を適度に弾性を有する材料で形成する構成は、キャップ４を移動自在とする上記の構成と相俟って、エアダンパ１０１の一方向性ダンパ効果をより一層強めることとなる。なお、キャップ４を弾性材で形成する構成、キャップ４を移動自在とする構成のいずれか一方のみを採用したエアダンパであっても、十分に、一方向性のダンパ機能を発揮させることができる。
【００３１】
次に、第２の実施形態を図５〜図８を用いて説明する。
【００３２】
図５は第２の実施形態におけるエアダンパの分解斜視図、図６は第２の実施形態のエアダンパの正面断面図、図７は第２の実施形態のエアダンパの両端側を示す図、図８は第２の実施形態のエアダンパの作用説明図である。
【００３３】
この実施形態におけるエアダンパ１０２は、ピストンロッド２を押すときにダンパとして作用する一方向性のエアダンパであり、上記第１の実施形態におけるエアダンパ１０１に対して、主要部品であるシリンダ１、ピストンロッド２及びピストン３は、同一で共通部品となっており、シリンダ両端に装着するキャップ５及び６のみが異なっている。したがって、ここでは、キャップ５及び６の構成についてのみ説明する。
【００３４】
キャップ５はシリンダ１の他開口端部１３に、またキャップ６はシリンダ１の一開口端部１１に、それぞれ装着され、双方とも、キャップ４と同様に、適度に弾性を有する材料で形成されている。キャップ５は、中空の略円錐台状で、その長径側一端は開口し、短径側他端は蓋部５１として形成されている。そして、蓋部５１には絞り溝５１ａが形成され、この絞り溝５１ａから開口周縁５２までの傾斜面は、上記のシリンダ当接面１４に当接するキャップ当接面５３となっている。
【００３５】
このキャップ当接面５３には、図５に示すように、当接面幅方向に沿ってその幅全体にわたってスリット溝状のオリフィス５４…が形成されている。
【００３６】
一方、キャップ６の形状は、上記のキャップ４にほぼ類似しており、相異するのは、キャップ６の蓋面６２の中央に、ピストンロッド２が貫通可能なロッド通り抜け孔６９を穿設し、そのロッド通り抜け孔６９の周囲を厚肉状に補強した点である。キャップ６のその他の部分については、キャップ４にほぼ類似しているため、キャップ４に付した符号のうち、下から２桁目の「４」を「６」に変えて符号を付すこととし、その説明は省略する。
【００３７】
上記各部品をエアダンパ１０２として組み立てるには、図５に示すように、先ずキャップ５をシリンダ１の一開口端部１１側から入れて、他開口端部１３まで押し込み、その他開口端部１３内周に沿って間隔を開けて突設した係止片１３ａ（図５）を、キャップ５の絞り溝５１ａに陥入させ、キャップ５を他開口端部１３に嵌着する。なお、このとき、他開口端部１３内周面と、絞り溝５１ａとの間では、係止片１３ａを設けていない部分で隙間が形成され、空気通路（図示省略）となっている。
【００３８】
次に、ピストン３をシリンダ１の一開口端部１１に入れ、ピストンロッド２をシリンダ１の一開口端部１１から突出させる。続いて、ピストンロッド２にキャップ６のロッド通り抜け孔６９を入れて、キャップ６を差し入れ、シリンダ１の一開口端部１１に冠着する。ピストンロッド２及びピストン３は、このキャップ６のロッド通り抜け孔６９の内周形状によってシリンダ中心に摺動可能に支持される。このようにして組み立てたエアダンパ１０２の作用を、以下に説明する。
【００３９】
先ず、図６の状態からピストンロッド２をシリンダ１の他開口端部１３に向けて、押していく場合について説明する。ピストンロッド２を押していくと、シリンダ内の空気圧力が高くなり、キャップ５はその圧力でシリンダ外方へ押され、キャップ当接面５３と、シリンダ当接面１４とは、図８（Ａ）に示すように、互いに密着し、シリンダ内部（シリンダ１とピストン３とキャップ５とで囲まれる空間）とシリンダ外部とは、オリフィス５４…及び上記の空気通路等を介して導通し、シリンダ外への空気の流出は、オリフィス５４…で制限されるため小となる。したがって、ピストンロッド２を押すときの動作抵抗は大となって、ダンパとして作用し、それに応じてピストンロッド２を押す動作はゆっくりとしたものとなる。
【００４０】
一方、ピストンロッド２をシリンダ１の一開口端部１１に向けて引いていくと、シリンダ内の空気圧力が負圧となり、キャップ５はその負圧によりシリンダ内方に引き込まれ、キャップ当接面５３と、シリンダ当接面１４とは互いに遊離し、他開口端部１３と、キャップ５との間には、図８（Ｂ）に示すような空隙Ｒ３が生じる。また、上記空気通路もそれに応じてやや拡大する。したがって、シリンダ内への空気の流入は、この空隙Ｒ３や空気通路等を経由して速やかに行われ、ピストンロッド２を引くときの動作抵抗は小さくなる。すなわち、ピストンロッド２を引く動作は速やかに行われる。
【００４１】
そして、このエアダンパ１０２の場合も、キャップ５を弾性材で形成したため、上記したキャップ当接面５３とシリンダ当接面１４とが遊離したり密着したりする作用は一層強められ、したがって、一方向でのダンパ効果をより明確に発揮させることができる。
【００４２】
以上述べたように、上記第１及び第２の実施形態では、コストの高いＯリングを使用しない構成としたので、エアダンパ１０１，１０２を低コストで製造することができる。
【００４３】
また、シリンダ内周面との摩擦が大きくなるＯリングを使用せずに、エアダンパ１０１，１０２を構成できるので、ダンパ効果を発揮する一方向での動作抵抗と、それとは逆方向での動作抵抗との差分を大きくすることができ、したがって、例えばグローブボックス等の蓋体側の開閉に同期してエアダンパ１０１を作動させた場合、特に閉動作の際の動作抵抗を顕著に小さくでき、開閉フィーリングの差を確実なものとすることができる。
【００４４】
また、加工が容易なキャップ４，５にオリフィス４４，５４を形成するので、オリフィス４４，５４のスリット幅やスリット深さ等の形状変更も容易に行うことができ、したがって、ダンパ荷重の調整も容易に行うことができる。
【００４５】
また、シリンダ開口端部１１，１３に形成するシリンダ当接面１２，１４の各態様に応じて、ダンパとして機能する方向を変更できるようにしたので、簡単な構成で容易に、方向を変更することができ、従来の、オリフィス形状を変更するためのピストンに対する微細加工は一切不要となる。しかも、簡単な部品であるキャップを差し替えるだけで、容易に方向を変更することができる。
【００４６】
さらに、ダンパとしての方向性が互いに異なるエアダンパ１０１及び１０２において、その主要部品であるシリンダ１、ピストンロッド２及びピストン３を共通化でき、したがって、エアダンパの部品点数を削減でき、コスト面では、Ｏリングを使用しないことと相俟って、製造コストの大幅低減を実現することができる。
【００４７】
【発明の効果】
この発明は上記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。
【００４８】
本発明では、コストの高いＯリングを使用しない構成としたので、エアダンパを低コストで製造することができる。
【００４９】
また、シリンダ内周面との摩擦が大きくなるＯリングを使用せずに、エアダンパを構成できるので、ダンパ効果を発揮する一方向での動作抵抗と、それとは逆方向での動作抵抗との差分を大きくすることができ、したがって、例えば蓋体の開閉時に作動させた場合、特に閉動作の際の動作抵抗を小さくでき、開閉フィーリングの差を確実なものとすることができる。
【００５０】
また、キャップ当接面とシリンダ当接面との間の遊離、密着を用いてダンパ機能を発揮させるようにしたので、従来のようなピストンにＯリングを嵌装したりオリフィスを形成したりする複雑な構成は不要であり、したがって、エアダンパを簡単な構成のものとすることができる。
【００５１】
また、本発明では、シリンダ一開口端部の内周に一開口端部側に向けて勾配を付してシリンダ内接面を形成したので、このシリンダ内接面として少なくとも２態様、例えば一開口端側に向けて拡径する場合と縮径する場合の２態様を形成することができ、そのシリンダ当接面の２態様に応じて、ダンパとして機能する方向を変更できるので、従来の、ピストンのオリフィス形状に応じて方向を変更するために必要であった、ピストンに対する微細加工は一切不要となり、したがって、簡単な構成で容易に、方向を変更することができる。
【００５２】
そして、シリンダ当接面の２態様を、シリンダの各端部に振り分けて形成することで、そのシリンダを方向性に依らずに共通に使用することができ、一方、ピストン及びピストンロッドは共通であるから、主要部品をすべて共通化でき、したがって、エアダンパの部品点数を削減でき、コスト面では、Ｏリングを使用しないことと相俟って、製造コストの大幅低減を実現することができる。
【００５３】
本発明では、加工が容易なキャップにオリフィスを形成するので、オリフィスの形状変更も容易に行うことができ、したがって、ダンパ荷重の調整も容易に行うことができる。
【００５４】
また、本発明では、ピストンの外周面が吸盤状にシリンダ内周面に接触するようにしたので、ピストンはシリンダ内周面に密着して摺動し、したがって、シリンダ内空気の気密性（シール性）を確実に保つことができる。また、その複数のひだ状突部同士の間に適量のグリースを充填させることができ、このグリースはピストンとシリンダとの表面をコーティングするので、ピストンとシリンダとの間の摺動抵抗はより一層低いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるエアダンパの分解斜視図である。
【図２】第１の実施形態におけるエアダンパの正面断面図である。
【図３】第１の実施形態におけるエアダンパの一端側の拡大図で、（Ａ）はその左側面図、（Ｂ）はその正面断面図である。
【図４】第１の実施形態におけるエアダンパの作用説明図である。
【図５】第２の実施形態におけるエアダンパの分解斜視図である。
【図６】第２の実施形態におけるエアダンパの正面断面図である。
【図７】第２の実施形態におけるエアダンパの両端側を示す拡大図である。
【図８】第２の実施形態におけるエアダンパの作用説明図である。
【図９】従来のエアダンパの説明図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
１１ 一開口端部
１２ シリンダ当接面
１３ 他開口端部
１３ａ 係止片
１４ シリンダ当接面
１５ 支持部
１５ａ 支持部の孔
１６ 係止溝
２ ピストンロッド
２１ 軸嵌入用孔
３ ピストン
３１ ひだ状突部
４ キャップ
４１ 周端部
４２ 蓋面
４３ キャップ当接面
４４ オリフィス
４５ 孔
４６ 周部
４７ 係止爪
５ キャップ
５１ 蓋部
５１ａ 絞り溝
５２ 開口周縁
５３ キャップ当接面
５４ オリフィス
６ キャップ
６２ 蓋面
６９ ロッド通り抜け孔
１０１ エアダンパ
１０２ エアダンパ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 空隙
【発明の属する技術分野】
この発明は、ピストンロッドを引く、押すそれぞれの動作のうち、いずれか一方の動作のときに動作抵抗が大きくなりダンパとして作用するエアダンパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コップホルダや灰皿、グローブボックス等に取り付けた蓋体と、その本体とを、一方向性のエアダンパで連結し、例えば蓋体を開放するときはゆっくりとした動きとなるようにし、閉じるときは比較的速やかな動きとなるようにし、これにより、開閉フィーリングを向上させるようにしたものが、多く用いられるようになっている。
【０００３】
このような用途のエアダンパは、例えば図９に示すように、シリンダ２０１内を摺動するピストン２０３の環状溝２０６に、Ｏリング２０４を嵌装し、またピストン２０３にオリフィス２０７を形成し、そのオリフィス２０７が、環状溝２０６に臨むような構成となっている。
【０００４】
この従来のエアダンパの構成において、ピストン２０３を矢印Ｘ方向に引くと、Ｏリング２０４は環状溝２０６の一端側に当接し、このときはオリフィス２０７とシリンダ２０１内部との間には、Ｏリング２０４が介在することとなって、シリンダ２０１内の空気は流出し難く、ピストン動作に対する抵抗は大きくなりダンパとして作用するようになる。一方、ピストン２０３を矢印Ｙ方向に押すと、Ｏリング２０４は、図中、一点鎖線で示すように、環状溝２０６の他端側に当接し、このときはオリフィス２０７とシリンダ２０１内部とは導通し、シリンダ２０１内部の空気はオリフィス２０７を通って、外部へ流出し、ピストン動作に対する抵抗は小さくなる。すなわち、図９に示したエアダンパは、オリフィス２０７の端面２０７ａが、環状溝２０６の一端寄りに臨んでおり、このような構成のエアダンパは、ピストンを引くときにのみダンパとして働く一方向性のものとなる。
【０００５】
これに対し、オリフィス２０７の深さを浅くして、端面２０７ａが環状溝２０６の他端寄りに臨むような構成とすると、今度はピストンを押すときにのみダンパとして働くエアダンパとすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のエアダンパでは、Ｏリングを使用するため、コストが高くついていた。
【０００７】
また、Ｏリングとシリンダとの間の摩擦自体が比較的大きいため、一方向のみでダンパとして機能させても双方向での抵抗差をそれ程大きくすることができない。このため、例えば蓋体を開く場合と、閉じる場合とで、それ程の差が見られない結果となっていた。
【０００８】
また、ダンパとしての荷重の調整は、オリフィスの形状を変更して行うが、そのオリフィスの加工は微細加工となるため、微妙な荷重調整が困難であった。
【０００９】
さらに、方向性に応じてオリフィスの形状が異なるため、その方向性に応じて異種のピストンを用いる必要があり、この点で部品点数が多くなり、製造コストが高くなる要因となっていた。
【００１０】
この発明は上記に鑑み提案されたもので、Ｏリングを使用せずに低コストで製造でき、また双方向での抵抗差を大きくすることで開閉フィーリングの差を確実なものとし、また荷重調整も容易に行うことができ、さらに方向性によらずに部品を共通化できコストを低減することができるエアダンパを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ピストンロッドを引く、押すそれぞれの動作のうち、いずれか一方の動作のときに動作抵抗が大きくなりダンパとして作用するエアダンパにおいて、筒状体であって両端が開口し、一開口端部の内周に形成され一開口端に向けて拡径し傾斜する一開口端部側シリンダ当接面、および他開口端部の内周に形成され他開口端に向けて縮径し傾斜する他開口端部側シリンダ当接面を有するシリンダと、ピストンロッドと、上記ピストンロッド先端に設けられシリンダの内周面に密着して摺動するピストンと、上記シリンダの一開口端部に装着され一開口端部側シリンダ当接面に当接するキャップ当接面を有する第１のキャップまたは、上記シリンダの他開口端部に装着され他開口端部側シリンダ当接面に当接するキャップ当接面を有する第２のキャップと、を備え、上記シリンダとピストンロッドとピストンと第１のキャップを用いてエアダンパを構成したとき、上記ピストンロッドを引く動作に応じて、キャップ当接面と一開口端部側シリンダ当接面とが密着して動作抵抗が大となってダンパとして作用し、ピストンロッドを押す動作に応じて、キャップ当接面と一開口端部側シリンダ当接面とが遊離して動作抵抗が小となり、上記シリンダとピストンロッドとピストンと第２のキャップを用いてエアダンパを構成したとき、上記ピストンロッドを押す動作に応じて、キャップ当接面と他開口端部側シリンダ当接面とが密着して動作抵抗が大となってダンパとして作用し、ピストンロッドを引く動作に応じて、キャップ当接面と他開口端部側シリンダ当接面とが遊離して動作抵抗が小となる、ことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の構成に加えて、上記キャップ当接面に、シリンダ内部とシリンダ外部とを導通させるオリフィスを形成した、ことを特徴としている。
【００１４】
さらに、請求項３に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の構成に加えて、上記ピストンは、周方向に沿って複数のひだ状突部を有し、その複数のひだ状突部が吸盤状にシリンダの内周面に接触していることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。先ず第１の実施形態を図１〜図４を用いて説明する。
【００１６】
図１は第１の実施形態におけるエアダンパの分解斜視図、図２はエアダンパの正面断面図、図３はエアダンパの一端側を示し、（Ａ）はその左側面図、（Ｂ）はその正面断面図、図４はエアダンパの作用説明図である。
【００１７】
これらの図において、エアダンパ１０１は、ピストンロッド２を引くときにダンパとして作用する一方向性のエアダンパであり、シリンダ１と、ピストンロッド２と、ピストンロッド２の先端（一端）に設けたピストン３と、シリンダ１の一開口端部１１に冠着するキャップ４とを備えている。
【００１８】
上記のシリンダ１は、両端が開口した筒状のものであり、その一開口端部１１の内周には、シリンダ内周面に対し、一開口端に向けて拡径し傾斜するシリンダ当接面１２を形成してある。一方、他開口端部１３は、シリンダ本体に対し径が絞られ、その他開口端部１３の手前における内周には、シリンダ内周面に対し、他開口端部１３に向けて縮径し傾斜するシリンダ当接面１４（図７参照）を形成してある。
【００１９】
また、シリンダ１の外周面に、支持部１５を突設し、例えばグローブボックスのボックス本体側壁から延出している支持軸を、この支持部１５の孔１５ａに嵌入させ、シリンダ１を支持するようになっている。
【００２０】
上記のピストンロッド２は、細長い棒状のものであり、他端側には、軸嵌入用孔２１を穿設し、例えばグローブボックスの蓋体側壁から延出している作動軸を嵌入させ、その蓋体の開閉時に蓋体とともにピストンロッド２を作動させるようになっている。
【００２１】
上記のピストン３は、周方向に沿って複数のひだ状突部３１…を有し、その複数のひだ状突部３１…は、シリンダ１の内周面に吸盤状に接触して密着している。また、複数のひだ状突部３１同士の間を、グリース溜めとして利用し、そこに適量のグリースが充填されている。
【００２２】
上記のキャップ４は、適度に弾性を有する材料で形成され、その周端部４１に対して中央の蓋面４２がキャップ内に陥入し、周端部４１と蓋面４２との間には、周端部４１側に向けて拡径するように勾配を付してキャップ当接面４３が形成されている。このキャップ当接面４３は、キャップ４をシリンダ１の一開口端部１１側に冠着したとき、シリンダ当接面１２に当接するようになっている。
【００２３】
このキャップ当接面４３には、図３に示すように、当接面幅方向に沿ってその幅全体にわたってスリット溝状のオリフィス４４…が形成され、また周端部４１には、キャップ４の射出成型による製造を円滑なものとするための孔４５…が周端部４１に沿って所定間隔で形成されている。
【００２４】
キャップ４の周部４６の底周には、内側に突状となる係止爪４７…を所定間隔で形成し、キャップ４を装着したとき、この係止爪４７…は、シリンダ１の外周に沿って形成した所定幅の係止溝１６に陥入し、係止爪４７は係止溝１６の幅内でシリンダ方向に沿って移動自在となる。したがって、冠着されたキャップ４は、係止溝１６の幅に応じた遊びを持ってシリンダ方向に沿って移動自在となる。また、キャップ４を冠着すると、キャップ４の周部４６の内周面４６ａと、シリンダ１の一開口端部１１の外周面１１ａや係止溝１６との間には、空隙Ｒ２が形成される。なお、係止爪４７が形成されている部分では、その係止爪４７と係止溝１６との間にも空隙Ｒ２が形成される。
【００２５】
上記各部品をエアダンパ１０１として組み立てるには、図１に示すように、先ずピストンロッド２の他端側をシリンダ１の一開口端部１１に入れて差し込み、そのピストンロッド２をシリンダ１の他開口端部１３から突出させる。ピストンロッド２及びピストン３は、この他開口端部１３の内周形状によってシリンダ中心に摺動可能に支持される。また、ピストン３はシリンダ１の内周面に摺動可能に密着する。続いて、キャップ４をシリンダ１の一開口端部１１に冠着する。このようにして組み立てたエアダンパ１０１の作用を、以下に説明する。
【００２６】
先ず、図２の状態からピストンロッド２をシリンダ１の一開口端部１１に向けて、押していく場合について説明する。ピストンロッド２を押すと、シリンダ内の空気圧力が高くなり、キャップ４は係止溝１６の幅に応じた遊びの分だけシリンダ外方へ移動し、キャップ当接面４３と、シリンダ当接面１２とは互いに遊離し、図４（Ａ）に示すような空隙Ｒ１が生じる。また、上記したように、キャップ４の周部４６の内周面４６ａと、シリンダ１の一開口端部１１の外周面１１ａや係止溝１６との間には、空隙Ｒ２が形成されている。したがって、シリンダ内部（シリンダ１とピストン３とキャップ４とで囲まれる空間）とシリンダ外部とはこの空隙Ｒ１及び空隙Ｒ２を通って導通し、シリンダ内の空気は、これらの空隙Ｒ１、Ｒ２を経由して速やかに排出され、ピストンロッド２を押すときの動作抵抗は小さくなる。すなわち、ピストンロッド２を押す動作は速やかに行われる。なお、シリンダ内の空気の一部は、空隙Ｒ１から孔４５を通って排出されるものもある。
【００２７】
一方、ピストンロッド２をシリンダ１の他開口端部１３に向けて引いていくと、シリンダ内の空気圧力が負圧となり、キャップ４はその負圧によりシリンダ内方に引き込まれ、その遊びに応じてシリンダ内方へ移動する。このとき、キャップ当接面４３と、シリンダ当接面１２とは、図４（Ｂ）に示すように、互いに密着し、シリンダ内部とシリンダ外部とは、オリフィス４４…を介して導通し、シリンダ内への空気の流入は、オリフィス４４…で制限されるため小となる。したがって、ピストンロッド２を引くときの動作抵抗は大となって、ダンパとして作用し、それに応じてピストンロッド２を引く動作はゆっくりしたものとなる。
【００２８】
ピストンロッド２を引いたり押したりするとき、ピストン３の複数のひだ状突部３１…は、シリンダ１の内周面に吸盤状に接触して密着しているので、ピストン３による、シリンダ内空気の気密性（シール性）は確実に保つことができる。また、複数のひだ状突部３１同士の間に適量のグリースを充填させているので、このグリースはピストン３とシリンダ１との摺動面をコーティングし、ピストン３とシリンダ１との間の摺動抵抗はより一層低いものとなる。
【００２９】
キャップ４を適度に弾性を有する材料で形成したため、キャップ当接面４３は、ピストンロッド２を引いたり押したりするときの空気圧力変動に対応して変形する。この変形は、ピストンロッド２を押すときはキャップ当接面４３とシリンダ当接面１２とを遊離させ、ピストンロッド２を引くときはキャップ当接面４３とシリンダ当接面１２とを密着させる作用をもたらす。
【００３０】
したがって、キャップ４を適度に弾性を有する材料で形成する構成は、キャップ４を移動自在とする上記の構成と相俟って、エアダンパ１０１の一方向性ダンパ効果をより一層強めることとなる。なお、キャップ４を弾性材で形成する構成、キャップ４を移動自在とする構成のいずれか一方のみを採用したエアダンパであっても、十分に、一方向性のダンパ機能を発揮させることができる。
【００３１】
次に、第２の実施形態を図５〜図８を用いて説明する。
【００３２】
図５は第２の実施形態におけるエアダンパの分解斜視図、図６は第２の実施形態のエアダンパの正面断面図、図７は第２の実施形態のエアダンパの両端側を示す図、図８は第２の実施形態のエアダンパの作用説明図である。
【００３３】
この実施形態におけるエアダンパ１０２は、ピストンロッド２を押すときにダンパとして作用する一方向性のエアダンパであり、上記第１の実施形態におけるエアダンパ１０１に対して、主要部品であるシリンダ１、ピストンロッド２及びピストン３は、同一で共通部品となっており、シリンダ両端に装着するキャップ５及び６のみが異なっている。したがって、ここでは、キャップ５及び６の構成についてのみ説明する。
【００３４】
キャップ５はシリンダ１の他開口端部１３に、またキャップ６はシリンダ１の一開口端部１１に、それぞれ装着され、双方とも、キャップ４と同様に、適度に弾性を有する材料で形成されている。キャップ５は、中空の略円錐台状で、その長径側一端は開口し、短径側他端は蓋部５１として形成されている。そして、蓋部５１には絞り溝５１ａが形成され、この絞り溝５１ａから開口周縁５２までの傾斜面は、上記のシリンダ当接面１４に当接するキャップ当接面５３となっている。
【００３５】
このキャップ当接面５３には、図５に示すように、当接面幅方向に沿ってその幅全体にわたってスリット溝状のオリフィス５４…が形成されている。
【００３６】
一方、キャップ６の形状は、上記のキャップ４にほぼ類似しており、相異するのは、キャップ６の蓋面６２の中央に、ピストンロッド２が貫通可能なロッド通り抜け孔６９を穿設し、そのロッド通り抜け孔６９の周囲を厚肉状に補強した点である。キャップ６のその他の部分については、キャップ４にほぼ類似しているため、キャップ４に付した符号のうち、下から２桁目の「４」を「６」に変えて符号を付すこととし、その説明は省略する。
【００３７】
上記各部品をエアダンパ１０２として組み立てるには、図５に示すように、先ずキャップ５をシリンダ１の一開口端部１１側から入れて、他開口端部１３まで押し込み、その他開口端部１３内周に沿って間隔を開けて突設した係止片１３ａ（図５）を、キャップ５の絞り溝５１ａに陥入させ、キャップ５を他開口端部１３に嵌着する。なお、このとき、他開口端部１３内周面と、絞り溝５１ａとの間では、係止片１３ａを設けていない部分で隙間が形成され、空気通路（図示省略）となっている。
【００３８】
次に、ピストン３をシリンダ１の一開口端部１１に入れ、ピストンロッド２をシリンダ１の一開口端部１１から突出させる。続いて、ピストンロッド２にキャップ６のロッド通り抜け孔６９を入れて、キャップ６を差し入れ、シリンダ１の一開口端部１１に冠着する。ピストンロッド２及びピストン３は、このキャップ６のロッド通り抜け孔６９の内周形状によってシリンダ中心に摺動可能に支持される。このようにして組み立てたエアダンパ１０２の作用を、以下に説明する。
【００３９】
先ず、図６の状態からピストンロッド２をシリンダ１の他開口端部１３に向けて、押していく場合について説明する。ピストンロッド２を押していくと、シリンダ内の空気圧力が高くなり、キャップ５はその圧力でシリンダ外方へ押され、キャップ当接面５３と、シリンダ当接面１４とは、図８（Ａ）に示すように、互いに密着し、シリンダ内部（シリンダ１とピストン３とキャップ５とで囲まれる空間）とシリンダ外部とは、オリフィス５４…及び上記の空気通路等を介して導通し、シリンダ外への空気の流出は、オリフィス５４…で制限されるため小となる。したがって、ピストンロッド２を押すときの動作抵抗は大となって、ダンパとして作用し、それに応じてピストンロッド２を押す動作はゆっくりとしたものとなる。
【００４０】
一方、ピストンロッド２をシリンダ１の一開口端部１１に向けて引いていくと、シリンダ内の空気圧力が負圧となり、キャップ５はその負圧によりシリンダ内方に引き込まれ、キャップ当接面５３と、シリンダ当接面１４とは互いに遊離し、他開口端部１３と、キャップ５との間には、図８（Ｂ）に示すような空隙Ｒ３が生じる。また、上記空気通路もそれに応じてやや拡大する。したがって、シリンダ内への空気の流入は、この空隙Ｒ３や空気通路等を経由して速やかに行われ、ピストンロッド２を引くときの動作抵抗は小さくなる。すなわち、ピストンロッド２を引く動作は速やかに行われる。
【００４１】
そして、このエアダンパ１０２の場合も、キャップ５を弾性材で形成したため、上記したキャップ当接面５３とシリンダ当接面１４とが遊離したり密着したりする作用は一層強められ、したがって、一方向でのダンパ効果をより明確に発揮させることができる。
【００４２】
以上述べたように、上記第１及び第２の実施形態では、コストの高いＯリングを使用しない構成としたので、エアダンパ１０１，１０２を低コストで製造することができる。
【００４３】
また、シリンダ内周面との摩擦が大きくなるＯリングを使用せずに、エアダンパ１０１，１０２を構成できるので、ダンパ効果を発揮する一方向での動作抵抗と、それとは逆方向での動作抵抗との差分を大きくすることができ、したがって、例えばグローブボックス等の蓋体側の開閉に同期してエアダンパ１０１を作動させた場合、特に閉動作の際の動作抵抗を顕著に小さくでき、開閉フィーリングの差を確実なものとすることができる。
【００４４】
また、加工が容易なキャップ４，５にオリフィス４４，５４を形成するので、オリフィス４４，５４のスリット幅やスリット深さ等の形状変更も容易に行うことができ、したがって、ダンパ荷重の調整も容易に行うことができる。
【００４５】
また、シリンダ開口端部１１，１３に形成するシリンダ当接面１２，１４の各態様に応じて、ダンパとして機能する方向を変更できるようにしたので、簡単な構成で容易に、方向を変更することができ、従来の、オリフィス形状を変更するためのピストンに対する微細加工は一切不要となる。しかも、簡単な部品であるキャップを差し替えるだけで、容易に方向を変更することができる。
【００４６】
さらに、ダンパとしての方向性が互いに異なるエアダンパ１０１及び１０２において、その主要部品であるシリンダ１、ピストンロッド２及びピストン３を共通化でき、したがって、エアダンパの部品点数を削減でき、コスト面では、Ｏリングを使用しないことと相俟って、製造コストの大幅低減を実現することができる。
【００４７】
【発明の効果】
この発明は上記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。
【００４８】
本発明では、コストの高いＯリングを使用しない構成としたので、エアダンパを低コストで製造することができる。
【００４９】
また、シリンダ内周面との摩擦が大きくなるＯリングを使用せずに、エアダンパを構成できるので、ダンパ効果を発揮する一方向での動作抵抗と、それとは逆方向での動作抵抗との差分を大きくすることができ、したがって、例えば蓋体の開閉時に作動させた場合、特に閉動作の際の動作抵抗を小さくでき、開閉フィーリングの差を確実なものとすることができる。
【００５０】
また、キャップ当接面とシリンダ当接面との間の遊離、密着を用いてダンパ機能を発揮させるようにしたので、従来のようなピストンにＯリングを嵌装したりオリフィスを形成したりする複雑な構成は不要であり、したがって、エアダンパを簡単な構成のものとすることができる。
【００５１】
また、本発明では、シリンダ一開口端部の内周に一開口端部側に向けて勾配を付してシリンダ内接面を形成したので、このシリンダ内接面として少なくとも２態様、例えば一開口端側に向けて拡径する場合と縮径する場合の２態様を形成することができ、そのシリンダ当接面の２態様に応じて、ダンパとして機能する方向を変更できるので、従来の、ピストンのオリフィス形状に応じて方向を変更するために必要であった、ピストンに対する微細加工は一切不要となり、したがって、簡単な構成で容易に、方向を変更することができる。
【００５２】
そして、シリンダ当接面の２態様を、シリンダの各端部に振り分けて形成することで、そのシリンダを方向性に依らずに共通に使用することができ、一方、ピストン及びピストンロッドは共通であるから、主要部品をすべて共通化でき、したがって、エアダンパの部品点数を削減でき、コスト面では、Ｏリングを使用しないことと相俟って、製造コストの大幅低減を実現することができる。
【００５３】
本発明では、加工が容易なキャップにオリフィスを形成するので、オリフィスの形状変更も容易に行うことができ、したがって、ダンパ荷重の調整も容易に行うことができる。
【００５４】
また、本発明では、ピストンの外周面が吸盤状にシリンダ内周面に接触するようにしたので、ピストンはシリンダ内周面に密着して摺動し、したがって、シリンダ内空気の気密性（シール性）を確実に保つことができる。また、その複数のひだ状突部同士の間に適量のグリースを充填させることができ、このグリースはピストンとシリンダとの表面をコーティングするので、ピストンとシリンダとの間の摺動抵抗はより一層低いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるエアダンパの分解斜視図である。
【図２】第１の実施形態におけるエアダンパの正面断面図である。
【図３】第１の実施形態におけるエアダンパの一端側の拡大図で、（Ａ）はその左側面図、（Ｂ）はその正面断面図である。
【図４】第１の実施形態におけるエアダンパの作用説明図である。
【図５】第２の実施形態におけるエアダンパの分解斜視図である。
【図６】第２の実施形態におけるエアダンパの正面断面図である。
【図７】第２の実施形態におけるエアダンパの両端側を示す拡大図である。
【図８】第２の実施形態におけるエアダンパの作用説明図である。
【図９】従来のエアダンパの説明図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
１１ 一開口端部
１２ シリンダ当接面
１３ 他開口端部
１３ａ 係止片
１４ シリンダ当接面
１５ 支持部
１５ａ 支持部の孔
１６ 係止溝
２ ピストンロッド
２１ 軸嵌入用孔
３ ピストン
３１ ひだ状突部
４ キャップ
４１ 周端部
４２ 蓋面
４３ キャップ当接面
４４ オリフィス
４５ 孔
４６ 周部
４７ 係止爪
５ キャップ
５１ 蓋部
５１ａ 絞り溝
５２ 開口周縁
５３ キャップ当接面
５４ オリフィス
６ キャップ
６２ 蓋面
６９ ロッド通り抜け孔
１０１ エアダンパ
１０２ エアダンパ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 空隙
Claims (3)
- ピストンロッドを引く、押すそれぞれの動作のうち、いずれか一方の動作のときに動作抵抗が大きくなりダンパとして作用するエアダンパにおいて、
筒状体であって両端が開口し、一開口端部の内周に形成され一開口端に向けて拡径し傾斜する一開口端部側シリンダ当接面、および他開口端部の内周に形成され他開口端に向けて縮径し傾斜する他開口端部側シリンダ当接面を有するシリンダと、
ピストンロッドと、
上記ピストンロッド先端に設けられシリンダの内周面に密着して摺動するピストンと、
上記シリンダの一開口端部に装着され一開口端部側シリンダ当接面に当接するキャップ当接面を有する第１のキャップまたは、
上記シリンダの他開口端部に装着され他開口端部側シリンダ当接面に当接するキャップ当接面を有する第２のキャップと、
を備え、
上記シリンダとピストンロッドとピストンと第１のキャップを用いてエアダンパを構成したとき、上記ピストンロッドを引く動作に応じて、キャップ当接面と一開口端部側シリンダ当接面とが密着して動作抵抗が大となってダンパとして作用し、ピストンロッドを押す動作に応じて、キャップ当接面と一開口端部側シリンダ当接面とが遊離して動作抵抗が小となり、
上記シリンダとピストンロッドとピストンと第２のキャップを用いてエアダンパを構成したとき、上記ピストンロッドを押す動作に応じて、キャップ当接面と他開口端部側シリンダ当接面とが密着して動作抵抗が大となってダンパとして作用し、ピストンロッドを引く動作に応じて、キャップ当接面と他開口端部側シリンダ当接面とが遊離して動作抵抗が小となる、
ことを特徴とするエアダンパ。 - 上記キャップ当接面に、シリンダ内部とシリンダ外部とを導通させるオリフィスを形成した、ことを特徴とする請求項１に記載のエアダンパ。
- 上記ピストンは、周方向に沿って複数のひだ状突部を有し、その複数のひだ状突部が吸盤状にシリンダの内周面に接触している、ことを特徴とする請求項１に記載のエアダンパ。
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