JP4580595B2 - 緩衝器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対的に接離可能に配設された2つの物体の相互間における衝突を緩衝するのに好適な緩衝器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、相対的に接離可能に配設された2つの物体の相互間における衝突を緩衝することのできる緩衝器が知られている。
【0003】
このような従来の緩衝器として、引き戸を開閉するドアに用いられるものを例示して説明する。
【0004】
一般に、戸枠に開閉可能な引き戸本体を取着した開く力を解除すると引き戸本体が自動的に閉鎖する自動閉鎖引き戸あるいは閉じる力を解除すると引き戸本体が自動的に開放する自動開放引き戸などの自動ドアにおいては、ドアの開閉時に戸枠に引き戸が衝突し、大きな音とともに衝撃が発止する。そこで、このような戸枠に引き戸が衝突する際の衝撃および衝撃音の発生を防止するために緩衝器が用いられている。この緩衝器としては、ゴム、樹脂およびこれらの発泡体、フェルトなどによって形成された単なるクッションが一般的であり、このクッションを、戸枠と引き戸本体との相互間の当接面の少なくとも一方に固着し、戸枠に引き戸が衝突した際の衝撃力をクッションの圧縮により吸収することで衝撃および衝撃音の発生を防止している。または、クッションのかわりに衝撃防止機能を発揮することのできるエアシリンダとピストンロッドとによって主として形成されているエアダンパを用いた緩衝器が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のクッションからなる緩衝器においては、ストロークが不十分で緩衝力が小さいという問題点があった。
【0006】
また、前述したエアダンパを用いた緩衝器においては、必要十分な緩衝力を発揮することができるものの、構造が複雑で装置自身が長尺と成るため、緩衝器のコンパクト化が図れないという問題点があった。
【0007】
そこで、簡単な構成で必要十分な緩衝力を容易に発揮することのできる緩衝器が求められている。
【0008】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で必要十分な緩衝力を発揮できる緩衝器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項1に係る本発明の緩衝器の特徴は、相対的に接離可能に配設されている2つの物体のいずれか一方に取付部材をもって固着される緩衝器本体と、他方に固着される被吸着部材とを有し、緩衝器本体は、ゴム弾性を呈する弾性体によって形成されたベローズと、ベローズの一端に設けられているフランジ状の取付部と、ベローズの他端に設けられている厚さ方向に貫通する吸気用開口部と、ベローズの他端の内側に配設されている吸着部材と、ベローズの内部の空気を少量ずつ外部に排出するための外部と連通されている排出用流路を有し、取付部材は、取付部を挟持するために、ベローズの外周に外嵌されている中心部にベローズ装着孔を具備する平板状の挟持体と、2つの物体のいずれか一方に固着されベローズの一端を閉塞する鉛直板部を具備するベローズの取付部より大きく形成された取付体とを有し、排出用流路は、取付部に形成された凹溝および貫通孔を具備しており、凹溝は、取付部の径方向に沿って延在するとともに、ベローズの一端側の開口が取付体の鉛直板部によって閉塞され、取付部の径方向に沿う一端部がベローズの内部に連通され他端部が貫通孔に接続されており、貫通孔は、取付部を厚さ方向に貫通するとともにベローズの一端側が取付体の鉛直板部によって閉塞されており、排出用流路の途中には、排出用流路を通過する空気の流量を一定に保持するためのオリフィスプレートが配設されており、2つの物体が緩衝器本体を介して当接した際に、吸気用開口部が被吸着部材によって閉塞可能に形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、2つの物体が緩衝器本体を介して当接すると、ベローズの吸気用開口部が被吸着部材によって確実に閉塞され、ベローズの内部の空気を封入する。また、ベローズは、2つの物体が緩衝器本体を介して当接する際の衝撃力によって軸方向に収縮するとともに、ベローズの内部に封入された空気は、加圧圧縮されてダンパ機能を発揮すると同時に排出用流路を介して少量ずつ外部に排出される。また、ベローズの内部から外部に排出される加圧圧縮された空気を外部に排出する際の流量は、排出用流路の途中に設けられているオリフィスプレートによってその流量が一定の値に制御される。すなわち、オリフィスプレートによって緩衝力が一定に制御できる。さらに、ベローズの内部に封入された空気は、衝撃力と緩衝力とのバランスがとれるまで少量ずつ外部に排出されるので、衝撃をソフトに緩衝することができる。さらにまた、当接した2つの物体が離間すると、吸気用開口部から外部の空気がベローズの内部に流入するので、ベローズの復帰動作を助長するように働く。したがって、簡単な構成で必要十分な緩衝力を発揮できる。
【0010】
また、請求項2に係る本発明の緩衝器の特徴は、請求項1において、緩衝器本体のベローズが収縮した際に元の状態への復帰動作を助長するための圧縮ばねが配設されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、圧縮ばねは、収縮したベローズの復帰動作を迅速にできる。
【0011】
また、請求項3に係る本発明の緩衝器の特徴は、請求項2において、緩衝器本体のベローズが螺旋状に形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、ベローズと圧縮ばねとのそれぞれの螺旋形状を雄ねじと雌ねじとの関係となるように構成することができるので、ベローズに対する圧縮ばねの一体的な装着を容易かつ確実にできるとともに、ベローズから圧縮ばねが脱落するのを容易に防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【0013】
図1は本発明に係る緩衝器を自動開放引き戸に適用した実施形態を示すものである。
【0014】
この自動開放引き戸Aにおいては、図示しない戸枠の上部の下面にほぼ水平に取着されているガイドレールBに対して、引き戸本体Cを走行ローラDを介して走行自在に吊下支持して形成されている。この引き戸本体Cは、ばねあるいはゼンマイなどにより常に開放状態を保持するように形成されており、人手による操作などで図1の左方へ閉じられた場合、図示しないドアロックにより閉鎖状態を保持できるようになっている。そして、ドアロックを解除することで、引き戸本体Cがばねあるいはゼンマイなどの付勢力によって図1の右方へ走行して自動的に開放するようになっている。
【0015】
本実施形態の緩衝器1は、相対的に接離する2つの物体を前記自動開放引き戸Aの戸枠部と引き戸本体Cとしており、自動開放引き戸AのガイドレールBの図1の右方に示す戸尻側に位置する右端部の下面に取付部材2Aをもって配設された緩衝器本体2と、引き戸本体Cの戸尻側に位置する平坦な右端面の上部に配設された被吸着部材としての吸着片3とを有している。
【0016】
この吸着片3は、メッキなどの防錆処理を施された金属などにより平板状に形成されており、図示しないねじ、接着剤、両面テープなどにより引き戸本体Cの右端面に固着されている。そして、吸着片3は、引き戸本体Cが図1の破線にて示すように、図1の右方に移動して開放状態とした場合、緩衝器本体2の左端部と当接するように配設されている。
【0017】
つぎに、本実施形態の緩衝器1の緩衝器本体2について、図2および図3により詳しく説明する。
【0018】
本実施形態の緩衝器1の緩衝器本体2は、その外周面が螺旋状に形成されたベローズ11を有している。このベローズ11は、その軸方向がガイドレールBに沿った水平方向に延在しており、引き戸本体Cの走行方向に沿った水平方向に沿って伸縮自在とされている。このベローズ11の素材としては、ゴム弾性を呈する弾性体、例えば、ゴム、樹脂、熱可塑性エラストマおよびこれらの発泡体を単独もしくは組み合わせてたものを例示できる。また、ベローズ11の内部には、ベローズ11と同様の螺旋状をなす圧縮ばね12がベローズ11の内部の螺旋溝に嵌合するように配設されている。
【0019】
なお、ベローズ11の形状としては、螺旋状に限らず、単なる蛇腹状としてもよい。また、圧縮ばね12は、後述するように、収縮したベローズ11の復帰動作を迅速に行うためのものであり、緩衝器1の仕様や設計コンセプトなどの必要に応じて有無を決定することができる。つまり、圧縮ばね12を設けない構成としてもよい。
【0020】
前記ベローズ11の一端たる右端部には、径方向外側に向かって延出されたフランジ状の取付部13が形成されており、この取付部13は、後に詳述する一対の取付部材2Aによって挟持されるようになっている。また、取付部13の左端面の上部には、位置決め突起14が形成されており、取付部13の右端面の下部には、取付部13の径方向に沿って延在するとともに図2の右側に開口している凹溝15が形成されている。この凹溝15の図2の右側の開口は、前記取付部材2Aによって塞がれるようになっている。そして、凹溝15は、その上端部がベローズ11の内部に連通しており、下端部は、取付部13の下部に形成されている厚さ方向に貫通する貫通孔16に接続されている。また、凹溝15の途中には、オリフィス用装着溝17がその長手方向を、凹溝15の長手方向と直交する方向に向けて設けられている。このオリフィス用装着溝17には、凹溝15を通過する空気の流量を一定に保持するためのオリフィスプレート18が配設されている。
【0021】
前記ベローズ11の他端たる左端部の中心部近傍は、ベローズ11の軸方向に対して直交する方向に延在する平坦面とされており、その中心には、厚さ方向に貫通する吸気用開口部19が形成されている。この吸気用開口部19は、その右端部がベローズ11の内部に向かって延出された筒状に形成されている。また、ベローズ11の左端部の内側には、吸着部材としてのリング状の永久磁石20が配設されている。この永久磁石20は、ベローズ11の内部の左端部に装着された磁石保持板21によって、ベローズ11の内部の左端部に保持されている。また、磁石保持板21の右端面には、圧縮ばね12の左端が当接されている。なお、ベローズ11の左端部に永久磁石20を一体形成する構成としてもよい。
【0022】
前記一対の取付部材2Aは、ベローズ11の外周に外嵌される挟持体31と、ガイドレールBに固着される取付体32とを有している。一方の挟持体31は、ベローズ11の取付部13より大きな平板状に形成されており、その中心部には、ベローズ11が装着されるベローズ装着孔33(図3)が形成されている。すなわち、挟持体31は、ベローズ11の外周に外嵌され、かつベローズ11の取付部13の左端面を覆うように当接可能とされている。なお、ベローズ11の取付部13の右端面は、厚さ方向に0.5mm程度の適宜な締め代の分が外部に露出されており、挟持体31と取付体32との間に取付部13を挟持して図示しないねじなどにより螺締め圧縮することで、ベローズ11の内部の空気が取付部13の右端面と取付体32の左端面との間から外部に漏洩するのを防止できるようになっている。
【0023】
前記挟持体31の上部側には、厚さ方向に貫通する位置決め孔34が形成されており、この位置決め孔34には、取付状態においてベローズ11の取付部13の左端面に突設されている位置決め突起14が嵌合されるようになっている。また、挟持体31の下部側には、消音器35がその左端を突出するように一体的に配設されており、この消音器35の右端上部には、貫通孔16の左端部が当接されている。
【0024】
他方の取付体32は、図示しないねじなどによりガイドレールBに固着される水平方向に延在する平板状の水平板部36と、この水平板部36の右端から下方に向けて延出され平板状の鉛直板部37とにより、全体として正面ほぼ倒立L字状に形成されている。そして、鉛直板部37は、ベローズ11の取付部13より大きく形成されており、ベローズ11の図2の右側のすべての開口を閉塞している。
【0025】
前記鉛直板部37の左端面により覆われた凹溝15、および鉛直板部37の左端面により右端面が覆われた貫通孔16より、本実施形態のベローズ11の内部の空気を少量ずつ外部に排出するための外部と連通されている排出用流路38が構成されている。
【0026】
なお、排出用流路38としては、ベローズ11の内部の空気を少量ずつ外部に排出することのできる構成、例えばベローズ11の取付部13を径方向に貫通する孔などであってもよい。
【0027】
さらに、本実施形態の緩衝器1のストローク、詳しくは、ベローズ11の最大収縮長さは、60mm程度に形成されている。
【0028】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【0029】
本実施形態の緩衝器1においては、引き戸本体Cはドアロックを解除すると、ばねなどの付勢力によって自動的に閉状態から図1の右側に示す戸尻側に向かって開放方向に走行し、開動作の終期においてガイドレールBに固定支持されている緩衝器本体2に当接する。
【0030】
この時、引き戸本体Cに固着された被吸着部材としての吸着片3に、緩衝器本体2のベローズ11の左端部の内側に配設されている吸着部材として永久磁石20がその磁力によってベローズ11を介して吸着する。これにより、ベローズ11の左端面が吸着片3に確実に密着し、ベローズ11の吸気用開口部19が吸着片3によって確実に閉塞され、ベローズ11の内部の空気を封入する。
【0031】
また、ベローズ11は、引き戸本体Cが緩衝器本体2に当接する際の衝撃力によって軸方向に収縮する。この時、ベローズ11の内部に封入された空気は、引き戸本体Cが当接した際の衝撃により加圧圧縮されるとともに、排出用流路38および消音器35をこの順に経て少量ずつ外部に排出されるので、エアダンパ作用を発揮し引き戸本体Cの走行速度を減速する。さらに、ベローズ11の内部に封入された空気の外部への排出は、衝撃力と緩衝力とのバランスがとれるまで継続し、衝撃力と緩衝力とのバランスがとれた時点で引き戸本体Cの走行を停止するように働く。また、ベローズ11の内部に封入された空気を、排出用流路38を介して外部に排出することで、引き戸本体Cの跳ね返りを防止できる。
【0032】
よって、本実施形態の緩衝器1によれば、ベローズ11の内部に封入された空気がエアダンパとして働き、衝撃を確実に緩衝することができ、しかも衝撃をソフトに緩衝することができる。
【0033】
また、本実施形態の緩衝器1によれば、ベローズ11の内部から外部に排出される加圧圧縮された空気を外部に排出する際の流量は、排出用流路38の途中に設けられているオリフィスプレート18によってその流量が一定の値に制御される。すなわち、オリフィスプレート18によって緩衝力が一定に制御できる。
【0034】
さらに、本実施形態の緩衝器1によれば、ベローズ11の内部から外部に排出される加圧圧縮された空気の排出音は、消音器35により確実に消音することができる。
【0035】
また、本実施形態の緩衝器1によれば、引き戸本体Cを図1の左側に向けて閉鎖すると、圧縮ばね12は、収縮したベローズ11を伸張するように働くので、収縮したベローズ11の復帰動作を迅速にできる。この時、吸着片3がベローズ11の左端部から離間した時点で、吸気用開口部19から外部の空気がベローズ11の内部に流入するので、ベローズ11の復帰動作をさらに助長するように働く。この圧縮ばね12の付勢力によってベローズ11の復帰動作を助長することは、ベローズ11の伸縮動作を長期間に亘り安定して維持する。
【0036】
またさらに、本実施形態の緩衝器1によれば、ベローズ11と圧縮ばね12とのそれぞれの螺旋形状が雄ねじと雌ねじとの関係となるように構成されているので、ベローズ11に対する圧縮ばね12の一体的な装着を容易かつ確実にできるとともに、ベローズ11から圧縮ばね12が脱落するのを容易に防止できる。
【0037】
したがって、本実施形態の緩衝器1によれば、簡単な構成で必要十分な緩衝力を発揮できる。
【0038】
なお、本発明の緩衝器1は、自動開放引き戸Aの戸尻側だけでなく、戸先側に配設することもできる。さらに、本発明の緩衝器1は、自動閉鎖引き戸、自動ドア、一般的なドアなどのドアに限らず、巻上げシャッタ、引き出しなどの衝撃をソフトに緩衝する必要のあるものに適用することができる。
【0039】
また、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に係る本発明の緩衝器によれば、簡単な構成で必要十分な緩衝力を発揮できるなどの極めて優れた効果を奏する。
【0041】
また、請求項2に係る本発明の緩衝器によれば、収縮したベローズの復帰動作を迅速にできるなどの極めて優れた効果を奏する。
【0042】
また、請求項3に係る本発明の緩衝器によれば、ベローズに対する圧縮ばねの一体的な装着を容易かつ確実にできるとともに、ベローズから圧縮ばねが脱落するのを容易に防止できるなどの極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る緩衝器の実施形態を適用した自動開放引き戸の要部を示す一部省略正面図
【図2】図1の緩衝器本体を示す拡大断面図
【図3】図2の左側面図
【符号の説明】
1 緩衝器
2 緩衝器本体
2A 取付部材
3 吸着片
11 ベローズ
12 圧縮ばね
13 取付部
15 凹溝
16 貫通孔
19 吸気用開口部
20 永久磁石
31 挟持体
32 取付体
35 消音器
38 排出用流路
A 自動開放引き戸
B ガイドレール
C 引き戸本体
Claims (3)
- 相対的に接離可能に配設されている2つの物体のいずれか一方に固着され両物体の相互間における衝突を緩衝するための緩衝器において、
前記相対的に接離可能に配設されている2つの物体のいずれか一方に取付部材をもって固着される緩衝器本体と、他方に固着される被吸着部材とを有し、
前記緩衝器本体は、
ゴム弾性を呈する弾性体によって形成されたベローズと、
前記ベローズの一端に設けられているフランジ状の取付部と、
前記ベローズの他端に設けられている厚さ方向に貫通する吸気用開口部と、
前記ベローズの他端の内側に配設されている吸着部材と、
前記ベローズの内部の空気を少量ずつ外部に排出するための外部と連通されている排出用流路を有し、
前記取付部材は、前記取付部を挟持するために、前記ベローズの外周に外嵌されている中心部にベローズ装着孔を具備する平板状の挟持体と、前記2つの物体のいずれか一方に固着され前記ベローズの一端を閉塞する鉛直板部を具備する前記ベローズの取付部より大きく形成された取付体とを有し、
前記排出用流路は、前記取付部に形成された凹溝および貫通孔を具備しており、
前記凹溝は、前記取付部の径方向に沿って延在するとともに、前記ベローズの一端側の開口が前記鉛直板部によって閉塞され、前記取付部の径方向に沿う一端部が前記ベローズの内部に連通され他端部が前記貫通孔に接続されており、
前記貫通孔は、前記取付部を厚さ方向に貫通するとともに前記ベローズの一端側が前記取付体の鉛直板部によって閉塞されており、
前記排出用流路の途中には、前記排出用流路を通過する空気の流量を一定に保持するためのオリフィスプレートが配設されており、
前記2つの物体が前記緩衝器本体を介して当接した際に、前記吸気用開口部が前記被吸着部材によって閉塞可能に形成されていることを特徴とする緩衝器。 - 前記緩衝器本体のベローズが収縮した際に元の状態への復帰動作を助長するための圧縮ばねが配設されていることを特徴とする請求項1に記載の緩衝器。
- 前記緩衝器本体のベローズが螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の緩衝器。
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