説明

液体ダンパー装置

【課題】ピストンが端閉部材へ衝突することを抑制可能とする。
【解決手段】外筒3及びこの外筒3内に支持され外筒3の内周面との間に液体還流路7を形成した内筒5と、この内筒5内で往復動可能に配設されたピストン9と、このピストン9に一端が結合され他端が外筒3外へ突出する作動ロッド11と、内筒3の一端部を閉塞する端閉部材13と、この端閉部材13に形成されピストン9に対向する開口17を液体還流路7に連通させるオリフィス15とを備え、ピストン9が移動して内筒5内のオイルがオリフィス15を通り液体還流路7へ還流して作動ロッド11へ加わる衝撃を緩和するショックアブソーバ1であって、ピストン9側に、開口17を当接閉止可能な可動閉止ピン37を弾性的に支持したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、印刷機械、自動車搬送ライン、組立ロボット等の作業において重量物のエネルギー等を吸収する液体ダンパー装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1に記載のものと同様な図3に記載の液体ダンパー装置がある。図3は、液体ダンパー装置の断面図である。
【0003】
図3のように、この液体ダンパー装置100は、外筒101及びこの外筒101内に支持され外筒101の内周面との間に液体還流路103を形成した内筒105を備えている。
【0004】
この内筒105内には、ピストン107が往復動可能に配設されている。このピストン107には、作動ロッド109の一端が結合され、作動ロッド109の他端が外筒101外へ突出している。
【0005】
内筒105の一端部は、端閉部材111で閉塞されている。この端閉部材111には、オリフィス113が形成されている。オリフィス113は、一端にピストン107に対向する開口115を備え、他端が液体還流路103に連通し、外部調節により通路面積を絞るように制御することができる。
【0006】
内筒105には、ピストン107の移動方向に所定間隔で複数の貫通孔117a,117b,117c,117dが設けられている。貫通孔117a,117b,117c,117dは、内筒105内を液体還流路103に連通させている。
【0007】
外筒101及び内筒105内などには、作動液体が封入されている。
【0008】
したがって、作動ロッド109が衝撃力を受けると作動ロッド109と共にピストン107が移動し、内筒105内の作動液体が貫通孔117a,117b,117c,117d及びオリフィス113を通り液体還流路103へ還流する。この還流は、ピストン107の移動に応じて貫通孔117a,117b,117c,117dからの還流が順次なくなり、作動ロッド109へ加わる衝撃を緩和することができる。
【0009】
また、この衝撃緩和の程度を、外部からオリフィス113の通路面積を調節することで制御することができる。
【0010】
しかし、ピストン107の移動により全ての貫通孔117a,117b,117c,117dからの還流がなくなってもオリフィス113が最後まで開いているため、オリフィス113による液体流通抵抗によってはピストン107が停止できず、ピストン107が端閉部材111へ衝突する場合があった。
【0011】
特に、重量物の大きな衝撃に対して、ピストン107が端閉部材111へ衝突する恐れが大であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開平5−288235号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
解決しようとする問題点は、ピストンが端閉部材へ衝突する場合があった点である。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明は、ピストンが端閉部材へ衝突することを抑制可能とするため、外筒及びこの外筒内に支持され外筒の内周面との間に液体還流路を形成した内筒と、この内筒内で往復動可能に配設されたピストンと、このピストンに一端が結合され他端が前記外筒外へ突出する作動ロッドと、前記内筒の一端部を閉塞する端閉部材と、この端閉部材に形成され前記ピストンに対向する開口を前記液体還流路に連通させるオリフィスとを備え、前記ピストンが移動して前記内筒内の作動液体が前記オリフィスを通り前記液体還流路へ還流して前記作動ロッドへ加わる衝撃を緩和するショックアブソーバであって、前記ピストンに、前記開口を当接閉止可能な可動閉止部材を弾性的に支持したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明は、上記構成であるから、ピストンが端閉部材に接近すると可動閉止部材が開口に弾接して開口を当接閉止することができる。
【0016】
したがって、オリフィスが閉じられて液体ロックが発生し、ピストン及び内筒間の僅かな液体の漏れによりピストンを円滑に停止させ、端閉部材側への衝突を阻止又は抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】液体ダンパー装置の断面図である。(実施例1)
【図2】図1のA部拡大断面図である。(実施例1)
【図3】液体ダンパー装置の断面図である。(従来例)
【発明を実施するための形態】
【0018】
ピストンが端閉部材へ衝突することを抑制可能にするという目的を、開口を当接閉止可能な可動閉止部材を弾性的に支持して実現した。
【実施例1】
【0019】
[液体ダンパー装置の全体構成]
図1は、液体ダンパー装置の断面図である。
【0020】
図1のように、この液体ダンパー装置1は、外筒3及び内筒5を備えている。内筒5は、外筒3内に支持され外筒3の内周面との間に液体還流路7を形成している。内筒5内には、ピストン9が往復動可能に配設されている。ピストン9には、作動ロッド11の一端が結合され、作動ロッド11の他端が外筒3外へ突出している。
【0021】
内筒5の一端部は、端閉部材13で閉塞されている。この端閉部材13には、オリフィス15が形成されている。オリフィス15は、一端にピストン9に対向する断面すり鉢状の開口17を備え、他端が液体還流路7に連通し、外部調節により通路面積を絞ることができる。
【0022】
さらに説明すると、外筒3は、一端に端壁19を備え、他端に止め輪21によって内部側にホルダー23が位置決められ、外部側にばね座25が位置決められている。端壁19には、支持孔27が形成され、支持孔27の周囲に止めねじ29が取り付けられている。液体還流路7を外部へ連通させる注入孔31には、閉止用のボール33が挿入され、ねじ34で固定されている。この注入孔31から後述のオイルが内部へ注入される。
【0023】
内筒5には、ピストン9の移動方向に所定間隔で複数の貫通孔35a,35b,35c,35dが設けられている。貫通孔35a,35b,35c,35dは、内筒5内を液体還流路7に連通させている。内筒5の他端には、液体流通用のスリット7aが形成されている。
【0024】
ピストン9側には、開口17を当接閉止可能な可動閉止部材である可動閉止ピン37が弾性的に支持されている。可動閉止ピン37周辺の構造は、図2により後述する。ピストン9には、ピストン・オリフィス39が複数形成され、弁体41が取り付けられている。
【0025】
作動ロッド11の外端には、ばね座43がボルト45により固定され、ばね座43、25間にリターン・スプリング47が介設されている。
【0026】
端閉部材13は、回転部49及び固定部51からなっている。
【0027】
回転部49は、操作軸部53及び胴部55からなっている。操作軸部53は、支持孔27に嵌合し、この操作軸部53には、外端にドライバ等を差し込む溝57が形成され、周面にオーリング58が固定されて支持孔27内面に密接している。胴部55には、第1の部分オリフィス59が設けられている。第1の部分オリフィス59は、一端に前記開口17を備え他端に胴部55の外周面に開放された調節口61を有している。
【0028】
固定部51は、座部63を備え、中空に形成されている。固定部51の内周面は、胴部55外周面に嵌合し、固定部51の外周面は、内筒5の一端部内に嵌合している。固定部51の外周面には、オーリング65が取り付けられ、内筒5内周面に密接している。座部63は、外筒3の端壁19に当接し、座部の位置決め孔67に止めねじ29が係合し、回転止めが行われている。この固定部51に第2の部分オリフィス69が設けられている。第2の部分オリフィス69は、一端が前記調節口61に対向し他端が前記液体還流路7に開放され前記第1の部分オリフィス59と共に前記オリフィス15を成している。
【0029】
ホルダー23は外筒3内に嵌合配置され、内周にロッド・ガイド孔71及びシール保持部73が形成され、ロッド・ガイド孔71に前記作動ロッド11が嵌合している。シール保持部73には、シール75が保持され、作動ロッド11外面に密接している。ホルダー23のピストン9側には、流通孔77が形成され、外周側にアキュームレーター保持部79を備えている。アキュームレーター保持部79には、ゴムなどのアキュームレーター81が取り付けられている。
[閉止ピン周辺の構造]
図2は、図1のA部拡大断面図である。
【0030】
図2のように、ピストン9側に、可動閉止ピン37のピン支持孔83が形成されている。ピン支持孔83は、本実施例において作動ロッド11に渡って形成されている。ピン支持孔83は、ピストン9から作動ロッド11に渡る雌雌ねじ部85と雌ねじ部85の奥側に雌ねじ部85よりも小径のばね収容孔87とを備えている。雌ねじ部85には、ピン・ガイド89が螺合により取り付けられている。ピン・ガイド89のフランジ部89aは、弁体41の内縁を押さえている。
【0031】
ピン・ガイド89には、可動閉止ピン37が出没自在に支持されている。可動閉止ピン37の拡径部37aは、ばね収容孔87よりも小径に形成されている。ばね収容孔87には、弾性部材としてスプリング91が収容され、可動閉止ピン37の拡径部37aに当接している。したがって、可動閉止ピン37は、弾性部材であるスプリング91を介し弾性力に抗して前記ピン支持孔83内側へ退避自在に支持されている。
【0032】
可動閉止ピン37には、逃げ通路93が設けられている。逃げ通路93は、可動閉止ピン37の外周面に軸方向に形成された溝であり、拡径部37aでは、孔となりばね収容孔87内側へ貫通している。逃げ通路93によりピン支持孔83と内筒5内とが連通されている。
【0033】
なお、逃げ通路93は、ピン支持孔83側のピン・ガイド89の内周面等に形成することもでき、可動閉止ピン37及びピン・ガイド89の双方に形成することもできる。
【0034】
外筒3及び内筒5内などには、作動液体として鉱物油系のオイルが封入されている。
[衝撃吸収]
液体ダンパー装置1は、印刷機械、自動車搬送ライン、組立ロボット等の作業において重量物のエネルギー吸収を行うものである。印刷機械では、印刷用のロールに取り付けられ、用紙の位置制御を行い、試験印刷時の機器損傷防止等に寄与する。自動車搬送ラインでは、組立車体搬送速度の減速時等にエネルギー吸収を行い、機器保護に寄与する。組立ロボットでは、スライドメカニズムのオーバーランによるエネルギー吸収を行い、機器損傷を防止する。
すなわち、作動ロッド11が衝撃力を受けると作動ロッド11と共にピストン9が移動し、弁体41がオイルの圧力を受けて移動し、ピストン・オリフィス39を閉じる。
【0035】
したがって、ピストン9の移動に伴って内筒5内のオイルが圧力を受け、貫通孔35a,35b,35c,35d及びオリフィス15を通り液体還流路7へ還流する。
【0036】
液体還流路7へオイルが還流すると、液体還流路7内のオイルが内筒5のスリット7a、ホルダー23の流通孔77を通り、アキュームレーター81側へ移動する。
【0037】
そして、ピストン9の移動に応じて貫通孔35a,35b,35c,35dからの還流が順次なくなり、作動ロッド11へ加わる衝撃を緩和することができる。
【0038】
外部から端閉部材13の回転部49を回転操作し、第1の部分オリフィス59の調節口61と第2の部分オリフィス69との重なり通路面積を調節することでオリフィス15の流通抵抗を調節することができ、衝撃緩和の程度を、外部制御することができる。
【0039】
ピストン9の移動により全ての貫通孔35a,35b,35c,35dからの還流がなくなった後は、可動閉止ピン37がオリフィス15の開口17に弾性的に当接し開口17を閉止する。
【0040】
ピストン9がさらに移動すると、可動閉止ピン37がスプリング91の弾性力に抗してピン支持孔83内側へ移動し、且つピストン9及び内筒5間でオイル・ロックが発生する。このとき、ピストン9と内筒5との間の僅かなオイル漏れも伴って、ピストン9は静かに停止し、端閉部材13への衝突が避けられる。
【0041】
作動ロッド11が力を受けなくなると、リターン・スプリング47によって作動ロッド11が外部へ引き出され、これに伴うピストン9の移動で可動閉止ピン37が開口17を開く。また、弁体41もピストン・オリフィス39を開くように移動を戻し、ピストン・オリフィス39をオイルが流通する。
【0042】
このときのピストン9の復帰移動により、液体還流路7から貫通孔35a,35b,35c,35d及びオリフィス15を通り内筒5内へオイルが戻る。液体還流路7へは、アキュームレーター81内から流通孔77及びスリット7aを通ってオイルが戻る。
【0043】
したがって、作動ロッド11は、素早く伸長動作することができる。
[実施例1の効果]
本発明実施例1は、外筒3及びこの外筒3内に支持され外筒3の内周面との間に液体還流路7を形成した内筒5と、この内筒5内で往復動可能に配設されたピストン9と、このピストン9に一端が結合され他端が外筒3外へ突出する作動ロッド11と、内筒3の一端部を閉塞する端閉部材13と、この端閉部材13に形成されピストン9に対向する開口17を液体還流路7に連通させるオリフィス15とを備え、ピストン9が移動して内筒5内のオイルがオリフィス15を通り液体還流路7へ還流して作動ロッド11へ加わる衝撃を緩和するショックアブソーバ1であって、ピストン9側に、開口17を当接閉止可能な可動閉止ピン37を弾性的に支持した。
【0044】
このため、ピストン9が端閉部材13に接近すると可動閉止ピン37が開口17に弾接して開口17を当接閉止することができる。
【0045】
したがって、オリフィス15が閉じられて液体ロックが発生し、ピストン9及び内筒5間の僅かなオイルの漏れによりピストン9を円滑に停止させ、端閉部材13への衝突を抑制することができる。
【0046】
ピストン9側に、可動閉止ピン37のピン支持孔83を形成し、可動閉止ピン37を、スプリング91を介し弾性力に抗してピン支持孔83内側へ退避自在に支持した。
【0047】
このため、ピストン9の移動により可動閉止ピン37を開口17へ確実に弾接させることができる。
【0048】
可動閉止ピン37に、ピン支持孔83と内筒5内とを連通させる逃げ通路93を設けた。
【0049】
このため、可動閉止ピン37が開口17に弾接してピン支持孔83内側へ退避するとき、オイルが逃げ通路93から内筒5内側へ排出されて閉じ込められることがなく、可動閉止ピン37の動作を円滑に行わせることができる。
【0050】
内筒5は、ピストン9の移動方向に所定間隔で複数の貫通孔35a,35b,35c,35dを備えた。
【0051】
このため、ピストン9の移動に応じて貫通孔35a,35b,35c,35dからの還流が順次なくなり、流通抵抗により作動ロッド11へ加わる衝撃を緩和することができる。
【0052】
端閉部材13は、外部から回転調節可能な回転部49とこの回転部49の外周に嵌合し内筒5側に固定された固定部51とを備え、回転部49に、一端に開口17を備え他端に回転部49の外周面に開放された調節口61を有する第1の部分オリフィス59を設け、固定部51に、一端が調節口61に対向し他端が液体還流路7に開放され第1の部分オリフィス59と共にオリフィス15を成す第2の部分オリフィス69を設けた。
【0053】
このため、外部から端閉部材13の回転部49を回転操作し、衝撃緩和の程度を、外部制御することができる。
[その他]
貫通孔35a,35b,35c,35dは省略することもできる。オリフィス15は、調節しないタイプにすることもできる。
【符号の説明】
【0054】
1 液体ダンパー装置
3 外筒
5 液体還流路
9 ピストン
11 作動ロッド
13 端閉部材
15 オリフィス
17 開口
35a,35b,35c,35d 貫通孔
37 可動閉止ピン(可動閉止部材)
49 回転部
51 固定部
59 第1の部分オリフィス
61 調節口
69 第2の部分オリフィス
83 ピン支持孔
93 逃げ通路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外筒及びこの外筒内に支持され外筒の内周面との間に液体還流路を形成した内筒と、
この内筒内で往復動可能に配設されたピストンと、
このピストンに一端が結合され他端が前記外筒外へ突出する作動ロッドと、
前記内筒の一端部を閉塞する端閉部材と、
この端閉部材に形成され前記ピストンに対向する開口を前記液体還流路に連通させるオリフィスとを備え、
前記ピストンが移動して前記内筒内の作動液体が前記オリフィスを通り前記液体還流路へ還流して前記作動ロッドへ加わる衝撃を緩和するショックアブソーバであって、
前記ピストン側に、前記開口を当接閉止可能な可動閉止部材を弾性的に支持した、
ことを特徴とする液体ダンパー装置。
【請求項2】
請求項1記載の液体ダンパー装置であって、
前記可動閉止部材は、可動閉止ピンであり、
前記ピストン側に、前記可動閉止ピンのピン支持孔を形成し、
前記可動閉止ピンを、弾性部材を介し弾性力に抗して前記ピン支持孔内側へ退避自在に支持した、
ことを特徴とする液体ダンパー装置。
【請求項3】
請求項2記載の液体ダンパー装置であって、
前記可動閉止ピンとピン支持孔との少なくとも一方に、前記ピン支持孔と前記内筒内とを連通させる逃げ通路を設けた、
ことを特徴とする液体ダンパー装置。
【請求項4】
請求項1〜3の何れかに記載の液体ダンパー装置であって、
前記内筒は、前記ピストンの移動方向に所定間隔で内筒内を前記液体還流路に連通させる複数の貫通孔を備えた、
ことを特徴とする液体ダンパー装置。
【請求項5】
請求項1〜4の何れかに記載の液体ダンパー装置であって、
前記端閉部材は、外部から回転調節可能な回転部とこの回転部の外周に嵌合し前記内筒側に固定された固定部とを備え、
前記回転部に、一端に前記開口を備え他端に前記回転部の外周面に開放された調節口を有する第1の部分オリフィスを設け、
前記固定部に、一端が前記調節口に対向し他端が前記液体還流路に開放され前記第1の部分オリフィスと共に前記オリフィスを成す第2の部分オリフィスを設けた、
ことを特徴とする液体ダンパー装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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