JP2000227135A - ショックアブソーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置された状態で、制御対象物に合わせて衝
撃吸収特性を容易に調整することができると共に、特性
が一定抗力の安定した吸収状態となるよう調整すること
が可能なショックアブソーバを提供する。 【解決手段】 ショックアブソーバ１は、液体が充填さ
れたシリンダ２と、該シリンダ２内を移動可能であると
共に、一端が開放され、他端に端壁３１を有する筒状の
ピストン３と、周壁に、厚み方向に貫通するオリフィス
５７が形成されていると共に、ピストン３の内周面に摺
接する程度の外径で形成され、該ピストン３の移動の
際、ピストン３の内周面が該周壁の外周面に沿って移動
するようにシリンダ２内に固定配設される筒状のガイド
部材５と、該ガイド部材５内に配設され、オリフィス５
７を通過する液体の流量を調整する調整軸６とを具備し
て構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ショックアブソーバに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリンダ内を移動可能なピストン
を有し、該ピストンの移動により、シリンダ内に充填さ
れた液体がオリフィスを通じて流動することにより衝撃
吸収するショックアブソーバが知られている。通常、シ
ョックアブソーバを設置する場所には制限があるため、
その衝撃吸収特性を調整するにあたって、シリンダの外
寸を大きくすることにも限界があり、また、シリンダの
肉厚を薄くして、シリンダ内部の容積を大きくすること
にも耐久性等の点から限界がある。このため、オリフィ
スの数又は孔径を調節することにより、制御対象物に合
わせた特性合わせが行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
特性合わせは、ショックアブソーバの製造段階において
は比較的容易であるものの、完成品を設置後、制御対象
物の変更等により衝撃吸収特性を変化させる場合には、
設置されたショックアブソーバを一旦取り外し、分解し
て作業しなければならず、相当の手間、時間ともにかか
り困難であった。また、オリフィスの開閉を行うスプー
ルを設け、該スプールにより液体の流動を制限して衝撃
吸収特性を調整するものもあるが、オリフィスが複数の
場合に、そのすべてに対応させてスプールを配設したも
のは構造が複雑となる一方、その一部のみに配設したの
では、液体の流量制御が不安定となるため、特性が一定
抗力の安定した吸収状態となるよう調整することが困難
であるという欠点がある。

【０００４】そこで、本発明は、設置された状態で、制
御対象物に合わせて衝撃吸収特性を容易に調整すること
ができると共に、特性が一定抗力の安定した吸収状態と
なるよう調整することが可能なショックアブソーバを提
供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載のショックアブソーバは、
液体が充填されたシリンダと、該シリンダ内を移動可能
であると共に、一端が開放され、他端に端壁を有する筒
状のピストンと、周壁に、厚み方向に貫通するオリフィ
スが形成されていると共に、前記ピストンの内周面に摺
接する程度の外径で形成され、該ピストンの移動の際、
ピストンの内周面が該周壁の外周面に沿って移動するよ
うに前記シリンダ内に固定配設される筒状のガイド部材
と、該ガイド部材内に配設され、前記オリフィスを通過
する液体の流量を調整する調整軸とを具備することを特
徴とする。請求項２に記載のショックアブソーバは、請
求項１記載のショックアブソーバであって、前記調整軸
が、厚み方向に貫通する孔部と、外周面における該孔部
と連通する位置に、幅と深さのいずれか少なくとも一方
が円周方向に沿って異なる形状に形成された溝部とから
なる流量調整部を周壁に有すると共に、前記ガイド部材
内に、軸心を中心として回転可能に、かつ任意の回転位
置で該流量調整部と前記オリフィスとが連通するように
嵌挿されていることを特徴とする。請求項３に記載のシ
ョックアブソーバは、請求項１又は２記載のショックア
ブソーバであって、前記オリフィスが、前記ガイド部材
の長さ方向に沿って複数設けられていることを特徴とす
る。請求項４に記載のショックアブソーバは、請求項３
記載のショックアブソーバであって、前記流量調整部
が、前記調整軸の長さ方向に沿って、かつ各オリフィス
に対応して複数設けられていることを特徴とする。請求
項５に記載のショックアブソーバは、請求項１〜４のい
ずれか１に記載のショックアブソーバであって、前記ピ
ストンの復帰スプリングが、該ピストンの外周面に沿っ
て、前記シリンダ内の底部とピストンの端壁との間に配
設されていることを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図において、符号１は本発
明の一の実施の形態に係るショックアブソーバであり、
シリンダ２、ピストン３、ピストンロッド４、ガイド部
材５、調整軸６を有して構成される。

【０００７】シリンダ２は、筒状に形成され、内部にオ
イル等の液体が充填されると共に、一端２１側が、後述
の調整軸６の一端６１側が挿通される挿通孔を有する閉
塞部材２３により閉塞されている。一方、他端２２側に
は、後述のピストンロッド４をシリンダ２外へ突出させ
るためのピストンロッド挿通孔を有する蓋部材２４が液
密に配設されている。また、他端２２側の内部には、ピ
ストンロッド４を取り囲むようにアキュムレータ２５が
配設されている。

【０００８】ピストン３は、一端（シリンダ２の一端２
１側）が開放されていると共に、他端（シリンダ２の他
端２２側）に、シリンダ２の内径よりも小さい外径を有
する略円形の端壁３１を有する筒状に形成され、その周
壁３２は、端壁３１の外径よりも小さい外径を有してい
る。

【０００９】ピストンロッド４は、一端側が、ピストン
３の端壁３１の略中央に取り付けられると共に、他端側
が、上記した蓋部材２４のピストンロッド挿通孔から外
部に突出して配設されている。なお、上記のピストン３
及びピストンロッド４は、一体に成形してもよいことは
勿論である。

【００１０】ガイド部材５は、図３に示すように、一端
５１側から他端５２側へと向かうに従って、その外径が
階段状に小さくなるよう形成されていると共に、その内
部には、後述の調整軸６が嵌挿される軸受け孔５３を有
する筒状に形成されている。

【００１１】このガイド部材５の最も大きい外径を有す
る部分（大径部）５４は、シリンダ２の一端２１側の内
径と同程度の外径を有しており（図１参照）、かかる大
径部５４には、シリンダ２内に充填される液体の外部へ
の漏れを防止するためのＯリング５４ａが配設されてい
る。

【００１２】ガイド部材５において、大径部５４に隣接
し、大径部５４よりも小さい外径を有する部分５５の周
壁には、かかる部分５５において相対峙する位置に、厚
み方向に貫通する、液体が通過する液体流路５５ａが形
成されている。

【００１３】ガイド部材５の他端５２側に位置する最も
小さい外径を有する部分（小径部）５６は、ピストン３
の内径に摺接する程度の外径を有しており（図１参
照）、かかる小径部５６の周壁には、厚み方向に貫通す
る第１のオリフィス５７が所定の間隔をおいて複数設け
られている。

【００１４】かかる構成のガイド部材５は、図１に示す
ように、シリンダ２の一端２１側からシリンダ２の内部
に挿入され、小径部５６の端部（ガイド部材５の他端５
２）がピストン３の周壁３２内に一部挿入されるように
配置されると共に、大径部５４の周壁に厚み方向に貫通
形成されたネジ穴５４ｂに、シリンダ２の一端２１側の
周壁に厚み方向に貫通形成されたネジ穴２ａに螺合され
る固定ネジ９が螺合されて固定される。これにより、ピ
ストン３が衝撃吸収特性を発揮する方向（シリンダ２の
一端２１側方向）へ移動する際には、ピストン３の内周
面が、ガイド部材５の周壁の外周面（小径部５６の外周
面）に沿って摺接しつつ移動する。

【００１５】調整軸６は、図３に示すように、一端６１
側に、最も大きい外径を有する部分（大径部）６３を有
し、この大径部６３に隣接し、大径部６３よりも小さい
外径を有する部分６４には、シリンダ２内に充填される
液体の外部への漏れを防止するためのＯリング６４ａが
配設されている。

【００１６】調整軸６の他端６２側に位置する最も小さ
い外径を有する部分（小径部）６５は、ガイド部材５の
内部に形成された軸受け孔５３の内径（ガイド部材５の
小径部５６の内径）と同程度の外径を有しており（図１
参照）、かかる小径部６５の周壁には、孔部６８と溝部
６６とから構成される流量調整部が設けられている。こ
の流量調整部は、厚み方向に貫通する孔部６８と、外周
面における該孔部６８と連通する位置に、幅と深さのい
ずれか少なくとも一方が円周方向に沿って異なる形状に
形成された溝部６６とから構成されるものであれば特に
制限されないが、本実施の形態では、以下のように形成
されている。すなわち、流量調整部を構成する孔部６８
は、小径部６５の周壁に、該周壁の長さ方向に沿って所
定の間隔をおいて、厚み方向に貫通して形成される一
方、溝部６６は、小径部６５の周壁の外周面における各
孔部６８と連通する位置に、それぞれ円周方向に沿っ
て、各孔部６８の形成位置が最大深さとなるよう、その
中心が小径部６５の軸心と偏心して複数刻設されている
（図２及び図３参照）。

【００１７】また、小径部６５の内部には、その軸心に
沿って、液体が通過する液体通過孔６７が形成されてい
る。この液体通過孔６７は、大きい内径を有する部分６
７ａと小さい内径を有する部分６７ｂとを有して形成さ
れており、上記の各孔部６７は、小径部６５の周壁を厚
み方向に貫通形成されることで、かかる大きい内径を有
する部分６７ａと連通している。また、小径部６５の周
壁には、小径部６５の内部の小さい内径を有する部分６
７ｂと連通する液体流路６９が厚み方向に貫通して形成
されている。

【００１８】かかる構成の調整軸６は、図１に示すよう
に、小径部６５の周壁に設けられた孔部６８と溝部６６
とからなる流量調整部が、ガイド部材５の小径部５６の
周壁に形成されたオリフィス５７と対向するように、ガ
イド部材５の一端５１側からガイド部材５の軸受け孔５
３に嵌挿され、ガイド部材５の大径部５４のネジ穴５４
ａに螺合される固定ネジ９により、調整軸６の大径部６
３が押さえ付けられるようにして固定される。但し、調
整軸６は、固定ネジ９を緩めることにより固定状態が解
除され、ガイド部材５の軸受け孔５３内で、その軸心を
中心として回転可能であると共に、任意の回転位置で固
定された場合でも、溝部６６が小径部５５の周壁の円周
方向に沿って刻設されているため、該溝部６６と孔部６
８からなる流量調整部とガイド部材５のオリフィス５７
とが連通した状態となっている（図４（ｂ）参照）。

【００１９】なお、調整軸６の液体通過孔６７の大きい
内径を有する部分６７ａと小さい内径を有する部分６７
ｂとの境界部には、液体の流動を制御する球状のボール
弁８が配置され、また、液体通過孔６７の大きい内径を
有する部分６７ａには、ボール弁８の動きを規制するス
トッパ７が配設されている。このストッパ７は、ヘッド
部７１とピン部７２からなる断面略Ｔ字状に形成され、
ヘッド部７１には、液体が通過する液体流路７３が形成
されている。

【００２０】ここで、符号１０は、衝撃吸収特性を発揮
する方向（シリンダ２の一端２１側方向）に移動したピ
ストン３を原位置に復帰させるための復帰スプリングで
ある。この復帰スプリング１０は、コイルスプリングか
らなり、一端をシリンダ２内の底部、すなわち、ガイド
部材５において、大径部５４に隣接し、大径部５４より
も小さい外径を有する部分５５の端面に当接させ、他端
をピストン３の端壁３１に当接させて、ピストン３の外
周面（周壁３２の外周面）に沿って配設されており、常
時、ピストン３を衝撃吸収特性を発揮しない方向（シリ
ンダ２の他端２２側方向）に付勢している。

【００２１】上記のように構成されるショックアブソー
バ１によれば、ピストンロッド４の他端に制御対象物が
当接するなどして、ピストンロッド４が押圧されると、
ピストン３はシリンダ２の一端２１側方向へ移動する。
このとき、ピストン３は、周壁３２の内周面がガイド部
材５の小径部５６の外周面に摺接しつつ、かつ周壁３２
内の液体を圧縮しつつ移動する。これにより、ピストン
３の周壁３２内の液体は、ストッパ７のヘッド部７１に
形成された液体流路７３を通じて調整軸６の小径部６５
の内部に形成された液体通過孔６７に流れ込む。

【００２２】液体通過孔６７には、その大きい内径を有
する部分６７ａと小さい内径を有する部分６７ｂとの境
界部に、液体の流動を制御する球状のボール弁８が配置
されているが、このボール弁８は、ピストン３の周壁３
２内の液体が、液体通過孔６７の大きい内径を有する部
分６７ａに流れ込む際の圧力により移動して、図１に示
すように、かかる大きい内径を有する部分６７ａと小さ
い内径を有する部分６７ｂとの境界部を閉塞する。この
ため、液体通過孔６７の大きい内径を有する部分６７ａ
に流れ込む液体は、調整軸６の小径部６５の周壁に設け
られた流量調整部を構成する孔部６８を通じて調整軸６
の小径部６５の外周面に刻設された溝部６６内に流れ込
み、さらに、ガイド部材５の小径部５６の周壁に形成さ
れたオリフィス５７を通じてガイド部材５の外部へと流
出する。そして、この流出した液体は、シリンダ２の内
周面に沿ってシリンダ２の他端２２側方向（ピストン３
の端壁３１の後方）へと流動し、アキュムレータ２５に
も蓄積される。

【００２３】このように、液体が、調整軸６の流量調整
部（孔部６８及び溝部６６）とガイド部材５のオリフィ
ス５７を通過する際の動圧抵抗によりピストン３及びピ
ストンロッド４の動きはゆっくりしたものとなり、制御
対象物の衝撃を緩和する。

【００２４】ピストン３が、シリンダ２内において、シ
リンダ２の一端２１側方向へさらに移動していくと、そ
れに伴ってガイド部材５の小径部５６の周壁に設けられ
ている複数のオリフィス５７が、ピストン３の周壁３２
の内周面により、ピストン３の開放端寄りに設けられて
いるものから順に閉塞されていく。従って、作用する抵
抗は徐々に大きくなる。そして、すべてのオリフィス５
７が閉塞されると、シリンダ２内の液体の流動が行われ
なくなり、ロック状態となる。

【００２５】一方、制御対象物の負荷がピストンロッド
４から除去されると、復帰スプリング１０により、ピス
トン３がシリンダ２の他端２２側方向へ移動する。これ
により、オリフィス５７の閉塞状態が解除され、ピスト
ン３の端壁３１の後方に蓄積されていた液体が、オリフ
ィス５７及び流量調整部（孔部６８及び溝部６６）を経
由してピストン３の周壁３２内に流れ込む。

【００２６】また、それと同時に、調整軸６の液体通過
孔６７の大きい内径を有する部分６７ａの内部が負圧と
なるため、ボール弁８がストッパ７のピン部７２の先端
に当接するように移動して、液体通過孔６７の大きい内
径を有する部分６７ａと小さい内径を有する部分６７ｂ
との境界部が開放される。これにより、液体は、ガイド
部材５及び調整軸６にそれぞれ設けられた液体流路５５
ａ，６９をも経由してピストン３の周壁３２内に流れ込
む。その結果、ピストン３とピストンロッド４は速やか
に原位置に復帰する。

【００２７】また更に、ショックアブソーバ１によれ
ば、所定の設置場所に設置後においても、設置された状
態で調整軸６を所定の角度回転させるだけで、制御対象
物に合わせて衝撃吸収特性を容易に調整することができ
る。すなわち、図２及び図４（ａ）に示すように、調整
軸６の流量調整部を構成する孔部６８の位置を、ガイド
部材５のオリフィス５７に対して対向するように配置し
た場合には、オリフィス５７に対して溝部６６の深い部
位を通じて液体が流れ込むため、この際に生じる動圧抵
抗は比較的小さくなる。その結果、ショックアブソーバ
１の発揮する衝撃吸収特性もそれに対応して小さなもの
となる。

【００２８】一方、図４（ｂ）に示すように、調整軸６
をガイド部材５内において所定の角度、例えば、反時計
回り方向に約４５°回転させ、調整軸５の流量調整部を
構成する孔部６８の位置を、ガイド部材５のオリフィス
５７に対してずらした状態に配置した場合には、オリフ
ィス５７に対して溝部６６の浅い部位を通じて液体が流
れ込むため、それにより、流動する液体の流量が上記の
場合より制限される。すなわち、図４（ａ）に示した場
合に比べ、この際に生じる動圧抵抗が大きくなり、その
結果、ショックアブソーバ１の発揮する衝撃吸収特性も
それに対応して大きなものとなる。また、この場合に、
調整軸６の流量調整部（孔部６８及び溝部６６）によ
り、ガイド部材５に設けられた複数のオリフィス５７の
すべてに対して、均一な流量調整を行うことができるた
め、ショックアブソーバ１の発揮する衝撃吸収特性を一
定抗力の安定した吸収状態となるよう調整することがで
きる。

【００２９】なお、上記した実施の形態では、調整軸６
の溝部６６の深さを円周方向に沿って変化させることに
より、衝撃吸収特性を変更可能としているが、溝部６６
の幅を円周方向に変化させる手段を採用してもよいこと
は勿論である。また、調整軸６は、上記した構成に限定
されるものではない。すなわち、調整軸６は、ガイド部
材５に形成されるオリフィス５７を通過する液体の流量
を調整することができるものであればよく、例えば、調
整軸６の周壁において、オリフィス５７に対応する位置
に、厚み方向に貫通する孔部を設け、該孔部の開口部と
オリフィス５７の開口部とが一致するときに、オリフィ
ス５７を通過する液体の流量が最大となる一方、軸心を
中心として調整軸６を回転させ、該孔部の開口部とオリ
フィス５７の開口部とをずらすことにより、オリフィス
５７を通過する液体の流量を制限する構成としてもよ
い。

【００３０】

【発明の効果】本発明のショックアブソーバは、液体が
充填されたシリンダと、該シリンダ内を移動可能である
と共に、一端が開放され、他端に端壁を有する筒状のピ
ストンと、周壁に、厚み方向に貫通するオリフィスが形
成されていると共に、前記ピストンの内周面に摺接する
程度の外径で形成され、該ピストンの移動の際、ピスト
ンの内周面が該周壁の外周面に沿って移動するように前
記シリンダ内に固定配設される筒状のガイド部材と、該
ガイド部材内に配設され、前記オリフィスを通過する液
体の流量を調整する調整軸とを具備して構成されてい
る。これにより、所定の設置場所に設置後においても、
設置された状態で、調整軸を所定の角度回転させるだけ
で、制御対象物に合わせて衝撃吸収特性を容易に調整す
ることができる。また、前記オリフィスが、前記ガイド
部材の長さ方向に沿って複数設けられている場合でも、
前記オリフィスを通過する液体の流量を調整する調整
軸、例えば、前記ガイド部材内に、軸心を中心として回
転可能に、かつ任意の回転位置で流量調整部が該各オリ
フィスと連通するように嵌挿される調整軸を備えること
により、各オリフィスのすべてに対して、均一な流量調
整をすることができる。その結果、衝撃吸収特性が一定
抗力の安定した吸収状態となるよう調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一の実施の形態に係るショックアブ
ソーバを示す断面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】 ガイド部材、調整軸の分解側面図である。

【図４】 ショックアブソーバの作用を説明するための
断面図である。

【符号の説明】

１ ショックアブソーバ ２ シリンダ ３ ピストン ４ ピストンロッド ５ ガイド部材 ５７ オリフィス ６ 調整軸 ６６ 溝部 ６８ 孔部 ７ ストッパ ８ ボール弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体が充填されたシリンダと、 該シリンダ内を移動可能であると共に、一端が開放さ
   れ、他端に端壁を有する筒状のピストンと、 周壁に、厚み方向に貫通するオリフィスが形成されてい
   ると共に、前記ピストンの内周面に摺接する程度の外径
   で形成され、該ピストンの移動の際、ピストンの内周面
   が該周壁の外周面に沿って移動するように前記シリンダ
   内に固定配設される筒状のガイド部材と、 該ガイド部材内に配設され、前記オリフィスを通過する
   液体の流量を調整する調整軸とを具備することを特徴と
   するショックアブソーバ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のショックアブソーバであ
   って、前記調整軸が、厚み方向に貫通する孔部と、外周
   面における該孔部と連通する位置に、幅と深さのいずれ
   か少なくとも一方が円周方向に沿って異なる形状に形成
   された溝部とからなる流量調整部を周壁に有すると共
   に、前記ガイド部材内に、軸心を中心として回転可能
   に、かつ任意の回転位置で該流量調整部と前記オリフィ
   スとが連通するように嵌挿されていることを特徴とする
   ショックアブソーバ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のショックアブソー
   バであって、前記オリフィスが、前記ガイド部材の長さ
   方向に沿って複数設けられていることを特徴とするショ
   ックアブソーバ。
4. 【請求項４】 請求項３記載のショックアブソーバであ
   って、前記流量調整部が、前記調整軸の長さ方向に沿っ
   て、かつ各オリフィスに対応して複数設けられているこ
   とを特徴とするショックアブソーバ。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１に記載のショ
   ックアブソーバであって、前記ピストンの復帰スプリン
   グが、該ピストンの外周面に沿って、前記シリンダ内の
   底部とピストンの端壁との間に配設されていることを特
   徴とするショックアブソーバ。