JP2001065511A - シリンダの緩衝リング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実用に耐え得る程度の充分な耐久性を有する
とともに衝撃音の発生を確実に抑制することができる緩
衝リングが存在しない。 【解決手段】 シリンダ11の両端部に装着されたエンド
カバー13、14及び、ピストン15それぞれの対向面のうち
の一方に装着されて、それぞれの対向面のうちの他方と
当接することによってエンドカバー13、14及びピストン
15が衝突した際の衝撃エネルギーを緩和する緩衝リング
10である。この緩衝リング10は、対向面のうちの一方に
装着されるベース部材10a と、ベース部材10a のエンド
カバー13、14又はピストン15との当接面に、ピストン15
の往復移動方向と略平行な方向へ向けて互いに独立して
形成された複数の突出部25を備える。この複数の突出部
25は、いずれも、板状の外形を有する環状突起22、23、
24を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダの緩衝リ
ングに関する。より具体的には、本発明は、例えば空気
圧シリンダ等の流体圧シリンダのストロークエンドにお
いてピストンとエンドカバーとが衝突した際の衝撃エネ
ルギーを緩和することによって、シリンダの損傷や衝突
時の衝撃音の発生をともに低減することができるシリン
ダの緩衝リングに関する。

【０００２】

【従来の技術】内部に往復移動自在に嵌めこまれたピス
トンと、両端部に装着されたエンドカバーとを有する流
体圧シリンダは、動作時に、ストロークエンドにおいて
ピストンがエンドカバーに衝突し、衝撃エネルギーが発
生する。従来より、このピストンとエンドカバーとの衝
突による衝撃エネルギーを吸収若しくは低減するための
様々な技術が知られている。

【０００３】このような技術の一つとして、専用のクッ
ションパッキンとクッションカラーとを用いてシリンダ
をシールすることによって、排気ポートへの空気の排出
を遮断することにより発生するクッション圧を利用し
て、ストロークエンドにおけるピストンの運動エネルギ
ーを緩衝する技術がある。しかし、この技術は、クッシ
ョンストローク及び排気絞りそれぞれの設定値によっ
て、吸収できるエネルギーの大きさが支配されることか
ら、比較的小径のシリンダに対しては、吸収できるエネ
ルギーを充分に確保できず、適用できない。

【０００４】図11および図12は、いずれも、比較的小径
のシリンダにおける衝撃エネルギーを低減する技術を示
す説明図であって、図11はこの技術を適用したシリンダ
１の一例を一部切断するとともに簡略化して示す説明
図、図12はこのシリンダ１の一例の縦断面図である。

【０００５】図11および図12に示すように、この技術で
は、シリンダ１を構成するピストン２のエンドカバー
３、４に対する対向面2a、2aに、合成ゴムからなるワッ
シャー状の緩衝リング５、５を装着する。緩衝リング５
のエンドカバー３、４との当接面5aには、十字型に溝5b
が形成されている。そして、ピストン２とエンドカバー
３、４との衝突時における緩衝リング５、５の圧縮変形
によって、ピストン２とエンドカバー３、４との衝突に
よる衝撃力を低減する。この技術は、用いる緩衝リング
５、５の構造が簡単であることから、口径が40mm以下の
比較的小径のシリンダ１に適用される。しかし、この技
術は、緩衝リング５、５とエンドカバー３、４との接触
を単一平面で発生させることにより緩衝リング５、５を
僅かに圧縮変形させるものであることから、十分な緩衝
効果を得られ難い。このため、この技術を、比較的高速
・高負荷作動のシリンダ１’に対して適用すると、ピス
トン２とエンドカバー３、４との衝突に起因して衝撃音
が発生するという問題があった。

【０００６】近年の自動機械装置等では１台の機械装置
に数十本の空気圧シリンダを使用しているものも珍しく
ない。このため、１本のシリンダ１の緩衝音はたとえ軽
微であっても、全体として発生する衝撃音は相当大きく
なってしまう。

【０００７】そこで、実用新案登録第2531830 号 (実開
平３−43139 号公報) では、緩衝リングのピストン又は
エンドカバーとの当接面に外向きの環状のリップを形成
することにより、ピストンとエンドカバーとの衝突時
に、このリップとピストン又はエンドカバーとの間に密
閉空間を形成し、ピストンの移動に伴うこの密閉空間の
体積変化によって発生するクッション圧によって、ピス
トンとエンドカバーとの衝突による衝撃エネルギーおよ
び衝撃音を低減する技術が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】実用新案登録第253183
0 号 (実開平３−43139 号公報) により開示された環状
のリップを有する緩衝リングを用いれば、衝撃音の発生
は抑制される。しかし、本発明者らの知見によれば、外
向きの環状のリップは薄肉であることから、エンドカバ
ーとの衝突を多数回繰り返して行われると、リップが疲
労してその付け根部に亀裂等の損傷が早期に発生してし
まうことがわかった。このため、このリップを有する緩
衝リングは、実用に耐え得る程度の耐久性を有さない。

【０００９】なお、環状のリップを厚肉化すると耐久性
は向上するものの、シリンダの作動条件によって衝撃音
が発生してしまう。

【００１０】すなわち、従来の技術では、実用に耐え得
る程度の充分な耐久性を有するとともに衝撃音の発生を
確実に抑制することができる緩衝リングを提供すること
は、できなかった。

【００１１】ここに、本発明の目的は、実用に耐え得る
程度の充分な耐久性を有するとともに衝撃音の発生を確
実に抑制することができる緩衝リングを提供することで
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、特に緩衝
時に衝撃音を発生することがない充分な緩衝機能と、実
用に耐え得る程度の充分な耐久性とをともに有する緩衝
リングを提供するために、従来のクッションシール機構
について再度検討を重ねた結果、衝撃音は、合成ゴムか
らなる略ワッシャー状の緩衝リングの硬度を低くするこ
と、すなわち柔らかくすることにより弾性変形能を増加
することによって、低減されるものの、繰り返しの圧縮
変形により歪みが発生し易くなり、緩衝リングの周辺部
から損傷が早期に発生してしまうことを知見した。

【００１３】そこで、本発明者らは、さらに検討を重ね
た結果、緩衝リングのエンドカバーとの当接面に、リッ
プ状ではなく、ピストンの往復移動方向と略平行な方向
へ向けて互いに独立した複数の突出部を形成することに
より、上記課題を解決することができることを知見し
て、本発明を完成した。

【００１４】本発明は、シリンダの両端部に装着された
エンドカバー及び、このシリンダの内部に往復移動自在
に嵌め込まれたピストンそれぞれの対向面のうちの一方
に装着されて、エンドカバーおよびピストンそれぞれの
対向面のうちの他方と当接することによってエンドカバ
ー及びピストンが衝突した際の衝撃エネルギーを緩和す
る緩衝リングであって、エンドカバーおよびピストンそ
れぞれの対向面のうちの一方に装着されるベース部材
と、このベース部材のエンドカバー又はピストンとの当
接面に、ピストンの往復移動方向と略平行な方向へ向け
て互いに独立して形成された複数の突出部とを備えるこ
とを特徴とするシリンダの緩衝リングである。

【００１５】この本発明にかかるシリンダの緩衝リング
では、(i) 複数の突出部が、いずれも、板状又は柱状の
外形を有すること、(ii)複数の突出部が、当接面に、環
状又は放射状に配列されること、(iii) 複数の突出部そ
れぞれのピストンの往復移動方向と略平行な方向への高
さ及び幅の少なくとも一方が、互いに異なること、(iv)
複数の突出部が、いずれも、先端側に向かうにつれて厚
さが薄くなること、(v) 当接面の反対側に位置する平面
のうちの、突出部の形成位置と一致する位置に、凹部が
形成されること、(vi)当接面の反対側に位置する平面の
うちの、突出部の形成位置からずれた位置に、突出部の
延設方向と略反対方向へ向けて互いに独立して複数の突
出部が形成されること、および(vii) ベース部材が、環
状の外形を有するとともに、エンドカバーおよびピスト
ンそれぞれの対向面のうちの一方に接触するベース部
と、ピストンの作動方向と平行な方向についてベース部
よりも対向面のうちの他方に接近した位置に存在する当
接部とを交互に備えるように、屈曲して形成されること
のうちの少なくとも一つを具備することが、望ましい。

【００１６】さらに、これらの本発明にかかるシリンダ
の緩衝リングのベース部材の縁部、又は、ベース部材の
当接面の反対側に位置する平面に設けた突出部の縁部に
は、エンドカバー又はピストンに形成された取付け溝に
係止されるフランジが設けられることが、望ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】(第１実施形態)以下、本発明にか
かるシリンダの緩衝リングの実施の形態を、添付図面を
参照しながら詳細に説明する。なお、以降の実施形態の
説明は、シリンダがエアシリンダである場合を例にと
る。

【００１８】図１は、本実施形態の緩衝リング10を装着
されたエアシリンダ11の構成を、一部切断するとともに
簡略化して示す説明図である。また、図２は、このエア
シリンダ11の縦断面図である。

【００１９】図１および図２に示すように、このエアシ
リンダ11は、シリンダチューブ12と、エンドカバー13、
14と、ピストン15と、緩衝リング10とを備える。以下、
これらのエアシリンダ11の構成要素について順次説明す
る。

【００２０】[シリンダチューブ12]シリンダチューブ12
は、中空円筒状の管体である。このシリンダチューブ12
は、両端側にエンドカバー13、14を装着されるととも
に、内部にピストン15を軸方向へ向けて移動自在に収容
する。なお、本実施形態のシリンダチューブ12の口径は
32mmである。

【００２１】これ以外のシリンダチューブ12の構成は、
公知のシリンダチューブと同様であるため、これ以上の
説明は省略する。本実施形態におけるシリンダチューブ
12は、以上のように構成される。

【００２２】[エンドカバー13、14]シリンダチューブ12
の一方の端部には中空円筒状のエンドカバー (ロッドカ
バー)13 が適宜手段により装着される。また、シリンダ
チューブ12の他方の端部にも円筒状のエンドカバー (ヘ
ッドカバー)14 が適宜手段により装着される。

【００２３】エンドカバー13の内周面には軸受け16が装
着される。これにより、エンドカバー13は、後述するピ
ストンロッド15a をその軸方向へ移動自在に支持する。
また、軸受け16の装着部の外側には、流体圧力を密封す
るための合成ゴム製のシール部材17が装着される。な
お、図１では、図面を簡略化して理解を容易にするた
め、軸受け16及びシール部材17は省略してある。

【００２４】一方、エンドカバー14の内部には、シリン
ダチューブ12内への空気の供給および排出するととも
に、ピストンロッド15a にピストン15を固定するための
ナット15c を収容するための空間14a が形成される。

【００２５】エンドカバー13のシリンダチューブ12側の
平面13a は、後述する緩衝リング10が当接する当接面と
して機能する。一方、エンドカバー14のシリンダチュー
ブ12側の平面14a も、後述する緩衝リング10が当接する
当接面として機能する。

【００２６】これ以外のエンドカバー13、14の構成は、
公知のエンドカバー13、14と同様であるため、これ以上
の説明は省略する。本実施形態におけるエンドカバー1
3、14は、以上のように構成される。

【００２７】[ピストン15]シリンダチューブ12の内部に
は、ピストン15が収容される。ピストン15は、ピストン
ロッド15a の一方の端部側に形成された小径部15b が貫
通して装着される。この小径部15b の端部には、ナット
15c がねじ止めされる。これにより、ピストン15は、ピ
ストンロッド15a に固定される。

【００２８】シリンダチューブ12の内周面には、軸受け
18が装着される。これにより、ピストン15は、シリンダ
チューブ12により、ピストンロッド15a の軸方向へ移動
自在に装着される。軸受け18の装着部の内側には、ゴム
製のシール部材19が装着される。なお、図１では、図面
を簡略化して理解を容易にするため、軸受け18は簡略化
して示すとともに、シール部材19は省略してある。

【００２９】これ以外のピストン15の構成は、公知のピ
ストンと同様であるため、これ以上の説明は省略する。
本実施形態におけるピストン15は、以上のように構成さ
れる。

【００３０】[緩衝リング10]ピストン15のエンドカバー
13側の平面20、およびピストン15のエンドカバー14側の
平面21には、合成ゴムにより環状に構成された緩衝リン
グ10が装着される。

【００３１】図３は、本実施形態の緩衝リング10の説明
図であり、図３(a) は平面図、図３(b) は図３(a) のＡ
−Ａ断面図である。図１〜図３にそれぞれ示すように、
エアシリンダ11の緩衝リング10は、円環状のベース部材
10a を有する。この緩衝リング10は、ピストン15のエン
ドカバー13側の平面20に、後述する手段により装着され
る。

【００３２】この緩衝リング10のエンドカバー13、14側
の平面10b には、板状部材からなる環状突起22、23、24
が設けられる。本実施形態では、３つの環状突起22〜24
により突出部25が構成されているが、１以上の環状突起
により突出部25を構成してもよい。環状突起22〜24は、
いずれも、ピストン15の往復移動方向と略平行な方向へ
向けて、互いに離れて独立して延設される。

【００３３】各環状突起22、23、24は、図３(a) に示す
ように、緩衝リング10の中心位置Ｏを中心として略同心
円状に配置されており、中心位置Ｏに対して互いに90度
ピッチで切欠き部を有する。すなわち、環状突起22〜24
は、いずれも、互いに独立して延設された４つの四半円
状の環状突起によって、環状に構成される。

【００３４】また、図３(a) および図３(b) に示すよう
に、各環状突起22、23、24それぞれのピストン15の往復
移動方向と略平行な方向への高さおよび幅は、ともに、
互いに異なるように設定される。

【００３５】なお、本実施形態では、各環状突起22、2
3、24の厚さは、ピストン15の往復移動方向と略平行な
方向について略一定としたが、これとは異なり、いずれ
も、先端側に向かうにつれて厚さが薄くなるように設定
してもよい。これにより、衝突時の接触面積が段階的
に、あるいは点接触または線接触から徐々に広い面接触
になるように、増加する。このため、衝撃音の発生をさ
らに低減できる。

【００３６】環状突起22〜24を形成された緩衝リング10
は、例えば、合成ゴム、熱可塑性エラストマー (例えば
ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー
等)の弾性材料が適宜選択される。また、この緩衝リン
グ10は、金型による圧縮成型や射出成型等の加工方法に
よって、製造される。

【００３７】緩衝リング10は、ピストン15のエンドカバ
ー13側の平面20、およびピストン15のエンドカバー14側
の平面21に、適宜手段により装着される。本実施形態の
緩衝リング10は、以上のように構成される。

【００３８】次に、本実施形態の緩衝リング10を装着さ
れたエアシリンダ11の動作を説明する。図１および図２
において、図示しないエアー供給装置からシリンダチュ
ーブ12の内部へエアーを供給すると、ピストン15はエン
ドカバー13へ向けて移動する。そして、ストロークエン
ドにおいてピストン15がエンドカバー13に衝突する。こ
の際、本実施形態では、ピストン15のエンドカバー13側
の平面20に設けられた緩衝リング10が、エンドカバー13
の当接面13a に衝突する。

【００３９】ここで、緩衝リング10のエンドカバー13側
の平面10b には高さが異なる環状突起22、23、24が形成
されているため、最も高さの高い環状突起22が当接面13
a に衝突する。ピストン15がエンドカバー13へ向けてさ
らに移動すると、当接面13aに衝突した環状突起22は変
形し続けて緩衝作用を奏するとともに、環状突起23が当
接面13a に衝突する。ピストン15がエンドカバー13へ向
けてさらに移動すると、当接面13a に衝突した環状突起
22および23はともに変形し続けて緩衝作用を奏するとと
もに、環状突起24が当接面13a に衝突する。ピストン15
がエンドカバー13へ向けてさらに移動すると、当接面13
a に衝突した環状突起22〜24はいずれも変形し続けて緩
衝作用を奏する。

【００４０】このようにして、本実施形態によれば、緩
衝リング10がエンドカバー13、14の対向面13a 、14a と
当接することによって、環状突起22、23、24の全てが有
する弾性力だけにより、エンドカバー13、14にピストン
15が衝突した際の衝撃エネルギーが緩和される。このた
め、本実施形態の緩衝リング10によれば、充分な緩衝作
用が得られ、衝撃エネルギーおよび衝撃音が充分に低減
される。

【００４１】また、本実施形態によれば、環状突起22〜
24はいずれも、ピストン15の往復移動方向と略平行な方
向へ向けて設けられているため、環状突起22〜24の付け
根部に作用する剪断応力が抑制される。このため、エン
ドカバー13との衝突を多数回繰り返して行われても、環
状突起22〜24が疲労してその付け根部に亀裂等の損傷が
早期に発生することがない。このため、本実施形態の緩
衝リング10は、実用に耐え得る程度の充分な耐久性を有
する。

【００４２】さらに、本実施形態によれば、ピストン15
がエンドカバー13に接近するに伴って、環状突起22〜24
が順次エンドカバー13に衝突する。これにより、本実施
形態の緩衝リング10は、衝突の初期には小さな緩衝作用
を奏し、徐々にその緩衝作用を増加する。このため、衝
突エネルギーを分散させて吸収することができ、ピスト
ン15の移動速度を円滑に低減できるため、ピストン15等
に作用する余分な外力を可及的に低減できる。このた
め、本実施形態の緩衝リング10は、エアシリンダ11の寿
命低下を抑制することもできる。

【００４３】この本実施形態の緩衝リング10を使用した
エアシリンダ11と、図11および図12に示す従来の緩衝リ
ング５を用いたエアシリンダ１とについて、作動時の衝
撃音を比較した。なお、本実施形態の緩衝リング10およ
び図11に示す従来の緩衝リング５は、いずれも、硬さ92
(JIS Hs)のポリウレタンエラストマー材料により製作し
た。

【００４４】その結果、エアシリンダ11の衝撃音は65〜
70dBであったのに対し、エアシリンダ１の衝撃音は78〜
82dbであった。なお、エアシリンダ１の衝撃音は比較的
高い周波数の音であったのに対し、エアシリンダ11の衝
撃音は低い周波数の音であった。また、エアシリンダ11
は、1000万回の使用にも充分に耐え、使用回数の増加に
起因した作動音の上昇は、２〜３db程度であった。

【００４５】このようにして、本実施形態によれば、実
用に耐え得る程度の充分な耐久性を有するとともに衝撃
音の発生を確実に抑制することができる緩衝リング10が
提供される。

【００４６】（第２実施形態）次に、本発明にかかる緩
衝リングの第２実施形態を説明する。なお、以降の各実
施形態の説明では、前述した第１実施形態と相違する部
分についてだけ説明することとし、共通する部分につい
ては同一の図中符号を付すことにより、重複する説明を
省略する。

【００４７】図４は、本実施形態の緩衝リング10−１の
説明図であり、図４(a) は平面図、図４(b) は図４(a)
のＡ−Ａ断面図である。同図に示すように、本実施形態
の緩衝リング10−１には、ベース部材10a のエンドカバ
ー13、14側の平面10b に、柱状部材からなる柱状突起26
a 〜26c が設けられる。本実施形態では、高さが異なる
３種の柱状突起26a 〜26c により突出部25−１が構成さ
れているが、２種以上の柱状突起により突出部25−１を
構成してもよい。柱状突起26a 〜26c は、いずれも、ピ
ストン15の往復移動方向と略平行な方向へ向けて、互い
に離れて独立して延設される。

【００４８】各柱状突起26a 〜26c は、図４(a) に示す
ように、緩衝リング10−１の中心位置Ｏを中心として円
弧状に配置される。また、図４(a) および図４(b) に示
すように、各柱状突起26a 〜26d それぞれのピストン15
の往復移動方向と略平行な方向への高さは、互いに異な
るように設定される。

【００４９】緩衝リング10−１の側面には、円環状に取
付けフランジ27が形成される。また、ピストン15の端部
には、図４(b) に一点鎖線で示すように、取付けフラン
ジ27を引っかけて緩く嵌め込むための係止部15d が設け
られる。これにより、緩衝リング10−１はピストン15の
端面20に取り付けられる。

【００５０】このように、本実施形態の緩衝リング10−
１では、従来からの平ワッシャー状の緩衝リングと同様
に、その内周面をピストンロッド15a に軽く嵌着させた
り、緩衝リングの押さえリングにより取付けることもで
きるが、ピストン15またはエンドカバー13、14の端部
に、径方向に開口部がある取付溝である係止部15d を設
け、緩衝リング10−１の外縁部に設けた取付けフランジ
27を係止部15d に引っ掛けて取付けることが、装着作業
を簡単にできることから、望ましい。本実施形態の緩衝
リング10−１は、以上のように構成される。

【００５１】この本実施形態の緩衝リング10−１によれ
ば、緩衝リング10−１がエンドカバー13、14の対向面13
a 、14a と当接することによって、各柱状突起26a 〜26
c の全てが有する弾性力だけにより、エンドカバー13、
14にピストン15が衝突した際の衝撃エネルギーが緩和さ
れる。このため、本実施形態の緩衝リング10−１によれ
ば、充分な緩衝作用が得られ、衝撃エネルギーおよび衝
撃音が充分に低減される。

【００５２】また、本実施形態によれば、各柱状突起26
a 〜26c はいずれも、ピストン15の往復移動方向と略平
行な方向へ向けて設けられているため、柱状突起26a 〜
26cの付け根部に作用する剪断応力が抑制される。この
ため、エンドカバー13との衝突を多数回繰り返して行わ
れても、柱状突起26a 〜26c が疲労してその付け根部に
亀裂等の損傷が早期に発生することがない。このため、
本実施形態の緩衝リング10−１は、実用に耐え得る程度
の充分な耐久性を有する。

【００５３】さらに、本実施形態によれば、ピストン15
がエンドカバー13に接近するに伴って、柱状突起26a 〜
26c が順次エンドカバー13に衝突する。これにより、本
実施形態の緩衝リング10−１は、衝突の初期には小さな
緩衝作用を奏し、徐々にその緩衝作用を増加する。この
ため、ピストン15の移動速度を円滑に低減でき、ピスト
ン15等に作用する余分な外力を、可及的低減できる。こ
のため、本実施形態の緩衝リング10−１は、エアシリン
ダ11の寿命低下を抑制することもできる。

【００５４】このようにして、本実施形態によれば、実
用に耐え得る程度の充分な耐久性を有するとともに衝撃
音の発生を確実に抑制することができる緩衝リング10−
１が提供される。

【００５５】（第３実施形態）図５は、本実施形態の緩
衝リング10−２の説明図であり、図５(a) は平面図、図
５(b) は図５(a) のＡ−Ａ断面図である。

【００５６】同図に示すように、本実施形態の緩衝リン
グ10−２のベース部材10a には、エンドカバー13、14側
の平面10b に、柱状部材からなる柱状突起28が設けられ
る。本実施形態では、８つの柱状突起28により突出部25
−２が構成されているが、柱状突起28の設置数は２以上
であればよい。柱状突起28は、いずれも、ピストン15の
往復移動方向と略平行な方向へ向けて、互いに離れて独
立して延設される。

【００５７】各柱状突起28は、図５(a) に示すように、
緩衝リング10−１の中心位置Ｏから放射状に配置され
る。また、８つの柱状突起28は、図５(a) に示すよう
に、緩衝リング10−１の中心位置Ｏを中心として円弧状
に配列される。また、図５(a) および図５(b) に示すよ
うに、各柱状突起28それぞれのピストン15の往復移動方
向と略平行な方向への高さは、いずれも等しく設定され
る。

【００５８】なお、本実施形態では、各柱状突起28それ
ぞれの外形は、ピストン15の往復移動方向と略平行な方
向について略一定としたが、これとは異なり、いずれ
も、先端側に向かうにつれて外形が小さくなるように設
定してもよい。これにより、衝突時の接触面積が段階的
に増加する。このため、衝突音の発生をさらに低減でき
る。

【００５９】本実施形態の緩衝リング10−２は、以上の
ように構成される。この本実施形態の緩衝リング10−２
によっても、第１実施形態の緩衝リング10や第２実施形
態の緩衝リング10−１と同様の効果を奏することができ
る。

【００６０】（第４実施形態）図６は、本実施形態の緩
衝リング10−３の説明図であり、図６(a) は上面図、図
６(b) は図６(a) のＡ−Ａ断面図、図６(c) は下面図で
ある。

【００６１】本実施形態は、図１〜図３に示す第１実施
形態の緩衝リング10を改良したものである。すなわち、
本実施形態の緩衝リング10−３では、環状リング22〜24
が形成されるベース部材10a の当接面10b の反対側に位
置する平面10c のうちで、環状リング22〜24の形成位置
と一致する位置に、環状の凹部30が形成されている。

【００６２】これにより、ピストン15がエンドカバー13
に衝突する際の衝撃を、環状リング22〜24の変形だけで
はなく、凹部30の曲げ変形によっても吸収することがで
きる。このため、本実施形態の緩衝リング10−３によれ
ば、ピストン15の作動方向の変形量 (クッションストロ
ーク) を大きくすることができ、衝撃エネルギーをより
スムーズに吸収することができる。

【００６３】（第５実施形態）図７は、本実施形態の緩
衝リング10−４の説明図であり、図７(a) は上面図、図
７(b) は図７(a) のＡ−Ａ断面図、図７(c) は下面図で
ある。

【００６４】本実施形態の緩衝リング10−４は、図６に
示す第４実施形態の緩衝リング10−３を改良したもので
あり、ベース部材10a の当接面10b の反対側に位置する
平面10c に形成される凹部30を、環状リング22〜24にそ
れぞれ対応する３つの凹部30a 〜30c に分けて形成し
た。

【００６５】これにより、凹部30a 〜30c の曲げ変形
を、環状リング22〜24の変形に対応させて、より大きく
確保することができ、ピストン15の作動方向の変形量を
より大きくすることができる。

【００６６】（第６実施形態）図８は、本実施形態の緩
衝リング10−５の説明図であり、図８(a) は上面図、図
８(b) は図８(a) のＡ−Ａ断面図、図８(c) は下面図で
ある。本実施形態の緩衝リング10−５は、図４に示す緩
衝リング10−１を改良したものである。

【００６７】すなわち、本実施形態では、ベース部材10
a の当接面10b に、先端側に向かうにつれて外形が小さ
くなる柱状突起26a'〜26c'を配置するとともに、柱状突
起26a'〜26c'が形成される当接面10b の反対側に位置す
る平面10c のうちで、柱状突起26a'〜26c'の形成位置と
一致する位置に、環状の凹部31a 〜31c が形成されてい
る。

【００６８】これにより、衝突時の接触面積が段階的に
増加するため、衝突エネルギーを分散させて吸収するこ
とができ、衝突音の発生をさらに低減できるとともに、
凹部31a 〜31c の曲げ変形を、柱状突起26a'〜26c'の変
形に対応させて、より大きく確保することができ、ピス
トン15の作動方向の変形量をより大きくすることができ
る。

【００６９】（第７実施形態）図９は、本実施形態の緩
衝リング10−６の説明図であり、図９(a) は上面図、図
９(b) は図９(a) のＡ−Ａ断面図、図９(c) は下面図で
ある。

【００７０】本実施形態の緩衝リング10−６は、ベース
部材10a の両方の平面10b および10c のいずれにも、突
出部を設けたものである。すなわち、図10(a) 〜図10
(c) に示すように、平面10b には、矩形の平面形状を有
する突出部34a 、34b 、34c 、34d が90度間隔で円弧状
に配置される。一方、平面10c には、突出部34a 〜34d
それぞれの形成位置から45度ずれた位置に、突出部34a
〜34d の延設方向と略反対方向へ向けて互いに独立し
て、円形の平面形状を有する突出部35a 〜35d が90度間
隔で円弧状に配置される。

【００７１】すなわち、この緩衝リング10−６では、ベ
ース部材10a の一方の当接面10b と、他方の当接面10c
とに、円周方向について突出部34a 〜34d 、突出部35a
〜35d が交互に配置されている。

【００７２】突出部34a 〜34d や突出部35a 〜35d を形
成された緩衝リング10−６は、前述した第１実施形態〜
第６実施形態と同様に、例えば、合成ゴム、熱可塑性エ
ラストマー (例えばポリウレタンエラストマー、ポリエ
ステルエラストマー等) の弾性材料が適宜選択される。

【００７３】また、突出部34a 〜34d の外縁部には、緩
衝リング10−６をピストン15の端部に設けられた係止部
15d に嵌着するためのフランジ37a 〜37d が設けられて
いる。緩衝リング10−６は、フランジ37a 〜37d を係止
部15d に嵌着されることにより、ピストン15のエンドカ
バー13側の平面20に取り付けられる。

【００７４】また、この緩衝リング10−６は、金型によ
る圧縮成型や射出成型等の加工方法が用いられて製造さ
れるが、構造が簡単であるために金型の加工も容易であ
り、製造コストも低減される。

【００７５】このため、例えば、突出部34a 〜34d がエ
ンドカバー13の当接面13a に当接すると、突出部35a 〜
35d によってピストン15の当接面20から離れて配置され
たベース部材10a を、円周方向に屈曲させる。これによ
り、突出部35a 〜35d のピストン15の作動方向への変形
量 (クッションストローク) を大きく確保することがで
き、衝撃エネルギーをよりスムーズに吸収することがで
き、極めて優れた緩衝機能および消音特性をともに有す
る。

【００７６】なお、第２実施形態のように突出部34a 〜
34d や突出部35a 〜35d の高さや幅を変えて設定するこ
とや、第６実施形態のように突出部34a 〜34d や突出部
35a〜35d の先端側に向かうにつれて外形が小さくなる
ように設定することによっても、突出部35a 〜35d のピ
ストン15の作動方向への変形量 (クッションストロー
ク) をよりいっそう大きく確保することができ、衝撃エ
ネルギーをよりスムーズに吸収することができる。

【００７７】(第８実施形態)図10は、本実施形態の緩衝
リング10−７を、その中心線を含む平面で切断したもの
を示す斜視図である。なお、図９におけるハッチング面
は切断面を示す。同図に示すように、本実施形態の緩衝
リング10−７のベース部材10a が、環状の外形を呈す
る。

【００７８】このベース部材10a には、ピストン15のエ
ンドカバー13、14側の平面20に接触するベース部32a
と、ピストン15の作動方向 (図９における両矢印方向)
と平行な方向についてベース部32a よりもエンドカバー
13、14に接近した位置に存在する当接部32b とを交互に
備えるように、屈曲して形成されている。

【００７９】そして、この緩衝リング10−７は、シリン
ダ11の両端部に装着されたエンドカバー13、14及び、シ
リンダ11の内部に往復移動自在に嵌め込まれたピストン
15それぞれの対向面のうちの一方に装着されて、それぞ
れの対向面のうちの他方と当接することによってエンド
カバー13、14及びピストン15が衝突した際の衝撃エネル
ギーを緩和する。

【００８０】つまり、本実施形態の緩衝リング10−７に
よれば、ピストン15がエンドカバー13、14に衝突する
と、エンドカバー13、14からの押圧力により付勢された
当接部32b が、隣接する二つのベース部32a の間に形成
された空間33へ変位する。本実施形態の緩衝リング10−
７は、このように曲げ変形することにより、ピストン15
がエンドカバー13、14に衝突した際の衝突エネルギーを
吸収する。換言すると、本実施形態の緩衝リング10−７
は、ベース部材10a をウエーブワッシャー状に構成して
あり、ピストン15がエンドカバー13、14に衝突すると、
ウエーブ形状から平板状に変形することにより、衝突エ
ネルギーを吸収する。

【００８１】この本実施形態の緩衝リング10−７によっ
ても、前述した各実施形態の緩衝リング10〜10−６と同
様の作用効果を奏することができる。なお、図10に示す
例では、ベース部32a と当接部32b とは直線状に接続し
て構成したが、図10におけるＢ部を適当な曲率の曲線部
としてもよい。これにより、緩衝リング10−７の変形を
より円滑にすることができるとともに、Ｂ部における変
形時の応力集中を緩和でき、緩衝リング10−７の耐久性
を向上できる。

【００８２】(変形形態)各実施形態の説明では、シリン
ダがエアシリンダである場合を例にとった。しかし、本
発明はこの形態には限定されず、エアシリンダ以外の他
の流体圧シリンダにも同様に適用できる。

【００８３】また、各実施形態の説明では、複数の突出
部が当接面に環状または放射状に配列された場合を例に
とった。しかし、本発明はこれらの形態には限定され
ず、例えば網目状に配列された場合にも、等しく適用さ
れる。

【００８４】また、各実施形態の説明では、突出部の高
さを変更した場合を例にとった。しかし、本発明はこの
形態には限定されず、突出部の高さとともに幅、或いは
幅だけを変更してもよい。

【００８５】さらに、各実施形態の説明では、本発明に
かかる緩衝リングをピストンに取り付けた場合を例にと
った。しかし、本発明はこの形態には限定されず、本発
明にかかる緩衝リングをエンドカバーに取り付ける場合
にも、同様に適用される。

【００８６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
り、実用に耐え得る程度の充分な耐久性を有するととも
に衝撃音の発生を確実に抑制することができるシリンダ
の緩衝リングを提供することができた。かかる効果を有
する本発明の意義は、極めて著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の緩衝リングを装着されたエアシ
リンダの構成を、一部切断するとともに簡略化して示す
説明図である。

【図２】第１実施形態の緩衝リングを装着されたエアシ
リンダの縦断面図である。

【図３】第１実施形態の緩衝リングの説明図であり、図
３(a) は平面図、図３(b) は図３(a) のＡ−Ａ断面図で
ある。

【図４】第２実施形態の緩衝リングの説明図であり、図
４(a) は平面図、図４(b) は図４(a) のＡ−Ａ断面図で
ある。

【図５】第３実施形態の緩衝リングの説明図であり、図
５(a) は平面図、図５(b) は図５(a) のＡ−Ａ断面図で
ある。

【図６】第４実施形態の緩衝リングの説明図であり、図
６(a) は上面図、図６(b) は図６(a) のＡ−Ａ断面図、
図６(c) は下面図である。

【図７】第５実施形態の緩衝リングの説明図であり、図
７(a) は上面図、図７(b) は図７(a) のＡ−Ａ断面図、
図７(c) は下面図である。

【図８】第６実施形態の緩衝リングの説明図であり、図
８(a) は上面図、図８(b) は図８(a) のＡ−Ａ断面図、
図８(c) は下面図である。

【図９】第７実施形態の緩衝リングの説明図であり、図
９(a) は上面図、図９(b) は図８(a) のＡ−Ａ断面図、
図９(c) は下面図である。

【図１０】第８実施形態の緩衝リングを、その中心線を
含む平面で切断したものを示す斜視図である。

【図１１】比較的小径のシリンダにおける衝撃エネルギ
ーを低減する技術を示す説明図であって、この技術を適
用したシリンダの一例を一部切断するとともに簡略化し
て示す説明図である。

【図１２】比較的小径のシリンダにおける衝撃エネルギ
ーを低減する技術を示す説明図であって、このシリンダ
の一例の縦断面図である。

【符号の説明】

10 緩衝リング 10a 緩衝部材 10b 、10c 当接面 11 シリンダ 13、14 エンドカバー 15 ピストン 22、23、24 環状突起 25、26、28、32、34、35 突出部 30、30a 〜30c 、31a 〜31c 凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 孝悦 東京都墨田区錦糸４丁目17番６号 株式会 社阪上製作所内 (72)発明者 武藤 大 千葉県船橋市北本町２丁目２番１号 株式 会社阪上製作所船橋工場内 Ｆターム(参考） 3H081 AA03 BB01 CC15 EE28 FF19 3J069 AA50 CC05 CC06

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダの両端部に装着されたエンドカ
   バー及び、該シリンダの内部に往復移動自在に嵌め込ま
   れたピストンそれぞれの対向面のうちの一方に装着され
   て、前記それぞれの対向面のうちの他方と当接すること
   によって前記エンドカバー及び前記ピストンが衝突した
   際の衝撃エネルギーを緩和する緩衝リングであって、 前記対向面のうちの一方に装着されるベース部材と、 該ベース部材の前記エンドカバー又は前記ピストンとの
   当接面に、前記ピストンの往復移動方向と略平行な方向
   へ向けて互いに独立して形成された複数の突出部とを備
   えることを特徴とするシリンダの緩衝リング。
2. 【請求項２】 前記複数の突出部は、いずれも、板状又
   は柱状の外形を有する請求項１に記載されたシリンダの
   緩衝リング。
3. 【請求項３】 前記複数の突出部は、前記当接面に、環
   状又は放射状に配列される請求項１又は請求項２に記載
   されたシリンダの緩衝リング。
4. 【請求項４】 前記複数の突出部それぞれの前記ピスト
   ンの往復移動方向と略平行な方向への高さ及び／又は幅
   は、互いに異なる請求項１から請求項３までのいずれか
   １項に記載されたシリンダの緩衝リング。
5. 【請求項５】 前記複数の突出部は、いずれも、先端側
   に向かうにつれて厚さが薄くなる請求項１から請求項４
   までのいずれか１項に記載されたシリンダの緩衝リン
   グ。
6. 【請求項６】 前記当接面の反対側に位置する平面のう
   ちの、前記突出部の形成位置と一致する位置に、凹部が
   形成される請求項１から請求項５までのいずれか１項に
   記載されたシリンダの緩衝リング。
7. 【請求項７】 前記当接面の反対側に位置する平面のう
   ちの、前記突出部の形成位置からずれた位置に、該突出
   部の延設方向と略反対方向へ向けて互いに独立して複数
   の突出部が形成される請求項１から請求項６までのいず
   れか１項に記載されたシリンダの緩衝リング。
8. 【請求項８】 前記ベース部材は、環状の外形を有する
   とともに、前記対向面のうちの一方に接触するベース部
   と、前記ピストンの作動方向と平行な方向について前記
   ベース部よりも前記対向面のうちの他方に接近した位置
   に存在する当接部とを交互に備えるように、屈曲して形
   成される請求項１から請求項７までのいずれか１項に記
   載されたシリンダの緩衝リング。
9. 【請求項９】 前記ベース部材の縁部、又は、前記当接
   面の反対側に位置する平面に設けた突出部の縁部には、
   前記エンドカバー又は前記ピストンに形成された取付け
   溝に係止されるフランジが設けられる請求項１から請求
   項８までのいずれか１項に記載されたシリンダの緩衝リ
   ング。