JP2007263363A - ショックアブソーバ - Google Patents

Abstract

【課題】往復動機器により駆動される往復動ロッドにショックアブソーバを同軸状に取り付けるようにし、衝撃吸収時に往復動ロッドに曲げモーメントが加わらないようにする。
【解決手段】ショックアブソーバは中空ロッド１２とこれの外側に中空ロッド１２に対して相対的に軸方向に移動自在に装着される外筒体１３とを有し、これらの間には収容空間１５が形成される。外筒体１３には相対的に中空ロッド１２の一端部側に向かわせる方向のばね力が圧縮コイルばね２８により加えられる。中空ロッド１２には収容空間１５を２つの液体室３１、液体室３２に仕切る環状ピストン３０が設けられ、外筒体１３に相対的に中空ロッド１２の他端部側に向かわせる衝撃力が加わったときには液体室３１から液体室３２に隙間３４を介して液体が流れて環状ピストン３０には制動力が加えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は移動部材を停止する際に移動部材の衝撃力を緩和するショックアブソーバに関する。

油圧や空気圧により往復動ロッドつまりピストンロッドを駆動する流体圧シリンダにおいては、往復動ロッドのストローク端で往復動ロッドを停止させるときに、往復動ロッドやこれにより駆動される被駆動部材などの移動部材に衝撃が加わることになる。その衝撃を緩和するために、樹脂製のダンパやエアークッション、油圧クッション、ショックアブソーバなどの緩衝器が用いられており、移動部材が緩衝器を介して固定側の部材に衝突するようにしている。

例えば、空気圧シリンダの往復動ロッドにより電子部品や治具を搬送する場合に、緩衝器が空気圧シリンダに設けられていないと、電子部品等の被搬送物つまり被駆動部材が往復動ロッドのストローク端で衝撃を受け、被搬送物が意図しない所に移動したり、破壊されたり、落下したりすることになるだけでなく、大きな振動が発生して空気圧シリンダやこれを含めた電子部品製造装置の寿命が短くなる。このようなストローク端での衝撃を緩和するために前述の緩衝器が空気圧シリンダに設けられている。緩衝器を設けることなく、被搬送物の落下等を防止するために、搬送速度を落とすようにすると、電子部品製造装置の稼働率が低下することになり、被搬送物をしっかりと移動部材に固定するための部材を用いると、装置全体が大型化することになる。

緩衝器としてのショックアブソーバは、高速移動する被搬送物を停止させたり、高荷重の被搬送物の移動を停止させるために使用されることが多く、ショックアブソーバには筒状ケースの端部からロッドを突出させるようにしたタイプのものがある（特許文献１参照）。

このタイプのショックアブソーバを用いて空気圧シリンダにより駆動される往復動ロッドのストローク端での衝撃を吸収する場合には、シリンダ本体の側面にショックアブソーバを取り付ける一方、ショックアブソーバのロッドが衝突するストッパを往復動ロッドに取り付けることになる。

図１０はシリンダ本体１とこれに設けられたガイドレール２に往復動自在に装着される往復動テーブル３とを有する従来のスライドテーブル型の空気圧シリンダを示す斜視図である。図１０に示すように、シリンダ本体１に設けられた往復動ロッド４を連結部材３ａを介して往復動テーブル３に連結し、往復動ロッド４により往復動テーブル３を駆動するようにした空気圧シリンダにおいては、往復動ロッド４や往復動テーブル３のストローク端での衝撃を吸収するために、ショックアブソーバ５ａ，５ｂをブラケット６ａ，６ｂを介してシリンダ本体１に取り付けるとともに、往復動テーブル３にはショックアブソーバ５ａ，５ｂのロッド７ａ，７ｂが衝突するストッパ８を取り付けるようにしている。

また、ショックアブソーバ５ａ，５ｂが往復動テーブル３に取り付けられる場合には、シリンダ本体１にショックアブソーバ５ａ，５ｂのロッド７ａ，７ｂが衝突するストッパを取り付けることになる。いずれの場合にも、ロッド７ａ，７ｂがショックアブソーバ５ａ，５ｂの筒状ケース内に後退移動しながら往復動テーブル３の衝撃を吸収することになる。

このようなタイプのショックアブソーバは、筒状ケースの中がシリコーンオイルなどからなる液体が満たされ、衝突時に後退移動したロッドを元の位置に復帰させるためにばね等が筒状ケースの中に組み込まれている。
実開昭６１−５５５３０号公報

従来のショックアブソーバを空気圧シリンダなどの往復動機器の衝撃吸収に使用する場合、上述のようにショックアブソーバをシリンダ本体に取り付ける場合でも往復動テーブルに取り付ける場合でも、シリンダ本体の軸心から離してショックアブソーバを取り付けている。このため、ショックアブソーバは、往復動テーブルの横あるいは上面にはみ出した位置や空気圧シリンダの側面に取り付けられることになる。

したがって、ショックアブソーバは空気圧シリンダの軸心から外れた位置で衝撃を吸収することになるので、衝撃吸収時に往復動テーブルや往復動ロッドには曲げモーメントが加わることになり、往復動テーブルを支持するガイドレールにも曲げモーメントが加わることになる。このため、シリンダ本体、往復動テーブルおよびガイドレールの強度を上げる必要がある。

図１０に示すように、ショックアブソーバ５ａ，５ｂをシリンダ本体１に取り付ける場合には、ロッド７ａ，７ｂに衝突するストッパ８を往復動テーブル３に取り付ける必要があり、ショックアブソーバ５ａ，５ｂを往復動テーブル３に取り付ける場合には、ロッド７ａ，７ｂに衝突するストッパ８をシリンダ本体１に取り付ける必要がある。このため、空気圧シリンダの部品点数が多くなりかつ装置が大型化されることになる。さらに、往復動ロッドにストッパを取り付けて、ショックアブソーバをシリンダ本体の外面に取り付ける場合には、ショックアブソーバのロッドに往復動ロッドが確実に衝突するように、往復動ロッドの回り止めをシリンダ本体に設ける必要がある。

一方、衝撃吸収時に空気圧シリンダの往復動ロッドに曲げモーメントが加わらないように往復動ロッドに同軸状にショックアブソーバを配置するには、シリンダ本体にブラケットなどの固定治具を取り付けて、この固定治具を介してショックアブソーバをシリンダ本体に取り付ける必要があり、固定治具がシリンダ本体の周囲に突出するので、スペース効率が悪くなる。

本発明の目的は、空気圧シリンダなどの往復動機器により駆動される往復動ロッドにショックアブソーバを同軸状に取り付けるようにし、衝撃吸収時に往復動ロッドに曲げモーメントが加わらないようにすることにある。

本発明の他の目的は、ショックアブソーバを往復動ロッドに直接取り付けるようにし、ショックアブソーバを取り付けるための固定治具やショックアブソーバに衝突するストッパを不要とし往復動機器の製造コストを低減することにある。

本発明の他の目的は、ショックアブソーバを往復動ロッドに直接取り付けるようにして往復動機器の周囲の省スペース化を図ることにある。

本発明の他の目的は、往復動ロッドに対するショックアブソーバの軸方向の取付位置を調整することにより往復動ロッドのストロークを調整することができるようにすることにある。

本発明のショックアブソーバは、往復動機器本体に設けられた往復動ロッドの停止時における衝撃を緩和するショックアブソーバであって、取付孔が形成され前記往復動ロッドが同軸状に取り付けられる中空ロッドと、前記中空ロッドの外側に前記中空ロッドに対して相対的に軸方向に移動自在に同軸状に装着される外筒体と、前記中空ロッドの外側に設けられ、前記中空ロッドと前記外筒体との間に形成されて液体を収容する空間を第１の液体室と第２の液体室とに仕切るとともに前記中空ロッドの前記外筒体に対する衝撃吸収移動時に前記第１の液体室から前記第２の液体室への液体の流れに抵抗力を加える環状ピストンと、前記第１の液体室内に設けられ、前記中空ロッドを衝撃吸収前の元の位置に復帰させる復帰手段とを有することを特徴とする。

本発明のショックアブソーバにおいて、前記環状ピストンは前記中空ロッドの外側に一体に設けられ、前記外筒体の内周面と前記環状ピストンとの間に前記第１の液体室と前記第２の液体室とを連通させる隙間を形成することを特徴とする。

本発明のショックアブソーバは、前記第２の液体室から前記第１の液体室への液体の流れを許容し、前記第１の液体室から前記第２の液体室への液体の流れを阻止するチェッキ弁を前記環状ピストンに設けることを特徴とする。

本発明のショックアブソーバにおいて、前記環状ピストンは前記中空ロッドの外側に前記中空ロッドに対して軸方向に摺動自在に設けられ、前記環状ピストンの外周面と前記外筒体の内周面との間に前記第１の液体室から前記第２の液体室への液体の流れに抵抗力を加える外側の隙間を形成し、前記環状ピストンの内周面と前記中空ロッドの外周面との間に前記外側の隙間よりも隙間寸法が大きく、前記第２の液体室から前記第１の液体室に前記外側の隙間とともに液体を案内する内側の隙間を形成することを特徴とする。

本発明のショックアブソーバは、往復動機器本体に設けられた往復動ロッドの停止時における衝撃を緩和するショックアブソーバであって、取付孔が形成され前記往復動ロッドが同軸状に取り付けられる中空ロッドと、前記中空ロッドの外側に前記中空ロッドに対して相対的に軸方向に移動自在に同軸状に装着される外筒体と、前記外筒体の内側に固定され、前記外筒体との間で連通隙間を形成する中間筒体と、前記中間筒体の内周面に摺動自在に前記中空ロッドの外側に設けられ、前記中空ロッドと前記外筒体との間に形成されて液体を収容する空間を第１の液体室と第２の液体室とに仕切る環状ピストンと、前記中間筒体に形成され、前記中空ロッドの前記外筒体に対する衝撃吸収移動に伴って前記連通隙間と前記第１の液体室との連通面積が小さくなるオリフィスと、前記第１の液体室内に設けられ、前記中空ロッドを衝撃吸収前の元の位置に復帰させる復帰手段とを有することを特徴とする。

本発明のショックアブソーバは、前記往復動ロッドに形成された雄ねじにねじ結合する雌ねじを前記取付孔に形成することを特徴とする。

本発明のショックアブソーバは、前記第２の液体室から前記第１の液体室への液体の流れを許容し、前記第１の液体室から前記第２の液体室への液体の流れを阻止するチェッキ弁を前記環状ピストンに設けることを特徴とする。

本発明のショックアブソーバは、前記外筒体の衝突端部に前記往復動ロッドを駆動する往復動機器本体に当接するストライカーを装着することを特徴とする。

本発明のショックアブソーバは、前記第２の液体室に液体を吸収するアキュムレータを組み込むことを特徴とする。

本発明によれば、ショックアブソーバは往復動ロッドに同軸状に固定されるので、往復動ロッドのストローク端において外筒体が往復動機器本体に衝突して中空ロッドに対して軸方向に相対移動しながら衝撃を吸収する際に、ショックアブソーバから往復動ロッドには曲げモーメントが加わることがない。これにより、空気圧シリンダ等の往復動機器本体やこれにより駆動される部材の剛性ないし強度を高めることが不要となり、往復動機器の小型化、軽量化を達成することができる。

本発明によれば、ショックアブソーバを往復動機器本体に取り付けるための部材やショックアブソーバのロッドが衝突するストッパを往復動部材に取り付けることが不要となり、往復動機器の製造コストを低減することができるとともに、往復動機器周囲のスペースを有効に活用することができる。

本発明によれば、中空ロッドの取付孔に雌ねじを設けて往復動ロッドに中空ロッドをねじ結合することによって、ショックアブソーバの往復動ロッドに対する軸方向位置を調整することができ、往復動ロッドのストローク調整を容易に行うことができる。

本発明のショックアブソーバは、空気圧により往復動ロッドを駆動する空気圧シリンダの往復動ロッドに取り付けることができ、その場合には往復動ロッドが回転しても衝撃を吸収することができる。さらに、本発明のショックアブソーバは、空気圧シリンダとこれに摺動自在に装着された往復動テーブルとを有するスライドテーブル型の空気圧シリンダにおいて空気圧により駆動されて往復動テーブルを駆動するための往復動ロッドに取り付けて、往復動テーブルに加わる衝撃を吸収することができる。

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１および図２は本発明の一実施の形態であるショックアブソーバを示す断面図であり、図１はショックアブソーバの不作動状態を示し、図２はショックアブソーバの作動状態を示す。図３は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

図１および図２に示すように、このショックアブソーバ１０ａは中心部に取付孔１１が形成された中空ロッド１２と、この中空ロッド１２の外側に中空ロッド１２に対して軸方向に相対的に移動自在に装着される外筒体１３とを有している。外筒体１３の両端部には開口部１４ａ，１４ｂが設けられており、中空ロッド１２は外筒体１３内を貫通するようにして外筒体１３に対して軸方向に相対的に移動自在となっている。

外筒体１３の内径は中空ロッド１２の外径よりも大きい部分を有しており、中空ロッド１２の外周面と外筒体１３の内周面との間には、液体を収容する収容空間１５が形成され、この収容空間１５内にはシリコーンオイルが液体Ｌとして収容されるようになっている。外筒体１３の一端部にはストッパ１６が径方向内方に突出して外筒体１３と一体に形成され、ストッパ１６の軸方向内側には外筒体１３と中空ロッド１２との間から液体Ｌが外部に漏出するのを防止するためにロッドパッキン１７がシール材として組み込まれている。外筒体１３の他端部の開口部１４ｂ内には環状のプラグ１８が取り付けられ、このプラグ１８には外筒体１３の端面に当接するフランジ１９が設けられるとともに、プラグ１８と中空ロッド１２との間から液体Ｌが外部に漏出するのを防止するＯリング２１と、プラグ１８と外筒体１３との間から液体Ｌが外部に漏出するのを防止するＯリング２２とがプラグ１８に設けられた環状溝にそれぞれシール材として組み込まれている。

外筒体１３の一方の開口部１４ａには樹脂により形成された環状のストライカー２３が固定され、このストライカー２３とストッパ１６との間にはカラー２４が嵌合され、プラグ１８の内側にはカラー２５が嵌合されており、それぞれのカラー２４，２５の内周面に中空ロッド１２の外周面が摺動接触するようになっている。

中空ロッド１２の外側には環状のばね受け２６が中空ロッド１２の外面に形成された径方向の段差に当接して固定され、ばね受け２６に対向するように環状のばね受け２７が外筒体１３の内側に外筒体１３の内面に形成された径方向の段差に当接して固定されている。両方のばね受け２６，２７の間には圧縮コイルばね２８が復帰手段として組み込まれている。この圧縮コイルばね２８によって、外筒体１３にはこれを中空ロッド１２の一端部側つまり図１および図２においては左端部側に向かわせる復帰方向のばね力が加えられ、中空ロッド１２にはこれを外筒体１３の他端部側つまり図１および図２において右端部側に向かわせる復帰方向のばね力が加えられることになる。このように、中空ロッド１２と外筒体１３とには相互に軸方向逆向きにばね力が加えられている。

中空ロッド１２にはその外周面から外方に突出してストッパ２９が設けられており、圧縮コイルばね２８による中空ロッド１２と外筒体１３の相互に逆方向の相対移動限の位置は、ストッパ２９とプラグ１８との当接により規制されるようになっている。

ストッパ２９とばね受け２６との間には環状ピストン３０が装着されており、環状ピストン３０により収容空間１５は、圧縮コイルばね２８を収容するばね室としての第１の液体室３１と、外筒体１３の開口部１４ｂ側の第２の液体室３２とに仕切られている。環状ピストン３０は中空ロッド１２に対して非接触状態であるとともに外筒体１３に対しても非接触状態であるフローティング状態となって収容空間１５内に配置されており、環状ピストン３０の中空ロッド１２および外筒体１３に対するストロークの範囲内においては、環状ピストン３０の内径は中空ロッド１２の外径よりも大きく設定され、環状ピストン３０の外径は外筒体１３の内径よりも小さく設定されている。これにより、環状ピストン３０の内面と中空ロッド１２の外面との間には液体連通用の内側の隙間３３が形成され、環状ピストン３０の外面と外筒体１３の内面との間には液体連通用の外側の隙間３４が形成され、これらの隙間３３，３４を介して第１の液体室３１と第２の液体室３２は相互に連通されるようになっている。

内側の隙間３３の径方向の寸法は外側の隙間３４の径方向の寸法よりも大きく設定されており、隙間３３は広い隙間となり隙間３４は狭い隙間となっている。環状ピストン３０の内側端面つまりばね受け２６と対向する端面には、図３に示すように、放射状に延びる複数のスリット３５が形成されており、環状ピストン３０の内側端面がばね受け２６と接触しても、スリット３５を介して液体Ｌが隙間３３内に流入するようになっている。

したがって、図１に示すようにショックアブソーバ１０ａに外力として衝撃力が加わっていないとき、つまりショックアブソーバの不作動状態のときには、圧縮コイルばね２８のばね力により、図１に示すように、外筒体１３は中空ロッド１２に対してストッパ２９とプラグ１８とが当接する移動限位置まで中空ロッド１２の左端部側に移動し、中空ロッド１２は外筒体１３に対してその右端部側に移動限位置まで移動することになる。ショックアブソーバ１０ａが上述のように不作動状態となって、外筒体１３が中空ロッド１２の左端部側に位置するときには、外筒体１３のストライカー２３は中空ロッド１２の左端部よりも迫り出す迫り出し端部となり、中空ロッド１２の右端部は外筒体１３の右端部よりも迫り出す迫り出し端部となるように、中空ロッド１２と外筒体１３の長さが設定されている。

図１および図２に示す場合には、中空ロッド１２の全長は、外筒体１３のストライカー２３を含めた長さよりも長く設定されており、ショックアブソーバ１０ａの不作動状態のもとでは、中空ロッド１２の右端部が外筒体１３の右端部よりも軸方向外方に突出した状態となるが、図１に示す不作動状態のもとで、中空ロッド１２の図１における右端面がプラグ１８のフランジ１９の端面にほぼ一致する位置となるか、これよりも軸方向内側となる長さに中空ロッド１２を設定するようにしても良い。

一方、外筒体１３に固定されたストライカー２３に図示しない衝突部材が衝突して外力が加わりショックアブソーバ１０ａが作動状態になると、図２に示すように、外筒体１３はばね力と後述の抵抗力に抗して相対的に中空ロッド１２の右端部側に向けてストライカー２３の端面２３ａと中空ロッド１２の端面１２ａとが一致する位置まで移動する。この過程では環状ピストン３０は液体Ｌの流れに押されてストッパ２９に当たった状態で中空ロッド１２とともに移動することになる。この移動過程ではばね力と後述の抵抗力により外筒体１３と中空ロッド１２とに加わる衝撃力エネルギーが吸収されるとともに、外側の狭い隙間３４を介して第１の液体室３１から第２の液体室３２に液体Ｌが流れることになり、第２の液体室３２に入り込む液体Ｌの流れには隙間３４により抵抗力が加えられるので、外筒体１３の中空ロッド１２に対する相対移動には制動力が加えられる。これにより、衝突部材が外筒体１３に衝突することによる外筒体１３から中空ロッド１２に伝達される衝撃力が緩衝される。また、この移動過程では環状ピストン３０は液体Ｌの流れに押されてストッパ２９に密着しているから環状ピストン３０とストッパ２９の間には隙間はない。したがって、液体Ｌは内側の隙間３３を介して流れることなく、外側の狭い隙間３４を介して流れることになる。

ショックアブソーバ１０ａに対する衝突部材の衝突が解除されると、外筒体１３と中空ロッド１２の軸方向の相対位置は、図２に示す作動状態から図１に示す不作動状態にばね力により戻ることになる。この移動過程においては、第２の液体室３２から第１の液体室３１に向かう液体Ｌによって環状ピストン３０はばね受け２６側へ移動する。したがって、環状ピストン３０はストッパ２９から離れた状態となって、ばね受け２６に押されて外筒体１３の右端部側に向けて移動することになる。このときには、外側の隙間３４とスリット３５を介して内側の隙間３３とから液体Ｌが第２の液体室３２から第１の液体室３１に流入することになるので、環状ピストン３０には不作動状態から作動状態に移動するときのような大きな抵抗力が制動力となって加わらず、迅速に作動状態から図１に示す不作動状態に復帰する。

このように、環状ピストン３０の内側と外側に径方向の隙間寸法が相違する大小の隙間３３，３４を形成して環状ピストン３０をフローティング状態とすることにより、環状ピストン３０が不作動状態から作動状態に移動するときと、逆方向に移動するときとでは、環状ピストン３０に液体Ｌにより加えられる抵抗力に差を持たせるようにしているが、内側の隙間３３を設けることなく、環状ピストン３０を中空ロッド１２の外周面に固定するようにしても良い。その場合には、環状ピストン３０に軸方向に孔を形成し、その孔に逆止弁を組み込むことにより、図示する場合と同様に環状ピストン３０に加えられる抵抗力に差を持たせるようにすることができる。さらには、ばね受け２６を設けることなく、圧縮コイルばね２８をばね受け２７と環状ピストン３０との間に装着して環状ピストン３０に圧縮コイルばね２８の端部を当接させるようにしても良い。

上述のように、外筒体１３内には中空ロッド１２が貫通して装着されており、ショックアブソーバ１０ａの作動時には、中空ロッド１２の端面１２ａがストライカー２３の端面２３ａと一致する位置まで外筒体１３に対して相対移動し、中空ロッド１２の右端部が外筒体１３の右端部内に入り込むように相対移動するので、収容空間１５内の容積は中空ロッド１２と外筒体１３との軸方向相対位置がどの位置に移動してもほぼ一定である。したがって、中空ロッド１２の軸方向相対移動に際しては収容空間１５内の容積は変化しない。

中空ロッド１２の取付孔１１には雌ねじ３６（連結部）が形成されており、ショックアブソーバ１０ａは、取付孔１１内を貫通する空気圧シリンダ等の往復動ロッドに雌ねじ３６の部分でねじ結合される。このように、中空ロッド１２は往復動ロッドにねじ結合されて往復動ロッドに連結されるようになっている。ただし、取付孔１１に雌ねじ３６を設けることなく、中空ロッド１２を往復動ロッドにピンやボルトなどを用いて取り付けるようにしても良い。また、中空ロッド１２は作動時に往復動ロッドと一体に移動するように往復動ロッドに取り付けられていれば良く、取付孔１１を貫通孔として往復動ロッドに対して緩く嵌合させるようにしても良い。その場合には、往復動ロッドの先端にナット等の取付部材を設けてショックアブソーバが外れないようにし、ショックアブソーバの作動時には取付部材によって中空ロッド１２を往復動ロッドとともに軸方向に移動することになる。

図４は本発明の他の実施の形態であるショックアブソーバ１０ｂを示す断面図であり、図５は本発明の更に他の実施の形態であるショックアブソーバ１０ｃを示す断面図であり、図６は本発明のさらに他の実施の形態であるショックアブソーバ１０ｄを示す断面図である。図７は本発明の更に他の実施の形態であるショックアブソーバ１０ｅを示す断面図である。それぞれのショックアブソーバ１０ｂ〜１０ｅの基本構造は図１および図２に示したものと同様であり、図４〜図７においては図１および図２に示した部材と共通の機能を有する部材には同一の符号が付されている。

図４に示すショックアブソーバ１０ｂにおいては、中空ロッド１２に環状ピストン３０が一体に設けられており、外筒体１３の内部に中間筒体３７が固定されている。この中間筒体３７は外筒体１３の開口部１４ｂ側に形成された径方向の段差に突き当てられる突き当て部３８が形成されるとともに環状ピストン３０が当接するストッパ面３９が形成された円筒形状の基部３７ａを有し、基部３７ａには開口部１４ａに向けて延びる管状のガイド部３７ｂが一体に設けられている。ガイド部３７ｂの内周面には環状ピストン３０の外周面が接触しており、環状ピストン３０はガイド部３７ｂの内周面に接触してこれに案内されて軸方向に移動するようになっている。

中間筒体３７はこの内周面に接触する環状ピストン３０とともに収容空間１５を第１と第２の２つの液体室３１，３２に区画形成し、さらに、中間筒体３７と外筒体１３との間には２つの液体室３１，３２を相互に連通させる連通隙間４０が形成されている。連通隙間４０を介して２つの液体室３１，３２を相互に連通させるために、ガイド部３７ｂには第１の液体室３１と連通隙間４０とを連通させる複数のオリフィス４１が貫通孔により形成され、基部３７ａには第２の液体室３２と連通隙間４０とを連通させる複数の連通孔４２が形成されている。

したがって、ショックアブソーバの作動時に、中空ロッド１２が外筒体１３に対して図４において左側に相対移動するに伴って、環状ピストン３０により閉塞されるオリフィス４１の数が増加する。つまり、連通隙間４０を介して第１の液体室３１と第２の液体室３２とを連通させるためのオリフィス４１の数が低下する。これにより、ショックアブソーバ１０ｂが作動状態になると、外筒体１３が中空ロッド１２の右端部側に向かうに従って２つの液体室３１，３２を連通させるためのオリフィス全面積が徐々に小さくなる。つまり、ショックアブソーバ１０ｂの作動時には、外筒体１３が中空ロッド１２に対して相対移動するに伴って抵抗力が徐々に大きくなる。なお、オリフィス４１は円形の貫通孔により形成されているが、軸方向に延びる１つまたは複数のスリットによりオリフィスを形成するようにしても良い。

環状ピストン３０には２つの液体室３１，３２を直接連通させる案内孔４３が形成されている。ショックアブソーバ１０ｂの作動時に外筒体１３が中空ロッド１２の右端部側に相対移動するときには案内孔４３を閉じて第１の液体室３１から第２の液体室３２への液体Ｌの流れを阻止し、逆に外筒体１３が中空ロッド１２の左端部側に相対移動するときには案内孔４３を開いて第２の液体室３２から第１の液体室３１へ液体Ｌを流すチェッキ弁４４が案内孔４３に設けられている。したがって、ショックアブソーバ１０ｂが作動して中空ロッド１２が衝撃吸収移動する際の、第１の液体室３１から第２の液体室３２への液体の流れに加えられる抵抗力は、中空ロッド１２が元の位置に復帰する際に第２の液体室３２から第１の液体室３１への液体の流れに加えられる抵抗力よりも大きくなる。また、ショックアブソーバ１０ｂが不作動状態となると、圧縮コイルばね２８の力によって迅速に中空ロッド１２と外筒体１３は元の位置に戻ることになる。

なお、図４においてチェッキ弁４４は球形状の部材により形成されているが、針状の部材によりチェッキ弁４４を形成するようにしても良く、案内孔４３の数は１つでも複数でも良い。また、図１および図２に示すショックアブソーバ１０ａの環状ピストン３０にも同様に案内孔４３とチェッキ弁４４とを設けるようにしても良い。

図５に示すショックアブソーバ１０ｃにおいては、中空ロッド１２に形成された取付孔１１が底付きの孔となっており、取付孔１１には雌ねじ３６が形成されている。したがって、このショックアブソーバ１０ｃの中空ロッド１２には空気圧シリンダ等の往復動ロッドの先端部が中空ロッド１２から突出することなくねじ結合される。ショックアブソーバ１０ｃの他の構造は、図４に示したものと同様である。

図６に示すショックアブソーバ１０ｄにおいては、図４および図５に示すショックアブソーバ１０ｂ，１０ｃと同様に環状ピストン３０が中空ロッド１２の外側に一体に設けられており、環状ピストン３０と外筒体１３との間には、図１に示すショックアブソーバ１０ａと同様に隙間３４が形成され、環状ピストン３０には２つの液体室３１，３２を連通させる案内孔４３が形成されている。ショックアブソーバ１０ｄの作動時に中空ロッド１２が外筒体１３の左端部側に相対移動するときには案内孔４３を閉じて第１の液体室３１から第２の液体室３２への液体Ｌの流れを阻止し、逆に中空ロッド１２が外筒体１３の右端部側に相対移動するときには案内孔４３を開いて第２の液体室３２から第１の液体室３１へ液体Ｌを流すチェッキ弁４４が案内孔４３に設けられている。

図７に示すショックアブソーバ１０ｅは基本構造が図１および図２に示したものと同様である。この中空ロッド１２の取付孔１１には雌ねじ３６が形成されておらず、貫通孔により取付孔１１が形成されている。したがって、このショックアブソーバ１０ｅを往復動ロッドに取り付ける場合には、中空ロッド１２の取付孔１１内に往復動ロッドを貫通させ、往復動ロッドの先端部にナットをねじ結合してショックアブソーバ１０ｅが往復動ロッドから外れないようにする。これにより、中空ロッド１２を往復動ロッドに緩く嵌合させても中空ロッド１２が往復動ロッドから外れることがない。

図７に示すショックアブソーバ１０ｅにおいては、第２の液体室３２内にはアキュムレータ４５が組み込まれている。アキュムレータ４５は独立した気泡を多数有している。ショックアブソーバ１０ｅの他の構造は図１に示したものと同様である。

図８は図１および図２に示すショックアブソーバ１０ａが装着された往復動機器としての空気圧シリンダ５０を示す斜視図であり、図９は図８におけるＢ−Ｂ線に沿う一部断面図である。

この空気圧シリンダ５０は横断面がほぼ４角形のシリンダチューブ５１とこれの先端面に固定される端板５２とにより形成されるシリンダ本体を有し、このシリンダ本体により往復動機器本体が構成されており、端板５２はねじ部材５３によりシリンダチューブ５１に固定され、シリンダ本体はシリンダチューブ５１および端板５２に形成された貫通孔５４を貫通する図示しないねじ部材により支持台などに固定されるようになっている。

シリンダチューブ５１内にはピストンロッドつまり往復動ロッド５５がシリンダチューブ５１および端板５２を貫通して軸方向に往復動自在に設けられ、往復動ロッド５５に固定されたピストン５６がシリンダチューブ５１に形成されたシリンダ室５７内を往復動自在となっている。シリンダ室５７はシリンダチューブ５１の後端部に固定されるロッドカバー５８により閉塞され、往復動ロッド５５はロッドカバー５８を貫通してシリンダチューブ５１の後方に突出している。説明の便宜上、往復動ロッド５５の図９における右方向の移動を前進移動とし、逆方向の移動を後退移動とする。シリンダ室５７はピストン５６により２つの加圧室５９ａ，５９ｂに仕切られており、それぞれの加圧室５９ａ，５９ｂに連通させてシリンダチューブ５１には給排ポート６０ａ，６０ｂが形成されている。一方の給排ポート６０ａから圧縮空気を供給すると往復動ロッド５５は後退移動し、他方の給排ポート６０ｂから圧縮空気を供給すると往復動ロッド５５は前進移動することになる。

往復動ロッド５５が前進限位置および後退限位置まで到達したことを自動的に検出するために、ピストン５６に設けられた永久磁石６１の磁力に感応する磁気センサ（図示省略）を取り付けるためのセンサ取付溝６２が図８に示すようにシリンダチューブ５１および端板５２に形成されている。図示する場合には３つのセンサ取付溝６２が設けられており、いずれか１つ或いは２つのセンサ取付溝に磁気センサを取り付けることにより、往復動ロッド５５が前進限位置および後退限位置まで移動したことを自動的に検出することができる。

往復動機器としての空気圧シリンダ５０に設けられた往復動ロッド５５の先端部には、図１および図２に示したショックアブソーバ１０ａが装着されている。往復動ロッド５５の先端部には雄ねじ６３が形成されており、この雄ねじ６３に中空ロッド１２の雌ねじ３６をねじ結合するとともに締結ナット６４をねじ結合することによって、ショックアブソーバ１０ａは往復動ロッド５５の先端部に取り付けられる。したがって、往復動ロッド５５の先端部に図示しない移動部材を連結してそれを直線移動させる場合には、往復動ロッド５５の先端部がシリンダチューブ５１から大きく迫り出してショックアブソーバ１０ａが不作動状態のもとで往復動ロッド５５を後退移動させると、外筒体１３が迫り出し端部および衝突部材としてのストライカー２３を介してシリンダ本体の端板５２に衝突し、中空ロッド１２の端面１２ａが端板５２に接触することにより往復動ロッド５５は停止することになる。このように、衝突時から停止時までの間で外筒体１３は中空ロッド１２に対してこれの右端部側に移動しながら、衝撃力が緩和されることになる。

なお、ショックアブソーバ１０ａを往復動ロッド５５の先端部に加えて後端部にも取り付けることにより、往復動ロッド５５が図９において右方向に前進移動したときと、左方向に後退移動したときとにおける衝撃力を緩和することができる。

図４および図６に示すショックアブソーバ１０ｂ，１０ｄを図８および図９に示す往復動ロッド５５に取り付ける場合には、上述した場合と同様に中空ロッド１２の雌ねじ３６に往復動ロッド５５の雄ねじ６３がねじ結合されるとともに雄ねじ６３には締結ナット６４がねじ結合される。一方、図５に示すショックアブソーバ１０ｃを往復動ロッド５５に取り付ける場合には、往復動ロッド５５の雄ねじ６３を取付孔１１の雌ねじ３６にねじ結合させることになる。

さらに、図７に示すショックアブソーバ１０ｅを図８および図９に示す往復動ロッド５５に取り付ける場合には、中空ロッド１２の端部から往復動ロッド５５の先端を突出させるようにして中空ロッド１２を往復動ロッド５５に嵌合させた状態のもとで、雄ねじ６３にナットをねじ結合することにより、ショックアブソーバ１０ｅを往復動ロッド５５から抜けないように往復動ロッド５５に取り付けることになる。

図８および図９に示す往復動機器はシリンダチューブ５１と往復動ロッド５５とを備えた空気圧シリンダ５０であるが、ショックアブソーバを取り付けることができる往復動機器としては、これに限られず、図１０に示すように、シリンダ本体とこれに沿って軸方向に往復動自在に装着されたスライドテーブルつまり往復動テーブルとを有し、この往復動テーブルを連結部材を介して往復動ロッドにより駆動するようにしたスライドテーブル型の空気圧シリンダにも取り付けることができる。スライドテーブル型の空気圧シリンダには、図７に示すように取付孔１１に雌ねじが設けられていないショックアブソーバ１０ｅを、その取付孔１１に往復動ロッドを嵌合させるようにして取り付けることができる。その場合には、中空ロッド１２の突出端をシリンダ本体と連結部材の一方、例えばシリンダ本体に突き当てるようにし、ストライカー２３をシリンダ本体と連結部材の他方、例えば連結部材に突き当てるようにして往復動テーブルの衝撃を緩和することができる。

このように、本発明のショックアブソーバは、中空ロッド１２とこれの外側に装着される外筒体１３とが軸方向に相対的に移動自在となっているので、図８および図９に示すように、中空ロッド１２の取付孔１１内を貫通する往復動ロッド５５に中空ロッド１２を固定するようにしても良い。また、スライドテーブル型の空気圧シリンダにショックアブソーバを取り付ける場合には、中空ロッド１２を往復動ロッドに固定することなく、取付孔１１に往復動ロッドを嵌合させるようにしても良い。

上述したショックアブソーバ１０ａ〜１０ｅにあっては、中空ロッド１２の取付孔１１内に衝撃力発生源である往復動ロッドに取り付けて衝突部材を中空ロッド１２と同軸状の外筒体１３に衝突させるようにしたので、往復動機器としての空気圧シリンダにはショックアブソーバの作動時に往復動ロッドを傾ける方向の負荷が加わらず、往復動ロッドには曲げモーメントが加わることがない。これにより、往復動機器の耐久性を向上させることができる。また、往復動機器にはショックアブソーバを取り付けるための固定治具やストッパを設けることが不要となり、往復動機器の周囲に固定治具等のスペースを確保する必要がなくなるとともに、往復動機器の製造コストを低減することができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図８および図９はショックアブソーバが取り付けられた空気圧シリンダを示すが、本発明のショックアブソーバはロッドを往復動する機器であれば、空気圧シリンダのみならず油圧を駆動媒体とする油圧シリンダにも適用することができる。

本発明の一実施の形態であるショックアブソーバの不作動状態を示す断面図である。 図１に示すショックアブソーバの作動状態を示す断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 本発明の他の実施の形態であるショックアブソーバを示す断面図である。 本発明の他の実施の形態であるショックアブソーバを示す断面図である。 本発明の他の実施の形態であるショックアブソーバを示す断面図である。 本発明の他の実施の形態であるショックアブソーバを示す断面図である。 図１および図２に示すショックアブソーバが装着された往復動機器としての空気圧シリンダを示す斜視図である。 図８におけるＢ−Ｂ線に沿う一部断面図である。 シリンダ本体とこれに設けられたガイドレールに往復動自在に装着される往復動テーブルとを有する従来の空気圧シリンダを示す斜視図である。

符号の説明

１０ａ〜１０ｄ ショックアブソーバ
１１ 取付孔
１２ 中空ロッド
１３ 外筒体
１４ａ，１４ｂ 開口部
１５ 収容空間
１６ ストッパ
１７ ロッドパッキン
１８ プラグ
１９ フランジ
２１，２２ Ｏリング
２３ ストライカー
２４，２５ カラー
２６，２７ ばね受け
２８ 圧縮コイルばね
２９ ストッパ
３０ 環状ピストン
３１ 第１の液体室
３２ 第２の液体室
３３，３４ 隙間
３５ スリット
３６ 雌ねじ
３７ 中間筒体
３８ 突き当て部
３９ ストッパ面
４０ 連通隙間
４１ オリフィス
４２ 連通孔
４３ 案内孔
４４ チェッキ弁
４５ アキュムレータ
５０ 空気圧シリンダ
５１ シリンダチューブ
５２ 端板
５３ ねじ部材
５４ 貫通孔
５５ 往復動ロッド
５６ ピストン
５７ シリンダ室
Ｌ 液体

Claims (9)

1. 往復動機器本体に設けられた往復動ロッドの停止時における衝撃を緩和するショックアブソーバであって、
   取付孔が形成され前記往復動ロッドが同軸状に取り付けられる中空ロッドと、
   前記中空ロッドの外側に前記中空ロッドに対して相対的に軸方向に移動自在に同軸状に装着される外筒体と、
   前記中空ロッドの外側に設けられ、前記中空ロッドと前記外筒体との間に形成されて液体を収容する空間を第１の液体室と第２の液体室とに仕切るとともに前記中空ロッドの前記外筒体に対する衝撃吸収移動時に前記第１の液体室から前記第２の液体室への液体の流れに抵抗力を加える環状ピストンと、
   前記第１の液体室内に設けられ、前記中空ロッドを衝撃吸収前の元の位置に復帰させる復帰手段とを有することを特徴とするショックアブソーバ。
2. 請求項１記載のショックアブソーバにおいて、前記環状ピストンは前記中空ロッドの外側に一体に設けられ、前記外筒体の内周面と前記環状ピストンとの間に前記第１の液体室と前記第２の液体室とを連通させる隙間を形成することを特徴とするショックアブソーバ。
3. 請求項２記載のショックアブソーバにおいて、前記第２の液体室から前記第１の液体室への液体の流れを許容し、前記第１の液体室から前記第２の液体室への液体の流れを阻止するチェッキ弁を前記環状ピストンに設けることを特徴とするショックアブソーバ。
4. 請求項１記載のショックアブソーバにおいて、前記環状ピストンは前記中空ロッドの外側に前記中空ロッドに対して軸方向に摺動自在に設けられ、前記環状ピストンの外周面と前記外筒体の内周面との間に前記第１の液体室から前記第２の液体室への液体の流れに抵抗力を加える外側の隙間を形成し、前記環状ピストンの内周面と前記中空ロッドの外周面との間に前記外側の隙間よりも隙間寸法が大きく、前記第２の液体室から前記第１の液体室に前記外側の隙間とともに液体を案内する内側の隙間を形成することを特徴とするショックアブソーバ。
5. 往復動機器本体に設けられた往復動ロッドの停止時における衝撃を緩和するショックアブソーバであって、
   取付孔が形成され前記往復動ロッドが同軸状に取り付けられる中空ロッドと、
   前記中空ロッドの外側に前記中空ロッドに対して相対的に軸方向に移動自在に同軸状に装着される外筒体と、
   前記外筒体の内側に固定され、前記外筒体との間で連通隙間を形成する中間筒体と、
   前記中間筒体の内周面に摺動自在に前記中空ロッドの外側に設けられ、前記中空ロッドと前記外筒体との間に形成されて液体を収容する空間を第１の液体室と第２の液体室とに仕切る環状ピストンと、
   前記中間筒体に形成され、前記中空ロッドの前記外筒体に対する衝撃吸収移動に伴って前記連通隙間と前記第１の液体室との連通面積が小さくなるオリフィスと、
   前記第１の液体室内に設けられ、前記中空ロッドを衝撃吸収前の元の位置に復帰させる復帰手段とを有することを特徴とするショックアブソーバ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のショックアブソーバにおいて、前記往復動ロッドに形成された雄ねじにねじ結合する雌ねじを前記取付孔に形成することを特徴とするショックアブソーバ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のショックアブソーバにおいて、前記第２の液体室から前記第１の液体室への液体の流れを許容し、前記第１の液体室から前記第２の液体室への液体の流れを阻止するチェッキ弁を前記環状ピストンに設けることを特徴とするショックアブソーバ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のショックアブソーバにおいて、前記外筒体の衝突端部に前記往復動ロッドを駆動する往復動機器本体に当接するストライカーを装着することを特徴とするショックアブソーバ。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のショックアブソーバにおいて、前記第２の液体室に液体を吸収するアキュムレータを組み込むことを特徴とするショックアブソーバ。

Images