JP2008069940A - ショック・アブソーバ - Google Patents

Abstract

【課題】ピストン速度に対する抗力特性を自動的に変化させることができ且つ構造を簡単にすることを可能とする。
【解決手段】作動液体Ｑを封入したシリンダ１０内を液体室２０と液移動室３０とに区画するように配置されオリフィス４２ａ，４３を介した液移動により減衰移動可能なピストン４０を有し、前記ピストン４０に設けられた周回状のオーリング溝４１に、オーリング６０を収容してシリンダ１０内面に密に摺接可能に配置させたショック・アブソーバＥ１において、前記オーリング溝４１の幅を、前記オーリング６０の径よりも大きく形成し、前記オーリング溝４１のピストンストローク方向側壁４１ｂに、内周側からピストン４０外周に渡って形成され前記オーリング６０との協働により前記オリフィス４２ａを構成し同圧接により閉止可能な凹部４２を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ピストン・シリンダ型のショック・アブソーバに関する。

従来のショック・アブソーバとして、例えば、特許文献１に記載されたものがある。図１６において、ピストンロッド４に制御対象物から図示Ａ方向の入力があると、ピストン３が一方の室内２ａ側に移動する。この移動により室内２ａ内の流体の圧力が上昇し、逆止弁機構７が働く。この働きにより逆止弁部材７ｂが流体流通路６のメイン流通路６ｂを閉鎖するので、圧力が上昇した一方の室内２ａ内の流体は、オリフィス通路５のみを通過して、もう一方の室内２ｂ内に流入する。このとき、流体がオリフィス通路５を通過する抵抗力により、ピストン３に減衰力が働く。

一方、ピストンロッド４に図示Ｂ方向の入力があると逆止弁機構７が開放され、減衰力を抑制してピストン３の動きを円滑に行わせることができる。

しかし、かかる構造では、ピストン３が矢印Ａ方向に移動するとき、流体はオリフィス通路５のみを通過するため、ピストン速度に対する抗力特性が一義的となっていた。

従って、従来の構造では、例えば、取り出し棚に大きな食器などを多く載せ過ぎて重量が嵩むと、取り出しに際して制動力が不足する場合があり、取り出し棚の降下スピードが変化するという問題があった。また、ストロークエンドでピストンのいわゆる底付きにより衝撃音や振動を発生する恐れもあった。

さらに、特別な逆止弁機構７を必要とし、構造が複雑であった。

特開２００６−１０５３８７号公報

解決しようとする問題点は、ピストン速度に対する抗力特性が一義的であり且つ構造が複雑であった点である。

本発明は、ピストン速度に対する抗力特性を自動的に変化させることができ且つ構造を簡単にするため、作動液体を封入したシリンダ内を液体室と液移動室とに区画するように配置されオリフィスを介した液移動により減衰移動可能なピストンを有し、前記ピストンに設けられた周回状のオーリング溝に、オーリングを収容してシリンダ内面に密に摺接可能に配置させたショック・アブソーバにおいて、前記オーリング溝の幅を、前記オーリングの径よりも大きく形成し、前記オーリング溝のピストンストローク方向側壁に、内周側からピストン外周に渡って形成され前記オーリングとの協働により前記オリフィスを構成し同圧接により閉止可能な凹部を備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明のショック・アブソーバは、作動液体を封入したシリンダ内を液体室と液移動室とに区画するように配置されオリフィスを介した液移動により減衰移動可能なピストンを有し、前記ピストンに設けられた周回状のオーリング溝に、オーリングを収容してシリンダ内面に密に摺接可能に配置させたショック・アブソーバにおいて、前記オーリング溝の幅を、前記オーリングの径よりも大きく形成し、前記オーリング溝のピストンストローク方向側壁に、内周側からピストン外周に渡って形成され前記オーリングとの協働により前記オリフィスを構成し同圧接により閉止可能な凹部を備えたため、ピストンが液体室側又は液移動室側へ移動するときはオーリングが凹部側へ移動し、凹部とオーリングとの協働によるオリフィスを構成することができる。ピストンの移動速度が早くなるとオーリングが凹部に圧接し、凹部を閉じることができる。ピストンが液移動室側又は液体室側へ移動するときはオーリングが凹部から離れ、凹部を開放することができる。

従って、凹部とオーリングとの協働によるオリフィスを介した液移動によりピストンを減衰移動させることができ、ピストンの移動速度が高まるとオリフィスが閉じられてピストンに働く減衰力を高めることができる。

ピストンの移動方向が変わってオーリングが凹部から離れるとピストンに働く減衰力を抑制してスムーズな移動を可能とする。

ピストンの移動方向の変化及び移動スピードの変化による減衰力の変化を、オーリングを利用して行うから、特別な逆止弁機構を不要とし、構造を簡単にすることができる。

ピストン速度に対する抗力特性を自動的に変化させることができ且つ構造を簡単にするという目的を、オーリング及びオーリング溝の工夫により実現した。

図は本発明の実施例１に係るショック・アブソーバＥ１を示し、図１はピストンストローク前の状態を示す断面図、図２はピストン及びオーリングの関係を示す拡大斜視図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図、図４はピストンストローク時の要部断面図、図５は図４に対し９０°異なった位置の要部断面図、図６は図４に対応しピストン速度が速くなったときの要部断面図、図７は図５に対応し図６に対し９０°異なった位置の要部断面図、図８はピストンがリバース方向にストロークしたときの要部断面図、図９は図５に対応し図８に対し９０°異なった位置の要部断面図、図１０はピストンのスピードと発生する抗力との関係を示す特性線図、図１１はピストンに働く荷重とピストンスピードとの関係を示す特性線図である。

この実施例１からなるショック・アブソーバＥ１は、内部に作動液体Ｑを封入したシリンダ１０と、このシリンダ１０内を液体室２０側と液移動室３０側とに区画し移動可能に配置したピストン４０と、このピストン４０に設けられシリンダ１０の外部に延出するピストンロッド５０とから構成されている。

さらに説明するとこの実施例１において、図２に示すように、前記ピストン４０には、そのストローク方向中間部の外周にオーリング溝４１が周回状に形成されている。このオーリング溝４１内にオーリング６０が収容され、シリンダ１０内面に密に摺接可能に配置されている。オーリング溝４１の幅は、オーリング６０の径よりも大きく形成され、オーリング６０がオーリング溝４１内をピストンストローク方向へ移動可能となっている。

オーリング溝４１のピストンストローク方向側壁に、湾曲状の凹部４２を備えている。本実施例では、凹部４２を、オーリング溝４１の液移動室３０側側壁に形成されている。凹部４２は、オーリング溝４１の内周側隅部からピストン４０外周に渡って形成されている。凹部４２は、前記オーリング６０が接触することでオーリング６０との協働によりオリフィス４２ａを構成する。ピストン４０は、オリフィス４２ａを介した液移動により液体室２０側へ減衰移動可能となっている。オーリング６０が凹部４２に圧接することでオーリング６０が撓んで凹部４２内に入り込み、オーリングとの協働によるオリフィス４２ａを閉止可能となっている。

ピストン４０には、オリフィスを構成する流通路４３が設けられている。流通路４３は、オーリング溝４１を液体室２０に連通させ、オーリング６０及び凹部４２の協働によるオリフィス４２ａ以外のオリフィスを構成してる。
ピストン４０の液移動室３０側の部分４０Ｂの外周面は、ピストンロッド５０側に向かうに従って縮径するテーパ状周面４４に形成されている。

従って、ピストン４０が、液体室２０側に移動し、液体室２０内に充満している作動液体Ｑを加圧すると、オーリング６０がオーリング溝４１内でピストンストローク方向側壁４１ｂ側へ移動し、図４，図５のように凹部４２に接する。このオーリング６０の接触によりオーリング６０及び凹部４２によりオリフィス４２ａが形成される。

作動液体Ｑは、前記流通路４３、前記オーリング溝４１及びオリフィス４２ａを通過して液移動室３０内に移動する。このとき、作動液体Ｑが流通路４３及びオリフィス４２ａを通過する抵抗力により、ピストン４０に減衰力が働く。

ピストン４０の、液体室２０側への移動速度が上昇し、液体室２０内の圧力が上昇すると、オーリング溝４１内の圧力も上昇し、オーリング溝４１内の圧力と液移動室３０側の圧力との差によりオーリング６０が、図６，図７のように液移動部４０Ｂ側のピストンストローク方向側壁４１ｂに圧接される。この圧接により、オーリング６０が凹部４２内に弾性変形して圧入され、オリフィス４２ａがオーリング６０によって閉鎖される。この閉鎖によりオリフィスは流通路４３のみとなり、その抗力の増加により、ピストン４０に働く減衰力を増大することができる。

また、上記とは逆にピストン４０を、前記液移動室３０側に移動すると、液移動室３０内に充満している作動液体Ｑを、前記オリフィス４２ａ、前記オーリング溝４１、前記流通路４３を通過して液体室２０内に容易に移動させることができる。

このとき、液移動室３０側とオーリング溝４１内とがほぼ同圧となり、且つ作動液体Ｑの移動によりオーリング６０が凹部４２から図８，図９のように離れ、オリフィス４２ａは解放される。従って、作動液体Ｑを液体室２０側へ抵抗少なく移動させることができる。

なお、図において７０はシリンダ蓋体、７１及び７２はそれぞれパッキンである。

図１０は、上述したピストンロッド５０を含むピストン４０の移動速度の変化と、このピストン４０の移動に伴って発生する抗力（減衰力）の変化の関係を示す特性線図である。横軸にピストンロッド４２の移動速度、縦軸にピストン４０に発生する抗力を示す。

図１０に示すように、ピストン４０の移動速度が上昇すると、ある速度から抗力が急増する。

図１１は、上述したピストンロッド５０を含むピストン４０に作用する荷重の変化と、ピストン４０の移動速度変化の関係を示す特性線図である。横軸にピストンロッド５０を含むピストン４０に作用する荷重、縦軸にピストン４０の移動速度を示す。

図１１に示すように、ピストンロッド５０を含むピストン４０に作用する荷重が増大すると、ピストン４０の移動速度が鈍化する。

上述したように、作動液体Ｑを封入したシリンダ１０内を液体室２０と液移動室３０とに区画するように配置されオリフィス４２ａ，４３を介した液移動により減衰移動可能なピストン４０を有し、前記ピストン４０に設けられた周回状のオーリング溝４１に、オーリング６０を収容してシリンダ１０内面に密に摺接可能に配置させたショック・アブソーバＥ１において、前記オーリング溝４１の幅を、前記オーリング６０の径よりも大きく形成し、前記オーリング溝４１のピストンストローク方向側壁４１ｂに、内周側からピストン４０外周に渡って形成され前記オーリング６０との協働により前記オリフィス４２ａを構成し同圧接により閉止可能な凹部４２を備えたため、ピストン４０が液体室２０側へ移動するときはオーリング６０が凹部４２側へ移動し、凹部４２とオーリング６０との協働によるオリフィス４２ａを構成することができる。ピストン４０の移動速度が早くなるとオーリング６０が凹部４２に圧接し、凹部４２を閉じることができる。ピストン４０が液移動室３０側へ移動するときはオーリング６０が凹部４２から離れ、凹部４２を開放することができる。

従って、凹部４２とオーリング６０との協働によるオリフィス４２ａを介した液移動によりピストン４０を減衰移動させることができ、ピストンの移動速度が高まるとオリフィス４２ａが閉じられてピストン４０に働く減衰力を高めることができる。

ピストン４０の移動方向が変わってオーリング６０が凹部４２から離れるとピストン４０に働く減衰力を抑制してスムーズな移動を可能とする。

ピストン４０の移動方向の変化及び移動スピードの変化による減衰力の変化を、オーリング６０を利用して行うから、特別な逆止弁機構を不要とし、構造を簡単にすることができる。

図１２及び図１３は本発明の実施例２に係るショック・アブソーバＥ２を示し、図１２はピストンストローク前の状態を示す正面視断面図、図１３はピストンの拡大斜視図である。

実施例２からなるショック・アブソーバＥ２は、前述した実施例１からなるショック・アブソーバＥ１と、構造及び奏する効果が類似しているから詳細な説明は省略し、相違点についてのみ説明する。

この実施例２では、ピストン４０の向きを実施例１とは逆に配置したものである。従って、実施例１では、ピストンロッド５０が収縮するときに図１０，図１１の特性を得たが、本実施例では、ピストンロッド５０が伸張するときに、図１０，図１１の特性を得ることができる。

図１４及び図１５は本発明の実施例３に係るショック・アブソーバＥ３を示し、図１４はピストンストローク前の状態を示す正面視断面図、図１５はピストンの拡大斜視図である。

実施例３からなるショック・アブソーバＥ３は、前述した実施例１からなるショック・アブソーバＥ１と実施例２からなるショック・アブソーバＥ２とを合体したような構造のものである。すなわち、凹部４２を、オーリング溝４１のピストンストローク方向の両側壁４１ａ、４１ｂに設けた。

従って、本実施例では、ピストンロッド５０の伸縮方向、伸張方向の何れにおいても、図１０，図１１のような特性を得ることができる。

ピストンストローク前の状態を示す断面図である（実施例１）。 ピストン及びオーリングの関係を示す拡大斜視図である（実施例１）。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面説明図である（実施例１）。 ピストンストローク時の要部断面図である（実施例１）。 図４に対し９０°異なった位置の要部断面図である（実施例１）。 図４に対応しピストン速度が速くなったときの要部断面図である（実施例１）。 図５に対応し図６に対し９０°異なった位置の要部断面図である（実施例１）。 ピストンがリバース方向にストロークしたときの要部断面図である（実施例１）。 図５に対応し図８に対し９０°異なった位置の要部断面図である（実施例１）。 ピストンのスピードと発生する抗力との関係を示す特性線図である（実施例１〜３）。 ピストンに働く荷重とピストンスピードとの関係を示す特性線図である（実施例１〜３）。 ピストンストローク前の状態を示す断面図である（実施例２）。 ピストン及びオーリングの関係を示す拡大斜視図である（実施例２）。 ピストンストローク前の状態を示す断面図である（実施例３）。 ピストン及びオーリングの関係を示す拡大斜視図である（実施例３）。 ピストンストローク時の状態を示す断面図である（従来例）。

符号の説明

１０ シリンダ
２０ 液体室
３０ 液移動室
４０ ピストン
５０ ピストンロッド
４１ オーリング溝
４２ 凹部
４２ａ オリフィス
６０ オーリング
Ｑ 作動液体

Claims (3)

1. 作動液体を封入したシリンダ内を液体室と液移動室とに区画するように配置されオリフィスを介した液移動により減衰移動可能なピストンを有し、
   前記ピストンに設けられた周回状のオーリング溝に、オーリングを収容してシリンダ内面に密に摺接可能に配置させたショック・アブソーバにおいて、
   前記オーリング溝の幅を、前記オーリングの径よりも大きく形成し、
   前記オーリング溝のピストンストローク方向側壁に、内周側からピストン外周に渡って形成され前記オーリングとの協働により前記オリフィスを構成し同圧接により閉止可能な凹部を備えた
   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・アブソーバであって、
   前記凹部を、前記オーリング溝の液移動室側側壁又は液体室側に備え、
   前記オーリング溝の液体室側又は液移動室側に、前記オーリング及び凹部の協働によるオリフィス以外のオリフィスを構成してオーリング溝を液体室又は液移動室に連通させる流通路を設けた
   ことを特徴とするショック・アブソーバ。
3. 請求項１記載のショック・アブソーバであって、
   前記凹部を、前記オーリング溝のピストンストローク方向の両側壁に設けた
   ことを特徴とするショック・アブソーバ。

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