JP4150184B2 - 緩衝装置及びストッパ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作動流体を圧縮することにより衝撃力を吸収する緩衝装置及びこれを用いてパレット等のワークを停止させるストッパ装置に関し、特に、圧縮空気を作動流体として用いる緩衝装置及びストッパ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
搬送ライン上のワークを停止させる従来のストッパ装置としては、例えば、特公昭６２−３３１６９号公報に記載されたものが知られている。この装置においては、揺動自在に支持されてワークに当接し得るストッパ部材（作動片）、ストッパ部材の他端側に連結されてストッパ部材の動作に連動するピストンを備えた緩衝機構（ダシュポット機構）等を備えている。
そして、ストッパ部材にワークが衝突すると、緩衝機構のピストンが作動空間内の空気を圧縮することで、その衝撃力を吸収してワークを所定の位置に停止させようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の緩衝機構においては、空気を圧縮する際にその反発力が生じ、この反発力によってワークが押し返されて、ワークの停止位置がずれ、あるいは、ワークの姿勢がずれる場合があった。特に、衝撃力が比較的小さい場合には、反発力の作用が大きく影響するため、低速で搬送されるワークを所定の位置に確実に停止させるのは困難であった。
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、圧縮される作動流体の反発力を抑制することで、ワーク等が衝突した際に、確実に衝撃力を吸収することができ、又、ワーク等を確実に所定の位置に停止させることができる緩衝装置及びストッパ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の緩衝装置は、作動空間内を往復動し得るピストンと、ピストンにより二分される第１圧力室及び第２圧力室と、第１圧力室に連通される第１ポートと、第２圧力室に連通される第２ポートとを備え、第１ポート及び第２ポートからの作動流体の供給および排出を制御すると共に、ピストンに外力が作用したとき第１圧力室内の作動流体を圧縮することにより衝撃力を吸収する緩衝装置であって、上記ピストンが外力を受けて待機位置から所定量移動したとき第２圧力室に作動流体を供給し得る（具体的な実施形態としては、上記ピストンが待機位置にあるとき閉塞されかつピストンが外力を受けて所定量移動したとき開放されて第２圧力室に作動流体を供給し得る）アシストポートを有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、待機位置にあるピストンに対して外力（衝撃力）が加わると、ピストンは移動し第１圧力室内の作動流体を圧縮し始める。このとき、第１圧力室に残留する作動流体は圧縮されて反発力を生じるが、ピストンの所定量の移動によりアシストポートを通して（具体的な実施形態としては、アシストポートが開放されて）加圧された作動流体が第２圧力室に供給され、反発力を抑え込むようにピストンを押圧する。これにより、ピストンは反発（バウンス）することなく外力（衝撃力）を確実に吸収し、外力として作用する物体を確実に停止させる。
【０００６】
上記構成の緩衝装置において、ピストンには、所定の間隔をおいて配置された二つの側面シールが設けられ、アシストポートは、ピストンが待機位置にあるとき二つの側面シールの間に位置するように配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、ピストンが待機位置にあるときアシストポートが二つの側面シールの間に位置するため、待機位置でのアシストポートと第２圧力室との連通が確実に遮断され、一方、待機位置からピストンが移動してアシストポートが二つの側面シールの間から外れると、加圧された作動流体が第２圧力室に確実に供給される。
【０００７】
上記構成の緩衝装置において、アシストポートは、第２ポートの近傍でかつピストンが外力を受けて移動する側に配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、外力を受けてピストンが移動し始めると、即座にアシストポートが開放されて加圧された作動流体が第２圧力室に供給される。これにより、反発力は初期の段階から確実に抑制される。
【０００８】
上記構成の緩衝装置において、アシストポートには、作動流体の流れを制御する絞り弁が接続されている、構成を採用できる。
この構成によれば、絞り弁を適宜調整することにより、反発力を抑え込む作用と衝撃力を吸収する作用とのバランスを、最適な状態に設定できる。
【０００９】
上記構成の緩衝装置において、第２ポートには、作動流体の排出のみを許容するチェック弁が接続されている、構成を採用できる。
この構成によれば、ピストンが待機位置にあるとき、チェック弁により、第２ポートから第２圧力室への作動流体の流入が確実に遮断される。
【００１０】
また、本発明のストッパ装置は、所定の揺動支点において揺動自在に支持されワークに当接し得るストッパ部材と、ストッパ部材の他端側を揺動自在に連結する第１ロッドと、第１ロッドに連結されて作動空間内を往復動し得る第１ピストンと、第１ピストンにより二分される第１圧力室及び第２圧力室と、第１圧力室に連通される第１ポートと、第２圧力室に連通される第２ポートとを備え、第１ポート及び第２ポートからの作動流体の供給および排出を制御する共にストッパ部材を介して第１ピストンに外力が作用したとき第１圧力室内の作動流体を圧縮することにより衝撃力を吸収しつつストッパ部材によりワークを停止させるストッパ装置であって、上記第１ピストンが外力を受けて待機位置から所定量移動したとき第２圧力室に作動流体を供給し得る（具体的な実施形態としては、上記第１ピストンが待機位置にあるとき閉塞されかつ第１ピストンが外力を受けて所定量移動したとき開放されて第２圧力室に作動流体を供給し得る）アシストポートを有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、ワークがストッパ部材に衝突すると、ストッパ部材が所定の向きに回転し始めると共に、第１ロッドを介して第１ピストンが待機位置から移動して第１圧力室内の作動流体を圧縮し始める。このとき、第１圧力室に残留する作動流体は圧縮されることで反発力を生じるが、第１ピストンの所定量の移動によりアシストポートを通して（具体的な実施形態としては、アシストポートが開放されて）加圧された作動流体が第２圧力室に供給され、反発力を抑え込むように第１ピストンを押圧する。したがって、第１ピストンは反発することなく外力（衝撃力）を確実に吸収する。これにより、ワークは、位置ずれ等を生じることなく所定の位置に確実に停止させられる。
【００１１】
上記構成のストッパ装置において、アシストポートには、作動流体の流れを制御する絞り弁が接続され、第２ポートには、作動流体の排出のみを許容するチェック弁が接続されている、構成を採用できる。
この構成によれば、絞り弁を適宜調整することにより、反発力を抑え込む作用と衝撃力を吸収する作用とのバランスを最適な状態に設定でき、又、ピストンが待機位置にあるとき、チェック弁により、第２ポートから第２圧力室への作動流体の流入を確実に遮断できる。
【００１２】
上記構成のストッパ装置において、揺動支点においてストッパ部材を揺動自在に連結する第２ロッドと、第２ロッドに連結されて作動空間内を往復動し得る第２ピストンと、第２ピストンにより二分される第３圧力室及び第４圧力室と、第３圧力室に連通される第３ポートと、第４圧力室に連通される第４ポートとを有し、第１ポートと第３ポートとは第１の作動流体通路に接続され、第２ポート及びアシストポートと第４ポートとは第２の作動流体通路に接続されている、構成を採用できる。
この構成によれば、第２ピストンの位置を制御することによりストッパ部材の揺動支点の位置を適宜調整することができ、又、第１ピストン及び第２ピストンに対する作動流体の通路が簡略化され、又、部品の共用による低コスト化等を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２は、本発明に係る緩衝装置の一実施形態を示すものであり、図１はピストンが待機位置にあるときの概略構成図、図２は作動を説明するための状態図である。
【００１４】
この緩衝装置は、作動流体として所定の圧力に加圧された圧縮空気（以下、単に作動空気と称する）を用いるものであり、図１に示すように、作動空間を画定するシリンダ１０、シリンダ１０内において直線Ｌ方向に往復動自在に収容されかつ外部に突出して外力Ｆを受けるピストンロッド２１を有するピストン２０、ピストン２０により作動空間が二分された第１圧力室Ｃ１及び第２圧力室Ｃ２、第１圧力室Ｃ１に連通される第１ポート１１と、第２圧力室Ｃ２に連通される第２ポート１２、第２ポート１２の近傍に形成されたアシストポート１３、第１ポート１１に接続されるスピードコントローラ（空気圧速度制御弁）３０、第２ポート１２及びアシストポート１３に接続されるスピードコントローラ（空気圧速度制御弁）４０等を備えている。
【００１５】
ピストン２０には、図１に示すように、外周面に所定の間隔をあけて二つの環状溝２２，２３が形成されている。環状溝２２，２３には、リング状の側面シール２２ａ，２３ａが嵌め込まれており、シリンダ１０の内周面１０ａに密接して摺動すると共に、第１圧力室Ｃ１と第２圧力室Ｃ２とを完全に遮断している。
したがって、二つの側面シール２２ａ，２３ａの間には、第１圧力室Ｃ１及び第２圧力室Ｃ２の両方から遮断されたシール間室Ｃ３が形成されている。
【００１６】
第１ポート１１は、ピストン２０が図１に示す待機位置から作動してその移動端に至るまで、常に第１圧力室Ｃ１と連通するように形成されている。
第２ポート１２は、ピストン２０が図１に示す待機位置から作動してその移動端に至るまで、常に第２圧力室Ｃ２と連通するように形成されている。
【００１７】
アシストポート１３は、図１に示すようにピストン２０が待機位置にあるとき、シール間室Ｃ３に位置しており、第２圧力室Ｃ２及び第１圧力室Ｃ１のいずれにも連通しない（閉塞される）ように形成されている。
そして、ピストン２０（ピストンロッド２１）が外力（衝撃力）を受けて、Ｌ方向の下向きに所定量移動し、側面シール２２ａがアシストポート１３の位置を通過すると、アシストポート１３は第２圧力室Ｃ２に連通し（開放され）、作動空気を第２圧力室Ｃ２に供給し得るようになっている。
すなわち、アシストポート１３は、ピストン２０が待機位置にあるとき閉塞されかつピストン２０が外力Ｆを受けて所定量移動したとき開放されて第２圧力室Ｃ２に作動空気を供給し、ピストン２０はＬ方向の下側に向けて押圧される。
【００１８】
スピードコントローラ３０は、図１に示すように、空気通路３１の通路面積を調整する絞り弁３２、絞り弁３２と並配列されて第１圧力室Ｃ１へ向かう作動空気の流れのみを許容するチェック弁３３により形成されており、第１圧力室Ｃ１に対しての第１ポート１１からの作動空気の供給量及び排出量を調整する。
尚、ピストン２０が待機位置にあるとき、ピストン２０が容易に移動するのを防止するべく、第１圧力室Ｃ１には、絞り弁３２及びチェック弁３３を通して作動空気が導入されて所定レベルの圧力に保持されてもよく、一方、その必要がなければ、第１圧力室Ｃ１に作動空気を導かなくてもよい。
【００１９】
スピードコントローラ４０は、図１に示すように、アシストポート１３に接続される空気通路４１の通路面積を調整する絞り弁４２、第２ポート１２に接続される空気通路４３に配置され第２圧力室Ｃ２へ向かう外気の流れのみを許容するチェック弁４４、チェック弁４４の上流側に配置されたサイレンサ４５、チェック弁４４と第２ポート１２との間において空気通路４３から空気通路４１に向けての作動空気の流れのみを許容するチェック弁４６により形成されており、第２圧力室Ｃ２に対してのアシストポート１３からの作動空気の供給量及び排出量並びに第２ポート１２からの作動空気の排出量等を調整する。
【００２０】
ここでは、ピストン２０が待機位置にあるとき、アシストポート１３には、常に作動空気が導かれている。したがって、アシストポート１３の開放と同時に、作動空気が第２圧力室Ｃ２に供給される。
尚、チェック弁４４は、第２ポート１２から排出される作動空気の大気開放を遮断する一方で、第２圧力室Ｃ２内が負圧状態にならないように外気を供給し得るようになっている。
【００２１】
次に、この緩衝装置の動作について、図２を参照しつつ説明する。
先ず、ピストン２０が待機位置にある状態（待機状態）では、図２（ａ）に示すように、ピストン２０は作動空間内の一端に位置する。一方、アシストポート１３には作動空気が導かれているが、ピストン２０の外周面により閉塞されている（シール間室Ｃ３内に位置する）ため、ピストン２０に対しては何ら作用力を及ぼさない。
【００２２】
この待機状態において、ピストンロッド２１が外力（衝撃力）Ｆを受けると、ピストン２０は第１圧力室Ｃ１内の残留空気を圧縮しつつ他端側に移動し始める。そして、図２（ｂ）に示すように、所定量移動した時点で、アシストポート１３が開放されて第２圧力室Ｃ２と連通する。これにより、アシストポート１３から第２圧力室Ｃ２に作動空気が供給され、この作動空気がピストン２０を移動方向に向けて加圧（押圧）する。
尚、このとき、絞り弁４２により、アシストポート１３からの作動空気の供給量を適宜調整することができる。
【００２３】
ピストン２０の移動に伴ない、第１圧力室Ｃ１内の空気は、絞り弁３２により調整された流量にて第１ポート１１から排出され始めると共に、第１圧力室Ｃ１内に留まっている残留空気が圧縮されつつ、外力（衝撃力）Ｆを吸収する。
このとき、圧縮される残留空気には、反発力が発生してピストン２０をバウンスさせようと（跳ね返そうと）するが、アシストポート１３から第２圧力室Ｃ２内に流れ込んだ作動空気がピストン２０を押圧しているため、そのバウンスが防止される。
【００２４】
そして、図２（ｃ）に示すように、ピストン２０が作動空間内の他端に達するまでに、外力（衝撃力）が完全に吸収され、その外力を及ぼす物体が確実にバウンスすることなく停止させられる。すなわち、この緩衝装置は、衝撃力を吸収しつつ物体を所定の位置に停止させるストッパ装置としても機能する。
ここで、絞り弁３２により、第１ポート１１から排出される作動空気の流量を適宜調整することで、反発力を極力抑えて外力（衝撃力）をソフトに吸収させることができる。
また、絞り弁４２及び絞り弁３２を適宜調整して、第２圧力室Ｃ２内の圧力及び第１圧力室Ｃ１内の圧力を適宜調整することにより、反発力を抑え込む作用と外力（衝撃力）Ｆを吸収する作用とのバランスを、最適な状態に設定することができる。
【００２５】
その後、アシストポート１３及び第２ポート１２から作動空気を排出させると共に、第１ポート１１から第１圧力室Ｃ１に作動空気を供給することで、ピストン２０は作動空間内の一端（待機位置）に復帰して、図２（ａ）に示すように、再び待機状態となる。
尚、復帰動作については、第１ポート１１から作動空気を供給するのに替えて、ピストンロッド２１の周りにリターンスプリング（不図示）を設け、そのバネ力により復帰させるよにしてもよい。
この緩衝装置においては、物体が比較的低速で衝突した場合でも、押し返しあるいは位置ずれ等が防止され、衝撃力を吸収しつつ確実に停止させられる。
【００２６】
上記の緩衝装置においては、アシストポート１３に接続される空気通路４１に絞り弁４２を設けたが、絞り弁４２を取り除いた構成としてもよい。また、ピストン２０に二つの側面シール２２ａ，２３ａを設け、待機状態において、アシストポート１３が二つの側面シール２２ａ，２３ａの間に位置して閉塞されるようにしたが、ピストン２０が待機位置にあるときアシストポート１３からの作動空気の洩れが防止できる限り、側面シール２２ａ，２３ａを採用せず、直接ピストン２０の外周面で閉塞する構成としてもよい。
【００２７】
図３ないし図７は、本発明に係る緩衝装置を備えたストッパ装置の一実施形態を示すものであり、図３は外観図、図４は回路図、図５は緩衝装置を示す構成図、図６はストッパ装置の作動説明図、図７は緩衝装置の作動説明図である。
このストッパ装置は、図３に示すように、第１ロッド５０、第２ロッド６０、ストッパ部材７０、本体ケース８０等を備えている。
【００２８】
ストッパ部材７０は、図３に示すように、揺動自在に支持される支持孔７１及び長孔７２、ワークＷに当接し得るローラ７３、ワークＷの一部に掛止され得る掛止爪７４等により形成されている。
【００２９】
第１ロッド５０及び第２ロッド６０は、図３に示すように、本体８０に対してＬ方向に往復動自在に支持されている。第２ロッド６０は、揺動支点として作用するピン６１が支持孔７１に挿入されて、ストッパ部材７０を揺動自在に支持している。第１ロッド５０は、ピン５１が長孔７２に遊挿されて、ストッパ部材７０の他端側を揺動自在に連結している。
【００３０】
第１ロッド５０の下方には、図４及び図５に示すように、作動空間を画定する第１シリンダ９０が配置され、第１シリンダ９０には、第１ロッド５０に連結されるピストンロッド１０１を有する第１ピストン１００が往復動自在に収容されている。第１シリンダ９０内の作動空間は、第１ピストン１００により第１圧力室Ｃ１と第２圧力室Ｃ２とに二分され、又、第１シリンダ９０の側面には、第１圧力室Ｃ１に連通される第１ポート９１、第２圧力室Ｃ２に連通される第２ポート９２、第２ポート９２の近傍においてアシストポート９３が形成されている。
第１ポート９１には、スピードコントローラ（空気圧速度制御弁）１１０が接続され、第２ポート９２及びアシストポート９３には、スピードコントローラ（空気圧速度制御弁）１２０が接続されている。
【００３１】
第１ピストン１００には、図５に示すように、外周面に所定の間隔をあけて二つの環状溝１０２，１０３が形成されている。環状溝１０２，１０３には、リング状の側面シール１０２ａ，１０３ａが嵌め込まれており、第１シリンダ９０の内周面９０ａに密接して摺動すると共に、第１圧力室Ｃ１と第２圧力室Ｃ２とを完全に遮断している。したがって、二つの側面シール１０２ａ，１０３ａの間には、第１圧力室Ｃ１及び第２圧力室Ｃ２の両方から遮断されたシール間室Ｃ３が形成されている。
【００３２】
第１ポート９１は、第１ピストン１００が図５に示す待機位置から作動してその移動端に至るまで、常に第１圧力室Ｃ１と連通するように形成されている。
第２ポート９２は、第１ピストン１００が図５に示す待機位置から作動してその移動端に至るまで、常に第２圧力室Ｃ２と連通するように形成されている。
【００３３】
アシストポート９３は、第１ピストン１００が図５に示す待機位置にあるとき、シール間室Ｃ３に位置しており、第２圧力室Ｃ２及び第１圧力室Ｃ１のいずれにも連通しない（閉塞される）ように形成されている。
そして、第１ピストン１００（ピストンロッド１０１）が外力（衝撃力）を受けて、Ｌ方向の上向きに所定量移動し、側面シール１０３ａがアシストポート９３の位置を通過すると、アシストポート９３は第２圧力室Ｃ２に連通し（開放され）、作動空気を第２圧力室Ｃ２に供給し得るようになっている。
すなわち、アシストポート９３は、第１ピストン１００が待機位置にあるとき閉塞されかつ第１ピストン１００が外力Ｆを受けて所定量移動したとき開放されて第２圧力室Ｃ２に作動空気を供給し、第１ピストン１００はＬ方向の上側に向けて押圧される。
【００３４】
スピードコントローラ１１０は、図４及び図５に示すように、第１の作動流体通路としての第１空気通路１３０に配置されて通路面積を調整する絞り弁１１１、絞り弁１１１と並配列されて第１圧力室Ｃ１へ向かう作動空気の流れのみを許容するチェック弁１１２により形成されており、第１圧力室Ｃ１に対して、第１ポート９１からの作動空気の供給量及び排出量を調整する。
尚、第１ピストン１００が待機位置にあるとき、第１圧力室Ｃ１内に、作動空気（圧縮空気）は導入されていない。
【００３５】
スピードコントローラ１２０は、図４及び図５に示すように、第２の作動流体通路としての第２空気通路１４０に配置されて通路面積を調整する絞り弁１２１、第２空気通路１４０に向けて第２ポート９２から排出される作動空気の流れのみを許容するチェック弁１２２により形成されており、第２圧力室Ｃ２に対してのアシストポート９３からの作動空気の供給量及び排出量並びに第２ポート９２からの作動空気の排出量等を調整する。
ここでは、第１ピストン１００が待機位置にあるとき、アシストポート９３には、常に作動空気が導かれている。したがって、アシストポート９３の開放と同時に、作動空気が第２圧力室Ｃ２に供給される。
【００３６】
第２ロッド６０の下方には、図４に示すように、作動空間を画定する第２シリンダ１５０が配置され、第２シリンダ１５０には、第２ロッド６０に連結されるピストンロッド１６１を有する第２ピストン１６０が往復動自在に収容されている。第２シリンダ１５０内の作動空間は、第２ピストン１６０により第３圧力室Ｃ３と第４圧力室Ｃ４とに二分され、又、第２シリンダ１５０の側面には、第３圧力室Ｃ１に連通される第３ポート１５１、第２圧力室Ｃ２に連通される第４ポート１５２が形成されている。
【００３７】
ここで、第２ピストン１６０は、第２シリンダ１５０の作動空間内において、上端がその待機位置となる。そして、第３ポート１５１は、第２ピストン１６０が待機位置から作動してその移動端（下端）に至るまで、常に第３圧力室Ｃ３と連通するように形成されている。また、第４ポート１５２は、第２ピストン１６０が待機位置から作動してその移動端（下端）に至るまで、常に第４圧力室Ｃ４と連通するように形成されている。
【００３８】
図４に示すように、第３ポート１５１は、第１空気通路１３０に接続されており、第１シリンダ９０の第１ポート９１と空気通路を共用している。また、第４ポート１５２は、第２空気通路１４０に接続されており、第１シリンダ９０の第２ポート９２及びアシストポート９３と空気通路を共用している。
そして、第１空気通路１３０及び第２空気通路１４０は、図４に示すように、一つの方向切換弁１７０に接続されている。
【００３９】
このように、第１空気通路１３０及び第２空気通路１４０を、第１シリンダ９０及び第２シリンダ１５０のための空気通路として共用することにより、それぞれに空気通路を画定する配管を設ける必要がなく、又、それぞれに方向切換弁を設ける必要もない。それ故に、構造の簡略化、それに伴なう装置の低コスト化を行うことができる。
【００４０】
方向切換弁１７０は、２位置５ポートの電磁弁であり、第１空気通路１３０及び第２空気通路１４０に対する作動空気の供給及び排出を制御する。
尚、方向切換弁１７０には、ルブリケータ、レギュレータ、圧力計、エアフィルタ、空気圧源等からなるエアコントロールユニットが接続される。
【００４１】
次に、このストッパ装置を、ワークＷ（例えば、種々の部品を載置したパレット）が搬送される搬送ラインに設置した場合の動作について、図４、図６及び図７を参照しつつ説明する。
先ず、待機状態において、方向切換弁１７０により、第２空気通路１４０を通して作動空気が供給される。これにより、第２ピストン１６０は第２シリンダ１５０の上端に位置する。一方、第１ピストン１００は、図７（ａ）に示すように、アシストポート９３がシール間室Ｃ３に位置している（閉塞されている）ため、上昇せず下端に位置した状態にある。
したがって、第１ロッド５０は下降し、第２ロッド６０は上昇して、ストッパ部材７０は、ワークＷが搬送されてくる側を下げて傾斜した状態にある。
【００４２】
この待機状態において、図６（ａ）に示すように、ストッパ部材７０のローラ７３にワークＷが衝突すると、その衝撃力（外力）により、ストッパ部材７０はワークＷの進行方向（図６中の反時計回り）に回転させられる。
この回転により、第１ロッド５０を介して第１ピストン１００が上向きに引き上げられて移動し始める。そして、図７（ｂ）に示すように所定量移動した時点でアシストポート９３が開放されて、第２空気通路１４０から導かれた作動空気が第２圧力室Ｃ２に供給され、この作動空気が第１ピストン１００を上向きに加圧（押圧）する。
【００４３】
第１ピストン１００の上昇移動に伴ない、第１圧力室Ｃ１内の空気は、絞り弁１１１により調整された流量にて第１ポート９１から排出され始めると共に、第１圧力室Ｃ１内に留まっている残留空気が圧縮されつつ、ワークＷの衝撃力を吸収する。このとき、圧縮される残留空気には、反発力が発生して第１ピストン１００を下向きにバウンスさせようとするが、アシストポート９３から第２圧力室Ｃ２内に流れ込んだ作動空気が第１ピストン１００を押圧しているため、反発力が相殺され、そのバウンスが防止される。したがって、反発力によってストッパ部材７０が揺動することもなく、ワークＷの押し返し、あるいは、押し返しによるワークＷの位置ずれ等も防止される。
【００４４】
そして、図７（ｃ）に示すように、第１ピストン１００及び第１ロッド５０が上端に達するまでに、衝撃力が完全に吸収されると同時に、図６（ｂ）に示すように、第１ロッド５０の上昇により、ストッパ部材７０の掛止爪７４がワークＷの掛止孔Ｗ１に入り込み、ワークＷの逆行を確実に防止して、所定の位置に確実に停止させる。尚、第１ロッド５０は第１ピストン１００により上向きに付勢されているため、下降することもなく、掛止爪７４は、ローラ７３と協働してワークＷを確実に把持する。
【００４５】
続いて、ワークＷを搬出する場合は、方向切換弁１７０の切換えにより第２空気通路１４０からの作動空気の供給が断たれると共に、第１空気通路１３０から作動空気が送り込まれて、第１ポート９１から第１圧力室Ｃ１に又第３ポート１５１から第３圧力室Ｃ３にそれぞれ供給される。したがって、第１ピストン１００及び第２ピストン１６０は下端に移動して、図６（ｃ）に示すように、ストッパ部材７０（ローラ７３及び掛止爪７４）がワークＷから離脱する。これにより、ワークＷは搬送ラインにより下流側へ搬送される。
【００４６】
その後、再び方向切換弁１７０の切換えにより第１空気通路１３０を通しての作動空気の供給が断たれると共に、第２空気通路１４０から作動空気が送り込まれて、第４ポート１５２から第４圧力室Ｃ４に供給され、第２ピストン１６０は上端に移動する。一方、アシストポート９３は閉塞された状態（シール間室Ｃ３）にあるため、作動空気は第２圧力室Ｃ２に供給されず、第１ピストン１００は下端に位置したまま保持される。
これにより、図６（ｄ）に示すように、第１ロッド５０は下降し、第２ロッド６０は上昇して、ストッパ部材７０は、ワークＷが搬送されてくる側を下げて傾斜した待機状態に復帰する。
このストッパ装置においては、ワークＷが比較的低速で搬送される場合でも、押し返しあるいは位置ずれ等が防止され、衝撃力を吸収しつつ確実に所定の位置に停止させられる。
【００４７】
上記のストッパ装置においては、アシストポート９３に接続される第２空気通路１４０に絞り弁１２１を設けたが、絞り弁１２１を取り除いた構成としてもよい。また、第１ピストン１００に二つの側面シール１０２ａ，１０３ａを設け、待機状態において、アシストポート９３が二つの側面シール１０２ａ，１０３ａの間に位置して閉塞されるようにしたが、第１ピストン１００が待機位置にあるときアシストポート９３からの作動空気の洩れが防止できる限り、側面シール１０２ａ，１０３ａを採用せず、第１ピストン１００の外周面で直接閉塞する構成としてもよい。
【００４８】
また、このストッパ装置においては、ストッパ部材７０の揺動支点を第２ロッド６０に設け、第２ロッド６０の下方に、第２シリンダ１５０、第２ピストン１６０等を設けたが、ストッパ部材７０の揺動支点を本体８０に直接設けて、第２シリンダ１５０、第２ピストン１６０、並びにストッパ部材７０の掛止爪７４等を廃止した構成において、本発明に係る緩衝装置を採用してもよい。
【００４９】
図８は、本発明に係る緩衝装置の他の実施形態を示すものであり、図８（ａ）はその内部を示す平面図、図８（ｂ）は断面図である。
この緩衝装置は、ハウジング２００、ハウジング２００内において所定の角度範囲を回動するロータリピストン２１０、カバー２２０、ストッパレバー２３０、スピードコントローラ（空気圧速度制御弁）２４０，２５０等を備えている。
【００５０】
ハウジング２００には、軸受孔２００ａ、所定の角度範囲に亘って扇状に肉抜きされた作動空間Ｃが形成されている。
ロータリピストン２１０は、回転軸部２１１、ピストン部２１２を有し、ピストン部２１２が、作動空間Ｃ内を往復動自在となっている。また、作動空間Ｃは、ピストン部２１２により第１圧力室Ｃ１及び第２圧力室Ｃ２に二分されている。さらに、回転軸部２１１には、ストッパレバー２３０がボルト等により締結されている。
【００５１】
カバー２２０には、回転軸部２１１を支持する軸受凹部２２０ａ、第１圧力室Ｃ１に連通される第１ポート２２１、第２圧力室Ｃ２に連通される第２ポート２２２、第２ポート２２２の近傍に配置されたアシストポート２２３等が形成されている。
【００５２】
第１ポート２２１は、ピストン部２１２が図８に示す待機位置から作動してその移動端に至るまで、常に第１圧力室Ｃ１と連通するように形成されている。
第２ポート２２２は、ピストン部２１２が図８に示す待機位置から作動してその移動端に至るまで、常に第２圧力室Ｃ２と連通するように形成されている。
【００５３】
アシストポート２２３は、図８に示すようにピストン部２１２が待機位置にあるとき、ピストン部２１２の側面により閉塞されて、第２圧力室Ｃ２及び第１圧力室Ｃ１のいずれにも連通しないように形成されている。
そして、ストッパレバー２３０が外力Ｆを受けて、ピストン部２１２がＲ１方向に所定量回転すると、アシストポート２２３は第２圧力室Ｃ２に連通し（開放され）、作動空気を第２圧力室Ｃ２に供給し得るようになっている。
すなわち、アシストポート２２３は、ピストン部２１２が待機位置にあるとき閉塞されかつピストン部２１２が外力Ｆを受けて所定量移動したとき開放されて第２圧力室Ｃ２に作動空気を供給し、ピストン部２１２はＲ１方向に向けて押圧される。
【００５４】
スピードコントローラ２４０は、図８に示すように、空気通路２４１の通路面積を調整する絞り弁２４２、絞り弁２４２と並配列されて第１圧力室Ｃ１へ向かう作動空気の流れのみを許容するチェック弁２４３により形成されており、第１圧力室Ｃ１に対しての第１ポート２２１からの作動空気の供給量及び排出量を調整する。
【００５５】
スピードコントローラ２５０は、図８に示すように、アシストポート２２３に接続される空気通路２５１の通路面積を調整する絞り弁２５２、第２ポート２２２から排出される作動空気の流れのみを許容するチェック弁２５３により形成されており、第２圧力室Ｃ２に対してのアシストポート２２３からの作動空気の供給量及び排出量並びに第２ポート２２２からの作動空気の排出量等を調整する。
【００５６】
この緩衝装置においても、前述同様に、第１圧力室Ｃ１内の残留空気の圧縮に伴なう反発を抑えつつ、衝撃力を確実に吸収することができる。特に、円弧状の運動をする物体を停止させる際に、そのバウンスを防止しつつ衝撃力吸収して、確実に停止させることができる。
このように、本発明に係る緩衝装置は、前述の実施形態のように直線移動するピストン２０，１００を備えたものに対してだけでなく、回動するロータリピストン２１０を備えたものにおいても、有効に適用されるものである。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の緩衝装置及びストッパ装置によれば、待機状態においてピストンにより閉塞されると共に外力によるピストンの移動に伴なって開放されピストンを加圧する作動流体を供給するアシストポートを設けたことにより、物体が衝突した際の衝撃力によるピストンの反発すなわちバウンスが防止される。これにより、衝撃力を吸収しつつ、又、物体の押し返しあるいは押し返しによる位置ずれ等を招くことなく、物体を所定の位置に確実に停止させることができる。
また、アシストポートからの作動流体の供給量あるいは第１ポートからの排出量を適宜調整することにより、反発を防止しつつ幅広い範囲に亘って衝撃力を吸収させることができる。さらに、方向切換弁等を制御する制御ソフトにより、第２圧力室への作動流体の供給タイミングを制御するものではないため、制御ソフトそのものを簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る緩衝装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す緩衝装置の動作を説明するためのものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれの位置における状態図である。
【図３】本発明に係るストッパ装置の一実施形態を示す外観図である。
【図４】図３に示すストッパ装置にける空気流れの回路図である。
【図５】図３に示すストッパ装置に用いられ緩衝装置を示す概略構成図である。
【図６】図３に示すストッパ装置の動作を説明するためのものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれの位置における状態図である。
【図７】図３に示す緩衝装置の動作を説明するためのものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれの位置における状態図である。
【図８】本発明に係る緩衝装置の他の実施形態を示すものであり、（ａ）は内部構造を示す平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ部における断面図である。
【符号の説明】
１１ 第１ポート
１２ 第２ポート
１３ アシストポート
２０ ピストン
２２ａ，２３ａ 側面シール
３０，４０ スピードコントローラ
３１，４１，４３ 空気通路
３２，４２ 絞り弁
３３，４６ チェック弁
５０ 第１ロッド
６０ 第２ロッド
７０ ストッパ部材
９１，２２１ 第１ポート
９２，２２２ 第２ポート
９３，２２３ アシストポート
１００ 第１ピストン
１１０，１２０，２４０，２５０ スピードコントローラ
１１１，１２１，２４２，２５２ 絞り弁
１１２，１２２，２４３，２５３ チェック弁
１３０ 第１空気通路（第１の作動流体通路）
１４０ 第２空気通路（第２の作動流体通路）
１５１ 第３ポート
１５２ 第４ポート
１６０ 第２ピストン
１７０ 方向切換弁
２１０ ロータリピストン
２３０ ストッパレバー
Ｃ１ 第１圧力室
Ｃ２ 第２圧力室

Claims (10)

1. 作動空間内を往復動し得るピストンと、前記ピストンにより二分される第１圧力室及び第２圧力室と、前記第１圧力室に連通される第１ポートと、前記第２圧力室に連通される第２ポートとを備え、前記第１ポート及び第２ポートからの作動流体の供給および排出を制御すると共に、前記ピストンに外力が作用したとき前記第１圧力室内の作動流体を圧縮することにより衝撃力を吸収する緩衝装置であって、
   前記ピストンが外力を受けて待機位置から所定量移動したとき前記第２圧力室に作動流体を供給し得るアシストポートを有する、
   ことを特徴とする緩衝装置。
2. 前記アシストポートは、前記ピストンが待機位置にあるとき閉塞されかつ前記ピストンが外力を受けて所定量移動したとき開放されて前記第２圧力室に作動流体を供給し得る、
   ことを特徴とする請求項１記載の緩衝装置。
3. 前記ピストンには、所定の間隔をおいて配置された二つの側面シールが設けられ、
   前記アシストポートは、前記ピストンが待機位置にあるとき、前記二つの側面シールの間に位置するように、配置されている、
   ことを特徴とする請求項２記載の緩衝装置。
4. 前記アシストポートは、前記第２ポートの近傍でかつ前記ピストンが外力を受けて移動する側に、配置されている、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の緩衝装置。
5. 前記アシストポートには、作動流体の流れを制御する絞り弁が接続されている、
   ことを特徴とする請求項２ないし４いずれかに記載の緩衝装置。
6. 前記第２ポートには、作動流体の排出のみを許容するチェック弁が接続されている、
   ことを特徴とする２ないし５いずれかに記載の緩衝装置。
7. 所定の揺動支点において揺動自在に支持されワークに当接し得るストッパ部材と、前記ストッパ部材の他端側を揺動自在に連結する第１ロッドと、前記第１ロッドに連結されて作動空間内を往復動し得る第１ピストンと、前記第１ピストンにより二分される第１圧力室及び第２圧力室と、前記第１圧力室に連通される第１ポートと、前記第２圧力室に連通される第２ポートとを備え、前記第１ポート及び第２ポートからの作動流体の供給および排出を制御する共に前記ストッパ部材を介して前記第１ピストンに外力が作用したとき前記第１圧力室内の作動流体を圧縮することにより衝撃力を吸収しつつ前記ストッパ部材によりワークを停止させるストッパ装置であって、
   前記第１ピストンが外力を受けて待機位置から所定量移動したとき前記第２圧力室に作動流体を供給し得るアシストポートを有する、
   ことを特徴とするストッパ装置。
8. 前記アシストポートは、前記第１ピストンが待機位置にあるとき閉塞されかつ前記第１ピストンが外力を受けて所定量移動したとき開放されて前記第２圧力室に作動流体を供給し得る、
   ことを特徴とする請求項７記載のストッパ装置。
9. 前記アシストポートには、作動流体の流れを制御する絞り弁が接続され、
   前記第２ポートには、作動流体の排出のみを許容するチェック弁が接続されている、
   ことを特徴とする請求項８記載のストッパ装置。
10. 前記揺動支点において前記ストッパ部材を揺動自在に連結する第２ロッドと、前記第２ロッドに連結されて作動空間内を往復動し得る第２ピストンと、前記第２ピストンにより二分される第３圧力室及び第４圧力室と、前記第３圧力室に連通される第３ポートと、前記第４圧力室に連通される第４ポートと、を有し、
    前記第１ポートと前記第３ポートとは、第１の作動流体通路に接続され、
    前記第２ポート及び前記アシストポートと前記第４ポートとは、第２の作動流体通路に接続されている、
    ことを特徴とする請求項９記載のストッパ装置。

Images