JP4971828B2 - ショックアブソーバ - Google Patents

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１１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１１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は取り付けてられている。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はみ出した位置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１１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を往復動テーブルに取り付ける場合には、ロッドに衝突するストッパをシリンダ本体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配置するようにし、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同軸状に配置し、ショックアブソーバを直接往復動機器本体に取り付けることにより、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同軸状に配置す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、往復動機器本体に取り付けられ、前記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、前記往復動機器本体に取り付けられる取付部が設けられ、前記往復動機器本体に取り付けられる外筒体と、前記外筒体を貫通するようにして前記外筒体に対し軸方向に相対的に移動自在に前記外筒体の内部に同軸状に装着され、前記往復動ロッドが軸方向に相対的に移動自在に貫通する中空ロッドと、前記中空ロッドの外側と前記外筒体の内側との間に形成され液体を収容する空間と、前記中空ロッドの外側に設けられ、前記空間を第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前記中空ロッドを復帰させる復帰手段とを有し、前記中空ロッドに衝突部材が衝突したときの衝撃を緩和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は、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、前記取付部が前記往復動機器本体にねじ結合される雄ねじであることを特徴とする。

本発明のショックアブソーバは、前記取付部が前記往復動機器本体に固定されるブラケットであることを特徴とする。

本発明のショックアブソーバは、往復動機器本体に取り付けられ、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、前記往復動機器本体に取り付けられる取付部が設けられ、前記往復動機器本体に取り付けられる外筒体と、前記外筒体を貫通するようにして前記外筒体に対し軸方向に相対的に移動自在に前記外筒体の内部に同軸状に装着され、前記往復動ロッドが軸方向に相対的に移動自在に貫通する中空ロッドと、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中間筒体との間に形成されて液体を収容する空間を前記連通隙間を介して相互に連通する第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し、前記中空ロッドに衝突部材が衝突したときの衝撃を緩和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。本発明のショックアブソーバは、前記衝突部材は往復動ロッドに取り付けられたブロックであることを特徴とする。

本発明によれば、ショックアブソーバは中空ロッドとこれと同軸状の外筒体とを有し、往復動ロッドを中空ロッドに貫通させた状態とし外筒体が往復動機器本体に取り付けられるので、往復動ロッドのストローク端において中空ロッドに加わる衝撃力を吸収する際に、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は往復動ロッドに同軸状に配置されるので、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、外筒体に雄ねじを設けて往復動機器本体に外筒体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機器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、空気圧シリンダの往復動ロッドに同軸状に配置されるので、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。

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は中心部に貫通孔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おり、このショックアブソーバ１０ａは、往復動機器としての空気圧シリンダに外筒体１３が取り付けられ、空気圧シリンダに組み込まれたピストンロッドつまり往復動ロッドは中空ロッド１２の貫通孔１１を貫通する。

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。プラグ１８は外筒体１３に圧入又はねじ結合し、外筒体１３に一体となっている。

外筒体１３の一方の開口部１４ａには環状の止めリング２３が固定され、この止めリング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、両方のばね受け２６，２７の間には圧縮コイルばね２８が復帰手段として中空ロッド１２と外筒体１３との間に収容空間１５内に位置させ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においては右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において左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に対する摺動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の右端部側に移動し、中空ロッド１２は外筒体１３に対してその左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の右端部側に移動したときには、外筒体１３の止めリング２３が中空ロッド１２の右端部よりも迫り出す迫り出し端部となり、中空ロッド１２の左端部は外筒体１３の左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の止めリング２３を含めた長さとほぼ同じ長さに設定されており、図１に示すように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の左端部が外筒体１３の左端部よりも軸方向外方に突出した状態となり、図２に示すようにショックアブソーバ１０ａの作動完了状態のもとでは中空ロッド１２の左端面が外筒体１３の左端面と一致し、一端面が外筒体１３の端部の止めリング２３の端面とほぼ一致した状態となる。ただし、図２に示す作動完了状態のもとで、中空ロッド１２の図１における右端面が止めリング２３の端面にほぼ一致する位置とすることなく、これよりも軸方向内側あるいは外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、図２に示すように中空ロッド１２の左端面に図示しない衝突部材が衝突して外力が中空ロッド１２に加わると、往復動機器に取り付けられた外筒体１３に対して中空ロッド１２がばね力と後述の抵抗力に抗して軸方向に摺動し、中空ロッド１２の端面が外筒体１３の端部に取り付けられたプラグ１８の端面と一致するまで移動する。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て中空ロッド１２の外筒体１３に対する相対移動には制動力が加えられる。これにより、衝突部材が中空ロッド１２に衝突することによる中空ロッド１２から外筒体１３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の左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制動力が加わらず、迅速に作動状態から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の左端面がプラグ１８の端面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の左端部が外筒体１３の左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一定であり不変である。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。

外筒体１３の外周面にはナット３６ａがねじ結合される雄ねじ３６が形成されており、ショックアブソーバ１０ａは、往復動機器としての空気圧シリンダの往復動ロッドが中空ロッド１２を貫通した状態のもとで、空気圧シリンダに雄ねじ３６をねじ結合させることにより空気圧シリンダに取り付けられるようになっている。しかも、ショックアブソーバ１０ａは雄ねじ３６の部分で往復動機器に取り付けられるので、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。

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は本発明のさら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。それぞれのショックアブソーバ１０ｂ〜１０ｄ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６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において右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がばね力に抗して相対的に中空ロッド１２の左端部側に向けて移動する過程では外筒体１３が中空ロッド１２の左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制動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。

図５に示すショックアブソーバ１０ｃ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。このショックアブソーバ１０ｃは、アキュムレータ４５が組み込まれていることを除き、図１および図２に示したショックアブソーバ１０ａと同様の構造となっている。

図６に示すショックアブソーバ１０ｄにおいては、図４に示すショックアブソーバ１０ｂ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。

なお、図４および図６においては、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７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８は図７におけるＢ−Ｂ線断面図である。

この空気圧シリンダ５０はほぼ直方体形状のシリンダブロック５１とこれの先端面に固定されるカバー部材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、カバー部材５２はねじ部材５３によりシリンダブロック５１に固定され、シリンダ本体はシリンダブロック５１に形成された取付孔５４に取り付けられ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。

シリンダブロック５１の表面には幅方向中央部に長手方向にガイドレール５５が図７に示すように固定され、このガイドレール５５に沿って直線往復動自在に往復動テーブルつまりスライドテーブル５６が装着されており、スライドテーブル５６の先端部には連結ブロック５７が固定されている。スライドテーブル５６の図７および図８における左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。シリンダブロック５１内には往復動ロッド５８が軸方向に往復動自在に設けられ、往復動ロッド５８の先端は連結ブロック５７に固定されている。往復動ロッド５８の後端部に固定されたピストン５９がシリンダブロック５１に形成されたシリンダ室６１内を往復動自在となっており、シリンダ室６１の後端部側はカバー部材６２により閉塞されている。

シリンダ室６１はピストン５９により２つの加圧室６３ａ，６３ｂに仕切られており、それぞれの加圧室６３ａ，６３ｂに連通させてシリンダブロック５１には給排ポート６４ａ，６４ｂが形成されている。給排ポート６４ａ，６４ｂはシリンダブロック５１の両側面にそれぞれ形成されているが、空気圧シリンダ５０の取付位置に応じて何れか一方側の給排ポート６４ａ，６４ｂを使用することができ、使用しない給排ポートは閉塞部材により閉塞されることになる。一方の給排ポート６４ａから圧縮空気を供給すると往復動ロッド５８は後退移動し、他方の給排ポート６４ｂから圧縮空気を供給すると往復動ロッド５８は前進移動することになる。

カバー部材５２に形成された貫通孔には図８に示すように雌ねじ６５が形成されており、ショックアブソーバ１０ａの中空ロッド１２の貫通孔１１内に往復動ロッド５８を貫通させた状態のもとで、外筒体１３の雄ねじ３６を雌ねじ６５にねじ結合させるとともにナット３６ａをカバー部材５２に締め付けることによりショックアブソーバ１０ａは外筒体１３でシリンダ本体に取り付けられることになる。

図８に示すように、ショックアブソーバ１０ａが不作動状態のときには、中空ロッド１２の迫り出し端部がプラグ１８のフランジ１９よりも軸方向外方に突出している。この状態のもとで給排ポート６４ａから圧縮空気を供給して往復動ロッド５８を後退移動させると、衝撃部材としての連結ブロック５７が中空ロッド１２の端面に衝突した後に、フランジ１９に当接するまで移動する。この衝突から停止までの移動過程においては、図１および図２に示すように、ショックアブソーバ１０ａの圧縮コイルばね２８は収縮しながら、液体Ｌが第１の液体室３１から第２の液体室３２に隙間３４を介して流入して環状ピストン３０に抵抗力を加えることになり、移動部材であるスライドテーブル５６，連結ブロック５７および往復動ロッド５８の衝撃は吸収される。なお、図４および図５に示されるショックアブソーバ１０ｂ，１０ｃも図７および図８に示される空気圧シリンダに装着することができる。

図９（Ａ）は本発明の他の実施の形態であるショックアブソーバ１０ｅを示す正面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図であり、図１０は図９に示すショックアブソーバ１０ｅを往復動機器に取り付けた状態を示す断面図である。このショックアブソーバ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９においては図１に示した部材と共通する機能を有する部材には同一の符号が付されている。

図９に示すように、外筒体１３にはこれと一体に正面四辺形のブラケット６６が設けられ、このブラケット６６の部分でショックアブソーバ１０ｅは往復動機器に取り付けられるようになっており、ブラケット６６にはねじ部材６７が貫通する取付孔６７ａが設けられている。外筒体１３の外周面には図１に示した雄ねじ３６は設けられていない。

図１０に示す往復動機器としての空気圧シリンダ５０の基本構造は、図７および図８に示したものと同様であり、図１０には図８に示した空気圧シリンダ５０のうちシリンダブロック５１と連結ブロック５７の部分が示されている。図９に示すブラケット６６は図７および図８に示された空気圧シリンダ５０のカバー部材５２として機能している。中空ロッド１２の貫通孔１１内に往復動ロッド５８を貫通させた状態でブラケット６６をねじ部材６７によりシリンダブロック５１に固定することにより、ブラケット６６は空気圧シリンダ５０の一部を構成するとともに、外筒体１３がブラケット６６を介してシリンダブロック５１に直接固定されることになる。

このタイプのショックアブソーバ１０ｅは、カバー部材としてのブラケット６６により直接空気圧シリンダ５０に取り付けられるようになっており、図７および図８に示される場合と同様に衝突部材としての連結ブロック５７が中空ロッド１２の端面に衝突してから外筒体１３にフランジ１９を介して接触して停止するまでに衝撃力が緩衝される。

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とこれの外側に同軸状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おり、中空ロッド１２が空気圧シリンダの往復動ロッド５８に対して相対的に摺動自在に嵌合され、外筒体１３がシリンダ本体に取り付けられるようになっている。したがって、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つまり衝撃吸収時には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らないので、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７および図８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。 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７におけるＢ−Ｂ線断面図である。 （Ａ）は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正面図であり、（Ｂ）は図９（Ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。 図９に示すショックアブソーバを往復動機器に取り付けた状態を示す断面図である。 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〜１０ｅ ショックアブソーバ
１１ 貫通孔
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 止めリング
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 雄ねじ
３６ａ ナット
３７ 中間筒体
３７ａ 基部
３７ｂ ガイド部
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 シリンダブロック
５２ カバー部材
５５ ガイドレール
５６ スライドテーブル
５７ 連結ブロック
５８ 往復動ロッド
５９ ピストン
６０ 空気圧シリンダ
Ｌ 液体

Claims (10)

1. 往復動機器本体に取り付けられ、前記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、
   前記往復動機器本体に取り付けられる取付部が設けられ、前記往復動機器本体に取り付けられる外筒体と、
   前記外筒体を貫通するようにして前記外筒体に対し軸方向に相対的に移動自在に前記外筒体の内部に同軸状に装着され、前記往復動ロッドが軸方向に相対的に移動自在に貫通する中空ロッドと、
   前記中空ロッドの外側と前記外筒体の内側との間に形成され液体を収容する空間と、
   前記中空ロッドの外側に設けられ、前記空間を第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前記中空ロッドを復帰させる復帰手段とを有し、
   前記中空ロッドに衝突部材が衝突したときの衝撃を緩和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. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のショックアブソーバにおいて、前記取付部が前記往復動機器本体にねじ結合される雄ねじであることを特徴とするショックアブソーバ。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のショックアブソーバにおいて、前記取付部が前記往復動機器本体に固定されるブラケットであることを特徴とするショックアブソーバ。
7. 往復動機器本体に取り付けられ、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、
   前記往復動機器本体に取り付けられる取付部が設けられ、前記往復動機器本体に取り付けられる外筒体と、
   前記外筒体を貫通するようにして前記外筒体に対し軸方向に相対的に移動自在に前記外筒体の内部に同軸状に装着され、前記往復動ロッドが軸方向に相対的に移動自在に貫通する中空ロッドと、
   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中間筒体との間に形成されて液体を収容する空間を前記連通隙間を介して相互に連通する第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し、
   前記中空ロッドに衝突部材が衝突したときの衝撃を緩和することを特徴とするショックアブソーバ。
8. 請求項７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。
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。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のショックアブソーバにおいて、前記衝突部材は往復動ロッドに取り付けられたブロックであることを特徴とするショックアブソーバ。
    

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