JPH10169696A - ショックアブソーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御力の調整を容易にする。 【解決手段】 ピストン４を構成するピストン本体４１
を導電性材料から構成する。シリンダ２を構成するイン
ナーチューブ２２の内面に電極３を配設する。インナー
チューブ２２内には電気粘性流体７を充填する。制御力
を変化させたい場合には、電極３への印可電圧の大きさ
を変化させて電気粘性流体７の粘性を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はショックアブソーバ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ショックアブソーバは、例えば、コンベ
アライン中に配置され、コンベア上で搬送されている物
品をコンベア上の所定位置で停止させるストッパとして
利用されている。すなわち、シリンダ、あるいはピスト
ンに接続されているピストンロッドに直接的、又は受け
部材等を介して間接的に該物品が当接すると、粘性液体
が充填されたシリンダ内をピストンが相対的に移動し、
この際に発生する粘性抵抗等により、シリンダ又はピス
トンに作用する衝撃を緩和し、物品に損傷を与えないよ
う、緩やかに停止させるため利用されている。このほか
にも、ロボットアーム、スライドシリンダ、エアシリン
ダ等の動作をそれらの衝撃を緩和しつつ所定位置で停止
させるストッパや動作速度を調整するスピードコントロ
ーラとして利用されている。また、各種機械の振動を防
止する防振ダンパとしても利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ショックアブソーバ
は、上記したように各種の分野で利用されているが、制
御対象物の種類に応じて制御力を変化させたい場合は、
ピストン径や長さ、あるいはシリンダ径や長さの異なる
別のショックアブソーバを配設したりしなければならな
かった。一つのショックアブソーバであっても、シリン
ダ外部からオリフィス径を調整可能とすることにより、
制御力を調整することができるものもあるが、その都
度、作業者がショックアブソーバに触れて調整ねじを回
すといった作業を必要であり、面倒であった。

【０００４】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、制御力を極めて容易に調整することができるショッ
クアブソーバを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のショックアブソーバは、粘性流体が充填さ
れたシリンダ内をピストンが摺動することにより、該ピ
ストン又はシリンダに作用する衝撃を緩和するショック
アブソーバにおいて、前記ピストンの少なくとも一部が
導電性材料からなると共に、前記シリンダに電極が配設
され、かつ前記粘性流体が該電極への印可電圧の大きさ
により粘性が変化する電気粘性流体であることを特徴と
する。

【０００６】前記ピストンとしては、シリンダの内径よ
りも小さな外径で形成されたピストン本体と、該ピスト
ン本体の外面に装着された、外径がシリンダ内面に接す
る程度の大きさで形成されている環状部材と、を有して
構成され、該ピストン本体が導電性材料から、環状部材
が絶縁材料からそれぞれ形成されているものを用いるこ
とができる。また、前記電極は、略半管状に形成し、シ
リンダの内面に略対向して配設することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳述する。図において、１は本実施の形態に
係るショックアブソーバであり、シリンダ２、電極３、
ピストン４及びピストンロッド５等を有して構成され
る。

【０００８】シリンダ２は、筒状体から構成され、本実
施の形態では、大径のアウターチューブ２１と、該アウ
ターチューブ２１の内側に配設される小径のインナーチ
ューブ２２とからなる２重筒構造のものを採用してお
り、インナーチューブ２２内に電気粘性流体７が充填さ
れている。アウターチューブ２１とインナーチューブ２
２との隙間２３には、後述のピストンロッド５がシリン
ダ２内に進入したときにインナーチューブ２２内から溢
れる分の電気粘性流体７を吸収するためのアキュムレー
タ２４が配設されている。また、この際、電気粘性流体
７をインナーチューブ２２内から隙間２３側へ移動させ
るための貫通孔２２ａがインナーチューブ２２に設けら
れている。また、アウターチューブ２１及びインナーチ
ューブ２２の両端部には、それぞれ蓋部材２５，２６が
配設されている。一方の蓋部材２５には、ピストンロッ
ド５を挿通配設するための挿通孔２５ａが形成され、他
方の蓋部材２６には、電気粘性流体７をシリンダ２内に
注入するための注入孔２６ａが形成されている。なお、
この注入孔２６ａは、電気粘性流体７を注入後、ねじ部
材２６ｂにより閉塞される。

【０００９】電極３，３は、図２に示したように、共に
略半管状に形成されて２つ配設され、一方が正極を他方
が負極を構成しており、本実施の形態では、この２つの
電極３，３がシリンダ２を構成するインナーチューブ２
２の内面に、略対向するように配設されている。なお、
各電極３，３にはリード線３１，３１がそれぞれ接続さ
れており、シリンダ２の外部に引き出され、電源（図示
せず）と接続されている。

【００１０】ピストン４は、ピストン本体４１と環状部
材４２とから構成される。ピストン本体４１は、導電性
材料からなると共に、略円筒状に形成され、略中心部に
は軸方向に沿って電気粘性流体７を還流させるための還
流孔４１ａが形成されている。還流孔４１ａにおけるピ
ストン本体４１の先端面付近は大径に形成され、この大
径部４１ｂ内には、該還流孔４１ａを閉塞可能なボール
弁４１ｃが配設されている。なお、符号４１ｄは、該ボ
ール弁４１ｃの離脱防止部材である。また、該ピストン
本体４１は、シリンダ２のインナーチューブ２２の内径
よりも小さな外径で形成され、該ピストン４１の外面と
インナーチューブ２２の内面との間に間隙２２ｂが存在
している。この間隙２２ｂが存在することにより、電極
３に通電すると導電性材料からなるピストン本体４１が
帯電して電極として作用し、間隙２２ｂ内に存在してい
る電気粘性流体７の粘性が変化する。ここで、電気粘性
流体７の粘性を変化させるためには、電極間１ｍｍ当た
り数千ボルトの印可電圧が必要と言われている。従っ
て、間隙２２ｂの径方向に沿った幅は、実用性を高める
べく印可電圧を低くするためにできるだけ小さいことが
好ましいが、製作性との関係から実用可能な幅として、
約０．２ｍｍ〜約０．５ｍｍの範囲が好ましい。

【００１１】環状部材４２は、外径がシリンダ２のイン
ナーチューブ２２の内面に接する程度の大きさで形成さ
れ、ピストン本体４１の外面に装着されている。この環
状部材４２は、絶縁材料からなり、ピストン本体４１の
外面とインナーチューブ２２の内面との間に形成される
上記した間隙２２ｂの間隔を維持し、ピストン本体４１
が帯電して電極として作用する機能を発揮させるために
配設されている。また、環状部材４２の外周囲の一部に
は切り欠き溝４２ａが形成されており、この切り欠き溝
４２ａが本実施の形態ではオリフィスとして機能する。
なお、環状部材４２にオリフィスを設けずに、インナー
チューブ２２に孔や溝（図示せず）を複数形成するなど
して、これをオリフィスとして利用できることはもちろ
んである。

【００１２】ピストンロッド５は、ピストン４を構成す
るピストン本体４１の後端部に接続され、後端５２が上
記した一方の蓋部材２５の挿通孔２５ａからシリンダ２
の外方に突出している。このピストンロッド５には、先
端５１側の端面とピストンロッド５１の周面に開口する
液体流通孔５３が設けられている。液体流通孔５３の先
端５１側の端面に開口する開口部は上記したピストン本
体４１の還流孔４１ａに連通しており、該液体流通孔５
３は、還流孔４１ａと同様、ピストン４の復帰時に電気
粘性流体の還流路として機能する。なお、ピストンロッ
ド５は、ピストン本体４１が導電性材料からなるため、
感電防止のため、非導電性材量から構成するか、非導電
性部材をピストン本体４１との間に介在させて接続する
のが好ましい。

【００１３】ここで、符号６は、ピストン４を一方の蓋
部材２５側に押し付ける方向に付勢する復帰用スプリン
グであり、本実施の形態では、シリンダ２のインナーチ
ューブ２２内において、一端がピストン本体４１に、他
端が他方の蓋部材２５の内面に当接するように配設され
ている。なお、復帰スプリング６の配設位置は、これに
限定されるものではなく、例えば、ピストンロッド５の
周囲に配設することができる。

【００１４】次に、本実施の形態に係るショックアブソ
ーバ１の作用を説明する。例えば、該ショックアブソー
バ１をコンベアライン（図示せず）上の適宜位置に配設
する。コンベアライン上を搬送されてくる物品がピスト
ンロッド５の後端５２に衝突すると、ピストン４はシリ
ンダ２のインナーチューブ２２内を他方の蓋部材２６方
向に移動する。インナーチューブ２２内に充填された電
気粘性流体７は、ピストン本体４１の還流孔４１ａがボ
ール弁４１ｃによって閉塞されるため、ピストン４の環
状部材４２に形成された切り欠き溝４２ａのみを通っ
て、ピストン４の後端側に流入する。これにより、電気
粘性流体７の粘性抵抗等が作用してピストン４は、この
抵抗を受けつつゆっくり移動する。

【００１５】ピストンロッド５に当接していた物品が離
間し、ピストンロッド５への外力が解除されると、復帰
スプリング６により、ピストン４が一方の蓋部材２５方
向へ移動し、現位置に復帰する。この際は、ボール弁４
１ｃが離脱防止部材４１ｄ側に寄り、還流孔４１ａが開
放されるため、電気粘性流体７は、該還流孔４１ａ及び
ピストンロッド５に形成された液体流通孔５３を経由
し、インナーチューブ２２内においてピストン４の先端
側へ大量に流入する。従って、ピストン４の復帰時に
は、粘性抵抗等をほとんど受けることがなく、ピストン
４は速やかに復帰する。

【００１６】ここで、例えば、コンベアライン上を搬送
されてくる物品の種類が変わり、電気粘性流体７の粘性
を変化させたい場合には、電極３，３に通電する。例え
ば、ピストン本体４１の外面とインナーチューブ２２の
内面との間隙２２ｂの径方向に沿った幅が０．３ｍｍの
場合に、例えば、約１０００ボルトの電圧を印可する。
ピストン本体４１は導電性材料からなるため、これによ
り帯電し、間隙２２ｂ内に存在する電気粘性流体の粘性
が変化する。さらに粘性を変化させたい場合には、印可
電圧の大きさを調整する。従って、本実施の形態によれ
ば、ピストン４のインナーチューブ２２内における移動
速度を、電極３，３への印可電圧の大きさを変化させる
だけ容易に調整することができる。

【００１７】なお、上記した実施の形態では、シリンダ
２として、アウターチューブ２１とインナーチューブ２
２とからなる２重筒構造のものを用いているが、従来公
知の単一筒構造のものにも適用可能なことはもちろんで
ある。また、オリフィスや還流路の形成位置も、上記し
たものに限定されるものではなく、従来公知の種々の形
態を採用することができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明のショックアブソーバによれば、
ピストンの少なくとも一部が導電性材料からなると共
に、シリンダ内に電気粘性流体が充填されている。従っ
て、電極への印可電圧の大きさを変化させるだけで、電
気粘性流体の粘性が変化するため、ショックアブソーバ
の制御力を制御対象にあわせて容易に調整することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のショックアブソーバの一の実
施の形態を示す縦断面図である。

【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図３は、ピストンを構成する環状部材を示す平
面図である。

【符号の説明】

１ ショックアブソーバ ２ シリンダ ２１ アウターチューブ ２２ インナーチューブ ３ 電極 ４ ピストン ４１ ピストン本体 ４２ 環状部材 ５ ピストンロッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘性流体が充填されたシリンダ内をピス
   トンが摺動することにより、該ピストン又はシリンダに
   作用する衝撃を緩和するショックアブソーバにおいて、 前記ピストンの少なくとも一部が導電性材料からなると
   共に、前記シリンダに電極が配設され、かつ前記粘性流
   体が該電極への印可電圧の大きさにより粘性が変化する
   電気粘性流体であることを特徴とするショックアブソー
   バ。
2. 【請求項２】 前記ピストンが、シリンダの内径よりも
   小さな外径で形成されたピストン本体と、該ピストン本
   体の外面に装着された、外径がシリンダ内面に接する程
   度の大きさで形成されている環状部材と、を有して構成
   され、該ピストン本体が導電性材料から、環状部材が絶
   縁材料からそれぞれ形成されている請求項１記載のショ
   ックアブソーバ。
3. 【請求項３】 前記電極が、略半管状に形成され、シリ
   ンダの内面に略対向して配設されている請求項１又は２
   記載のショックアブソーバ。