JPS6046290B2 - 運動エネルギ吸収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は運動エネルギ吸収装置、特に運動物体の直線的
減速（ＩｉｒｌｅａｒｄｅｃｅｌｅｒａｔｉＯｎ）を行
うための新規で改良された可調節エネルギ吸収装置に関
する。

本発明の一つの利用分野は流体を利用した緩衝器ないし
ショックアブソーバである。

もちろん本発明の原理は他の種々の分野にも利用できる
。運動物体を高いピークの負荷にさらすことを避けるた
めに、緩衝器タイプのエネルギ吸収装置が直線的減速能
力を持つのは望ましいことである。この種の装置におい
て、そのような能力を簡単な構成と有効な動作によつて
特徴づけられた方法で提供することは極めて有利である
。更に、上述のような能力を運動物体の重量、速度、運
動力のごとき要因の変化に対応できる方法において提供
することも極めて望ましい。本発明はこの種の可調節な
運動エネルギ吸収装置であつて、与えられた衝撃力に応
答して作動流体を収容した室内でピストンを動かすよう
にした装置を提供する。

この装置では、作動流体収容室を規定するエレメントな
いし部材はピストンの運動方向に間隔をおいて設けた複
数のオリフィスを有し、これらのオリフィスと連通する
長尺の溝ないし通路が作動流体収容室の外側に設けられ
ている。この通路は巾が比較的せまく、作動流体収容室
を規定する部材に沿つて延長している。装置内にはさら
に長尺エレメントないし部材からなる流量制御手段が調
節可能に支持され、この手段はカム手段によつて前記オ
リフィスと動作関係において前記通路に沿つて長さ方向
に動動かすことができ、このようにしてオリフィスの有
効サイズを調節することができる。

この長尺部材はその運動に応じて流量制御を行うために
オリフィスに合致させることができる形状に作られた複
数の変形部分に間隔をおいて有する。本発明の装置はさ
らに前記オリフィスを通り前記通路に沿つて流れる作動
流体を受け入れるために前記通路に連通した区域をも有
する。

以下図示実施例を詳細に説明する。

第１図に示すように、本発明の装置１０は比較的薄い壁
のシリンダなし筒からなるハウジング１２を有する。

ハウジング１２にはその両端近くの部分を除いて横方向
に沿つてねじ１４が刻設され、このねじに六角ナット１
６が螺合されている。このナットは本装置を後述するよ
うに位置付け取り付けるために使用される。ハウジング
１２の一端または両端は外側に朝顔状に僅かに広がるよ
うぬに形成して装置の構成部品の挿入を容易にするよう
にしてもよい。

この端部は第１図に示すように完成したハウジング１２
においては内方へ曲げられる。ハウジング１２内に構成
部品を保持するにはもちろん上記以外の方法も使用てき
る。本発明の装置は、さらに、作動流体ないし油圧油（
ＨｙｄｒａｕｌｌｃｆｌｕＩｄ）を収容する室２２を規
定するためにハウジング１２内に配置されたシリンダな
いし管状の長尺の中空エレメントないし部材２０を含む
手段を有する。

部材２０はショックチューブ（ＳｈＯｃｋｔｕｂｅ）と
呼ぶこともでき、その全長はハウジング１２の全長より
も短く、また、その外周面の大部分が後述するようにハ
ウジング１２の内面に嵌合するような外径を有している
。ショックチューブ（以下管という）２０の軸方向の両
端は、後述するようにハウジング１２内の付加的構成部
品に当接する。本発明の装置は、更に、管２０内に沿つ
て移動可能な部分と外部からの入力を受ける部分とから
なるピストン機構を有する。

ピストンロッド２８はハウジング１２の軸方向の一端か
ら外方へ延長する部分（第１図て左側の部分）を有して
いる。このピストンロッドはその長軸がハウジング１２
と管２０の共通の長軸と一致するように配置される。ピ
ストンロッド２８はハウジング１２内を延長し、その内
端に管２０内を移動可能なピストンヘッド３０が固定さ
れている。

ピストンヘッド３０は心の詰つた円柱状体からなり、管
２０に比較的密接に嵌合するが、この管内に沿つて軸方
向に移動可能な外径を有している。ピストンヘッド３０
は耐摩耗性の点から青銅製て、ほぼ平行な軸方向両端面
３２，３４を有するのが好ましい。室２２に面する端面
３２の周縁には肩部３６が形成されている。その目的に
ついては後述する。ピストンヘッド３０の本体には端面
３２および肩部３６から軸方向内側において環状溝３８
が形成され、この溝には装置の動作中に室２２内の作動
流体がピストン３０を通過（バイパス）しないように作
用するピストンリングエレメント４０が嵌め込まれてい
る。

この点についても後に詳述する。ピストンヘッド３０の
端面３４の周縁には比較的小さい環状肩部４２が設けら
れている。ピストンヘッド３０には更にその端面３４か
ら軸長の約半分延長する中実軸孔４４が穿設され、この
孔にピストンロッド２８の末端部が挿入嵌合”されてい
る。ピストンロッド２８は熱処理された合金鋼の焼入れ
ドエルピン（ＤＯｗｅＩｐｉｎ）状であるのが好ましく
、その端部４６は面取りされている。

このロッドは耐摩耗性を与えるためにクロムメッキする
こともできる。ピストンロッド２８はピストンヘッド３
０に押圧嵌合され一体とされている。

ピストンロッドとピストンヘッドは別体のものを結合す
る構成が好ましいが、所望なら金属材料から単一体の部
材として加工することもできる。ピストンヘッド３０は
上記とは別の形態、例えば環状溝３８と同様の複数の環
状溝をピストンヘッドの軸方向に間隔をおいて設け、こ
れらの溝にピストンリングを嵌め込んだ構造とすること
もできる。本発明の装置は、更に、装置の動作中に種々
の作用を行うために、ハウジング１２内で管２０の軸方
向の一端近くに配備されたシリンダヘッドエレメント５
０を有する。

このシリンダヘッド５０は心の詰つた（中空でない）円
柱状をなし、軸方向両端面５２，５４を有する。シリン
ダヘッド５０の一つの機能はピストンロッド２８の軸受
作用であり、このためシリンダヘッド５０にはロッド２
８に接触軸受する直径の軸方向の孔ないし通路５６が設
けられている。

従つて、シリンダヘッド５０は例えばＳＡＥ６６晴銅の
ような適当な軸受持特性を有する材料で作るので好まし
いが、他の適当な強度と軸受持性を有する材料を使用す
ることもてきる。孔５６は端面５４から比較的短い軸方
向距離でけ内側に延長する大径部５８を有する。

この大径部は好ましくはウレタン材料からなるシール部
材６０が嵌め込まれる凹所を形成している。適当なシー
ル特性をもつ他の物質も勿論使用することができる。シ
ール部材６０は低圧液体が本装置から逃げないように維
持する作用をする。シリンダヘッド５０には更にその軸
方向長さのほぼ中央の外周面に環状溝６４が設けられ、
この環状溝６４に普通のＯリングシール６６が嵌め込ま
れ、ハウジング１２の内面とシール接触している。

このＯリング６６は、次に詳述するように、装置の動作
中に作動液体（油）がシリンダヘッド５０とハウジング
１２の内壁の間を通過（バイパス）しないようにする作
用を行う。シリンダヘッド５０には、更に、環状溝６４
と軸方向端面５２の間に比較的大きい環状溝７０が設け
られている。

この環状溝７０は端面５２，５４に平行な間隔を置いた
対向側壁および中心孔５６とほぼ同心の内周壁によつて
規定されている。この環状溝７０には、次に詳述するよ
うに、装置の動作中作動液体の圧縮を吸収するための部
材７２が嵌合されている。部材７２は環状であり、環状
溝７０に対しすベリばめ（Ｓｎｕｇｆｉｔ）となる軸方
向長さと、ハウジング１２の内面面に対してすベリばめ
となる外径を有する。部材７２は閉止細胞発泡材料（Ｃ
ｌＯｓｅｄｃｅｌｌｕｌａｒｆＯａｍｍａｔｅｒｉａＩ
）、例えばブナＮ（商標名：ブタジエンアクリロニトリ
ルゴム）で作るのが望ましい。シリンダヘッド５０には
溝７０と軸方広端面５２の間に小径部分７４が設けられ
、これによつてハウジング１２の内面との間に隙間が生
じ、この隙間によつて後述のように部材７２が作動液体
に対して露呈される。本発明の装置は、更に、ピストン
ロッド２８に対するワイパ（払拭部材）ないしスクレイ
パ（かき落とし部材）７８を有する。

このワイパ７８は保持部材８０によつて所定位置に固定
され、部材８０はシリンダヘッド５０とハウジング１２
の端部の間に配備されている。保持部材８０は黄銅のよ
うな金属て作られ、シリンダヘッド５０の外径よりも僅
かに小さい外径を有している。

この部材８０は、また、軸方向の一端面がシリンダヘッ
ド５０の軸方向端面５４に、また、軸方向の他端面がハ
ウジング１２の内側に曲げられた部分にそれぞれ当接し
ない接触するような軸方向長さを有している。この結果
保持部材８０は所定位置に固定される。保持部材８０に
は貫通孔が設けられ、この貫通孔はピストンロッド２８
の直径よりも僅かに大きい直径の第１の部分８２とこの
部分に軸方向に隣接する大径の第２の部分８４と外側端
面に隣接する中間の大きさの直径の第３の部分８６とか
らなる。

ワイパ７８の本体は保持部材８０の部分８２と８６の間
の大径部分８４によつて規定された凹所に嵌合されてお
り、軸方向外方に向う比較的鋭い周縁部８８を有してい
る。

ピストンロッド２８が・装置内を往復動するとき、ワイ
パ７８はこのロッドから異物を除去しロッドを清潔に保
ちこれによつて装置内の流体の汚染を防止する。ワイパ
７８はウレタン材料から作られる。本発明の装置は更に
管２０内に配備されピストンヘツド３０に作用して、ピ
ストンヘッドとロッドの結合体を管２０の位置に押しや
つて室２２の容積を最大にするためのコイルばね９２の
ごときバイアス手段を有する。

コイルばね９２の一端はピストンヘッド３０の肩部３６
と係合し、その他端は管２０の反対端に配備されたヘッ
ドエレメント９６によつて保持されている。ヘッドエレ
メント９６はほぼ円柱状のプラグの形状をしているが、
その周面の一部に平坦部１００が形成されている。

ヘッドエレメント９６は平坦面１００が後述の目的のた
めに第１図、第７図に示す位置にあるように配置されて
いる。ヘッドエレメント９６はハウジング１２の端、す
なわち、第１図の右端に向けられた第１の軸方向端面１
０２を有する。

この面にはヘッドエレメント９６の軸長の約半分の長さ
の孔ないし凹所が設けられ、この凹所は軸方向端面１０
２とほぼ平行な内面１０４を有し、円周方向に延長して
両端が平坦面１００で終つている比較的薄い円弧状の壁
１０６によつて包囲区画されている。内面１０４と環状
溝１０６とによつて規定されたこの空間内に後述の機構
部分が配備されている。ヘッドエレメント９６は小径の
中間部分を有しこの部分には環状溝１１０とこの環状溝
１１０から軸方向に間隔を置いて設けた比較的小さい肩
部１１２が形成されている。

ヘッドエレメント９６は室２２に露呈された軸方向端面
１１４を有し、この端面の周縁には環状肩部１１６が形
成され、この肩部に既述のコイルばね９２の他端がピス
トンヘッド３０の肩部３６におけると同様にして係合し
ている。ヘッドエレメント９６は貫通孔ないし通路を有
し、この貫通孔は内面１０４あら軸方向内側に延長する
第一の直径部分と軸方向端面１１４で終つている大径部
分１２２とからなる。

この中間部分と大径部分１２２に逆止め弁の作用をする
ボール１２４が収容されている。このボールは大径部分
１２２に中間部分から少し離れて固定されたスリーブ１
２６によつて保持されている。スリーブ１２６の端部が
開放時のボールの有効な着座面となる。本発明の装置は
、更に、ピストンとロッドの結合体の全ストロークない
し全運動距離にわたつてロッド２８に衝撃力を与える運
動物体の直線的減速（１１ｎｅａｒｄｅｃｅ１ｅｒａｔ
ｉ０ｎ）を行う手段を有する。

すなわち、管２０の壁にその長さ方向に間隙を置いて複
数のオリフィス１３０が穿設されている。図示例では、
オリフィス１３０は管２０の軸に平行な直線路に沿つて
配設されている。本発明の装置は、更に、室２２の外側
に延長しオリフィス１３０と連通する長尺の溝ないし通
路１３２を規定する手段を有する。

すなわち、管２０の外面にオリフィス１３０と連通する
長い通路なあいしトラック１３２が形成されている。通
路１３２はプローチ削り、フライス削り、または研削に
よつて形成され、断面ほぼ半円形であり、管２０に沿つ
てその長軸と平行に直線的に形成されている。通路１３
２は巾が比較的狭く、管２０の全軸長にわたつて延長し
ている。通路１３２と楼通する管２０の周面は第６図に
示すように同一平面上の平坦部分１３４，１３６を有し
ている。

これらの平坦面１３４，１３６とハウジング１２の内壁
面の間には隙垣間があり、これが次に詳述するように流
体の流通路になつている。後述の目的のために、管２０
の一端に通路１３２と管２０の内部を連通する開口ない
し孔１３８が設けられている。本発明の装置は、更に、
ハウジング内に調節可能に支持されかつオリフィス１３
０と動作関係に通路１３２の長さ方向に移動せしめられ
前記オリフィスの有効寸法（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｉｚ
ｅ）を調節することがてきる長尺エレメントを含む流量
制御手段を有する。

すなわち、流量制御エレメント１４２は通路１３２に沿
つて直線的に移動可能であり、かつ、エレメント１４２
の変位に応じてオリフィスを通る流体の流領量を制御す
るようぬにオリフィス１３０に重なり合うように変形部
分を有する。流量制御エレメント１４２は好ましくは鋼
製のロッドないしピンの形状をなし、その一端に丸い表
面を有するとともに、その長さ方向に間隔をおいてオリ
フィス１３０と合致する複数の変形部分と、その他端に
やや小径の部分を有する。

流量制”御エレメント１４２は、その最初の変形部分が
第１図で管２０の最左端部のオリフィスと一致したとき
に、流量制御エレメント１４２の反対側の端が次に説明
する目的のために管２０の反対側端から軸方向に僅かに
突出するのに十分な長さとされている。第４図に示すよ
うに、ピン１４２の各変形部分は軸方向に除々に減少す
る直径（先細り形状）を有する傾斜周面部分１４６と、
この部分の末端から半径方向外方へ広がる環状部分１４
８とからなり、このの環状部分は流量制御エレメント１
４２の円柱外周面との境界を規定する周縁１５０が終つ
ている。

傾斜周面部分１４６の軸方向の長さは流量制御ピン１４
２の移動方向における各オリフィスの寸法よりも例えば
約３倍大きく形成されている。この傾斜周面部分１４６
はピン１４２の長軸に対して比較的小さい鋭角、例えば
約７度の角度をなすように作られている。コイルばね１
５４がピン１４２の先端とシリンダヘッド５０の通路１
３２側に露呈された端面との間で通路１３２内に配備さ
れている。

ピン１４２は次に説明する手段によつてコイルばね１５
４のバイアスカに抗して通路１３２に沿つて直線移動可
能に構成されている。本発明の装置は、更に、ハウジン
グ１２に配備され、流量制御エレメント１４２を通路１
３２に沿つて所望あるいは選択された位置に移動させる
ためにこのエレメントに動作係合し、更にエレメント１
４２を上記のような位置に維持ないし保持するための手
段を含む調節手段を有する。

すなわち、円柱状の末端部分１６０がヘッドエレメント
９６とハウジング１２の端の間に配備されている。部材
１６０は軸方向の両側端面１６２，１６４を有し、その
直径はハウジング１２内に比較的ぴつたり嵌合するよう
な大きさである。この部材一１６０の軸方向の長さは、
その内端面１６２が部材９６の外端面１０２に当接ない
し接触し、反対側の外端面１６４がハウジング１２の端
の内側へ折り曲げられた部分に当接するような長さであ
る。部材１６０の外表面には環状溝ないし凹所１６６が
穿設され、その中にＯリング１６８が嵌合されている。

このＯリング１６８はハウジング１２の内面とシール接
触している。末端部材１６０には更にその軸方向の全長
にわたつて延長する通孔・１７２と軸方向端面１６２か
ら内方へ軸方向長さの中間点を僅かに越えて延長するも
う一つの孔１７４が設けられている。孔１７４の目的に
ついてはやがて詳述する。本発明の装置は、更に、ハウ
ジング１２においてヘッドエレメント９６の環状壁１０
６と内面１０４によつて規定された空間内に回転可能に
支持されたカム１７８を有する。

このカム１７８はカム面１８０を有し、その外周縁付近
が流量制御ピストン１４２の末端に動作接触ないし係合
している。カム面１８０はピン１４４２の軸に対して一
定の傾斜角度に配置されているので、カム１７８の回転
により、ピン１４２がやがて詳述するよう）に溝ないし
通路１３２に沿つて直線的に動かされる。カム１７８は
末端部材１６０の通孔１７２を貫通するシャフト部分１
８４と、末端部材１６０の軸方向端面１６４を越えて外
側に配置されたノブ・部分１８６を有する調節部材の一
端に固定されている。

従つて、このカムは後に説明するように外部から手動操
作できるようになつている。カム１７８は種々の方法で
調節部材に固定できるが、本実施例ではシャフト部分１
８４が通孔１９０と外歯１９１を刻設した小径末端部を
有し、この小径末端部力幼ム１７８の通孔に挿通され、
この通孔の内歯と外歯１９１が歯合してカム１７８をシ
ャフト部部分１８４に固定する。

シャフト部分１８４の小径末端部は第１図に示すように
カムを越えて延長しそこで外方へ広がつている。これ以
外の構造にできること勿論である。シャフト部分１８４
は、また、その外周に環状溝１９４を有し、この溝に末
端部分１６０の通孔１７２の内周面とシール接触するＯ
リング１９６が嵌合されている。

カム１７８にはその端面の外周縁部に間隙を置いて一連
の凹所２００が設けられている。

ばねで付勢された回転止め機構（Ｄｅｔｅｎｔｍｅｃｈ
ａｎｊｓｍ）が一連の凹所２００に選択的に係合してい
るカム１７８を選択された回動位置に保持するように末
端部材１６０によつてハウジング１２内に取付けられて
いる。この回転止め機構はボール２０２を有し、このボ
ールが孔１７４内のコイルばね２０４によつて一連の凹
所２００の選択された一つに係合するように押し付けら
れている。凹所２００は半球状をなしカムを選択された
位置にロックする。ノブ部分１８６には通孔１９０と連
通する通路２０６が設けられている。

この通孔１９０は後述の目的のためにプラグ２１０とＯ
リング２０８によつてシールされていりる。第３図に示
すようにノブ１８６にはノブの回転角度を流量制御エレ
メント１４２の直線的移動の度合に相関させるための指
標が付けられている。本発明のエネルギ吸収装置１０は
次のように動作する。

この装置は種々の適用例、例えば工業プラントにおける
機械の構成部品、コンベアに沿つて運動する物体、車輪
の付いた機器および車輌など（これらはほんの少数例に
すぎない）を減速し停止させるのに利用される。最初は
、装置１０は第１図に示す位置にあり、ピストンヘッド
３０が室２２の左端にあつてピストンロッド２８が最も
突き出された状態にある。

ピストンヘッド３０は、油のような作動流体が充填され
た室２２内て付勢ばね９２によつて上述の位置に押しや
られている。作動流体は通路１３２、コイルばね１５４
の収容されている区域、およびこの通路１３２と逆止め
弁１２４の間の連絡路にも充填されている。例えば、推
進力あるいは衝撃力のようなりがピストンロッド２８に
加えられると、ピストンヘッド３０が室２２を他端へ向
つて、即ち、第１図で左から右へ移動し始める。

ピストンヘッド３０のこの運動は室２２内の流体圧を増
加させ、これによつて逆止め弁のボール１２４が連絡路
１２０を閉室するとともに、流体を調整オリフィス１３
０を通して室２２から強制的に押し出す。作動流体はロ
ッド１４２の変形部分のまわりおよび通路１３２に沿つ
て第１図て左の方へ流れる。この流体は通路１３２から
開口１３８を通つて第１図で左側の端から室２２のピス
トンヘッド３０の裏側に流入する。

この流れを第２図に矢印で示す。流体またはシリンダヘ
ッド５０の外周面７４とハウジング１２の内周面の間の
間隙にも流入し蓄積器ないしアキュムレータとして作用
する閉止細胞発泡材料のエレメント７２を圧縮する。こ
のエレメント“１２は常態での容積の約５０％まで圧縮
される。この圧縮量はピストンロッド２８によつて変位
された流体の容積に等しい。オリフィス１３０の有効寸
法は第４図に示すように流量制御エレメント１４２の変
形部分のオリフィスに対する位置によつて決まるがオリ
フィスを通る流体に対する抵抗が装置１０の内部動作圧
力を決定し、この圧力が今度は抵抗力を生せしめピスト
ンロッド２８に作用する力の荷重を減速停止させる。

更にこの抵抗力ないし停止力はピストン・ロッド集合体
の全ストロークにわたつて均一であり、力の荷重を均一
ないし直線的に減速させる。このような直線的減速は管
２０に間隔を置いて設けられピストン３０の運動方向に
沿う流量制御エレメント１４２によつて制御される調整
オリフィスによつて与えられる。

ピストン３０が室２２内を一端から他端へ、すなわち、
第１図において左から右へ移動するとき、このピストン
がオリフィス１３０を次々に閉塞していき、室２２から
流出する作動流体が通るオリフィス１３０の全有効面積
をしだいに減少させる。このオリフィスの面積はピン１
４２の変形部分によつて調節される。上述の動作は、ピ
ストンロッド２８に係合している運動物体の速度が減少
する間行われ、これによつて装置は一定ないし均一な減
速ないし抵抗力を維持する。力がロッド２８に作用しな
くなつてピストン３０が戻り行程あるときは、ばね９２
がピストン３０を第１図で右から左へ動かすように作用
する。

室２２内の流体圧は減少し、これによつて逆止め弁のボ
ール１２４を連絡路１２０から離脱させ、このボール１
２４を部材１２６に係合させる。従つて流体は流路１３
２から室２２へ第１図でみてピストン３０の右側に流入
する。ばね９２がピストンを更に左の方へ移動させると
、流体は室２２からオリフィス１３０を通り流量制御ロ
ッド１４２の変形部のまわりから通路１３２へ、また、
開口１３８から通路１３２へ押し出される。この流体は
通路１３２を通り連絡路１２０を介して室２２のピスト
ン３０の右側へ流入する。アキュムレータ７２は膨張し
て流体を放出し、この流体は間隙を通つて通路１３３２
へ入り、最後に連絡路１２０から室２２へ流入する。

このようなピストン３０の第１図の位置への復帰動作は
比較的迅速に行なわれる。ｊ 本発明の装置が種々の値
の運動エネルギを有する種々の力ないし荷重に関連して
使用される場合は、オリフィス３０の有効面積ないし寸
法は以下のようにして運動エネルギの大きさに応じるよ
うに調節される。

流量制御エレメント１４２を通路１３２に沿つて直線的
に変位させて変形部分と対応するオリフィスの間の位置
関係を変化させる。この場合、制御エレメント１４２は
ノブ１８６の手動操作によるカム１７８の回転によつて
動かされる。すなわち、ピンないしロッド１４２が第１
図、第４図で右から左へ動かされると、各オリフィス１
３０がピンの対応する変形部分の傾斜周面部分１４６の
しだいに増大する直径部分と一致する。この結果、通路
１３２に向つて開口する各オリフィス１３０の有効寸法
がしだいに減少する。一方、ピン１４が第１図、第４図
で左から右へ動かされると、オリフィス１３０は傾斜周
面部分１４６の環状部分１４８へ向つてしだいに減少す
る直径の部分と一致する。その結果、通路１３２に向つ
て開口するオリフィスの有効寸法がしだいに増加する。
ピン１４２の長さ方向に間隔をおいて複数の同じ寸法形
状の変形部分を設けたので複数のオリフィス１３０の有
効サイズを調節することがてきる。

各オリフィス１３０の有効寸法はこのオリフィスの近く
にあるピン１４２のテーパ状変形部分の移動方向に応じ
て増減する。概して言えば、ピストンロッド２８に加え
られる力の大きさが増加する場合は、オリフィス１３０
の有効寸法を減少させるように調節を行なう。このよう
な調節によつてエネルギ吸収装置の有効荷重能力を変え
ることができる。装置の行程の長さに応じた数のオリフ
ィス１３０を設けることができるので、真の直線的減速
装置が得られる。オリフィス１３０のすべてを本発明の
構成によつて変えることができるので真の調節が可能と
なる。ピストン・ロッド集合体の全行程ないし移動範囲
にわたつて直線的減速が可能である。上述の調節はノブ
１８６の手動作によりカム１７８を回転させることによ
つて好便に効果的に行なわれる。

上述の実施例においては、カム１７８の回転軸は流量制
御エレメント（ピンないしロッド）１４２の直線運動の
軸と平行に配備されている。カム１７８はその周縁近く
でピン１４２の端と接触しているが、カム面１８０はカ
ム１７８の回転軸に対して傾斜しているので、カム１７
８の軸方向の寸法ないし厚さは円周方向に変化している
。従つてノブ１８６によつてカム１７８が回転させられ
ると。軸方向の厚さの変化する面がピン１４２の端と接
触し、従つてピン１４２力幼ム１７８の回転に応じてそ
の長軸に沿つて直線的に動かされる。カム１７８が一回
転する間に、ピン１４２は二つの限界点間を最初は一方
向に、次いで、反対方向に移動する。

すなわち、カム１７８が第１図の位置から１８０度回転
する間に、ピン１４２はばね１５４のバイアスカに抗し
て第１図で右から左へ動かされ、カム１７８がさらに残
りの１８０度を回”転する間に、ロッド１４２はばね１
５４の反撥力によつて第１図で左から右へ復動させられ
る。第１図において、ピン１４２の右側の移動限界はハ
ウジング１２内のカム１７８の位置およびカム面１８０
のピン１４２に接触する部分とカム１７８の反対側の軸
方向端面の間の最小軸方向距離（厚さ）によつて設定さ
れる。この軸方向距離はカム面１８０の特性、すなわち
、傾斜角度によつて決定される。第１図においてピン１
４２の左側の移動限界はカム面１８０のピン１４２に接
触する部分とカム１７８の反対側の軸方向端面の間の最
大軸方向距離（厚さ）によつて設定される。

この最大軸方向距離もカム面１８０の特性、すなわち、
その傾斜角度によつて決定される。カム１７８はノブ１
８６を手動て操作することによつて回動され、カム面の
凹所２００とボール２０２およびばね２０４からなる回
転止め機構の選択的係合によつて選択された回動位置に
保持される。

第７図に示されるように多数の凹所２００力幼ム１７８
に円周方向に間隔を置いて設けられている。これはオリ
フィスの種々の程度の調節のために使用できる。ノブ１
８６を回わすとボール２０２がばね２０４によつて、対
応する一つの凹所２００に押し付けられ、その位置を保
持する。この構成は比較的簡単て経済的であり信頼てき
る調節を可能にする。第３図に示すように、ノブ１８６
のまわりには指標が付されていて、これがノブ１８６の
回動角度をピン１４２の直線移動量、従つてオリフィス
１３０の実効サイズないし面積の調節量に相関連させる
。衝撃吸収装置１０が大きければ大きいほど、カム１７
８の直径も大きくてき、より多くの調節設定位置を得る
ことができる。本発明の装置は例えばＵリンク（ＣＩｅ
ｖｉｓＥｎｄ）、足部取付ブラケット、溶接フランジの
ような種々の機構を使用して、種々の方法で使用個所に
取付けることができる。

筒１２に螺合された六角ナットはねじによる取付けの止
め部材として使用される。本発明の装置は空気／油シス
テム内に備えることもできる。

このシステムでは装置を弁によつてシーケンス制御しピ
ストン・ロッド集合体の進入行程においてエネルギを吸
収し、次いで信号により空気圧を空気／油タンク内で作
用させ油を押し戻してピストン・ロッド集合体を元の位
置に戻すことによつて装置を元の状態に戻すようにする
ことができる。これは発泡材料のアキュームレータ部材
７２、コイルばね９２およびプラグ２１０を装置から除
くことによつて達成することがてきる。空気／油タンク
からの導管をノブ１８６に連結し、室２２と通路１３２
を含む装置内部を空気／油タンクに連通させる。このタ
ンクは一方向逆止め弁（０ｎｅ−Ｗａｙｃｈｅｃｋｖａ
ｌｖｅ）を介して普通の工場空気圧（ＲｌＯｒｍａｌｓ
ｈＯｐａｉｒｐｒｅｓｓｕｒｅ）に接続され、液体への
空気の混入を防ぐために装置の上方に取付けられる。こ
の装置の動作は既述の場合と同様である。

すなわち、ロッド２８に作用する力がピストン３０を第
１図で右へ移動させると液体を室からオリフィス１３０
を介して通路１３２へ押し出す。ここで液体は発泡材料
のアキュムレータ部材７２とコイルばね９２を押圧する
代りに、通路１３２から空気／油タンクへ流入する。そ
れから、ピストン３０は空気／油タンク内の油に対する
空気圧によつて元の位置に戻される。空気／油タンクに
連絡している空気管中のシーケンス弁をピストン・ロッ
ド集合体の戻りを制御するのに用いることができる。

このシーケンス弁によつて、ピストン・ロッド集合体を
復帰させるために空気圧を空気／油タンクに解放する前
に所望の時間遅れを生ぜしめることができる。第８図は
流量制御エレメント（ピンないしロッド）１４２とカム
１７８の共動関係を容易ならしめる他の実施例を示す。

カム１７８に接するエレメント１４２の端部にはこのエ
レメント１４２の端面から軸方向内側に孔ないし凹所２
１６が設けられる。この凹所２１６は円筒状で実施例に
おいてはピン１４２の断面のほとんどの部分を占める断
面を有している。鋼球２２０からなるベアリングが凹所
２１６に嵌合され、その球面の一部がピン１４２の断面
から突出している。このボール２２０はカム１７８の端
面と接触しカム１７８の回動によつて回転し、これによ
つてカム１７８とピン１４２の間にボールベアリング型
の動作係合ないし接触を行なわせる。凹所２１６の直径
は、ボール２２０が回転できるが、ピン１４２の長軸に
対して横方向に動くことができないようにボール２２０
の直径よりもほんの僅かに大きいのが好ましい。

凹所２１６の軸方向長さはボール２２０の中心がピン１
４２の端面から僅かに内側に配置されるような寸法が好
ましい。軸受エレメントないしボール２２０がカム１７
８の表面と接触するようにしているために、カム１７８
をノブ１８６で回転させるときの調節を円滑に行うこと
ができる。第９図、第１０図は本発明の他の実施例の調
節機構を示す。

この実施例においては、カムの回転軸は流量制御エレメ
ント（ピンないしロッド）１４２″の直線移動軸に対し
て垂直に配置されている。第９図、第１０図の実施例に
おいて、第１図〜第７図の実施例と対応する部材はそれ
ぞれの参照数字にダツシユを付けた数字で示す。ハウジ
ング１２″はピン１４２″の端と対向する端が適当な方
法でこれに固定された閉封キャップないし円板２２６に
よつて閉封されている。

ヘッドエレメント９６″はスペーサ部材２２８によつて
閉封キャップ２２６から離れて配備され暑ている。スペ
ーサ部材２２８は第９図に示すようにその上部が全長に
わたつて開口しているスリーブからなる。この開口部は
第９図、第１０図に示すように間隔をおいて配置された
平行な細長いエッジ面２３０によつて規定されている。
開口部が閉封部材２２６と流量制御エレメント１４２″
の間のハウジング１２″の壁に設けられ、支持部材２３
４が適当なこの開口に固定されている。

支持部材２３は第１図〜第７図の実施例のシリンダ状端
部材１６０と同様のもので、回転可能ノな調節ノブ１８
６″を備えている。ノブ１８６″の回転軸はハウジング
１２″と流量制御エレメント１４２″の長軸に対して垂
直である。

カム２３８が第１図〜第７図のノブと同様の方法でノブ
１８６″の小径端部に固定されている。この実施例にお
いては、カム２３８は一定の巾ないし厚さに形成されて
おり、ノブ１８６″の回転軸に対して偏心して取付けら
れている。カム２３８の周面２４０はピン１４２″の末
端に動作接触する。ノブ１８６″従つてカム２３８を回
転させると、ロッド１４２″が第１図〜第７図の実施例
のコイルばね１５４と同様のコイルばね（図示略）のパ
イアスカに抗して往復移動する。カム２３８はカム面の
凹所２４２とボール２０２″および部材２３４に設けた
コイルばね２０４″からなる回転止め機構の間の選択的
係合によつて選択された回動位置に保持される。ノブ１
８６″にも第１図〜第７図の実施例におけるのと同じ指
標が付けられている。この構成は、後フランジ取付け（
Ｒｅａｒｆｌａｎ？ＭＯｕｎｔｉｎｇ）が必要な大きな
装置において特に有利である。以下本発明の諸態様を要
約例示するが本発明はこれらに限られないこと勿論であ
る。

（１）ハウジングと；このハウジング内に配備され作動
流体を収容する室を規定する長尺中空部材を含む手段；
前記中空部材内でこれに沿つて可動な部分と外部からの
力を受ける部分とを有するピストン手段と；前記中空部
材に前記ピストン手段の運動方向に沿つて間隔をおいて
穿設された複数のオリフィスと；前記室の外側に前記中
空部材に沿つて延長し前記オリフィスと連通する比較的
巾の狭い長尺の通路を規定する手段と；前記通路と連通
し、前記オリフィスを通り前記通路に沿つて流れる作動
流体を受け入れるための区域を前記ハウジング内に規定
する手段と；前記ハウジング内，に調節可能に支持され
前記オリフィスと動作関係に前記通路に沿つて長さ方向
に可動であり前記オリフィスの有効サイズを調節するこ
とができる長尺エレメントを含む流量制御手段とからな
り、前記流量制御長尺エレメントはその長さ方向に間隔
，をおいて前記オリフィスに合致ないし対向することが
てきる表面変形部分を有し、この表面変形部分のそれぞ
れを横断面の直径が長尺エレメントの長さ方向に徐々に
減少する第１の部分とこの第１の部分の最小直径端に連
なり横断面の直径が急激に増大する第２の部分とによつ
て構成し、前記長尺エレメントの前記通路に沿う変位に
よつて前記表面変形部分と前記オリフィスとの合致ない
し対向程度を変え前記オリフィスの有効サイズを調節で
きるようにしたことを特徴とする運動エネルギ吸収装置
。

（２）前記オリフィスが前記長尺中空部材の長軸に平行
な直線路に沿つて設けられ、前記オリフィスと連通する
前記長尺の通路が直線的でかつ前記中空部材の長軸に平
行であり、さらに前記流量制御エレメントが直線的であ
る（１）項の装置。

（３）前記流量制御エレメントがロッドないしピンから
なり、その長さ方向に間隔をおいて形成さフれた表面変
形部分を有し、これらの変形部分が前記オリフィスと合
致ないし対向することができ、前記流量制御エレメント
の前記通路に沿う変位が前記変形部分と対応する前記オ
リフィスの合致ないし対向程度を変えこれによつて前記
オリフィス７の有効サイズを調節するようにした（２）
項の装置。（４）前記通路が前記長尺中空部材の外表面
に形成されている（１）項の装置。（５）前記中空部材
が前記ハウジングの内面に接触し、前記長尺エレメント
が前記通路と前記ハウｊジンクの内面に接触するととも
に、前記通路の少なくとも一方側に前記長尺エレメント
に沿つて流体が流れるための隙間ないし通路を有する（
４）項の装置。（６）前記長尺エレメントに沿つて流体
が流れるための隙間ないし通路を前記通路の両側に設け
た（５）項の装置。

（７）前記通路が直線的で前記中空部材の全長に沿つて
延長している（４）項の装置。

（８）前記ピストン手段を常時は前記室の一端に押しや
るバイアス手段と；前記室の前記一端近くにおいて前記
通路と前記室を連通し前記ピストンが前記室の端にある
とき閉止される開口と：前記室の他端近くに配備され前
記室と前記通路を連通する連絡路と；前記連絡路に配備
されこの連絡路から前記室へのみ流体の流入を許容する
チェックバルブとを併せ備え、加えられた力に応答して
前記ピストン手段が前記室内をその前記他端に向つて動
かされ、前記作動流体を前記室から前記オリフィスを通
り前記通路から前記開口を通つて前記ピストン手段の背
後において前記室内にその前記一端から流入させ、前記
力が加えられなくなつたとき前記バイアス手段が前記ピ
ストン手段を前記室の前記一端へ復動せしめ、作動流体
を前記開口から前記通路に沿い前記連絡路から前記チェ
ックバルブを経て前記室内にその前記他端から流入させ
るようにした（１）項の装置。

（９）前記ハウジングに支持され前記長尺の流量制御エ
レメントに動作係合しこのエレメントを前記通路に沿つ
て選択された位置へ移動ないし変位させる調節手段を併
せ備え、前記調節手段が前記流量制御エレメントを前記
選択位置に保持する手段を含んでいる（１）項の装置。

ＱＯ前記調節手段が前記ハウジング内に回転可能に配備
され前記流量制御エレメントに動作接触するカム面をも
つカムと、このカムを回転させるこの回転により前記流
量制御エレメントを前記通路に沿つて変位させる手段と
からなる（９）項の装置。（１１）前記カム回転手段が
前記カムに連結されたシャフト部分と、前記ハウジング
の外側に配置されたノブ部分とを有し、これによつて前
記カムを手動により回動させるようにした０Ｃｊ項の装
置。

（１２）前記ノブ部分にこのノブの回動角度を前記流量
制御エレメントの変形距離に相関連させる指標を設けた
（１１順の装置。（１３）前記カムに円周方向に間隔を
おいて一連の凹所を設け、スプリングで付勢された回転
止め機構を前記ハウジングに取付け、これを前記凹所に
選択的に係合させて前記カムを選択された回動位置に保
持するようにした（１０）項の装置。

（１４）前記カムの回転軸が前記ハウジングの長軸に対
して平行に配置された（１０項の装置。（１５）前記カ
ムの回転軸が前記ハウジングの長軸に対し垂直に配置さ
れた（１ａ項の装置。（１６）前記カム面に接触するベ
アリングエレメントを前記流量制御エレメントに装備し
た００項の装置。（１７）ハウジングと：このハウジン
グ内において作動流体を収容する室；前記室内でこれに
沿つて可動な部分と外部の力を受ける部分を有するピス
トン手段と；前記ハウジング内に可動に装備され長さ方
向の運動によつて当該装置の動作に影響を与える長尺の
制御エレメントと；前記制御エレメントを最初の位置に
押しやるバイアス手段と；前記制御制御エレメントを動
かす調節手段とからなり、この調節手段が前記ハウジン
グ内に回転自在に装備されたシャフトと、このシャフト
に固定され表面の一部が前記制御エレメントに動作接触
するカムとからなり、このカムの回動により前記制御エ
レメントが前記バイアス手段の力に抗して長さ方向に変
位されて装置の動作に影響を与えるようになすとともに
、前記シャフト手段に開連配備され前記カムを選回動位
置に保持するロック手段を併せ備えている運動エネルギ
吸収装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断正面図、第２図は第１図
の一部を示しピストンヘッドがやや押込まれた状態を示
す図、第３図は第１図のノブ部分”を示す正面図、第４
図は第１図の鎖線て囲んだ一部を示す拡大図、第５図は
第２図の５−５線断面図、第６図は第１図の６−６線断
面図、第７図は第１図の７−７線断面図、第８図は他の
実施例の一部の拡大縦断正面図、第９図は更に他の実施
例の一部の縦断正面図、第１０図は第９図の実施例の一
部を欠いた平面図てある。 １２，１２″・・・ハウジング、２０，２『・・・管、
２８・・・ピストンロッド、３０・・・ピストンヘッド
、５０・・ウリンダヘツド、７８・・・ワイパ、８０・
・・ワイパ保持部材、９６，９６２・・・ヘッドエレメ
ント、１２４，１２４″・・・ボール（チェックバルブ
）、１３０・・・オリフィス、１３２・・・通路、１３
８・・・開口、１４２，１４２″・・・流量制御エレメ
ント、１６０・・・末端部材、１７８，２３８・・・カ
ム、１８６，１８６″・・・ノブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングと； このハウジング内に配備され作動流体を収容する室を規
   定する長尺中空部材を含む手段と；前記中空部材内でこ
   れに沿つて可動な部分と外部からの力を受ける部分とを
   有するピストン手段と；前記中空部材に前記ピストン手
   段の運動方向に沿つて間隔をおいて穿設された複数のオ
   リフィスと；前記室の外側に前記中空部材に沿つて延長
   し前記オリフィスと連通する比較的巾の狭い長尺の通路
   を規定する手段と；前記通路と連通し、前記オリフィス
   を通り前記通路に沿つて流れる作動流体を受け入れるた
   めの区域を前記ハウジング内に規定する手段と；前記ハ
   ウジング内に調節可能に支持され前記オリフィスと動作
   関係に前記通路に沿つて長さ方向に可動であり前記オリ
   フィスの有効寸法を調節することができる長尺エレメン
   トを含む流量制御手段とからなり、前記流量制御長尺エ
   レメントはその長さ方向に所定の間隔をおいて前記オリ
   フィスに重なり合うことができる複数の表面変形部分を
   有し、この表面変形部分のそれぞれを横断面の直径が前
   記長尺エレメントの長さ方向に徐々に減少する第１の部
   分とこの第１の部分の最小直径端に連なり横断面の直径
   が急激に増大する第２の部分とによつて構成し、前記長
   尺エレメントの前記通路に沿う移動によつて前記表面変
   形部分と前記オリフィスとの重なり合い程度を変え前記
   オリフィスの有効寸法を調節できるようにしたことを特
   徴とする運動エネルギ吸収装置。 ２ ハウジングと； このハウジング内に配備され作動流体を収容する室を規
   定する長尺中空部材を含む手段と；前記中空部材内でこ
   れに沿つて可動な部分と外部からの力を受ける部分とを
   有するピストン手段と；前記中空部材に前記ピストン手
   段の運動方向に沿つて間隔をおいて穿設された複数のオ
   リフィスと；前記室の外側に前記中空部材に沿つて延長
   し前記オリフィスと連通する比較的巾の狭い長尺の通路
   を規定する手段と；前記通路と連通し、前記オリフィス
   を通り前記通路に沿つて流れる作動流体を受け入れるた
   めの区域を前記ハウジング内に規定する手段と；前記ハ
   ウジング内に調節可能に支持され前記オリフィスと動作
   関係に前記通路に沿つて長さ方向に可動であり前記オリ
   フィスの有効寸法を調節することができる長尺エレメン
   トを含む流量制御手段とからなり、前記流量制御長尺エ
   レメントはその長さ方向に所定の間隔をおいて前記オリ
   フィスに重なり合うことができる複数の表面変形部分を
   有し、この表面変形部分のそれぞれを横断面の直径が前
   記長尺エレメントの長さ方向に徐々に減少する第１の部
   分とこの第１の部分の最小直径端に連なり横断面の直径
   が急激に増大する第２の部分とによつて構成し、前記長
   尺エレメントの前記通路に沿う移動によつて前記表面変
   形部分と前記オリフィスとの重なり合い程度を変え前記
   オリフィスの有効寸法を調節できるように構成するとと
   もに；前記ピストン手段を常時は前記室の一端に押しや
   るバイアス手段と；前記室の前記一端近くにおいて前記
   通路と前記室を連通する開口と；前記室の他端近くに配
   備され前記室と前記通路を連通する連絡路と；前記連絡
   路に配備されこの連絡路から前記室へのみ流体の流入を
   許容するチェックバルブとを併せ備え、加えられた力に
   応答して前記ピストン手段が前記室をその前記他端に向
   つて動かされ、前記作動流体を前記室から前記オリフィ
   スを通り前記通路から前記開口を通つて前記ピストン手
   段の背後において中空部材室内にその前記一端から流入
   させ、前記力が加えられなくなつたとき前記バイアス手
   段が前記ピストン手段を前記室の前記一端へ復動せしめ
   、作動流体を前記開口から前記通路に沿い前記連絡路か
   ら前記チェックバルブを経て前記室内にその前記他端か
   ら流入させるようにしたことを特徴とする運動エネルギ
   吸収装置。 ３ ハウジングと； このハウジング内に配備され作動流体を収容する室を規
   定する長尺中空部材を含む手段と；前記中空部材内でこ
   れに沿つて可動な部分と外部からの力を受ける部分とを
   有するピストン手段と；前記中空部材に前記ピストン手
   段の運動方向に沿つて間隔をおいて穿設された複数のオ
   リフィスと；前記室の外側に前記中空部材に沿つて延長
   し前記オリフィスと連通する比較的巾の狭い長尺の通路
   を規定する手段と；前記通路と連通し、前記オリフィス
   を通り前記通路に沿つて流れる作動流体を受け入れるた
   めの区域を前記ハウジング内に規定する手段と；前記ハ
   ウジング内に調節可能に支持され前記オリフィスと動作
   関係に前記通路に沿つて長さ方向に可動であり前記オリ
   フィスの有効寸法を調節することができる長尺エレメン
   トを含む流量制御手段とからなり、前記流量制御長尺エ
   レメントはその長さ方向に所定の間隔をおいて前記オリ
   フィスに重なり合うことができる複数の表面変形部分を
   有し、この表面変形部分のそれぞれを横断面の直径が前
   記長尺エレメントの長さ方向に徐々に減少する第１の部
   分とこの第１の部分の最小直径端に連なり横断面の直径
   が急激に増大する第２の部分とによつて構成し、前記長
   尺エレメントの前記通路に沿う移動によつて前記表面変
   形部分と前記オリフィスとの重なり合い程度を変え前記
   オリフィスの有効寸法を調節できるようになすとともに
   ；前記ハウジングに支持され前記流量制御長尺エレメン
   トに動作係合しこのエレメントを前記通路に沿つて選択
   された位置へ動かす調節手段と；前記流量制御エレメン
   トを前記選択位置に保持する手段とを併せ備え；前記調
   節手段が前記ハウジング内に回転可能に配備され前記流
   量制御長尺エレメントに作用接触するカム面をもつカム
   と、このカムを回転させこの回転により前記流量制御長
   尺エレメントを前記通路に沿つて変位させる手段とから
   なることを特徴とする運動エネルギ吸収装置。