JPS63502690A - 小型緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ハ　パ　４ 丞１ＷＱＪＵ民 本発明は、緩衝器、特に極めて小型で優れた緩衝特性を備えた緩衝器に関する。

移動部品の運動エネルギーを流体の熱エネルギーの増加に変換するために流体を 制限オリフィスに無理に通す緩衝器が一般に機械に使われている。減速の全長に 亘って渦動に対し一定の抵抗を与える緩衝器によって移動部品の最も円滑な減速 が得られる。

ある種のそのような装置は機械部品に連結しされ閉鎖端部を有する計量シリンダ ー又は筒内で移動できるピストンを採用している。指数関数的に間隔をへだてた 一連のオリフィスが筒壁の長さに沿って形成され、筒は流体で満たされたハウジ ング内に支持されている０機械部品の運動によってピストンが筒内に押入れられ 時、流体がオリフィスに無理に通され機械部品の運動　エネルギーは流体の熱エ ネルギーに変換される。ピストンが計量筒を下降する時逐次オリフィスをふさぎ 、その結果荷重に加えられる力は比較的一定に保たれ移動部品を実質的に線形に 減速する。

移動部品に及ぼす力は流体オリフィスの効果的な配置の関数である。この種の緩 衝器は次のように設計されている。外筒即ちスリーブが内側の計量筒に嵌まり、 かつ計量装置を備え、この計量装置は内筒の計量オリフィスと共働し部間の相対 移動に応答して抵抗力を変化させ、それにより緩衝器を多様な重量と運動エネル ギーを有する部品用として選択的に調整することができる。

これ等の従来の緩衝器は減速の全期間に亘って運動に対し所望なほぼ一定の抵抗 力を出し又多様な重量と運動エネルギーを有する部品に順応する抵抗を変化させ る所望な能力を備えてはいるが、従来の装置はかなり大きな全体容器を犠牲にし てこの性能と調節能力を提供しておりこのためスペース及び／又は重量が重要で あるような成る環境にあっては緩衝器の有用性に関し限界があった。

丈所少互！ 本発明は優れた緩衝性能と広範囲の調節能力を提供し又比較的細い輪郭にかつ比 較的小重量の容器に納めることができる緩衝器に向けられている。

（発明の構成） 本発明の緩衝器は、後方端が閉じ前方端が開放した内筒あるいはシリンダーと、 ピストンヘッドの後方端が内筒の閉鎖後方端から間隔を保ち又移動物体の衝撃に 備えてピストンロンドが内筒の開放前方端から前方に突出した状態で内筒内に摺 動可能に受け入れられたピストンロンド及びピストンヘッド組立体と、内筒の外 側に嵌った外筒あるいはスリーブと、協働して複数個の計量オリフィスを形成す る内外筒に設けた装置と、計量オリフィスの大きさを選択的に変化させ、それに より内筒の閉鎖後方端に向かうピストン組立体の衝撃移動に応答して緩衝流体が オリフィスを通ることによって生ずる衝撃抵抗を選択的に変化さるため部間の相 対移動を行なわせる調整装置とを含む型式の緩衝装置である。

本発明によれば、緩衝器内に計量オリフィスの前方の長さ方向位置にピストン組 立体の半径方向外方で、環状のアキュムレータ室が設けられ、又オリフィスから 環状室まで部間で軸線方向前方に緩衝流体を導くための装置が設けられる。この 基本構造により緩衝器の優れた減速性能と緩衝器の所望調節性能を保持するとと もに緩衝器の全体の直径とかさを実質的に減少させる。

本発明の更に詳しい特徴によれば外筒は緩衝器の外ケーシングを構成し又内筒の 前方位置まで延びる。又アキュムレータ室は内筒の前方で、外筒とピストン組立 体の間に構成される。かくして外筒は流体の調整可能な計量をたすけることと、 緩衝器の外ケーシングを作ることの二重゛の機能を果たす。

本発明の更に詳しい特徴によれば、計量オリフィスを構成する筒の共働装置は内 筒の側壁に沿う長さ方向に間隔を隔てた位置で内筒に設けられた複数個のボート と、内筒の側壁のボートと夫々合って外筒に設けられ、緩衝器の長手方向軸線に 関して傾斜した長さ方向に間隔を隔て複数個の内部溝とを含み、調整装置は各々 のボートに対して溝を斜めに移動させ、それによりボートと溝との間の合わさり の大きさを選択的に変化させるため部間の相対的な回転をおこなわせる装置から なる。

本発明の更に詳しい特徴によれば、流体を前方にアキュムレータ室内へ導く装置 は部間に構成され最後部の計量オリフィスに隣接した位置から前方にアキュムレ ータ室まで延びる少くとも一つの長さ方向の流路からなる。

本発明の開示した実施例では、長さ方向の流路は一部が内筒の外面に形成された 長さ方向に延びた平坦面によって形成される。

この平端面は対峙する外筒の内表面と共働して導く流路を構成し又緩衝器内の流 体回路を閉じる具合の良い小型の装置を提供する。

本発明の更に詳しい特徴によれば、調整装置は外筒の開放前方端内に延びかつそ の後方端に於て内筒の前方端と係合しかつ外筒の前方端の前方に位置決めされた 前方端に調整ノブを有する調整部材からなる。この構造は所望の調節能力特性を もたらし又衝撃の全体の直径を外筒の大きさ内に保持する。

本発明の開示した実施例では、調整部材は環状であり、調整ノブは調整部材の前 方環状部分によって構成され、又調整部材は更にその後方端と調整ノブとの間に 環状支持部を構成し該環状支持部はその内面でピストンロンドを支承し又その外 面で対峙する外筒の内面と共働して環状のアキュムレータ室を構成する。この構 造により外筒は調整可能な計量オリフィスの構成を助けるように機能し、緩衝器 の外ケーシングを作り又環状アキュムレータ室の外側の境界を構成することがで きる。

皿皿旦固車星に更 第１図は本発明の緩衝器の縦断面図である。

第２図は第１図の組立位置に関して９０度回転した第１図の緩衝器の内筒の縦断 面図である。

第３図は第２図の内筒の斜視図である。

第４図は第１図の緩衝器の支持部材の縦断面図である。

第５図は第４図の支持部材の端面図である。

の−な量日 本発明の緩衝器は大雑把に考えて、内筒１０と、ピストン組立体１２と、外筒１ ４と、支持部材１６とを含む。

内筒１０は適当な鉄材料でできており、閉鎖後方端１０ａと開放前方端１０ｂを と含む、内筒の直径方向の向かい合い側面には一対の平坦面１０Ｃが設けてあり 又内筒の開放前方端に隣接して平坦面１０Ｃの間に弧状フランジ部１０ｄが設け である。一対の弧状のフィンガ１０ｅが内筒の前方端から前方に突出しており、 又複数個のボー）１０ｆと、１０ｇと、１０ｈが内筒の側壁に沿って長さ方向に 間隔を隔てた位置に設けである。ボートは移動部品の減速の全長に亘って運動に 対し比較的一定の抵抗力を与えるために慣例に従いボートは指数関数的に間隔を へだでている。ボー）１０ｆと、１０ｇと、１０ｈは平坦面１０ｃの間の角度上 はぼ中間に設置され、又フィンガ１０ｅは第３図で見て内筒の長手方向の鉛直中 心平面のほぼ片側に設置されている。

ピストン組立体１２は適当な鉄材料で作られており、ピストンロッド１２ａと、 該ロンドの後方端のピストンヘッド１２ｂと、ロンドの前方端にボルト２０によ り固定されたボタンすなわちパッド１８とを含む、ピストンヘッドの後方端１２ ｃが内筒１０の閉鎖後方端１０ａから間隔を保ち又ピストンロッド１２ａが内筒 の開放前方端１０ｂから前方に突出した状態でピストンヘッド１２ｂは内筒１０ 内に摺動可能に受け入れられている。ピストンヘッド１２ｂは更にピストンヘッ ドの環状溝１２ｅと連通ずる少くとも一つの軸方向の流路１２ｄを含み、又ピス トン組立体は更に溝１２ｅ内に位置した内筒１０の内表面と摺動係合したピスト ンリング２２を含む、ピストン組立体が筒１０内で後方に移動する時、ピストン ヘッドのリプ部分１２ｆの外環状面とこれと対峙する内筒１０の内面との間に構 成された環状流路２４と弁相互作用状態にリング２２は置かれる。外筒１４は適 当な鉄材料で作られ、後方部分１４ａと前方部分１４ｂとを含む。後方部分１４ ａは外筒の内用に形成され各々ボート１０ｆ、１０ｇ、１０ｈと共に合う長さ方 向に間隔を置き円周方向に延びる複数個の内部溝１４ｃと１４ｄと１４ｅを含む 。溝１４ｃと１４ｄと１４ｅは緩衝器の長手方向軸線に対して傾斜している。従 って内筒１０と外筒１４の相対的な回転によりボートと対応する溝との合わさり の大きさを選択的に変化させ、それによりそれぞれのボートと溝に共働して構成 される計量オリフィスの大きさを選択的に変化させる。

各々完全な円形溝を形成するために溝１４ｃ、１４ｄ、１４ｅは外筒１４の内円 周を完全に取り巻いて延びるのが好ましい、ｉ衝器を２６で見られるようなブラ ケットプレートに取り付けるのを容易に　するために外筒１４の外面には外筒の ほぼ全長に亘ってねじ山１４ｆが切っである。

内筒１０は外筒１４内に回転可能に設置され、筒１４の後部内周のｉｌ！　１４ 　ｇ内に設置されたＯリング２７は内筒ｌＯの後部外周に密封係合し又内筒のフ ランジ部１０ｄは計量溝の前方で外筒１４の内周に構成された環状肩１４ｈに着 座する。

支持部材１６は適当な鉄材料で作られ外筒の前方部分１４ｂの開放前方端内へ延 びている。支持部材１６の後方端は内筒１０のフィンガ１０ｅに関して相補的な 一対の弧状のフィンガ１６ａと１６ｂを構成しそして該フィンガはフィンガ１０ ｅとかみ合ってこれを受け入れるための弧状のボー）１６Ｃを構成する。支持部 材１６はフィンガ１６ａと１６ｂの直前方に環状支持部分１６ｄを構成する。支 持部分１６ｄはその内面１６ｅに於てピストンロッド１２ａを支承し、又その外 面１６ｆに於て対峙する外筒　１４の内表面１４ｉと共働して環状のアキュムレ ータ室２８を構成する。該アキュムレータ室内には割り環状のアキュムレータパ ッド３０が設置されている。支持部材１６の前方端は外筒の前方部分１４ｂの前 方端の前方に位置決めされかつ前方部分１４ｂと同じ外径を有する環状調整ノブ １６ｇを構成する。支持部材１６は又外筒１４の前方部分１４ｂの開放外方端内 に受け入れた密封部分１６ｈを有し、この密封部分は隣接する外筒の内表面と密 封係合するためのＯリング３２を受け入れる環状溝１６１を構成し更に外筒１４ 中の対峙する溝と共働して外筒に対する支持部材の長さ方向変位を防ぐ係止リン グ３４を受け入れるための溝１６ｊを構成する。シール３６とワイパー３８がピ ストンロッド１２ａと支持部材の密閉部分１６ｈの内表面との間の環状空間内に 設置されており又普通の形をしたコイル戻しバネ４０が支持部材の密閉部分１６ ｈとボタン１８との間に設置されている。

第１図でわかるように、部品の組立関係では、内筒の平坦面１０Ｃは対峙する外 筒の内面と共働して直径方向に向かい合う長さ方向に延びた一対の流路４２を構 成する。流路４２は外筒内の最後部の溝１４ｅに隣接する後方位置から前方に延 び、溝１４ｄ及び１４ｃと交差し最後にその前方端に於てアキュムレータ室２２ ８と連通ずる。

本発明の緩衝器の使用に際しては、ボタン１８に対する移動物体の衝撃に応答し てピストンヘッド１２ｂが内筒１０内を後方に移動すると、ピストンリング２２ は溝１２ｅ内で前方に移動し流路２４に対して密閉位置を占めピストンヘッドの 後方の筒１０内の流体が前方に漏れるのをはばみ、その結果ピストンヘッドの後 方の液体はボート１０ｆ、１０ｇ、１０ｈを通って押し出され、その後対応する 溝１４Ｃと１４ｄと１４ｅに導かれその後流路４２によってアキュムレータ室２ ８まで導かれる。前記するピストンヘッドは指数関数的に間隔をへだてた内筒の ボートを周知の仕方で逐次ふさぎ減速の全長に亘って運動に対しほぼ一定の抵抗 力を与える。その後ピストンヘッドが戻しバネ４０の押圧作用で前方に移動する と、ピストンリング２２は溝１２ｅ内で後方に移動し流路２４を開きアキュムレ ータ室２８から流路２４、溝１２ｅ、軸方向孔１２ｄを通ってピストンヘッドの 後方の内筒の容積内に流体を流入させて前方に移動するピストンヘッドの後ろの 内筒を満たし次の衝撃荷重の際に内筒が確実に満たされているとうにする。ボー ト１０ｆ、１０ｇ、１０ｈとそれ等に対応する溝との合わさりの程度は調整ノブ １６ｇを選択的に回すことにより選択的に変化させうる。ノブ１６ｇを回すと溝 が斜めになっているためにボートと溝との合わさりの大きさが変わり又それによ り衝撃物に加わる抵抗力の大きさが変わる。

本発明の緩衝器構造により緩衝器の構造を著しく小さな寸法とすることができし かも尚衝撃荷重に対して高い抵抗を与えかつ衝撃荷重に対して与える抵抗の大き さを正確に制御できる０例えば、本発明の緩衝器の商業的に実用的な実施例は外 径１インチで全長約４ｚインチである。この大きさでかつ本発明の構造を具体化 した緩衝器は衝撃荷重に対し約６００ポンドの抵抗力を発生できかつ衝撃荷重に 与える正確な大きさの抵抗を正確に制御できる。本発明の緩衝器は設計と操作が 単純かつ小型であり、それ故比較的生産コストが安く又それにも関らず緩衝器に 高度の信転性と正確な制御がめられる場合に裔価な緩衝器に代えて使用するのに まさに適している。本発明の実施例を図示しかつ詳細に説明したが、本発明の精 神の範囲内で開示した実施例の種々の改変をなしうろことは明らかである。

手続補正書く方式） 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 １、事件の表示　ＰＣＴ／ＵＳ８７１０　Ｏ４１６２、発明の名称　小　型　緩 　衝　器 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 名　称　エナートロールス　インコーホレーテッド５、補正命令の日付　自　発 ６、補正の対象　明細書及び請求の範囲の翻訳文国際調査報牛

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．後方端が閉じ又前方端で開放した内筒と、ピストンヘッドの後方端が内筒の 閉鎖後方端から間隔を保ち、又移動物体による衝撃に備えてピストンロッドが内 筒の開放前方端から前方に突き出した状態で内筒内に摺動可能に受け入れられた ピストンロッドとピストンヘッド組立体と、内筒を取り巻く外筒と、緩衝器を十 分に満たす緩衝法体と、複数の計量オリフィスを構成するために外筒に設けた計 量装置と共働する内筒に設けた計量装置の各々の相対位置を選択的に変化させて 計量オリフィスの大きさを変化させ、それにより内筒の閉鎖後方端に向うピスト ン組立体の衡撃的移動に応答して衝撃抵抗を選択的に変化させるため内筒と外筒 の相対移動を行わせ、かつそのような相対移動に応答して作動する調節装置とを 含む型式の緩衝器に於いて、 Ａ）該緩衝器中に前記計量オリフィス前方の長さ位置で前記ピストン組立体の半 径方向外方環状のアキュムレータ室が設置され、又 Ｂ）前記計量オリフィスから前記環状アキュムレータ室まで前記内筒と外筒の間 で軸線方向に緩衝流体を導くための装置が設置される との改良がなされていることを特徴とする緩衝器。
2. ２．Ｃ）前記外筒は前記緩衝器の外ケーシングを構成し前記の内筒の前方位置ま で延び、又 Ｄ）前記外筒の前方への延長部と前記のピストン組立体の間で前記内筒の前方に 前記アキュムレータ室が構成されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の緩 衝器。
3. ３．Ｃ）前記の筒に設けた前記の共働装置が、１）内筒の側壁に沿って長さ方向 に間隔をへだてた位置で内筒に設けた複数個のポートと、 ２）前記内筒の前記側壁の前記のポートと各々合わって外筒に設けられ緩衝器の 長手方向軸線に関して傾斜した長さ方向に間隔を隔てた複数個の内部溝 を含み又 Ｄ）前記ポートと前記溝との合わさりの大きさを選択的に変化させるために前記 調整装置が前記筒間の相対的な回転を行わせる装置を含む ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の緩衝器。
4. ４．Ｃ）前記導き装置が前記筒間に構成されかつ最後部の計量オリフィスに隣接 した位置から前方に前記のアキュムレータ室まで延びる少くとも一つの長さ方向 の流路を含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の緩衝器。
5. ５．Ｄ）前記の筒中に設けた共働装置が１）内筒の側壁に沿って長さ方向に間隔 を隔てた位置で内筒に設けた複数個のポートと、 ２）前記内筒の前記側壁中の前記ポートと各々合わさって外筒に設けられ緩衝器 の長手方向軸線に関して傾斜した方向に間隔を隔てた複数個の内部溝 を含み、又 Ｅ）前記ポートと前記溝との合わさりの大きさを選択的に変化させるために前記 調整装置が前記筒間に相対的な回転を行わせる装置を含む ことを特徴とする請求の範囲第４項記載の緩衝器。
6. ６．Ｆ）前記の長さ方向流路が前方に前記のアキュムレータ室まで延びる時に前 記溝の各々と交差する ことを特徴とする請求の範囲第５項記載の緩衝器。
7. ７．Ｇ）前記ポートが前記軸線に平行な直線に大体沿って位置し、かつ Ｈ）前記流路が前記ポートに対して角変位していることを特徴とする請求の範囲 第６項記載の緩衝器。
8. ８．後方端が閉じ又前方端で開放した内筒と、ピストンヘッドの後方端が内筒の 閉鎖後方端から間隔を保ち、又移動物体による衝撃に備えてピストンロッドが内 筒の開放前方端から前方に突き出ている状態で内筒内に摺動可能に受け入れられ たピストンロッドとピストンヘッド組立体と、内筒を取り巻く外筒と、緩衝器を 十分に満たす緩衝流体と、複数個の計量オリフィスを構成するために共働する内 外筒に設けた装置と、計量オリフィスの大きさを選択的に変化させ、内筒の閉鎖 後方端方向へピストン組立体の衝撃的に移動に応答して衝撃流体が計量オリフィ スを通ることによって生ずる衝撃抵抗を選択的に変化させるために筒間の相対移 動を行わせる調整装置を含む型式の緩衝器に於て、Ａ）該緩衝器内に前記の計量 オリフィスの前方の長さ方向位置で前記ピストン組立体の半径方向外方に環状ア キュムレータ室が設置され、 Ｂ）前記オリフィスから前記環状アキュムレータ室まで前記筒間で軸線方向前方 に緩衝流体を導くための装置が設置され、Ｃ）前記筒内の前記の共働装置が、 １）前記内筒の側壁に沿って長さ方向に間隔をへだてた位置で前記軸線に平行な 直線に大体沿って内筒の設けた複数個のポートと ２）前記内筒の前記側壁の前記のポートと各々合わさって外筒に設けられ緩衝器 の長手方向軸線に関して傾斜下長さ方向に間隔をへだてた複数個の内部溝を含み 、Ｄ）前記ポートと前記溝との合わさりの大きさを選択的に変化させるために前 記調整装置が前記筒間に相対的な回転を行わせる装置を含み、 Ｅ）前記導き装置が前記筒間に構成され、最後部の計量オリフィスに隣接した位 置から前方に前記のアキュムレータ室まで延び、前方に前記アキュムレータ室ま で延びる時に前記溝の各々と交差し、前記ポートに対して角変位し、かつ前記の 内筒の外面上の長さ方向に伸びる平坦面によって一部構成される少くとも一つの 長さ方向の流路を含む との改良がなされていることを特徴とする緩衝器。
9. ９．Ｆ）前記長さ方向の流路を二つ供給するために前記内筒がその外面上の直径 方向に向かい合う位置で平らにされていることを特徴とする請求の範囲第８項記 載の緩衝器。
10. １０．Ｇ）前記直線が前記直径方向に向かい合う平坦面のほぼ角度的に中間にあ る ことを特徴とする請求の範囲第９項記載の緩衝器。
11. １１．後方端が閉じ又前方端で開放した内筒と、ピストンヘッドの後方端が閉鎖 後方端から間隔を保ち又移動物体による衝撃に備えてピストンロッドが内筒の開 放前方端から前方に突き出した状態で内筒内に摺動可能に受け入れられたピスト ンロッドとピストンヘッド組立体と、内筒を取り巻く外筒と、緩衝器を十分に満 たす緩衝流体と、複数個の計量オリフィスを構成するために共働する内外筒に設 けた装置と、計量オリフィスの大きさを選択的に変化させそれにより内筒の閉鎖 後方端に向かうピストン組立体の衝撃移動に応答して緩衝流体が計量オリフィス を通ることによって生ずる衝撃抵抗を選択的に変化させるため筒間の相対移動を 供給する緩衝器に於て、 Ａ）該緩衝器内に前記計量オリフィスの前方の長さ方向位置で前記ピストン組立 体の半径方向に環状のアキュムレータ室が設置され Ｂ）前記オリフィスから前記の環現状アキュムレータ室まで前記筒間で軸線方向 前方に緩衝流体を導くための装置が設置され、Ｃ）前記外筒は前記緩衝器の外ケ ーシングを構成し又前記内筒の前方位置まで延び、又 Ｄ）前記調整装置が前記外筒の開放前方端内に延び又その後方端に於て前記内筒 の前方端と係合しかつ前記外筒の前方端の前方に位置決めされたその前方端に於 て調整ノブを有する調整部材を含む との改良がなされていることを特徴とする緩衝器。
12. １２．Ｅ）前記調整部材が環状であり Ｆ）前記調整ノブが前記調整部材の前方環状部によって構成され、又 Ｇ）前記調整部材が更にその内表面に於て前記のピストンロッドを支承し又その 外面に於て前記アキュムレータ室の内面を構成する環状支持部材の後方端と前記 調整ノブの間に構成することを特徴とする請求の範囲第１１項記載の緩衝器。
13. １３．Ａ）ピストンロッドとピストンヘッドを含むピストン組立体とＢ）１）閉 鎖後方端と開放前方端を有し、２）前記ピストンヘッドの後方端は前記内筒の前 記閉鎖後方端から間隔を保ち又前記ピストンロッドは前記内筒の前記開放前方端 の前方に突き出した状態で前記ピストン組立体を摺動可能に受け入れ、 ３）内筒の側壁に沿って長さ方向に間隔をへだてた位置に形成された長さ方向に 整合した複数個のポートを有し、又４）内筒の外面内で前記ポートから角度的に 間隔をへだてた位置に形成された少くとも一つの長さ方向に伸びる平面を有する 内筒と、 Ｃ）１）前記緩衝器の外ケーシングを構成し、２）前記内筒を取り巻きかつ外筒 の中で内筒が回転するように内筒を装着し、 ３）各々前記内筒中の前記のポートに合わさり、かつ前記の緩衝器の長手方向軸 線に対して傾斜した長さ方向に間隔へだてた複数個の内部溝を有し、又 ４）前記内筒の前方端の前方位置まで延びる外筒と、 Ｄ）１）前記外筒の開放前方端内に受け入れられ、２）前記内筒の前方端と係合 する調整・支持装置の後方端に於て調整・支持装置の回転に応答して前記の内筒 を回転させるための装置を有し、 ３）前記外筒の前方端の前方に位置決めされた調整・支持装置の前方端に環状の 調整ノブを構成し、４）内面に於て前記ピストンロッドを支承し、かつ前記内筒 の前記平坦面とこれに対峙する前記外筒の内面との間に構成される長さ方向の流 路の前方端とその後方端に於て連通する環状のアキュムレータ室を構成するため に、その外面に於て、間隔をへだてて対峙する前記の外筒の内表面と共働する環 状の支持部分を調整・支持装置の後方端と前記の調整ノブの間に構成する 環状の調整・支持装置 から成ることを特徴とする緩衝器。