5737960 液体ダンパー装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5737960

(24)【登録日】2015年5月1日

(45)【発行日】2015年6月17日

(54)【発明の名称】液体ダンパー装置

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/58 20060101AFI20150528BHJP

   F16F 9/32 20060101ALI20150528BHJP

【ＦＩ】

   F16F9/58 B

   F16F9/32 L

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2011-8684(P2011-8684)

(22)【出願日】2011年1月19日

(65)【公開番号】特開2012-149696(P2012-149696A)

(43)【公開日】2012年8月9日

【審査請求日】2013年12月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000236665

【氏名又は名称】不二ラテックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110629

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 雄一

(74)【代理人】

【識別番号】100166615

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 大輔

(72)【発明者】

【氏名】寺岡 正夫

(72)【発明者】

【氏名】酒巻 有範

(72)【発明者】

【氏名】森 裕明

【審査官】 村山 禎恒

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５２−０９５４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２８８２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３２１３７６０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０６５６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭３０−００７８１２（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ ９／５８

Ｆ１６Ｆ ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外筒及びこの外筒内に支持され外筒の内周面との間に液体還流路を形成した内筒と、
この内筒内で往復動可能に配設されたピストンと、
このピストンに一端が結合され他端が前記外筒外へ突出する作動ロッドと、
前記内筒の一端部を閉塞する端閉部材と、
この端閉部材に形成され前記ピストンに対向する開口を前記液体還流路に連通させるオリフィスとを備え、
前記ピストンが移動して前記内筒内の作動液体が前記オリフィスを通り前記液体還流路へ還流して前記作動ロッドへ加わる衝撃を緩和するショックアブソーバであって、
前記ピストン側に、前記開口を当接閉止可能な可動閉止部材を弾性的に支持し、
前記ピストンの移動により前記開口が前記可動閉止部材で閉止されると前記端閉部材に対し前記ピストン及び内筒間で液体ロックを発生させる、
ことを特徴とする液体ダンパー装置。

【請求項2】

請求項１記載の液体ダンパー装置であって、
前記可動閉止部材は、可動閉止ピンであり、
前記ピストン側に、前記可動閉止ピンのピン支持孔を形成し、
前記可動閉止ピンを、弾性部材を介し弾性力に抗して前記ピン支持孔内側へ退避自在に支持した、
ことを特徴とする液体ダンパー装置。

【請求項3】

請求項２記載の液体ダンパー装置であって、
前記可動閉止ピンとピン支持孔との少なくとも一方に、前記ピン支持孔と前記内筒内とを連通させる逃げ通路を設けた、
ことを特徴とする液体ダンパー装置。

【請求項4】

請求項１〜３の何れかに記載の液体ダンパー装置であって、
前記内筒は、前記ピストンの移動方向に所定間隔で内筒内を前記液体還流路に連通させる複数の貫通孔を備えた、
ことを特徴とする液体ダンパー装置。

【請求項5】

請求項１〜４の何れかに記載の液体ダンパー装置であって、
前記端閉部材は、外部から回転調節可能な回転部とこの回転部の外周に嵌合し前記内筒側に固定された固定部とを備え、
前記回転部に、一端に前記開口を備え他端に前記回転部の外周面に開放された調節口を有する第1の部分オリフィスを設け、
前記固定部に、一端が前記調節口に対向し他端が前記液体還流路に開放され前記第1の部分オリフィスと共に前記オリフィスを成す第2の部分オリフィスを設けた、
ことを特徴とする液体ダンパー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、印刷機械、自動車搬送ライン、組立ロボット等の作業において重量物のエネルギー等を吸収する液体ダンパー装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に記載のものと同様な図３に記載の液体ダンパー装置がある。図３は、液体ダンパー装置の断面図である。

【0003】

図３のように、この液体ダンパー装置１００は、外筒１０１及びこの外筒１０１内に支持され外筒１０１の内周面との間に液体還流路１０３を形成した内筒１０５を備えている。

【0004】

この内筒１０５内には、ピストン１０７が往復動可能に配設されている。このピストン１０７には、作動ロッド１０９の一端が結合され、作動ロッド１０９の他端が外筒１０１外へ突出している。

【0005】

内筒１０５の一端部は、端閉部材１１１で閉塞されている。この端閉部材１１１には、オリフィス１１３が形成されている。オリフィス１１３は、一端にピストン１０７に対向する開口１１５を備え、他端が液体還流路１０３に連通し、外部調節により通路面積を絞るように制御することができる。

【0006】

内筒１０５には、ピストン１０７の移動方向に所定間隔で複数の貫通孔１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄが設けられている。貫通孔１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄは、内筒１０５内を液体還流路１０３に連通させている。

【0007】

外筒１０１及び内筒１０５内などには、作動液体が封入されている。

【0008】

したがって、作動ロッド１０９が衝撃力を受けると作動ロッド１０９と共にピストン１０７が移動し、内筒１０５内の作動液体が貫通孔１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄ及びオリフィス１１３を通り液体還流路１０３へ還流する。この還流は、ピストン１０７の移動に応じて貫通孔１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄからの還流が順次なくなり、作動ロッド１０９へ加わる衝撃を緩和することができる。

【0009】

また、この衝撃緩和の程度を、外部からオリフィス１１３の通路面積を調節することで制御することができる。

【0010】

しかし、ピストン１０７の移動により全ての貫通孔１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄからの還流がなくなってもオリフィス１１３が最後まで開いているため、オリフィス１１３による液体流通抵抗によってはピストン１０７が停止できず、ピストン１０７が端閉部材１１１へ衝突する場合があった。

【0011】

特に、重量物の大きな衝撃に対して、ピストン１０７が端閉部材１１１へ衝突する恐れが大であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開平５−２８８２３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

解決しようとする問題点は、ピストンが端閉部材へ衝突する場合があった点である。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は、ピストンが端閉部材へ衝突することを抑制可能とするため、外筒及びこの外筒内に支持され外筒の内周面との間に液体還流路を形成した内筒と、この内筒内で往復動可能に配設されたピストンと、このピストンに一端が結合され他端が前記外筒外へ突出する作動ロッドと、前記内筒の一端部を閉塞する端閉部材と、この端閉部材に形成され前記ピストンに対向する開口を前記液体還流路に連通させるオリフィスとを備え、前記ピストンが移動して前記内筒内の作動液体が前記オリフィスを通り前記液体還流路へ還流して前記作動ロッドへ加わる衝撃を緩和するショックアブソーバであって、前記ピストンに、前記開口を当接閉止可能な可動閉止部材を弾性的に支持し、前記ピストンの移動により前記開口が前記可動閉止部材で閉止されると前記端閉部材に対し前記ピストン及び内筒間で液体ロックを発生させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明は、上記構成であるから、ピストンが端閉部材に接近すると可動閉止部材が開口に弾接して開口を当接閉止することができる。

【0016】

したがって、オリフィスが閉じられて液体ロックが発生し、ピストン及び内筒間の僅かな液体の漏れによりピストンを円滑に停止させ、端閉部材側への衝突を阻止又は抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】液体ダンパー装置の断面図である。（実施例１）

【図2】図１のＡ部拡大断面図である。（実施例１）

【図3】液体ダンパー装置の断面図である。（従来例）

【発明を実施するための形態】

【0018】

ピストンが端閉部材へ衝突することを抑制可能にするという目的を、開口を当接閉止可能な可動閉止部材を弾性的に支持して実現した。

【実施例1】

【0019】

［液体ダンパー装置の全体構成］
図１は、液体ダンパー装置の断面図である。

【0020】

図１のように、この液体ダンパー装置１は、外筒３及び内筒５を備えている。内筒５は、外筒３内に支持され外筒３の内周面との間に液体還流路７を形成している。内筒５内には、ピストン９が往復動可能に配設されている。ピストン９には、作動ロッド１１の一端が結合され、作動ロッド１１の他端が外筒３外へ突出している。

【0021】

内筒５の一端部は、端閉部材１３で閉塞されている。この端閉部材１３には、オリフィス１５が形成されている。オリフィス１５は、一端にピストン９に対向する断面すり鉢状の開口１７を備え、他端が液体還流路７に連通し、外部調節により通路面積を絞ることができる。

【0022】

さらに説明すると、外筒３は、一端に端壁１９を備え、他端に止め輪２１によって内部側にホルダー２３が位置決められ、外部側にばね座２５が位置決められている。端壁１９には、支持孔２７が形成され、支持孔２７の周囲に止めねじ２９が取り付けられている。液体還流路７を外部へ連通させる注入孔３１には、閉止用のボール３３が挿入され、ねじ３４で固定されている。この注入孔３１から後述のオイルが内部へ注入される。

【0023】

内筒５には、ピストン９の移動方向に所定間隔で複数の貫通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが設けられている。貫通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、内筒５内を液体還流路７に連通させている。内筒５の他端には、液体流通用のスリット７ａが形成されている。

【0024】

ピストン９側には、開口１７を当接閉止可能な可動閉止部材である可動閉止ピン３７が弾性的に支持されている。可動閉止ピン３７周辺の構造は、図2により後述する。ピストン９には、ピストン・オリフィス３９が複数形成され、弁体４１が取り付けられている。

【0025】

作動ロッド１１の外端には、ばね座４３がボルト４５により固定され、ばね座４３、２５間にリターン・スプリング４７が介設されている。

【0026】

端閉部材１３は、回転部４９及び固定部５１からなっている。

【0027】

回転部４９は、操作軸部５３及び胴部５５からなっている。操作軸部５３は、支持孔２７に嵌合し、この操作軸部５３には、外端にドライバ等を差し込む溝５７が形成され、周面にオーリング５８が固定されて支持孔２７内面に密接している。胴部５５には、第1の部分オリフィス５９が設けられている。第1の部分オリフィス５９は、一端に前記開口１７を備え他端に胴部５５の外周面に開放された調節口６１を有している。

【0028】

固定部５１は、座部６３を備え、中空に形成されている。固定部５１の内周面は、胴部５５外周面に嵌合し、固定部５１の外周面は、内筒５の一端部内に嵌合している。固定部５１の外周面には、オーリング６５が取り付けられ、内筒５内周面に密接している。座部６３は、外筒３の端壁１９に当接し、座部の位置決め孔６７に止めねじ２９が係合し、回転止めが行われている。この固定部５１に第2の部分オリフィス６９が設けられている。第2の部分オリフィス６９は、一端が前記調節口６１に対向し他端が前記液体還流路７に開放され前記第1の部分オリフィス５９と共に前記オリフィス１５を成している。

【0029】

ホルダー２３は外筒３内に嵌合配置され、内周にロッド・ガイド孔７１及びシール保持部７３が形成され、ロッド・ガイド孔７１に前記作動ロッド１１が嵌合している。シール保持部７３には、シール７５が保持され、作動ロッド１１外面に密接している。ホルダー２３のピストン９側には、流通孔７７が形成され、外周側にアキュームレーター保持部７９を備えている。アキュームレーター保持部７９には、ゴムなどのアキュームレーター８１が取り付けられている。
［閉止ピン周辺の構造］
図2は、図１のＡ部拡大断面図である。

【0030】

図２のように、ピストン９側に、可動閉止ピン３７のピン支持孔８３が形成されている。ピン支持孔８３は、本実施例において作動ロッド１１に渡って形成されている。ピン支持孔８３は、ピストン９から作動ロッド１１に渡る雌雌ねじ部８５と雌ねじ部８５の奥側に雌ねじ部８５よりも小径のばね収容孔８７とを備えている。雌ねじ部８５には、ピン・ガイド８９が螺合により取り付けられている。ピン・ガイド８９のフランジ部８９ａは、弁体４１の内縁を押さえている。

【0031】

ピン・ガイド８９には、可動閉止ピン３７が出没自在に支持されている。可動閉止ピン３７の拡径部３７ａは、ばね収容孔８７よりも小径に形成されている。ばね収容孔８７には、弾性部材としてスプリング９１が収容され、可動閉止ピン３７の拡径部３７ａに当接している。したがって、可動閉止ピン３７は、弾性部材であるスプリング９１を介し弾性力に抗して前記ピン支持孔８３内側へ退避自在に支持されている。

【0032】

可動閉止ピン３７には、逃げ通路９３が設けられている。逃げ通路９３は、可動閉止ピン３７の外周面に軸方向に形成された溝であり、拡径部３７ａでは、孔となりばね収容孔８７内側へ貫通している。逃げ通路９３によりピン支持孔８３と内筒５内とが連通されている。

【0033】

なお、逃げ通路９３は、ピン支持孔８３側のピン・ガイド８９の内周面等に形成することもでき、可動閉止ピン３７及びピン・ガイド８９の双方に形成することもできる。

【0034】

外筒３及び内筒５内などには、作動液体として鉱物油系のオイルが封入されている。
［衝撃吸収］
液体ダンパー装置１は、印刷機械、自動車搬送ライン、組立ロボット等の作業において重量物のエネルギー吸収を行うものである。印刷機械では、印刷用のロールに取り付けられ、用紙の位置制御を行い、試験印刷時の機器損傷防止等に寄与する。自動車搬送ラインでは、組立車体搬送速度の減速時等にエネルギー吸収を行い、機器保護に寄与する。組立ロボットでは、スライドメカニズムのオーバーランによるエネルギー吸収を行い、機器損傷を防止する。
すなわち、作動ロッド１１が衝撃力を受けると作動ロッド１１と共にピストン９が移動し、弁体４１がオイルの圧力を受けて移動し、ピストン・オリフィス３９を閉じる。

【0035】

したがって、ピストン９の移動に伴って内筒５内のオイルが圧力を受け、貫通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ及びオリフィス１５を通り液体還流路７へ還流する。

【0036】

液体還流路７へオイルが還流すると、液体還流路７内のオイルが内筒５のスリット７ａ、ホルダー２３の流通孔７７を通り、アキュームレーター８１側へ移動する。

【0037】

そして、ピストン９の移動に応じて貫通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄからの還流が順次なくなり、作動ロッド１１へ加わる衝撃を緩和することができる。

【0038】

外部から端閉部材１３の回転部４９を回転操作し、第1の部分オリフィス５９の調節口６１と第2の部分オリフィス６９との重なり通路面積を調節することでオリフィス１５の流通抵抗を調節することができ、衝撃緩和の程度を、外部制御することができる。

【0039】

ピストン９の移動により全ての貫通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄからの還流がなくなった後は、可動閉止ピン３７がオリフィス１５の開口１７に弾性的に当接し開口１７を閉止する。

【0040】

ピストン９がさらに移動すると、可動閉止ピン３７がスプリング９１の弾性力に抗してピン支持孔８３内側へ移動し、且つピストン９及び内筒５間でオイル・ロックが発生する。このとき、ピストン９と内筒５との間の僅かなオイル漏れも伴って、ピストン９は静かに停止し、端閉部材１３への衝突が避けられる。

【0041】

作動ロッド１１が力を受けなくなると、リターン・スプリング４７によって作動ロッド１１が外部へ引き出され、これに伴うピストン９の移動で可動閉止ピン３７が開口１７を開く。また、弁体４１もピストン・オリフィス３９を開くように移動を戻し、ピストン・オリフィス３９をオイルが流通する。

【0042】

このときのピストン９の復帰移動により、液体還流路７から貫通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ及びオリフィス１５を通り内筒５内へオイルが戻る。液体還流路７へは、アキュームレーター８１内から流通孔７７及びスリット７ａを通ってオイルが戻る。

【0043】

したがって、作動ロッド１１は、素早く伸長動作することができる。
［実施例１の効果］
本発明実施例１は、外筒３及びこの外筒３内に支持され外筒３の内周面との間に液体還流路７を形成した内筒５と、この内筒５内で往復動可能に配設されたピストン９と、このピストン９に一端が結合され他端が外筒３外へ突出する作動ロッド１１と、内筒３の一端部を閉塞する端閉部材１３と、この端閉部材１３に形成されピストン９に対向する開口１７を液体還流路７に連通させるオリフィス１５とを備え、ピストン９が移動して内筒５内のオイルがオリフィス１５を通り液体還流路７へ還流して作動ロッド１１へ加わる衝撃を緩和するショックアブソーバ１であって、ピストン９側に、開口１７を当接閉止可能な可動閉止ピン３７を弾性的に支持した。

【0044】

このため、ピストン９が端閉部材１３に接近すると可動閉止ピン３７が開口１７に弾接して開口１７を当接閉止することができる。

【0045】

したがって、オリフィス１５が閉じられて液体ロックが発生し、ピストン９及び内筒５間の僅かなオイルの漏れによりピストン９を円滑に停止させ、端閉部材１３への衝突を抑制することができる。

【0046】

ピストン９側に、可動閉止ピン３７のピン支持孔８３を形成し、可動閉止ピン３７を、スプリング９１を介し弾性力に抗してピン支持孔８３内側へ退避自在に支持した。

【0047】

このため、ピストン９の移動により可動閉止ピン３７を開口１７へ確実に弾接させることができる。

【0048】

可動閉止ピン３７に、ピン支持孔８３と内筒５内とを連通させる逃げ通路９３を設けた。

【0049】

このため、可動閉止ピン３７が開口１７に弾接してピン支持孔８３内側へ退避するとき、オイルが逃げ通路９３から内筒５内側へ排出されて閉じ込められることがなく、可動閉止ピン３７の動作を円滑に行わせることができる。

【0050】

内筒５は、ピストン９の移動方向に所定間隔で複数の貫通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを備えた。

【0051】

このため、ピストン９の移動に応じて貫通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄからの還流が順次なくなり、流通抵抗により作動ロッド１１へ加わる衝撃を緩和することができる。

【0052】

端閉部材１３は、外部から回転調節可能な回転部４９とこの回転部４９の外周に嵌合し内筒５側に固定された固定部５１とを備え、回転部４９に、一端に開口１７を備え他端に回転部４９の外周面に開放された調節口６１を有する第1の部分オリフィス５９を設け、固定部５１に、一端が調節口６１に対向し他端が液体還流路７に開放され第1の部分オリフィス５９と共にオリフィス１５を成す第2の部分オリフィス６９を設けた。

【0053】

このため、外部から端閉部材１３の回転部４９を回転操作し、衝撃緩和の程度を、外部制御することができる。
［その他］
貫通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは省略することもできる。オリフィス１５は、調節しないタイプにすることもできる。

【符号の説明】

【0054】

１ 液体ダンパー装置
３ 外筒
５ 液体還流路
９ ピストン
１１ 作動ロッド
１３ 端閉部材
１５ オリフィス
１７ 開口
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ 貫通孔
３７ 可動閉止ピン（可動閉止部材）
４９ 回転部
５１ 固定部
５９ 第1の部分オリフィス
６１ 調節口
６９ 第２の部分オリフィス
８３ ピン支持孔
９３ 逃げ通路

【図1】

【図2】

【図3】