JPH0315054B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 作動シリンダーにピストンを摺動自在に嵌挿
して作動シリンダー内で反発室の境界を規定さ
せ、ピストンに接続したピストンロツドを前記作
動シリンダーの一端を通つて伸長させ、前記作動
シリンダーの前記一端を閉鎖し前記ピストンロツ
ドを摺動自在に支持する蓋装置を設けてなる入子
式緩衝器であつて、 前記作動シリンダーの内壁の直径よりも小さい
直径の環状外壁を有する弾性的で可撓性のリング
をピストンロツドの周りに装着し、 間隙を介してピストンロツドを受容するような
大きさの直径の内壁と前記可撓性リングに圧入さ
れるような大きさの直径の外壁とを有する軸方向
伸長部、及び可撓性リングの軸方向端部に当接す
る軸方向内側面と周方向に間隔をおいて軸方向伸
長突起を複数備えた軸方向外側面とを有し径方向
外側に伸長するフランジ状部を有する第一及び第
二のカラーを、前記可撓性リングの軸方向両端に
圧入し、 ピストンロツドの反発ストロークの終りにおい
て前記蓋装置及び前記ピストンロツドに固定した
肩部を夫々前記第一及び第二のカラーの前記突起
に押し付けることによつて前記可撓性リングを軸
方向に圧縮すべく、前記可撓性リング及び前記カ
ラーを前記肩部と前記蓋装置との間に配置し、 該リングの可撓性を、該リングを軸方向に所定
量圧縮した際該リングの環状壁の環状部分の直径
が増大して作動シリンダーの前記内壁に当接し該
作動シリンダーおよび前記蓋装置と協働して油圧
室を形成するように十分に高くし、 前記可撓性リングの内壁を前記ピストンロツド
から離間させて該ピストンロツドとの間に環状室
を形成し、 前記第二のカラーの前記突起を前記肩部に当接
させた際、前記環状室と前記反発室との間に該第
二のカラーによつて規制流路を形成させ、 前記第一のカラーの前記突起を前記蓋装置に当
接させた際、該第一のカラーによつて、前記油圧
室から環状室に至る規制流路を形成させ、 これらの規制流路によつて、前記可撓性リング
を前記所定量を越えて圧縮した際における前記油
圧室及び環状室から前記反発室への油の流れを制
御し規制するようにした入子式緩衝器。

技術分野 本発明は緩衝装置に係わり、より詳しくは流体
圧を利用した機械的ストツパを有する入子式緩衝
器に係わる。

背景開示情報 しばしば緩衝装置は、その制動率がはね返り乃
至反発行程と圧縮行程の極限端においてより高く
なるように設計される。ピストン行程の突然の停
止を防ぎ且つ緩衝装置の種々の部品間のきしむ金
属対金属接触を防ぐためには、付加制動（減衰
力）が望まれる。各種の機構が、二つの極限端に
おいてより高い制動率を提供するために案出され
ている。ばね及びエラストマ振動バンパが、作動
シリンダの部分のみならず内部にも組込まれてい
る。これに加えて、ピストン行程の極限端におい
てのみ働らく補助ピストンが使用されている。す
べての在来の機構は緩衝装置のコストを増した。

ピストン行程の終りを効果的に制動し且つその
製造と組立てとにおいて経済的である流体圧利用
機械的ストツパを得ることが望まれている。

本願装置の共同発明者の一人であるJ.W.マー
レイ（Mourray）によつて本願と同日付けを以
て出願された、「流体圧利用機械的ストツパを有
する緩衝装置」という発明名称を付された同時出
願中の特許出願（特願昭57−503506号）には、或
る流体圧利用機械的ストツパが開示され、そして
特許が請求されている。本発明は前記同時出願中
の特許願において特許の請求が為されている発明
の改良である。

発明の大要 本発明に従つて、緩衝装置はピストンをその内
部に摺動自在に収容した作動シリンダを有し、該
ピストンは前記シリンダの一端に在る棒案内すな
わちロツドガイドを通つて延びる。流体圧利用機
械的ストツパがピストンと棒案内との間において
ピストン棒の周囲に同軸に取付けられている。流
体圧利用機械的ストツパはピストン棒の周囲に取
付けられた管状の弾性可撓リングを含む。該可撓
リングは作動シリンダ内壁の直径よりも小さい直
径を有する外環状壁を有する。該リングはピスト
ン棒に固定された肩の上に支持される。該リング
は前記ピストン棒の外周との間に環状室を形成す
るように寸法を与えられている。ピストン棒のは
ね返り行程の終りにおいて、前記リングは前記肩
と棒案内との間において軸方向に圧縮される。液
圧流体（圧油）は前記環状室から絞り通路部分を
通じて押出される。該リングは充分に可撓であ
り、従つて、所定量の軸方向圧縮と同時に、前記
外環状壁は、それが作動シリンダの内壁と当接し
て、前記シリンダ及び前記棒案内と共に、実質的
に閉鎖された流体圧利用室を形成するまで径方向
に拡大される。前記可撓リングがさらに圧縮され
るにつれて、液圧流体は前記環状室と流体圧利用
室から絞り通路部分を通じて押出されて付加制動
を提供する。

カラーが前記可撓リングの互いに反対の側の軸
方向端部に取付けられる。各カラーは、軸方向に
延びるシリンダであつてピストン棒を受入れるの
に充分大きい中心開口をそれぞれ貫いて有し且つ
それらの間に環状の空間を（間隙）を形成する。
前記円筒形の部分は、それが前記可撓のリングの
軸方向端部内にプレス嵌めされるように寸法を与
えられた外壁を有する。これに加えて、各カラー
は半径方向に延びたフランジを有する。各フラン
ジは前記可撓のリングの軸方向端部と当接する軸
方向内向き面を有する。前記半径方向に延びた一
方のフランジの外面は、棒案内と当接し得る複数
個の円周方向に互いに離された突起を有する。前
記半径方向に延びた他方のフランジの外面は、ピ
ストン棒に固定された肩と当接する複数個の突起
を有する。規制流路たる絞り通路の部分は前記突
起間の空間と前記ピストン棒の周囲の環状空間と
によつて形成される。外通路の一端は流体圧利用
室と連通する。他端は作動シリンダ内のはね返り
室の下部分と連通する。前記環状室は該通路の両
端間に位置する。

本発明の入子式緩衝器では、作動シリンダーの
内壁の直径よりも小さい直径の環状外壁を有する
弾性的で可撓性のリングをピストンロツドの周り
に装着し、ピストンロツドの反発ストロークの終
りにおいて蓋装置及びピストンロツドに固定した
肩部を夫々第一及び第二のカラーの突起に押し付
けることによつて前記可撓性リングを軸方向に圧
縮すべく、可撓性リング及びカラーを前記肩部と
前記蓋装置との間に配置し、該リングの可撓性
を、該リングを軸方向に所定量圧縮した際該リン
グの環状壁の環状部分の直径が増大して作動シリ
ンダーの前記内壁に当接し該作動シリンダーおよ
び前記蓋装置と協働して油圧室を形成するように
十分に高くし、且つ前記可撓性リングの内壁を前
記ピストンロツドから離間されて該ピストンロツ
ドとの間に環状室を形成したので、ピストンロツ
ドの反発ストロークの終りにおいて蓋装置及びピ
ストンロツドに固定した肩部を夫々第一及び第二
のカラーの突起に押し付けて前記可撓性リングを
軸方向に圧縮し、該リングの軸方向圧縮が所定量
に達した際該リングの環状壁の環状部分の直径が
増大して作動シリンダーの前記内壁に当接させる
ことにより、減衰力を得ることができる。

しかも、本発明の入子式緩衝器では、間隙を介
してピストンロツドを受容するような大きさの直
径の内壁と前記可撓性リングに圧入されるような
大きさの直径の外壁とを有する軸方向伸長部、及
び可撓性リングの軸方向端部に当接する軸方向内
側面と周方向の間隔をおいて軸方向伸長突起を複
数備えた軸方向外側面とを有し径方向外側に伸長
するフランジ状部を有する第一及び第二のカラー
を、前記可撓性リングの軸方向両端に圧入し、前
記第二のカラーの前記突起を前記肩部に当接させ
た際、前記環状室と前記反発室との間に該第二の
カラーによつて規制流路を形成させ、前記第一の
カラーの前記突起を前記蓋装置に当接させた際、
該第一のカラーによつて、前記油圧室から環状室
に至る規制流路を形成させ、これらの規制流路に
よつて、前記可撓性リングを前記所定量を越えて
圧縮した際における前記油圧室及び環状室から前
記反発室への油の流れを制御し規制するようにし
たので、可撓性リングが軸方向に所定量圧縮され
リングの環状壁の環状部分が作動シリンダーの内
壁に当接した後においても、該規制流路を通る作
動流体の規制された流れを生ぜしめ得るから、反
発ストロークの最終段階において、可撓性部材の
変形状態に実際上依存せず再現性・信頼性の高い
減衰力を付加的に与え得る。

【図面の簡単な説明】

次に添付図面を参照する。これら図面におい
て： 第１図は本発明による好ましい一実施例の機械
的ストツパ付の入子式緩衝装置の主要部分の断面
説明図である； 第２図は部分的に圧縮されているはね返りスト
ツパを示す第１図と同様の図面である； 第３図は完全に圧縮されたはね返りストツパを
示す第２図と同様の図面である； 第４図は第１図〜第３図に示されるカラーの平
面図である； 第５図は第４図の−線に添つて取られた横
断面図である； 第６図は第１図から第３図に示されるエラスト
マ・リングの横断面図である； 第７図はエラストマ・リングの平面図である； 第８図は第１図から第３図に示されるはね返り
ストツパ組立体の横断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図を参照すると、緩衝装置１０はピストン
１４を摺動自在に据付けられた作動シリンダ１２
を有する。ピストン１４は在来の構造であり、弁
付きの絞り通路１５を具えている。ピストン棒１
６はピストン１４に結合されている。蓋装置とし
てのロツドガイドすなわち棒案内１８は作動シリ
ンダ１２の端部に固定結合されている。ピストン
１４の下には動揺室１９が画成されている。シリ
ンダ１２内にはピストン棒１６の周囲に反発室と
してのはね返り室２０が画成され、そしてピスト
ン１４と棒案内１８とによつて境界を形成されて
いる。これらに加えて、ピストン棒１６を中心と
して作動シリンダ内には、はね返りストツパ組立
体２２が取付けられている。

前記はね返りストツパ組立体２２は、第８図に
示されるように、管状のエラストマ・リング２４
と、該エラストマ・リング２４内にプレス嵌めさ
れた２個のカラー２６，２８とを含んでいる。は
ね返りストツパ組立体２２は第１図に示される肩
３０の頂部に取付けられている。肩３０は、ピス
トン棒１６に対して少なくとも軸方向には動かな
いように、ピストン棒１６に固定されている。

エラストマ・リング２４は、第６図と第７図に
一そう詳細に示されるように、直径が部位によつ
て異なる環状の外壁３２を有し、中間区域３４は
最大直径を有し、両端部は最小直径を有してい
る。

カラー２６と２８は構造において同じである。
したがつて、第４図と第５図に示されるカラー２
６に就てのみ説明する。カラー２６は軸方向に延
びるフランジ状部分４４と半径方向に延びる部分
４６とを有する。軸方向に延びる部分４４は、第
１図に示されるごとく、ピストン棒１６を受容す
るとともに環状のギヤツプ５０を形成するように
寸法を与えられた中心開口４９を形成する内壁４
８を有する。軸方向に延びる部分４４はエラスト
マ・リング２４の端部３６の開口３８内にプレス
嵌めされるように寸法を与えられた外壁５２を有
する。内壁４８と外壁５２は夫々環状の軸方向端
部５４の内径と外径を画成する。半径方向に延び
るフランジ状部４６はカラー２６の第２の端部５
６を画成する。端部５６はカラーのまわりに互い
に周方向に間隔をおいて複数個の円形の突起５８
を有する。各突起５８は平らな端面６０を有す
る。また、各フランジ状部４６は、環状の壁５２
から半径方向外方へ延びる軸方向内向き面６２を
有する。

第８図に示されるごとく、カラー２６，２８は
それらの軸方向部分をリング２４の反対両端部３
６において開口３８内にプレス嵌めされている。
各カラーのフランジ状部４６の内向き面６２はリ
ング２４の各端部と当接する。

再び第１図を参照すると、組立体２２は、はね
返り室２０において肩３０に据付けられたピスト
ン棒１６の周囲に取付けられている。より明細に
説明すると、カラー２８の突起５８は肩３０上に
在る。ピストン１４がシリンダ１２内において摺
動するとき、組立体２２も同様にはね返り室２０
を通つて摺動する。中間部分３４はシリンダ１２
の内壁６４に比し実質的により小さい直径を有
し、それにより前記はね返り室２０の下部分６８
と上部分７０との間に実質的に大きい環状ギヤツ
プ６６を形成する。ギヤツプ６６に依る前記部分
６８と７０との間における絞り効果は、ピストン
１４内の弁付きの通路１５による絞り効果よりも
著しく小さい。従つて、ギヤツプ６６は常規振動
間においてはピストン棒１６とシリンダ１２の相
対運動に対し何ら重大な制動（減衰力）を加えな
い。換言すると、組立体２２は、正規行程範囲間
においては緩衝装置１０の正規制動特性を妨害し
ない。

しかし、ピストン棒１６がその反発乃至はね返
り行程の終りに近づくとき、組立体２２は付加制
動を提供する。組立体２２は、カラー２６上の突
起５８が棒案内１８に当接するまでシリンダ１２
を通つて上方へ運動される。ピストン棒１６がさ
らに上方へ運動することによつて肩３０と棒案内
１８は可撓のリング２４を軸方向に圧縮する。エ
ラストマ・リング２４の変形は或る程度の付加制
動（減衰力）を生じさせる。リング２４の軸方向
圧縮は、外径部分３４を拡大させて第２図に示さ
れるようにシリンダの内壁６４に当接させる。は
ね返り室２０の部分６８と部分７０との間の自由
流体連通はギヤツプ６６の閉鎖によつて途絶され
る。部分６８と７０は２個の独立した室になる。

同時に、規制流路としての絞り通路７１が室６
８と７０との間に形成される。通路７１の上部分
７２は、円周方向に隔置された突起５８間におい
て棒案内１８とカラー２６の上面５６との間にあ
る。ピストン棒１６とカラー２６の内壁４８との
間に形成される環状のギヤツプ５０は、通路７１
の第２の部分を画成する。カラー２６と２８との
間においてピストン棒１６と可撓のリング２４の
内壁との間に形成される環状の室７４は通路71の
第３の部分を画成する。カラー２８の内壁４８と
ピストン棒１６との間のギヤツプ５０は通路７１
の第４の部分を画成する。該通路７１の第５の部
分７５は、互いに隔置された突起５８間において
肩３０とカラー２８の外面５６との間に形成され
る。

一そう上方へのピストン棒１６の運動は、室７
０及び７４からの高程度に絞られる流体の流れ
と、エラストマ・リング２４の付加圧縮とによつ
て制動される。ピストン棒が上方へ運動してエラ
ストマ・リング２４を圧縮するにしたがつて、室
７０の容積は減じる。その内部の流体は前記絞り
通路７１を通じて室６８へ移るように強制され
る。これに加えて、環状の室７４の軸方向寸法は
短かくされ、その結果その体積が減じる。室７４
内の流体も通路７１の第４及び第５の部分を通じ
て室６８へ移るように強制される。

通路７１は、室７４内において液圧流体が過度
に加圧されることを防ぐために７４からの充分な
流体の流れを許す。室７４内の過度の圧力はエラ
ストマ・リング２４をそのカラー２６及び２８か
ら離す。換言すると、通路７１は両室７０，７４
からの加減された流れを提供する。

カラーの軸方向端５４がたがいに近づくにした
がつて、それらの間のギヤツプ７５は次第に狭く
なる。ギヤツプ７５が充分に狭くなつたとき、そ
れは室７４からの通路７１の残部に絞りを提供す
る。この絞りは室７４からの流れを減少させると
共に緩衝装置の制動作用を増加させる。室７４か
らの減少された流れは、エラストマ・リング２４
が変形されて室７４内における圧力の蓄積に耐え
るのに十分なくらい厚くなつたのちにのみ生じ
る。

もしはね返り行程が付加制動に抗らつて続くく
らい充分に強いならば、第３図に示されるごと
く、カラー２６と２８の端部５４は互いに当接
し、従つてエラストマ・リング２４のそれ以上の
軸方向圧縮は阻止される。この点でピストン棒１
６はもはや上方へ運動し得ない。しかし、第１図
に示されるごとき位置と第３図に示されるごとき
位置との間において、ばね返りストツパ組立体２
２は、はね返り行程の高制動を提供し、もしそう
でなければピストン棒が第３図に示される位置に
在るとき生じ得る如何なるきしみ衝撃をもやわら
げる。あるいはまた、はね返りストツパ組立体２
２は、ピストン棒が第３図に示される位置に達す
る以前に、行程を完全に制動することによつてす
べてのきしみ衝撃を完全に防止し得る。

このようにして、高い制動能力を提供するとと
もに、経済的に製造され且つ最小の修正量で在来
の衝撃装置に容易に取付けられ得る容易に製造さ
れるはね返りストツパが得られる。

本発明の変型及び修正型が、別添の請求の範囲
に記載される本発明の範囲及び精神から逸脱する
ことなしに可能である。

産業上の利用可能性 本発明は緩衝装置に対する工業的応用性を有
し、行程の終りにおける緩衝装置のための制動シ
ステムを提供する。