JPH0351538Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は緩衝器、特に、流体の粘性抵抗によつ
て動体負荷エネルギを吸収する緩衝器に適用して
効果のある技術に関する。

［従来の技術］ 一般に、動体負荷を吸収する流体の粘性抵抗を
発生させるオリフイスの断面積がピストンの移動
に無関係に一定な緩衝器では、ピストンに対する
動体負荷の作用の初期に急激な制動力の増加が起
こるという問題があり、この問題を解決する目的
で、従来、次のような構造のものが提案されてい
る。

すなわち、一端が閉止されたシリンダを二重に
構成し、内側のシリンダ壁面には、シリンダの軸
方向に所定のピツチで配設される貫通孔を複数形
成する。

そして、内側のシリンダ内部に軸方向に移動自
在なピストンおよび該ピストンとともに移動され
るピストンロツドを設け、シリンダ内に流体を注
入したのちシリンダの開口端を封止部材によつて
封止し、封止部材を貫通してシリンダ外部に突出
されるピストンロツドに動体負荷を加え、内側の
シリンダ内を軸方向にピストンロツドとともに移
動されるピストンによつて排除される流体が、前
記の貫通孔を通過して内側シリンダの外部に流出
される際の粘性抵抗によつてピストンに発生する
制動力により動体負荷エネルギを吸収させる構造
の緩衝器である。

この場合、動体負荷の作用によつてピストンの
内側シリンダの内部における閉止端側への移動と
ともにピストンの背面側に相対的に移動される貫
通孔はピストンの制動力の発生に関与せず、ピス
トンの制動力の発生に寄与する貫通孔の断面積の
総和がピストンの移動とともに次第に減少するた
め、ピストンに発生する制動力は漸増し、ピスト
ンに対する動体負荷の作用の初期に該ピストンに
発生する制動力が急激に増加することが防止され
るものである。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のような構造の緩衝器にお
いては、ピストンの制動力の発生に寄与する貫通
孔の数の減少がピストンの移動とともに不連続に
なるため、ピストンを介してピストンロツドに得
られる制動力などが貫通孔が減少する毎に急激に
変化し、動体負荷吸収がピストンロツドのストロ
ークの全長にわたつて滑らかに行われず、たとえ
ば動体負荷吸収動作中に振動が発生するなどの欠
点があることを本考案者は見いだした。

本考案の目的は、ピストンの行程の全長にわた
つて制動力が滑らかに増加し、しかも当該制動力
の大きさを任意の値に無段階に設定することが可
能な緩衝器を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の緩衝器は、軸方向に移動自在にピスト
ンを収容するとともにテーパ状の第１の流体室を
なし、内周部とピストンの外周部との間に形成さ
れる第１のオリフイスの断面積が動体負荷の作用
によるピストンの移動とともに漸減するように構
成されたチユーブと、このチユーブを収容し、当
該チユーブとの間に第２の流体室を構成するシリ
ンダと、チユーブおよびシリンダの一端を閉止
し、第１の流体室と第２の流体室とを連通させる
第２のオリフイスが形成されたプラグと、第１お
よび第２の流体室に満たされる流体とを含み、第
２のオリフイスは、プラグに嵌合し調節つまみに
よつて任意角度に回動される絞り弁に周方向に刻
設され、第２の流体室に連通する円周溝と、プラ
グの円周溝に臨む位置に開口され、第１の流体室
に連通する連通孔とからなり、動体負荷の作用に
よつて移動するピストンによつて排除される流体
の第１および第２のオリフイスを通過する際の粘
性抵抗によつて動体負荷エネルギを吸収するよう
にしたものである。

［作用］ 上記した手段によれば、動体負荷の作用による
ピストンの移動とともに断面積が漸減する第１の
オリフイスに発生し、徐々に増加する粘性抵抗
と、断面積が絞り弁によつて可変にされた第２の
オリフイスに発生する、無段階に設定値が可変な
粘性抵抗との和の作用により、ピストンに発生す
る制動力が行程の全長にわたつて滑らかに増加す
るとともに、調節つまみを介して絞り弁を任意の
角度に回動させ、絞り弁に刻設された円周溝とプ
ラグ側の連通孔との相対的な位置ずれ量を所望の
値に設定することにより、第２のオリフイスの開
度を任意に調節することで、第１および第２のオ
リフイスにおける粘性抵抗値の和として得られる
前記制動力の大きさを任意の値に無段階設定する
ことができる。

［実施例］ 第１図は本考案の一実施例である緩衝器の断面
図であり、第２図は前記第１図において線−
で示される部分の断面図である。

シリンダ１の一端はプラグ２が螺着されて閉止
されるとともに他端にはブツシユ３が挿入されて
いる。

そして、シリンダ１の内部において、前記プラ
グ２の内端部とブツシユ３の内端部とに両端が嵌
合され、外径がシリンダ１の円周よりも小さなチ
ユーブ４がシリンダ１と同軸に設けられ、チユー
ブ４の外周部とシリンダ１の内周部との間には流
体室Ａ（第２の流体室）が形成されている。

さらに、前記チユーブ４の内部にはピストン５
が軸方向に移動自在に位置され、ピストン５に一
端が一体に接続されるピストンロツド６の他端部
は前記ブツシユ３の中央部を滑動自在に貫通して
シリンダ１の外部に突出されている。

この場合、前記チユーブ４には、ピストンロツ
ド６をシリンダ１の内部に押し込む方向に該ピス
トンロツド６を介して作用する動体負荷によつて
移動するピストン５の移動方向、すなわち、ブツ
シユ３からプラグ２に至る方向に内径が徐々に減
少するようにテーパ部４ａが形成されており、ピ
ストン５の外周とチユーブ４の内周との間に形成
される第１のオリフイス７の断面積が、動体負荷
によるピストン５のプラグ２の方向への移動に伴
つて漸減する構造となつている。

また、チユーブ４に対するテーパ部４ａの形成
は、絞り加工などによつて比較的容易に行うこと
ができるものである。

チユーブ４の内部において、前記プラグ２の内
端部とピストン５の端面との間には流体室Ｂ（第
１の流体室）が形成されている。

プラグ２の内部には、外部から絞り弁８が回動
自在に挿入され、この絞り弁８は、スペーサ９お
よび止め輪１０によつてプラグ２に係止されてい
る。

絞り弁８の内部には、プラグ２において流体室
Ａに面する部位に形成された連通孔１１および流
体室Ｂに面する部位に形成された連通孔１２を介
して流体室ＡとＢとを連通させる連通孔１３が形
成されている。

ここで、絞り弁８の外周部には連通孔１３の開
口部に対応して縮径部８ａが形成されており、プ
ラグ２に対する絞り弁８の回動位置に関係なく、
プラグ２の連通孔１１と絞り弁８の連通孔１３と
の連通状態が維持されるとともに、プラグ２の連
通孔１２と絞り弁８の連通孔１３との間には、第
２図に示されるように、絞り弁８の外周部に形成
された断面がＶ字形に溝により、プラグ２に対す
る絞り弁８の回動によつて流体通過部の断面積が
変化する第２のオリフイス１４が形成されてい
る。

プラグ２の外部端面には、ピン１５を介して絞
り弁８に係止される調節つまみ１６が設けられ、
この調節つまみ１６を介して絞り弁８をプラグ２
に対して適宜回動させることにより、第２のオリ
フイス１４の断面積が外部から所望の値に調製さ
れるとともに、調節つまみ１６の偏心した位置に
軸方向に貫通して螺着され、一端がプラグ２の端
面に当接される固定ねじ１７によつて、プラグ２
に対する絞り弁８の回動位置、すなわち、第２の
オリフイス１４の断面積が所定の値に保持される
構造となつている。

また、流体室Ａおよび流体室Ｂの内部には、た
とえばシリコーンオイルなどの流体１８が充満さ
れている。

また、流体室Ａはブツシユ３の内端部側に形成
された連通孔１９を介してピストン５の背面側と
ブツシユ３の内端部との間に形成される流体室Ｃ
に連通されており、ピストン５の移動によつてチ
ユーブ４の内部から排除され、第２のオリフイス
１４を通じて流体室Ａに流出する流体１８が流体
室Ｃに還流されるように構成されている。

さらに、前記ブツシユ３の縮径部とシリンダ１
の内周部とで構成され、ブツシユ３の外周の一部
に形成された切欠部２０を介して流体室Ａに連通
する流体室Ｄの内部には、たとえば独立気泡形の
スポンジなどで構成され収縮膨脹自在なアキユム
レータ２１が設けられ、ピストンロツド６のシリ
ンダ１の内部への進入によつて排除される流体１
８の見掛けの容積の増加が吸収される構造とされ
ている。

また、チユーブ４の内部において、ピストン５
とプラグ２の内端部との間には、ピストン５を第
１図の左方向、すなわちピストン５に接続される
ピストンロツド６をシリンダ１の外部に突出させ
る方向に付勢するばね２２が設けられ、ピストン
５およびピストンロツド６の復帰動作が行われる
ように構成されている。

ピストン５の内部にはチユーブ４の内部が該ピ
ストン５で仕切られて形成される二つの流体室Ｂ
および流体室Ｃを連通させる連通孔２３が形成さ
れるているとともに、連通孔２３の異径部には鋼
球２４が遊動状態に設けられ、連通孔２３の流体
室Ｂ側の開口部に設けられたスプリングピン２５
によつて脱落が防止されている。

そして、ピストン５が第１図の右方向に移動さ
れ動体負荷吸収動作が行われる際には、鋼球２４
は連通孔２３の異径部に押圧されて連通孔２３が
閉塞され、流体室Ｂから流体室Ｃ側への流体１８
の移動が阻止され、逆に、前記ばね２２の付勢力
によつてピストン５が第１図の左方向に移動して
復帰動作が行われる際には、鋼球２４による連通
孔２３の閉塞状態が解除され、流体室Ｃから流体
室Ｂ内への流体１８の移動が連通孔２３を通じて
速やかに行われ、迅速に復帰動作が行われるもの
である。

プラグ２の内端部においてチユーブ４が嵌合さ
れる部分にはＯリング２６が装着され、嵌合部を
通じて流体室Ｂから流体室Ａに流体１８が漏洩す
ることが防止されている。

プラグ２のシリンダ１に対する螺着部およびプ
ラグ２と絞り弁８との間には、Ｏリング２７およ
びＯリング２８がぞれぞれ装着され、シリンダ１
の内部に封入された流体１８が外部に漏洩するこ
とが防止されている。

同様に、ブツシユ３の外周部とシリンダ１の内
周部との間には、Ｏリング２９が装着され、シリ
ンダ１の内部に封入された流体１８が外部に漏洩
することが防止されている。

さらに、ブツシユ３を貫通するピストンロツド
６とブツシユ３との摺動部にはロツドパツキン３
０が設けられ、シリンダ１の内部に封入された流
体１８が摺動部を通じて外部に漏洩することが防
止されている。

また、シリンダ１のブツシユ３が挿入される端
部には、スペーサ３１を介して該ブツシユ３およ
びロツドパツキン３０をシリンダ１に係止させる
止め輪３２が設けられている。

シリンダ１の外周には、取付ねじ部１ａが形成
され、この取付ねじ部１ａによつてシリンダ１が
図示しない所定の機器などに螺着される構造とさ
れている。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、ピストンロツド６を介してピストン５を
シリンダ１の内部に押し込む方向に動体負荷が作
用すると、ピストンロツド６およびピストン５は
第１図の右方向に移動し始める。

この時、流体室Ｂ内の流体１８によつてピスト
ン５の鋼球２４は連通孔２３の異径部に密着して
連通孔２３は閉塞され、チユーブ４の内部におい
てプラグ２に接近する方向に移動するピストン５
に押圧されて排除される流体室Ｂの内部の流体１
８は、一部がピストン５の外周部とチユーブ４の
内周部との間に形成された第１のオリフイス７を
通過してピストン５の背面側の流体室Ｃに移動
し、一部はプラグ２に形成された第２のオリフイ
ス１４を通過した後、流体室Ａを経て流体室Ｃに
還流し、第１のオリフイス７および第２のオリフ
イス１４を通過する際に発生する流体１８の粘性
抵抗の和によつてピストンロツド６には動体負荷
の移動方向に抗する方向に制動力が作用し、動体
負荷エネルギが円滑に吸収される。

ここで、ピストン５の外周部との間に第１のオ
リフイス７を形成するチユーブ４には、外部から
ピストンロツド６を介して作用する動体負荷によ
るピストン５の移動方向、すなわち、ブツシユ３
からプラグ２に至る方向に内径が徐々に減少され
るようにテーパ部４ａが設けられているため、チ
ユーブ４の内周とピストン５の外周との間に形成
される第１のオリフイス７の断面積は、動体負荷
の作用によるピストン５の移動とともに漸減し、
第１のオリフイス７を流体１８が通過する際に発
生する粘性抵抗は該第１のオリフイス７の断面積
の減少にともなつて徐々に増加する。

一方、プラグ２に形成された第２のオリフイス
１４の断面積は、該プラグ２に対して所定の回動
位置で固定された絞り弁８によつて所望の値に一
定に維持されるため、ピストン５の移動によつて
流体室Ｂに内部から排除される流体１８が第２の
オリフイス１４を通過する際の粘性抵抗はピスト
ン５の移動に関係なく、所望の設定値でほぼ一定
となる。

この結果、第３図に示されるように、第１のオ
リフイス７および第２のオリフイス１４における
流体１８の通過による粘性抵抗の和によつてピス
トン５に作用する制動力は、動体負荷の作用によ
るピストン５の移動に伴つて滑らかに増加し、た
とえば、前述の従来の緩衝器の場合のように、ピ
ストン５の移動の初期に制動力が急激に増加して
飽和したり、ピストン５の移動の途中において制
動力が不連続に急激に変化したりするような不具
合がなく、本実施例の緩衝器による動体負荷の吸
収動作が振動などを発生することなく円滑に行わ
れる。

さらに、本実施例の場合、プラグ２に形成され
た第２のオリフイス１４の断面積は、該プラグ２
に対して回動自在な絞り弁８の回動位置を調節つ
まみ１６によつて変化させることにより、無段階
に調節できる。

すなわち、ピストン５の作動中に当該ピストン
５に作用する制動力は、行程終端側に向かつて滑
らかに増大するとともに、行程終端位置における
制動力の大きさを、比較的広い範囲で所望の値に
無段階に調節することができる。

一方、ピストンロツド６に作用する動体負荷が
消失し、ピストンロツド６およびピストン５が所
定の位置で停止した後、ばね２２によつて付勢さ
れている当該ピストン５は第１図の左方向へ移動
し、この時ピストン５の連通孔２３を閉塞してい
た鋼球２４が遊動状態となつて連通孔２３が解放
され、連通孔２３を通じてピストン５の背面側の
流体室Ｃから流体室Ｂ内に流体１８が容易に流入
して、ピストン５は大きな抵抗力を受けることな
く、迅速な復帰動作を行い、ピストンロツド６は
シリンダ１の外部に突出する。

なお、本考案は、前記実施例になんら限定され
るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることは言うまでもない。

たとえば、チユーブ４のテーパ部４ａは、円錐
面に限らず、任意の曲面などであつてもよい。

また、ピストン５およびピストンロツド６の復
帰動作は、ばね２２の付勢力によつて行うことに
限らず、たとえば圧縮空気圧などで行つてもよ
い。

［考案の効果］ (1) 軸方向に移動自在にピストンを収容するとと
もにテーパ状の第１の流体室をなし、内周部と
前記ピストンの外周部との間に形成される第１
のオリフイスの断面積が動体負荷の作用による
前記ピストンの移動とともに漸減するように構
成されたチユーブと、このチユーブを収容し、
当該チユーブとの間に第２の流体室を構成する
シリンダと、前記チユーブおよび前記シリンダ
の一端を閉止し、前記第１の流体室と第２の流
体室とを連通させる第２のオリフイスが形成さ
れたプラグと、前記第１のおよび第２の流体室
に満たされる流体とを含み、前記第２のオリフ
イスは、前記プラグに嵌合し調節つまみによつ
て任意角度に回動される絞り弁に周方向に刻設
され、前記第２の流体室に連通する円周溝と、
前記プラグの前記円周溝に臨む位置に開口さ
れ、前記第１の流体室に連通する連通孔とから
なり、前記動体負荷の作用によつて移動する前
記ピストンによつて排除される前記流体の前記
第１および第２のオリフイスを通過する際の粘
性抵抗によつて動体負荷エネルギを吸収する構
造であるため、動体負荷の作用によるピストン
の移動とともに断面積が漸減する第１のオリフ
イスに発生して徐々に増加する粘性抵抗と、断
面積が絞り弁によつて無段階に可変な第２のオ
リフイスに発生する無段階に可変な粘性抵抗と
の和の作用により、ピストンに発生する制動力
を行程に全長にわたつて滑らかに増加させるこ
とができるとともに、調節つまみを介して絞り
弁を任意の角度に回動させ、絞り弁に刻設され
た円周溝とプラグ側の連通孔との相対的な位置
ずれ量を所望の値に設定することにより、第２
のオリフイスの開度を無段階に任意に調節でき
るので、第１および第２のオリフイスにおける
粘性抵抗値の和として得られる前記制動力の大
きさを任意の値に無段階に設定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である緩衝器の断面
図、第２図は第１図において線−で示される
部分の断面図、第３図は本考案の一実施例である
緩衝器の特性と従来の緩衝器の特性とを比較して
示す線図である。 １……シリンダ、１ａ……取付ねじ部、２……
プラグ、３……ブツシユ、４……チユーブ、４ａ
……テーパ部、５……ピストン、６……ピストン
ロツド、７……第１のオリフイス、８……絞り
弁、８ａ……縮径部、９……スペーサ、１０……
止め輪、１１，１２……連通孔、１３……連通
孔、１４……第２のオリフイス、１５……ピン、
１６……調節つまみ、１７……固定ねじ、１８…
…流体、１９……連通孔、２０……切欠部、２１
……アキユムレータ、２２……ばね、２３……連
通孔、２４……鋼球、２５……スプリングピン、
２６，２７……Ｏリング、２８，２９……Ｏリン
グ、３０……ロツドパツキン、３１……スペー
サ、３２……止め輪、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ……流体
室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸方向に移動自在にピストンを収容するととも
   にテーパ状の第１の流体室をなし、内周部と前記
   ピストンの外周部との間に形成される第１のオリ
   フイスの断面積が動体負荷の作用による前記ピス
   トンの移動とともに漸減するように構成されたチ
   ユーブと、このチユーブを収容し、当該チユーブ
   との間に第２の流体室を構成するシリンダと、前
   記チユーブおよび前記シリンダの一端を閉止し、
   前記第１の流体室と第２の流体室とを連通させる
   第２のオリフイスが形成されたプラグと、前記第
   １のおよび第２の流体室に満たされる流体とを含
   み、前記第２のオリフイスは、前記プラグに嵌合
   し調節つまみによつて任意角度に回動される絞り
   弁に周方向に刻設され、前記第２の流体室に連通
   する円周溝と、前記プラグの前記円周溝に臨む位
   置に開口され、前記第１の流体室に連通する連通
   孔とからなり、前記動体負荷の作用によつて移動
   する前記ピストンによつて排除される前記流体の
   前記第１および第２のオリフイスを通過する際の
   粘性抵抗によつて動体負荷エネルギを吸収するこ
   とを特徴とする緩衝器。