JPH0637641U - 流体圧式緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】油圧などの流体によって負荷の運動エネルギー
を吸収する流体圧式緩衝装置に関し、温度変化による緩
衝作用の変動を少なくすることを目的とする。 【構成】圧力チューブ１２内をピストン１５が移動する
ことにより、圧力チューブ内の流体が絞り穴から流出す
るとともに、絞り穴からの流出抵抗に基づく圧力チュー
ブ内の背圧によって緩衝作用を発揮させるようにした流
体圧式緩衝装置において、圧力チューブの底面に相当す
る位置に、圧力チューブ内を閉塞するためのインナーカ
バー１４が設けられており、インナーカバーに絞り穴の
うちの少なくとも１つが設けられ、インナーカバーに設
けられた絞り穴の開口部の面積を調整するための偏心カ
ム２１が、外部から操作可能に設けられて構成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、油圧などの流体によって負荷の運動エネルギーを吸収する流体圧式 緩衝装置に関し、負荷の停止時における衝撃や振動を吸収するショックアブゾー バ、又は負荷の速度を制御するためのハイドロチェッカーなどとして利用される 。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、油圧式緩衝装置は、軸方向に沿って配置された複数の穴を有する圧力 チューブ内をピストンが移動することにより、圧力チューブ内の圧油が穴から流 出するとともに、当該穴から圧油が流出するときの抵抗（流出抵抗）に基づく圧 力チューブ内の背圧によって緩衝作用を発揮させるようになっている。

【０００３】 また、負荷の運動エネルギーの大きさに応じて緩衝作用の大きさを調整するた め、圧油の穴からの流出抵抗を可変調整できるようになっている。 図４は従来の油圧式緩衝装置８０の調整機構を示す断面図である。

【０００４】 従来の油圧式緩衝装置８０においては、圧油ＨＹの流出抵抗を調整するために 、圧力チューブ８１の外径とほぼ等しい内径を有し且つ圧力チューブ８１の穴８ ２に対応する軸方向位置にそれぞれオリフィス８５を有したメータリングチュー ブ８４を、圧力チューブ８１と同軸状に配置するとともに、圧力チューブ８１の 外周面に、それぞれの穴８２に連通し且つ底部が外周円に対して偏心した偏心溝 ８３を中心角約１８０度に渡って形成している。

【０００５】 この場合の流出抵抗は、偏心溝８３の切れ上がったａ点からオリフィス８５の あるｂ点までの円弧に沿った粘性長さＬに応じて増減するので、メータリングチ ューブ８４の圧力チューブ８１に対する回転角度位置を可変して粘性長さＬを調 整し、これによって圧油ＨＹの流出抵抗を調整するようになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上述した従来の油圧式緩衝装置８０では、圧力チューブ８１の外周面 、メータリングチューブ８４の内周面、及び偏心溝８３などに高い加工精度が要 求されるため、製造コストが高くなる。

【０００７】 また、粘性長さＬを可変調整して圧油ＨＹに対する抵抗を増減しているので、 圧油ＨＹの温度変化による粘性係数の変動による影響を受け易く、温度変化によ る緩衝作用の大きさ、つまり緩衝装置８０の性能の変動が大きかった。

【０００８】 特に、負荷の質量又は推進力が大きく且つ速度が小さい場合には、充分な緩衝 作用を得るために圧油ＨＹの流出抵抗を特に大きくする必要があるが、上述した 従来の緩衝装置８０では圧油の流出量を調整によって充分に絞り切れないことが あった。そのため、ピストンの受圧面積を大きくする必要があり、装置が大型化 するという問題もあった。

【０００９】 本考案は、上述の問題に鑑み、高い精度の必要なメータリングチューブを不要 として低コスト化を図るとともに、温度変化による緩衝作用の変動が少なく、絞 り不足による装置の大型化を招くことのない流体圧式緩衝装置を提供することを 目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案に係る装置は、上述の課題を解決するため、圧力チューブ内を ピストンが移動することにより、当該圧力チューブ内の流体が絞り穴から流出す るとともに、当該絞り穴からの流出抵抗に基づく前記圧力チューブ内の背圧によ って緩衝作用を発揮させるようにした流体圧式緩衝装置において、前記圧力チュ ーブの底面に相当する位置に、当該圧力チューブ内を閉塞するためのインナーカ バーが設けられており、前記インナーカバーに前記絞り穴のうちの少なくとも１ つが設けられ、前記インナーカバーに設けられた絞り穴の開口部の面積を調整す るための調整部材が、外部から操作可能に設けられて構成される。

【００１１】 請求項２の考案に係る装置は、前記インナーカバーは、前記圧力チューブに対 して軸方向移動可能に設けられ、前記調整部材は、前記ピストンの移動方向に沿 う軸線を中心に回転可能な偏心カムである。

【００１２】 請求項３の考案に係る装置は、前記ピストンには、前記圧力チューブとの間を シールするためのパッキンが設けられて構成される。

【００１３】

【作用】

調整部材によって、絞り穴の開口部の面積が調整される。これによって、絞り 穴から流出する流体の抵抗が可変調整され、負荷の速度に応じて運動エネルギー が吸収される。

【００１４】 インナーカバーを圧力チューブに対して軸方向移動可能に設けた場合には、ピ ストンの移動にともなう圧力などによってインナーカバーが偏心カムに当接し、 絞り穴の開口面積が偏心カムの回転角度位置に応じて調整される。

【００１５】

【実施例】

図１は本考案に係る緩衝装置１の断面正面図、図２は図１の緩衝装置１の調整 装置２０の作用を説明するための図、図３は緩衝装置１のストロークとオリフィ ス面積との関係を示す図である。

【００１６】 緩衝装置１は、リザーバチューブ１１、圧力チューブ（インナーチューブ）１ ２、ブシュ１３、インナーカバー１４、ピストン１５、ピストンロッド１６、圧 縮コイルバネ１８、アキュムレータ１９、及び調整装置２０などから構成されて いる。

【００１７】 リザーバチューブ１１は、底部１１ａを有した有底円筒状であり、ブシュ１３ によって内部が密閉され、圧油ＨＹを蓄える全体の容器が構成されている。ピス トン１５は、リザーバチューブ１１と同芯状に装着された圧力チューブ１２の内 周面を摺動する。ピストン１５には、圧力チューブ１２との間の漏れを防止する ためのパッキン１７が設けられており、また、図１の左方向（矢印Ｍ１方向）へ の移動時には閉じ、それと逆方向への移動時には開くチェック弁が設けられてい る。

【００１８】 インナーカバー１４は、圧力チューブ１２の左端面（底面）の位置において、 当該圧力チューブ１２との間に漏れがないように且つ圧力チューブ１２対して軸 方向移動可能なように設けられている。

【００１９】 ピストン１５にはピストンロッド１６が連結されており、ピストンロッド１６ はブシュ１３を貫通して外部に突出している。圧縮コイルバネ１８はピストン１ ５を右方向に付勢し、常時はピストン１５を復帰させているとともに、インナー カバー１４を左方向に付勢し、インナーカバー１４を後述する偏心カム２１に当 接させている。アキュムレータ１９はピストン１５のストローク位置による室３ １内の容積変動を吸収する。

【００２０】 圧力チューブ１２には、それぞれ薄刃オリフィスを形成する複数の穴４１，４ １…が軸方向に沿って配置されて設けられている。また、インナーカバー１４に は、同じく薄刃オリフィスを形成する穴４２が設けられている。

【００２１】 調整装置２０は、リザーバチューブ１１の底部１１ａに回転可能に設けられた 偏心カム２１、偏心カム２１を外部から回転操作するための調整ノブ２２、調整 ノブ２２を固定するためのロックネジ２３からなっている。

【００２２】 偏心カム２１は、その先端部のカム板２１ａの端面が穴４２に対向するように 配置されており、カム板２１ａの回転角度位置に応じて穴４２の開口面積が調整 される。

【００２３】 すなわち、図２によく示されているように、調整ノブ２２を回転させることに よってカム板２１ａが回転し、穴４２を完全に閉塞した状態から完全に解放した 状態に至るまでの間の任意の状態に調整することが可能である。この調整によっ て、ピストン１５が全ての穴４１を通過した後のストローク、すなわち後方有効 ストロークにおけるオリフィス面積（又は絞り量）が調整されることとなる。

【００２４】 すなわち、図３によく示されているように、ピストン１５が図１に示す位置か ら矢印Ｍ１方向に移動を開始した際に、初期のオリフィス面積は全部の穴４１と 穴４２の開口面積の総計に基づいているが、ピストン１５が移動することによっ て穴４１が順次塞がれ、オリフィス面積が段階的に減っていく。全部の穴４１を 通過するまでが前方有効ストロークである。つまり、前方有効ストロークにおい ては、オリフィス面積はピストン１５のストローク位置に応じて変動する。

【００２５】 後方有効ストロークにおいては、オリフィス面積は穴４２の開口面積のみであ り、零から穴４２の最大面積まで調整可能である。ピストン１５のストローク位 置によっては変動しない。

【００２６】 なお、５１はパッキン、５２及び５３は回り止めピンである。 したがって、ピストンロッド１６に負荷が衝突してピストン１５が矢印Ｍ１方 向に移動すると、室３１内の圧油ＨＹは穴４１及び穴４２から外側の室３２に流 出する。このときに、室３１内に生じる背圧によってピストン１５が抵抗を受け 、負荷の運動エネルギーが吸収される。

【００２７】 偏心カム２１の調整によって、後方有効ストロークにおけるオリフィス面積を 零から穴４２の最大面積まで可変できるので、流出量を充分に絞って流出抵抗を 大きくすることができる。したがって、負荷の質量又は推進力が大きく且つ速度 が小さい場合であっても、負荷の運動エネルギーを吸収して衝撃なく停止させる ことができるとともに、従来のようにピストンの受圧面積を大きくする必要がな く、装置の小型化を図ることができる。

【００２８】 また、ピストン１５にパッキン１７が設けられているので、従来のように室３ １内の圧油ＨＹがピストン１５と圧力チューブ１２との間隙から漏れることがな く、特に後方有効ストロークにおける微小な絞り量を実現することができる。し たがって、装置の一層の小型化を図ることができる。

【００２９】 上述の実施例においては、偏心カム２１によって穴４２の開口面積を可変する ものであるから、圧油ＨＹの粘性係数の変動による影響が小さく、温度変化によ る緩衝作用の変動が少ない。

【００３０】 さらに、緩衝装置１の構造が簡単であり、圧力チューブ１２との高精度なハメ アイ加工を要する従来のようなメータリングチューブが不要であるので、低コス ト化を図ることができる。

【００３１】 上述の実施例においては、複数の穴４１による前方有効ストロークにおいて、 負荷の速度が大きい場合の運動エネルギーを抗力が過大となることなく吸収する ことができる。

【００３２】 上述の実施例においては、インナーカバー１４を圧力チューブ１２に対して移 動可能とし、圧縮コイルバネ１８及び室３１内の背圧によって偏心カム２１に押 圧されるようにしたので、簡単な構造でインナーカバー１４と偏心カム２１が密 着し、偏心カム２１によって穴４２をほぼ完全に塞ぐことができる。

【００３３】 本考案の緩衝装置は、衝撃または振動を吸収するショックブゾーバとして、又 はドリル加工時における速度制御のためのハイドロチェッカなどに適用すること ができる。

【００３４】 すなわち、例えばドリルの送り速度の制御のためのハイドロチェッカとした場 合においては、前方有効ストロークをドリルの早送り区間として用い、後方有効 ストロークをドリルの切削送り区間として用いることができる。また、穴４１を 設けることなく、全ストロークを切削送り区間として用いることもできる。すな わち、衝突速度が零である場合は前方有効ストロークを設けないことも可能であ る。

【００３５】 このように、負荷の運動エネルギーと推進エネルギーとの合計を前方有効スト ローク内で吸収するように穴４１のオリフィス設計を行うことにより、初期抗力 が過大となることを防止することができるとともに、穴４２及び調整装置２０を うまく設計することによって、後方有効ストロークにおいて必要な制御速度を得 ることができる。

【００３６】 上述の実施例において、穴４１，４２の個数は種々変更することができる。穴 ４１，４２を薄刃オリフィスとしたが、溝オリフィスなど他の形状であってもよ い。調整ノブ２２に代えて、又は調整ノブ２２とともに、モータなどによって偏 心カム２１を回転させるようにしてもよい。その他、緩衝装置１の各部の構造、 形状、寸法、材質などは、本考案の主旨に沿って種々変更することができる。

【００３７】

【考案の効果】

本考案によると、高い精度精度の必要なメータリングチューブを不要として低 コスト化を図ることができ、温度変化による緩衝作用の変動を少なくすることが でき、絞り不足による装置の大型化を招くことがない。したがって、温度によっ て緩衝装置の性能が左右されず、安定した緩衝作用を発揮することができる。

【００３８】 請求項２の考案によると、簡単な構造でインナーカバーと偏心カムが密着し、 偏心カムによって絞り穴をほぼ完全に塞ぐことができる。 請求項３の考案によると、さらなる装置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る緩衝装置の断面正面図である。

【図２】図１の緩衝装置の調整装置の作用を説明するた
めの図である。

【図３】緩衝装置のストロークとオリフィス面積との関
係を示す図である。

【図４】従来の油圧式緩衝装置の調整機構を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 緩衝装置（流体圧式緩衝装置） １２ 圧力チューブ １４ インナーカバー １５ ピストン １７ パッキン ２１ 偏心カム（調整部材） ２２ 調整ノブ ４１ 穴（絞り穴） ４２ 穴（絞り穴） ＨＹ 圧油（流体）

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力チューブ内をピストンが移動すること
   により、当該圧力チューブ内の流体が絞り穴から流出す
   るとともに、当該絞り穴からの流出抵抗に基づく前記圧
   力チューブ内の背圧によって緩衝作用を発揮させるよう
   にした流体圧式緩衝装置において、 前記圧力チューブの底面に相当する位置に、当該圧力チ
   ューブ内を閉塞するためのインナーカバーが設けられて
   おり、 前記インナーカバーに前記絞り穴のうちの少なくとも１
   つが設けられ、 前記インナーカバーに設けられた絞り穴の開口部の面積
   を調整するための調整部材が、外部から操作可能に設け
   られてなることを特徴とする流体圧式緩衝装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の流体圧式緩衝装置であっ
   て、 前記インナーカバーは、前記圧力チューブに対して軸方
   向移動可能に設けられ、 前記調整部材は、前記ピストンの移動方向に沿う軸線を
   中心に回転可能な偏心カムであることを特徴とする流体
   圧式緩衝装置。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の流体圧式緩衝
   装置であって、 前記ピストンには、前記圧力チューブとの間をシールす
   るためのパッキンが設けられてなることを特徴とする流
   体圧式緩衝装置。