(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に押圧されてシリンダ内を移動するピストンとピストン軸の押し込みによって、上記ピストン軸の軸受けと反対側の空洞部に生ずる空気の圧縮圧を移動体の衝撃に対する抗力とし、また、上記ピストンとピストン軸の復帰に際してもスプリングを使用することなく空気圧で行うエア式ショックアブソーバにおいて、その復帰した状態で軸受側空洞部に設定された空気圧の隔離された容積を設け、上記ピストンが押し込まれて着座した状態でも、軸受側空洞部が大気圧を下回る空気圧になることがなく、復帰のための空気圧が上記ピストンの軸受けと反対側に給気されるまで、着座状態を維持することを特徴とするエア式ショックアブソーバ。
【請求項２】
上記ピストンに調圧逆止弁を設け、上記ピストンの軸受側空洞部にピストンシール部からの微量の空気漏れが、長期間の繰り返し作動により蓄積して、設定された空気圧を上回った場合には、着座状態時に、ショックアブソーバの空気取入口から余分な空気圧を排出して、軸受側空洞部の余分な空気圧の蓄積を防ぎ、安定した衝撃吸収と復帰作動を継続することを特徴とする請求項１記載のエア式ショックアブソーバ。
【請求項３】
上記エア式ショックアブソーバを自動操作する空気圧回路のスイッチ手段内に、時間調整装置を設け、上記ピストンがシリンダの底部に着座した状態で、ピストン軸を完全に停止させるとともに、上記ピストン軸とピストンの復帰を時間調整して、希望するタイミングで空気圧により復帰させることを特徴とする請求項１記載のエア式ショックアブソーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、ワークなどの移動体が、その移動状態から停止状態に移行する際に発生する移動体のショックを吸収するエア式ショックアブソーバに関する。
【背景技術】
【０００２】従来のショックアブソーバは、移動体に押圧されてシリンダ内を移動するピストンの押込みによって衝撃を吸収し、移動体のピストンへの押圧力がなくなると、ピストンはショックアブソーバに内蔵または外付けした復帰ばねの力で元の位置まで復帰するが、上記復帰ばねの反撥力が強くて、移動体の着座が不完全となる場合があった。このような用途に対応するため本出願人は、復帰ばねの力を用いずに上記シリンダ内に空気を送り込んで、ピストンおよびピストン軸を圧縮前の状態に復帰させるショックアブソーバを創作し、特許出願した。【０００３】図８は、上記ピストンおよびピストン軸を空気で復帰させる従来のショックアブソーバの実施例を示す断面図であり、以下その作動を主体として簡単にその内容を説明する。
図８において、移動体Ｗに押圧されたピストン５３はシリンダ５１内の空気を圧縮して衝撃を吸収しながら、圧縮された空気は、次第に、スピードコントローラ６１の流量調節軸６３で絞られた隙間６４を通り、さらに、電磁弁７１を経由して、圧力源側チューブ７４に接続された空気圧源（図には記さず）に逆流して吸収される。【０００４】また、圧縮された空気の微量な一部は、ピストン５３の軸受５５側が真空状態にならないように空気抜穴５３ａを通して循環される。
この場合、ピストンの軸受側が真空状態にならないようにショックアブソーバの外部に通じる空気路を設けることは、ショックアブソーバ周辺のコンタミネーションの関係があるので適用できない。【０００５】さらにピストン５３が移動体Ｗの押圧力によって、ストロークの少ない圧縮コイルばね５７およびプッシュスイッチのアクチュエータ５６ａを押し込むと、プッシュスイッチ５６はＯＦＦになり、電磁弁７１が切換わって、圧縮された空気は外部に放出されて、ピストン５３は着座する。また、移動体Ｗのピストン軸５２への押圧力がなくなると、ピストン５３はコイルばね５７の反力で僅か戻されるので、プッシュスイッチ５６がＯＮになり、電磁弁７１が図８の状態に戻り、空気圧源（図には記さず）からの高圧空気がスピードコントローラ６１の逆止弁６５を押し開いて、流路６６を通り急速にシリンダ５１に流入するので、ピストン５３は迅速に復帰する。【０００６】
【特許文献１】特許番号第３６８６９１６、特開２０００−２５７６５８号
【発明の表示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】以上に述べた従来のエア式ショックアブソーバは、反撥力が大きい復帰ばねを用いることなく空気圧で復帰動作をおこなうため、着座が容易になる特徴を持っているが、ピストンの裏側が真空状態にならないように、ピストンに空気抜穴を設けて圧縮された空気の一部をこのオリフィスを通して還流させているため、作動が不安定なことがあった。また上記特許では、ピストンを押圧して着座した移動体を取り除く際に、移動体が去るまで復帰動作を止めて置きたい場合に、移動体の押圧力がなくなるとストロークの小さいコイルばね、およびプッシュスイッチが戻り、同時に電磁弁が復帰してシリンダ内に空気を送り込み、ピストン軸が復帰作動を開始するので移動体の動きを邪魔することが問題になった。
本発明は、これらの問題を解決して、安定したショックの吸収と確実な着座状態の維持および、希望するタイミングでのピストン復帰を実現し、ショックアブソーバが移動体の動きに対応して作動することを目的とするものである。
【問題を解決するための手段】
【０００８】本発明は上記目的を達成するために、図８のピストンの空気抜穴５３ａを廃止し、新規にシリンダ内のピストン軸受側に隔離した空洞部を設け、ピストンの軸受側空洞部に外部に通じる空気路がなくても、その軸受側空洞部の空気圧をピストンの着座状態で、大気圧を下回らない値に設定することで、ピストンが軸受側に押し戻されずに確実に着座状態を維持できるようにした。
【０００９】また、ピストンに調圧逆止弁を設けて、ピストンシールから発生する微量な空気漏れが長時間の運転でも蓄積しないように、設定値を上回る分の空気圧を、ピストン着座時に自動的に調圧逆止弁が、ショックアブソーバの使用場所から離れた位置にある電磁弁を通して排出し、衝撃吸収と復帰の作動を安定した設定圧で継続できるようにした。
【００１０】また、図８のストロークの少ない圧縮コイルばね５７およびピストンストッパ５８を廃止し、ソレノイド７３を制御するスイッチ手段を改めて、移動体の押圧でピストンが着座したときに、上記ストロークの少ないコイルばねを押すことなしに、プッシュスイッチをＯＦＦにしてシリンダ内の圧縮空気を排気させて、ピストン軸の停止状態を確実にした。また、移動体が離れても希望する時間まで時間調整装置によってピストン軸の停止状態を持続し、希望するタイミングでピストン軸を復帰させることを実現した。
【発明の効果】
【００１１】上述したように本発明のエア式ショックアブソーバは、移動体のショックの吸収、着座を確実にし、また、ピストンシールからのエア漏れを蓄積することがないので、長期間使用しても作動が正確で安定している。そのため修理時間をとらず生産性アップになる。さらに、ピストンおよびピストン軸の着座位置での停止状態維持が可能になり、また、その復帰を希望通りのタイミングで行なわせることができるので、移動体が着座してから取り除かれるまでの間、移動体の作動を妨害することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】以下、本発明の実施の形態を図１ないし図７を用いて説明する。
図１は移動体Ｗに押圧される前の状態である。このときシリンダ１の前側空洞部１０は、電磁弁２１を通して空気圧源１８から送り込まれた圧力空気が充満した状態になっている。【００１３】図２は移動体Ｗに押圧されたピストン３が前側空洞部１０の圧力空気を圧縮し、移動体Ｗに対して抗力を増しながら衝撃を吸収している状態を示している。
図３は、ピストン３が移動体Ｗに押込まれてストローク限にきた着座状態を示している。【００１４】図４は移動体Ｗの押圧力がなくなっても、移動体Ｗが取り除かれる間、ピストン軸２を停止させている状態を示している。
図５は希望するタイミングで電磁弁が作動し、ピストン３およびピストン軸２が図１の状態に急速復帰している状態を示している。【００１５】図６はピストン３に組込まれた調圧逆止弁３０の詳細図である。
ピストン３が摺動すると、高圧の前側空洞部１０から軸受側空洞部９にピストンシール４を擦り抜けて微量の空気圧が漏れ出し、長時間作動すると、これが蓄積して軸受側空洞部９が設定値以上の空気圧になり、そのままでは作動に障害となる。
ピストン３に組込まれた調圧逆止弁３０は、図３および図４の状態で、前側空洞部１０に通じる前側穴３５の空気圧が大気圧になるので、軸受側空洞部９の空気圧が設定値以上になった場合に、軸受側穴３４からの空気圧が弁本体３１と調圧スプリング３３を圧縮して調圧逆止弁３０が開き、軸受側空洞部９の設定以上の空気圧は、図３および図４に示す電磁弁２１の（Ａ−Ｒ）から大気に放出される。
図１、図２および図５の状態では、前側空洞部１０の圧縮空気が軸受側空洞部９の空気圧より高いので、調圧逆止弁３０は弁本体３１がシール３２に圧着して閉じた状態を保ち、調圧逆止弁３０からの空気圧の出入りはない。【００１６】図７は、プッシュスイッチ６の代わりに、スイッチ４６をシリンダ１の外部に取付けた第二の実施形態例の構成を示している。【００１７】図１ないし図７において、２１は電磁弁で、ソレノイド２３が通電されているときには２１ａの位置で、空気の通路は（Ｐ−Ａ）または（Ａ−Ｐ）になる。また、ソレノイド２３が通電されていないときには２１ｂの位置で、空気の通路は（Ａ−Ｒ）になる。Ｒは大気中への排気口である。【００１８】Ｚ２はソレノイド２３への通電を制御する通電制御装置で、Ｚ１はカウント時間を設定して設定時間にＯＮ信号を発信する時間調整装置である。なお、通電制御装置Ｚ２はプッシュスイッチ６がＯＦＦになったときに即刻ソレノイド２３への通電をＯＦＦにし、時間調整装置Ｚ１からのＯＮ信号を受けたときにソレノイド２３への通電をＯＮにする。【００１９】以下、上記構成の作動を説明する。
図２に示すように、移動体Ｗが衝突してピストン軸２を押すと、ピストンシール４を付けたピストン３はシリンダ１の内部を摺動して、前側空洞部１０の圧力空気はピストン３で圧縮されて更に高圧になり、軸受側空洞部９の空気は膨張して、ピストン３およびピストン軸２に強い抗力を生じさせ、移動体Ｗの衝撃を吸収する。このとき、移動体Ｗに押圧され前側空洞部１０で増圧された高圧力の圧縮空気は、逐次、流量調節軸１３の先端の隙間を通り、空気チューブ１９および電磁弁の（Ａ−Ｐ）を経由して空気圧源１８に吸収される。【００２０】図３に示すように、移動体Ｗに更に押圧されたピストン３がストローク限に到達して着座した状態になると、アクチュエータ６ａを変位させてプッシュスイッチ６がＯＦＦになり、通電制御装置Ｚ２が電磁弁２１のソレノイド２３への通電をＯＦＦにするので、電磁弁２１は２１ｂの位置になり、空気の通路が（Ａ−Ｒ）となって、シリンダ１の前側空洞部１０に残っている圧縮空気が電磁弁２１から外部に放出される。また、プッシュスイッチ６がＯＦＦになると同時に、時間調整装置Ｚ１が、設定時間のカウントを開始する。さらに、この図３の状態で、ピストンシール４の摺動面からの微量の空気漏れが蓄積して、軸受側空洞部９の空気圧が設定空気圧よりも高くなっている場合には、余分の空気圧をピストン３の調圧逆止弁３０から、流量調節軸１３の先端の隙間を通り、空気チューブ１９を通って電磁弁２１から放出されるので、軸受側空洞部９は設定した空気圧に保たれる。【００２１】また、図４に示すように、移動体Ｗのピストン軸２への押圧力がなくなった状態でも、ソレノイド２３への通電はＯＦＦのままで、電磁弁２１は（Ａ−Ｒ）の位置を保ち、ピストン軸２は着座状態を維持するので、移動体Ｗは邪魔されることなく移動できる。【００２２】つぎに、時間調整装置Ｚ１のカウントが設定されたカウント時間に達して、時間調整装置Ｚ１からＯＮの指示が出ると、通電制御装置Ｚ２が切換わって、ソレノイド２３への通電がＯＮになり、電磁弁２１は図５に示す２１ａの位置で（Ｐ−Ａ）の状態になるので、空気圧源１８からの圧縮空気は電磁弁２１と空気チューブ１９を通って矢印の方向に流れる。この流れによって逆止弁１５が開くので、絞られずに圧縮空気はシリンダ１の前側空洞部１０に流入し、ピストン３は迅速に図１の状態に復帰する。【００２３】つぎに、図７に示した第二の実施形態例について、その構成の作動を説明する。
図１ないし図５の場合はプッシュスイッチ６がシリンダ１の奥部に固定されているが、図７の場合はスイッチ４６をシリンダ１の外部に取付けた構成である。
時間調整装置Ｚ１の時間カウントの設定以外については、この第二の実施の形態例においても、前述の図１、図２および図５の作動に共通で、その構成も同一のものは同一の記号を付しており、説明が重複する箇所を省略し、その相違する点のみを説明する。
前述の図４、図５の場合は、時間調整装置Ｚ１を、プッシュスイッチ６がＯＦＦになった瞬間にカウント開始するように時間設定している。
これに対して図７に示す第二の実施形態例の場合には、時間調整装置Ｚ１を、スイッチ４６がＯＦＦになった瞬間にカウント開始するように時間設定する方法と、スイッチ４６がＯＮになった瞬間にカウント開始するように時間設定する方法があり。そのどちらを選択しても良い。なお、図７において、スイッチ４６がＯＦＦになった瞬間に時間調整装置Ｚ１がカウント開始するように時間設定する方法は、前述の図４、図５の場合に共通しているので説明を省略し、スイッチ４６がＯＮになった瞬間にカウント開始するように時間設定する方法の作動についてのみ以下説明する。【００２４】図７に示すように、移動体Ｗが着座位置に到達するとスイッチ４６をプッシュしてＯＦＦにする。これに反応して通電制御装置Ｚ２からのレノイド２３への通電がＯＦＦになるので、電磁弁２１は２１ｂの位置になり、前側空洞部１０の残留圧縮空気は電磁弁２１の（Ａ−Ｒ）通路から大気中に放出される。したがって、移動体Ｗのピストン軸２への押圧力がなくなった状態でもピストン３に前側空洞部１０側からの復帰力が働かず、ピストン３およびピストン軸２は着座状態を保持する。
つぎに、移動体Ｗがこの位置を離れるとスイッチ４６がＯＮになり、その信号で時間調整装置Ｚ１はカウントを開始し、設定のカウント時間になった時点で通電制御装置Ｚ２にＯＮ信号を送り、これに反応して通電制御装置Ｚ２が切換わってソレノイド２３への通電がＯＮになる。電磁弁２１の位置が２１ａに切換わり、空気圧源１８からの圧縮空気がシリンダ１の前側空洞部１０に流入し、ピストン３は迅速に復帰する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す断面図
【図２】同上、移動体のショックを吸収しながら作動する状態を示す断面図
【図３】同上、ピストン軸がストローク限に到達した状態を示す断面図
【図４】同上、移動体の押圧力がなくなっても、ピストン軸が希望する時間まで、停止している状態を示す断面図
【図５】同上、希望する時間経過後、復帰する状態を示す断面図
【図６】調圧逆止弁の断面拡大図
【図７】本発明の第二の実施形態の構成を示す断面図
【図８】従来例の実施形態で、移動体に押されてピストンが動きだそうとする状態を示す構成図
【符号の説明】
【００２６】１．    シリンダ                      １９    空気チューブ
２．    ピストン軸                    ２１    電磁弁
３．    ピストン                      ２１ａ  電磁弁（Ｐ−Ａ）の位置
４．    ピストンシール                ２１ｂ  電磁弁（Ａ−Ｒ）の位置
５．    軸受                          ２２．  電源
６．    プッシュスイッチ              ２３．  ソレノイド
６ａ．  アクチュエータ                ３０．  調圧逆止弁
７．    キャップ                      ３１．  弁本体
８．    ピストンストッパ              ３２．  シール
９．    軸受側空洞部                  ３３．  調圧スプリング
１０．  前側空洞部                    ３４．  軸受側穴
１１．  シール                        ３５．  前側穴
１２ａ．パッキン                      ４６．  スイッチ
１２ｂ，パッキン                      Ｐ．    圧力源側空気口
１３．  流量調節軸                    Ａ．    空気口
１４．  流量調節穴                    Ｒ．    外部に開放した空気口
１５．  逆止弁                        Ｗ．    移動体
１７．  空気通路                      Ｚ１    時間調整装置
１８．  空気圧源                      Ｚ２    通電制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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