JP2011153690A - ダンパ付きストッパ - Google Patents
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Abstract
【課題】移動物体の運動エネルギーを効率良く吸収することができて緩衝性に勝れると共に耐久性にも勝れるダンパ付きストッパを提供する。
【解決手段】金属製のボデイ2の内部に、大径部3cを有するダンパ孔3を形成し、該ダンパ孔3内に収容されたゴム製のダンパ4に、前記大径部3c内に嵌合する鍔部9を形成し、該鍔部9によって前記大径部3c内にクッション室11を区画すると共に、前記鍔部9の外周と前記大径部3cの内周との間に前記クッション室11内のエアを制限的に排出させる空隙Gを形成し、前記ダンパ4に衝突した移動物体の運動エネルギーを、前記ダンパ4の圧縮に伴う弾性力と、上記鍔部9とクッション室11とによってもたらされるエアクッション作用との両方によって吸収させる。
【選択図】図4
【解決手段】金属製のボデイ2の内部に、大径部3cを有するダンパ孔3を形成し、該ダンパ孔3内に収容されたゴム製のダンパ4に、前記大径部3c内に嵌合する鍔部9を形成し、該鍔部9によって前記大径部3c内にクッション室11を区画すると共に、前記鍔部9の外周と前記大径部3cの内周との間に前記クッション室11内のエアを制限的に排出させる空隙Gを形成し、前記ダンパ4に衝突した移動物体の運動エネルギーを、前記ダンパ4の圧縮に伴う弾性力と、上記鍔部9とクッション室11とによってもたらされるエアクッション作用との両方によって吸収させる。
【選択図】図4
Description
本発明は、移動物体をダンパに衝突させて緩衝的に停止させるダンパ付きストッパに関するものである。
ワークの加工や組み付け等を行う自動機械において、前記ワークの搬送手段として、例えば特許文献1に記載されているようなリニアアクチュエータが一般に用いられている。このリニアアクチュエータは、エアシリンダ機構を内蔵するベースと、該ベース上を直線状に往復動するテーブルとを有していて、該テーブルを前記エアシリンダ機構に連結して該エアシリンダ機構で往復駆動することにより、該テーブルによってワークを搬送するものである。
前記リニアアクチュエータは、前記テーブルをストロークエンドで緩衝的に停止させるため、ダンパ付きストッパを備えている。このストッパ30は、図8に示すように、外周に雄ねじ31aが切られた円柱形のボデイ31の内部にダンパ孔32を形成し、このダンパ孔32内にゴム製のダンパ33を、その前端部分を外部に突出させた状態で収容したもので、前記ボデイ31を、前記ベースの側面に設けられた取付部34のねじ孔34a内にねじ込むと共に、該ボデイ31に螺着したナットで固定することにより、前記取付部34に取り付けられている。
そして、前記テーブルの側面に固定された停止ブロック35を前記ダンパ33に衝突させることにより該ダンパ33を圧縮し、そのときの該ダンパ33の弾性力によって前記テーブルの運動エネルギーを吸収させるようにしている。
そして、前記テーブルの側面に固定された停止ブロック35を前記ダンパ33に衝突させることにより該ダンパ33を圧縮し、そのときの該ダンパ33の弾性力によって前記テーブルの運動エネルギーを吸収させるようにしている。
ところが、前記従来のストッパは、前記ダンパ33を圧縮するときの弾性力だけで移動物体の運動エネルギーを吸収させるものであるため、エネルギー吸収量が小さく、緩衝性に難点があった。また、前記ダンパが伸縮を繰り返す間にへたり易いため、耐久性にも難点があった。
本発明は、前述した従来の問題点を解消するためになされたもので、移動物体の運動エネルギーを効率良く吸収することができて緩衝性に勝れると共に耐久性にも勝れるダンパ付きストッパを提供することを目的とするものである。
前記目的を達成するため、本発明のダンパ付きストッパは、金属製のボデイと、該ボデイの内部に該ボデイの前面側から形成されたダンパ孔と、該ダンパ孔内に収容されたゴム製の前記ダンパとで形成されている。
前記ボデイは、前記移動物体が停止位置で当接する当接部を前面に有し、前記ダンパ孔は、孔口より孔奥側に入り込んだ位置に孔径の大きい大径部を有し、前記ダンパは、前端を前記ダンパ孔から外部に突出させると共に後端を前記ダンパ孔の孔底に当接させた状態に配設されていて、前記前端と後端との間の外周部分に前記大径部内に嵌合する環状の鍔部を有している。そして、前記鍔部によって前記大径部内にクッション室が形成され、また、前記鍔部の外周と前記大径部の内周との間に、前記ダンパが圧縮されて前記鍔部が前記大径部内を変位する際に前記クッション室内のエアを制限的に流通させる空隙が形成されている。
前記ボデイは、前記移動物体が停止位置で当接する当接部を前面に有し、前記ダンパ孔は、孔口より孔奥側に入り込んだ位置に孔径の大きい大径部を有し、前記ダンパは、前端を前記ダンパ孔から外部に突出させると共に後端を前記ダンパ孔の孔底に当接させた状態に配設されていて、前記前端と後端との間の外周部分に前記大径部内に嵌合する環状の鍔部を有している。そして、前記鍔部によって前記大径部内にクッション室が形成され、また、前記鍔部の外周と前記大径部の内周との間に、前記ダンパが圧縮されて前記鍔部が前記大径部内を変位する際に前記クッション室内のエアを制限的に流通させる空隙が形成されている。
本発明において好ましくは、ダンパ孔から突出する前記ダンパの突出部の長さAと、前記鍔部の長さBと、前記ダンパ孔の大径部の長さCとが、A+B≦Cなる関係を有することである。
また、前記ダンパの座屈を防止するため、該ダンパの外周の一部または前記ダンパ孔の内周の一部に、これらダンパの外周とダンパ孔の内周とを相互に近接または接触させる環状のサポート部を形成することができる。
前記サポート部は、前記ダンパにおける前記鍔部からダンパ後端までの間の部分か、または前記ダンパ孔における前記大径部から孔底までの間の部分に形成される。
また、前記ダンパの座屈を防止するため、該ダンパの外周の一部または前記ダンパ孔の内周の一部に、これらダンパの外周とダンパ孔の内周とを相互に近接または接触させる環状のサポート部を形成することができる。
前記サポート部は、前記ダンパにおける前記鍔部からダンパ後端までの間の部分か、または前記ダンパ孔における前記大径部から孔底までの間の部分に形成される。
本発明においては、前記ダンパの後端に直径が拡大された基礎部が形成され、この基礎部が前記ダンパ孔の孔底に当接していることが望ましい。
また、前記ダンパの前端から前記鍔部までの長さより、該鍔部からダンパ後端までの長さの方が長いことが望ましい。
また、前記ダンパの前端から前記鍔部までの長さより、該鍔部からダンパ後端までの長さの方が長いことが望ましい。
本発明のダンパ付きストッパは、ダンパの弾性力とエアクッションの両方によって移動物体の運動エネルギーを吸収するため、緩衝性及び耐久性に勝れる。また、前記移動物体が、ダンパで運動エネルギーを吸収されたあと金属製ボデイの当接部に当接して停止するため、停止位置精度にも勝れる。
図1及び図2は、本発明に係るダンパ付きストッパ1を備えたリニアアクチュエータ20を示している。
前記リニアアクチュエータ20は、エアシリンダ機構を内蔵する平面視形状が長方形のベース21と、該ベース21上をレール23に沿って図1の左右方向に直線的に往復動する平面視形状が長方形のテーブル22とを有している。前記ベース21の長手方向の一端からは前記エアシリンダ機構のピストンロッド(図示せず)が延出し、該ピストンロッドの先端に連結プレート24が取り付けられ、この連結プレート24が前記テーブル22の一端に連結されている。そして、前記テーブル22をこの連結プレート24を介して前記エアシリンダ機構で往復駆動することにより、該テーブル22によってワークを搬送するようになっている。
このようなリニアアクチュエータ20の構成自体は公知のものであるから、その構成に関するこれ以上の詳細な説明は省略する。
前記リニアアクチュエータ20は、エアシリンダ機構を内蔵する平面視形状が長方形のベース21と、該ベース21上をレール23に沿って図1の左右方向に直線的に往復動する平面視形状が長方形のテーブル22とを有している。前記ベース21の長手方向の一端からは前記エアシリンダ機構のピストンロッド(図示せず)が延出し、該ピストンロッドの先端に連結プレート24が取り付けられ、この連結プレート24が前記テーブル22の一端に連結されている。そして、前記テーブル22をこの連結プレート24を介して前記エアシリンダ機構で往復駆動することにより、該テーブル22によってワークを搬送するようになっている。
このようなリニアアクチュエータ20の構成自体は公知のものであるから、その構成に関するこれ以上の詳細な説明は省略する。
前記テーブル22が図1に鎖線で示すように右方向に前進する際に、該テーブル22を前進ストローク端で緩衝的に停止させるため、前記ベース21に、前記ダンパ付きストッパ1(以下、単に「ストッパ」と言う。)が取り付けられている。このストッパ1は、図3からも明らかなように、外周に雄ねじ2aが切られた円柱状のボデイ2と、該ボデイ2の内部のダンパ孔3内に前端4aが該ダンパ孔3から突出した状態に収容されたゴム製のダンパ4とからなるもので、前記ボデイ2を、前記ベース21の側面に形成された取付部25のねじ孔25a内にねじ込むと共に、該ボデイ2に螺着したナット5で固定することにより、該ストッパ1が前記ベース21に取り付けられている。
そして、前記テーブル22の側面に取り付けられた停止ブロック26が前記ダンパ4の前端4aに衝突すると、該ダンパ4は前記ダンパ孔3の軸線L方向に圧縮され、それに伴って前記テーブル22の運動エネルギーが吸収されるため、該テーブル22はストローク端で緩衝的に停止する。このとき、前記ダンパ4の前記ボデイ2から突出した部分即ち突出部8は、該ボデイ2の内部に完全に潰れ込むため、前記停止ブロック26は前記ボデイ2の前面に当接し、その位置に停止する。
前記ストッパ1の具体的な構成及び作用を以下に詳述する。このストッパ1は、図3及び図4から明らかなように、ステンレス等の金属で形成された前記ボデイ2を有し、該ボデイ2の内部に前記ダンパ孔3が該ボデイ2の前面側から非貫通状態に形成され、該ダンパ孔3の内部に前記ダンパ4が収容されている。
前記ボデイ2の前面の、前記ダンパ孔3の孔口3aを取り囲む面部分は、前記停止ブロック(以下、「移動物体」と言う。)26が当接する環状の当接部6を形成し、前記移動物体26が前記ダンパ4を圧縮したあとこの当接部6に当接して停止するようになっている。
前記ダンパ孔3は、円形をしていて、前記孔口3aから若干孔奥側に入り込んだ位置に孔径の大きい大径部3cを有し、この大径部3cの両側即ち前記孔口3a側と孔底3b側とに、互いに孔径の等しい孔口側孔部分3dと孔奥側孔部分3eとを有している。図示の例で、軸線Lに沿った前記大径部3cの長さCは、前記孔口側孔部分3dの長さより長いが、前記孔奥側孔部分3eの長さよりは短く形成されている。しかし、各部3c,3d,3eの長さ関係はこのようなものに限定されない。
前記ダンパ4は、ウレタンゴムによって弾力的に伸縮自在な円柱形に形成され、その前端4aを前記ダンパ孔3から外部に突出させると共に、後端4bの基礎部7を前記ダンパ孔3の孔底3bに当接させた状態で該ダンパ孔3内に収容されている。このダンパ4の本体部分の直径、即ち、前記基礎部7と鍔部9とサポート部10とを除いた部分の直径は、前記ダンパ孔3の孔径より小さく形成されている。このため、該ダンパ4の前記本体部分の外周と前記ダンパ孔3の内周との間には、それらの径差に基づく隙間Oが形成されている。この隙間Oは、緩衝作用時に前記ダンパ4が軸線L方向に圧縮されることによって直径方向に膨張した際に、該膨張分を吸収する役目を果たすものである。
前記基礎部7の直径は、前記本体部分の直径より拡大されていて、前記ダンパ孔3の孔径と同径かそれより僅かに小さく形成されており、これによって該基礎部7が、前記孔奥側孔部分3eに密に嵌合している。
前記ダンパ4には、前記前端4aと後端4bとの間の外周部分に、前記ダンパ孔3の大径部3c内に嵌合する環状の前記鍔部9が一体に形成され、この鍔部9によって前記大径部3cの孔奥側の部分にクッション室11が区画されている。この鍔部9は、前記ダンパ4が緩衝動作を行う前の初期位置(図4の位置)にある場合に、前記大径部3cの前端壁3fに係止して該ストッパ1の抜け止めのための役目を果たし、該ダンパ4に前記移動物体26が衝突して該ダンパ4が軸線L方向に圧縮されると、図5のように、前記大径部3c内を孔奥方向即ち前記クッション室11の容積を縮小させる方向に変位し、該クッション室11内のエアを加圧してエアクッション効果をもたらすものである。このため、前記鍔部9の外周と前記大径部3cの内周との間には、前記クッション室11内のエアを制限的に排出させるための微小な空隙Gが形成されている。
従って、前記鍔部9は、前記ダンパ4の抜け止めを行う係止部材としての機能と、エアクッションを働かせるクッションピストンとしての機能とを兼備するものであり、その直径は前記基礎部7の直径より大きい。
従って、前記鍔部9は、前記ダンパ4の抜け止めを行う係止部材としての機能と、エアクッションを働かせるクッションピストンとしての機能とを兼備するものであり、その直径は前記基礎部7の直径より大きい。
なお、前記ダンパ4は、図示したように、その前端4aから前記鍔部9までの長さ(前端部長さ)より、該鍔部9から後端4bまでの長さ(後端部長さ)の方を長く形成しておくことが望ましい。
前記ダンパ4はまた、前記鍔部9と後端4bとの間の位置、即ち前記ダンパ孔3の孔奥側孔部分3e内に嵌合する位置に、該ダンパ4の一部の直径を拡大して形成した環状の前記サポート部10を有し、このサポート部10の外周を前記ダンパ孔3の内周に近接あるいは接触させることにより、該ダンパ4の中間部分での座屈を防止している。このサポート部10の直径は、前記基礎部7の直径と同じであっても良い。
前記サポート部10は、1つ又は複数形成することができる。また、ダンパ4による緩衝動作時にこのサポート部10によって前記隙間O内のエアが封じ込められるのを防止するため、該サポート部10の外周にエアを逃がすための軸線L方向の溝あるいは孔を形成することもできる。
前記サポート部10は、1つ又は複数形成することができる。また、ダンパ4による緩衝動作時にこのサポート部10によって前記隙間O内のエアが封じ込められるのを防止するため、該サポート部10の外周にエアを逃がすための軸線L方向の溝あるいは孔を形成することもできる。
そして、前記移動物体26が停止位置で前記ボデイ2の先端の当接部6に当接できるように、前記ダンパ4における前記ダンパ孔3から突出する突出部8の長さAと、前記鍔部9の長さBと、前記ダンパ孔3の大径部3cの長さCとに、A+B≦Cなる関係を持たせている。
前記構成を有するストッパ1において、前記ダンパ4が図4の初期位置を占めている状態で該ダンパ4の前端4aに前記移動物体26が衝突すると、図5に示すように、該ダンパ4は全体的に軸線L方向に圧縮され、その圧縮に伴う該ダンパ4の弾性力と、前記鍔部9により生ずるエアクッション作用とによって、移動物体26の運動エネルギーが吸収される。
即ち、前記ダンパ4が圧縮されると、前記鍔部9は、ダンパ孔3の大径部3c内を孔奥側即ちクッション室11の容積が縮小する方向に向けて変位するが、このとき、該クッション室11内及び該クッション室11に通じる隙間O内のエアは、前記鍔部9の外周の空隙Gを通じて流量制限された状態で孔口3a側に向けて排出されるため、エアクッションが働き、このエアクッションと前記ダンパ4の弾性力との両方の作用によって前記移動物体26の運動エネルギーが吸収される。
そして、前記ダンパ4の突出部8が前記ダンパ孔3の内部に完全に押し込まれることにより、前記移動物体26は、前記ボデイ2の前端の当接部6に緩衝的に当接し、その位置に停止する。これにより、前記テーブル22のストローク端の位置が前記当接部6によって正確に設定されるので、前記ストッパによる停止位置精度は非常に勝れたものとなる。また、前記ダンパ4は緩衝動作中にサポート部10によって支持され、中間部で座屈するのが防止される。
なお、前記移動物体26のストローク端の位置は、図1において、前記ボデイ2を進退させて取付部25に対する固定位置を調整することにより、調整することができる。
なお、前記移動物体26のストローク端の位置は、図1において、前記ボデイ2を進退させて取付部25に対する固定位置を調整することにより、調整することができる。
前記移動物体26が後退してダンパ4がこの移動物体26から解放されると、該ダンパ4は伸長して図4の初期状態に復帰する。
このように構成されたストッパ1は、図8に示すような公知のストッパに比べ、前記ダンパ4全体の長さを長くすることができると共に、前記突出部8の長さを長くすることができるので、エネルギ吸収量が増大すると共に、ダンパストロークも増大し、緩衝性に勝れる。しかも、該ダンパ4の弾性力と鍔部9によるエアクッション作用の両方によって移動物体26の運動エネルギーを吸収するようにしているため、緩衝性がより高く、また、ダンパ4が高圧縮されないためにへたりにくく、耐久性にも勝れる。
更に、前記ダンパ4の突出部8の長さAと、前記鍔部9の長さBと、前記ダンパ孔3の大径部3cの長さCとに、A+B≦Cなる関係を持たせたことにより、前記移動物体26を、前記ボデイ2の前端の当接部6に緩衝的に当接させてその位置に正確に停止させることができ、このため停止位置精度にも勝れる。
更に、前記ダンパ4の突出部8の長さAと、前記鍔部9の長さBと、前記ダンパ孔3の大径部3cの長さCとに、A+B≦Cなる関係を持たせたことにより、前記移動物体26を、前記ボデイ2の前端の当接部6に緩衝的に当接させてその位置に正確に停止させることができ、このため停止位置精度にも勝れる。
図6は第2実施形態のストッパ15の要部を示すもので、このストッパ15が図4及び図5に示す第1実施形態のストッパ1と相違する点は、ダンパ4の座屈を防止するためのサポート部10が、ダンパ孔3の内周の一部に形成されているという点である。
即ち、前記サポート部10は、前記ダンパ孔3の大径部3cから孔底3bに至る孔奥側孔部分3eの中間位置に、該孔部分3eの一部の孔径を縮小することにより形成されている。従って、この第2実施形態のストッパ15におけるダンパ4には、前記第1実施形態のストッパ1におけるダンパ4に形成されているようなサポート部10が形成されていない。
即ち、前記サポート部10は、前記ダンパ孔3の大径部3cから孔底3bに至る孔奥側孔部分3eの中間位置に、該孔部分3eの一部の孔径を縮小することにより形成されている。従って、この第2実施形態のストッパ15におけるダンパ4には、前記第1実施形態のストッパ1におけるダンパ4に形成されているようなサポート部10が形成されていない。
この第2実施形態の前記以外の構成は前記第1実施形態と同じであるから、第1実施形態と同じ主要な構成部分に該第1実施形態と同じ符号を付し、その説明は省略する。
図7は、第3実施形態のストッパ16を図の上半部に示し、第4実施形態のストッパ17を図の下半部に示すもので、これらのストッパ16及び17が前記第1実施形態のストッパ1と相違する点は、ダンパ孔3の大径部3cが該ダンパ孔3の孔底3bの位置まで延設され、第1実施形態のストッパ1におけるダンパ孔3が有するような孔奥側孔部分3eを有していないことである。
また、第3実施形態のストッパ16においては、ダンパ4の座屈を防止するためのサポート部10が、ダンパ4の外周に形成され、第4実施形態のストッパ17においては、前記サポート部10が、ダンパ孔3の内周即ち前記大径部3cの内周に形成されている。
この第3及び第4実施形態の前記以外の構成は前記第1実施形態と同じであるから、第1実施形態と同じ主要な構成部分に該第1実施形態と同じ符号を付し、その説明は省略する。
1,15,16,17 ダンパ付きストッパ
2 ボデイ
3 ダンパ孔
3a 孔口
3b 孔底
3c 大径部
4 ダンパ
4a 前端
4b 後端
6 当接部
7 基礎部
8 突出部
9 鍔部
10 サポート部
11 クッション室
26 移動物体
G 空隙
2 ボデイ
3 ダンパ孔
3a 孔口
3b 孔底
3c 大径部
4 ダンパ
4a 前端
4b 後端
6 当接部
7 基礎部
8 突出部
9 鍔部
10 サポート部
11 クッション室
26 移動物体
G 空隙
Claims (6)
- 移動物体をダンパに衝突させて緩衝的に停止させるダンパ付きストッパであって、該ストッパは、金属製のボデイと、該ボデイの内部に該ボデイの前面側から形成されたダンパ孔と、該ダンパ孔内に収容されたゴム製の前記ダンパとからなり、
前記ボデイは、前記移動物体が停止位置で当接する当接部を前面に有し、
前記ダンパ孔は、孔口より孔奥側に入り込んだ位置に孔径の大きい大径部を有し、
前記ダンパは、前端を前記ダンパ孔から外部に突出させると共に後端を前記ダンパ孔の孔底に当接させた状態に配設されていて、前記前端と後端との間の外周部分に前記大径部内に嵌合する環状の鍔部を有し、
前記鍔部によって前記大径部内にクッション室が形成され、また、前記鍔部の外周と前記大径部の内周との間に、前記ダンパが圧縮されて前記鍔部が前記大径部内を変位する際に前記クッション室内のエアを制限的に流通させる空隙が形成されている、
ことを特徴とするダンパ付きストッパ。 - 前記ダンパ孔から突出する前記ダンパの突出部の長さAと、前記鍔部の長さBと、前記ダンパ孔の大径部の長さCとが、A+B≦Cなる関係を有することを特徴とする請求項1に記載のストッパ。
- 前記ダンパの座屈を防止するため、該ダンパの外周の一部または前記ダンパ孔の内周の一部に、これらダンパの外周とダンパ孔の内周とを相互に近接または接触させる環状のサポート部が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のストッパ。
- 前記サポート部は、前記ダンパにおける前記鍔部から後端までの間の部分かまたは前記ダンパ孔における前記大径部から孔底までの間の部分に形成されていることを特徴とする請求項3に記載のストッパ。
- 前記ダンパの後端に直径が拡大された基礎部が形成され、この基礎部が前記ダンパ孔の孔底に当接していることを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のストッパ。
- 前記ダンパの前端から前記鍔部までの長さより、該鍔部からダンパ後端までの長さの方が長いことを特徴とする請求項1から5の何れかに記載のストッパ。
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