JP2808445B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は緩衝器ないしショックアブソーバ、より詳し
くは、長さ／ストローク比が比較的短く、製作費が安
く、予め選定された動的緩衝特性を有する新規で改良さ
れた流体圧緩衝器に関する。 本発明に関係があるタイプのショックアブソーバは長
尺の空所を規定するハウジング機構と、このハウジング
機構に対して入れ子式に移動可能に前記長尺空所内に関
連動作可能に配設されたピストン機構と、ショックアブ
ソーバの動的緩衝特性の調節制御を容易にする機構とを
備えている。 ピストン機構はハウジングの長尺空所内をこれに沿っ
て往復摺動可能なヘッドと、このヘッドから延長すると
ともにハウジングを通してその空所から突出し、進出位
置と後退位置の間を変位可能なロッドとからなる。ピス
トンヘッドはハウジングの空所内で作動流体を収容する
可変容積室を規定している。この可変容積室の大きさは
ピストンがハウジングの長尺空所の一端から他端に移動
するときに変動する。 ハウジング機構は作動流体貯槽を規定する手段と、こ
の貯槽と可変容積室の間の流通を可能にするオリフィス
ないし通路とを備えている。 ピストンロッドが外部から加えられた力によって進出
位置から後退位置に変位させられると、ピストンヘッド
が長尺空所の一端から他端に向って移動し、作動流体を
オリフィスを通して可変容積室から貯槽に強制的に送り
込む。典型的には、オリフィスの大きさはピストンヘッ
ドが長尺空所の一端から他端に強制的に変位させられる
ときに、動的衝撃力を生ぜしめこれによってエネルギー
を吸収する可変容積室と貯槽の間の流体の流れを調節で
きる大きさである。従って、ロッドを進出位置から後退
位置に急激に変位させる衝撃負荷力は可変容積室から貯
槽への流体の流入を調節することによって効果的に吸収
される。 ショックアブソーバの動的緩衝特性を調節するため
に、長尺空所と作動流体貯槽の間にオリフィスが予め選
ばれたパターンないしシリーズで配設されるが、これら
のオリフィスは普通長尺空所の壁に沿って長さ方向に延
長して設けられる。従って、ピストンヘッドが長尺空所
の一端から他端に移動すると、オリフィスはピストンヘ
ッドによって予め選ばれたシーケンスで閉塞ないし閉止
され、これによって作動流体を可変容積室から流出させ
るオリフィスの数を減少させる。オリフィスの大きさお
よび長尺空所の壁に沿う位置を適当に選定することによ
って、ショックアブソーバに所望の緩衝曲線をもたせる
ことができる。 ピストンロッドが後退位置に動かされた状態で負荷力
が除かれたとき、ショックアブソーバが衝撃負荷の反覆
に対処できるためにはロッドを進出位置に戻す必要があ
る。この目的のために、従来はショックアブソーバに金
属製の戻しばねを設けてピストンに作用させ、これによ
ってロッドに対する負荷が除かれたときロッドを後退位
置から進出位置へと変位させる構成が普通である。 ピストン機構に作用する復帰ばねは、通常ピストンロ
ッドのまわりまたは長尺空所内に配置されてピストンに
作用する圧縮コイルばねである。ピストンロッドを進出
位置から後退位置に動かすと、コイルばねが伸長状態か
ら圧縮状態とされ、ロッドに作用する負荷が除かれると
ロッドを進出位置へ復帰させる。 上述したコイルばねのような復帰ばねに対する制限事
項は、ばねを保持または収容するのに必要なピストンロ
ッドまたはハウジングの寸法に関係する。例えば、ロッ
ドが後退位置にあるとき、ロッドまたはハウジングの長
さは圧縮状態のコイルばねの長さを入れるのに充分な長
さでなければならない。ロッドまたはハウジングが比較
的長いとショックアブソーバの全長も相当な長さが必要
となる。従って、コイルばねを入れるのに必要なロッド
またはハウジングの長さが不要となり、ショックアブソ
ーバの全長をできる限り短くできるロッド復帰手段を備
えたショックアブソーバを提供することが望ましい。 復帰ばねに関する他の付加的制限事項としてはばね、
ロッドおよびハウジングの材料費である。さらに、ハウ
ジングの長さが増加すると、ショックアブソーバの組み
立てが困難となる。加うるに、このようなばねの弾力は
調節ができないので、ばねの交換、追加、除去が必要と
なる。 完備したショックアブソーバはロッドがハウジング内
に挿入されているので、体積補償蓄圧器ないしアキュム
レータが必要である。ピストンロッドの体積はアキュム
レータによって補償されねばならない。このようなアキ
ュムレータとしては通常独立気泡フォーム（発泡体）、
長尺空所と外側シリンダ間の空気ヘッド、または通常ピ
ストンロッド内に嵌合されたスプリングで負荷されたピ
ストンアキュムレータが使用されている。しかし、ピス
トンタイプのアキュムレータはコストが高くなり、また
信頼性のためにシールを付加する必要がある。空気ヘッ
ドは作動流体に気泡が混入し迅速な反復動作を阻害す
る。さらに発泡型アキュムレータはショックアブソーバ
のコストを増加させる。 従って、本発明の目的はピストンロッドを進出位置に
復帰させるのにコイルばねを利用するショックアブソー
バに関する上述の制限を回避した新規で改良されたショ
ックアブソーバを提供することである。 本発明の他の目的は、可能な最小の長さ／ストローク
比を有する上述のようなショックアブソーバを提供する
ことである。 本発明の他の目的は、ピストンロッドを進出位置に復
帰させる復帰力を容易に調節できる復帰手段をショック
アブソーバに備えることである。 本発明のさらに他の目的は、現在使用可能なアキュム
レータのもつ前述のような欠点のない新規で改良された
アキュムレータを有するショックアブソーバを提供する
ことである。 本発明の他の目的は、復帰コイルばねおよび慣用のア
キュムレータに関する問題を解決するために、動的緩衝
特性の制御をショックアブソーバのピストンの移動路に
沿って配備された一連のオリフィスによって行なうよう
にした上述のようなショックアブソーバを提供すること
である。 本発明のさらに他の目的は製作が経済的で動作が効果
的な上述のようなショックアブソーバを提供することで
ある。 本発明のショックアブソーバは内部の加圧ないし与圧
袋を、ロッドを進出位置に復帰させる手段として、およ
びアキュムレータとして利用し、ショックアブソーバの
動的緩衝特性の制御をピストンの移動路に沿う一連のオ
リフィスによって行なう。 このショックアブソーバは作動流体を収容する長尺空
所を規定する手段を含むハウジング手段と、長尺空所に
摺動可能に配備されたヘッドを含むピストン機構と、加
圧されたガスのような流体を収容した膨縮可能な袋とか
らなる。 ハウジング手段は、さらに、長尺空所を包囲する環状
空所と、長尺空所と環状空所を連通させる複数のオリフ
ィスとを含んでいる。 ピストン機構はさらに長尺のピストンロッドを含み、
このロッドの一端はピストンヘッドに連結され、他端は
ハウジングから延出している。ロッドが外部から加えら
れた力によってその一部がハウジングから突出する進出
位置とハウジング内に退入する後退位置との間を移動さ
せられるとき、ピストンヘッドが長尺空所に対してその
長さ方向に沿って両端間を摺動するように構成される。 本発明による改良点の一つは、膨縮可能な与圧袋が環
状空所の長さ方向に延長する内壁面の一部分を被覆しな
い状態で環状空所内に配置されている点である。長尺空
所と環状空所を連通させる複数のオリフィスが上記環状
空所の内壁面の非被覆部分に沿って配備され、その結果
ピストンヘッドが長尺空所内をその両端間で摺動すると
き、ピストンヘッドによってオリフィスが開閉される。
袋はオリフィスから間隔をおいて配置されているので、
オリフィスを通る流体の流れを阻害しない。ショックア
ブソーバに作用する負荷力がロッドを進出位置から後退
位置へ動かし、これによって長尺空所から作動流体を開
いているオリフィスを通して環状空所内に強制的に送り
込むと、袋が膨張状態から圧縮状態に変化させられアキ
ュムレータとして機能し、後にショックアブソーバに対
する負荷力が除かれたときにロッドを進出位置に復帰さ
せるエネルギを蓄える。 以下図示実施例を詳細に説明する。 第１図第２図に本発明の一実施例の緩衝器（ショック
アブソーバ）を示す。ショックアブソーバ10はハウジン
グ（集合体）12を規定する手段と、ピストン機構14を規
定する手段と、ハウジング12内に収容された加圧ないし
与圧袋（以下単に袋という）16を規定する手段とを有し
ている。ピストン機構（以下単にピストンという）14は
ハウジング12内にこのハウジングに対してその長さ方向
に沿って第１図に示す進出状態ないし位置は第２図に示
す後退状態ないし位置との間を変位可能に配置されてい
る。後により詳しく説明するように、袋16はハウジング
12とピストン14の間で戻しばねとして作用し、ピストン
14を第２図の後退位置から第１図の進出位置へ移動させ
る。袋16は後に説明するように蓄圧器ないしアキュムレ
ータとしても作用する。 ハウジング12は、第１図第２図に示すように、内側ス
リーブ18、外側スリーブ20および両端の一対のエンドキ
ャップ22、24を備えている。内側スリーブ18はシリンダ
ー状をなし、両端26、28と内（周）面30および外（周）
面32とを有する。内側スリーブ18には内面30と外面32の
間を貫通し、かつ、スリーブ両端26、28間で軸方向に沿
って一列に一連のオリフィス34が穿設されている。オリ
フィスは図示した態様以外にらせん状または他の態様で
配置してもよい。オリフィス34は、後述するところから
明らかなように、ショックアブソーバに予め選定された
動的緩衝特性を与えるように寸法およびスリーブ18に沿
う位置が定められている。さらに、内側スリーブ18には
内面30と外面32の間に貫通しスリーブ端28の近くに配置
された直径をはさんで対向にする一対の通路36が設けら
れている。 外側スリーブ20はシリンダー状で、両端38、40と、内
（周）面42および外（周）面44とを有する。第１図第２
図に示すように、外側スリーブ20は内側スリーブ18より
も少し長い。外側スリーブ20内には内面42と外面44の間
を貫通する二つの開口46、48が穿設されている。図示装
置において、開口46は外側スリーブ20の長さの実質上中
央に配置され、開口48は開口46とスリーブ端40の実質上
中央に配置されている。開口48内には充填口を有するプ
ラグ50が密封状態に配置され、この開口を介してショッ
クアブソーバ10に作動流体が流入または排出される。 内側スリーブ18と外側スリーブ20は典型的には同心的
に配置され、それぞれのスリーブ端26、38は互いに対応
している。エンドキャップ22、24は上述したような配置
で内外スリーブ18、20を支持している。このために、エ
ンドキャップ22は比較的短いプラグ状円柱体からなり、
両端面56、58を有し、一方の端面56は一対の溝ないし凹
所52、54を有し、スリーブ端26、38がそれぞれ対応する
溝54、52に嵌合されている。 エンドキャップ24は両端面60、62を有するプラグ状本
体部と両端面60、62間に延長する中央貫通孔64とを有し
ている。エンドキャップ24の本体部はその端面60の近く
に一対の環状面66、68を有し、これらの環状面のまわり
にはスリーブ端28、40がそれぞれ嵌合している。エンド
キャップ24と外側スリーブ20を固定する手段として、エ
ンドキャップ24と外側スリーブ20のまわりにフランジ付
きの保持キャップないしリング70が嵌められている。 第１図第２図において、ピストン14はヘッド72とこの
ヘッド72に付設されたロッド74とからなる。ヘッド72は
プラグ状本体からなり、外周面76と両端面78、80とを有
する。外周面76の直径はピストンヘッドが内側スリーブ
18の内面30にぴったり嵌合するが、ピストンが内側スリ
ーブに対してその長さ方向に摺動するのを許容する寸法
である。 環状溝がピストン72の本体部において端面78、80の軸
方向内方に設けられ、この環状溝にピストンリング81が
嵌合されている。ピストンリング81はショックアブソー
バの動作中にスリーブ18内の液体がピストンをバイパス
するのを阻止している。ピストンヘッドの端面78は平坦
であり、エンドキャップ22の端面56と対面している。ピ
ストンヘッドのもう一方の端面80は中央凹所82を有し、
この凹所はロッド74の直径とほぼ同じ直径を有してい
る。 ロッド74は両端部84、86を有する細長いラムの形状を
有している。一方の端部84はヘッド72の円形凹所82内に
嵌合され、他方の端部86はエンドキャップ24の貫通孔64
を通してハウジング12の外へ延長している。ロッド74は
エンドキャップの貫通孔64に密接に嵌合されているが、
摺動可能な大きさである。ロッド74はエンドキャップの
貫通孔64に嵌合されているので、ハウジング12に対して
第１図に示す進出位置と第２図に示す後退位置との間で
摺動可能である。第１図に示す進出位置では、ロッドの
中央部120がハウジング12から突出し、第２図に示す後
退位置ではロッド中央部120はハウジング12内に引き込
まれている。 キャップ88がロッド74の端部86に固定され、当接面90
を有している。この当接面90はハウジング12に対して軸
方向反対側に向けられており、反対側の面92はロッド74
の端部86に近接配置されている。すなわち、キャップの
反対側の面92は円形凹所94を有し、この凹所にロッドの
端部86が嵌合されている。 内側スリーブ18の内面30とエンドキャップ22、24の端
面56、60とは、長軸96と第１端99および第２端101を有
する長尺のシリンダー状空所98を規定している。そして
ピストンヘッド72が長尺空所98を第１可変容積室100と
第２可変容積室102とに分割している。第１可変容積室1
00は内側スリーブ18の内面30とエンドキャップ端面56と
ピストンヘッドの端面78との間の空間によって規定され
る。第２可変容積室102は内側スリーブの内面30とエン
ドキャップ端面60とピストンヘッド端面80との間の空間
によって規定される。ピストンヘッド72が長尺空所98の
長さ方向にこれと相対的に空所の第１端99と第２端101
の間を軸方向に往復移動すると、第１可変容積室100の
内容積が増減し、第２可変容積室102の内容積が第１可
変容積室とは逆に変動する。 内側スリーブ18の外面32と外側スリーブ20の内面42と
エンドキャップ22、24との間に規定された空間が環状空
所104を形成し、この空所が長尺空所98を包囲してい
る。長尺空所98と環状空所104の間の流通は一連のオリ
フィス34および長尺空所98と環状空所104の間の帰還流
路36を介して行なわれる。オリフィス34と流路36を内側
スリーブ18の壁に沿って機能的に配置しているために、
オリフィス34が少なくとも第１可変容積室100と環状空
所104との間の流通状態を確保し、帰還流路36が環状空
所104と第２可変容積室102との間の流通状態を確保す
る。 本発明の図示実施例のショックアブソーバにおいて、
環状空所104内には袋16の運動を制限するための保持リ
ング106と一対の保持レール108、110とを含む保持機構
が設けれている。すなわち、保持リング106は、内側ス
リーブ18の外面32のまわりに嵌着され、かつ、内側スリ
ーブの長さ方向において帰還流路36よりもエンドキャッ
プ22側に配置されたリングである。第１図第２図に示す
ように、保持リング106と外側スリーブ20の内面42との
間には作動流体が流通する間隙が設けられている。 レール108、110はリング106とエンドキャップ22の間
に延長しており、内側スリーブ18の外面32に固定されて
いる。第３図に最もよく示されるように、レール108、1
10は内側スリーブ18に沿って軸方向に延長し、かつ内側
スリーブの片側（第３図では下方側）に互いに間隔をお
いて平行に配置され、オリフィス34が間隔をおいたレー
ル108と110の間において環状空所104に開口している。 第１図第２図に示す本発明の装置において、袋16が環
状空所104内に配備されている。すなわち、袋16はエン
ドキャップ22、リング106、レール108、110によって規
定された環状空所内に配置されている。袋16は不浸透性
ゴム状弾性材料で作られる。このような材料としては例
えばネオプレンゴム、ウレタン、ヴィトン（Viton）、
または、比較的高い内圧と動作温度範囲に耐え、かつ、
袋16の内圧と外圧の差に応答して収縮膨張する他の適当
な材料がある。袋16の外形は、これをショックアブソー
バに組込んだとき、第３図に示すように袋16が内側スリ
ーブ18の外面32の円周の大部分116を効果的に覆い、か
つ、第１図第２図に示すようにエンドキャップ22とリン
グ106の間の全長に実質上延長するように選定する。内
側スリーブ18の外面32の残りの部分118（第３図）は長
さ方向において袋16で被覆されていない。 袋16を予め選定された圧力に加圧するために、ステム
112を有する弁111が外側スリーブ20の開口46にシール状
態に嵌設され、袋16の壁に流体密に作動状態に配備され
ている。弁ステム112が袋16を加圧するのに用いられて
いないときは、弁キャップ114が弁ステム112を覆ってい
る。 ショックアブソーバ10を作動させるに際しては、長尺
空所98と環状空所104に作動流体を充填口50を通して充
填し、袋16には弁111を介して例えばガスのような流体
を予め流入させて例えば50ポンド／平方インチ（psi）
ないし3.5バールまで加圧する。この初期圧力が外側ス
リーブ20の面42と面44の最も効果的な寸法比を提供する
ことが判明した。 ロッド74が第１図に示す進出位置にあるときは、袋16
は第１図に示すように膨張状態にある。そこでこのショ
ックアブソーバ10を二つの相対的な可動な物体の一方が
他方に加える衝撃力を吸収すべくこれら二つの物体の間
に配置する。この目的のために、ハウジング12を二つの
可動物体の一方（第１物体）に固定し、他方の物体（第
２物体）が第１物体に対して移動するときの第２物体の
予測される軌跡に沿う方向にロッド端86が配置されるよ
うにショックアブソーバ10を設置する。この位置におい
て、ピストンロッド74のエンドキャップ88の当接面90は
第２物体に対面する。 ショックアブソーバ10が使用される例としては、組立
ラインのシャトルの停止機構、クレーン緩衝器、エレベ
ータやコンベヤの停止機構、車両のレール端、スライド
シルの緩衝器等がある。 衝撃負荷力が例えば、二つの相対的に移動可能な物体
によってショックアブソーバに加えられ、ロッド74が第
１図の進出位置から第２図の後退位置に不意に動かされ
ると、ピストンヘッド72が長尺空所98の長さに沿って空
所端99から空所端101に向って摺動し、作動流体を第１
可変容積室100から一連のオリフィス34を通して強制的
に送り出す。ピストンヘッドが長尺空所98に沿って摺動
するにつれて、ピストンヘッド72の外面76が長尺空所98
の一端99に最も近いオリフィス34から順次覆っていくこ
とになる。オリフィスが順番に覆われていくので、作動
流体を第１可変容積室から排出させることができるオリ
フィスの数はピストンヘッド72が空所端101へ動くにつ
れて減少する。従って、オリフィス34は長尺空所98から
環状空所104に流れる作動流体の流量を調節し、例え
ば、ピストンロッド74とヘッド72が空所98の一端99から
他端101に動く率を負荷力の大きさと速度の関数として
制御する。内側スリーブに沿うオリフィス34の位置、大
きさ、形状はショックアブソーバ10の衝撃曲線の形状や
他の動的緩衝特性を決定する。 作動流体がオリフィス34から強制的に排出され環状空
所104に流入するにつれて、環状空所内の圧力が増加
し、これによって袋16を押圧ないし圧縮し第２図に示す
圧縮ないし収縮状態となし、その結果袋16の内圧を増大
させる。袋16が圧縮されることと、作動流体が環状空所
104から通孔36を通って第２可変容積室102に流入できる
ことにより、作動流体が第１可変容積室100からオリフ
ィス34を通って流出できる。例えば、図示のショックア
ブソーバでは、袋16が上述のように圧縮されると、その
内圧は前述した50psi（3.5bars）の初期圧力から約100p
si（7.0bars）に増大する。袋16の圧縮状態と初期状態
での２対１のこの圧力比はショックアブソーバの動作お
よび外側スリーブと内側スリーブの最小直径比に対する
最適圧力レベルを提供する。 袋16が第２図の圧縮状態にされてからラム74とハウジ
ング12の間に作用する負荷力が除かれると、袋16の増大
した内圧が袋16を第１図に示す拡張状態に復帰させ、こ
の袋16の膨張によって作動流体が環状空所104から通孔3
6を通って第２可変容積室102へ流入し、ピストンヘッド
72の弁機構を通って第１可変容積室100へ圧送され、ピ
ストンヘッド72を空所端101から空所端99へ復動させ、
これによってピストン14を第２図の後退位置から第１図
の進出位置に復帰させる。 第１図第４図に示すように、ピストンヘッド72の弁機
構はピストンヘッドの端面78に設けられた円筒形凹所13
0と、この円筒形凹所130の内周壁に穿設された円周溝に
嵌設された保持リング132と、凹所130内を軸方向に変位
可能であり、かつ、第１可変容積室100に向う面に通路1
36を有する円形弁体134と、凹所130の底壁からピストン
ヘッド72内を軸方向内方へ（図で右方へ）延長し、か
つ、通路136と一致するように配置された一組の通孔138
と、通孔138からピストンヘッド72中をその外面80aに向
って半径方向外方に延長する一組の通孔140とからな
る。 ピストンヘッド72が第１図でみて左側へ移動して第１
可変容積室100の容積が減少すると、室100内の流体圧が
弁体134に作用してこれを第１図に示すように円筒形凹
所130の底壁に押圧して通孔138を閉止する。これによっ
て流体が室100からピストンヘッド72を通って室102へ流
入するのを阻止する。 ピストンヘッド72が第２図でみて右側に移動して室10
2の容積が減少すると、室102内の圧力が通孔138、140を
通して弁体134に作用し、これを第２図に示すように保
持リング132に押圧する。これによって流体が室102から
ピストンの外周面80aとスリーブ18の間のギャップを通
り通孔140、138を通って凹所130に入り、さらに凹所130
の内周壁間のギャップから弁体134の通路136を通って室
100へ流入する。 袋16が膨張した結果第２可変容積室102内に存在する
作動流体の圧力は第１可変容積室100内の流体圧と実質
上同じであるが、ピストンヘッド72の一方側の端面78の
表面積が他方側の端面80の表面積よりも大きいので、圧
力が作用する表面積の差によってピストンヘッド72に力
を作用させヘッド72を長尺空所98の第１端99に向けて移
動させる。ピストンヘッド72が袋16によって長尺空所98
の第１端に戻されると、ピストンロッド74は第１図の進
出位置に戻され次にショックアブソーバ10に加えられる
衝撃を吸収できる状態となる。 第１図〜第３図に示す袋16は内側スリーブ18の部分11
8を覆わない形状および大きさであるため、スリーブ部
分118は内側スリーブ18においてショックアブソーバ10
に所望の緩衝特性をもたせるための種々のパターンでオ
リフィスを設けることができる部分となる。内側スリー
ブ18の長さに沿ったオリフィス34の位置、その大きさお
よび形状が衝撃曲線の形状またはショックアブソーバ10
の負荷減速率（load deceleration rate）のような他の
緩衝特性を決定するので、袋16の形状はショックアブソ
ーバのオリフィスの大きさおよびパターンを変えて二つ
のショックアブソーバに異なる負荷吸収特性を与えるこ
とを容易にする。従って、内側スリーブの部分118に沿
ってどんなオリフィスのパターンが設けられるかに関係
なく、袋16は環状空所104へのオリフィス34の開口を露
呈状態におく。これによってオリフィス34を通って環状
空所104に高速度で流入する流体による袋16への損傷の
可能性が阻止される。 袋16はピストンロッド74を第１図の進出位置に戻すば
ね作用を有している点で効果的である。すなわち、ロッ
ド74を第１図の進出位置へ戻すために従来のショックア
ブソーバに通常用いられている金属製コイルばねの必要
がなくなり、ショックアブソーバ10を可能な最小の全長
／ストローク比に作ることができる。さらに、袋16を備
えることにより、この種のコイルばねの材料に関するコ
スト並びにこの種のコイルばねに必要な長いロッドおよ
びハウジングの材料のコストを除くことができる。ま
た、袋16を備えることで、コイルばね機構に必要な比較
的長いハウジングのショックアブソーバを組立てる場合
の問題を回避できる。 袋16を備えたことによる他の利点は、ショック吸収動
作中の袋の縮小が環状空所104の流体収容量を増大させ
ることである。従って、ピストンロッドがハウジングの
空所に出入りする際のショックアブソーバの作動流体の
全体積の変化を補償するために従来のショックアブソー
バにおいて流体貯蔵手段に用いられるアキュムレータと
同じ機能を袋16が効果的に行なう。このように袋16がア
キュムレータとして作用をするので、ピストン式、空気
ヘッドおよび発泡体によるアキュムレータに関連する前
述の問題を回避できる。 袋保持レール108、110、リング106およびエンドキャ
ップ面56の利点は、これらの部材が協同して袋16が内側
スリーブ18の長さ方向に移動するのを制限することであ
る。もちろん、内側スリーブ18と外側スリーブ20の間の
空間が前述の袋16の膨張縮小を許容するが、袋16と保持
レール108、110、リング106およびエンドキャップ面56
との間の当接関係（第１図〜第３図参照）が袋16をハウ
ジング12の長さ方向において静止位置に実質上保持す
る。袋16内の圧力を容易に調節できることは従来のショ
ックアブソーバに典型的に用いられた金属コイルばねの
ような固定レートの復帰ばねに比べて重要な付加的利点
を与える。 第５図に本発明の他の実施例を示す。この実施例にお
いて、加圧袋16′は連続したリング状ないし環状をな
し、オリフィス34′から軸方向に離れて配置されてい
る。すなわち、ドーナツ状ないし環状の袋16′が環状空
所104′内でピストンロッド側の端部の近くに配置され
る。オリフィス34′は袋16′とショックアブソーバの反
対側の端との間においてスリーブ18′に設けられてい
る。その結果、袋16′の内側周面は内側スリーブ18′の
外面全周と接触するが、オリフィス34′を閉塞すること
はない。軸方向に間隔をおいた一対の保持リング150、1
52が袋16′の軸方向位置を維持している。第５図では袋
16′は第１図と同様の圧縮前の初期加圧状態を示す。 第６図第７図は本発明の他の実施例による装置を示
す。この実施例においては、袋16″はオリフィス34″が
設けられた内側スリーブ18″の区域に沿って軸方向に延
長する円筒状ないしスリーブ状をなし、オリフィス34″
から袋16″を隔離するための軸方向に延長する手段を備
えている。より詳しく説明すると、袋16″は第１図第２
図に示す袋16と同様にスリーブ18″に沿って軸方向に延
長し、一端がショックアブソーバのエンドキャップ（図
示省略）に当接し他端が第１図第２図の保持リング106
と同様の保持リング（図示省略）に当接している。スリ
ーブ18″の外面には、オリフィス34″をまたいで軸方向
に延長するじゃま板ないしバッフル160が設けられてい
る。すなわち、バッフル160は、スリーブ18″の外面か
ら外方向にオリフィス34″の両側に延長する間隔をおい
た一対の側壁162、164をウェブないし中間壁16で架橋連
結して形成されている。比較的大きい直径の一連の開口
ないし通孔168が側壁162にその長手方向に設けられ、対
応する一連の開口170が側壁164に設けられている。 ピストン（図示略）が前述のようにオリフィス34″を
順次閉止しながらスリーブ18″内を移動すると、流体が
スリーブ18″内からオリフィス34″を通ってバッフル16
0の内に入り、開口168、170を通って環状空所104″内の
袋16″によって占められていない部分に流入する。従っ
て、袋16″はスリーブ18″の全周をめぐりオリフィス3
4″が設けられている区域にも延長する連続した円筒な
いしスリーブ状とすることができ、バッフル160が袋1
6″をオリフィス34″から隔離して流体がオリフィス3
4″を通って環状空所104″に流入する。第６図第７図の
袋16″は第１図第３図と同様圧縮前の初期加圧状態にあ
る。 第５図〜第７図の実施例は、第１図〜第３図の実施例
の全ての利点をもち、袋16″はピストンの復帰ばねおよ
びアキュムレータとして作用する。 以上のように、本発明のショックアブソーバはピスト
ンロッドを進出状態に復帰させる手段およびアキュムレ
ータとしての加圧袋を内蔵している。そして動的緩衝特
性の調節をピストンの移動路に沿って配設された一連の
オリフィスによって行なわせている。従って、本発明の
ショックアブソーバはピストンロッドを進出状態に復帰
させるために復帰コイルばねを用いるショックアブソー
バの欠点および制約を回避できる。加圧袋を内設するこ
とによってショックアブソーバの長さ／ストローク比を
可能な最小値とすることができ、さらに、ピストンロッ
ドに作用する復帰力の調節を容易ならしめる。袋はさら
にアキュムレータとしても機能するので、従来のショッ
クアブソーバの欠点や制約を回避できる利点もある。従
って、本発明のショックアブソーバは、動的衝撃吸収特
性の制御をピストンの移動路に沿って設けられた一連の
オリフィスによって行なうタイプのショックアブソーバ
において、復帰ばねや公知のアキュムレータにかかわる
諸問題を回避することができる利点がある。 以下、本発明の諸態様を要約する。 （１）作動流体を収容する長尺空所を規定するハウジン
グ手段と、 前記長尺空所を包囲する環状空所と、 前記長尺空所に収容されその長さ方向に摺動可能なピ
ストンヘッドと、このピストンヘッドに付設された長尺
ピストンロッドとを含み、前記ピストンロッドがその一
部が前記ハウジング手段から突出する進出位置と前記ハ
ウジング手段内に退入する後退位置との間で前記ピスト
ンヘッドと共に可動に構成されたピストン機構と、 前記環状空所の内壁の一部において前記ピストンロッ
ドの移動路に沿って隔置穿設され前記長尺空所と環状空
所を連通させるオリフィス手段とを備え、 前記ピストンヘッドが前記長尺空所内を摺動すると
き、このピストンヘッドが前記オリフィス手段を順次開
閉するように構成するとともに、 前記環状空所内に配置され前記長尺空所の長さ方向の
少なくとも一部に沿って延長する軸方向長さを有すると
ともに、前記環状空所の内壁の一部に隔置穿設された前
記オリフィス手段を被覆しない形態を有し、かつ、作動
流体を収納した圧縮可能な袋と、 前記ハウジング手段の前記環状空所に関連配備され、
前記袋を前記ハウジング手段に対し前記オリフィス手段
を被覆しない位置に保持する保持手段とを併せ備え、 衝撃力が作用してこの力が前記ピストンロッドを前記
進出位置から後退位置へと動かし、前記オリフィス手段
を順次閉止しながら前記作動流体を前記長尺空所から前
記オリフィス手段を通して前記環状空所に圧入させると
き、前記袋が拡張状態から圧縮状態へ変化させられてア
キュムレータとして機能し、前記力が除かれたとき、前
記ピストンロッドを前記進出位置に復帰させるエネルギ
を蓄えるように構成されたことを特徴とする緩衝器。 （２）前記オリフィス手段が前記環状空所の壁の前記被
覆されていない部分に沿って直列に間隔をおいて配設さ
れた複数のオリフィスからなる（１）項の装置。 （３）前記一連のオリフィスが前記環状空所の壁の一側
面に沿って軸方向に配列され、前記袋が前記環状空所に
収容され、前記袋が前記環状空所の壁の一側面に沿って
軸方向に延長し互いに間隔をおいて対向する一対の側縁
を有し、この対向側縁の間で前記オリフィスが前記環状
空所に開口している（２）項の装置。 （４）前記保持手段が前記袋を前記ハウジング手段に対
して軸方向および円周方向に実質上静止状態に保持する
（３）項の装置。 （５）前記保持手段が前記環状空所内に固定され軸方向
に延長する一対の保持レールを含み、各保持レールが前
記袋の前記対向側縁に接近配置され前記袋が前記環状空
所内で円周方向に変位するのを阻止するようにした
（４）項の装置。 （６）前記袋が前記環状空所の両端のそれぞれに対応す
る両端を有し、前記保持手段が前記袋の両端に当接して
この袋の前記環状空所に対する長さ方向の運動を阻止す
る当接面を規定する手段を含む（４）項の装置。 （７）前記保持手段が前記袋を前記ハウジング手段に対
して軸方向および円周方向に実質上静止状態に保持する
（１）項の装置。 （８）作動流体を収容する長尺空所を規定するハウジン
グ手段と、 前記長尺空所を包囲する環状空所と、 前記長尺空所に収容されその長さ方向に摺動可能なピ
ストンヘッドと、このピストンヘッドに付設された長尺
ピストンロッドとを含み、前記ピストンロッドがその一
部が前記ハウジング手段から突出する進出位置と前記ハ
ウジング内に退入する後退位置との間で前記ピストンヘ
ッドと共に可動に構成されたピストン機構と、 前記環状空所の内壁の一部において前記ピストンヘッ
ドの移動路に沿って隔置穿設され前記長尺空所と環状空
所とを連通させるオリフィス手段とを備え、 前記ピストンヘッドが前記長尺空所内を摺動すると
き、このピストンヘッドが前記オリフィス手段を順次開
閉するように構成するとともに、 前記環状空所内に配置され前記長尺空所の長さ方向の
少なくとも一部に沿って延長する軸方向長さを有すると
ともに作動流体を収納した圧縮可能なスリーブ状の袋
と、 前記ハウジング手段の前記環状空所に関連配備され、
前記袋を前記ハウジング手段に対し前記オリフィス手段
を被覆しないように保持する保持手段とを併せ備え、 衝撃力が作用してこの力が前記ピストンロッドを前記
進出位置から後退位置へと動かし、前記オリフィス手段
を順次閉止しながら前記作動流体を前記長尺空所から前
記オリフィスを通して前記環状空所に圧入させるとき、
前記袋が拡張状態から圧縮状態へ変化させられてアキュ
ムレータとして機能し、前記力が除かれたとき、前記ピ
ストンロッドを前記進出位置に復帰させるエネルギを蓄
えるように構成されたことを特徴とする緩衝器。 （９）前記袋が前記環状空所内において前記ハウジング
手段の前記ロッド側端近くの軸方向位置に配置され、前
記オリフィス手段が前記袋と前記ハウジング手段の反対
側端との間に配置された（８）項の装置。 （10）前記保持手段が前記環状空所内において前記袋の
前記軸方向位置を維持する（８）項の装置。 （11）前記袋が前記環状空所の前記内壁の前記オリフィ
ス手段が穿設された部分に沿って軸方向に延長し、前記
保持手段が前記袋を前記オリフィス手段から間隔をおい
て保持して前記オリフィス手段を通して前記環状空所内
への流体の流れを許容する間隔保持手段である（８）項
の装置。 （12）前記間隔保持手段が前記袋と前記内壁の間で前記
内壁に沿って軸方向に延長するとともに前記オリフィス
手段をまたいで配設されたバッフルからなる（11）項の
装置。 （13）前記バッフルが前記内壁から外方へ延長する一対
の間隔をおいた側壁部分と、これら側壁部分を連結する
とともに前記袋に接触する中間壁部分とからなる（12）
項の装置。 （14）前記一対の側壁部分の少なくとも一方に沿って配
設され前記オリフィス手段から前記環状空所内への流体
の流入を容易ならしめる一連の流体通路をさらに含む
（13）項の装置。 （15）初期状態に対する圧縮状態での前記袋の圧力の比
が約２対１である（１）項または（８）項の装置。 （16）前記袋がその内圧調節手段を備えた（１）項また
は（８）項の装置。 （17）前記袋がガスを収容している（１）項または
（８）項の装置。 （18）作動流体を収容し両端を有する長尺空所を規定す
る手段と、この長尺空所を包囲する環状空所と、前記長
尺空所と環状空所を連通し、前記環状空所の内壁に沿っ
て一列に形成された複数のオリフィスとを含むハウジン
グ手段と、 前記長尺空所に摺動可能に挿設されたピストンヘッド
と、一端がこのピストンヘッドに連結され他端が前記長
尺空所を通してこの空所の一端から延出するピストンロ
ッドとからなり、前記ピストンロッドがその一部が前記
ハウジング手段から突出する進出状態と前記ハウジング
手段内に退入する後退状態の間を動かされるとき、前記
ピストンヘッドが前記長尺空所に沿ってその両端間を往
復摺動して前記オリフィスを開閉するように構成された
ピストン手段と、 前記環状空所内に配設され加圧流体を収容した圧縮可
能な袋を規定する手段とからなり、 前記袋が前記環状空所の前記内壁の少なくとも一部に
沿って延長し前記オリフィスの前記環状空所への開口を
閉止しない形状を有し、衝撃力が前記ピストンロッドを
前記進出状態から前記後退状態に動かして前記作動流体
を前記長尺空所から前記オリフィスの開放されているも
のを通して前記環状空所内へ圧入するとき、前記袋が拡
張状態から縮小状態へ圧縮され、前記ピストンロッドに
作用する力が除かれたとき、前記ピストンロッドを前記
進出状態に復帰させるエネルギを蓄えるアキュムレータ
として構成され、 前記ハウジング手段の前記環状空所に関連配備され前
記袋を前記ハウジング手段に対して前記オリフィスを閉
止しない位置に保持する保持手段を併せ備えてなる緩衝
器。 （19）前記オリフィスの設けられた区域が前記環状空所
の壁の一側面に沿って軸方向に延長し、前記袋が前記環
状空所に収容され、前記環状空所の壁の一側面に沿って
軸方向に延長し互いに間隔をおいて対向する一対の側縁
を有し、この対向側縁の間で前記オリフィスが前記環状
空所に開口してる（18）項の装置。 （20）前記保持手段が前記袋を前記ハウジング手段に対
して軸方向および円周方向において実質上静止状態に保
持する（19）項の装置。 （21）前記保持手段が前記環状空所内に固定され軸方向
に延長する一対の保持レールを含み、各保持レールが前
記袋の前記対向側縁に接近配置され前記袋が前記環状空
所内で円周方向に変位するのを阻止するようにした（2
0）項の装置。 （22）前記袋が前記環状空所の両端のそれぞれに対応す
る両端を有し、前記保持手段が前記袋の両端に当接して
この袋の前記環状空所に対する長さ方向の運動を阻止す
る当接面を規定する手段を含む（20）項の装置。 （23）作用流体を収容し両端を有する長尺空所を規定す
る手段と、この長尺空所を包囲する環状空所と、前記長
尺空所と環状空所を連通し、前記環状空所の内壁に沿っ
て一列に形成された複数のオリフィスとを含むハウジン
グ手段と、 前記長尺空所に摺動可能に挿設されたピストンヘッド
と、一端がこのピストンヘッドに連結され他端が前記長
尺空所を通してこの空所の一端から延出するピストンロ
ッドとからなり、前記ピストンロッドがその一部が前記
ハウジング手段から突出する進出状態と前記ハウジング
手段内に退入する後退状態の間を動かされるとき、前記
ピストンヘッドが前記長尺空所に沿ってその両端間を往
復摺動して前記オリフィスを開閉するように構成された
ピストン手段と、 前記環状空所内に配設され加圧流体を収容した圧縮可
能なスリーブの袋を規定する手段とからなり、 前記袋が前記環状空所の前記内壁の少なくとも一部に
沿って延長し、衝撃力が前記ピストンロッドを前記進出
状態から前記後退状態に動かして前記作動流体を前記長
尺空所から前記オリフィスの開放されているものを通し
て前記環状空所内へ圧入するとき、前記袋が拡張状態か
ら縮小状態へ圧縮され、前記ピストンロッドに作用する
力が除かれたとき、前記ピストンロッドを前記進出状態
に復帰させるエネルギを蓄えるアキュムレータとして構
成され、 前記ハウジング手段の前記環状空所に関連配備され前
記袋を前記ハウジング手段に対して前記オリフィスを閉
止しない位置に保持する保持手段を併せ備えてなる緩衝
器。 （24）前記袋が前記環状空所内において前記ハウジング
手段の前記ピストンロッド側端近くの軸方向位置に配置
され、前記オリフィス手段が前記袋と前記ハウジング手
段の反対側端との間に配置された（23）項の装置。 （25）前記保持手段が前記環状空所内において前記袋を
前記ハウジング手段に対して軸方向位置を維持する（2
3）項の装置。 （26）前記袋が前記環状空所の前記内壁の前記オリフィ
ス手段が穿設された部分に沿って軸方向に延長し、前記
保持手段が前記袋を前記オリフィス手段から間隔をおい
て保持して前記オリフィス手段を通して前記環状空所内
への流体の流れを許容する間隔保持手段である（23）項
の装置。 （27）前記間隔保持手段が前記袋と前記内壁の間で前記
内壁に沿って軸方向に延長するとともに前記オリフィス
手段をまたいで配設されたバッフルからなる（26）項の
装置。 （28）前記バッフルが前記内壁から外方へ延長する一対
の間隔をおいて側壁部分と、これら側壁部分を架橋連結
するとともに前記袋に接触する中間壁部分とからなる
（27）項の装置。 （29）前記一対の側壁部分の少なくとも一方に沿って配
設され前記オリフィス手段から前記環状空所内への流体
の流入を容易ならしめる一連の流体通路をさらに含む
（28）項の装置。 （30）初期状態に対して圧縮状態での前記袋の圧力の比
が約２対１である（18）項または（23）項の装置。 （31）前記袋がその内圧調節手段を備えた（18）項また
は（23）項の装置。 （32）前記袋がガスを収容している（18）項または（2
3）項の装置。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の軸方向断面図、 第２図は第１図と同様の断面図で、異なる動作状態を示
す図、 第３図は第１図の３−３線断面図、 第４図は第１図の４−４線拡大断面図、 第５図は第１図と同様の断面図で他の実施例の一部を示
す図、 第６図は第３図と同様の拡大断面図で他の実施例を示す
図、 第７図は第６図の７−７線断面図である。 12……ハウジング、 14、14′、14″……ピストン、 16、16′、16″……袋、 18、18′、18″……内側スリーブ、 20、20′、20″……外側スリーブ、 22、24、24′……エンドキャップ、 34、34′、34″……オリフィス、 36、36′……帰還流路、 72、72′……ピストンヘッド、 74、74′……ピストンロッド、 98……長尺空所、 101……第１可変容積室、 102……第２可変容積室、 104、104′……環状空所、 106、150、152……保持リング、 108、110……保持レール、 111……弁、 160……バッフル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−90738（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−86139（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−11209（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−7640（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−154592（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．作動流体を収容する長尺空所を規定するハウジング
   手段と、 前記長尺空所を包囲する環状空所と、 前記長尺空所に収容されその長さ方向に摺動可能なピス
   トンヘッドと、このピストンヘッドに付設された長尺ピ
   ストンロッドとを含み、前記ピストンロッドがその一部
   が前記ハウジング手段から突出する進出位置と前記ハウ
   ジング手段内に退入する後退位置との間で前記ピストン
   ヘッドと共に可動に構成されたピストン機構と、 前記環状空所の内壁の一部において前記ピストンロッド
   の移動路に沿って隔置穿設され前記長尺空所と環状空所
   を連通させるオリフィス手段とを備え、 前記ピストンヘッドが前記長尺空所内を摺動するとき、
   このピストンヘッドが前記オリフィス手段を順次開閉す
   るように構成するとともに、 前記環状空所内に配置され前記長尺空所の長さ方向の少
   なくとも一部に沿って延長する軸方向長さを有するとと
   もに、前記環状空所の内壁の一部に隔置穿設された前記
   オリフィス手段を被覆しない形態を有し、かつ、作動流
   体を収納した圧縮可能な袋と、 前記ハウジング手段の前記環状空所に関連配備され、前
   記袋を前記ハウジング手段に対し前記オリフィス手段を
   被覆しない位置に保持する保持手段とを併せ備え、 衝撃力が作用してこの力が前記ピストンロッドを前記進
   出位置から後退位置へと動かし、前記オリフィス手段を
   順次閉止しながら前記作動流体を前記長尺空所から前記
   オリフィス手段を通して前記環状空所に圧入させると
   き、前記袋が拡張状態から圧縮状態へ変化させられてア
   キュムレータとして機能し、前記力が除かれたとき、前
   記ピストンロッドを前記進出位置に復帰させるエネルギ
   を蓄えるように構成されたことを特徴とする緩衝器。 ２．作動流体を収容する長尺空所を規定するハウジング
   手段と、 前記長尺空所を包囲する環状空所と、 前記長尺空所に収容されその長さ方向に摺動可能なピス
   トンヘッドと、このピストンヘッドに付設された長尺ピ
   ストンロッドとを含み、前記ピストンロッドがその一部
   が前記ハウジング手段から突出する進出位置と前記ハウ
   ジング内に退入する後退位置との間で前記ピストンヘッ
   ドと共に可動に構成されたピストン機構と、 前記環状空所の内壁の一部において前記ピストンヘッド
   の移動路に沿って隔置穿設され前記長尺空所と環状空所
   とを連通させるオリフィス手段とを備え、 前記ピストンヘッドが前記長尺空所内を摺動するとき、
   このピストンヘッドが前記オリフィス手段を順次開閉す
   るように構成するとともに、 前記環状空所内に配置され前記長尺空所の長さ方向の少
   なくとも一部に沿って延長軸方向長さを有するとともに
   作動流体を収納した圧縮可能なスリーブ状の袋と、 前記ハウジング手段の前記環状空所に関連配備され、前
   記袋を前記ハウジング手段に対し前記オリフィス手段を
   被覆しないように保持する保持手段とを併せ備え、 衝撃力が作用してこの力が前記ピストンロッドを前記進
   出位置から後退位置へと動かし、前記オリフィス手段を
   順次閉止しながら前記作動流体を前記長尺空所から前記
   オリフィスを通して前記環状空所に圧入させるとき、前
   記袋が拡張状態から圧縮状態へ変化させられてアキュム
   レータとして機能し、前記力が除かれたとき、前記ピス
   トンロッドを前記進出位置に復帰させるエネルギを蓄え
   るように構成されたことを特徴とする緩衝器。