專利名稱：減振緩沖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在諸如機(jī)件之類的移動(dòng)構(gòu)件從移動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到停止?fàn)顟B(tài)時(shí)用來吸收移動(dòng)構(gòu)件的沖擊的減振緩沖器。
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)在傳統(tǒng)的減振緩沖器中，如同在日本專利申請(qǐng)?bào)?000-153832號(hào)(對(duì)應(yīng)于美國專利申請(qǐng)第09/571,593號(hào))中用圖8展示的那樣使用油。因此，存在由于油的泄漏和油的滲出造成油污的缺點(diǎn)。
為了消除上述缺點(diǎn)，如同用日本專利申請(qǐng)第2000-153832號(hào)的

圖1至圖3展示的那種使用空氣的減振緩沖器已被發(fā)明出來。
圖7至圖9一般地對(duì)應(yīng)于日本專利申請(qǐng)第2000-153832號(hào)的圖1至圖3并且作為早期減振緩沖器的范例，下面將主要根據(jù)其操作簡(jiǎn)單地說明圖7至圖9中的減振緩沖器。移動(dòng)構(gòu)件W從圖7所示的狀態(tài)向右移動(dòng)，于是被移動(dòng)構(gòu)件w推動(dòng)的活塞桿102在活塞軸承101a中向右滑動(dòng)，以致與活塞桿102構(gòu)成一個(gè)整體的活塞103壓縮在氣缸101中的空氣(參照?qǐng)D8)。
在這種情況下，為了防止在活塞103的左端面和氣缸101的左側(cè)內(nèi)壁之間的空間變成真空狀態(tài)，空氣通過吸氣孔109流到活塞103的左側(cè)。
如圖8所示，受活塞103壓縮的空氣穿過第一空氣通道116按箭頭的方向流動(dòng)，流量由速度控制器部分B的流量控制螺桿113b和流量控制螺桿孔114構(gòu)成的流量控制閥確定，然后空氣通過第二空氣通道117和管道118向后流到外面或壓縮空氣儲(chǔ)罐(未示出)。
此外，當(dāng)活塞103這樣到達(dá)氣缸101內(nèi)部的末端部分，以致活塞103的右端緊靠氣缸壁106或觸點(diǎn)105緊靠活塞軸承101a的左端時(shí)，移動(dòng)構(gòu)件w在受到空氣和壓縮螺旋彈簧108的緩沖的同時(shí)停止。
當(dāng)移動(dòng)構(gòu)件W對(duì)活塞102的壓力被撤消時(shí)，活塞103在壓縮螺旋彈簧108的反作用力和來自壓縮空氣儲(chǔ)罐的空氣壓力的作用下開始向左移動(dòng)(參照?qǐng)D9)。
在這種情況下，如圖9所示，由于在第二空氣通道117中的空氣通過克服壓縮螺旋彈簧115a的壓力打開止回閥115，以致在在第二空氣通道117中的空氣被直接送到第一空氣通道116，所以，大量的空氣不顧由流量控制螺桿113b和流量控制螺桿孔114確定的流量在短時(shí)間內(nèi)流動(dòng)。于是，活塞3迅速地向左移位，回到圖7所示的狀態(tài)。順便說說，參考數(shù)字116d表示連接第一空氣通道116和空氣艙115b的溝槽，而止回閥115可以在空氣艙115b中沒有壓縮空氣的情況下被打開。
與使用油的減振緩沖器相比，在上述的使用空氣的減振緩沖器中或許存在減振緩沖力不足以緩沖檢測(cè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的情況，并且在這種情況下不得不使用大型減振緩沖器。
考慮到上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種減振緩沖器，在這種減振緩沖器中，減振緩沖力被增加到與使用油的減振緩沖器相當(dāng)，而且在減振緩沖器內(nèi)部的空氣不顧外部的空氣受到這樣的氣密限制，以致防灰塵功能和防水功能變得非常完美，所以這樣的減振緩沖器可以在潔凈室中使用。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)通過本發(fā)明下面的描述將變得明顯。
流量控制閥是為控制在氣缸內(nèi)腔和氣缸內(nèi)腔的外部之間流動(dòng)的空氣量準(zhǔn)備的，以便借此在活塞壓縮氣缸內(nèi)腔中的空氣時(shí)控制減振緩沖力。止回閥僅僅在活塞壓縮氣缸內(nèi)腔中的空氣之后返回到原始位置的情況下空氣從氣缸外部流入氣缸內(nèi)腔時(shí)才被打開，以便借此迅速地輸送大量的空氣。閥門裝置按照活塞在氣缸內(nèi)腔中的運(yùn)動(dòng)打開和關(guān)閉，以便借此增加減振緩沖力。
另外，減振緩沖器包括為儲(chǔ)存通過流量控制閥輸送到氣缸內(nèi)腔外面的空氣準(zhǔn)備的儲(chǔ)存空氣的裝置，儲(chǔ)存空氣的裝置是密封的，以便借此增加減振緩沖力。密封的儲(chǔ)存空氣的裝置允許減振緩沖器中的空氣被氣密地限制在其中。進(jìn)一步說，儲(chǔ)存空氣的裝置具有可變的容量。
此外，在上述的減振緩沖器中，閥門裝置是由第一閥門裝置和第二閥門裝置構(gòu)成的。第一閥門裝置在活塞接近與活塞軸承一側(cè)相反的氣缸端面的情況下被打開，并且第一閥門裝置包括可滑動(dòng)地靠近與活塞軸承的側(cè)面相反的氣缸端面的閥門操作軸，以便借此打開第一閥門裝置。第二閥門裝置僅僅在活塞朝活塞軸承一側(cè)的氣缸端面移動(dòng)時(shí)才被打開。
另外，減振緩沖器可以配備用來代替在減振緩沖器內(nèi)部的密封的儲(chǔ)存空氣的裝置的穿過流量控制閥在氣缸內(nèi)腔和減振緩沖器外部之間延伸的空氣通道。該空氣通道延伸到減振緩沖器外面的部分可以接到外部的空氣艙或壓縮空氣儲(chǔ)罐上。
圖4(b)是在圖4(a)中沿著4(b)-4(b)線截取的剖視圖；圖4(c)是與圖4(b)一樣的剖視圖，它展示第一閥門被啟動(dòng)時(shí)的狀態(tài)；圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方案的正面剖視圖；圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施方案的正面剖視圖；圖7是早期的減振緩沖器的正面剖視圖，它展示操作前的狀態(tài)；圖8是早期的減振緩沖器的正面剖視圖，它展示操作期間的狀態(tài)；圖9是早期的減振緩沖器的正面剖視圖，它展示操作后返回原始狀態(tài)過程中的狀態(tài)；圖10是本發(fā)明的第四實(shí)施方案的正面剖視圖。
本發(fā)明的詳細(xì)說明圖1〔a〕至圖4(c)展示本發(fā)明的第一實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)圖，其中圖1(a)是在移動(dòng)構(gòu)件被隔開的條件下第一實(shí)施方案的正面剖視圖；圖1(b)是止回閥的放大視圖；圖2是展示在活塞被移動(dòng)構(gòu)件推動(dòng)壓縮氣缸內(nèi)的空氣狀態(tài)的正面剖視圖；而圖3是展示活塞在返回原始狀態(tài)(即圖1〔a〕所示狀態(tài))的過程中的狀態(tài)的正面剖視圖。
圖4〔a〕是從沿著圖1〔a〕中的4〔a〕-4〔a〕線截取的截面所看到的一部分活塞的側(cè)視圖。圖4〔b〕是沿著圖4(a)中的4〔b〕-4〔b〕線截取的剖視圖；而圖4(c)是展示圖4〔b〕所示第一閥門被啟動(dòng)狀態(tài)的視圖。
圖1(a)至圖3中，參考數(shù)字41表示氣缸；42是氣缸內(nèi)腔；43是活塞軸承；44是活塞桿；45是觸點(diǎn)；46是活塞；而47是活塞環(huán)。活塞46和活塞桿44在安裝卡環(huán)44a之前彼此壓配合到一起。環(huán)形磁體48鑲嵌在活塞44的右側(cè)。參考數(shù)字49是經(jīng)常把活塞46壓到氣缸蓋42的側(cè)面上的壓縮螺旋彈簧。
在氣缸41右側(cè)的氣缸壁41a中，流量控制支承50借助螺紋固定，而流量控制螺桿52被旋入流量控制支承50的流量控制螺孔51。在流量控制螺桿52的左側(cè)遠(yuǎn)端的圓錐部分和在流量控制支承50的左側(cè)遠(yuǎn)端的孔50a形成節(jié)流閥，通過旋轉(zhuǎn)控制旋鈕53，節(jié)流閥可以受到控制。參考數(shù)字54表示用來固定控制旋鈕53的鎖緊螺母，50b是旁路通氣孔。數(shù)字55是在磁體48接近無觸點(diǎn)開關(guān)55時(shí)通過導(dǎo)線55a輸出鄰接信號(hào)的無觸點(diǎn)開關(guān)。磁體48和無觸點(diǎn)開關(guān)可以被省略。
參考數(shù)字56表示止回閥，它的放大視圖是用圖1〔b〕展示的。也就是說，孔41b是在氣缸壁41a的左側(cè)形成的，而螺紋41c是在氣缸壁41a的右側(cè)提供的。然后，借助閥座螺母58把薄板彈簧57固定。
球59插在帶十字孔的閥座螺母58的圓錐孔58a和薄板彈簧57之間，并且和球59總是被薄板彈簧57加輕微的壓力，以便關(guān)閉圓錐孔58a。
參考數(shù)字60是儲(chǔ)氣室的蓋子，這個(gè)蓋子憑借螺紋旋入氣缸41在氣缸壁41a和儲(chǔ)氣室的蓋子之間形成儲(chǔ)氣室61。在儲(chǔ)氣室61中，通過旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)氣室的蓋子60，儲(chǔ)氣室的容量是可以改變的。
參考數(shù)字62是用來固定儲(chǔ)氣室的蓋子60的位置的鎖緊螺母。參考數(shù)字63a、63b、63c、63d、63e、63f和63g表示為了維持氣密性而安裝的O型圈。
在解釋圖4〔a〕至圖4〔C〕時(shí)，圖4〔a〕是從沿著圖1〔a〕中的〔a〕-4〔a〕線截取的截面看到的一部分活塞的側(cè)視圖，圖4〔b〕是沿著圖4〔a〕中的4〔b〕-4〔b〕線截取的剖視圖。孔46a和46b是在活塞46上打的孔，而操作軸73、壓縮螺旋彈簧71和O型圈72都被安裝在孔46中，然后用螺母74緊固，借此形成第一閥門70。
此外，孔46c、圓錐孔46d和孔46f也是在活塞46上打的孔，而且球75和壓縮螺旋彈簧76被安裝在圓錐孔46d中，并且用螺母77緊固，借此形成第二閥門78。
接下來，將解釋減振緩沖器的第一實(shí)施方案的操作。在圖1中，移動(dòng)構(gòu)件W向右移動(dòng)，被移動(dòng)構(gòu)件w推動(dòng)的活塞44在活塞軸承43中滑動(dòng)，向右移位。于是，如圖2所示，與活塞桿44一體的活塞46壓縮氣缸41里的空氣。
被活塞46的右端面(推面)壓縮的空氣通過由在流量控制螺桿52的左側(cè)遠(yuǎn)端的圓錐部分52a和流量控制支承50左側(cè)遠(yuǎn)端的孔50a形成的節(jié)流閥、從作為旁路的孔50b進(jìn)入儲(chǔ)氣室61(參照?qǐng)D2中的箭頭)。在這種情況下，由于在活塞46的左側(cè)端面(推面)和氣缸蓋42之間的空間處于真空狀態(tài)，所以減振緩沖力被增大。進(jìn)一步說，當(dāng)活塞46向右移位時(shí)，在活塞46的左端面(拉面)和氣缸蓋42之間的真空狀態(tài)被加強(qiáng)，借此使移動(dòng)構(gòu)件W剎車。因此，活塞46逐漸地接近氣缸壁41a，而圖4〔b〕所示的操作軸73鄰接氣缸壁41a，，在活塞46內(nèi)滑動(dòng)，所以第一閥門70被打開，如圖4(c)所示。所以被活塞46的右端面(推面)壓縮的空氣流入在活塞46的左端面和氣缸蓋42之間處于真空狀態(tài)的空間，借此防止剎車作用過大，所以軟接觸可以被實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)活塞46的環(huán)形磁體48接近無觸點(diǎn)開關(guān)55的時(shí)候，開關(guān)55輸出鄰接或接觸信號(hào)，以便通過導(dǎo)線55a把該接觸信號(hào)傳送給外部的控制裝置。
活塞46接觸之后，當(dāng)移動(dòng)構(gòu)件W返回到圖1(a)所示的位置時(shí)，活塞46開始復(fù)位(圖3)，止回閥56的球59向左移位，把薄板彈簧57向左推，致使止回閥56被打開。因此，大量的空氣在短時(shí)間被從儲(chǔ)氣室61送入氣缸41，以便縮短活塞46的返回時(shí)間。
不用說，從旁路通氣孔50b流出的儲(chǔ)氣室60中的空氣還通過由在流量控制螺桿52的左側(cè)遠(yuǎn)端的圓錐部分52a和在流量控制支承50的左側(cè)遠(yuǎn)端的孔50a形成的節(jié)流閥流入氣缸41。
如上所述，活塞46的第一閥門70被打開，于是被活塞46的右端面(推面)壓縮的空氣流入在活塞46的左端面和氣缸蓋42之間處于真空狀態(tài)的空間，借此減輕真空狀態(tài)。這樣，空氣被引入在活塞46的左端面(拉面)和氣缸蓋42之間的空間，以致活塞46的第二閥門78在活塞46復(fù)位時(shí)被自然地打開。在活塞46恢復(fù)圖1〔a〕所示的狀態(tài)時(shí)，在活塞46和氣缸蓋42之間沒有空氣。
圖5是基于本發(fā)明的第二實(shí)施方案的減振緩沖器的正面剖視圖。與在儲(chǔ)氣室蓋60里面提供儲(chǔ)氣室61的第一實(shí)施方案的減振緩沖器相比，第二實(shí)施方案的減振緩沖器備有與減振緩沖器外面連通并且通過作為旁路的通氣孔50b與氣缸內(nèi)腔連通的空氣通道84，而連接部分85在減振緩沖器外面安裝在空氣通道的出口上。容量可調(diào)的艙室也在減振緩沖器外面提供，借此形成外部?jī)?chǔ)氣室87。
也就是說，外部?jī)?chǔ)氣室87通過管道89可分離地安裝到空氣通道84上并且包括用來調(diào)節(jié)儲(chǔ)氣室87的容量的調(diào)節(jié)螺釘91。由于儲(chǔ)氣室87的容量是可以通過調(diào)節(jié)螺釘90調(diào)節(jié)的，所以減振緩沖能力在活塞移動(dòng)過程中是可以調(diào)節(jié)的。
另外，除了上述的控制減振緩沖器容量的方法之外，用另一種具有不同的內(nèi)徑和長度的固定容量的艙室替換原來的艙室的方法有可能被采用。進(jìn)一步說，不使用艙室86，把接頭部分85打開通向大氣，借此減少減振緩沖力。另外，這種減振緩沖器還可以接到壓縮空氣源(未示出)上，借此增加減振緩沖力。
圖6展示本發(fā)明的第三實(shí)施方案的減振緩沖器的局部剖視圖。在第一實(shí)施方案的減振緩沖器中，雖然使用了流動(dòng)量控制螺桿52和止回閥56，但是市場(chǎng)上可買到的速度控制器具有與流量控制螺桿52和止回閥56相對(duì)應(yīng)的功能。因此，在第三實(shí)施方案中，速度控制器91被安裝在氣缸壁41a上，借此代替流量控制螺桿52和止回閥56實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
速度控制器91包括在其外殼的一個(gè)側(cè)面上與第一實(shí)施方案中的通氣孔50b相對(duì)應(yīng)的通氣孔。空氣艙室92被直接連接到與速度控制器上的通氣孔連通的通路上。類似于第二實(shí)施方案的空氣艙室92被形成。因此，第三實(shí)施方案象第一實(shí)施方案那樣操作。
圖10展示本發(fā)明的第四實(shí)施方案的剖視圖。在第一實(shí)施方案的減振緩沖器中，流量控制支承50被固定到氣缸壁41a上，以便調(diào)節(jié)從氣缸的受壓側(cè)面到儲(chǔ)氣室61的流量。但是，在第四實(shí)施方案中，節(jié)流孔94直接在氣缸壁41a上形成。由于為儲(chǔ)氣室61準(zhǔn)備的蓋子60可以相對(duì)于氣缸41進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以減振緩沖器93減振緩沖能力可以調(diào)節(jié)。減振緩沖器93象第一實(shí)施方案那樣操作。
按照本發(fā)明的第一至第四實(shí)施方案(圖1〔a〕至圖6和圖10)，減振緩沖器使用空氣系統(tǒng)，而傳統(tǒng)的減振緩沖器使用油系統(tǒng)。由于在減振緩沖器中使用的空氣完全與外界隔絕，所以空氣可以被氣密地限制在減振緩沖器之中。這樣，各個(gè)實(shí)施方案的減振緩沖器在防塵和防油方面都是出色的，而且可以在潔凈室里使用。
曾經(jīng)有過這樣的情況，即傳統(tǒng)的使用空氣的減振緩沖器的減振緩沖力與傳統(tǒng)的油-型的減振緩沖器相比不足以緩沖檢測(cè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。但是，在本發(fā)明的減振緩沖器中，由于在活塞的拉面和氣缸之間引起的真空狀態(tài)所造成的活塞吸力被添加到受活塞的推面和氣缸壓縮的空氣的阻力上，所以可以獲得足以緩沖檢測(cè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的減振緩沖力。
另外，在依據(jù)本發(fā)明的減振緩沖器中，減振緩沖的程度可以用改變流量控制閥和儲(chǔ)氣室的容量?jī)烧叩姆椒ɑ蛘哂酶淖儍烧咧坏姆椒ㄓ枰钥刂?。因此，流量控制閥和儲(chǔ)氣室的容量都可以控制的減振緩沖器可以被廣泛地使用，而可以控制兩者之一的減振緩沖器可以用于專用的目的，所以它可能在某些情況下是非常便利的。
權(quán)利要求
1.一種減振緩沖器，其中包括具有氣缸內(nèi)腔的氣缸(41)；在氣缸一側(cè)形成的活塞軸承(43)；可滑動(dòng)地安裝在氣缸內(nèi)腔中而且包括可滑動(dòng)地安裝在活塞軸承中遠(yuǎn)端(45)從活塞軸承伸出的活塞桿(44)的活塞(46)，所述的活塞在所述遠(yuǎn)端被移動(dòng)構(gòu)件壓縮時(shí)在活塞艙中滑動(dòng)，以便形成為壓縮空氣準(zhǔn)備的氣缸的受壓側(cè)面和在活塞桿一側(cè)的真空側(cè)面；附著在氣缸的受壓側(cè)面上用來控制來自受壓側(cè)面的空氣流量借此在活塞壓縮在氣缸內(nèi)腔的受壓側(cè)面的空氣時(shí)控制減振緩沖力的流量控制閥門(52、50a)；附著在氣缸的受壓側(cè)面上的止回閥(56)，所述的止回閥僅僅當(dāng)活塞在氣缸內(nèi)腔中壓縮空氣之后返回到原始位置大量的空氣迅速流入氣缸內(nèi)腔的受壓側(cè)面時(shí)才被打開；以及在活塞上形成的連通受壓側(cè)面和真空側(cè)面的通孔(46a)，所述的減振緩沖器的特征是閥門裝置(70)是在通孔(46a)中形成的，以便根據(jù)活塞在氣缸內(nèi)腔中的移動(dòng)打開和關(guān)閉該通孔，借此增加減振緩沖力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的減振緩沖器，進(jìn)一步包括接在流量控制閥上用來儲(chǔ)存從流量控制閥流過的空氣的儲(chǔ)存空氣的裝置(61)，所述的儲(chǔ)存空氣的裝置(61)是密封的，以便借此增加減振緩沖力和允許空氣被氣密地限制在減振緩沖器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的減振緩沖器，其中所述的儲(chǔ)存空氣的裝置(61)具有可變的容量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的減振緩沖器，其中所述的儲(chǔ)存空氣的裝置(61)包括可滑動(dòng)地附著在氣缸(41)上的蓋(60)，以便在蓋和氣缸之間形成空氣艙。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的減振緩沖器，其中所述的儲(chǔ)存空氣的裝置(61)包括固定在氣缸上的底座(41a)，而蓋(60)可滑動(dòng)地附著在該底座上，以便在該底座和蓋之間形成空氣艙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)的減振緩沖器，其中所述的閥門裝置包括在活塞接近與活塞軸承的側(cè)面相對(duì)的氣缸端面時(shí)打開的第一閥門裝置(70)和活塞朝在活塞軸承一側(cè)的氣缸端面移動(dòng)時(shí)打開的第二閥門裝置(78)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的減振緩沖器，其中所述的第一閥門裝置(70)包括緊靠與活塞軸承的側(cè)面相對(duì)的氣缸端面的閥門操作桿(73)，以便借此打開第一閥門裝置允許空氣從受壓側(cè)面到真空側(cè)面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)的減振緩沖器，其中所述的流量控制閥是不能改變流速的固定型閥門，或者可以改變流速的可變型閥門。
全文摘要
在氣壓型減振緩沖器中,活塞(46)是位于氣缸內(nèi)腔中的密封。推動(dòng)活塞(46)時(shí)在氣缸內(nèi)腔靠近的活塞軸承一邊中出現(xiàn)真空狀態(tài)。另外,在與活塞軸承相對(duì)的有密封結(jié)構(gòu)的一邊提供儲(chǔ)氣室(61)。閥門裝置(70)是在通孔(46a)中形成的,以便按照活塞在氣缸內(nèi)腔的中運(yùn)動(dòng)打開和關(guān)閉該通孔,借此增加減振緩沖力。這種減振緩沖器不僅可以用在需要潔凈的地方而且可以用在減振緩沖器暴露在水或冷凍劑中的不利環(huán)境中,這種減振緩沖器的耐久性也得到改善。
文檔編號(hào)F16F9/24GK1362588SQ0114347
公開日2002年8月7日 申請(qǐng)日期2001年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月29日
發(fā)明者松橋章 申請(qǐng)人:梅特羅株式會(huì)社