JP2000018212A - 流体圧装置 - Google Patents
流体圧装置Info
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- JP2000018212A JP2000018212A JP10187478A JP18747898A JP2000018212A JP 2000018212 A JP2000018212 A JP 2000018212A JP 10187478 A JP10187478 A JP 10187478A JP 18747898 A JP18747898 A JP 18747898A JP 2000018212 A JP2000018212 A JP 2000018212A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピストンがシリンダ内で良好に回動する流体
圧装置を提供する。 【解決手段】 流体圧装置10は、シリンダ12と、シ
リンダ内で昇降動自在かつ全方位に回動自在であるピス
トン14とを備えている。ピストン14は、シリンダ1
2の径より径の小さい球体の少なくとも一部であって最
大円周を含む球面を有する球体部16を備えている。ま
た、流体圧装置10は、シリンダ内面に沿って摺動する
円筒側面を外側に、球体部16の球面に対応する凹状面
を内側にそれぞれ有するシール体20と、シール体20
の下側、球体部16の球面、及び、シリンダ内面にそれ
ぞれ面接触するシールリング22と、シールリング22
及びシールリング上のシール体20を上方に付勢する付
勢体26とを備えている。これにより、回動部材を有す
る従来の台座を使用しなくてもよい。
圧装置を提供する。 【解決手段】 流体圧装置10は、シリンダ12と、シ
リンダ内で昇降動自在かつ全方位に回動自在であるピス
トン14とを備えている。ピストン14は、シリンダ1
2の径より径の小さい球体の少なくとも一部であって最
大円周を含む球面を有する球体部16を備えている。ま
た、流体圧装置10は、シリンダ内面に沿って摺動する
円筒側面を外側に、球体部16の球面に対応する凹状面
を内側にそれぞれ有するシール体20と、シール体20
の下側、球体部16の球面、及び、シリンダ内面にそれ
ぞれ面接触するシールリング22と、シールリング22
及びシールリング上のシール体20を上方に付勢する付
勢体26とを備えている。これにより、回動部材を有す
る従来の台座を使用しなくてもよい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧装置に関
し、更に詳しくは、ピストンがシリンダ内で良好に回動
する流体圧装置に関するものである。
し、更に詳しくは、ピストンがシリンダ内で良好に回動
する流体圧装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】シリンダ内に収容された油等の作動流体
の圧力を調整するシリンダ装置や支持装置(以下、本明
細書では、これらを総称して流体圧装置と言う)が多用
されている。シリンダ装置は、例えばジャッキ、裏込や
アクチュエータである。従来の流体圧装置では、ピスト
ンの往復動方向に交差する方向の負荷がピストンに加え
られると、ピストンが傾斜してシリンダ内面とピストン
との間に作用する抵抗が大きくなる。このため、ロッド
の一端にユニバーサルジョイントを取り付けたり、ロッ
ドの一端に角度自在に回動する部材を設けるなどの対策
を施し、上記の抵抗を低減している。以下、図面を参照
し、例を挙げて従来の流体圧装置を説明する。
の圧力を調整するシリンダ装置や支持装置(以下、本明
細書では、これらを総称して流体圧装置と言う)が多用
されている。シリンダ装置は、例えばジャッキ、裏込や
アクチュエータである。従来の流体圧装置では、ピスト
ンの往復動方向に交差する方向の負荷がピストンに加え
られると、ピストンが傾斜してシリンダ内面とピストン
との間に作用する抵抗が大きくなる。このため、ロッド
の一端にユニバーサルジョイントを取り付けたり、ロッ
ドの一端に角度自在に回動する部材を設けるなどの対策
を施し、上記の抵抗を低減している。以下、図面を参照
し、例を挙げて従来の流体圧装置を説明する。
【0003】図17は、従来の流体圧装置の構成を示す
側面断面図である。従来の流体圧装置60は、円筒状の
内壁面を有するシリンダ62と、シリンダ62の内面に
沿って摺動するピストン64と、ピストン上のピストン
ロッド66と、ピストンロッド上の台座68とを備えて
いる。台座68は回動部材を備えている。回動部材は、
凹状球面を上側に有する台座基台70と、凹状球面に摺
動自在に嵌合する球体部72とを有する。ピストン64
は、シリンダ62の中の流体が外部に漏出することを防
止するシール部材、例えばOリング74を備えている。
尚、台座68に代えて、ユニーバーサルジョイントを有
する台座が備えられている例もある。
側面断面図である。従来の流体圧装置60は、円筒状の
内壁面を有するシリンダ62と、シリンダ62の内面に
沿って摺動するピストン64と、ピストン上のピストン
ロッド66と、ピストンロッド上の台座68とを備えて
いる。台座68は回動部材を備えている。回動部材は、
凹状球面を上側に有する台座基台70と、凹状球面に摺
動自在に嵌合する球体部72とを有する。ピストン64
は、シリンダ62の中の流体が外部に漏出することを防
止するシール部材、例えばOリング74を備えている。
尚、台座68に代えて、ユニーバーサルジョイントを有
する台座が備えられている例もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の流体
圧装置では、以下の問題が生じていた。流体圧装置は、
幅の狭いゾーンに適用することを考慮すると、ピストン
の往復動方向の寸法が小さいほど好ましいが、従来の流
体圧装置では、台座のピストン往復動方向の寸法h(図
17参照)が大きい。また、ユニバーサルジョイントや
回動部材の摺動性よりも耐荷重性を優先させて構成して
いるため、回動時に滑らかな摺動性が得られない。しか
も、支持装置として使用している際に偏荷重が加わる
と、回動部材や被支持体が破損するおそれがある。更
に、回動部材の凹状球面に潤滑剤を塗布する必要がある
ため、操作者への潤滑剤の付着を防止するカバー等を設
ける必要があり、装置の小型化が妨げられている。ま
た、流体圧装置の使用頻度が高いと、潤滑剤を供給する
頻度が増え、作業効率が良くない。以上のような事情に
照らして、本発明の目的は、ピストンがシリンダ内で良
好に回動する流体圧装置を提供することである。
圧装置では、以下の問題が生じていた。流体圧装置は、
幅の狭いゾーンに適用することを考慮すると、ピストン
の往復動方向の寸法が小さいほど好ましいが、従来の流
体圧装置では、台座のピストン往復動方向の寸法h(図
17参照)が大きい。また、ユニバーサルジョイントや
回動部材の摺動性よりも耐荷重性を優先させて構成して
いるため、回動時に滑らかな摺動性が得られない。しか
も、支持装置として使用している際に偏荷重が加わる
と、回動部材や被支持体が破損するおそれがある。更
に、回動部材の凹状球面に潤滑剤を塗布する必要がある
ため、操作者への潤滑剤の付着を防止するカバー等を設
ける必要があり、装置の小型化が妨げられている。ま
た、流体圧装置の使用頻度が高いと、潤滑剤を供給する
頻度が増え、作業効率が良くない。以上のような事情に
照らして、本発明の目的は、ピストンがシリンダ内で良
好に回動する流体圧装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第1発明の流体圧装置は、シリンダ
と、シリンダの径より径の小さい球体の少なくとも一部
であって、最大円周を含む球面を有する球体部を備え
て、シリンダ内で往復動自在かつ全方位に回動自在であ
るピストンと、シリンダの一方の端部(以下、シリンダ
一方端と言う)とピストンとの間に導入出される作動流
体と、シリンダとピストンとの間で周方向に介在し、ピ
ストンと一体で往復動する短円筒状の部材であって、シ
リンダ内面に沿って摺動する円筒側面を外側に、球体部
の球面に摺動自在に嵌合する凹状球面を内側にそれぞれ
有するシール体とを備えていることを特徴としている。
に、本発明に係る第1発明の流体圧装置は、シリンダ
と、シリンダの径より径の小さい球体の少なくとも一部
であって、最大円周を含む球面を有する球体部を備え
て、シリンダ内で往復動自在かつ全方位に回動自在であ
るピストンと、シリンダの一方の端部(以下、シリンダ
一方端と言う)とピストンとの間に導入出される作動流
体と、シリンダとピストンとの間で周方向に介在し、ピ
ストンと一体で往復動する短円筒状の部材であって、シ
リンダ内面に沿って摺動する円筒側面を外側に、球体部
の球面に摺動自在に嵌合する凹状球面を内側にそれぞれ
有するシール体とを備えていることを特徴としている。
【0006】作動流体は、例えば作動油、水などの液体
や空気などの気体である。シール体の材質は、シリコン
樹脂、エラストマー樹脂、ポリウレタン樹脂等である。
流体圧装置は、例えば、ピストンが往復動するアクチュ
エータや、ピストンの往復動を停止して被支持体を支持
する支持装置である。ピストンの往復動方向は、特に上
下方向に限定されず、例えば水平方向であってもよい。
尚、流体圧装置が支持装置である場合、通常、端部に支
持面を有するピストン又はピストンロッドを備えてい
る。本発明に係る流体圧装置は、好適には、シール体の
シリンダ一方端側、シリンダ内面、及び、球体部の球面
にそれぞれ面接触する、シール体より軟質のシールリン
グを備えている。更に好適には、シールリングをシール
体の往復動方向両側に備えている。シール体を硬質材で
形成し、シールリングを軟質材で形成することにより、
シリンダ内の圧力が低圧時から高圧時まで対応すること
が可能になる。シールリングは、例えばシリコンゴム等
のゴムからなる。シール体は、例えば、ポリアセター
ル、ナイロン、フッ素、ポリブチレンテレフタレート、
シリコン等の摺動性良好な樹脂、又は、銅系の金属から
なる。
や空気などの気体である。シール体の材質は、シリコン
樹脂、エラストマー樹脂、ポリウレタン樹脂等である。
流体圧装置は、例えば、ピストンが往復動するアクチュ
エータや、ピストンの往復動を停止して被支持体を支持
する支持装置である。ピストンの往復動方向は、特に上
下方向に限定されず、例えば水平方向であってもよい。
尚、流体圧装置が支持装置である場合、通常、端部に支
持面を有するピストン又はピストンロッドを備えてい
る。本発明に係る流体圧装置は、好適には、シール体の
シリンダ一方端側、シリンダ内面、及び、球体部の球面
にそれぞれ面接触する、シール体より軟質のシールリン
グを備えている。更に好適には、シールリングをシール
体の往復動方向両側に備えている。シール体を硬質材で
形成し、シールリングを軟質材で形成することにより、
シリンダ内の圧力が低圧時から高圧時まで対応すること
が可能になる。シールリングは、例えばシリコンゴム等
のゴムからなる。シール体は、例えば、ポリアセター
ル、ナイロン、フッ素、ポリブチレンテレフタレート、
シリコン等の摺動性良好な樹脂、又は、銅系の金属から
なる。
【0007】本発明に係る第2発明の流体圧装置は、シ
リンダと、シリンダの径と同じ径、又はシリンダの径よ
り僅かに小さい径を有する球体の少なくとも一部であっ
て、最大円周を含む球面を有する球体部を備えて、シリ
ンダ内で往復動自在かつ全方位に回動自在であるピスト
ンと、シリンダ一方端とピストンとの間に導入出される
作動流体と、シリンダとピストンとの間で周方向に介在
し、球体部の球面のうちシリンダ一方端側に接触してピ
ストンと一体で往復動するリング状のシール体であっ
て、シリンダ内面に沿って摺動する円筒側面を外側に、
球体部の球面に対応する凹状面を内側にそれぞれ有する
シール体と、シール体のシリンダ一方端側に当接してシ
ール体をシリンダの他方の端部(以下、シリンダ他方端
と言う)に向けて付勢する付勢体とを備えていることを
特徴としている。
リンダと、シリンダの径と同じ径、又はシリンダの径よ
り僅かに小さい径を有する球体の少なくとも一部であっ
て、最大円周を含む球面を有する球体部を備えて、シリ
ンダ内で往復動自在かつ全方位に回動自在であるピスト
ンと、シリンダ一方端とピストンとの間に導入出される
作動流体と、シリンダとピストンとの間で周方向に介在
し、球体部の球面のうちシリンダ一方端側に接触してピ
ストンと一体で往復動するリング状のシール体であっ
て、シリンダ内面に沿って摺動する円筒側面を外側に、
球体部の球面に対応する凹状面を内側にそれぞれ有する
シール体と、シール体のシリンダ一方端側に当接してシ
ール体をシリンダの他方の端部(以下、シリンダ他方端
と言う)に向けて付勢する付勢体とを備えていることを
特徴としている。
【0008】第2発明では、シール体の材質は、例えば
第1発明と同様である。第2発明の一例としては、シー
ル体と付勢体との間に介在し、シール体のシリンダ一方
端側、球体部の球面、及び、シリンダ内面にそれぞれ面
接触するシールリングを備え、付勢体は、シールリング
のシリンダ一方端側に当接してシールリング及びシール
体をシリンダ他方端に向けて付勢する。シールリングの
材質は、NBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム)、SBR、CR、EPDM、シリコンゴム、ウレタ
ンゴム等である。この場合、好適には、シールリングと
付勢体との間に介在し、シールリングを付勢体から保護
する保護リングを備え、付勢体は、保護リングのシリン
ダ一方端側に当接して保護リングを介してシールリング
及びシール体をシリンダ他方端に向けて付勢する。保護
リングの材質は通常、、ポリアセタール、ナイロン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレ
ート等の樹脂や、銅、ステンレス鋼等の金属である。こ
れにより、シールリングが損傷することが防止され、ま
た、径の細いシールリングを用いることができる。
第1発明と同様である。第2発明の一例としては、シー
ル体と付勢体との間に介在し、シール体のシリンダ一方
端側、球体部の球面、及び、シリンダ内面にそれぞれ面
接触するシールリングを備え、付勢体は、シールリング
のシリンダ一方端側に当接してシールリング及びシール
体をシリンダ他方端に向けて付勢する。シールリングの
材質は、NBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム)、SBR、CR、EPDM、シリコンゴム、ウレタ
ンゴム等である。この場合、好適には、シールリングと
付勢体との間に介在し、シールリングを付勢体から保護
する保護リングを備え、付勢体は、保護リングのシリン
ダ一方端側に当接して保護リングを介してシールリング
及びシール体をシリンダ他方端に向けて付勢する。保護
リングの材質は通常、、ポリアセタール、ナイロン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレ
ート等の樹脂や、銅、ステンレス鋼等の金属である。こ
れにより、シールリングが損傷することが防止され、ま
た、径の細いシールリングを用いることができる。
【0009】シリンダが有底のシリンダである場合、付
勢体は、例えば、シリンダ底に配置されたコイルバネ
や、シリンダ底に配置され、ピストンの往復動方向にジ
グザグ状に延びたバネ体である。ジグザグ状のバネ体
は、例えばピストン内面に沿って延びている。また、付
勢体の更に別の一例は、ピストンの底に取り付けられた
板状の部材と、板状の部材の周囲にシリンダ他方端向き
に形成された複数の凸部とから構成される。凸部は、シ
ール体、シールリング、又は、保護リングに当接する。
勢体は、例えば、シリンダ底に配置されたコイルバネ
や、シリンダ底に配置され、ピストンの往復動方向にジ
グザグ状に延びたバネ体である。ジグザグ状のバネ体
は、例えばピストン内面に沿って延びている。また、付
勢体の更に別の一例は、ピストンの底に取り付けられた
板状の部材と、板状の部材の周囲にシリンダ他方端向き
に形成された複数の凸部とから構成される。凸部は、シ
ール体、シールリング、又は、保護リングに当接する。
【0010】第1、第2発明では、シリンダ他方端とピ
ストンとの間に作動流体が導入出されてもよい。第1、
第2発明では、好適には、ピストンの回動可能な角度範
囲を限定する限定手段を備えている。シリンダが有底の
シリンダである場合、限定手段は、例えば、ピストンの
底中央に形成された円錐台状穴と、シリンダ底の中央
に、シリンダ一方端に向けて設けられ、円錐台状の穴に
挿入される円柱状突起又は円筒状突起とから構成され
る。
ストンとの間に作動流体が導入出されてもよい。第1、
第2発明では、好適には、ピストンの回動可能な角度範
囲を限定する限定手段を備えている。シリンダが有底の
シリンダである場合、限定手段は、例えば、ピストンの
底中央に形成された円錐台状穴と、シリンダ底の中央
に、シリンダ一方端に向けて設けられ、円錐台状の穴に
挿入される円柱状突起又は円筒状突起とから構成され
る。
【0011】本発明により、ピストンがシリンダ内で良
好に回動する流体圧装置が実現される。また、従来に比
べ、高荷重に耐えられる。また、ユニバーサルジョイン
トや回動部材を有しないので、発生する粉塵量が従来に
比べて著しく少なく、クリーンルーム内で使用可能であ
る。
好に回動する流体圧装置が実現される。また、従来に比
べ、高荷重に耐えられる。また、ユニバーサルジョイン
トや回動部材を有しないので、発生する粉塵量が従来に
比べて著しく少なく、クリーンルーム内で使用可能であ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、実施形態例を挙げ、添付
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつより
詳細に説明する。 [実施形態例1]本実施形態例は、第2発明の一実施形
態例であり、流体圧装置として支持装置を例に挙げて説
明する。図1は、本実施形態例の流体圧装置の構成を示
す側面断面図である。本実施形態例の流体圧装置10
は、有底のシリンダ12と、シリンダ内で昇降動自在か
つ全方位に回動自在であるピストン14とを備えてい
る。ピストン14は、シリンダ12の径より径の小さい
球体の少なくとも一部であって最大円周を含む球面を有
する球体部16を備えている。また、流体圧装置10
は、シリンダ12の一方の端部とピストン14との間に
導入出される作動流体(図示せず)を備えている。作動
流体は、例えば作動油、水などの液体や空気などの気体
である。気体である場合、ショックアブゾーバとして用
いることができる。
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつより
詳細に説明する。 [実施形態例1]本実施形態例は、第2発明の一実施形
態例であり、流体圧装置として支持装置を例に挙げて説
明する。図1は、本実施形態例の流体圧装置の構成を示
す側面断面図である。本実施形態例の流体圧装置10
は、有底のシリンダ12と、シリンダ内で昇降動自在か
つ全方位に回動自在であるピストン14とを備えてい
る。ピストン14は、シリンダ12の径より径の小さい
球体の少なくとも一部であって最大円周を含む球面を有
する球体部16を備えている。また、流体圧装置10
は、シリンダ12の一方の端部とピストン14との間に
導入出される作動流体(図示せず)を備えている。作動
流体は、例えば作動油、水などの液体や空気などの気体
である。気体である場合、ショックアブゾーバとして用
いることができる。
【0013】流体圧装置10は、ピストン14とともに
作動流体をシールするシール体を備えている。図2は、
シール体の側面部分断面図であり、右半が断面図であ
る。シール体20は、シリンダ内面12Aに沿って摺動
する円筒側面20Aを外側に、球体部16の球面に対応
する凹状面20Bを内側にそれぞれ有する。図3は、流
体圧装置10のシール体近傍の部分断面拡大側面図であ
る。流体圧装置10は、シール体20の下側、球体部1
6の球面16A、及び、シリンダ内面12Aにそれぞれ
面接触するシールリング22と、シールリング22を後
述の付勢体から保護する保護リング24と、保護リング
24の下側に当接して保護リング24を介して、シール
リング22及びシールリング上のシール体20を上方に
付勢する付勢体26とを備えている。シール体20は、
球体部下部の球面に下側から接触してシリンダ12とピ
ストン14との間で周方向に介在し、ピストン14と一
体で昇降動するリング状のものである。シールリング2
2は、例えばOリングである。付勢体26は、本実施形
態例では、シリンダ底に配置されたコイルバネ26であ
る。また、流体圧装置10は、上側に支持面を有する、
比較的短いピストンロッド28をピストン上に備えてい
る。
作動流体をシールするシール体を備えている。図2は、
シール体の側面部分断面図であり、右半が断面図であ
る。シール体20は、シリンダ内面12Aに沿って摺動
する円筒側面20Aを外側に、球体部16の球面に対応
する凹状面20Bを内側にそれぞれ有する。図3は、流
体圧装置10のシール体近傍の部分断面拡大側面図であ
る。流体圧装置10は、シール体20の下側、球体部1
6の球面16A、及び、シリンダ内面12Aにそれぞれ
面接触するシールリング22と、シールリング22を後
述の付勢体から保護する保護リング24と、保護リング
24の下側に当接して保護リング24を介して、シール
リング22及びシールリング上のシール体20を上方に
付勢する付勢体26とを備えている。シール体20は、
球体部下部の球面に下側から接触してシリンダ12とピ
ストン14との間で周方向に介在し、ピストン14と一
体で昇降動するリング状のものである。シールリング2
2は、例えばOリングである。付勢体26は、本実施形
態例では、シリンダ底に配置されたコイルバネ26であ
る。また、流体圧装置10は、上側に支持面を有する、
比較的短いピストンロッド28をピストン上に備えてい
る。
【0014】以下、流体圧装置10の動作を説明する。
図4はピストン14が上昇して水平になった状態、図5
はピストン14が上昇して傾斜した状態をそれぞれ示す
側面断面図である。シール体20、シールリング22、
及び、保護リング24は、ピストン14の昇降時にピス
トン14とともに昇降動し、ピストン14の回動時には
停止している。従って、作動流体がシール体20から上
方に漏出することは防止される。
図4はピストン14が上昇して水平になった状態、図5
はピストン14が上昇して傾斜した状態をそれぞれ示す
側面断面図である。シール体20、シールリング22、
及び、保護リング24は、ピストン14の昇降時にピス
トン14とともに昇降動し、ピストン14の回動時には
停止している。従って、作動流体がシール体20から上
方に漏出することは防止される。
【0015】本実施形態例では、ピストン往復動方向の
寸法が従来に比べて小さい。従って、従来、流体圧装置
を挿入することができなかった幅の狭いゾーンであって
も、本発明に係る流体圧装置を挿入することができる。
また、ピストンがシリンダ内で全方位に回動自在である
ため、ピストンロッド28の支持面に加えられる荷重の
大きさや向きが変動しても、流体圧装置(支持装置)が
破損し難い。更に、作動流体の圧力や導入される量を制
御することにより、支持面の高さを容易に調整できる。
従って、量産性の点で優れた流体圧装置が実現される。
尚、シール体、シールリング及び保護リングは、図6や
図7(図7では、シールリング及び保護リングを図示せ
ず)に示すような形状であっても同様の効果を奏するこ
とができる。
寸法が従来に比べて小さい。従って、従来、流体圧装置
を挿入することができなかった幅の狭いゾーンであって
も、本発明に係る流体圧装置を挿入することができる。
また、ピストンがシリンダ内で全方位に回動自在である
ため、ピストンロッド28の支持面に加えられる荷重の
大きさや向きが変動しても、流体圧装置(支持装置)が
破損し難い。更に、作動流体の圧力や導入される量を制
御することにより、支持面の高さを容易に調整できる。
従って、量産性の点で優れた流体圧装置が実現される。
尚、シール体、シールリング及び保護リングは、図6や
図7(図7では、シールリング及び保護リングを図示せ
ず)に示すような形状であっても同様の効果を奏するこ
とができる。
【0016】[実施形態例1の改変例1]図8は、本改
変例の流体圧装置の構成を示す側面断面図である。本改
変例の流体圧装置は、実施形態例1の流体圧装置に比
べ、付勢体の構成が異なる。本改変例では、付勢体は、
保護リング24の下側に当接する当接体30と、シリン
ダ底に配置され、当接体30を下方から上方に付勢する
コイルバネ32とから構成される。当接体30は、コイ
ルバネ32に付勢されるドーナツ円盤部30Aと、ドー
ナツ円盤部30Aの周囲に上向きに形成された短円筒部
30Bとからなる。
変例の流体圧装置の構成を示す側面断面図である。本改
変例の流体圧装置は、実施形態例1の流体圧装置に比
べ、付勢体の構成が異なる。本改変例では、付勢体は、
保護リング24の下側に当接する当接体30と、シリン
ダ底に配置され、当接体30を下方から上方に付勢する
コイルバネ32とから構成される。当接体30は、コイ
ルバネ32に付勢されるドーナツ円盤部30Aと、ドー
ナツ円盤部30Aの周囲に上向きに形成された短円筒部
30Bとからなる。
【0017】[実施形態例1の改変例2]図10は、本
改変例の流体圧装置の構成を示す側面断面図である。本
改変例の流体圧装置は、従来の流体圧装置のピストンロ
ッド上に実施形態例1の流体圧装置10が付けられてい
る。
改変例の流体圧装置の構成を示す側面断面図である。本
改変例の流体圧装置は、従来の流体圧装置のピストンロ
ッド上に実施形態例1の流体圧装置10が付けられてい
る。
【0018】[実施形態例2]本実施形態例は、第1発
明の一実施形態例である。図10は、本実施形態例の流
体圧装置の側面断面図である。本実施形態例の流体圧装
置34は、実施形態例1と同じシリンダ12及び作動流
体と、シリンダ内で昇降動自在かつ全方位に回動自在で
あるピストン36とを備えている。ピストン36は、シ
リンダ12の径と同じ径、又はシリンダ12の径より僅
かに小さい径を有する球体の少なくとも一部であって最
大円周を含む球面を有する球体部38を備えている。最
大円周は、球体中心を通る一平面と球面との交線によて
形成される円周である。また、流体圧装置34は、シリ
ンダ内面12Aに沿って摺動する円筒側面を外側に、球
体部38の球面38Aに摺動自在に嵌合する凹状球面3
9を内側にそれぞれ有するシール体40とを備えてい
る。図11は、シール体40の側面部分断面図であり、
右半が断面図である。シール体40は、上部シール体4
0Aと下部シール体40Bとから構成され、シリンダ1
2とピストン36との間で周方向に介在して、ピストン
36と一体で昇降動する短円筒状の部材である。更に、
流体圧装置34は、シール体40の下側、球体部38の
球面、及び、シリンダ内面にそれぞれ面接触する、シー
ル体40より軟質の上部シールリング42と、シール体
40の上側、球体部38の球面、及び、シリンダ内面に
それぞれ面接触する、シール体40より軟質の下部シー
ルリング44とを備えている。
明の一実施形態例である。図10は、本実施形態例の流
体圧装置の側面断面図である。本実施形態例の流体圧装
置34は、実施形態例1と同じシリンダ12及び作動流
体と、シリンダ内で昇降動自在かつ全方位に回動自在で
あるピストン36とを備えている。ピストン36は、シ
リンダ12の径と同じ径、又はシリンダ12の径より僅
かに小さい径を有する球体の少なくとも一部であって最
大円周を含む球面を有する球体部38を備えている。最
大円周は、球体中心を通る一平面と球面との交線によて
形成される円周である。また、流体圧装置34は、シリ
ンダ内面12Aに沿って摺動する円筒側面を外側に、球
体部38の球面38Aに摺動自在に嵌合する凹状球面3
9を内側にそれぞれ有するシール体40とを備えてい
る。図11は、シール体40の側面部分断面図であり、
右半が断面図である。シール体40は、上部シール体4
0Aと下部シール体40Bとから構成され、シリンダ1
2とピストン36との間で周方向に介在して、ピストン
36と一体で昇降動する短円筒状の部材である。更に、
流体圧装置34は、シール体40の下側、球体部38の
球面、及び、シリンダ内面にそれぞれ面接触する、シー
ル体40より軟質の上部シールリング42と、シール体
40の上側、球体部38の球面、及び、シリンダ内面に
それぞれ面接触する、シール体40より軟質の下部シー
ルリング44とを備えている。
【0019】以下、流体圧装置34の動作を説明する。
シール体40、上部シールリング42、及び、下部シー
ルリング44は、ピストン36の昇降時にピストン36
とともに昇降動し、ピストン36の回動時には停止して
いる。従って、作動流体がシール体40から上方に漏出
することは防止される。本実施形態例により、実施形態
例1と同様の効果を奏することができる。
シール体40、上部シールリング42、及び、下部シー
ルリング44は、ピストン36の昇降時にピストン36
とともに昇降動し、ピストン36の回動時には停止して
いる。従って、作動流体がシール体40から上方に漏出
することは防止される。本実施形態例により、実施形態
例1と同様の効果を奏することができる。
【0020】[実施形態例3]本実施形態例は、第2発
明の一実施形態例である。図12は、本実施形態例の流
体圧装置の構成を示す側面断面図である。本実施形態例
の流体圧装置50は、実施形態例1の流体圧装置に比
べ、ピストンの回動可能な角度範囲を限定する限定手段
を備えている。限定手段は、ピストンの底中央から上方
に向けて形成された円錐台状穴52と、シリンダ底の中
央に設けられ、円錐台状穴52に挿入される円筒状突起
54と、ピストンとシリンダ底とを連結するコイルバネ
56とを備えている。尚、シリンダ12は、作動流体の
逆止弁及び戻し弁としての両機能を有する弁58を備え
ている。本実施形態例では、ピストンの円錐台状穴52
とシリンダ底の円筒状突起54との相互作用により、ピ
ストンの回動角度が限定される。回動角度は、例えば、
シリンダ12の中心線に対して10°以内になる。
明の一実施形態例である。図12は、本実施形態例の流
体圧装置の構成を示す側面断面図である。本実施形態例
の流体圧装置50は、実施形態例1の流体圧装置に比
べ、ピストンの回動可能な角度範囲を限定する限定手段
を備えている。限定手段は、ピストンの底中央から上方
に向けて形成された円錐台状穴52と、シリンダ底の中
央に設けられ、円錐台状穴52に挿入される円筒状突起
54と、ピストンとシリンダ底とを連結するコイルバネ
56とを備えている。尚、シリンダ12は、作動流体の
逆止弁及び戻し弁としての両機能を有する弁58を備え
ている。本実施形態例では、ピストンの円錐台状穴52
とシリンダ底の円筒状突起54との相互作用により、ピ
ストンの回動角度が限定される。回動角度は、例えば、
シリンダ12の中心線に対して10°以内になる。
【0021】[実施形態例4]本実施形態例は、第2発
明の一実施形態例である。図13は、本実施形態例の流
体圧装置の構成を示す側面断面図である。本実施形態例
の流体圧装置は、実施形態例3の流体圧装置に比べ、限
定手段の構成が異なり、また、作動流体が、シリンダ内
のピストン下側のゾーンだけでなく、ピストン上側のゾ
ーンにも導入出される構成を有する。本実施形態例で
は、シリンダの他方の端部80に、ピストンロッド82
の回転角度を規制する規制部84を備えている。規制部
84は、ピストンロッド82が貫通する開口86を中央
に有する。開口86の径はピストンロッド82の径に比
べてやや大きく、ピストンロッド82は、開口86の周
縁によって回動角度が限定される(図14参照)。本実
施形態例により、実施形態例3と同様の効果を奏するこ
とができる。
明の一実施形態例である。図13は、本実施形態例の流
体圧装置の構成を示す側面断面図である。本実施形態例
の流体圧装置は、実施形態例3の流体圧装置に比べ、限
定手段の構成が異なり、また、作動流体が、シリンダ内
のピストン下側のゾーンだけでなく、ピストン上側のゾ
ーンにも導入出される構成を有する。本実施形態例で
は、シリンダの他方の端部80に、ピストンロッド82
の回転角度を規制する規制部84を備えている。規制部
84は、ピストンロッド82が貫通する開口86を中央
に有する。開口86の径はピストンロッド82の径に比
べてやや大きく、ピストンロッド82は、開口86の周
縁によって回動角度が限定される(図14参照)。本実
施形態例により、実施形態例3と同様の効果を奏するこ
とができる。
【0022】[実施形態例4の改変例]図15は、本改
変例の流体圧装置の構成を示す側面断面図である。本改
変例の流体圧装置は、実施形態例4の流体圧装置に比
べ、作動流体がピストンとシリンダ一方端との間に導入
出され、ピストンとシリンダ他方端との間には導入出さ
れない。また、ピストンロッドが、図16に示すよう
に、径が開口に向けて徐々に小さくてもよい。この場
合、ピストンロッド径と開口径とを調整して流体圧装置
を製作することにより、ピストンの往復動時での回動角
度を一定範囲に限定することが可能になる。
変例の流体圧装置の構成を示す側面断面図である。本改
変例の流体圧装置は、実施形態例4の流体圧装置に比
べ、作動流体がピストンとシリンダ一方端との間に導入
出され、ピストンとシリンダ他方端との間には導入出さ
れない。また、ピストンロッドが、図16に示すよう
に、径が開口に向けて徐々に小さくてもよい。この場
合、ピストンロッド径と開口径とを調整して流体圧装置
を製作することにより、ピストンの往復動時での回動角
度を一定範囲に限定することが可能になる。
【0023】
【発明の効果】第1発明によれば、シリンダ内で昇降動
自在かつ全方位に回動自在であるピストンと、ピストン
と一体で昇降動する短円筒状の部材であって、シリンダ
内面に沿って摺動する円筒側面を外側に、球体部の球面
に摺動自在に嵌合する凹状球面を内側にそれぞれ有する
シール体とを備えている。第1発明により、ピストンが
シリンダ内で良好に回動する流体圧装置が実現される。
また、従来に比べ、高荷重に耐えられる。また、第2発
明によれば、シリンダ内で昇降動自在かつ全方位に回動
自在であるピストンと、ピストンと一体で昇降動するリ
ング状のシール体であって、シリンダ内面に沿って摺動
する円筒側面を外側に、球体部の球面に対応する凹状面
を内側にそれぞれ有するシール体と、シール体の下側に
当接してシール体を上方に付勢する付勢体とを備えてい
る。第2発明により、第1発明と同様の効果を奏するこ
とができる。
自在かつ全方位に回動自在であるピストンと、ピストン
と一体で昇降動する短円筒状の部材であって、シリンダ
内面に沿って摺動する円筒側面を外側に、球体部の球面
に摺動自在に嵌合する凹状球面を内側にそれぞれ有する
シール体とを備えている。第1発明により、ピストンが
シリンダ内で良好に回動する流体圧装置が実現される。
また、従来に比べ、高荷重に耐えられる。また、第2発
明によれば、シリンダ内で昇降動自在かつ全方位に回動
自在であるピストンと、ピストンと一体で昇降動するリ
ング状のシール体であって、シリンダ内面に沿って摺動
する円筒側面を外側に、球体部の球面に対応する凹状面
を内側にそれぞれ有するシール体と、シール体の下側に
当接してシール体を上方に付勢する付勢体とを備えてい
る。第2発明により、第1発明と同様の効果を奏するこ
とができる。
【図1】実施形態例1の流体圧装置の構成を示す側面断
面図である。
面図である。
【図2】実施形態例1の流体圧装置のシール体の側面部
分断面図であり、右半が断面図である。
分断面図であり、右半が断面図である。
【図3】実施形態例1の流体圧装置の部分断面拡大側面
図である。
図である。
【図4】実施形態例1で、ピストンが上昇して水平にな
った状態を示す側面断面図である。
った状態を示す側面断面図である。
【図5】実施形態例1で、ピストンが上昇して傾斜した
状態を示す側面断面図である。
状態を示す側面断面図である。
【図6】実施形態例1で、シール体、シールリング及び
保護リングの別の形態を示す部分拡大側面断面図であ
る。
保護リングの別の形態を示す部分拡大側面断面図であ
る。
【図7】実施形態例1で、シール体の別の形態を示す部
分拡大側面断面図である。
分拡大側面断面図である。
【図8】実施形態例1の改変例1の流体圧装置の構成を
示す側面断面図である。
示す側面断面図である。
【図9】実施形態例1の改変例2の流体圧装置の構成を
示す側面断面図である。
示す側面断面図である。
【図10】実施形態例2の流体圧装置の側面断面図であ
る。
る。
【図11】実施形態例2の流体圧装置のシール体の側面
部分断面図であり、右半が断面図である。
部分断面図であり、右半が断面図である。
【図12】実施形態例3の流体圧装置の構成を示す側面
断面図である。
断面図である。
【図13】実施形態例4の流体圧装置の構成を示す側面
断面図である。
断面図である。
【図14】実施形態例4で、流体圧装置の回動角度が限
定されることを示す側面断面図である。
定されることを示す側面断面図である。
【図15】実施形態例4の改変例の流体圧装置の構成を
示す側面断面図である。
示す側面断面図である。
【図16】実施形態例4の改変例の流体圧装置の構成を
示す側面断面図である。
示す側面断面図である。
【図17】従来の流体圧装置の構成を示す側面断面図で
ある。
ある。
10 流体圧装置 12 シリンダ 12A シリンダ内面 14 ピストン 16 球体部 16A 球面 20 シール体 20A 円筒側面 20B 凹状面 22 シールリング 24 保護リング 26 付勢体 28 ピストンロッド 30 当接体 32 コイルバネ 30A ドーナツ円盤部 30B 短円筒部 34 流体圧装置 36 ピストン 38 球体部 40 シール体 40A 上部シール体 40B 下部シール体 42 上部シールリング 44 下部シールリング 50 流体圧装置 52 円錐台状穴 54 円筒状突起 56 コイルバネ 58 弁 60 流体圧装置 62 シリンダ 64 ピストン 66 ピストンロッド 68 台座 70 台座基台 72 球体部 74 Oリング 80 シリンダの他方の端部(シリンダ他方端) 82 ピストンロッド 84 規制部 86 開口
Claims (12)
- 【請求項1】 シリンダと、 シリンダの径より径の小さい球体の少なくとも一部であ
って、最大円周を含む球面を有する球体部を備えて、シ
リンダ内で往復動自在かつ全方位に回動自在であるピス
トンと、 シリンダの一方の端部(以下、シリンダ一方端と言う)
とピストンとの間に導入出される作動流体と、 シリンダとピストンとの間で周方向に介在し、ピストン
と一体で往復動する短円筒状の部材であって、シリンダ
内面に沿って摺動する円筒側面を外側に、球体部の球面
に摺動自在に嵌合する凹状球面を内側にそれぞれ有する
シール体とを備えていることを特徴とする流体圧装置。 - 【請求項2】 端部に支持面を有するピストンロッドを
備えていることを特徴とする請求項1に記載の流体圧装
置。 - 【請求項3】 シール体のシリンダ一方端側、シリンダ
内面、及び、球体部の球面にそれぞれ面接触する、シー
ル体より軟質のシールリングを備えていることを特徴と
する請求項1又は2に記載の流体圧装置。 - 【請求項4】 シールリングをシール体の往復動方向両
側に備えていることを特徴とする請求項3に記載の流体
圧装置。 - 【請求項5】 シリンダと、 シリンダの径と同じ径、又はシリンダの径より僅かに小
さい径を有する球体の少なくとも一部であって、最大円
周を含む球面を有する球体部を備えて、シリンダ内で往
復動自在かつ全方位に回動自在であるピストンと、 シリンダ一方端とピストンとの間に導入出される作動流
体と、 シリンダとピストンとの間で周方向に介在し、球体部の
球面のうちシリンダ一方端側に接触してピストンと一体
で往復動するリング状のシール体であって、シリンダ内
面に沿って摺動する円筒側面を外側に、球体部の球面に
対応する凹状面を内側にそれぞれ有するシール体と、 シール体のシリンダ一方端側に当接してシール体をシリ
ンダの他方の端部(以下、シリンダ他方端と言う)に向
けて付勢する付勢体とを備えていることを特徴とする流
体圧装置。 - 【請求項6】 シール体と付勢体との間に介在し、シー
ル体のシリンダ一方端側、球体部の球面、及び、シリン
ダ内面にそれぞれ面接触するシールリングを備え、 付勢体は、シールリングのシリンダ一方端側に当接して
シールリング及びシール体をシリンダ他方端に向けて付
勢することを特徴とする請求項5に記載の流体圧装置。 - 【請求項7】 シールリングと付勢体との間に介在し、
シールリングを付勢体から保護する保護リングを備え、 付勢体は、保護リングのシリンダ一方端側に当接して保
護リングを介してシールリング及びシール体をシリンダ
他方端に向けて付勢することを特徴とする請求項6に記
載の流体圧装置。 - 【請求項8】 シリンダが有底のシリンダであって、 付勢体は、シリンダ底に配置されたコイルバネであるこ
とを特徴とする請求項5から7のうち何れか1項に記載
の流体圧装置。 - 【請求項9】 シリンダが有底のシリンダであって、 付勢体は、シリンダ底に配置され、ピストンの往復動方
向にジグザグ状に延びたバネ体であることを特徴とする
請求項5から7のうち何れか1項に記載の流体圧装置。 - 【請求項10】 シリンダ他方端とピストンとの間に作
動流体が導入出されることを特徴とする請求項1から9
のうち何れか1項に記載の流体圧装置。 - 【請求項11】 ピストンの回動可能な角度範囲を限定
する限定手段を備えていることを特徴とする請求項1か
ら10のうち何れか1項に記載の流体圧装置。 - 【請求項12】 シリンダが有底のシリンダであって、
限定手段は、 ピストンの底中央に形成された円錐台状穴と、 シリンダ底の中央に、シリンダ一方端に向けて設けら
れ、円錐台状の穴に挿入される円柱状突起又は円筒状突
起とから構成されることを特徴とする請求項11に記載
の流体圧装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10187478A JP2000018212A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 流体圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10187478A JP2000018212A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 流体圧装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000018212A true JP2000018212A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16206787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10187478A Pending JP2000018212A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 流体圧装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000018212A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010025286A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Fujikura Rubber Ltd | ローリングダイヤフラムおよび空気圧シリンダ装置 |
JP2010280369A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-12-16 | Yamaha Motor Hydraulic System Co Ltd | 油圧シリンダ装置およびそれを備えた船推進機 |
JP2015153776A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-24 | 光洋サーモシステム株式会社 | 熱処理装置 |
CN115307043A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-08 | 宁波润洲邦机械有限公司 | 一种无接触式供油装置 |
-
1998
- 1998-07-02 JP JP10187478A patent/JP2000018212A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010025286A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Fujikura Rubber Ltd | ローリングダイヤフラムおよび空気圧シリンダ装置 |
JP2010280369A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-12-16 | Yamaha Motor Hydraulic System Co Ltd | 油圧シリンダ装置およびそれを備えた船推進機 |
US8707854B2 (en) | 2009-05-08 | 2014-04-29 | Yamaha Motor Hydraulic System Kabushiki Kaisha | Hydraulic cylinder device and boat propelling apparatus including the same |
JP2015153776A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-24 | 光洋サーモシステム株式会社 | 熱処理装置 |
CN115307043A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-08 | 宁波润洲邦机械有限公司 | 一种无接触式供油装置 |
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