JP2001065690A - ピストン構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】頻繁にピストンが作動する場合、ピストンがシ
リンダ内で傾き、ピストンの角部が噛み込んでしまい動
作不良を招く恐れがあった。また、噛み込み現象が生じ
た場合には、ピストンが損傷してしまい再使用できずに
交換を強いられる場合があった。 【解決手段】シール部材４ａ、４ｂをロッド３の軸方向
に互いにずらして配置したため、シリンダ内で傾くこと
はなく、噛み込みを生じない。よって、常温もしくは高
温時に比べ作動流体の粘度が高くなる低温時のように、
ピストン２全体に圧力が伝達されにくくなる場合、ある
いは、ピストン２を頻繁に動作させる場合においても、
ピストン２の動作が円滑に作動し、安定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、特にピストン型ア
キュムレータに使用されるピストンの構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】シリンダ内にロッドおよびピストンを収
納してなるピストン装置は、例えば図２に示すようにク
ラッチ用アキュムレータに使用される。当該ピストン装
置は、シリンダ１とピストン２間およびロッド３とピス
トン２間をシールするために、ピストン２の外周面２２
および内周面２３にシール溝５ａ、５ｂを設けてシール
部材４ａ、４ｂを嵌合させており、シリンダ内のロッド
３上をピストン２がシール部材４ａ、４ｂを介してロッ
ド３の軸方向に摺動するようになっている。

【０００３】図２（ａ）に示すように従来のピストン装
置では、ピストン２に嵌合されるシール部材４ａ、４ｂ
が、ロッド３の軸方向と垂直なる方向に一直線上に配置
されている。このように構成されたピストン構造におい
て、例えば、図２（ａ）に示すように圧力Ｐを与えた場
合、シリンダ内周面１１とシール部材４ａのシール外周
面４１が接触し、またロッド３の表面部３１とシール部
材４ｂのシール内周面４２が接触しており、シール部材
４ａ、４ｂが接触した状態で、ピストン２全体が矢印方
向に移動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ピストン装置をクラッチ用アキュムレータに適用する
と、シリンダ１の中心にはロッド３が存在するため、圧
力ポート７は必然的にシリンダ１の中心からずれた位置
に設けなければならなくなり、圧力ポート７から作動流
体９を介してピストン２に圧力Ｐが与えられると、ピス
トン２の圧力分布は不均一となる。特にピストン２に圧
力を伝達する作動流体９は、低温時において、常温、高
温時に比べその流体粘度が大きくなり、ピストン全体に
圧力伝達されにくく、圧力分布が不均一となる現象は顕
著となる。さらに、ピストン２には、シール部材４ａお
よびシール部材４ｂがロッド３の軸方向と垂直なる方向
に一直線上に配置されており、シリンダ内周面１１とピ
ストン外周面２２間および表面部３１とピストン内周面
２３間に隙間が存在する。

【０００５】その結果、圧力Ｐによりピストン２が摺動
すると、図２（ｂ）に示すように、ピストン２がシリン
ダ１内で傾き、ピストン２の角部２４が噛み込んでしま
い動作不良を招く恐れがあり、特に圧力変動が激しい場
合に動作不良が発生しやすくなる傾向があった。また、
噛み込み現象が生じた場合には、ピストン２が損傷して
しまい再使用できずに交換を強いられる場合があった。
この噛み込み現象を防止するために、従来では隙間を可
能な限り小さく加工して対処していたが、小さく加工す
るにつれ高度な加工精度が要求されるため、加工コスト
が高くなる欠点があった。

【０００６】本発明は、この問題を解決するものであ
り、シリンダ内でピストンが噛み込むことがなく、スム
ーズに動作するピストン装置を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決する手段】即ち、この発明は、上記課題を
解決するために、シリンダ内に収納されたピストンの中
央部に、ロッドが挿通する挿通孔を穿設した環状のピス
トンであって、該ピストンは外周面および内周面を有
し、前記ロッドの軸方向に摺動可能なピストン構造にお
いて、前記ピストンの外周面には、ピストンとシリンダ
間をシールするシール部材４ａを設け、前記ピストンの
内周面にはピストンとロッド間をシールするシール部材
４ｂを設け、前記シール部材４ａ、４ｂの位置をロッド
の軸方向に互いにずらして配置することを特徴としてい
る。

【０００８】また、前記ピストンの角部を欠落させたこ
とを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明によるピストン構造によれば、シール部
材４ａ、４ｂをロッドの軸方向に互いにずらして配置し
たため、ピストンが傾きかけても、シール部材４ａ、４
ｂがピストンの傾く挙動を抑制するため、ピストンの動
作が安定し、ピストンの噛み込みを生じない。

【００１０】さらに、ピストンの角部を欠落させた場
合、例えば、ピストンとシリンダ間、またはピストンと
ロッド間の隙間を微小とした場合、予期せぬ製作誤差な
どによる、わずかなピストンの傾きが生じても、角部が
シリンダ内周面あるいは、ロッドの表面部と接触しなく
なるため、噛み込み防止に有効である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明を詳細
に説明する。図１（ａ）は、本発明のピストン構造をク
ラッチ用アキュムレータに適用した断面図であり、シリ
ンダ１内にロッド３およびピストン２が収納され、作動
流体９で満たされている。

【００１２】ピストン２は、円柱形状であり、その中心
には、ロッド３が挿通可能となるように挿通孔２１が穿
設されている。シリンダ１の内周面１１と対面するピス
トン外周面２２およびロッド３の表面部３１と対面する
ピストン内周面２３には、シール部材４ａ、４ｂが嵌合
可能となるように、それぞれシール溝５ａ、５ｂが設け
られている。また、ピストン２の角部２４には適度なＲ
が付けられている。

【００１３】前記シール溝５ａにはシール部材４ａが収
納され、該シール部材４ａは、ピストン外周面２２とシ
リンダ内周面１１とのシールを行い、また前記シール溝
５ｂにはシール部材４ｂが収納され、該シール部材４ｂ
は、ピストン内周面２３とロッドの表面部３１とのシー
ルを行う。

【００１４】また、シール溝５ａ、５ｂは、シール部材
４ａ、４ｂのシール面が同一面上に存在しないように、
ロッドの軸方向にずらして設けられる。ずらし量は、シ
ール部材４ａ、４ｂのシール面が同一面上になければ本
発明の効果は得られるが、シール溝５ａ、５ｂのロッド
の軸方向幅をＧとすると、Ｇ／２以上とすることが好ま
しい。ただし、ずらし量を確保するために、ピストン２
をロッドの軸方向に大きくすると、ピストン装置全体が
大型化してしまう恐れがあるため、適当に決定すること
が必要である。

【００１５】ピストン２は、圧力ポート７から圧力が導
入されると作動流体９を介して圧力を受ける。例えば、
ピストンが受けた圧力により、Ａ方向に回転しようとす
ると、図１（ａ）に示す上側のシール部材４ａがシリン
ダ内周面１１に圧接し、図１（ａ）に示す下側のシール
部材４ｂがロッド３の表面部３１に圧接することによ
り、シリンダ内周面１１および表面部３１からＡ方向へ
の回転を抑えようとする反発力が得られて、ピストン２
の傾きを抑えることができるため、安定性が保たれる。
同様にＢ方向に回転しようとする場合には、図１（ａ）
に示す下側のシール部材４ａと図１（ａ）に示す上側の
シール部材４ｂとが、それぞれシリンダ内周面１１、表
面部３１に圧接することにより、シリンダ内周面１１お
よび表面部３１からＢ方向への回転を抑えようとする反
発力が得られて、ピストン２の傾きを抑えることがで
き、安定性が保たれる。

【００１６】また、たとえ予期せぬわずかなピストンの
傾きが発生したとしても、ピストンの角部を欠落させて
いるため、噛み込むことはない。

【００１７】圧力を受け安定性を保ったピストン２は、
シール部材４ａがシリンダ内周面１１を摺動し、シール
部材４ｂがロッド３の表面部３１を摺動することによ
り、クラッチ６側に移動し、ばね構造体、例えばスプリ
ングワッシャ８に当接する。さらに圧力が加圧されつづ
けるとピストン２は、スプリングワッシャ８を圧接し、
クラッチ６を押圧する。（図１（ｂ））

【００１８】圧力ポート７からの圧力を減圧すると、ス
プリングワッシャ８の復元力によりピストン２は、圧力
ポート７側に安定性を保ちつつ戻される。

【００１９】以上本発明の一実施例につき説明したが、
これに限定されず種々変更可能である。たとえば、シー
ル部材４ａ、４ｂの断面形状は、ほぼ円形のＯリングを
実施例に挙げているが、これに限定されるわけではな
く、断面略Ｘ字状、Ｙ字状や、リップのついたものでも
良い。またピストン２の角部２４を欠落させる方法とし
ては、Ｒを付ける方法、または、面取りなどが考えら
れ、特に限定しない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明した通りの本発明のピストン構
造によれば、シール部材４ａ、４ｂをロッドの軸方向に
互いにずらして配置したため、シリンダ内で傾くことは
なく、噛み込みを生じない。よって、常温もしくは高温
時に比べ作動流体の粘度が高くなる低温時のように、ピ
ストン全体に圧力が伝達されにくくなる場合、あるい
は、ピストンを頻繁に動作させる場合において、ピスト
ンの動作が円滑で安定する。

【００２１】また、噛み込みによるピストンの損傷を防
止できるため、ピストンの耐久性能が向上し、特に軟金
属で製作されている場合に有効である。

【００２２】さらに、ピストンの角部を欠落させ、わず
かなピストンの傾きが生じても、噛み込み防止効果が得
られるため、ピストンとシリンダ間、あるいはピストン
とロッド間との隙間における高度な加工精度が不要とな
り、加工コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のピストン構造をアキュムレータに適用
した断面図である。

【図２】従来のピストン構造をアキュムレータに適用し
た断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストン ３ ロッド ４ａ、４ｂ シール部材 ５ａ、５ｂ シール溝 ６ クラッチ ７ 圧力ポート ８ スプリングワッシャ ９ 作動流体 １１ シリンダ内周面 ２１ 挿通孔 ２２ ピストン外周面 ２３ ピストン内周面 ２４ 角部 ３１ 表面部 ４１ シール外周面 ４２ シール内周面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ１内に収納されたピストンの中
   央部に、ロッド３が挿通する挿通孔２１を穿設した環状
   のピストン２であって、該ピストン２は外周面２２およ
   び内周面２３を有し、前記ロッド３の軸方向に摺動可能
   なピストン構造において、前記ピストンの外周面２２に
   は、ピストン２とシリンダ１間をシールするシール部材
   ４ａを設け、前記ピストンの内周面２３にはピストン２
   とロッド３間をシールするシール部材４ｂを設け、前記
   シール部材４ａ、４ｂの位置をロッドの軸方向に互いに
   ずらして配置することを特徴とするピストン構造。
2. 【請求項２】 前記ピストンの角部２４を欠落させたこ
   とを特徴とする請求項１に記載のピストン構造。