JP2004011786A

JP2004011786A - ショックアブソーバ

Info

Publication number: JP2004011786A
Application number: JP2002166802A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Harashima; 原島　泰雄; Akiyoshi Horikawa; 堀川　昭芳
Original assignee: Koganei Corp
Current assignee: Koganei Corp
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】シリンダ本体内部からの静的な作動流体の漏洩や発塵物の発生を抑えることのできるショックアブソーバを提供する。
【解決手段】ショックアブソーバ１は、主な構成としてピストンロッド５と、ピストンロッド５を往復動自在に支持するシリンダ本体２と、シリンダ本体２の内部に充填されたオイルＬとを有している。シリンダ本体２の開口部付近には吸着フィルタ２１が設けられており、詳しくはこの吸着フィルタ２１は円筒形状であってその内径がピストンロッド５の外径よりわずかに大きく形成されている。ピストンロッド５がその内径に挿入されている状態において、吸着フィルタ２１が発塵しないように、吸着フィルタ２１とピストンロッド５との間にわずかな隙間を形成している。吸着フィルタ２１は吸着性・吸湿性の高い多孔質体などで構成し、シリンダ本体２内部から漏洩するオイルＬや発塵物を吸着する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧式のショックアブソーバに係り、特にクリーン室に用いられるクリーン度の高いショックアブソーバに関する。食品や医療機器などの、漏洩したオイルが周辺を汚染してはならないような装置のショックアブソーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な油圧式のショックアブソーバの構成としては、粘性流体であるオイルを内部に充填したシリンダ本体を有しており、このシリンダ本体内においてピストンが２室のオイル室を区画し、このピストンに結合するピストンロッドがシリンダ本体の一端より突出してピストンとともに往復動自在に支持されている。ピストンロッドの先端が衝突を受けることにより、ピストンロッドと逆側に位置する一方のオイル室内のオイルがピストンを介して衝撃を受け、そのオイルがピストン又はシリンダ壁内に設けたオリフィスを通過して他方のオイル室へ流入する際の粘性流動により衝撃を吸収するようになっている。
【０００３】
そして従来、このような油圧式のショックアブソーバにおいては、シリンダ本体の開口部とピストンロッドとの間の隙間から内部のオイルが漏洩しないよう、またシリンダ本体内部から押し出されるピストンロッドの周側面にオイルが付着して周囲に飛散させないよう、シリンダ本体開口部の付近に弾性体のロッドパッキンを設け、ピストンロッドの外周に密着摺接してオイルをシールする構成が多くとられていた。
【０００４】
また特開２００１−１６５２２５号公報には、ピストンロッドの先端に取り付ける衝撃吸収部材にシリンダ本体の開口部全体を覆う大きさの塵蓄積室を形成した構成が示されている。これはピストンロッドが衝突を受けてシリンダ本体内部へ押し込まれる際に、それまでピストンロッドの周側面に付着していたオイルがロッドパッキンによってこそぎ落とされても、それらを塵蓄積室が全て受けてシリンダ本体周囲に飛散するのを防ぐ構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのような油圧式のショックアブソーバは衝突吸収時にはシリンダ本体内部にかなり高い油圧が衝撃的に付加されるものであり、またロッドパッキンは強い内圧でピストンロッドの周側面に摺接されていることから、繰り返し衝突吸収動作を行うことによりロッドパッキンは少しずつ疲労・損耗してしまう。その結果、ロッドパッキンやその周辺部からのオイルの静的な漏洩が徐々に生じ、またピストンロッドの周側面に付着する量も増加してしまうという問題があった。
【０００６】
このようにロッドパッキンのシール性には限界があり、漏洩したオイルが下方に滴下したり、またはピストンロッドが往復動する際に飛散して周囲を汚染してしまうことになる。そのためこのような油圧式のショックアブソーバは、例えばクリーン度１０程度の高いクリーン性が要求されるクリーン室では長期間使用することができなかった。
【０００７】
このようなロッドパッキンの疲労・損耗により静的に漏洩するオイルに対し、前記公報に記載の従来のショックアブソーバでも先端部材とシリンダ本体の隙間からほとんど漏洩させてしまい捕集することが困難であった。
【０００８】
本発明の目的は、シリンダ本体内部からの静的な作動流体の漏洩や発塵物の発生を抑えることのできるショックアブソーバを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のショックアブソーバは、ピストンロッドと、ピストンロッドを支持するシリンダ本体と、シリンダ本体の内部に充填された流体とを有するショックアブソーバであって、シリンダ本体の開口部の付近に位置してピストンロッドの周側面に吸着フィルタを設置し、シリンダ本体内部からピストンロッドの周側面に沿って漏洩する流体や発塵物を吸着フィルタにより吸着することを特徴とする。
【００１０】
本発明のショックアブソーバは、吸着フィルタがピストンロッドの周側面に対してわずかな隙間を形成して取り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のショックアブソーバは、吸着フィルタが円筒形状であってその内径がピストンロッドの外径よりわずかに大きく形成されており、ピストンロッドをその内径に挿入した状態において吸着フィルタが発塵しないように吸着フィルタとピストンロッドの間にわずかな隙間を形成していることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態のショックアブソーバの構成を示す軸方向断面図である。なお以下において、説明の便宜上、図中における左側を前方と、右側を後方と称する。
【００１３】
図１に示すようにショックアブソーバ１は、シリンダ本体２内に設けられたオイル室３内に環状のピストンリング４が軸方向に摺動自在に設けられており、このピストンリング４がオイル室３内を前方の第１オイル室３ａと後方の第２オイル室３ｂとに区画している。このピストンリング４は、ピストンロッド５の一端に形成された第１ピストン６とその後方に取り付けられた第２ピストン７との間の溝に嵌め込まれ、この溝の範囲内において軸方向に往復動自在となっている。ピストンリング４の内径は十分に大きく、ピストンロッド５はその外周とピストンリング４の内周との間に十分な隙間を開けて挿入されている。ピストンロッド５はシリンダ本体２の一端に設けられたストッパホルダ８に支持されており、シリンダ本体２内に進退移動自在となっている。第２オイル室３ｂ内にはスプリング９が収容されており、このスプリング９は常に第２ピストン７を介してピストンロッド５をシリンダ本体２から突出させる向きに付勢している。
【００１４】
第１オイル室３ａの前方にはスリーブ１０が嵌め込まれ、その内部には円筒形状のアキュムレータ室１１が形成されており、このアキュムレータ室１１はスリーブ１０の後端面に設けた連通孔１２を介して第１オイル室３ａと連通している。アキュムレータ室１１内には、外圧によって体積が弾力的に収縮可能なブラダ型のアキュムレータ１３が収容されている。またアキュムレータ室１１より前方のスリーブ１０外周にはシリンダ本体２の内周に圧接してシールを行うためのＯリング１４がはめ込まれ、さらにその前方のスリーブ１０内周にはピストンロッド５の外周に摺接するロッドパッキン１５がはめ込まれている。
【００１５】
またシリンダ本体２の後方側端面にはオイル供給口１６が設けられており、ここから例えばオイルなどの非圧縮性の流体（以下、オイルＬという）や、空気などの圧縮性流体が充填されてオイル室３およびアキュムレータ室１１を満たし、さらにＯリング１７と共に小ねじ１８を取り付けてオイル供給口１６が塞がれている。またシリンダ本体２の周側面にはねじ山１９が形成されており、このねじ山１９にはショックアブソーバ１全体をブラケットなどに固定するためのナット２０が取り付け可能となっている。
【００１６】
そして本実施の形態のショックアブソーバ１においては、ポリエチレン製のスポンジを材質とする吸着フィルタ２１が、スリーブ１０とストッパホルダ８の間の位置でピストンロッド５の外周に設けられている。この吸着フィルタ２１は円筒形状に形成されており、その全体はスペーサ２２を介してシリンダ本体２内に保持されている。また吸着フィルタ２１の内径はピストンロッド５の外径より数ミリ程度小さい寸法に形成されており、ピストンロッド５をしまり嵌めで挿入している状態ではその内圧により周側面に対して強く圧接するようになっている。
【００１７】
ここでこの吸着フィルタ２１の材質について、上記のポリエチレン製のスポンジは一例でありそれに限定されるものではないが、他の材質を用いる場合でも他のポリマー製のスポンジのように吸着性、吸湿性の高い多孔質で構成されているのが望ましい。
【００１８】
次に本実施の形態のショックアブソーバ１の動作について説明する。まずピストンロッド５先端に何ら押圧力が付加されていない通常の状態では、スプリング９のばね力が第２ピストン７を介してピストンロッド５をシリンダ本体２から突出させる方向（前方）へ押し出し、その結果ピストンロッド５は図１に示すような第１ピストン６とスリーブ１０が面接触する前進限位置に位置される。
【００１９】
そしてピストンロッド５の先端が衝撃を受けてスプリング９のばね力に抗してシリンダ本体２内部に引き込む際には、同時に第１ピストン６がピストンリング４に面接触して後方に押圧し、それにより後方の第２オイル室３ｂ内のオイルＬには高い圧力が付加されるようになる。このように高圧となった非圧縮性のオイルＬは、ピストンリング４と第２ピストン７との間の隙間およびピストンロッド５とピストンリング４との間の隙間を介して、第１ピストン６とピストンリング４との間の微小隙間に浸透し、その結果高圧力のオイルＬが第１ピストン６とピストンリング４との接触面を離間させて隙間を開けることになる。すなわち第２ピストン７とピストンリング４との軸方向の隙間、ピストンロッド５とピストンリング４との径方向の隙間および第１ピストン６とピストンリング４との軸方向の隙間（図１では不図示）を介して第２オイル室３ｂから第１オイル室３ａへのオイルＬの連通流路Ｐが形成されることになり、第２オイル室３ｂから第１オイル室３ａへオイルＬが流出するようになる。
【００２０】
これにより第１オイル室３ａ内の容量が減少するとともに第２オイル室３ｂ内の容量が増加するため、ピストンリング４が後退移動しピストンロッド５がシリンダ本体２内部に引き込まれる。ここで第２オイル室３ｂから第１オイル室３ａへと通じる前記オイル連通流路Ｐは十分に狭くかつ長い流路に形成されているため、オイルＬが通過する際にはオリフィスとして機能し、粘性を有するオイルＬの通過に抵抗を与えるよう作用する。
【００２１】
そしてさらにピストンロッド５が押圧され続けて第１オイル室３ａ内の圧力が上昇することで、第１オイル室３ａ内のオイルＬがスリーブ１０の連通孔１２を介してアキュムレータ室１１に流入し、アキュムレータ１３の体積を押圧収縮させるようになる。これによりピストンロッド５がオイル室３内のオイルＬに与えた圧力は、アキュムレータ１３の体積収縮により吸収されることになる。
【００２２】
以上のようにしてショックアブソーバ１は、オイルＬがオイル連通流路Ｐを通過する際に生じる抵抗作用と、アキュムレータ１３の体積収縮によるオイル圧力の吸収作用によりピストンロッド５が受ける衝撃力を減衰吸収するよう動作する。
【００２３】
そしてこのようにショックアブソーバ１の衝撃吸収動作時には、オイル室３内にかなり高い衝撃圧力が付加されることから、摺接関係にあるピストンロッド５とスリーブ１０との間の隙間においてオイルＬが浸透しやすくなっており、そこから開口部のストッパホルダ８よりオイルＬが漏洩するのを防ぐためにロッドパッキン１５がピストンロッド５の周側面に圧接してシールを行っている。
【００２４】
本実施の形態のショックアブソーバ１においては、ロッドパッキン１５のさらに前方位置においてピストンロッド５との間にわずかな隙間を形成している吸着フィルタ２１を備えていることにより、ロッドパッキン１５では捕集しきれずに漏洩してしまう微量のオイルＬや発塵物までも非常に高い捕集率で吸着できるようになっている。これにより本実施の形態のショックアブソーバ１は、衝撃吸収動作を長期間繰り返し行った場合でも、微量レベルでのオイルＬの漏洩や発塵物を抑えることができ、クリーン度を大幅に向上できたものとなっている。
【００２５】
また吸着フィルタ２１はオイルＬを吸着できるとともに微細な塵をも吸着することができるため、ショックアブソーバ１をクリーンルーム内で使用した場合にはシリンダ本体２およびピストンロッド５から生じる発塵物を積極的に捕集して周囲環境の汚染を防ぐ効果もある。
【００２６】
また吸着フィルタ２１は一体の円筒形状に形成されることに限られず、例えば周方向に分割した扇形状に形成されてもよい。しかしその場合でもピストンロッド５の周側面に対し全周に渡って設置すべきである。また吸着フィルタ２１は軸方向に長く形成するほど吸着面積を広く確保することができ、より確実に多くのオイルＬを吸着することができる。
【００２７】
また、ロッドパッキン１５の破損によるオイルＬの漏洩などの大量のオイル漏れも、吸着フィルタ２１に吸着でき、周囲を汚染することがない。
【００２８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、ピストンロッドは直接その先端で衝撃を受けていたが、ピストンロッドの損傷や発塵を防ぐためにも、例えば図２に示すようにピストンロッド２５の先端に結合溝２５ａを形成し、ゴム製の衝撃吸収キャップ２６をその結合溝２５ａに係合するよう設けてもよい。
【００２９】
また適用するショックアブソーバも、前述したように第１オイル室と第２オイル室の間を連通するオリフィスを１つだけ設けたシングルオリフィスタイプに限定されるものではなく、複数種のオリフィスを設けたマルチオリフィスタイプのものに適用することも可能である。
【００３０】
また流体はオイルに限ることはない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、ピストンロッドとの間にわずかな隙間を形成している吸着フィルタにより静的に漏洩してくる微量のオイルまでも非常に高い捕集率で吸着できるため、油圧式のショックアブソーバを長期的に使用する場合でも高いクリーン度を維持することができる。
【００３２】
また、ピストンロッドと吸着フィルタの間の隙間はわずかであるので、潤滑用のオイルまで吸着することはない。
【００３３】
本発明によれば、吸着フィルタとピストンロッドの周側面にわずかな隙間を設けることで、漏洩したオイルや発塵物の、より確実な吸着が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である吸着フィルタを設けたショックアブソーバの構成を示す軸方向断面図である。
【図２】衝撃吸収キャップを設けたピストンロッド先端部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１　　　　ショックアブソーバ
２　　　　シリンダ本体
３　　　　オイル室
３ａ　　　第１オイル室
３ｂ　　　第２オイル室
４　　　　ピストンリング
５　　　　ピストンロッド
６　　　　第１ピストン
７　　　　第２ピストン
８　　　　ストッパホルダ
９　　　　スプリング
１０　　　スリーブ
１１　　　アキュムレータ室
１２　　　連通孔
１３　　　アキュムレータ
１４　　　Ｏリング
１５　　　ロッドパッキン
１６　　　オイル供給口
１７　　　Ｏリング
１８　　　小ねじ
１９　　　ねじ山
２０　　　ナット
２１　　　吸着フィルタ
２２　　　スペーサ
２５　　　ピストンロッド
２５ａ　　結合溝
２６　　　衝撃吸収キャップ
Ｌ　　　　オイル
Ｐ　　　　オイル連通流路

Claims

ピストンロッドと、前記ピストンロッドを外部に突出させて往復動自在に支持するシリンダ本体と、前記ピストンロッドが受ける衝撃を吸収するよう前記シリンダ本体の内部に充填された流体とを有するショックアブソーバであって、
前記シリンダ本体の開口部の付近に位置して前記ピストンロッドの周側面に吸着フィルタを有し、
前記シリンダ本体内部から前記ピストンロッドの周側面に沿って漏洩する前記流体や発塵物を前記吸着フィルタにより吸着することを特徴とするショックアブソーバ。
請求項１記載のショックアブソーバにおいて、前記吸着フィルタは円筒形状であり、その内径が前記ピストンロッドの外径よりわずかに大きく形成され、前記ピストンロッドと前記吸着フィルタの間にわずかな隙間を形成していることを特徴とするショックアブソーバ。