JP2005291470A - ガスクッション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、高い初期荷重を維持しつつ小型化できるガスクッション装置を提供する。
【解決手段】ガスクッション装置１０は、圧縮された窒素が封入された気室３４を備えたシリンダ３０と、シリンダ３０の内部に挿入され、シリンダ３０に対して軸線方向に移動可能なロッド４０と、シリンダ３０とロッド４０との摺動部分をシールするシール部５０とを備える。シール部５０は、シリンダ３０の内周面に形成された高圧シール収容溝６１と、高圧シール収容溝６１に収容されかつロッド４０に密接する高圧シール６２と、シリンダ３０の内周面に設けられロッド４０を支持する軸受部７０とを備える。軸受部７０は、シリンダ３０の内周面において、高圧シール収容溝６１を挟んでロッド４０の軸線方向に沿う両側近傍にそれぞれ設けられる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えばガス封入式ダイスプリングなどのように、内部に高圧ガスが封入されるガスクッション装置に関する。

プレス装置において、素板を絞り加工する場合などに、ダイスプリングが用いられている。ダイスプリングには、ガスクッション装置が用いられている（例えば、特許文献1参照。）。

ガスクッション装置は、内部に高圧ガスが封入される気室を備えるシリンダと、シリンダの内部に挿入され軸線方向に移動可能なロッドと、気室内のガス漏れを抑制する軸封アッセンブリとを備えている。軸封アッセンブリは、潤滑油などの液が収容される液室と、第１のシール部と、第２のシール部と、ダストシールと、バックアップシールと、ベアリングとを備えている。

液室は、シリンダの内周面に形成されている。第１のシール部は、液室とシリンダの開口端との間に設けられている。第２のシール部は、液室と気室との間に設けられている。ダストシールは、第１のシール部とシリンダの開口端との間に設けられている。バックアップシールは、第２のシール部と気室との間に設けられている。ベアリングは、液室と第２のシール部との間に設けられている。

液室の液は、気室内のガスがロッドの移動に伴ってシリンダの開口端の方向へ漏れることを抑制するとともにロッドの摺動部分を潤滑する。第１のシール部は、液室内の液がシリンダの開口端の方向へ漏れることを抑制している。第２のシール部は、液室内の液が気室内に漏れることを抑制している。

また、第１のシール部は、ロッドとの摺動部分に液を含むことにより、液室を通過したガスがシリンダ外へ漏れることを抑制している。
特許第３３０２７０８号公報

近年、ガスクッション装置は、高い初期荷重を維持しつつ小型化が望まれている。しかし、ガスクッション装置を小型化するためにロッドを細くすると、気室内のガス封入圧力を高く設定しなければならない。なお、初期荷重とは、ロッドが気室内に向かって動き出す瞬間にロッドに加えられる荷重である。

また、ガスクッション装置は、プレスされる部品に対して、若干傾いた状態で取り付けられることがある。ガスクッション装置が傾いて取り付けられると、シリンダとロッドとの間に曲げ荷重が発生することによって、気室内のガスは、外部へ漏れる。このガス漏れは、気室内のガス封入圧力を高く設定するとより多くなると考えられる。ガスクッション装置は、ガスが漏れることによって、初期荷重が低減していく。

特許文献１に開示されているガスクッション装置では、小型化に伴いガス封入圧力をより高く設定すると、より多くのガスが液室を通過し第１のシール部に到達することが考えられる。

第１のシール部は、ロッドとの摺動部分に液を含むことよってガス漏れも抑制するが、そもそも液室内の液漏れを抑制することを目的としているため、ガス封入圧力をより高く設定すると、ガスが第１のシール部とダストシールとを通過して外部へ漏れることが考えられる。

したがって、本発明の目的は、高い初期荷重を維持しつつ小型化できるガスクッション装置を提供することにある。

本発明のガスクッション装置は、圧縮されたガスが封入される気室を内部に備えたシリンダと、シリンダの内部に挿入され、該シリンダに対して軸線方向に移動可能なロッドであって内端が気室内に位置し外端がシリンダの開口端から伸び出るロッドと、シリンダとロッドとの摺動部分をシールするシール部とを備える。シール部は、シリンダの内周面に形成される高圧シール収容溝と、高圧シール収容溝に収容されかつロッドの外周面に密接し、気室内のガスがシリンダから漏れることを抑制する高圧シールと、シリンダの内周面に設けられロッドを支持する軸受部であって高圧シール収容溝を挟んでロッドの軸線方向に沿う両側近傍にそれぞれ設けられる軸受部とを備える。

ガスクッション装置は、このような構造によって、高圧シールの近傍でのロッドの傾きおよび径方向への移動が抑えられるので、気室内のガス封入圧力を高く設定してもガスが漏れることが抑制される。

本発明の好ましい形態では、ガス漏れを一層抑制してガスクッション装置を小型化するために、高圧シールをウレタン製とする。

本発明の好ましい形態では、ガスクッション装置の耐久性を向上するために、シール部が、該シール部およびシリンダとロッドとの摺動部分の潤滑を行う潤滑部を備える。潤滑部は、高圧シール収容溝とシリンダの開口端との間のシリンダの内周面に形成されるグリース収容室と、グリース収容室に収容されるグリースとを備える。

本発明の好ましい形態では、グリース漏れを抑制し、ガスクッション装置の耐久性を向上するために、シール部が、グリース漏れ抑制部を備える。グリース漏れ抑制部は、グリース収容室とシリンダの開口端との間のシリンダの内周面に形成されるグリース漏れ抑制溝と、グリース漏れ抑制溝に収容されかつロッドの外周面に密接しグリースがシリンダから漏れることを抑制するグリース漏れ抑制シールとを備える。グリース漏れ抑制部は、グリースがシリンダから漏れることを抑制する。

本発明の好ましい形態では、シール部およびシリンダとロッドとの摺動部分へのダストの侵入を抑制するために、シール部がダストシール部を備える。ダストシール部は、グリース漏れ抑制溝とシリンダの開口端との間のシリンダの内周面に形成されるダストシール収容溝と、ダストシール収容溝に収容されかつロッドの外周面に密接しダストの侵入を抑制するダストシールとを備える。

本発明に係るガスクッション装置によれば、気室内のガス封入圧力を高く設定しても、ガスがシリンダから漏れることが抑えられる。このため、ガスクッション装置は、高い初期荷重を維持しつつ小型化することができる。

本発明の一実施形態に係るガスクッション装置について、図１から図７を参照して説明する。図１は、ガスクッション装置１０が用いられるプレス装置２０を示している。プレス装置２０は、素板２１に絞り加工を施す機能を有している。プレス装置２０は、ダイス２２と、ポンチ２３と、素板２１にしわが形成されることを防止するしわ押え部２４と、ガスクッション装置１０などを備えている。

ガスクッション装置１０は、図２に示すように、シリンダ３０と、ロッド４０と、シール部５０とを備えている。

シリンダ３０は、内部にロッド４０が挿入されて移動可能な中空部３１を備える中空形状である。シリンダ３０は、一端側に閉塞端３２を備え、他端側に開口端３３を備えている。シリンダ３０は、内部に気室３４を備えている。気室３４は、シリンダ３０の中空部３１において、閉塞端３２側に形成されている。気室３４は、開口端３３側の中空部３１よりもシリンダ３０を横切る方向に広く形成されている。気室３４の開口部３４ａの周囲には、ストッパ壁部３５が設けられている。

ロッド４０は、シリンダ３０の中空部３１に軸線方向に移動可能に収容されている。ロッド４０の内端部４１は、気室３４内に伸びている。ロッド４０の外端部４２は、シリンダ３０の開口端３３から外側へ伸び出ている。

ロッド４０の内端部４１は、外周面から外側へ広がるフランジ部４３を備えている。ロッド４０がシリンダ３０から伸び出る方向に所定量移動すると、フランジ部４３は、気室３４のストッパ壁部３５に当接する。このため、ロッド４０の伸び側ストロークエンドが規制される。

気室３４内には、不活性ガスが封入されている。不活性ガスの一例は、窒素である。ガスの封入圧力は、ガスクッション装置１０に要求される反力に応じて決定される。本実施形態では、ガスの封入圧力は、例えば１５ＭＰａ以上である。気室３４内のガスの圧力は、ロッド４０をシリンダ３０から押し出す方向に作用している。

シール部５０は、図３に示すように、ガスシール部６０と、軸受部７０と、潤滑部８０と、グリース漏れ抑制部９０と、ダストシール部１００とを備えている。

ガスシール部６０は、気室３４内のガスがシリンダ３０から漏れることを抑制する機能を有している。ガスシール部６０は、高圧シール収容溝６１と、高圧シール６２とを備えている。高圧シール収容溝６１は、気室３４近傍のシリンダ３０の内周面に環状に形成されている。

高圧シール６２は、図４に示すように、内周面がロッド４０の外周面に密接する環状をなしており、高圧シール収容溝６１に収容されている。高圧シール６２は、熱可塑性のウレタンから一体成形されている。

高圧シール６２は、ガスリップ部６３と、切欠部６４と、ガス傾斜部６５とを備えている。ガスリップ部６３は、高圧シール６２の内周面において、例えばロッド４０の軸線方向に沿う中心近傍から気室３４側の一端まで全周にわたって形成されている。ガスリップ部６３は、ロッド４０の外周面に密接している。

切欠部６４は、高圧シール６２の気室３４側に向いている側面６６が、シリンダ３０の開口端３３側に向かって切り欠かれることによって形成されている。切欠部６４の断面形状は、例えば略Ｖ字状である。切欠部６４は、全周にわたっている。このため、ガスリップ部６３は、切欠部６４によって、高圧シール６２の外側に向かってたわむことができる。つまり、切欠部６４は、変形代としての機能を有している。

ガス傾斜部６５は、高圧シール６２の内周面において、ガスリップ部６３からシリンダ３０の開口端３３側の一端までの範囲で、高圧シール６２の外側に向かってなだらかに略円弧状に傾斜して形成されている。ガス傾斜部６５とロッド４０の外周面との間には、隙間が形成されている。隙間は、ガスリップ部６３に向かうにつれてなだらかに狭まる形状である。

高圧シール６２の幅は、高圧シール収容溝６１の幅よりも広く形成されている。このため、ガスリップ部６３は、ロッド４０の外周面に突き当たってたわむことにより、ロッド４０の外周面に向かって付勢されている。このため、ガスリップ部６３は、ロッド４０がシリンダ３０に対して傾いたり、径方向に移動するとロッド４０との隙間を埋めるように追従する。また、高圧シール６２は、気室３４側からガスの圧力が作用すると、切欠部６４が押し広げられることによって、ガスリップ部６３がより一層、ロッド４０の外周面に付勢される。

なお、高圧シール６２の幅と、切欠部６４およびガスリップ部６３の形状は、ロッド４０の移動中にロッド４０とガスリップ部６３との摺動部分からガスが漏れないように、ガスの封入圧力に応じて決定されている。図４において、シリンダ３０の内周面とロッド４０の外周面との隙間を広く誇張して描いたが、実際は狭いものである。

軸受部７０は、図３に示すように、シリンダ３０の内周面において、ガスシール部６０を挟んで両側に、かつガスシール部６０の近傍にそれぞれ一つずつ設けられている。それぞれ軸受部７０は、ベアリング収容溝７１と、ベアリング７２とを備えている。ベアリング収容溝７１は、シリンダ３０の内周面の全周にわたって形成されている。

ベアリング７２は、ベアリング収容溝７１に収容されており、内周面がロッド４０の外周面に摺接している。それぞれベアリング７２は、ロッド４０が軸線方向に円滑に移動できるようにロッド４０を支持している。また、それぞれベアリング７２は、ガスシール部６０を挟んでそれぞれ両側でロッド４０を支持することによって、ロッド４０がガスシール部６０近傍で径方向に動いたり、傾いたりすることを抑制している。

ベアリング７２の材質は、軸受に適した樹脂、または金属でもよい。または、金属製ベアリングの内周面に、耐摩耗・低摩擦樹脂をコーティングしたものであってもよい。

潤滑部８０は、シリンダ３０およびシール部５０とロッド４０との摺動部分を潤滑する機能を有している。潤滑部８０は、図３に示すように、グリース収容室８１と、グリース８２とを備えている。グリース収容室８１は、シリンダ３０の内周面において、シリンダ３０の開口端３３と該開口端３３側のベアリング収容溝７１と間に、全周にわたって形成されており、ロッド４０に向かって開口している。

グリース８２は、グリース収容室８１に収容されている。グリース８２の封入圧力は、大気圧と略同じである。グリース収容室８１を通ったロッド４０の外周面に付着したグリース８２は、シリンダ３０およびシール部５０とロッド４０との摺動部分を潤滑する。

グリース漏れ抑制部９０は、グリース８２がシリンダ３０から外部へ漏れることを抑制する機能を有している。グリース漏れ抑制部９０は、図３に示すように、グリース漏れ抑制溝９１と、グリース漏れ抑制シールとしてのステップシール９２とを備えている。グリース漏れ抑制溝９１は、シリンダ３０の内周面において、シリンダ３０の開口端３３とグリース収容室８１との間に全周にわたって形成されている。

ステップシール９２は、図５に示すように、ステップシール本体９３と、Ｏリング９４とを備えている。ステップシール本体９３の材質は、密封性を考慮して熱硬化性のウレタンが用いられている。ステップシール本体９３は、ロッド４０の外周面に密接する環状であって、グリース漏れ抑制溝９１に収容されている。なお、ステップシール本体９３の材質は、熱可塑性のウレタンに限定されるものではない。

ステップシール本体９３は、ステップリップ部９５と、ステップ傾斜部９６とを備えている。ステップリップ部９５は、ステップシール本体９３の内周面において、例えばロッド４０の軸線方向の中心近傍が全周にわたってロッド４０に向かって突出することによって形成されており、ロッド４０の外周面と密接している。ステップリップ部９５とロッド４０の外周面との密接面積は、摺動抵抗を少なくするために、小さく抑えられた形状となっている。

ステップ傾斜部９６は、ステップシール本体９３の内周面において、ステップリップ部９５からシリンダ３０の開口端３３側の一端までの範囲が、ステップシール本体９３の外側に向かうテーパ状をなすことによって形成されている。ステップ傾斜部９６とロッド４０の外周面との間には、隙間が設けられている。該隙間は、ステップリップ部９５に向かうにつれてテーパ状に狭くなっている。また、ステップシール本体９３の内周面において、ステップリップ部９５から気室３４側の一端まで範囲は、ロッド４０の外周面との間に隙間が設けられている。

Ｏリング９４は、グリース漏れ抑制溝９１の内部において、ステップシール本体９３の外周面とグリース漏れ抑制溝９１の壁面との間に圧入されている。このため、ステップシール本体９３は、Ｏリング９４によってロッド４０側に付勢されており、ロッド４０の傾きや径方向への移動に追従することができる。図５において、シリンダ３０の内周面とロッド４０の外周面との隙間を広く誇張して描いたが、実際は狭いものである。

ダストシール部１００は、シリンダ３０およびシール部５０とロッド４０との摺動部分に外部からダスト１０１が侵入することを抑制するとともに、グリース漏れ抑制部９０を通過したグリース８２の微小な漏れがシリンダ３０外部へ漏れることを抑制する機能を有している。

ダストシール部１００は、図３に示すように、ダストシール収容溝１０２と、ダストシール１０３とを備えている。ダストシール収容溝１０２は、シリンダ３０の内周面において、グリース漏れ抑制溝９１とシリンダ３０の開口端３３との間に全周にわたって形成されている。

ダストシール１０３は、図６に示すように、ダストシール本体１０４と、Ｏリング１０５とを備えている。ダストシール本体１０４は、ロッド４０の外周面に密接する環状に形成されており、ダストシール収容溝１０２に収容されている。ダストシール本体１０４の材質は、ロッド４０の外周面との摩擦を低減するために、熱可塑性のプラスチックが用いられている。なお、ダストシール本体１０４の材質は、熱可塑性のプラスチックだけに限定されるものではなく、ロッド４０との摩擦を低減できる材質であればよい。

ダストシール本体１０４は、ダストリップ部１０６を備えている。ダストリップ部１０６は、ダストシール本体１０４の内周面において、例えばロッド４０の軸線方向の中心近傍からシリンダ３０の開口端３３側の一端までの範囲がロッド４０の外周面に密接するまで突出することによって形成されている。ダストシール本体１０４の内周面において、ダストリップ部１０６から気室３４側の一端までの範囲は、ロッド４０の外周面との間に隙間が設けられている。ダストリップ部１０６とロッド４０の外周面との密接面積は、ロッド４０との摺動抵抗を抑えつつ、外部からのダスト１０１の侵入を抑制するために、広く形成されている。

Ｏリング１０５は、ダストシール収容溝１０２の内部において、ダストシール本体１０４の外周面とダストシール収容溝１０２の壁面との間に圧入されている。このため、ダストシール本体１０４は、Ｏリング１０５によってロッド４０側に付勢されており、ロッド４０の傾きや径方向への移動に追従することができる。図６において、シリンダ３０の内周面とロッド４０の外周面との隙間を広く誇張して描いたが、実際は狭いものである。

つぎに、ガスクッション装置１０の動作ついて説明する。ガスクッション装置１０は、プレス装置２０が素板２１に絞り加工を施す場合など、ロッド４０に、該ロッド４０をシリンダ３０内に押し込める外力が作用すると、ロッド４０の内端部４１が、図２に２点鎖線で示すように、気室３４内に進入する。気室３４内の圧力は、気室３４内に進入したロッド４０の進入量に応じて気室３４内のガスが圧縮されることによって上昇する。

ロッド４０が外力によって一気にシリンダ３０内へ押し込まれると、高圧シール６２には、ロッド４０の外周面との摩擦によって気室３４側へ向かって大きく変形するような荷重が加わる。高圧シール６２は、ロッド４０との摩擦をガス傾斜部６５に沿って受けるとともに切欠部６４がたわむことによって前記荷重に対応することができる。

ロッド４０が気室３４内に進入する方向（図４において矢印Ａ方向）に移動する際に、グリース収容室８１を通ってロッド４０の外周面に付着したグリース８２は、図４に示すように、高圧シール６２のガスリップ部６３によって掻き落とされる。グリース８２のように、ガスよりも密度の高いものをシールすることは、ガスをシールする場合よりも容易であるためである。

このとき、グリース８２の一部は、ガスリップ部６３とロッド４０との摺動部分を通ってロッド４０の外周面に付着することによって、極薄い潤滑膜１０７を形成する。ガスリップ部６３およびシリンダ３０とロッド４０との摺動部分は、潤滑膜１０７によって潤滑される。

素板２１の絞り加工が終了し、ロッド４０に加わっていた外力が解除されると、気室３４内の圧力は、ロッド４０に、該ロッド４０を気室３４から押し出す方向に作用する。ロッド４０がシリンダ３０から伸び出る方向（図４において矢印Ｂ方向）に移動すると、ロッド４０の外周面に形成された潤滑膜１０７は、ガスシール部６０を通ってグリース収容室８１に回収される。ロッド４０の移動中にシリンダ３０の内周面とロッド４０の外周面との隙間を通ってガスシール部６０まで到達したガスは、ガスシール部６０によってシールされる。

図４において、ロッド４０の外周面に付着したグリース８２の厚みを誇張して厚く描いたが、実際は薄いものである。同様に、ロッド４０の外周面に付着した潤滑膜１０７の厚みを誇張して厚く描いたが、実際は極めて薄いものである。

軸受部７０は、ガスシール部６０を挟んで両側でロッド４０を支持し、ガスシール部６０近傍でのロッド４０の傾きおよび径方向への移動を抑えている。

グリース漏れ抑制部９０は、ロッド４０がシリンダ３０から伸び出る方向（図５において、矢印Ｂ方向）に移動すると、グリース収容室８１を通ってロッド４０の外周面に付着したグリース８２が、ステップリップ部９５によって掻き落とされる。このとき、グリース８２の一部は、ステップリップ部９５とロッド４０との摺動部分を通ってロッド４０の外周面に付着することによって、極薄い潤滑膜８３を形成している。ステップリップ部９５とロッド４０との摺動部分は、潤滑膜８３によって潤滑される。

ロッド４０が気室３４内に進入する方向（図５において、矢印Ａ方向）に移動すると、ロッド４０の外周面に形成された潤滑膜８３は、ステップ傾斜部９６に沿って移動することによって、ステップリップ部９５を押し開けるようになっている。このため、ロッド４０の外周面に形成された潤滑膜８３は、グリース漏れ抑制部９０を通ってグリース収容室８１に回収される。

図５において、また、ロッド４０の外周面に付着したグリース８２の厚みを誇張して厚く描いたが、実際は薄いものである。同様に、ロッド４０の外周面に付着した潤滑膜８３の厚みを誇張して厚く描いたが、実際は極めて薄いものである。

ダストシール部１００は、図６に示すように、ダストリップ部１０６によって、ロッド４０の移動中に、シリンダ３０およびシール部５０とロッド４０との摺動部分に外部のダスト１０１が侵入することを抑制する。

また、ダストシール部１００は、ロッド４０がシリンダ３０から伸び出る方向（図６において矢印Ｂ方向）に移動する際に、ロッド４０の外周面に付着したグリース８２の一部が漏れ１０９としてグリース漏れ抑制部９０を通過した場合は、ダストリップ部１０６によって漏れ１０９を掻き落とす。なお、漏れ１０９は、グリース漏れ抑制部９０を通過したものであるので、極めて微小なものである。

このとき、漏れ１０９の一部は、ダストリップ部１０６とロッド４０との摺動部分を通ってロッド４０の外周面に付着することによって、極薄い潤滑膜１０８を形成している。ステップリップ部９５とロッド４０との摺動部分は、潤滑膜１０８によって潤滑される。

なお、ロッド４０の外周面に潤滑膜８３しか付着していない場合には、潤滑膜８３は、ダストリップ部１０６によって掻き落とされることなくダストリップ部１０６とロッド４０の外周面との摺動部分を潤滑する。潤滑膜８３および漏れ１０９は、ロッド４０が気室３４内に進入する方向（図６において、矢印Ａ方向）に移動すると、ダストリップ部１０６とロッド４０との摺動部分を通過してグリース収容室８１に回収される。

図６において、ロッド４０の外周面に付着した漏れ１０９の厚みを誇張して厚く描いたが、実際は極めて薄いものである。同様に、潤滑膜１０８の厚みを誇張して厚く描いたが、実際は極めて薄いものである。

このように構成されたガスクッション装置１０では、軸受部７０がガスシール部６０の両側にそれぞれ設けられるので、ガスシール部６０の近傍でのロッド４０の傾きおよび径方向への移動が抑えられる。このため、気室３４内のガスの封入圧力を高めてもガスシール部６０とロッド４０の外周面との摺動部分からのガス漏れが抑えられる。それゆえ、ガスクッション装置１０は、高い初期荷重を維持しつつ、小型化することができる。

また、高圧シール６２がウレタン一体成形なので、ウレタンが持つ特性、優れた耐摩耗性、優れた耐油性、優れた機械的特性などによってガスの密封性が向上する。それゆえ、ガスシール部６０は、ガス漏れを一層効果的に抑制する。つまり、高圧シール６２がガスクッション装置１０の小型化に寄与するので、ガスクッション装置１０は、ガス漏れを一層抑制して高い初期荷重を維持しつつ小型化することができる。

また、ガスクッション装置１０は、潤滑部８０を備え、粘性の高いグリース８２によってシリンダ３０およびシール部５０とロッド４０との摺動部分の潤滑を行っている。このため、高圧シール６２とロッド４０との摺動部分の摩耗が抑えられるので、高圧シール６２の耐久性が向上し、ガス漏れが一層抑えられる。よって、ガスクッション装置１０の耐久性が向上する。

また、潤滑膜１０７は、グリース８２から形成されているので、粘性が高い。よって、ガスリップ部６３とロッド４０との摺動部分にガスの圧力が加わっても、潤滑膜１０７が吹き飛ばされることが抑えられる。それゆえ、ガスリップ部６３とロッド４０との摺動部分に隙間が形成されることが抑えられるのでガスが漏れることが一層抑制される。

また、ガスクッション装置１０は、グリース漏れ抑制部９０を備えている。このため、グリース８２がシリンダ３０の開口端３３から漏れ出ることを抑制することができる。つまり、グリース漏れ低減によって、ガスクッション装置１０の耐久性が向上する。

また、ガスクッション装置１０は、ダストシール部１００を備えることによって、外部のダスト１０１がシリンダ３０およびシール部５０とロッド４０との摺動部分に侵入することを抑制できる。このため、ダスト１０１によって、シリンダ３０およびシール部５０とロッド４０との摺動部分が損傷することが抑えられる。つまり、該損傷によるガス漏れを抑制することができるので、ガスクッション装置１０は、高い初期荷重を維持しつつ小型化することができる。さらに、ダストシール部１００は、潤滑膜８３とグリース漏れ抑制部９０を通過した微小なグリース８２の漏れ１０９の通過も抑制するので、グリース８２の漏れが一層低減される。それゆえ、ガスクッション装置１０の耐久性が向上する。

図７は、ガスクッション装置１０の耐久試験の結果である。耐久試験は、ガスクッション装置１０に繰返し荷重を加えることによってロッド４０を繰返し軸方向に往復移動させ、ガスクッション装置１０の最大荷重の低下率をみている。

このとき、ロッド４０は、シリンダ３０に対して０．３ｍｍ／１００ｍｍほど傾けて設定されている。なお、最大荷重とは、ロッド４０が気室３４内に最も進入した状態において、ロッド４０を気室３４から押し出そうとする荷重である。また、ガスクッション装置１０は、ロッド４０を細くすることによって、従来のガスクッション装置よりも小型化されているが、従来のガスクッション装置と同等の最大荷重を維持するために、ガス封入圧力が従来よりも高く設定されている。

図７において、ガスクッション装置１０の結果は実線で示されている。ガスクッション装置１０は、最大荷重の低下率が極めて少なく、それゆえ、ガス漏れが少ないことが確認された。

この結果は、ロッド４０の傾きに対する高圧シール６２の追従性の高さと、かつ潤滑剤としてグリース８２を用いることによって高圧シール６２とロッド４０の外周面との摺動部分の摩耗が抑えられていることを示している。つまり、ガス漏れが少ないので、ガスクッション装置１０は、高い初期荷重を維持することができる。

また、高圧シール６２は、ガスリップ部６３を備えてロッド４０との密接面積を抑える構造であるので、高圧シール６２の摩耗によるガス漏れを一層効果的に抑制している。さらに、高圧シール６２は、切欠部６４を備える構造によって、ロッド４０の傾きに対する追従性が高い。それゆえ、ガス漏れを一層効果的に抑制する。

さらに、高圧シール６２は、グリース８２を掻き落とす機能も有している。このため、ガスクッション装置１０は、グリース８２が気室３４内に漏れることを抑制するためのシールを別途に設ける必要がないので、構造を簡素化しロッド４０の軸線方向に小型するとともにコストを低減することができる。

また、ガスクッション装置１０は、ガスシール部６０でガス漏れが抑制される。このため、ステップシール９２は、主にグリース８２が漏れることを抑制する密封性を有していればよいので、ステップシール本体９３の形状を簡素化することができる。

具体的には、ステップシール本体９３の厚みを薄くすることができる。それゆえ、ステップシール本体９３の材料を削減することができるので、コストが低減される。加えて、ステップシール本体９３の厚みを薄くできるので、ステップシール本体９３のロッド４０への追従性が向上する。さらに、Ｏリング９４による締め付け力が、ステップシール本体９３に伝わりやすくなるので、ステップシール本体９３のロッド４０への追従性が一層向上する。

ステップシール本体９３が主にグリース８２の漏れを抑制する密封性を有することによって、ステップシール本体９３とロッド４０との摺動抵抗が抑えられる。つまり、該摺動抵抗による発熱が抑えられる。それゆえ、高圧シール６２に作用する熱の影響が抑えられるので高圧シール６２の耐久性が向上し、ガスクッション装置１０の耐久性が向上する。

本発明の一実施形態に係るガスクッション装置が用いられたプレス装置を一部切欠いて示す正面図。 図１に示されたガスクッション装置の縦断面図。 図１に示されたガスクッション装置の一部の縦断面図。 図２に示されたガスシール部を示す断面図。 図２に示されたグリース漏れ抑制部を示す断面図。 図２に示されたダストシール部を示す断面図。 図１に示されたガスクッション装置の耐久試験の結果を示す図。

符号の説明

１０…ガスクッション装置、３０…シリンダ、３４…気室、４０…ロッド、５０…シール部、６１…高圧シール収容溝、６２…高圧シール、７０…軸受部、８０…潤滑部、８１…グリース収容室、８２…グリース、９０…グリース漏れ抑制部、９１…グリース漏れ抑制溝、９２…ステップシール（グリース漏れ抑制シール）、１００…ダストシール部、１０２…ダストシール収容溝、１０３…ダストシール。

Claims (5)

1. 圧縮されたガスが封入される気室を内部に備えたシリンダと、
   前記シリンダの内部に挿入され、該シリンダに対して軸線方向に移動可能なロッドであって、内端が前記気室内に位置し、外端が前記シリンダの開口端から伸び出るロッドと、
   前記シリンダと前記ロッドとの摺動部分をシールするシール部と
   を備えたガスクッション装置であって、
   前記シール部は、
   前記シリンダの内周面に形成される高圧シール収容溝と、
   前記高圧シール収容溝に収容されかつ前記ロッドの外周面に密接し、前記気室内のガスが前記シリンダから漏れることを抑制する高圧シールと、
   前記シリンダの内周面に設けられ前記ロッドを支持する軸受部であって、前記高圧シール収容溝を挟んで前記ロッドの前記軸線方向に沿う両側近傍にそれぞれ設けられる軸受部と
   を具備したことを特徴とするガスクッション装置。
2. 前記高圧シールは、ウレタン製であることを特徴とする請求項１に記載のガスクッション装置。
3. 前記シール部は、該シール部および前記シリンダと前記ロッドとの摺動部分の潤滑を行う潤滑部を備え、該潤滑部は、
   前記高圧シール収容溝と前記シリンダの前記開口端との間の前記シリンダの前記内周面に形成されるグリース収容室と、
   前記グリース収容室に収容されるグリースと
   を具備したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスクッション装置。
4. 前記シール部は、前記グリースが前記シリンダから漏れることを抑制するグリース漏れ抑制部を備え、該グリース漏れ抑制部は、
   前記グリース収容室と前記シリンダの前記開口端との間の前記シリンダの前記内周面に形成されるグリース漏れ抑制溝と、
   前記グリース漏れ抑制溝に収容され、かつ前記ロッドの外周面に密接し前記グリースが前記シリンダから漏れることを抑制するグリース漏れ抑制シールと
   を具備したことを特徴とする請求項３に記載のガスクッション装置。
5. 前記シール部は、該シール部および前記シリンダと前記ロッドとの摺動部分にダストが侵入することを抑制するダストシール部を備え、該ダストシール部は、
   前記グリース漏れ抑制溝と前記シリンダの前記開口端との間の前記シリンダの前記内周面に形成されるダストシール収容溝と、
   前記ダストシール収容溝に収容され、かつ前記ロッドの外周面に密接し前記ダストの侵入を抑制するダストシールと
   を具備したことを特徴とする請求項４に記載のガスクッション装置。

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