JP2006029367A - 油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 油容量一定のエアハイドロコンバータ内の油の減少割合を低減させることができる油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造を提供する。
【解決手段】 駆動体２によって油室６と空気室７とに分離された油空圧アクチュエータ１の油室側にアクチュエータ摺動面３ａと圧接する弾性環状の第１パッキン４を設け、第１パッキン４の油室側に面した第１楔面４ａと空気室側に面した第２楔面４ｂとを形成する。第１パッキン４と直列あるいは並列にアクチュエータ摺動面３ａと圧接する弾性環状の第２パッキン５を設け、第２パッキン５の油室側に面した第３楔面５ａと空気室側に面した第４楔面５ｂとを形成する。駆動体２が、空気室側から油室側に高速で移動するとき、第１楔面４ａによって油室６の油が堰き止められつつ、第１楔面４ａの空気室側に最小厚さの油膜が形成される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造に関する。

従来の油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造を図１３乃至図１５に示す。
図１３に示す従来の油空圧アクチュエータ回路１００において、作動流体のうちの油はエアハイドロコンバータ１０８から油供給経路１１１を通って油空圧アクチュエータ１０１のハウジング１０３に到達し、油室側経路１０６ａからハウジング１０３内の油室１０６に供給される。ハウジング１０３は、駆動体１０２によって油室１０６と空気室１０７とに分離されており、駆動体１０２が油室１０６から空気室１０７に向かって移動するときは、空気室１０７内の空気は空気室側経路１０７ａからハウジング１０３の外部へ排出され、空気経路１１３を通って切換弁１０９に送られる。切換弁１０９からは圧縮空気が空気経路１１２を通ってエアハイドロコンバータ１０８に供給される。

駆動体１０２の油室側には油室側パッキン１０４が設けられ、駆動体１０２の空気室側には空気室側パッキン１０５が設けられている。
駆動体１０２が、図１４（ａ）に示すように、空気室１０７から油室１０６に向かって高速で移動するとき、油室側パッキン１０４のリップ部１０４ａの先端部近傍に高圧の楔部１１７が形成される。なお、以下の説明においては、駆動体１０２の空気室１０７から油室１０６への移動方向を、図１４（ａ）に示すように、矢印Ｌで表す。

高圧の楔部１１７は、油室側パッキン１０４のリップ部１０４ａを空気室側へ通り抜けて油膜１１９を形成する。又、空気室側パッキン１０５の油室側にも高圧の楔部１１８が形成される。この楔部１１８の圧力が空気室側パッキン１０５のリップ部１０５ａをアクチュエータ摺動面１０３ａへ押圧するリップ部１０５ａの弾性力よりも大きくなると、リップ部１０５ａがアクチュエータ摺動面１０３ａから浮き上るため油膜１１９がリップ部１０５ａを空気室側へ通過し空気室１０７内に油膜１２１が形成される。

次に、駆動体１０２が油室１０６から空気室１０７に向かって高速で移動するとき、図１４（ｂ）に示すように、空気室側パッキン１０５のリップ部１０５ａによって油膜１２５が掻き取られ油溜り１２６が形成される。なお、以下の説明においては、駆動体１０２の油室１０６から空気室１０７への移動方向を、図１４（ｂ）に示すように、矢印Ｒで表す。

その状態から駆動体１０２が再び油室側に向かって高速で移動すると、図１４（ｂ）に示す油溜り１２６が、図１５（ａ）に示すように、空気室１０７にとり残され残留油溜り１２８となる。更に、その状態で空気室１０７が排気状態になると、図１５（ｂ）に示すように、駆動体１０２が空気室側に向かって移動し、残留油溜り１２８が空気室経路１０７ａから油滴１３２になりハウジング１０３の外部へ排出される。

従って、図１３に示す従来の油空圧アクチュエータ回路１００の場合、エアハイドロコンバータ１０８の油がハウジング１０３の外部へ排出され減少するためエアハイドロコンバータ１０８の油を補充する必要があるという問題があった。

なお、上記の油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造は周知であるが、本発明に関連した先行技術文献はない。

本発明は、このような状態に鑑みなされたもので、その目的は、油容量一定のエアハイドロコンバータ内の油の減少割合を低減させることができる油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造は、油と空気とを作動流体とし、アクチュエータ内を摺動する駆動体により油室と空気室とに分離された油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造において、前記駆動体の油室側に設けられた第１パッキンと、前記第１パッキンと直列あるいは並列に設けられた第２パッキンとを備え、前記第１パッキンは、前記アクチュエータあるいは前記駆動体の摺動面に圧接する弾性環状パッキンであって、前記油室側に面し油淀み部生成角をなす第１楔面と、前記空気室側に面し第１の高圧生成角をなす第２楔面とを有し、前記第２パッキンは、前記アクチュエータあるいは前記駆動体の摺動面に圧接する弾性環状パッキンであって、前記油室側に面し第２の高圧生成角をなす第３楔面と、前記空気室側に面し第３の高圧生成角をなす第４楔面とを有し、前記駆動体が前記空気室側から前記油室側に向かって移動するとき、前記第１パッキンは、前記油の前記油室から前記空気室への流出を堰き止めつつ、第２パッキン側への油の漏出を制限し、前記第２パッキンは、前記第２パッキンの前記空気室側に油膜を形成させ、前記駆動体が前記油室側から前記空気室側に向かって移動するとき、前記第２パッキンは、前記空気室側の前記油膜を前記油室側に通過させ、前記第１パッキンは、前記第１パッキンの前記空気室側の前記油膜を前記油室内へ流入させることを特徴としている。

このような構成によると、駆動体が空気室側から油室側に向かって高速で移動するとき、第１パッキンによって油の油室から空気室への流出が堰き止められつつ、第２パッキンの空気室側に最小厚さの油膜が発生する。次に、駆動体が油室側から空気室側に向かって高速で移動するとき、第２パッキンによって第２パッキンの空気室側に形成された油膜が第２パッキンを油室側に通過するので第２パッキンの空気室側に油溜りが発生しない。

そうすると、駆動体が再び空気室側から油室側に向けて高速で移動するとき、空気室側に油溜りが残留しないので、駆動体が再び油室側から空気室側に向けて移動するとき、油が空気室の排出経路からアクチュエータ外部へ排出されることがない。従って、エアハイドロコンバータ内の油の減少割合を低減させることができる。

又、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造において、前記第１パッキンおよび前記第２パッキンの環状非摺動面と前記アクチュエータあるいは前記駆動体の環状非摺動面とに前記作動流体の不漏出機構が設けられたことを特徴としている。

このような構成によると、油室内の油が第１パッキンの環状非摺動面と駆動体の環状非摺動面との間を伝わって空気室側に漏出することを抑止できる。また、空気室内の空気が第２パッキンの環状非摺動面と駆動体の環状非摺動面との間を伝わって油室側に洩れることを抑止できる。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る油空圧アクチュエータの回路を示す図である。
図１に示す油空圧アクチュエータの回路１０は、油空圧アクチュエータ１、エアハイドロコンバータ８、切換弁９などから構成されている。作動流体のうちの油は、エアハイドロコンバータ８から油供給経路１１を通って油空圧アクチュエータ１のハウジング３に到達し、油室側経路６ａからハウジング３の油室６に供給される。ハウジング３は、後述のように駆動体２によって油室６と空気室７とに分離されている。作動流体のうちの空気は、空気室７内に充填され、駆動体２が油室６から空気室７に向かって移動するときは、空気室側経路７ａからハウジング３の外部へ排出される。ハウジング３の外部へ排出された空気は、空気経路１３を通って切換弁９に送られる。切換弁９からは圧縮空気が空気経路１２を通ってエアハイドロコンバータ８に供給される。

図２は、油空圧アクチュエータ１の拡大断面図である。図２に示す油空圧アクチュエータ１は、駆動体２、ハウジング３、第１パッキン４、第２パッキン５、シールパッキン１４から構成されている。図２において、駆動体２は停止中である。

駆動体２は、油空圧アクチュエータ１のハウジング３の内部を前述のように油室６と空気室７とに分離している。駆動体２の環状非摺動面４１には、第１パッキン４が嵌合され、第１パッキン４の空気室側に第２パッキン５が駆動体２の環状非摺動面５１に嵌合されている。なお、本実施形態の場合、駆動体２、ハウジング３、第１パッキン４、第２パッキン５はいずれも円形断面を有する。

ハウジング３は円筒型で駆動体２、第１パッキン４、第２パッキン５を収納している。
第１パッキン４は、油空圧アクチュエータ１の摺動面３ａに圧接する弾性環状パッキンであり、図２に示すように、油室側に面した第１楔面４ａと空気室側に面した第２楔面４ｂとを有する。

第１楔面４ａは、油空圧アクチュエータ１の摺動面３ａと軸方向に角度θ₁の大きさを有する油淀み部生成角をなし、第２楔面４ｂは、油空圧アクチュエータ１の摺動面３ａと軸方向に角度θ₂の大きさを有する第１の高圧生成角をなしている。

油淀み部生成角θ₁について、図３を参照して説明する。
図３は、第１パッキン４の第１楔面４ａにおける油淀み部生成角θ₁を示す断面図である。油淀み部生成角θ₁は、以下に述べるような角度である。即ち、図３（ｂ）に示すように、駆動体２が空気室７から油室６に向かって高速で移動するとき、第１楔面４ａの油室側に高圧が発生せず油淀み部２９が形成され、第１楔面４ａの空気室側には最小厚さの油膜３１が生成される角度である。油淀み部２９は、駆動体２が空気室７から油室６に向かって高速で移動するとき、第１楔面４ａの油室側で反時計回り方向に渦を作ろうとする油の淀み部分である。なお、以下の説明においては、駆動体２の空気室７から油室６への移動方向を、図３に示すように、矢印Ｌで表す。

油淀み部生成角θ₁の好ましい範囲は、第１パッキン４の弾性率、油の粘度、駆動体２の移動速度、作動流体の温度などにより異なり一義的に定まらないが、第１楔面４ａとアクチュエータ摺動面３ａとのなす角度が、油淀み部生成角θ₁とは異なる他の大きさの角度θ₁₀である場合は、図３（ａ）に示すように、アクチュエータ摺動面３ａと軸方向に傾斜角θ₁₀をなす第１楔面４ａの油室側に高圧部２６が発生し、油室６内の油が第１パッキン４を油室側から空気室側へ通過して第１パッキン４の空気室側に大きい厚さの油膜２７が形成される。

次に、第１の高圧生成角θ₂について、図４を参照して説明する。
図４は、第１パッキン４の第２楔面４ｂにおける第１の高圧生成角θ₂を示す断面図である。第１の高圧生成角θ₂は、以下に述べるような角度である。即ち、図４（ｂ）に示すように、駆動体２が油室６から空気室７に向かって高速で移動するとき、駆動体２の移動速度に起因して第２楔面４ｂの空気室側に形成された油膜３６の第２楔面４ｂとの接触部３５における圧力が油室６内の油の圧力よりも大きくなる角度である。この場合、接触部３５における圧力が油室６内の油の圧力よりも大きいため、油が第１パッキン４を通過して油室６から空気室７へ漏出することがない。なお、以下の説明においては、駆動体２の油室６から空気室７への移動方向を、図４に示すように、矢印Ｒで表す。

第１の高圧生成角θ₂の好ましい範囲は、第１パッキン４の弾性率、油の粘度、駆動体２の移動速度、作動流体の温度などにより異なり一義的に定まらないが、第２楔面４ｂとアクチュエータ摺動面３ａとのなす角度が、第１の高圧生成角θ₂とは異なる他の大きさの角度θ₂₁である場合は、図４（ａ）に示すように、アクチュエータ摺動面３ａと軸方向に傾斜角θ₂₁をなす第２楔面４ｂの空気室７との接触部３３の圧力が小さいため、油室６から空気室側に油の漏出が生じる。

第２パッキン５は、油空圧アクチュエータ１の摺動面３ａに圧接する弾性環状パッキンであり、油室６に面した第３楔面５ａと空気室７に面した第４楔面５ｂとを有する。第３楔面５ａはアクチュエータ摺動面３ａと軸方向に角度θ₃の大きさを有する第２の高圧生成角をなし、第４楔面５ｂはアクチュエータ摺動面３ａと軸方向に角度θ₄の大きさを有する第３の高圧生成角をなしている。

第２の高圧生成角θ₃について、図５を参照して説明する。
図５は、第２パッキン５の第３楔面５ａにおける第２の高圧生成角θ₃を示す断面図である。第２の高圧生成角θ₃は、以下に述べるような角度である。即ち、図５（ｂ）に示すように、駆動体２が空気室７から油室６に向かって高速で移動するとき、駆動体２の移動速度に起因して第２パッキン５の第３楔面５ａの油室側に形成された油膜の第３楔面５ａとの接触部３９における圧力が第３楔面５ａの空気室側に形成された油膜４２の圧力よりも大きくなる角度である。従って、空気室７から油室６への気泡の流入は発生しない。

第２の高圧生成角θ₃の好ましい範囲は、第２パッキン５の弾性率、油の粘度、駆動体２の移動速度、作動流体の温度などにより異なり一義的に定まらないが、第３楔面５ａとアクチュエータ摺動面３ａとのなす角度が、第２の高圧生成角θ₃とは異なる他の大きさの角度θ₃₁である場合は、図５（ａ）に示すように、アクチュエータ摺動面３ａと傾斜角θ₃₁をなす第３楔面５ａの油室側の圧力が小さく駆動体２が空気室７から油室６に向かって高速で移動するとき、空気室７からの気泡３８が油室６に流入する。

次に、第３の高圧生成角θ₄について、図６を参照して説明する。
図６は、第２パッキン５の第４楔面５ｂにおける第３の高圧生成角θ₄を示す断面図である。第３の高圧生成角θ₄は、以下に述べるような角度である。即ち、図６（ｂ）に示すように、駆動体２が油室６から空気室７に向かって高速で移動するとき、駆動体２の移動速度に起因して第４楔面５ｂの空気室側に形成された油膜４７の第４楔面５ｂとの接触部４５における圧力が第４楔面５ｂの油室側の油膜４６の圧力よりも大きくなる角度である。従って、油膜４７は第４楔面５ｂの油室側で油膜４６となり油膜４６は油室６内に流入する。この場合も空気室７から油室６に気泡の流入は発生しない。

第３の高圧生成角θ₄の好ましい範囲は、第２パッキン５の弾性率、油の粘度、駆動体２の移動速度、作動流体の温度などにより異なり一義的に定まらないが、第４楔面５ｂとアクチュエータ摺動面３ａとのなす角度が、第３の高圧生成角θ₄とは異なる他の大きさの角度θ₄₁である場合は、図６（ａ）に示すように、駆動体２が油室６から空気室７に向かって高速で移動するとき、第４楔面５ｂの空気室側にある油膜が第４楔面５ｂによって掻き取られ、アクチュエータ摺動面３ａと傾斜角θ₄₁をなす第４楔面５ｂの空気室側に油溜り４３が発生する。

シールパッキン１４は、駆動体２のロッド部分とハウジング３との間をシールしている。
次に、油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造の作動状態について図７を参照して説明する。

油空圧アクチュエータ１の駆動体２が、図７（ａ）に示すように、空気室７から油室６に向かって高速で移動するとき、第１パッキン４の油淀み部生成角θ₁を有する第１楔面４ａで油室６の油が堰き止められ油淀み部２９が生成される。第１楔面４ａの油室側に高圧の圧力生成がないため、第１楔面４ａの空気室側に非常に小さい厚さの油膜４２が形成される。

更に、油膜４２は第２パッキン５の第２の高圧生成角θ₃を有する第３楔面５ａとの接触部２３において駆動体２の移動速度に起因して高圧となる。従って、空気室７内の空気は、空気室７から油室側へ漏出せず、その状態で駆動体２が油室側へ移動すると、第２パッキン５の空気室側の油膜４２よりも更に一層小さい厚さの油膜４４が形成される。

この状態から油空圧アクチュエータ１の駆動体２が、図７（ｂ）に示すように、油室６から空気室７に向かって高速で移動するとき、第２パッキン５の第３の高圧生成角θ₄を有する第４楔面５ｂと油膜４７との接触部４５が高圧となり、接触部４５の油は第２パッキン５を油室側へ通過する。更に、第２パッキン５を通過した油膜４８は第１パッキン４の第１の高圧生成角θ₂を有する第２楔面４ｂとの接触部３５において駆動体２の移動速度に起因して高圧となる。そうすると、油膜４８の第２楔面４ｂとの接触部３５の圧力が油室６内の油の圧力よりも大きくなるため油膜４８の油は油室６内に流入する。

従って、第２パッキン５の空気室側の油膜４７に油溜りが形成されることがない。油溜りが形成されることがないため、駆動体２が再び空気室７から油室６に向かって移動しても空気室７内に残留油溜りが形成されることがない。空気室７から油がハウジング３の外部へ排出されることがないためエアハイドロコンバータ８内の油の減少割合を低減させることができる。

図２に示す第１パッキン４の環状非摺動面と駆動体２の環状非摺動面４１との間を接着すると、油室６内の油が第１パッキン４の環状非摺動面と駆動体の環状非摺動面４１との間を伝わって空気室側に漏出することを抑止できる。また、第２パッキン５の環状非摺動面と駆動体２の環状非摺動面５１との間を接着すると、空気室６内の空気が第２パッキン５の環状非摺動面と駆動体の環状非摺動面５１との間を伝わって油室側に洩れることを抑止できる。

次に、本発明の第２実施例を図８に示す。
図８に示す油空圧アクチュエータ１ｂは、油淀み部生成角θ₁を有する第１楔面と第１の高圧生成角θ₂を有する第２楔面とを備えた第１パッキン６１と、第２の高圧生成角θ₃を有する第３楔面と第３の高圧生成角θ₄を有する第４楔面とを備えた第２パッキン６２とからなる。第１パッキン６１及び第２パッキン６２は、Ｙ字型断面の弾性環状パッキンである。

このような油空圧アクチュエータ１ｂによるとＹ字型断面の弾性環状パッキンのリップ効果により移動中の摺動抵抗を低減することができ、駆動体２の停止中作動流体の圧力差が大きくても確実にシールすることができる。

また、図８に示すように、第１パッキン６１のリップ効果により第１パッキン６１の環状非摺動面から油室６内の油が空気室側へ漏出することを抑止できる。同様に、第２パッキン６２のリップ効果により空気室７内の空気が第２パッキン６２の環状非摺動面から油室側へ洩れることを抑止できる。

次に、本発明の第３実施例と第４実施例とを図９に示す。
図９（ａ）に示す油空圧アクチュエータ１ｃは、油淀み部生成角θ₁を有する第１楔面と第１の高圧生成角θ₂を有する第２楔面とを備えた第１パッキン６５と、第２の高圧生成角θ₃を有する第３楔面と第３の高圧生成角θ₄を有する第４楔面とを備えた第２パッキン６６とからなる。第１パッキン６５は、アクチュエータの摺動面に圧接する弾性環状パッキンであり、第２パッキン６６は、Ｏリングである。

このような油空圧アクチュエータ１ｃによると、汎用のＯリング６６を利用して第２パッキンを構成することができるので専用のパッキンを製造する必要がない。また、第２パッキン６６は、Ｏリングにより空気室７内の空気が第２パッキン６６の環状非摺動面から油室６内に洩れることを抑止できる。

また、図９（ｂ）に示す油空圧アクチュエータ１ｄは、油淀み部生成角θ₁を有する第１楔面と第１の高圧生成角θ₂を有する第２楔面とを備えた第１パッキン６７と、第２の高圧生成角θ₃を有する第３楔面と第３の高圧生成角θ₄を有する第４楔面とを備えた第２パッキン６８とからなる。第１パッキン６７は、Ｙ字型断面の弾性環状パッキンであり、第２パッキン６８は、Ｏリングである。

このような油空圧アクチュエータ１ｄによると、第１パッキン６７に汎用のＹ字型断面の弾性環状パッキンを利用することができ、第２パッキン６８に汎用のＯリングを利用できるので専用のパッキンを製造する必要がない。

次に、本発明の第５実施例を図１０に示す。
図１０に示す油空圧アクチュエータ１ｅは、ハウジング３ｂが駆動体２ｂによって油室６ｂと空気室７ｂとに分離されている。駆動体２ｂの断面積と空気室７ｂの断面積とは大きさが異なる。空気室７ｂから油室６ｂの方向へ延出した駆動体２ｂの摺動面に油淀み部生成角θ₁を有する第１楔面と第１の高圧生成角θ₂を有する第２楔面とを備えた環状の第１パッキン７１と、第２の高圧生成角θ₃を有する第３楔面と第３の高圧生成角θ₄を有する第４楔面とを備えた環状の第２パッキン７２とが嵌合されている。第１パッキン７１は油室側に設けられ、第２パッキン７２は空気室側に設けられている。第１パッキン７１と第２パッキン７２とは駆動体２ｂの摺動面に圧接している。

このような油空圧アクチュエータ１ｅによると、駆動体２ｂが空気室７ｂから油室６ｂに向かって高速で移動しＹパッキン８４を通過すると、空気室７ｂと駆動体２ｂとの断面積比分空気室７ｂの圧力に対し油室６ｂ内の油圧が増加される。油室６ｂ内の増圧された油を油供給経路１３ａを介して他の油圧機器（不図示）に接続することにより他の油圧機器に高圧を供給することができる。

次に、本発明の第６実施例と第７実施例とを図１１に示す。
図１１（ａ）に示す油空圧アクチュエータ１ｆは、油淀み部生成角θ₁を有する第１楔面と第１の高圧生成角θ₂を有する第２楔面とを備えた第１パッキン７３と、第２の高圧生成角θ₃を有する第３楔面と第３の高圧生成角θ₄を有する第４楔面とを備えた第２パッキン７４とからなる。第１パッキン７３及び第２パッキン７４は、Ｙ字型断面の弾性環状パッキンである。

このような油空圧アクチュエータ１ｆによると、Ｙ字型断面の弾性環状パッキンのリップ効果により移動中の摺動抵抗を低減することができ、駆動体２ｂの停止中作動流体の圧力差が大きくても確実にシールすることができる。

また、図１１（ｂ）に示す油空圧アクチュエータ１ｇは、油淀み部生成角θ₁を有する第１楔面と第１の高圧生成角θ₂を有する第２楔面とを備えた第１パッキン７５と、第２の高圧生成角θ₃を有する第３楔面と第３の高圧生成角θ₄を有する第４楔面とを備えた第２パッキン７６とからなる。第１パッキン７５は、Ｙ字型断面の弾性環状パッキンであり、第２パッキン７６は、Ｏリングである。

このような油空圧アクチュエータ１ｇによると、第１パッキン７５に汎用のＹ字型断面の弾性環状パッキンを利用し、第２パッキン７６に汎用のＯリングを利用することができるので専用のパッキンを製造する必要がない。

次に、本発明の第８実施例と第９実施例とを図１２に示す。
図１２（ａ）に示す油空圧アクチュエータ１ｈは、第１パッキン７７がアクチュエータの摺動面に圧接する弾性環状のパッキンで、油淀み部生成角θ₁を有する第１楔面と第１の高圧生成角θ₂を有する第２楔面とを備えている。そして、第１楔面と第２楔面との間に、第２の高圧生成角θ₃を有する第３楔面と第３の高圧生成角θ₄を有する第４楔面とを備えた第２パッキン７８としてのＯリングが挿入されている。

このような油空圧アクチュエータ１ｈによると、Ｏリングを第２パッキン７８として利用することができるので第１パッキン７７と第２パッキン７８とをコンパクトに構成することができる。

その結果として、第１パッキン７７と第２パッキン７８とが小型化、軽量化され油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造の部品点数及び組付け工数を減少させることができるため油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造の製造原価を低減させることができる。

更に、図１２（ａ）に示すように、第１パッキン７７の環状非摺動面に切欠き溝７７ａが設けられ、切欠き溝７７ａにＯリング７９が挿入されている。Ｏリング７９は、油室６ｂ内の油が第１パッキン７７の環状非摺動面から空気室側に漏出することを抑止し、同時に空気室７ｂ内の空気が油室側に洩れることを抑止している。これによっても第１パッキン７７の環状非摺動面と駆動体２ｃの環状非摺動面との間のシール構造をコンパクトに構成することができる。

また、図１２（ｂ）に示す油空圧アクチュエータ１ｉは、第１パッキン８１が、駆動体２ｂの摺動面に圧接する弾性環状パッキンで、油淀み部生成角θ₁を有する第１楔面と第１の高圧生成角θ₂を有する第２楔面とを備えている。そして、第１楔面と第２楔面との間に第２の高圧生成角θ₃を有する第３楔面と第３の高圧生成角θ₄を有する第４楔面とを備えた第２パッキン８２としてのＯリングが挿入されている。

このような油空圧アクチュエータ１ｉによると、Ｏリングを第２パッキン８２として利用することができるので第１パッキンと第２パッキンとをコンパクトに構成することができる。

また、図１２（ｂ）に示すように、第１パッキン８１の環状非摺動面に切欠き溝８１ａが設けられ、切欠き溝８１ａにＯリング８３が挿入されている。Ｏリング８３は、油室６ａ内の油が第１パッキン８１の環状非摺動面から空気室側に漏出することを抑止し、同時に空気室７ａ内の空気が油室側に洩れることを抑止している。これによっても第１パッキン８１の環状非摺動面とハウジング３ｃの環状非摺動面との間のシール構造をコンパクトに構成することができる。

なお、本実施形態では作動流体として油と空気を使用したが油の代わりに非圧縮性流体として例えば水を用いることもできる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、請求項２に記載の不漏出機構は第１パッキンおよび第２パッキンの環状非摺動面と駆動体の環状非摺動面との間の接着、第１パッキン７７の切欠き溝７７ａに設けられたＯリング７９、第１パッキン８１の切欠き溝８１ａに設けられたＯリング８３、第１パッキンおよび第２パッキンのＹ字型断面の環状非摺動面側のリップ、第２パッキンとして使用されるＯリング６６、６８の環状非摺動面側のＯリング面が相当する。

本発明に係る油空圧アクチュエータの回路全体を示す図である。 油空圧アクチュエータ１の拡大断面図である。 第１パッキン４の第１楔面４ａにおける油淀み部生成角θ₁を示す断面図である。 第１パッキン４の第２楔面４ｂにおける第１の高圧生成角θ₂を示す断面図である。 第２パッキン５の第３楔面５ａにおける第２の高圧生成角θ₃を示す断面図である。 第２パッキン５の第４楔面５ｂにおける第３の高圧生成角θ₄を示す断面図である。 油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造の作動状態を示す断面図である。 第２実施例を示す断面図である。 第３実施例と第４実施例とを示す断面図である。 第５実施例を示す断面図である。 第６実施例と第７実施例とを示す断面図である。 第８実施例と第９実施例とを示す断面図である。 従来の油空圧アクチュエータの回路を示す図である。 従来の油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造における作動状態を示す断面図である。 従来の油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造における作動状態を示す断面図である。

符号の説明

１、１ｂ〜１ｉ・・・油空圧アクチュエータ、 ２・・・駆動体、
２ｂ、２ｃ、２ｄ・・・駆動体、 ３・・・ハウジング、
３ａ・・・アクチュエータ摺動面、 ３ｂ、３ｃ・・・ハウジング、
４、６１、６５、６７、７１、７３、７５、７７、８１・・・第１パッキン、
４ａ・・・第１楔面、 ４ｂ・・・第２楔面、
５、６２、６６、６８、７２、７４、７６、７８、８２・・・第２パッキン、
５ａ・・・第３楔面、 ５ｂ・・・第４楔面、
６・・・油室、 ６ａ・・・油室側経路、
６ｂ・・・油室、 ７・・・空気室、
７ａ・・・空気室側経路、 ７ｂ・・・空気室、
８・・・エアハイドロコンバータ、 ９・・・切換弁、
１０・・・油空圧アクチュエータの回路、 １１・・・油供給経路、
１２、１３・・・空気経路、 １３ａ・・・油圧伝達経路
１４・・・シールパッキン、
２３、３３、３５、３９、４５・・・接触部、 ２６、４５・・・高圧部、
２７、３１、３６、４２、４４、４６、４７、４８・・・油膜、
２９・・・油淀み部、 ３８・・・気泡、
４１、５１・・・環状非摺動面、 ４３・・・油溜り、
７７ａ、８１ａ・・・切欠き溝、
７９、８３・・・Ｏリング、
１００・・・油空圧アクチュエータ回路、 １０１・・・油空圧アクチュエータ、
１０２・・・駆動体、 １０３・・・ハウジング、
１０３ａ・・・アクチュエータ摺動面、 １０４・・・油室側パッキン、
１０４ａ・・・リップ部、 １０５・・・空気室側パッキン、
１０５ａ・・・リップ部、 １０６・・・油室、
１０６ａ・・・油室側経路、 １０７・・・空気室、
１０７ａ・・・空気室側経路、 １０８・・・エアハイドロコンバータ、
１０９・・・切換弁、 １１１・・・油供給経路、
１１２、１１３・・・空気経路、 １１４・・・シールパッキン、
１１７、１１８・・・楔部、 １１９、１２１、１２５・・・油膜、
１２６・・・油溜り、 １２８・・・残留油溜り

Claims (2)

1. 油と空気とを作動流体とし、アクチュエータ内を摺動する駆動体により油室と空気室とに分離された油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造において、
   前記駆動体の油室側に設けられた第１パッキンと、前記第１パッキンと直列あるいは並列に設けられた第２パッキンとを備え、
   前記第１パッキンは、前記アクチュエータあるいは前記駆動体の摺動面に圧接する弾性環状パッキンであって、前記油室側に面し油淀み部生成角をなす第１楔面と、前記空気室側に面し第１の高圧生成角をなす第２楔面とを有し、
   前記第２パッキンは、前記アクチュエータあるいは前記駆動体の摺動面に圧接する弾性環状パッキンであって、前記油室側に面し第２の高圧生成角をなす第３楔面と、前記空気室側に面し第３の高圧生成角をなす第４楔面とを有し、
   前記駆動体が前記空気室側から前記油室側に向かって移動するとき、前記第１パッキンは、前記油の前記油室から前記空気室への流出を堰き止めつつ、第２パッキン側への油の漏出を制限し、前記第２パッキンは、前記第２パッキンの前記空気室側に油膜を形成させ、
   前記駆動体が前記油室側から前記空気室側に向かって移動するとき、前記第２パッキンは、前記空気室側の前記油膜を前記油室側に通過させ、前記第１パッキンは、前記第１パッキンの前記空気室側の前記油膜を前記油室内へ流入させることを特徴とする油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造。
2. 前記第１パッキンおよび前記第２パッキンの環状非摺動面と前記アクチュエータあるいは前記駆動体の環状非摺動面とに前記作動流体の不漏出機構が設けられたことを特徴とする、請求項１記載の油空圧アクチュエータ摺動部のシール構造。

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