JP2009162324A - Pneumatic shock absorber - Google Patents
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Abstract
Description
従来、空圧緩衝器としては、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されたピストンと、シリンダにピストンを介して移動自在に挿通されるロッドとを備えて、作動流体を気体としたものが知られている。 Conventionally, a pneumatic shock absorber includes a cylinder, a piston that is slidably inserted into the cylinder, and a rod that is movably inserted into the cylinder via the piston, and the working fluid is gas. It has been known.
この空圧緩衝器では、シリンダ内に充填した作動気体の外部への漏れを防止するため、シリンダの端部に固定されるシール部材でロッドの外周をシールしている。 In this pneumatic shock absorber, the outer periphery of the rod is sealed with a sealing member fixed to the end of the cylinder in order to prevent leakage of the working gas filled in the cylinder to the outside.
このような空圧緩衝器では、ロッドがシリンダに出入りするとともに、作動流体が気体であるため、何ら手当てをしないとシール部材が劣化しやすいので、ロッドを軸支するロッドガイドにロッド外周とシール部材との摺動部に臨む貯油室を設け、当該貯油室内に少量の潤滑油を充填し、当該潤滑油でロッド外周に油膜を形成してシール部材の劣化を防止するようにしており、このようにすることにより、空圧緩衝器を、たとえば、車両の車体と車軸との間といった振動入力が頻繁に行われる箇所にも適用可能としている(たとえば、特許文献1参照)。
さて、上述のような空圧緩衝器では、良好なシール性を確保できる点で、有用な技術であるが、以下の問題があると指摘される可能性がある。 The pneumatic shock absorber as described above is a useful technique in terms of ensuring good sealing performance, but there is a possibility that the following problems may be pointed out.
すなわち、従来の空圧緩衝器にあっては、気体以外に少量ではあるが潤滑油を使用しているため、空圧緩衝器の廃棄の際には、環境汚染を防ぐため潤滑油を回収せねばならないが、従来の空圧緩衝器の構造では分解しなくては潤滑油を回収することができず、回収作業が非常に面倒となる。 In other words, conventional pneumatic shock absorbers use a small amount of lubricating oil in addition to gas. Therefore, when disposing of the pneumatic shock absorber, the lubricating oil must be recovered to prevent environmental contamination. However, the conventional pneumatic shock absorber structure cannot recover the lubricating oil unless it is decomposed, and the recovery operation becomes very troublesome.
また、貯油室内の潤滑油が長年の使用によって、徐々に貯油室からロッド側室を経由してピストン側室へ落下し、貯油室で潤滑油が枯渇してしまうため、従来の空圧緩衝器では、貯油室の形成のほかにシリンダ内に落下した潤滑油をピストン側室から貯油室へ送り込む機構が必要であり、空圧緩衝器の構造が複雑となって、重量が嵩み、部品点数が多くなる。 In addition, the lubricating oil in the oil storage chamber gradually falls from the oil storage chamber to the piston side chamber through the rod side chamber due to long-term use, and the lubricating oil is exhausted in the oil storage chamber. In addition to forming the oil storage chamber, a mechanism is required to feed the lubricating oil that has fallen into the cylinder from the piston side chamber to the oil storage chamber, which complicates the structure of the pneumatic shock absorber, increases its weight, and increases the number of parts. .
そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、潤滑油の枯渇を阻止できるとともに潤滑油の回収も簡単に行え、構造も簡単となる空圧緩衝器を提供することである。 Therefore, the present invention was devised to improve the above-described problems, and the object of the present invention is to prevent the lubricating oil from being depleted, to easily collect the lubricating oil, and to have a simple structure. Is to provide a pneumatic shock absorber.
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、シリンダと、シリンダ内をロッド側室とピストン側室とに区画するピストンと、ピストンを介してシリンダ内に移動自在に挿入されたロッドと、シリンダの一端を閉塞するとともにロッドを軸支する環状のロッドガイドと、ロッドガイドに積層されてロッドの外周をシールするシール部材とを備えた空圧緩衝器において、ロッドとシール部材との摺動部に臨んで潤滑油を溜める貯油室と、当該貯油室と外部とを連通する外部通路と、貯油室とシリンダ内とを連通する連通路と、連通路を開閉可能な栓とを設けた。 In order to achieve the above object, the problem-solving means of the present invention includes a cylinder, a piston that divides the cylinder into a rod-side chamber and a piston-side chamber, a rod that is movably inserted into the cylinder via the piston, In a pneumatic shock absorber comprising an annular rod guide that closes one end of a cylinder and pivotally supports a rod, and a seal member that is stacked on the rod guide and seals the outer periphery of the rod, sliding between the rod and the seal member An oil storage chamber that stores the lubricating oil facing the section, an external passage that communicates the oil storage chamber with the outside, a communication passage that communicates the oil storage chamber and the inside of the cylinder, and a plug that can open and close the communication passage are provided.
本発明の空圧緩衝器によれば、ロッドとシール部材との摺動部に臨む貯油室へ空圧緩衝器を分解することなく簡単に潤滑油を補充することができるので、補充作業が容易であり、また、空圧緩衝器に重量増加や構造の複雑化を招くポンプ機構を設けることも要せずに、貯油室内の潤滑油の枯渇を阻止することができる。さらに、空圧緩衝器を廃棄する場合、連通路を介して貯油室へシリンダ内の気圧を作用させることができるので、迅速且つ簡単に貯油室から潤滑油を回収することできる。 According to the pneumatic shock absorber of the present invention, the lubricating oil can be easily refilled into the oil storage chamber facing the sliding portion between the rod and the seal member without disassembling the pneumatic shock absorber, so that the refilling operation is easy. In addition, it is possible to prevent depletion of the lubricating oil in the oil storage chamber without requiring that the pneumatic shock absorber be provided with a pump mechanism that causes an increase in weight and a complicated structure. Further, when the pneumatic shock absorber is discarded, the air pressure in the cylinder can be applied to the oil storage chamber via the communication path, so that the lubricating oil can be quickly and easily recovered from the oil storage chamber.
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、空圧緩衝器の概略縦断面図である。図2は、ロッドガイドの斜視図である。 The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a pneumatic shock absorber. FIG. 2 is a perspective view of the rod guide.
一実施の形態における空圧緩衝器Dは、図1に示すように、基本的には、シリンダ1と、シリンダ1内をロッド側室R1とピストン側室R2とに区画するピストン2と、ピストン2を介してシリンダ1内に移動自在に挿入されたロッド3と、ロッド3を軸支する環状のロッドガイド4と、ロッドガイド4に積層されてロッド3の外周をシールするシール部材5とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the pneumatic shock absorber D in one embodiment basically includes a
以下、詳細に説明すると、シリンダ1は、筒状に形成され、その内部には、ピストン2が摺動自在に挿入されている。ピストン2は、シリンダ1内を図1中上方側のロッド側室R1と下方のピストン側室R2に区画しており、ピストン2の図1中上端には、ロッド3が連結されている。
In the following, the
そして、この空圧緩衝器Dは、シリンダ1を覆う外筒6を備えており、シリンダ1の上端および外筒6の上端には、環状のロッドガイド4が嵌合されており、ロッドガイド4は、シリンダ1および外筒6の上端が閉塞するとともに、内周に固定されるベアリング7を介してロッド3を摺動自在に軸支している。
The pneumatic shock absorber D includes an
このロッドガイド4は、図1および図2に示すように、内周に下方からベアリング7とシールリング8を保持する小径な保持部4aと、保持部4aより大きな内径を持つ中間部4bと、中間部4bより大きな内径を持つ大径部4cと、中間部4bの下方側からロッドガイド4の上端に通じる外部通路4dと、ロッドガイド4の上端から下端に通じる縦孔4eと、中間部4bの上方側から前記縦孔4eに通じる横孔4fと、ロッド側室R1とシリンダ1と外筒6との間の隙間を連通する流路4gとを備えて構成されている。なお、図2では、図が煩雑となるため、ベアリング7およびシールリング8の記載を省略している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、シリンダ1および外筒6の下端は、ボトム部材9によって閉塞されており、このボトム部材9は、ピストン側室R2をシリンダ1と外筒6との間の隙間に連通する通孔9aと、当該通孔9aの途中に設けた絞り弁などの減衰力発生要素9bとを備えている。
The lower ends of the
したがって、この実施の形態における空圧緩衝器Dの場合、ロッド側室R1とピストン側室R2は、ロッドガイド4に設けた流路4g、シリンダ1と外筒6との間の隙間およびボトム部材9に設けた通孔9aとで形成される通路10を介して連通されており、通路10はシリンダ1内を迂回して上記ロッド側室R1とピストン側室R2とを連通している。
Therefore, in the case of the pneumatic shock absorber D in this embodiment, the rod side chamber R1 and the piston side chamber R2 are provided in the
なお、減衰力発生要素9bとしては、気体の流れに抵抗を与えるものであればよいので、絞り弁のほか、リーフバルブやポペット弁等の他の形式のバルブを用いることが可能である。
The damping
また、この空圧緩衝器Dの場合、ロッドガイド4の大径部4c内に配置されてロッドガイド4の図1中上方に積層されるシール部材5が設けられており、当該シール部材5は、ロッド3の外周とロッドガイド4との間をシールし、ロッドガイド4とともに外筒6の上端開口端を加締めることによって外筒6に固定される。このように構成することで、シリンダ1はロッドガイド4およびボトム部材9に挟持されて外筒6に径方向および軸方向に位置決められた状態で固定される。
Further, in the case of this pneumatic shock absorber D, a seal member 5 is provided which is disposed in the large-
なお、外筒6の開口端加締めによって、シール部材5とロッドガイド4とを固定可能なように、この実施の形態では、外筒6の開口端とシール部材5との間に環状のスペーサ19を介装して、シール部材5を図1中下方へと押圧するようにしている。また、外筒6の開口端を加締めることに代えて、外筒6の上端にロッド3の挿通を許容するキャップを螺合する等して外筒6の開口端を覆う構成を採用し、当該キャップでスペーサ19を押圧するようにしてもよい。
In this embodiment, an annular spacer is provided between the open end of the
戻って、シール部材5は、環板状のインサートメタル5aと、該インサートメタル5aの内周に保持されてロッド3の外周に摺接するリップ5bと、インサートメタル5aの下面に保持されてロッドガイド4の中間部4bと大径部4cとの境に形成される段部に密着してシールするシール部5cとを備えており、ロッドガイド4とロッド3との間が気密状態に維持されている。
Returning, the seal member 5 is an annular plate-shaped insert metal 5a, a
また、ロッドガイド4と外筒6との間には、シールリング12が介装さており、シール部材5と相俟って、シリンダ1および外筒6内が気密状態に維持される。
Further, a seal ring 12 is interposed between the
そして、上記したロッドガイド4はその中間部4bとロッド3との間の環状の隙間で貯油室Tを形成している。この貯油室Tは、上記したシール部材5におけるリップ5bとロッド3との摺動部Sに臨んでおり、当該貯油室T内には潤滑油J1が充填され、リップ5bの下端が油浸されて上記摺動部Sを潤滑することが可能なようになっている。
The
この貯油室Tは、上述したようにロッドガイド4に形成された外部通路4dによって空圧緩衝器Dの外部へ連通されるとともに、縦孔4eおよび横孔4fを介してシリンダ1内となるロッド側室R1にも連通され、この場合、縦孔4eと横孔4fとで連通路11が形成されている。
The oil storage chamber T is communicated to the outside of the pneumatic shock absorber D by the
そして、外部通路4dにはプラグ14が螺着され、縦孔4eには栓15が螺着されている。プラグ14は、外部通路4dに螺合する螺子溝が形成される軸部14aと、軸部14aの図1中上端に設けた頭部14bとを備えており、頭部14bを回動操作することによって、外部通路4dに着脱可能とされている。また、プラグ14を外部通路4dに最深にまで螺着すると、軸部14aの上端外周に装着されるシールリング14cがプラグ14の頭部14bとロッドガイド4との間で圧縮挟持されて、プラグ14と外部通路4dとの間がシールされ、貯油室Tの外部通路4dを介しての外部への連通が密に断たれるようになっている。
A
さらに、栓15は、縦孔4eに螺合する螺子溝を備えた軸部15aと、軸部15aの図1中上端に設けた頭部15bとを備えており、頭部15bを回動操作することによって、縦孔4eに着脱可能とされている。
Further, the
そして、栓15を縦孔4eに対して最深にまで捩じ込むと、軸部15aのテーパ面を備えた先端15cが縦孔4eの横孔4fへの接続部より図1中下方に設けた段部4hの内縁に密着して縦孔4eを閉塞して貯油室Tとロッド側室R1との連通を断つことが出来るとともに、軸部15aの上端外周に装着されるシールリング15dが栓15の頭部15bとロッドガイド4との間で圧縮挟持されて、栓15と縦孔4eとの間がシールされ、貯油室Tの縦孔4eを介しての外部への連通が密に断たれるようになっている。つまり、この場合、栓15の先端と縦孔4eにおける段部4hとで開閉弁を構成しており、栓15を回動させることで、連通路11を開閉できるようになっている。
Then, when the
すなわち、貯油室Tを外部とシリンダ1内となるロッド側室R1へ連通する外部通路4dおよび連通路11は、それぞれ、プラグ14および栓15によって閉塞されるので、貯油室T内に充填された潤滑油J1がこれら通路4d,11を介して外部およびシリンダ1内へ漏洩することを阻止している。また、縦孔4eは、栓15によって密に閉塞されるので、シリンダ1内から封入気体が漏洩することも防止され、シリンダ1内は気密状態に維持されている。
That is, the
なお、この実施の形態では、外筒6の加締め部分に透孔(符示せず)を設けて、ロッドガイド4に螺着される上記プラグ14および栓15を外部操作することができるようにしている。
In this embodiment, a through hole (not shown) is provided in the caulked portion of the
そして、この空圧緩衝器Dの場合、貯油室Tをロッド側室R1へ連通する流路が無く、潤滑油J1が貯油室Tからロッド側室R1へ漏洩するのはロッド3とシールリング8の間の非常に狭い摺動隙間を介してのみであるから、このように潤滑油J1を貯油室Tへ充填しておけば、長期間に亘ってロッド3とシール部材5との摺動部Sを潤滑することができる。
In the case of this pneumatic shock absorber D, there is no flow path connecting the oil storage chamber T to the rod side chamber R1, and the lubricant oil J1 leaks from the oil storage chamber T to the rod side chamber R1 between the rod 3 and the
そして、この実施の形態の場合、シリンダ1の内周とピストン2の外周との摺動部を潤滑することが可能なように、ロッド側室R1内には、潤滑油J2が充填されている。この空圧緩衝器Dの場合、通路10はシリンダ1内を迂回しており、ピストン2には、ロッド側室R1とピストン側室R2とを連通する流路が無く、潤滑油J2がピストン側室R2へ漏洩するのはシリンダ1とピストン2の間の狭い摺動隙間を介してのみであるから、このように潤滑油J2をロッド側室R1へ充填しておけば、長期間に亘ってシリンダ1とピストン2との摺動部を潤滑することができる。
In this embodiment, the rod side chamber R1 is filled with lubricating oil J2 so that the sliding portion between the inner periphery of the
このように構成された空圧緩衝器Dは、ピストン2が図1中上方へ移動して伸長する際には、圧縮されるロッド側室R1から通路10を介して膨張するピストン側室R2へ気体が移動する。そして、この気体の流れに、ボトム部材9に設けた減衰力発生要素9bで抵抗を与えて、この空圧緩衝器Dは伸側減衰力を発生する。
In the pneumatic shock absorber D configured in this manner, when the
他方、ピストン2が図1中下方へ移動して収縮する際には、圧縮されるピストン側室R2から通路10を介して膨張するロッド側室R1へ気体が移動する。そして、この気体の流れに、ボトム部材9内に設けた減衰力発生要素9bで抵抗を与えて、この空圧緩衝器Dは圧側減衰力を発生する。
On the other hand, when the
空圧緩衝器Dは、上述のように作動するが、長期間の使用の継続によって潤滑油J1は最終的には、シリンダ1内に落下して貯油室T内の潤滑油J1は枯渇していくことになる。
Although the pneumatic shock absorber D operates as described above, the lubricating oil J1 eventually falls into the
充分な量の潤滑油J1が貯油室T内に存在しないと、シール部材5を磨耗させてシール性が悪化する虞があるが、この実施の形態の空圧緩衝器Dにあっては、貯油室Tを外部へ連通する外部通路4dを備えているので、プラグ14を空圧緩衝器Dの外部から操作して取外し、外部通路4dを介して貯油室Tへ潤滑油J1を補充することができる。
If a sufficient amount of the lubricating oil J1 does not exist in the oil storage chamber T, the sealing member 5 may be worn out and the sealing performance may be deteriorated. However, in the pneumatic shock absorber D of this embodiment, the oil storage Since the
このように本実施の形態の空圧緩衝器Dにあっては、ロッド3とシール部材5との摺動部Sに臨む貯油室へ空圧緩衝器Dを分解することなく簡単に潤滑油J1を補充することができるので、補充作業が容易であり、また、空圧緩衝器Dに重量増加や構造の複雑化を招くポンプ機構を設けることも要せずに、貯油室T内の潤滑油J1の枯渇を阻止することができる。 As described above, in the pneumatic shock absorber D of the present embodiment, the lubricating oil J1 can be easily obtained without disassembling the pneumatic shock absorber D into the oil storage chamber facing the sliding portion S between the rod 3 and the seal member 5. Therefore, the lubricating oil in the oil storage chamber T can be easily replenished, and it is not necessary to provide the pneumatic shock absorber D with a pump mechanism that increases the weight or complicates the structure. J1 depletion can be prevented.
さらに、空圧緩衝器Dを廃棄する場合、外部通路4dを介して貯油室Tから潤滑油J1を簡単に回収することできる。この潤滑油J1の回収時に、栓15を緩めて先端15cを縦孔4eの段部4hの内縁から離座させることでシリンダ1内の気体の圧力を貯油室Tへ作用させることができ、外部通路4dを介して潤滑油J1を貯油室Tから速やかに排出させて潤滑油回収作業の負担軽減と時間短縮に大いに貢献することができる。
Further, when the pneumatic shock absorber D is discarded, the lubricating oil J1 can be easily recovered from the oil storage chamber T via the
そして、さらに、連通路11を構成する横孔4fの貯油室Tへの接続部aは、図2に示すように、外部通路4dの貯油室Tへの接続部bより上方に配置されているので、潤滑油J1の排出の際、シリンダ1から連通路11を介して貯油室T内への気体供給によって潤滑油J1を優先的且つ確実に排出させることができ、非常に便利である。
Further, as shown in FIG. 2, the connection portion a of the
また、連通路11が貯油室Tおよび外部通路4dを介して外部に連通されるので、ロッド側室R1に取り残された潤滑油J2を回収することもできるし、ロッド側室R1で潤滑油J2が枯渇する場合には潤滑油J2をシリンダ1内へ補充することも可能となる。なお、ロッド側室R1内の潤滑油J2を回収するには、空圧緩衝器Dを図1に示す姿勢から天地逆にして縦孔4eの周辺に潤滑油J2を集めておくことで、シリンダ1内の気体の圧力で優先的に潤滑油J2を排出させることができる。したがって、この場合には、シリンダ1とピストン2との摺動部の潤滑に必要な潤滑油J2の補充も可能となるので、空圧緩衝器Dをより長期間に亘って使用することができるとともに、円滑な伸縮をより長期間に亘って実現でき空圧緩衝器Dの信頼性および実用性が向上する。
Further, since the
さらに、シリンダ1内が外部へと連通されるのでシリンダ1内へ気体供給とシリンダ1内から気体の排出も可能であるので、シリンダ1内の圧力のチューニングを行うこともできる。
Further, since the inside of the
また、この実施の形態の場合、縦孔4eがロッドガイド4の上下を貫いてシリンダ1内を直接に外部へ連通することも可能とされているので、貯油室Tを介さずに潤滑油J2の給排を行うことも可能であり、当該作業を迅速に終了することができる。
In the case of this embodiment, the vertical hole 4e passes through the top and bottom of the
さらに、この実施の形態の場合、外部通路4dと連通路11とがロッドガイド4に設けられるので、ロッドガイド4に潤滑油J1の給排に関係する構成を集約することができるとともに、ロッドガイド4のみの換装で種々の作用効果を享受することができるという利点がある。
Furthermore, in the case of this embodiment, since the
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。 This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.
1 シリンダ
2 ピストン
3 ロッド
4 ロッドガイド
4a ロッドガイドにおける保持部
4b ロッドガイドにおける中間部
4c ロッドガイドにおける大径部
4d ロッドガイドにおける外部通路
4e ロッドガイドにおける縦孔
4f ロッドガイドにおける横孔
4g ロッドガイドにおける流路
4h ロッドガイドの縦孔における段部
5 シール部材
5a シール部材におけるインサートメタル
5b シール部材におけるリップ
5c シール部材におけるシール部
6 外筒
7 ベアリング
8,12 シールリング
9 ボトム部材
9a 通孔
9b 減衰力発生要素
10 通路
11 連通路
14 プラグ
14a プラグにおける軸部
14b プラグにおける頭部
14c プラグにおけるシールリング
15 栓
15a 栓における軸部
15b 栓における頭部
15c 栓における先端
15d 栓におけるシールリング
a,b 接続部
D 空圧緩衝器
J1,J2 潤滑油
R1 ロッド側室
R2 ピストン側室
S 摺動部
T 貯油室
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