JP2012247049A - Cylinder device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリンダ装置に関する。 The present invention relates to a cylinder device.
シリンダ装置において、内部に加圧ガスを封入するものにあっては、ピストンロッドと、該ピストンロッドと摺動するシール部材との潤滑に工夫が必要である。例えば潤滑油を含浸部材に含浸させるものがある（例えば、特許文献１参照）。 In the cylinder device in which pressurized gas is sealed, it is necessary to devise lubrication between the piston rod and the seal member that slides with the piston rod. For example, there is one in which an impregnation member is impregnated with lubricating oil (for example, see Patent Document 1).
上記のシリンダ装置では気密性を維持できない可能性がある。 There is a possibility that the airtightness cannot be maintained with the above cylinder device.
したがって、本発明は、気密性を維持することができるシリンダ装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of this invention is to provide the cylinder apparatus which can maintain airtightness.
上記目的を達成するために、本発明は、ピストンとロッドガイドとの間に、ピストンロッドと摺動する環状のシール部材と、該シール部材と前記ピストンとの間にてシリンダ内を軸方向に摺動可能に設けられる摺動部材と、該摺動部材と前記シール部材との間に画成され潤滑剤が封入される潤滑剤保持室と、を設け、前記シール部材または前記摺動部材に、組み立て時に前記潤滑剤保持室内に残留する残留ガスを排出する排出機構を設けた。 In order to achieve the above object, the present invention provides an annular seal member that slides with a piston rod between a piston and a rod guide, and the inside of the cylinder in the axial direction between the seal member and the piston. A sliding member provided so as to be slidable, and a lubricant holding chamber which is defined between the sliding member and the seal member and encloses a lubricant, and is provided in the seal member or the slide member. A discharge mechanism for discharging residual gas remaining in the lubricant holding chamber during assembly is provided.
本発明によれば、気密性を維持することができる。 According to the present invention, airtightness can be maintained.
「第１実施形態」
本発明に係るシリンダ装置の第１実施形態であるガススプリングを図１〜図５を参照して以下に説明する。
“First Embodiment”
A gas spring which is a first embodiment of a cylinder device according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
図１に示すように、第１実施形態のガススプリングは、一端が開口する略有蓋円筒状をなすとともに作動気体としての圧縮したエアＧが封入されるシリンダ１２と、シリンダ１２内に摺動可能に嵌挿されるピストン１３と、ピストン１３に連結されてシリンダ１２の一端開口側から外部に突出するピストンロッド１４と、シリンダ１２内の一端開口側に設けられてピストンロッド１４を案内するロッドガイド１５と、シリンダ１２の他端の外側に固定される取付ブラケット１６とを有している。なお、作動気体は、窒素ガス、ヘリウムガス等の他のガスであってもよい。
As shown in FIG. 1, the gas spring of the first embodiment has a substantially covered cylindrical shape with one end opened, and is slidable within the
シリンダ１２は、金属製であり、筒状の胴部２１の軸方向の一端を閉塞せずに開口部２２とし、胴部２１の軸方向の他端を蓋部２３で閉塞したものである。胴部２１は、一定径の円筒部２５を主体として構成されており、開口部２２側の端部に円筒部２５よりも小径の円環状をなす開口側係止部２６が、軸方向の中間部に円筒部２５よりも小径の円環状をなす環状凸部（移動規制手段）２７が、それぞれ形成されている。これにより、円筒部２５は、開口側係止部２６と環状凸部２７との間の開口側円筒部２８と、環状凸部２７と蓋部２３との間の蓋側円筒部２９とに分けられている。なお、シリンダは金属製でなく、樹脂製としてもよい。
The
蓋部２３は、胴部２１とは反対側に凸状をなす略球面状をなしており、その中央には胴部２１の軸方向に沿って挿入穴３０が貫通形成されている。なお、シリンダ１２は、胴部２１と蓋部２３とをそれぞれ別部材で形成しこれらを接合して一体化されることになるが、胴部２１と蓋部２３とを一つの素材から一体成形しても良い。
The
取付ブラケット１６は、金属製であり、平板状の接合板部３５と、接合板部３５の一縁部から垂直に延出する平板状の取付板部３６と、接合板部３５の中央から取付板部３６と平行をなして取付板部３６とは反対側に突出する突起部３７とを有している。なお、取付ブラケット１６は金属製でなく、樹脂製としてもよい。接合板部３５と取付板部３６とは一枚の板部材から折り曲げられて形成されており、取付板部３６には接合板部３５と平行に取付穴３８が形成されている。このような取付ブラケット１６が、突起部３７を挿入穴３０に挿入しつつ接合板部３５でシリンダ１２の蓋部２３の外側に溶接等で接合されることになり、この接合によって蓋部２３の挿入穴３０を閉塞する。
The
ピストン１３は、円環状の金属製のピストン本体４１と、ピストン本体４１の外周側に保持されるゴム製のシールリング４２とからなっている。なお、ピストン１３は金属製でなく、樹脂製としてもよい。ピストン本体４１には、その中央に、軸方向に沿って一定径の貫通孔４３が形成されており、貫通孔４３の軸方向両側には貫通孔４３よりも大径の浅い凹穴４４，４５が形成されている。また、ピストン本体４１には、外周部の軸方向中央に、径方向内方に一定深さで凹むシール保持溝４６が全周にわたって形成されており、径方向における凹穴４４，４５とシール保持溝４６との間には、軸方向に沿う通路穴４７が貫通孔４３の中心から等距離の位置に周方向に等間隔で複数形成されている。
The
シールリング４２は断面円形状のＯリングであり、シール保持溝４６内に嵌合されることによってピストン本体４１に保持される。ピストン本体４１のシール保持溝４６を除く部分の外径は、一定径となっており、円筒部２５内に摺動可能となるように円筒部２５の内径よりも若干小径に形成され、かつ環状凸部２７を軸方向に通過不可となるように環状凸部２７の内径よりも大径となっている。そして、ピストン１３は、環状凸部２７で開口側円筒部２８側への移動が規制された状態で蓋側円筒部２９の内側に摺動可能に嵌合されることになる。その際に、ピストン１３は、シールリング４２が、ピストン本体４１のシール保持溝４６に密着するとともにシリンダ１２の蓋側円筒部２９の内周面に摺接して、ピストン本体４１と蓋側円筒部２９との隙間をシールする。
The
ピストン１３は、シリンダ１２内を蓋部２３とピストン１３との間の気室５０と、ピストン１３の蓋部２３とは反対側の気室５１とに画成することになり、これら気室５０，５１に作動気体としての乾燥エアＧが封入されることになる。気室５０，５１同士は、絞りを構成するピストン１３の通路穴４７を介して連通可能となっている。
The
ピストンロッド１４は、金属製であり、シリンダ１２内側の端部に面取りが形成される以外は一定径とされた主軸部５５を主体として構成されている。ピストンロッド１４は、シリンダ１２内側の端部に、主軸部５５側から順に、主軸部５５の最小径部分よりも小径の一定径で主軸部５５とは反対側の端部が面取りされた部材嵌合軸部５７、部材嵌合軸部５７の最小径部分よりも小径の一定径のピストン嵌合軸部５８、ピストン嵌合軸部５８よりも大径の加締部５９が形成されている。ピストンロッド１４は、ピストン嵌合軸部５８においてピストン１３の貫通孔４３に嵌合する。
The
ピストンロッド１４の部材嵌合軸部５７には、当接ワシャ（規制手段）６３が嵌合されている。この当接ワシャ６３は、一枚の一定板厚の板材からプレス成形により形成されるもので、中央に挿通孔６４が形成された円環状の係合円板部６５と、係合円板部６５の外周縁部から軸方向一側に外側ほど大径となるようにテーパ筒状に延出する中間筒状部６６と、中間筒状部６６の係合円板部６５とは反対端から係合円板部６５と平行をなして径方向外方に延出する円環状の当接フランジ部６７とを有している。
A contact washer (regulating means) 63 is fitted to the member
この当接ワシャ６３は、当接フランジ部６７を挿入方向手前側に配置した姿勢で、挿入方向奥側となる係合円板部６５の挿通孔６４に、ピストンロッド１４の加締め前のピストン嵌合軸部５８および部材嵌合軸部５７がこの順に挿入されることになり、このようにして挿通孔６４に部材嵌合軸部５７を嵌合させる。そして、この状態でピストン嵌合軸部５８にピストン１３が取り付けられて加締部５９が形成されると、当接ワシャ６３は、ピストン１３と主軸部５５の部材嵌合軸部５７側の端面とで係合円板部６５が挟持されてピストン１３およびピストンロッド１４に一体化されることになる。なお、当接フランジ部６７は、環状凸部２７を軸方向に通過可能となるように、その外径が環状凸部２７の内径よりも小径となっている。
The
上記のようなピストンロッド１４の主軸部５５とピストン１３とによる係合円板部６５の挟持を可能とするため、当接ワシャ６３の挿通孔６４は、ピストンロッド１４の主軸部５５の部材嵌合軸部５７側の端面よりも小径となっている。また、ピストン１３の凹穴４５の内径は、部材嵌合軸部５７よりも大径かつ係合円板部６５の外径よりも小径となっている。また、部材嵌合軸部５７の軸方向長さは、凹穴４５の深さと係合円板部６５の板厚とを合わせた長さと同等以下に形成されている。加えて、ピストンロッド１４の加締部５９は、加締め前は嵌合軸部５８と同径となっており、ピストン１３から突出した状態で加締められることで貫通孔４３よりも大径となり、ピストン１３を抜け止めする。なお、当接ワシャ６３で閉塞されることがないように、ピストン本体４１の通路穴４７は係合円板部６５の外周縁部よりも径方向外側に形成されている。
In order to enable the
ロッドガイド１５は、シリンダ１２の開口部２２側に嵌合する円環状の金属製のロッドガイド本体７１と、ロッドガイド本体７１の内周側に嵌合されて保持される円筒状の合成樹脂製の摺動ブシュ７２とからなっている。ロッドガイド本体７１は、その外周側が、軸方向の一端部から中間部にかけて形成されてシリンダ１２の円筒部２５に嵌合する一定径の大径部７３と、軸方向の他端部に大径部７３から離れるほど小径となるように形成されたテーパ部７４とを有している。テーパ部７４はその最大外径が大径部７３よりも小径となっている。大径部７３は、シリンダ１２の円筒部２５に圧入により嵌合されることになり、円筒部２５よりも圧入代の分だけ大径かつ開口側係止部２６よりも大径となっている。
The
また、ロッドガイド本体７１は、その内周側が、軸方向の大径部７３側の一端部から中間部にかけて形成された一定径の大径穴部７６と、軸方向の他端部に形成された、大径穴部７６よりも小径の一定径の小径穴部７７とを有しており、大径穴部７６に摺動ブシュ７２が嵌合されることになる。ロッドガイド本体７１に嵌合状態の摺動ブシュ７２の内径は、ロッドガイド本体７１の小径穴部７７の内径と同等であり、ピストンロッド１４の主軸部５５を摺動可能とするように主軸部５５の外径よりも若干大径となっている。摺動ブシュ７２は、フッ素樹脂等の潤滑性の合成樹脂からなっている。
The rod guide
なお、ロッドガイド１５は、テーパ部７４をシリンダ１２の開口部２２側に向けた姿勢でシリンダ１２内に配置されることになり、その際に、テーパ部７４が開口側係止部２６と軸方向に重なり、大径部７３が開口側円筒部２８と軸方向に重なる。
The
ピストン１３とロッドガイド１５との間には、ロッドガイド１５側に、ピストンロッド１４の主軸部５５と摺動する円環状のシール部材８１が、ピストン１３側に、シール部材８１とピストン１３との間にてシリンダ１２内を軸方向に摺動可能に設けられる摺動部材８２が、それぞれ設けられている。そして、シリンダ１２内のこれらシール部材８１と摺動部材８２との間には、潤滑油等の液状の潤滑剤Ｌが封入される潤滑剤保持室８３が画成されている。
Between the
シール部材８１は、金属等の硬質の材料からなる芯部８６と、芯部８６を覆うゴム等の軟質のシール性材料からなるシール部８７とからなっている。芯部８６は、一定内径および一定外径の円形平板状の基板部８８と、基板部８８の外周縁部から軸方向一側に一定高さ延出する円筒状の壁部８９とを有している。シール部８７は、芯部８６の全体を覆っており、基板部８８が平行に埋設される円形平板状の基部９２と、基部９２の外周縁部の外側に軸方向一側に突出するように形成された外側筒状部９３と、基部９２の内周縁部の内側に軸方向に外側筒状部９３と同側に突出するように形成された内側筒状部９４とを有している。芯部８６の壁部８９は外側筒状部９３内に外側筒状部９３と中心を一致させて埋設されている。外側筒状部９３の突出先端側の外周部は円環状に切り欠かれており、外側筒状部９３の軸方向長さは内側筒状部９４の軸方向長さよりも長くなっている。なお、芯部８６はシール部８７の金型による樹脂成形時に予め金型内に配置されることでシール部８７に一体化されることになる。
The
このシール部材８１は、自然状態にあるとき、内側筒状部９４の内径がピストンロッド１４の主軸部５５よりも小径であり、外側筒状部９３の外径がシリンダ１２の開口側円筒部２８の内径よりも大径となっている。そして、シール部材８１は、シール部８７の基部９２をロッドガイド１５に当接させてシリンダ１２の開口側円筒部２８内に外側筒状部９３の外周面にて嵌合されることになり、内側筒状部９４の内周側にピストンロッド１４の主軸部５５が摺動可能に挿通される。これにより、シール部材８１は、シリンダ１２との隙間を閉塞しつつ、ピストンロッド１４との隙間を閉塞する。なお、シール部材８１は、ピストンロッド１４が摺動しても、シリンダ１２に対し移動することがないようにシリンダ１２に対する嵌合条件が設定されている。
When the
摺動部材８２は、金属等の硬質の材料からなる高強度部（非摺動部）９８と、高強度部９８を部分的に覆うゴム等の軟質のシール性材料からなる摺動部９９とからなっている。高強度部９８は、一定内径および一定外径の円形平板状をなしている。摺動部９９は、略円筒状の主部１００と、主部１００の軸方向一側の内周部から径方向内方に延出する連結部１０１と、連結部１０１の内周縁部から軸方向に主部１００と同側に延出する筒状のリップ部（排出機構）１０２とを有している。なお、高強度部９８は摺動部９９の金型による樹脂成形時に金型内に予め配置されることで摺動部９９に一体化されることになる。
The sliding
摺動部９９の主部１００は、その軸方向の連結部１０１とは反対側の端部に高強度部９８が埋設されている。高強度部９８は軸方向の連結部１０１とは反対側が摺動部９９に覆われておらず露出している。主部１００は、高強度部９８を含む連結部１０１とは反対側の面が軸直交方向に沿う平面となっている。これに対し、摺動部９９のこの面とは反対側の、主部１００、連結部１０１およびリップ部１０２の連続面が、内側ほど軸方向に高強度部９８側に位置するように傾斜するテーパ面となっている。また、主部１００は外径が一定径となっており、内径も一定径となっている。リップ部１０２は、自然状態にあるとき、軸方向に連結部１０１から離れるほど小径となるテーパ筒状をなしている。摺動部材８２は、自然状態にあるとき、リップ部１０２の最小内径がピストンロッド１４の主軸部５５よりも小径であり、主部１００の外径がシリンダ１２の開口側円筒部２８の内径よりも大径となっている。
The
高強度部９８は、外径が主部１００の外径よりも小径であり、内径が主部１００の内径よりも大径となっていて、摺動部９９と中心を一致させるようにして主部１００に埋設されている。これにより、高強度部９８は主部１００の径方向の中間範囲のみにある。なお、高強度部９８の外径は当接ワシャ６３の当接フランジ部６７の外径と同等に形成されている。
The high-
摺動部材８２は、連結部１０１をシール部材８１に対向させる姿勢で、シリンダ１２の開口側円筒部２８に主部１００の外周面にて嵌合されることになり、摺動部９９のリップ部１０２の内周側にピストンロッド１４の主軸部５５が摺動可能に挿通される。これにより、摺動部材８２は、シリンダ１２との隙間を閉塞し、ピストンロッド１４との隙間を閉塞する。なお、摺動部材８２は、ピストンロッド１４が摺動しても、シリンダ１２に対し移動することがないように、シリンダ１２に対する嵌合条件が設定されている。また、摺動部材８２は、潤滑剤保持室８３内の潤滑材Ｌの液量変化に対して追従する場合および後述する組み立て時にはシリンダ１２に対し移動できるようにシリンダ１２に対する嵌合条件が設定されている。つまり、この摺動部材８２は、軟質の材料で形成される摺動部９９が、シリンダ１２の内周およびピストンロッド１４に対して摺接しつつ相対移動可能となっている。他方、摺動部９９よりも硬質の材料で形成される高強度部９８は、シリンダ１２の内周およびピストンロッド１４のいずれに対しても摺接しない非摺動部となっている。
The sliding
ここで、ガススプリングの組み立て工程の途中、シリンダ１２に環状凸部２７が形成されていない状態では、ピストンロッド１４に設けられた当接ワシャ６３が、摺動部材８２に当接可能となっており、当接状態では摺動部材８２の当接ワシャ６３を越えようとする軸方向の相対移動を規制する。このように当接ワシャ６３と摺動部材８２とが当接するときには、当接ワシャ６３の当接フランジ部６７が摺動部材８２の高強度部９８に当接する。なお、シリンダ１２に形成される環状凸部２７は、ガススプリングの組み立て後にピストン１３の移動を規制することで当接ワシャ６３と摺動部材８２とが当接することを妨げる位置に形成されている（後述）。
Here, in the state in which the
摺動部材８２の内周に設けられたリップ部１０２は、先端がピストン１３側に向けて延びることになり、シリンダ１２内のピストン１３と摺動部材８２との間の気室５１の圧力よりも潤滑剤保持室８３内の圧力が高い場合に、径方向の主部１００側に変形しピストンロッド１４との間に隙間を形成して潤滑剤保持室８３とシリンダ１２内の気室５１と連通させる。これにより、後述する組み立て時に、リップ部１０２が変形し潤滑剤保持室８３とシリンダ１２内の気室５１と連通させることで、シール部材８１と摺動部材８２との間の潤滑剤保持室８３内に残留する残留エアを気室５１に排出することが可能となっている。なお、リップ部１０２は、逆止弁として機能することになり、気室５１から潤滑剤保持室８３へのエアＧ等の移動を規制する。
The tip of the
次に、上記したガススプリングを組み立てる組み立て工程について説明する。 Next, an assembly process for assembling the above gas spring will be described.
まず、図２（ａ）に示すように、図１に示す開口側係止部２６および環状凸部２７が形成される前の状態のシリンダ１２を準備する。そして、このシリンダ１２を蓋部２３が下側に位置する鉛直姿勢で保持し、予めピストン１３と当接ワシャ６３とが取り付けられた状態のピストンロッド１４を、ピストン１３を下側にしてシリンダ１２に上側の開口部２２から挿入する。その際に、ピストン１３がシリンダ１２に対し予め設定された所定のピストン基準位置に位置するまで挿入する。なお、このとき、ピストンロッド１４の主軸部５５には、ピストン１３から離れた位置に、ピストン１３側から順に、摺動部材８２、シール部材８１およびロッドガイド１５が予め配置されており、この状態でピストンロッド１４の主軸部５５のピストン１３とは反対端には図示略の取付ブラケットが固定されている。
First, as shown in FIG. 2A, the
次に、図２（ｂ）に示すように、予めリップ部１０２の延出側をピストン１３側にしてリップ部１０２の内側にピストンロッド１４を挿通させた状態となっている摺動部材８２を、シリンダ１２内に開口部２２から挿入する。その際に、ピストン１３が上記したピストン基準位置にある状態を維持するようにして、摺動部材８２をシリンダ１２に対し予め設定された所定の摺動部材基準位置に位置するところまで挿入する。この状態で、摺動部材８２はリップ部１０２でピストンロッド１４に密着し主部１００でシリンダ１２の内周面に密着する。
Next, as shown in FIG. 2B, the sliding
次に、図２（ｃ）に示すように、シリンダ１２内の摺動部材８２の上側に予め設定された所定量の潤滑剤Ｌを開口部２２から注入する。すると、潤滑剤Ｌは重力によりシリンダ１２内で下側となる摺動部材８２上に貯留されることになる。このとき、上記したように摺動部材８２は、ピストンロッド１４およびシリンダ１２に密着しているため、摺動部材基準位置に維持されるとともに、潤滑剤Ｌの摺動部材８２から下側への漏出を規制する。
Next, as shown in FIG. 2C, a predetermined amount of lubricant L set in advance on the upper side of the sliding
次に、図３（ａ）に示すように、予め基部９２がピストン１３とは反対側に位置する姿勢とされているシール部材８１と、予め摺動ブシュ７２がピストン１３側に位置する姿勢とされているロッドガイド１５とを一体にシリンダ１２内に開口部２２から圧入する。その際に、ピストン１３が上記したピストン基準位置にある状態を、摺動部材８２が上記した摺動部材基準位置にある状態を、それぞれ維持するようにして、シール部材８１がシリンダ１２に対し予め設定された所定のシール部材配置位置に位置しロッドガイド１５がシリンダ１２に対し予め設定された所定のロッドガイド配置位置に位置するところまで圧入する。なお、シール部材８１は、シール部材配置位置に位置するとき、潤滑剤Ｌの液面より上側に位置し、この液面との間に残留エアが残留する所定の隙間を形成することになる。
Next, as shown in FIG. 3A, a
そして、この状態でシリンダ１２の開口部２２側をロール加締め加工により塑性変形させることで、端部から予め設定された軸方向の所定範囲に開口側係止部２６を形成する。これにより、ロッドガイド１５の大径部７３のテーパ部７４側の端面が開口側係止部２６に係止されることになり、ロッドガイド１５がシリンダ１２から抜け止めされる。
And the opening side latching | locking
次に、図３（ｂ）に示すように、シリンダ１２を、これに組み付けられたピストンロッド１４等とともに上下反転させる。すると、重力により潤滑剤Ｌがシリンダ１２内でシール部材８１上に貯留されることになる。このとき、シール部材８１の上側となる摺動部材８２は、シール部材８１との間に潤滑剤Ｌを保持する潤滑剤保持室８３を画成しており、潤滑剤保持室８３内の潤滑剤Ｌの液面との間に残留エアＧ’が残留する所定の隙間を形成することになる。
Next, as shown in FIG. 3B, the
次に、ピストンロッド１４を、予め設定された所定の引出量だけシリンダ１２から引き出す。すると、引き出しの途中で、図３（ｂ）および図４に示すように、ピストンロッド１４と一体に移動する当接ワシャ６３が、当接フランジ部６７において摺動部材８２の高強度部９８に当接し、摺動部材８２のピストンロッド１４に対する移動を規制する状態となって、摺動部材８２と一体にシール部材８１側に移動する。すると、摺動部材８２とシール部材８１との間の潤滑剤保持室８３内の容積が小さくなって圧力が高まり、潤滑剤保持室８３内の上部にある残留エアＧ’が摺動部材８２のリップ部１０２を変形させてリップ部１０２とピストンロッド１４との隙間から摺動部材８２を超えてシリンダ１２内のピストン１３側に排出されることになる。言い換えれば、摺動部材８２のリップ部１０２が、組み立て時に潤滑剤保持室８３内に残留する残留エアＧ’を排出する。そして、ピストンロッド１４が所定の引出量だけシリンダ１２から引き出されると、潤滑剤保持室８３内に残留していた残留エアＧ’は、図３（ｃ）に示すようにすべて排出されることになる。
Next, the
ここで、残留エアＧ’の量は、シリンダ１２内のシール部材配置位置にあるシール部材８１と摺動部材配置位置にある摺動部材８２との間の既定の空間量から、潤滑剤Ｌの既定の投入量を減算した値となり、この残存エアＧ’を排出できる既定の引出量だけピストンロッド１４を引き出すことになる。なお、このとき、若干量であれば潤滑剤Ｌが摺動部材８２よりピストン１３側に漏れ出ても影響がないことから、潤滑剤保持室８３から残存エアＧ’を完全に排出できるようにピストンロッド１４を、誤差をカバー可能な分だけ長めに引き出すようにしても良い。
Here, the amount of residual air G ′ is determined from the predetermined amount of space between the
次に、図３（ｃ）に示すように、ピストンロッド１４を再びシリンダ１２内に所定の押込量だけ押し込む。そして、シリンダ１２の予め設定された所定位置をロール加締め加工により塑性変形させることで、環状凸部２７を形成する。なお、ピストンロッド１４の上記した所定の押込量は、この環状凸部２７の形成にピストン１３が干渉せず、しかもピストン１３が環状凸部２７を形成後、環状凸部２７の摺動部材８２とは反対側に位置するように設定される。
Next, as shown in FIG. 3C, the
次に、挿入穴３０を介して気室５０，５１内に作動気体である乾燥エアを導入して、図１に示すように、取付ブラケット１６をシリンダ１２の蓋部２３に接合して挿入穴３０を封止する。
Next, dry air, which is a working gas, is introduced into the
以上のようにしてガススプリングの組み立て工程が完了する。このようにして組み立てられた後のガススプリングは、シリンダ１２の環状凸部２７よりも開口側の開口側円筒部２８内にロッドガイド１５、シール部材８１、潤滑剤保持室８３および摺動部材８２が配置され、環状凸部２７よりも蓋部２３側の蓋側円筒部２９内にピストン１３が配置されることになる。環状凸部２７に当接することによってピストン１３はそれ以上の摺動部材８２側への移動が規制されることになり、ピストン１３と一体に設けられた当接ワシャ６３の摺動部材８２側への移動も規制されることになる。図１に示すように、ピストン１３が最も摺動部材８２側に移動して環状凸部２７へ当接した状態にあるとき、当接ワシャ６３は摺動部材８２に対し当接不可となり、常に摺動部材８２に対し軸方向の隙間をもつことになる。つまり、環状凸部２７は、ガススプリングの組み立て後に当接ワシャ６３と摺動部材８２とが当接することを妨げることになる。
As described above, the assembly process of the gas spring is completed. After the gas spring is assembled in this manner, the
上記のガススプリングは、ピストンロッド１４のシリンダ１２とは反対側の図示略の取付ブラケットと、シリンダ１２に固定された取付ブラケット１６とが相対移動する２部品にそれぞれ連結されることになる。そして、２部品同士が近接すると、ピストンロッド１４がシリンダ１２内に入り込み、これによりピストン１３がシリンダ１２の蓋部２３側に移動する。すると、蓋部２３側の気室５０内のエアＧがピストン１３の通路穴４７を介して蓋部２３とは反対側の気室５１内に移動し、その際に通路穴４７で絞られて減衰力を発生させる。逆に、２部品同士が離間すると、ピストンロッド１４がシリンダ１２から引き出され、これによりピストン１３がシリンダ１２の蓋部２３とは反対側に移動する。すると、蓋部２３とは反対側の気室５１内のエアＧがピストン１３の通路穴４７を介して蓋部２３側の気室５０内に移動し、その際に通路穴４７で絞られて減衰力を発生させる。このようにして、２部品の相対移動に対して緩衝機能を発揮する。
The gas spring is connected to two parts in which a mounting bracket (not shown) on the opposite side of the
なお、潤滑剤保持室８３内は潤滑剤Ｌで満たされているため、潤滑剤保持室８３を画成する摺動部材８２およびシール部材８１は、ガススプリングの姿勢およびピストンロッド１４の移動の有無にかかわらず、常に潤滑剤Ｌに接触することになる。なお、経時的に潤滑剤保持室８３内の潤滑剤Ｌが減ると、これに追従して摺動部材８２が移動して潤滑剤保持室８３の容積を減らすことになる。
Since the
以上により、上記のガススプリングは、取付ブラケット１６を上側にピストンロッド１４を下側にした倒立状態、取付ブラケット１６を下側にピストンロッド１４を上側にした正立状態および横向き状態のいずれの姿勢でも取り付け可能となる。
As described above, the above-described gas spring is in an upright state with the mounting
上記した特許文献１に記載のガススプリングは、潤滑剤を含浸部材に含浸させるものであるが、含浸部材に接触したピストンロッドがシール部材を摺動することで潤滑剤をシール部材に供給するものであるため、ピストンロッドの移動がないと、シール部材が乾燥してシール性を低下させ、シリンダ内の作動気体を外部に漏出させてしまう可能性がある。 The gas spring described in Patent Document 1 described above impregnates the impregnated member with the lubricant, and supplies the lubricant to the seal member when the piston rod in contact with the impregnated member slides on the seal member. Therefore, if there is no movement of the piston rod, the sealing member may be dried to deteriorate the sealing performance, and the working gas in the cylinder may be leaked to the outside.
これに対し、以上に述べた第１実施形態によれば、ピストン１３とロッドガイド１５との間に、シール部材８１と摺動部材８２とを設けて、これらの間に潤滑剤保持室８３を設けるとともに、摺動部材８２に、組み立て時に潤滑剤保持室８３内に残留する残留エアＧ’を排出するリップ部１０２を設けたため、残留エアＧ’を排出させて潤滑剤保持室８３を潤滑剤Ｌで満たすことができる。よって、ピストンロッド１４の移動がなくても、またいずれの向きに設置されたとしても、潤滑剤Ｌをシール部材８１および摺動部材８２に常に接触させてこれらを湿らせる状態を維持できるため、シール部材８１および摺動部材８２の乾燥に起因した作動気体の漏出を抑制できる。したがって、高い気密性を維持することができる。
On the other hand, according to the first embodiment described above, the
加えて、潤滑剤Ｌで満たされる潤滑剤保持室８３が、シール部材８１と、シリンダ１２内を軸方向に摺動可能な摺動部材８２との間に形成されるため、容量が可変となる。したがって、潤滑剤Ｌの量の設定の自由度を高くでき、バネ定数の設定の幅が広がる。
In addition, since the
また、組み立て時に潤滑剤保持室８３内に残留する残留エアＧ’を排出する機構として、ピストン１３側に配置される摺動部材８２にリップ部１０２を設け、リップ部１０２で潤滑剤保持室８３とシリンダ１２内の気室５１とを連通させることで残留エアＧ’を排出する構造であるため、組み立ての際の残留エアＧ’の排出時に例え潤滑剤Ｌが潤滑剤保持室８３から漏出することがあっても、漏出先は作動気体が封入されるシリンダ１２内の気室５１であり、ガススプリング外への漏出にはならない。したがって、潤滑剤Ｌのガススプリング外への漏出を抑制できる。
Further, as a mechanism for discharging the residual air G ′ remaining in the
さらに、組み立て時に潤滑剤保持室８３内に残留する残留エアＧ’を排出する機構として、摺動部材８２の内周に、先端がピストン１３側に向けて延びるリップ部１０２を設けたため、簡素な構造で残留エアＧ’を排出できる。したがって、コストを低減することができる。
Further, as a mechanism for discharging the residual air G ′ remaining in the
加えて、ピストンロッド１４に設けられ、当接することで摺動部材８２の軸方向の相対移動を規制する当接ワシャ６３が、摺動部材８２の硬質の材料で形成される高強度部９８Ａに当接するため、摺動部材８２のシリンダ１２の内周およびピストンロッド１４と摺接する軟質の材料で形成される摺動部９９に損傷を与えてしまうことを抑制できる。
In addition, a
また、シリンダ１２に設けられた環状凸部２７が、ガススプリングの組み立て後に、当接ワシャ６３と摺動部材８２とが当接することを妨げるため、ガススプリングの作動時に当接ワシャ６３が摺動部材８２を押圧して潤滑剤保持室８３から潤滑剤Ｌを漏出させてしまうことがない。したがって、潤滑剤保持室８３に潤滑剤Ｌを良好に保持できる。
Further, since the
なお、以上の第１実施形態の摺動部材８２にかえて、図５に示すように小変更を加えた摺動部材８２Ａを用いても良い。
Instead of the sliding
この摺動部材８２Ａは、軟質の材料からなる摺動部９９Ａが、略円筒状の主部１００Ａと、主部１００Ａの軸方向一側の外周部から径方向外方に延出する連結部１０１Ａと、連結部１０１Ａの外周縁部から軸方向に主部１００Ａと同側に延出する筒状のリップ部（排出機構）１０２Ａとを有している。つまり、この摺動部材８２Ａは、内周部ではなく外周部にリップ部１０２Ａを有している。これに伴い、上記した高強度部９８より小径の一定内径および一定外径の円形平板状をなす硬質の材料からなる高強度部（非摺動部）９８Ａが、主部１００Ａの軸方向の連結部１０１Ａとは反対側の径方向の中間範囲に、連結部１０１Ａとは反対側に露出するように埋設されている。
In this sliding
摺動部９９Ａの主部１００Ａは、高強度部９８Ａを含む連結部１０１Ａとは反対側の面が軸直交方向に沿う平面となっており、摺動部９９Ａのこの面とは反対側の、主部１００Ａ、連結部１０１Ａおよびリップ部１０２Ａの連続面が、外側ほど軸方向にてピストン１３側に位置するように傾斜するテーパ面となっている。主部１００Ａは外径および内径が一定径となっている。リップ部１０２Ａは自然状態では軸方向の連結部１０１Ａとは反対側ほど大径となるテーパ筒状をなしている。
The
そして、高強度部９８Ａの外径が小さくなることに合わせて、小変更した当接ワシャ６３Ａが用いられる。この当接ワシャ６３Ａは、上記と同様の挿通孔６４を有する係合円板部６５と、上記とは異なり係合円板部６５の外周縁部から軸方向一側に一定径の円筒状に延出する中間筒状部６６Ａと、中間筒状部６６Ａの係合円板部６５とは反対側から係合円板部６５と平行をなして径方向外方に延出する円環状の当接フランジ部６７Ａとを有している。この当接ワシャ６３Ａの当接フランジ部６７Ａの外径は高強度部９８Ａの外径と同等に形成されている。
Then, a
摺動部材８２Ａは、摺動部９９Ａのリップ部１０２Ａの延出側をピストン１３に向ける姿勢で、シリンダ１２の開口側円筒部２８にリップ部１０２Ａの外周面にて嵌合されることになり、摺動部９９Ａの主部１００Ａの内周側にピストンロッド１４の主軸部５５が挿通されることになる。摺動部材８２Ａも、ピストンロッド１４が摺動する際に、シリンダ１２に対し移動することがないように、シリンダ１２に対する嵌合条件が設定されている。
The sliding
摺動部材８２Ａの外周に設けられたリップ部１０２Ａは、シリンダ１２内のピストン１３と摺動部材８２Ａとの間の気室５１の圧力よりも、摺動部材８２Ａのピストン１３とは反対側の潤滑剤保持室８３Ａ内の圧力が高い場合に、径方向の主部１００Ａ側に変形しシリンダ１２との間に隙間を形成して潤滑剤保持室８３Ａとシリンダ１２内の気室５１とを連通させる。これにより、ガススプリングの組み立て時に、リップ部１０２Ａが変形し、上記と同様に潤滑剤保持室８３とシリンダ１２内の気室５１と連通させることで、潤滑剤保持室８３Ａ内に残留する残留エアＧ’を気室５１に排出する。
The
「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図６〜図８に基づいて第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
“Second Embodiment”
Next, the second embodiment will be described mainly based on FIGS. 6 to 8 with a focus on differences from the first embodiment. In addition, about the site | part which is common in 1st Embodiment, it represents with the same name and the same code | symbol.
第２実施形態においては、第１実施形態に対し小変更を行ったシリンダ１２Ｂが用いられている。このシリンダ１２Ｂは、軸方向の一端が開口部２２とされ他端が蓋部２３で閉塞された筒状の胴部２１Ｂが、第１実施形態の環状凸部２７が形成されていない一定径の円筒部２５Ｂと、開口部２２側の端部の開口側係止部２６とからなっている。また、第２実施形態において、ピストンロッド１４には、第１実施形態の当接ワシャ６３は設けられていない。
In 2nd Embodiment, the
シリンダ１２Ｂ内の一端の開口部２２側には、第１実施形態とは異なるロッドガイド１１０が設けられている。このロッドガイド１１０は、シリンダ１２Ｂに嵌合する円環状の金属製のものである。
A
ロッドガイド１１０は、その外周側が、軸方向の一端部に形成される大径部１１１と、軸方向の中間部に形成される、大径部１１１よりも小径の中間径部１１２と、軸方向の他端部に形成される、中間径部１１２よりも小径の小径部１１３とを有している。
The
大径部１１１には、外周部の軸方向中央に径方向内方に一定深さで凹むシール保持溝１１５が全周にわたって形成されている。大径部１１１は、シール保持溝１１５を除く部分の外径が一定径となっており、シリンダ１２Ｂの円筒部２５Ｂに圧入により嵌合されることになり、円筒部２５Ｂよりも圧入代の分だけ若干大径かつ開口側係止部２６よりも大径となっている。また、中間径部１１２は、開口側係止部２６の内側に配置されることになり、よって、開口側係止部２６よりも小径の一定径となっている。小径部１１３は、一定径となっており、シリンダ１２Ｂから突出することになる。
The large-
ロッドガイド１１０の内周側は、一定径の貫通孔１１６となっており、この貫通孔１１６は、ピストンロッド１４の主軸部５５を摺動可能とするように主軸部５５の外径よりも若干大径となっている。
The inner peripheral side of the
ロッドガイド１１０の外周側にはゴム製のシールリング（シール手段）１１７が保持されている。シールリング１１７は断面円形状のＯリングであり、シール保持溝１１５内に嵌合されることによってロッドガイド１１０に保持される。シールリング１１７は、ロッドガイド１１０のシール保持溝１１５に密着するとともに、シリンダ１２Ｂの円筒部２５Ｂの内周面に密着してロッドガイド１１０と円筒部２５Ｂとの隙間をシールする。
A rubber seal ring (seal means) 117 is held on the outer peripheral side of the
ピストン１３とロッドガイド１１０との間には、ロッドガイド１１０側に、ピストンロッド１４の主軸部５５と摺動する円環状のシール部材１１９が、ロッドガイド１１０とシール部材１１９との間に、環状板であるワシャ型パッキン（排出機構，閉塞機構，環状板）１２０が、ピストン１３側に、シール部材１１９とピストン１３との間にてシリンダ１２Ｂ内を軸方向に摺動可能に設けられる摺動部材１２１が、それぞれ設けられている。そして、ワシャ型パッキン１２０およびシール部材１１９と、摺動部材１２１との間には潤滑剤Ｌが封入される潤滑剤保持室８３Ｂが画成されている。また、ピストン１３と摺動部材１２１との間に気室５１Ｂが形成されている。
Between the
シール部材１１９は、ゴム等の軟質のシール性材料からなるものであり、軸方向に貫通する排出穴１２５が円周方向に等間隔で複数形成されている。複数の排出穴１２５は、軸方向一側が大径であり軸方向他側が小径となっている。シール部材１１９は、自然状態にあるとき、内周面が、軸方向一側（排出穴１２５の大径側）ほど小径となり、その最小径がピストンロッド１４の主軸部５５よりも小径となっている。また、外径がシリンダ１２Ｂの円筒部２５の内径よりも若干大径となっている。シール部材１１９は、排出穴１２５の小径側をロッドガイド１１０側に向けてシリンダ１２Ｂの円筒部２５Ｂ内に外周部にて嵌合されることになり、内周部にピストンロッド１４の主軸部５５が摺動可能に挿通される。これにより、シール部材１１９は、シリンダ１２Ｂとの隙間を閉塞し、ピストンロッド１４との隙間を閉塞する。なお、シール部材１１９は、ピストンロッド１４が摺動しても、シリンダ１２に対し移動することがないようにシリンダ１２に対する嵌合条件が設定されている。
The
ワシャ型パッキン１２０は、ゴム製であり、自然状態でピストンロッド１４の主軸部５５よりも若干小径の内径およびシリンダ１２Ｂの内径よりも小径の外径を有している。ワシャ型パッキン１２０は、シール部材１１９に対し、排出穴１２５の小径側に配置され、シール部材１１９に当接することで複数の排出穴１２５の小径側を閉塞する。
The washer-type packing 120 is made of rubber and has an inner diameter slightly smaller than the
摺動部材１２１は、円環状の金属製の摺動部材本体１２８と、摺動部材本体１２８の外周側に保持されるゴム製のシールリング１２９と、摺動部材本体１２８の内周側に保持されるゴム製のシールリング１３０とからなっている。摺動部材１２１は、潤滑剤保持室８３Ｂ内の液量変化に追従して移動するフリーピストンである。
The sliding
摺動部材本体１２８の外周部には、その軸方向中央に径方向内方に一定深さで凹むシール保持溝１３２が全周にわたって形成されている。摺動部材本体１２８の外周部は、このシール保持溝１３２を除く部分の外径が一定径となっており、シリンダ１２Ｂの円筒部２５Ｂに嵌合可能となるように円筒部２５Ｂよりも若干小径となっている。また、摺動部材本体１２８の内周部には、その軸方向中央に径方向外方に一定深さで凹むシール保持溝１３３が全周にわたって形成されている。摺動部材本体１２８の内周部は、このシール保持溝１３３を除く部分の内径が一定径となっており、ピストンロッド１４の主軸部５５を挿通可能とするように主軸部５５よりも若干大径となっている。
In the outer peripheral portion of the sliding member
シールリング１２９は断面円形状のＯリングであり、シール保持溝１３２内に嵌合されることによって摺動部材本体１２８に保持される。シールリング１２９は、摺動部材本体１２８のシール保持溝１３２に密着するとともに、シリンダ１２Ｂの円筒部２５Ｂの内周面に密着して摺動部材本体１２８と円筒部２５Ｂとの隙間をシールする。
The
シールリング１３０は断面円形状のＯリングであり、シール保持溝１３３内に嵌合されることによって摺動部材本体１２８に保持される。シールリング１３０は、摺動部材本体１２８のシール保持溝１３３に密着するとともに、ピストンロッド１４の主軸部５５に密着して摺動部材本体１２８と主軸部５５との隙間をシールする。
The
ここで、シール部材１１９は、ワシャ型パッキン１２０が当接しない状態では、排出穴１２５内の排出路（排出機構）１３５を介して潤滑剤保持室８３Ｂとロッドガイド１１０との間を連通するようになっている。これにより、後述する組み立て時に、排出路１３５を介して潤滑剤保持室８３Ｂとシリンダ１２Ｂ内の、ロッドガイド１１０が配置される前の開口部２２と連通させることができ、これにより、シール部材１１９と摺動部材１２１との間の潤滑剤保持室８３Ｂ内に残留する残留エアを潤滑剤保持室８３Ｂ外に排出可能となっている。つまり、シール部材１１９に形成された残留エアを排出する排出路１３５と、シール部材１１９とロッドガイド１１０との間に挟持されて排出路１３５を閉塞するワシャ型パッキン１２０とが、組み立て時に潤滑剤保持室８３Ｂ内に残留する残留エアを排出し排出後は潤滑剤保持室８３Ｂを密閉する。
Here, the
次に、上記した第２実施形態のガススプリングを組み立てる組み立て工程について説明する。 Next, an assembly process for assembling the gas spring according to the second embodiment will be described.
まず、図７に示すように、図６に示す開口側係止部２６が形成されていない状態のシリンダ１２Ｂを準備する。そして、このシリンダ１２Ｂを蓋部２３が下側に位置する鉛直姿勢で保持し、予めピストン１３が取り付けられた状態のピストンロッド１４を、ピストン１３を下側にしてシリンダ１２Ｂに上側の開口部２２から挿入する。その際に、ピストン１３がシリンダ１２Ｂに対し予め設定された範囲内に位置するまで挿入する。なお、このとき、ピストンロッド１４の主軸部５５には、ピストン１３から離れた位置に、ピストン１３側から順に、摺動部材１２１、シール部材１１９、ワシャ型パッキン１２０およびロッドガイド１１０が予め配置されている。
First, as shown in FIG. 7, a
次に、摺動部材１２１をシリンダ１２Ｂ内に開口部２２から挿入する。その際に、摺動部材１２１がシリンダ１２Ｂに対し予め設定された所定の摺動部材基準位置に位置するところまで挿入する。この状態で、摺動部材１２１はシールリング１２９でシリンダ１２Ｂの内周面に密着しシールリング１３０でピストンロッド１４に密着する。
Next, the sliding
次に、シリンダ１２Ｂ内の摺動部材１２１の上側に予め設定された所定量の潤滑剤Ｌを開口部２２から注入する。すると、潤滑剤Ｌは重力によりシリンダ１２内で下側となる摺動部材１２１上に貯留されることになる。このとき、上記したように摺動部材１２１がピストンロッド１４およびシリンダ１２に密着しているため潤滑剤Ｌは摺動部材１２１よりも下側に漏出することはない。
Next, a predetermined amount of lubricant L set in advance on the upper side of the sliding
次に、図８（ａ）に示すように、予め排出穴１２５の大径側を下側にした状態のシール部材１１９を、シリンダ１２Ｂ内に開口部２２から挿入する。その際に、摺動部材１２１が上記した摺動部材基準位置にある状態を維持しつつ、シール部材１１９をシリンダ１２Ｂに対し予め設定された所定のシール部材配置位置に位置するところまで挿入する。すると、シリンダ１２Ｂ内への嵌合後、シール部材１１９は、潤滑剤Ｌの液面との間の残留エアを排出路１３５で大径側から小径側に移動させて開口部２２側に排出する。そして、シール部材１１９は、シール部材配置位置に位置するとき、液面との間にあった残留エアをすべて排出し、上面が潤滑剤Ｌの液面より所定量下側に位置することになる。
Next, as shown in FIG. 8A, the
次に、図８（ｂ）に示すように、ワシャ型パッキン１２０をシリンダ内１２Ｂに開口部２２から挿入する。その際に、摺動部材１２１が上記した摺動部材基準位置にある状態を維持し、シール部材１１９が上記したシール部材配置位置にある状態を維持するようにして、ワシャ型パッキン１２０をシール部材１１９に当接する位置まで挿入する。すると、ワシャ型パッキン１２０がシール部材１１９のすべての排出路１３５を閉塞する。なお、その際に、シール部材１１９より上側に溢れていた潤滑剤Ｌは、ワシャ型パッキン１２０とシリンダ１２Ｂと隙間に逃げる。
Next, as shown in FIG. 8B, the washer type packing 120 is inserted into the
次に、大径部１１１を下側にしシールリング１１７が予め取り付けられた状態のロッドガイド１１０を、シリンダ内１２Ｂに開口部２２から圧入する。その際に、ロッドガイド１１０をシリンダ１２Ｂに対し予め設定された所定のロッドガイド配置位置に位置するところまで圧入する。すると、ロッドガイド１１０がワシャ型パッキン１２０をシール部材１１９とで挟持する。
Next, the
次に、シリンダ１２Ｂの開口部２２側をロール加締め加工により塑性変形させることで、図６に示すように、端部から予め設定された軸方向の所定範囲に開口側係止部２６を形成する。これにより、ロッドガイド１１０の大径部１１１の中間径部１１２側の端面が開口側係止部２６に係止されることになり、ロッドガイド１１０がシリンダ１２Ｂから抜け止めされる。
Next, the opening
以上のようにしてガススプリングの組み立て工程が完了する。 As described above, the assembly process of the gas spring is completed.
以上に述べた第２実施形態によれば、排出路１３５を介して、組み立て時に潤滑剤保持室８３Ｂ内に残留する残留エアを排出するとともに、その後、ワシャ型パッキン１２０で排出路１３５を閉塞して潤滑剤保持室８３Ｂからの潤滑剤の漏出を規制するため、残留エアの排出および排出後の潤滑剤の漏出規制をより確実に行うことができる。
According to the second embodiment described above, residual air remaining in the
また、潤滑剤保持室８３Ｂにおけるシリンダ１２Ｂの開口部２２側を画成するシール部材１１９に排出路１３５を形成し、この排出路１３５を介して、組み立て時に潤滑剤保持室８３Ｂ内に残留する残留エアを排出するとともに、その後、ワシャ型パッキン１２０で排出路１３５を閉塞して潤滑剤保持室８３Ｂからの潤滑剤Ｌの漏出を規制するため、組み立て工程にて上下反転する必要がなくなる。したがって、組み立て作業がさらに容易となる。
Further, a
その上、排出路１３５を閉塞して潤滑剤保持室８３Ｂからの潤滑剤の漏出を規制する閉塞機構が、環状板からなりシール部材１１９とロッドガイド１１０との間に挟持されるワシャ型パッキン１２０であるため、潤滑剤保持室８３Ｂからの潤滑剤の漏出をより確実に規制することができる。
In addition, a closing mechanism that closes the
さらに、ロッドガイド１１０とシリンダ１２Ｂとの間にシールリング１１７を設けたため、組み立て時にワシャ型パッキン１２０とシリンダ１２Ｂとの形成された隙間に逃がされた潤滑剤Ｌの外部への漏出を規制できる。
Further, since the
「第３実施形態」
次に、第３実施形態を主に図９〜図１１に基づいて第１，第２実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１，第２実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
“Third Embodiment”
Next, the third embodiment will be described mainly with reference to FIGS. 9 to 11 focusing on the differences from the first and second embodiments. In addition, about the site | part which is common in 1st, 2nd embodiment, it represents with the same name and the same code | symbol.
第３実施形態においては、第２実施形態と同様のシリンダ１２Ｂに、第１実施形態と同様のロッドガイド１５と、第２実施形態と同様の摺動部材１２１とが設けられており、これらの間に、第１実施形態に対して小変更を行ったシール部材８１Ｃがロッドガイド１５に当接して設けられている。そして、シール部材８１Ｃと、摺動部材１２１との間に、潤滑剤Ｌが封入される潤滑剤保持室８３Ｃが画成されている。
In the third embodiment, a
シール部材８１Ｃは、第１実施形態に対して小変更を行ったシール部８７Ｃを有している。このシール部８７Ｃは、第１実施形態と同様の外側筒状部９３および内側筒状部９４が円形平板状の基部９２Ｃの外周縁部および内周縁部から軸方向一側に突出形成されており、内側筒状部９４の基部９２Ｃからの突出方向とは反対側に、径方向外方に円環板状をなして延出する弁部（排出機構，閉塞機構）１４０が形成されている。図１０に示すように、この弁部１４０は、自然状態では、径方向外側ほど軸方向にて基部９２Ｃから離間するように斜めに延出しており、シール部８７Ｃの成形時に一体成形される。
The
シール部材８１Ｃは、第１実施形態に対して小変更を、基部９２Ｃとともに行った芯部８６Ｃを有している。つまり、シール部材８１Ｃには、芯部８６Ｃの円形平板状をなし外周縁部から壁部８９が軸方向一側に延出する基板部８８Ｃおよびシール部８７Ｃの基部９２Ｃの位置に、これらを軸方向に貫通する排出穴１４２が、円周方向に等間隔で複数形成されている。排出穴１４２は弁部１４０の基端位置よりも径方向外側に形成されている。よって、弁部１４０は、自然状態では、排出穴１４２を開放する一方、基部９２Ｃに当接させられると排出穴１４２を閉塞する。なお、弁部１４０は、排出穴１４２を閉塞する状態でシリンダ１２Ｂとの間に径方向の隙間を設けることができる外径となっている。
The
シール部材８１Ｃは、弁部１４０が基部９２Ｃに当接しない状態では、排出穴１４２内の排出路（排出機構）１４３を介して潤滑剤保持室８３Ｃとロッドガイド１５との間を連通するようになっている。これにより、後述する組み立て時に、排出路１４３を介して潤滑剤保持室８３Ｃとシリンダ１２Ｂ内の、ロッドガイド１５が配置される前の開口部２２と連通させることができ、シール部材８１Ｃと摺動部材１２１との間の潤滑剤保持室８３Ｃ内に残留する残留エアを潤滑剤保持室８３Ｃの外に排出可能となっている。つまり、シール部材８１Ｃに形成された残留エアを排出する排出路１４３と、シール部材８１Ｃに一体成形されて排出路１４３を閉塞する弁部１４０とが、組み立て時に潤滑剤保持室８３Ｃ内に残留する残留エアを排出し排出後は潤滑剤保持室８３Ｃを密閉する。
The
次に、上記した第３実施形態のガススプリングを組み立てる組み立て工程について説明する。 Next, an assembly process for assembling the gas spring according to the third embodiment will be described.
まず、図１０に示すように、図９に示す開口側係止部２６が形成されていない状態のシリンダ１２Ｂを準備する。そして、このシリンダ１２Ｂを蓋部２３が下側に位置する鉛直姿勢で保持し、予めピストン１３が取り付けられた状態のピストンロッド１４を、ピストン１３を下側にしてシリンダ１２Ｂに上側の開口部２２から挿入する。その際に、ピストン１３がシリンダ１２Ｂに対し予め設定された範囲内に位置するまで挿入する。なお、このとき、ピストンロッド１４の主軸部５５には、ピストン１３から離れた位置に、ピストン１３側から順に、摺動部材１２１、シール部材８１Ｃおよびロッドガイド１５が予め配置されている。
First, as shown in FIG. 10, a
次に、摺動部材１２１をシリンダ１２Ｂ内に開口部２２から挿入する。その際に、摺動部材１２１がシリンダ１２Ｂに対し予め設定された所定の摺動部材基準位置に位置するところまで挿入する。この状態で、摺動部材１２１はシールリング１２９でシリンダ１２Ｂの内周面に密着しシールリング１３０でピストンロッド１４に密着する。
Next, the sliding
次に、シリンダ１２Ｂ内の摺動部材１２１の上側に予め設定された所定量の潤滑剤Ｌを開口部２２から注入する。すると、潤滑剤Ｌは重力によりシリンダ１２内で下側となる摺動部材１２１上に貯留されることになる。このとき、上記したように摺動部材１２１がピストンロッド１４およびシリンダ１２に密着するため潤滑剤Ｌは摺動部材１２１よりも下側に漏出することはない。
Next, a predetermined amount of lubricant L set in advance on the upper side of the sliding
次に、図１１（ａ）に示すように、予め弁部１４０を上側にした状態のシール部材８１Ｃを、シリンダ内１２Ｂに開口部２２から挿入する。その際に、摺動部材１２１が上記した摺動部材基準位置に位置する状態を維持しつつ、シール部材８１Ｃをシリンダ１２Ｂに対し予め設定された所定のシール部材配置位置に位置するところまで挿入する。すると、シリンダ１２Ｂ内への嵌合後、シール部材８１Ｃは、潤滑剤Ｌの液面との間の残留エアを排出路１４３を介して開口部２２側に排出する。そして、シール部材８１Ｃは、シール部材配置位置に位置するとき、液面との間にあった残留エアをすべて排出し、基部９２Ｃの上面が潤滑剤Ｌの液面より所定量下側に位置することになる。
Next, as shown in FIG. 11A, the
次に、図１１（ｂ）に示すように、予め大径部７３を下側にした状態のロッドガイド１５をシリンダ内１２Ｂに開口部２２から圧入する。その際に、ロッドガイド１５を、予め設定された所定のロッドガイド配置位置に位置するところまで圧入する。すると、ロッドガイド１５がシール部材８１Ｃの弁部１４０に当接し弁部１４０を変形させて基部９２Ｃに当接させてすべての排出路１４３を閉塞する。その際に、基部９２Ｃより上側に溢れていた潤滑剤Ｌは、シール部材８１Ｃの内周側の面取りとピストンロッド１４との形成された隙間および弁部１４０とシリンダ１２Ｂとの間に形成された隙間に逃げる。
Next, as shown in FIG. 11 (b), the
次に、シリンダ１２Ｂの開口部２２側をロール加締め加工により塑性変形させることで、図９に示すように、端部から予め設定された軸方向の所定範囲に開口側係止部２６を形成する。これにより、ロッドガイド１５の大径部７３のテーパ部７４側の端面が開口側係止部２６に係止されることになり、ロッドガイド１５がシリンダ１２Ｂから抜け止めされる。
Next, the opening
以上のようにしてガススプリングの組み立て工程が完了する。 As described above, the assembly process of the gas spring is completed.
以上に述べた第３実施形態によれば、組み立て時に潤滑剤保持室８３Ｃ内に残留する残留エアを排出する排出路１４３を閉塞して潤滑剤保持室８３Ｃからの潤滑剤の漏出を規制する閉塞機構が、シール部材８１Ｃと一体に設けられた弁部１４０であるため、部品点数を低減でき、さらに組み立てが容易となる。
According to the third embodiment described above, the blocking for restricting the leakage of the lubricant from the
以上に述べた実施形態は、作動気体が封入され、少なくとも一端が開口するシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌挿されるピストンと、該ピストンに連結されて前記シリンダの外部に突出するピストンロッドと、前記シリンダ内の一端側に設けられるロッドガイドと、からなり、前記ピストンと前記ロッドガイドとの間に、前記ピストンロッドと摺動する環状のシール部材と、該シール部材と前記ピストンとの間にて前記シリンダ内を軸方向に摺動可能に設けられる摺動部材と、該摺動部材と前記シール部材との間に画成され潤滑剤が封入される潤滑剤保持室と、を設け、前記シール部材または前記摺動部材に、組み立て時に前記潤滑剤保持室内に残留する残留エアを排出する排出機構を設けたことを特徴とする。このように、ピストンとロッドガイドとの間に、シール部材と摺動部材とを設けて、これらの間に潤滑剤保持室を設けるとともに、シール部材または摺動部材に、組み立て時に潤滑剤保持室内に残留する残留エアを排出する排出機構を設けたため、残留エアを排出させて潤滑剤保持室を潤滑剤で満たすことができる。よって、ピストンロッドの移動がなくても、またいずれの向きで設置されたとしても、潤滑剤をシール部材および摺動部材に接触させてこれらを湿らせる状態を維持できるため、シール部材および摺動部材の乾燥に起因した作動気体の漏出を抑制できる。したがって、高い気密性を維持することができる。 In the embodiment described above, a working gas is sealed, a cylinder having at least one open end, a piston that is slidably inserted into the cylinder, and a piston that is connected to the piston and protrudes outside the cylinder. A rod, and a rod guide provided on one end side in the cylinder, and an annular seal member that slides with the piston rod between the piston and the rod guide, and the seal member and the piston A sliding member that is slidable in the cylinder in the axial direction, and a lubricant holding chamber that is defined between the sliding member and the seal member and in which a lubricant is enclosed. And a discharge mechanism for discharging residual air remaining in the lubricant holding chamber at the time of assembly is provided on the seal member or the sliding member. As described above, the seal member and the sliding member are provided between the piston and the rod guide, the lubricant holding chamber is provided therebetween, and the lubricant holding chamber is attached to the seal member or the sliding member at the time of assembly. Since the discharge mechanism for discharging the residual air remaining in is provided, the residual air can be discharged and the lubricant holding chamber can be filled with the lubricant. Therefore, even if the piston rod does not move or is installed in any direction, the lubricant can be kept in contact with the sealing member and the sliding member to keep them wet, so that the sealing member and the sliding member can be maintained. Leakage of working gas due to drying of the member can be suppressed. Therefore, high airtightness can be maintained.
また、前記排出機構が、前記摺動部材に設けられ、前記潤滑剤保持室と前記シリンダ内とを連通するよう形成されることを特徴とするため、組み立ての際の残留エアの排出時に例え潤滑剤が潤滑剤保持室から漏出することがあっても、漏出先は作動気体が封入されるシリンダ内であり、ガススプリング外へ漏出することはない。したがって、潤滑剤のガススプリング外への漏出を抑制できる。 Further, since the discharge mechanism is provided on the sliding member and is formed so as to communicate with the lubricant holding chamber and the cylinder, for example, lubrication is performed when residual air is discharged during assembly. Even if the agent leaks from the lubricant holding chamber, the leakage destination is in the cylinder in which the working gas is sealed, and does not leak out of the gas spring. Therefore, leakage of the lubricant out of the gas spring can be suppressed.
また、前記排出機構は、前記摺動部材の内周または外周に設けられ、先端が前記ピストン側に向けて延びるリップ部によって構成されるため、簡素な構造で残留エアを排出できる。したがって、コストを低減することができる。 Moreover, since the said discharge mechanism is provided in the inner periphery or outer periphery of the said sliding member, and the front-end | tip is comprised by the lip part extended toward the said piston side, residual air can be discharged | emitted with a simple structure. Therefore, cost can be reduced.
また、前記摺動部材は、前記シリンダの内周および前記ピストンロッドと摺接する軟質の材料で形成される摺動部と、該摺動部よりも硬質の材料で形成される非摺動部とから構成され、前記ピストンロッドには、前記摺動部材の軸方向の移動を規制する規制手段が設けられ、該規制手段と前記摺動部材とが当接するときには、前記規制手段と前記非摺動部とが当接することを特徴とする。このように、ピストンロッドに設けられ、当接することで摺動部材の軸方向の移動を規制する規制手段が、摺動部材の硬質の材料で形成される非摺動部に当接するため、シリンダの内周およびピストンロッドと摺接する軟質の材料で形成される摺動部に損傷を与えてしまうことを抑制できる。 The sliding member includes a sliding portion formed of a soft material that is in sliding contact with the inner periphery of the cylinder and the piston rod, and a non-sliding portion formed of a material harder than the sliding portion. The piston rod is provided with a restricting means for restricting the movement of the sliding member in the axial direction. When the restricting means and the sliding member abut, the restricting means and the non-sliding It is characterized in that the part abuts. In this way, the regulating means that is provided on the piston rod and regulates the movement of the sliding member in the axial direction by abutting against the non-sliding portion formed of a hard material of the sliding member makes contact with the cylinder. It is possible to prevent the sliding portion formed of a soft material that is in sliding contact with the inner periphery of the piston rod and the piston rod from being damaged.
また、前記シリンダには、組み立て後に前記規制手段と前記摺動部材とが当接することを妨げる移動規制手段が形成されるため、ガススプリングの作動時に規制手段が摺動部材を押圧して潤滑剤保持室から潤滑剤を漏出させてしまうことがない。したがって、潤滑剤保持室に潤滑剤を良好に保持できる。 In addition, since the cylinder is provided with a movement restricting means that prevents the restricting means and the sliding member from coming into contact with each other after assembly, the restricting means presses the sliding member when the gas spring is operated, and the lubricant Lubricant does not leak from the holding chamber. Therefore, the lubricant can be satisfactorily held in the lubricant holding chamber.
また、前記排出機構は、前記残留エアを排出する排出路と、該排出路を閉塞する閉塞機構とからなるため、排出路を介して、組み立て時に潤滑剤保持室内に残留する残留エアを排出するとともに、その後、閉塞機構で排出路を閉塞して潤滑剤保持室からの潤滑剤の漏出を規制するため、残留エアの排出および排出後の潤滑剤の漏出規制をより確実に行うことができる。 Further, since the discharge mechanism includes a discharge path for discharging the residual air and a closing mechanism for closing the discharge path, the residual air remaining in the lubricant holding chamber at the time of assembly is discharged through the discharge path. At the same time, since the discharge path is closed by the closing mechanism and the leakage of the lubricant from the lubricant holding chamber is restricted, the residual air can be discharged and the leakage of the lubricant after the discharge can be more reliably controlled.
また、前記排出路は、前記シール部材に設けられ、前記潤滑剤保持室と前記ロッドガイドとの間を連通するよう形成されるため、組み立て工程にて上下反転する必要がなくなる。したがって、組み立て作業がさらに容易となる。 Further, since the discharge path is provided in the seal member and is formed so as to communicate between the lubricant holding chamber and the rod guide, it is not necessary to turn upside down in the assembly process. Therefore, the assembling work is further facilitated.
また、前記閉塞機構は、前記シール部材と前記ロッドガイドとの間に挟持される環状板であるため、潤滑剤保持室からの潤滑剤の漏出をより確実に規制することができる。 Further, since the closing mechanism is an annular plate that is sandwiched between the seal member and the rod guide, leakage of the lubricant from the lubricant holding chamber can be more reliably regulated.
また、前記閉塞機構は、前記シール部材と一体に設けられるため、部品点数を低減でき、さらに組み立てが容易となる。 Further, since the closing mechanism is provided integrally with the seal member, the number of parts can be reduced, and further assembly is facilitated.
また、前記ロッドガイドと前記シリンダとの間にシール手段を設けたため、閉塞機構とシリンダとの隙間に導入された潤滑剤の外部への漏出を規制できる。
なお、上記実施形態では、本発明のシリンダ装置として、シリンダ内に圧縮ガスを封入したガススプリングを例に説明したが、スプリングを目的としないガス式の緩衝器や、一般的なエアシリンダにも適用することが可能である。
Further, since the sealing means is provided between the rod guide and the cylinder, leakage of the lubricant introduced into the gap between the closing mechanism and the cylinder can be restricted.
In the above-described embodiment, a gas spring in which compressed gas is sealed in the cylinder has been described as an example of the cylinder device of the present invention. It is possible to apply.
１２，１２Ｂ シリンダ
１３ ピストン
１４ ピストンロッド
１５，１１０ ロッドガイド
２７ 環状凸部（移動規制手段）
６３，６３Ａ 当接ワシャ（規制手段）
８１，１１９，８１Ｃ シール部材
８２，１２１ 摺動部材
８３，８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ 潤滑剤保持室
９８，９８Ａ 高強度部（非摺動部）
９９，９９Ａ 摺動部
１０２，１０２Ａ リップ部（排出機構）
１１７ シールリング（シール手段）
１２０ ワシャ型パッキン（排出機構，閉塞機構，環状板）
１３５，１４３ 排出路（排出機構）
１４０ 弁部（排出機構，閉塞機構）
Ｇ エア（作動気体）
Ｇ’ 残留エア
Ｌ 潤滑剤
12,
63, 63A Contact washer (regulation means)
81, 119,
99,99A Sliding part 102,102A Lip part (discharge mechanism)
117 Seal ring (sealing means)
120 Washer type packing (discharge mechanism, closing mechanism, annular plate)
135,143 discharge path (discharge mechanism)
140 Valve unit (discharge mechanism, closing mechanism)
G air (working gas)
G 'Residual air L Lubricant
Claims (10)
該シリンダ内に摺動可能に嵌挿されるピストンと、
該ピストンに連結されて前記シリンダの外部に突出するピストンロッドと、
前記シリンダ内の一端側に設けられるロッドガイドと、からなり、
前記ピストンと前記ロッドガイドとの間に、
前記ピストンロッドと摺動する環状のシール部材と、
該シール部材と前記ピストンとの間にて前記シリンダ内を軸方向に摺動可能に設けられる摺動部材と、
該摺動部材と前記シール部材との間に画成され潤滑剤が封入される潤滑剤保持室と、を設け、
前記シール部材または前記摺動部材に、組み立て時に前記潤滑剤保持室内に残留する残留ガスを排出する排出機構を設けたことを特徴とするシリンダ装置。 A cylinder in which a working gas is enclosed and at least one end is open;
A piston slidably inserted into the cylinder;
A piston rod connected to the piston and projecting to the outside of the cylinder;
A rod guide provided on one end side in the cylinder,
Between the piston and the rod guide,
An annular seal member that slides with the piston rod;
A sliding member provided between the sealing member and the piston so as to be slidable in the axial direction in the cylinder;
A lubricant holding chamber which is defined between the sliding member and the seal member and in which a lubricant is enclosed;
A cylinder device, wherein the seal member or the sliding member is provided with a discharge mechanism for discharging residual gas remaining in the lubricant holding chamber during assembly.
前記ピストンロッドには、前記摺動部材の軸方向の移動を規制する規制手段が設けられ、
該規制手段と前記摺動部材とが当接するときには、前記規制手段と前記非摺動部とが当接することを特徴とする請求項３に記載のシリンダ装置。 The sliding member includes a sliding portion formed of a soft material that is in sliding contact with the inner periphery of the cylinder and the piston rod, and a non-sliding portion formed of a material harder than the sliding portion. And
The piston rod is provided with a regulating means for regulating the movement of the sliding member in the axial direction,
4. The cylinder device according to claim 3, wherein when the restricting means and the sliding member abut, the restricting means and the non-sliding portion abut.
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