JP3157500U - ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパ機能を制限することなく耐久性を伸ばすことができるダンパ装置を提供する。【解決手段】シリコン・オイルを封入した流体室１３を有するシリンダ３と、流体室１３内に移動自在に配置されたピストン５と、該ピストン５からシリンダ３外に延設されて軸方向移動によって流体室１３に対して出没するピストン・ロッド２３と、該ピストン・ロッド２３及びシリンダ３間に密に配置されピストン・ロッド２３を軸方向移動自在に挿通すると共に流体室１３を区画するインナー・シール３９及び該インナー・シール３９の軸方向外側で異物の侵入を抑制するアウター・シール４１とを備え、インナー・シール３９及びアウター・シール４１間に、該インナー・シール３９及びアウター・シール４１間を位置決め離反させるロッド・ガイド２５を介設した。【選択図】図１

Description

本考案は、切削油やゴミ等の異物が飛散し易い環境下で用いられるダンパ装置に関する。

従来のダンパ装置としては、例えば特許文献１に示すように、ダスト・カバーによってシリンダ内への異物の侵入を抑制するものがある。かかるダンパ装置では、ダスト・カバーによってシリンダとピストン・ロッドとの間を外部から覆うため、全体として大型化していた。

これに対し、ダンパ装置としては、例えば図３及び図４のように、ダスト・カバーを省略して異物の侵入を抑制するシールを設けたものがある。

ダンパ装置１０１は、シリンダ１０３内に作動流体としてのシリコン・オイルを封入した流体室１０５が形成されている。流体室１０５内には、ピストン１０７が移動自在に配置され、ピストン１０７からは、シリンダ１０３外までピストン・ロッド１０９が延設されている。ピストン・ロッド１０９は、軸方向移動によって流体室１０５内に出没するようになっている。

ピストン・ロッド１０９及びシリンダ１０３間には、相互に隣接するインナー・シール１１１及びアウター・シール１１３が密に配置されている。インナー・シール１１１は流体室１０５を区画してシリコン・オイルの流出を抑制し、アウター・シール１１３はシリンダ１０３内を外部から区画して異物の侵入を抑制する。

前記インナー・シール１１１及びアウター・シール１１３は、ピストン・ロッド１０９を軸方向移動自在に挿通している。従って、ダンパ装置１０１は、前記のように異物の侵入を抑制した場合でもピストン・ロッド１０９を軸方向移動させて確実にダンパ機能を発揮することができる。

しかしながら、従来の構造では、かかる軸方向移動の際にシリコン・オイルが外部に排出され易いものとなっていた。

すなわち、流体室１０５内へ没入したピストン・ロッド１０９には、その没入ストロークＬの範囲にシリコン・オイルの油膜が形成される。その後は、ピストン・ロッド１０９が油膜形成状態で流体室１０５外に突出することになる。

かかる突出の際には、ピストン・ロッド１０９の没入ストロークＬが、相互に隣接配置されたインナー・シール１１１及びアウター・シール１１３間の距離Ｄと比較して長く設定されているため、ピストン・ロッド１０９の油膜形成部Ｐの一部ｌがアウター・シール１１３外に位置してしまっていた。

従って、ピストン・ロッド１０９が再度流体室１０５内へ没入する際には、ピストン・ロッド１０９の一部ｌの油膜が、アウター・シール１１３によってシリンダ１０３外で掻き落とされる傾向があった。

このため、ダンパ装置１０１では、シリコン・オイルがシリンダ１０３外へ少しずつ排出され、結果として製品としての寿命（耐久性）を伸ばすことが困難であった。

一方、ダンパ装置１０１では、ピストン・ロッド１０９のストロークを短くすれば、シリコン・オイルの排出量を抑制して耐久性を伸ばすことは可能であるが、同時にダンパ機能が制限されることになる。

特開２００３−１８４９３４号公報

解決しようとする問題点は、ダンパ機能を制限せずに耐久性を伸ばすことが困難な点である。

本考案は、ダンパ機能を制限することなく耐久性を伸ばすために、作動流体を封入した流体室を有するシリンダと、前記流体室内に移動自在に配置されたピストンと、該ピストンから前記シリンダ外に延設され軸方向移動によって前記流体室に対して出没するピストン・ロッドと、該ピストン・ロッド及び前記シリンダ間に密に配置され前記ピストン・ロッドを軸方向移動自在に挿通すると共に前記流体室を区画するインナー・シール及び該インナー・シールの前記軸方向外側で異物の侵入を抑制するアウター・シールとを備え、前記インナー・シール及びアウター・シール間に、該インナー・シール及びアウター・シール間を位置決め離反させるスペーサ部材を介設したことを最も主な特徴とする。

本考案のダンパ装置は、インナー・シール及びアウター・シール間をスペーサ部材によって位置決め離反させることで、ピストン・ロッドの流体室内への没入による流体膜形成部が、その後の流体室からの突出によってアウター・シール外に位置する部分を短くし或いは無くすことができる。

従って、本考案では、ダンパ機能を制限することなく製品としての耐久性を伸ばすことができる。

ダンパ装置を示す断面図である（実施例１）。 ダンパ装置の動作状態の断面図であり、（ａ）はピストン・ロッドの没入時、（ｂ）は同突出時を示している（実施例１）。 ダンパ装置を示す断面図である（従来例）。 ダンパ装置の課題説明の断面図であり、（ａ）はピストン・ロッドの没入時、（ｂ）は同突出時を示している（従来例）。

ダンパ機能を制限することなく耐久性を伸ばすという目的を、インナー・シール及びアウター・シールの相互間を離反させることで実現した。

図１は、本考案の実施例１に係るダンパ装置を示す断面図、図２は、ダンパ装置の動作状態の断面図であり、（ａ）はピストン・ロッドの没入時、（ｂ）は同突出時を示している。
［ダンパ装置の構成］
本実施例のダンパ装置は、例えば異物としての切削油（クーラント）等が飛散し易い環境下で用いられるものである。

前記ダンパ装置１は、図１及び図２のように、シリンダ３と、ピストン５とを備えている。

前記シリンダ３は、円筒形状に形成され、両端が端壁７，９によって閉塞されている。一方の端壁７には、後述するピストン・ロッド２３を挿通するための貫通孔１１が貫通形成されている。かかるシリンダ３内には、一端側内周に小径の流体室１３が設けられている。

前記流体室１３には、作動流体としてのシリコン・オイル等の合成油や鉱物油が封入されている。この流体室１３内は、ピストン５を軸方向で往復移動自在に配置して、圧力室１５と非圧力室１７とに区画されている。

前記ピストン５は、円柱状に形成されている。このピストン５は、圧力室１５内に配置されたリターン・スプリング１９によって非圧力室１７側に付勢されている。ピストン５の圧力室側には、その中心部にばね座２１が一体に突設されている。ばね座２１は、リターン・スプリング１９の端部内周が嵌合している。ピストン５の非圧力室側には、ピストン・ロッド２３が設けられている。

前記ピストン・ロッド２３は、ピストン５の端面から一体に突設されている。このピストン・ロッド２３は、シリンダ３の貫通孔１１から外部に突出している。従って、ピストン・ロッド２３は、ピストン５からシリンダ３外に延設されている。

このピストン・ロッド２３は、シリンダ３内に対する収縮動作又は伸張動作を行うように軸方向移動自在となっている。この軸方向移動により、ピストン・ロッド２３は、流体室１３に対して出没しながらピストン５を往復連動移動させる。ピストン・ロッド２３の軸方向移動は、ロッド・ガイド２５によってガイドされる。

ロッド・ガイド２５は、中空円筒形状に形成され、シリンダ３の他端側内周に嵌装されている。ロッド・ガイド２５の軸方向両端には、周回状のフランジ部２７，２９が形成されている。ロッド・ガイド２５の軸心部は、挿通孔３１が軸方向に貫通形成され、内周側でピストン・ロッド２３を挿通ガイドするようになっている。

ロッド・ガイド２５の外周側には、周回状の凹部３３が形成されている。凹部３３内には、独立気泡のゴム等からなるアキュムレータ３５が収容保持されている。アキュムレータ３５は、シリンダ３に形成された連通路３７を介して非圧力室１７に連通して容積変化を吸収する。

前記ロッド・ガイド２５の両側には、インナー・シール３９及びアウター・シール４１が設けられている。

インナー・シール３９は、例えば周回状のＵパッキンからなりピストン・ロッド２３及びシリンダ３間に密に配置されている。インナー・シール３９は、流体室１３に隣接配置されており、流体室１３からのシリコン・オイルの流出を抑制する方向に指向している。これにより、インナー・シール３９は、流体室１３を区画している。

インナー・シール３９の一端は、流体室１３の開口縁部４３に突き当てられ、同他端は、ロッド・ガイド２５の一方のフランジ部２７に突き当てられている。従って、インナーシール３９は、流体室１３の開口縁部４３及びロッド・ガイド２５のフランジ部２７間で位置決められている。

前記アウター・シール４１は、例えば周回状のＵパッキンからなりピストン・ロッド２３及びシリンダ３間に密に配置されている。アウター・シール４１は、シリンダ３の端壁９に隣接配置されており、シリンダ３内への異物の侵入を抑制する方向に指向している。従って、アウター・シール４１は、インナー・シール３９とは逆向きに配置され、インナー・シール３９の軸方向外側でシリンダ３内を外部から区画している。

アウター・シール４１の一端は、シリンダ３の端壁９に突き当てられ、同他端は、ロッド・ガイド２５の他方のフランジ部２９に突き当てられている。従って、アウター・シール４１は、シリンダ３の端壁９及びロッド・ガイド２５のフランジ部２９間で位置決められている。

前記インナー・シール３９及びアウター・シール４１は、スペーサ部材として機能するロッド・ガイド２５によって相互間を位置決め離反されている。かかる離反により、インナー・シール３９びアウター・シール４１の一端間の距離Ｄ（インナー・シール３９及びアウター・シール４１の距離）は、ピストン・ロッド２３の没入ストロークＬよりも長く設定されている。なお、前記距離Ｄは、前記没入ストロークＬと同一又は没入ストロークＬよりも短く設定することも可能である。
［ダンパ装置の動作］
前記ダンパ装置１は、ピストン・ロッド２３がシリンダ３内へ収縮すると、ピストン・ロッド２３が流体室１３内に没入しながらピストン５を圧力室１５側へ軸方向連動移動させる。

ピストン５が移動すると、シリコン・オイルがシリンダ３とピストン５との間を介して非圧力室１７側へ移動し、所定のダンパ効果を発揮することができる。

一方、ピストン・ロッド２３がシリンダ３に対して伸張方向へ引き出されると、ピストン・ロッド２３が流体室１３から突出しながらピストン５を非圧力室１７側へ軸方向連動移動させる。このとき、ピストン５は、リターン・スプリング１９の付勢力によっても移動する。この場合も、前記同様、所定のダンパ効果を発揮することができる。

かかる動作の際には、アウター・シール４１がシリンダ３内を外部から区画して切削油等の異物の侵入を抑制することができる。

また、ピストン・ロッド２３の軸方向移動の際には、流体室１３内へ没入したピストン・ロッド２３に、その没入ストロークＬの範囲に流体膜であるシリコン・オイル油膜が形成される。その後は、ピストン・ロッド２３が油膜形成状態で流体室１３外に突出する。

このとき、インナー・シール３９及びアウター・シール４１間の距離Ｄが、ピストン・ロッド２３の没入ストロークＬよりも長く設定されているため、ピストン・ロッド２３の油膜形成部Ｐがアウター・シール４１よりも外側に配置されることはない。

従って、ダンパ装置１では、ピストン・ロッド２３の油膜であるシリコン・オイルが、アウター・シール４１により異物としてシリンダ３の外部に排出されることを抑制できる。
［実施例の効果］
本実施例では、シリコン・オイルを封入した流体室１３を有するシリンダ３と、流体室１３内に移動自在に配置されたピストン５と、該ピストン５からシリンダ３外に延設されて軸方向移動によって流体室１３に対して出没するピストン・ロッド２３と、該ピストン・ロッド２３及びシリンダ３間に密に配置されピストン・ロッド２３を軸方向移動自在に挿通すると共に流体室１３を区画するインナー・シール３９及び該インナー・シール３９の軸方向外側で異物の侵入を抑制するアウター・シール４１とを備え、インナー・シール３９及びアウター・シール４１間に、該インナー・シール３９及びアウター・シール４１間を位置決め離反させるロッド・ガイド２５を介設した。

従って、ダンパ装置１では、インナー・シール３９及びアウター・シール４１間をロッド・ガイド２５によって位置決め離反させることで、ピストン・ロッド２３の流体室１３内への没入による油膜形成部Ｐが、その後の流体室１３からの突出によってアウター・シール４１外に位置する部分を短くし或いは無くすことができる。

このため、ダンパ装置１では、ピストン・ロッド２３のストロークを短くすることなく、シリコン・オイル油膜がアウター・シール４１により異物としてシリンダ３外に排出される量を減少させ或いは無くすことができる。

この結果、ダンパ装置１では、ダンパ機能を制限することなく製品としての耐久性を伸ばすことができる。

本実施例では、インナー・シール３９及びアウター・シール４１間の距離Ｄが、ピストン・ロッド２３の没入ストロークＬよりも長く設定されているため、ピストン・ロッド２３の油膜形成部Ｐがアウター・シール４１よりも外側に配置されることはない。

従って、本実施例のダンパ装置１では、シリコン・オイルのシリンダ３外への排出量を確実に無くすことができ、より確実に耐久性を伸ばすことができる。

前記インナー・シール３９及びアウター・シール４１は、相互に逆向きに配置されたＵパッキンからなるため、インナー・シール３９によって流体室１３を確実に区画することができると共にアウター・シール４１によって異物の進入を確実に抑制することができる。

本実施例では、シリンダ３内に嵌合し内周側でピストン・ロッド２３を挿通ガイドするロッド・ガイド２５をスペーサ部材として利用しているため、大型化を抑制しながら容易且つ確実にインナー・シール３９及びアウター・シール４１間を位置決め離反させることができる。

しかも、かかる構成では、ロッド・ガイド２５の内周側がピストン・ロッド２３を没入させる流体室１３となるのを防止でき、より容易且つ確実にインナー・シール３９及びアウター・シール４１間の距離Ｄをピストン・ロッド２３の没入ストロークＬよりも長く設定することができる。

前記ロッド・ガイド２５の外周側には、流体室１３に連通して容積変化を吸収するアキュムレータ３５を保持している。このため、ダンパ装置１では、スペーサ部材として機能するロッド・ガイド２５を利用してダンパ機能の向上をも図ることができる。

１ ダンパ装置
３ シリンダ
５ ピストン
１３ 流体室
２３ ピストン・ロッド
２５ ロッド・ガイド（スペーサ部材）
３５ アキュムレータ
３９ インナー・シール
４１ アウター・シール

Claims (5)

1. 作動流体を封入した流体室を有するシリンダと、
   前記流体室内に移動自在に配置されたピストンと、
   該ピストンから前記シリンダ外に延設され軸方向移動によって前記流体室に対して出没するピストン・ロッドと、
   該ピストン・ロッド及び前記シリンダ間に密に配置され前記ピストン・ロッドを軸方向移動自在に挿通すると共に前記流体室を区画するインナー・シール及び該インナー・シールの前記軸方向外側で異物の侵入を抑制するアウター・シールとを備え、
   前記インナー・シール及びアウター・シール間に、該インナー・シール及びアウター・シール間を位置決め離反させるスペーサ部材を介設した、
   ことを特徴とするダンパ装置。
2. 請求項１記載のダンパ装置であって、
   前記インナー・シール及びアウター・シールの距離は、前記ピストン・ロッドの前記流体室に対する没入ストロークと同一又は没入ストロークよりも長く設定された、
   ことを特徴とするダンパ装置。
3. 請求項１又は２記載のダンパ装置であって、
   前記インナー・シール及びアウター・シールは、相互に逆向きに配置されたＵパッキンからなる、
   ことを特徴とするダンパ装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のダンパ装置であって、
   前記スペーサ部材は、前記シリンダ内に嵌合し内周側で前記ピストン・ロッドを挿通ガイドするロッド・ガイドである、
   ことを特徴とするダンパ装置。
5. 請求項４記載のダンパ装置であって、
   前記ロッド・ガイドの外周側に、前記流体室に連通して容積変化を吸収するアキュムレータを保持した、
   ことを特徴とするダンパ装置。

Images