JP3302708B2 - Gas cushion device - Google Patents
Gas cushion deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】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て
いるガスクッション装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas cushion device having a high-pressure gas sealed therein, such as a gas-sealed die spring.
【０００２】[0002]
【従来の技術】プレス設備において、素板（ブランク）
を打抜いたり絞り加工する場合、ブランクに皺が生じる
ことを防ぐためにダイスプリングが使用される。従来の
ダイスプリングにはコイルばねやウレタンばねなどが用
いられてきたが、ガスクッション装置を用いたものも知
られている。ガスクッション装置は、内部に高圧ガスが
封入されたシリンダと、このシリンダに挿入されたロッ
ドを備えており、シリンダ内部の高圧ガスによってロッ
ドを押返す反力を生じさせるようにしている。2. Description of the Related Art In press equipment, a blank (blank) is used.
When punching or drawing, a die spring is used to prevent the blank from wrinkling. A coil spring, a urethane spring, or the like has been used as a conventional die spring, but one using a gas cushion device is also known. The gas cushion device includes a cylinder in which high-pressure gas is sealed, and a rod inserted in the cylinder, so that the high-pressure gas in the cylinder generates a reaction force to push the rod back.
【０００３】ダイスプリング用のガスクッション装置
は、高い初期荷重と大きな反力を得るために、きわめて
高い圧力の圧縮ガスが封入されている。このため、ロッ
ドの摺動部分においてガスが漏れないようにするため
に、種々の工夫がなされている。例えば、特公昭53-126
58号公報に開示されている密封装置や、この明細書に添
付した図８あるいは図９に示されるガスクッション101
，102 のように、シリンダ103 とロッド104 の摺動部
分を密封するために、加圧された液室105 を用いるもの
が知られている。[0003] A gas cushion device for a die spring is filled with a compressed gas of an extremely high pressure in order to obtain a high initial load and a large reaction force. For this reason, various measures have been taken to prevent gas from leaking at the sliding portion of the rod. For example, Japanese Patent Publication No. 53-126
No. 58, the gas cushion 101 shown in FIG. 8 or FIG. 9 attached to this specification.
, 102, a pressurized liquid chamber 105 is used to seal a sliding portion between a cylinder 103 and a rod 104.
【０００４】例えば図８に示した従来のガスクッション
101 は、固定側シール106 と可動側シール107 との間に
液室105 を設け、圧縮コイルばね108 の弾力と気室109
内のガスの圧力によって可動側シール107 を押圧すると
ともに液室105 を加圧している。この場合、液室105 の
圧力が気室109 の圧力よりも高くなるため、気室109内
のガスが液室105 側に漏れることを防止できる。For example, a conventional gas cushion shown in FIG.
In 101, a liquid chamber 105 is provided between a fixed seal 106 and a movable seal 107, and the elasticity of a compression coil spring 108 and the air chamber 109 are provided.
The movable side seal 107 is pressed by the pressure of the gas inside, and the liquid chamber 105 is pressed. In this case, since the pressure in the liquid chamber 105 becomes higher than the pressure in the gas chamber 109, the gas in the gas chamber 109 can be prevented from leaking to the liquid chamber 105 side.
【０００５】図９に示されるガスクッション装置102 の
場合は、シリンダ103 とロッド104との間に、シリンダ1
03 の軸線方向に移動自在なスリーブ110 を設け、この
スリーブ110 の内周面側に液室105 を設けている。この
場合、可動側シール107 の受圧面積よりもスリーブ110
の受圧面積の方が大きいため、液室105の圧力が気室109
よりも高くなることにより、気室109 内のガスが液室1
05 側に漏れることを防止できる。In the case of the gas cushion device 102 shown in FIG.
A sleeve 110 which is movable in the axial direction of 03 is provided, and a liquid chamber 105 is provided on the inner peripheral surface side of the sleeve 110. In this case, the sleeve 110 is larger than the pressure receiving area of the movable side seal 107.
Since the pressure receiving area of the liquid chamber 105 is larger,
Higher, the gas in the air chamber 109 becomes liquid chamber 1
It can be prevented from leaking to the 05 side.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記いずれの従来装置
も、液室105 の圧力を気室109 の圧力よりも積極的に高
くしているため、液室105内の液がシリンダ103 の外部
や気室109 側に漏れやすい。図９の例では、液が漏れる
と、シリンダ103 に対するロッド104 の軸方向相対位置
が変化するため、調整作業が必要となるなどきわめて使
いにくいものである。In any of the above-mentioned conventional devices, the pressure in the liquid chamber 105 is positively set higher than the pressure in the gas chamber 109, so that the liquid in the liquid chamber 105 may be discharged outside the cylinder 103 or outside. Leakage easily to the air chamber 109 side. In the example shown in FIG. 9, when the liquid leaks, the relative position of the rod 104 relative to the cylinder 103 in the axial direction changes.
【０００７】従って本発明の目的は、軸封部分に設けら
れた液室内の液が漏れることを抑制できるとともに、シ
リンダ内部の高圧ガスを確実に密封できるようなガスク
ッション装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas cushion device capable of suppressing leakage of a liquid in a liquid chamber provided in a shaft sealing portion and reliably sealing high-pressure gas inside a cylinder. .
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を果たすために
開発された本発明は、内部に圧縮ガスが封入される気室
を備えたシリンダと、上記シリンダの開口端側からシリ
ンダの内部に挿入されかつシリンダに対し軸線方向に移
動自在なロッドと、上記シリンダの開口端付近に設けら
れていて上記ロッドの摺動部分をシ−ルする軸封手段と
を備えたガスクッション装置であって、上記軸封手段
は、上記ロッドの摺動部分に供給される液が収容された
液室と、上記液室とシリンダ開口端との間に設けられて
いて上記液室内の液がシリンダ開口端の方向に漏れるこ
とを抑制しかつシリンダ開口端側から液が液室内に流入
することを許容する一方向性のリップ部を備えた第１の
シール部と、上記液室とシリンダ内部の上記気室との間
に設けられていて上記液室内の液が気室の方向に漏れる
ことを抑制しかつ気室側から液が液室内に流入すること
を許容する一方向性のリップ部を備えた第２のシール部
と、上記第２のシール部と上記気室との間に設けられた
バックアップシールとを具備している。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, which has been developed to achieve the above object, comprises a cylinder having an air chamber in which a compressed gas is sealed, and a cylinder inserted into the cylinder from an open end of the cylinder. A gas cushion device comprising: a rod, which is movable in the axial direction with respect to a cylinder, and shaft sealing means provided near an open end of the cylinder and sealing a sliding portion of the rod. The shaft sealing means is provided between the liquid chamber containing the liquid supplied to the sliding portion of the rod and the liquid chamber and the cylinder opening end, and the liquid in the liquid chamber is provided at the cylinder opening end. A first seal portion provided with a one-way lip portion for suppressing leakage in the direction and allowing the liquid to flow into the liquid chamber from the cylinder opening end side; and the gas chamber inside the liquid chamber and the cylinder. Is provided between A second seal portion liquid chamber of the liquid is provided with a unidirectional lip liquid from suppressed from leaking toward the air chamber and the air chamber side is allowed to flow into the liquid chamber, the second Provided between the seal portion and the air chamber.
And a backup seal .
【０００９】[0009]
【作用】シリンダ内部の気室に封入された高圧ガスの圧
力は、ロッドをシリンダから押出す方向に作用する。ロ
ッドに加えられた軸方向の外力によって、ロッドがシリ
ンダに押込まれる方向（縮み側）に移動すると、ロッド
の移動に伴って、液室内の液の一部が第２のシール部に
おいてロッドの周面に付着して極薄い潤滑液膜を形成す
る。この潤滑液膜は、ロッドの摺動部分を潤滑するとと
もにガスを密封する作用もなす。The pressure of the high-pressure gas sealed in the air chamber inside the cylinder acts in the direction in which the rod is pushed out of the cylinder. When the rod moves in the direction of being pushed into the cylinder (retraction side) by an external force applied to the rod in the axial direction, a part of the liquid in the liquid chamber is moved by the rod in the second seal portion with the movement of the rod. It adheres to the peripheral surface to form an extremely thin lubricating liquid film. The lubricating liquid film serves to lubricate the sliding portion of the rod and to seal gas.
【００１０】上記潤滑液膜は、ロッドが伸び側に移動す
る際に、第２のシール部を経て液室に回収される。すな
わち第２のシール部のリップ部は、液が気室側から液室
側に流入することを許容する方向性をもっているから、
ロッドの押込み時にロッド周面に付着した潤滑液膜は、
ロッドが伸び側に移動する際に容易に液室に回収され
る。シリンダ内部の気室の圧力はバックアップシールに
よって減圧された状態で液室に作用するため、液室の圧
力は気室の圧力よりも下がる。このバックアップシール
は、上記液室内の液が第２のシール部から気室に漏れる
ことを阻止する機能も果たす。 The lubricating liquid film is collected in the liquid chamber through the second seal when the rod moves to the extension side. That is, since the lip portion of the second seal portion has a direction that allows the liquid to flow from the gas chamber side to the liquid chamber side,
When the rod is pushed in, the lubricating liquid film adhering to the rod peripheral surface
When the rod moves to the extension side, it is easily collected in the liquid chamber. The pressure in the air chamber inside the cylinder is used as a backup seal
Therefore, the pressure acts on the liquid chamber in a decompressed state.
The force falls below the air chamber pressure. This backup seal
Means that the liquid in the liquid chamber leaks from the second seal portion to the air chamber.
It also functions to prevent things from happening.
【００１１】また、ロッドが伸び側に移動する際に、第
１のシール部において、液室内の液の一部がロッドの周
面に付着して極薄い潤滑液膜を形成する。この潤滑液膜
は、ロッドが縮み側に移動する際に、第１のシール部を
経て液室に回収される。すなわち第１のシール部のリッ
プ部は、液がシリンダ開口端側から液室側に流入するこ
とを許容する方向性をもっているから、ロッドの伸び出
し時にロッド周面に付着した潤滑液膜は、ロッドが縮み
側に移動する際に容易に液室に回収される。When the rod moves to the extension side, a part of the liquid in the liquid chamber adheres to the peripheral surface of the rod in the first seal portion to form an extremely thin lubricating liquid film. The lubricating liquid film is collected in the liquid chamber via the first seal when the rod moves to the contraction side. That Lippo of the first sealing portion
The lubricating liquid film adhering to the rod peripheral surface when the rod is extended moves the rod to the contraction side because the lubricating portion has a directionality that allows the liquid to flow into the liquid chamber side from the cylinder opening end side. It is easily collected in the liquid chamber.
【００１２】[0012]
【実施例】以下にこの発明の一実施例について、図１な
いし図５を参照して説明する。図２に示されたガスクッ
ション装置１０は、中空のシリンダ１１と、このシリン
ダ１１に挿入されるロッド１２を備えている。シリンダ
１１は、開口端１３と閉塞端１４を有している。ロッド
１２は、上記開口端１３側からシリンダ１１内に挿入さ
れ、シリンダ１１の軸線方向に移動することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The gas cushion device 10 shown in FIG. 2 includes a hollow cylinder 11 and a rod 12 inserted into the cylinder 11. The cylinder 11 has an open end 13 and a closed end 14. The rod 12 is inserted into the cylinder 11 from the opening end 13 side, and can move in the axial direction of the cylinder 11.
【００１３】ロッド１２は、シリンダ１１の内部に位置
するフランジ状の内端１７と、シリンダ１１の外部に突
出する外端１８を有している。ロッド１２がシリンダ１
１から伸び出る方向に所定量移動した時、フランジ状の
内端１７がシリンダ１１の内部のストッパ壁１９に当た
ることにより、ロッド１２の伸び側ストロークエンドが
規制される。The rod 12 has a flange-like inner end 17 located inside the cylinder 11 and an outer end 18 projecting outside the cylinder 11. Rod 12 is cylinder 1
When the rod 12 moves by a predetermined amount in the direction extending from 1, the flange-shaped inner end 17 comes into contact with the stopper wall 19 inside the cylinder 11, whereby the extension-side stroke end of the rod 12 is regulated.
【００１４】シリンダ１１の内部に気室２１が設けられ
ている。この気室２１に、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、このガスクッション装置１０に要求される反力（荷
重）に応じて決定されるが、例えば数10kgｆ／cm2 ない
し150 kgｆ／cm2 位の高い圧力である。気室２１内のガ
スの圧力は、ロッド１２をシリンダ１１から押出す方向
に作用する。ロッド１２に加わる最大荷重は、例えば10
00kgｆである。An air chamber 21 is provided inside the cylinder 11. An inert gas is sealed in the air chamber 21. One example of an inert gas is nitrogen. The gas filling pressure is determined according to the reaction force (load) required for the gas cushion device 10, and is, for example, several tens kgf / cm 2. Or 150 kgf / cm 2 High pressure. The pressure of the gas in the air chamber 21 acts in a direction in which the rod 12 is pushed out of the cylinder 11. The maximum load applied to the rod 12 is, for example, 10
00 kgf.
【００１５】シリンダ１１の開口端１３の近傍に、ロッ
ド１２の摺動部分を密封するための軸封手段として、以
下に述べる軸封アセンブリ２５が設けられている。図１
に拡大して示すように、軸封アセンブリ２５は、シリン
ダ開口端１３から気室２１に向って、上から順に、ダス
トシール２６と、第１のシール部２７と、液室２８と、
ベアリング２９と、第２のシール部３０と、バックアッ
プシール３１などを備えて構成されている。A shaft seal assembly 25 described below is provided near the open end 13 of the cylinder 11 as shaft seal means for sealing a sliding portion of the rod 12. FIG.
As shown in the enlarged view, the shaft seal assembly 25 includes a dust seal 26, a first seal portion 27, a liquid chamber 28, in order from the top toward the air chamber 21 from the cylinder opening end 13.
It is provided with a bearing 29, a second seal part 30, a backup seal 31, and the like.
【００１６】液室２８に潤滑油等の液３２が収容されて
いる。バックアップリング３３は、例えばポリふっ化エ
チレン等の合成樹脂からなり、高圧下におけるシール３
１のはみ出しを防いでいる。The liquid chamber 28 contains a liquid 32 such as lubricating oil. The backup ring 33 is made of, for example, a synthetic resin such as polyfluoroethylene,
Prevents 1 from protruding.
【００１７】ダストシール２６は、ロッド１２の外周面
に接する円環状の樹脂製シール本体３５と、このシール
本体３５の背面側に圧入されたＯリング３６とからな
る。シール本体３５とＯリング３６は、円環状の溝３７
に収容されている。このダストシール２６は、ロッド１
２の摺動部分に塵や水滴などの異物が外部から侵入する
ことを防ぐ機能をもっている。The dust seal 26 includes an annular resin seal body 35 in contact with the outer peripheral surface of the rod 12 and an O-ring 36 press-fitted on the back side of the seal body 35. The seal body 35 and the O-ring 36 are
Is housed in This dust seal 26 is
It has a function of preventing foreign substances such as dust and water droplets from entering the sliding portion 2 from the outside.
【００１８】第１のシール部２７は、ダストシール２６
と液室２８の間に設けられている。第１のシール部２７
は、ロッド１２の外周面に接する円環状の樹脂製シール
本体４０と、このシール本体４０の背面側に圧入された
Ｏリング等のサポートリング４１とからなる。シール本
体４０とサポートリング４１は、円環状の溝４２に収容
されている。シール本体４０の材質は、例えばポリふっ
化エチレンなどのような耐摩耗性を有する低摩擦樹脂が
好ましい。サポートリング４１は、例えばニトリルブタ
ジエンラバー（ＮＢＲ）のようなゴム状弾性体からな
る。The first seal portion 27 includes a dust seal 26
And the liquid chamber 28. First seal part 27
Is composed of an annular resin seal body 40 in contact with the outer peripheral surface of the rod 12 and a support ring 41 such as an O-ring press-fitted on the back side of the seal body 40. The seal body 40 and the support ring 41 are housed in an annular groove 42. The material of the seal body 40 is preferably a low-friction resin having abrasion resistance, such as polyfluorinated ethylene. The support ring 41 is made of a rubber-like elastic material such as, for example, nitrile butadiene rubber (NBR).
【００１９】上記シール本体４０は、一方向性すなわ
ち、液室２８内の液３２がシリンダ開口端１３の方向に
流出することを抑制しかつシリンダ開口端１３側から液
が液室２８内に流れ込むことを許容するような方向性を
もたせている。The seal body 40 is unidirectional, that is, the liquid 32 in the liquid chamber 28 is prevented from flowing in the direction of the cylinder opening end 13 and the liquid flows into the liquid chamber 28 from the cylinder opening end 13 side. It has a direction that allows it.
【００２０】更に詳しくは、図３に示したように、シー
ル本体４０の内周部にリップ部４５と傾斜面４６が全周
にわたって設けられており、傾斜面４６とロッド１２と
の間の隙間が、図示上側の開口部４７からリップ部４５
に向って、次第にテーパ状に狭くなるような形状に作ら
れている。More specifically, as shown in FIG. 3, a lip portion 45 and an inclined surface 46 are provided on the inner peripheral portion of the seal body 40 over the entire circumference, and a gap between the inclined surface 46 and the rod 12 is provided. From the upper opening 47 to the lip 45
The shape is such that it gradually narrows in a tapered shape.
【００２１】従って、ロッド１２が伸び側（図３におい
て矢印Ａ方向）に相対移動する時、液室２８側にある液
３２はリップ部４５によって掻き落とされつつ、液３２
の一部がシール本体４０とロッド１２との摺動部分を通
ってロッド１２の外周面に付着することにより、極薄い
潤滑液膜５０が形成される。図３においては、説明の都
合上、潤滑液膜５０の膜厚を厚く誇張して描いたが、実
際の潤滑液膜５０の膜厚はきわめて薄いものである。Therefore, when the rod 12 moves relatively to the extension side (the direction of arrow A in FIG. 3), the liquid 32 in the liquid chamber 28 is scraped off by the lip portion 45,
Is attached to the outer peripheral surface of the rod 12 through a sliding portion between the seal body 40 and the rod 12, whereby an extremely thin lubricating liquid film 50 is formed. In FIG. 3, the thickness of the lubricating liquid film 50 is exaggerated for the sake of explanation, but the actual thickness of the lubricating liquid film 50 is extremely small.
【００２２】上記潤滑液膜５０は、ロッド１２が縮み側
（図３において矢印Ｂ方向）に相対移動する際に、開口
部４７からリップ部４５に向って傾斜面４６に沿って移
動することにより、リップ部４５を押し開けるようにな
るため、ロッド１２がこの方向に相対移動する際に、液
膜５０はリップ部４５を経て液室２８側に容易に回収さ
れる。The lubricating liquid film 50 moves along the inclined surface 46 from the opening 47 toward the lip 45 when the rod 12 relatively moves toward the contraction side (the direction of arrow B in FIG. 3). Since the lip portion 45 is pushed open, the liquid film 50 is easily recovered to the liquid chamber 28 side via the lip portion 45 when the rod 12 relatively moves in this direction.
【００２３】ベアリング２９は円環状をなしており、そ
の内周面がロッド１２の外周面に摺接している。このベ
アリング２９は、ロッド１２が軸線方向に円滑に移動で
きるようにロッド１２を支持するとともに、ロッド１２
が径方向に動かないように支えている。ベアリング２９
の材質は、前述したシール本体４０と同様の合成樹脂で
もよいし、あるいは軸受に適した金属とか、金属の内周
部に耐摩耗・低摩擦樹脂をコーティングしたものなどで
あってもよい。ベアリング２９とロッド１２との摺動面
は、液室２８内の液３２によって潤滑される。The bearing 29 has an annular shape, and its inner peripheral surface is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rod 12. The bearing 29 supports the rod 12 so that the rod 12 can move smoothly in the axial direction.
Are supported so that they cannot move in the radial direction. Bearing 29
The material may be a synthetic resin similar to that of the seal body 40 described above, or a metal suitable for a bearing, or a metal whose inner peripheral portion is coated with a wear-resistant and low-friction resin. The sliding surface between the bearing 29 and the rod 12 is lubricated by the liquid 32 in the liquid chamber 28.
【００２４】第２のシール部３０は、液室２８とバック
アップシール３１との間に設けられている。この第２の
シール部３０は、前述した第１のシール部２７と対をな
すものであり、ロッド１２の外周面に接する円環状の樹
脂製シール本体５５と、シール本体５５の背面側に圧入
されたＯリング等のサポートリング５６とからなる。シ
ール本体５５とサポートリング５６は、円環状の溝５７
に収容されている。The second seal 30 is provided between the liquid chamber 28 and the backup seal 31. The second seal portion 30 forms a pair with the above-described first seal portion 27, and has an annular resin seal body 55 in contact with the outer peripheral surface of the rod 12, and is press-fitted into the back side of the seal body 55. And a support ring 56 such as an O-ring. The seal body 55 and the support ring 56 are
Is housed in
【００２５】第２のシール部３０のシール本体５５とサ
ポートリング５６の材質および形状は、それぞれ第１の
シール部２７のシール本体４０とサポートリング４１と
同じであるが、第２のシール部３０のシール本体５５
は、第１のシール部２７のシール本体４０とは上下を逆
にした姿勢で、溝５７に収容されている。The material and shape of the seal body 55 and the support ring 56 of the second seal portion 30 are the same as those of the seal body 40 and the support ring 41 of the first seal portion 27, respectively. Seal body 55
Is housed in the groove 57 with the first seal portion 27 turned upside down with respect to the seal body 40.
【００２６】このシール本体５５は、一方向性すなわ
ち、液室２８内の液３２が気室２１の方向に流出するこ
とは抑制しかつ気室２１側から液が液室２８内に流れ込
むことを許容するような方向性をもっている。The seal body 55 is unidirectional, that is, it suppresses the liquid 32 in the liquid chamber 28 from flowing toward the gas chamber 21 and prevents the liquid from flowing into the liquid chamber 28 from the gas chamber 21 side. It has a direction to allow.
【００２７】更に詳しくは、図４に示したように、シー
ル本体５５の内周部にリップ部５８と傾斜面５９が全周
にわたって設けられており、傾斜面５９とロッド１２と
の間の隙間が、図示下側の開口部６０からリップ部５８
に向って、次第にテーパ状に狭くなる形状に作られてい
る。More specifically, as shown in FIG. 4, a lip 58 and an inclined surface 59 are provided on the inner periphery of the seal body 55 over the entire circumference, and a gap between the inclined surface 59 and the rod 12 is provided. From the lower opening 60 to the lip 58
, The shape is gradually narrowed in a tapered shape.
【００２８】従って、ロッド１２が縮み側（図４におい
て矢印Ｂ方向）に相対移動する時、液室２８側にある液
３２は、リップ部５８によって流出が抑制されつつ、液
３２の一部がシール本体５５とロッド１２との摺動部分
を通ってロッド１２の外周面に付着することにより、極
薄い潤滑液膜６１が形成される。図４においては、説明
の都合上、潤滑液膜６１の膜厚を厚く誇張して描いた
が、実際の潤滑液膜６１の膜厚はきわめて薄いものであ
る。Therefore, when the rod 12 relatively moves toward the contraction side (the direction of arrow B in FIG. 4), the liquid 32 in the liquid chamber 28 is prevented from flowing out by the lip portion 58 and a part of the liquid 32 is By adhering to the outer peripheral surface of the rod 12 through the sliding portion between the seal body 55 and the rod 12, an extremely thin lubricating liquid film 61 is formed. In FIG. 4, the thickness of the lubricating liquid film 61 is exaggerated for the sake of description, but the actual thickness of the lubricating liquid film 61 is extremely small.
【００２９】上記潤滑液膜６１は、ロッド１２が伸び側
（図４において矢印Ａ方向）に相対移動する際に、開口
部６０からリップ部５８に向って傾斜面５９に沿って移
動することにより、リップ部５８を押し開けるようにな
るため、ロッド１２がこの方向に相対移動する際に、液
膜６１はリップ部５８を経て液室２８側に容易に回収さ
れる。The lubricating liquid film 61 moves along the inclined surface 59 from the opening 60 toward the lip 58 when the rod 12 relatively moves toward the extension side (the direction of arrow A in FIG. 4). Since the lip portion 58 is pushed open, the liquid film 61 is easily recovered to the liquid chamber 28 side via the lip portion 58 when the rod 12 relatively moves in this direction.
【００３０】バックアップシール３１は、サポートリン
グ４１，５６と同様のゴム状弾性体からなり、円環状の
溝６５に収容されている。バックアップシール３１は、
気室２１の圧力を減圧して液室２８側に作用させる機能
をもつ。従って液室２８の圧力は気室２１の圧力よりも
下がる。このバックアップシール３１は、第２のシール
部３０から漏れようとする液が気室２１に流れ込むこと
を阻止する機能も果たす。The backup seal 31 is made of a rubber-like elastic material similar to the support rings 41 and 56 and is housed in an annular groove 65. The backup seal 31
It has a function of reducing the pressure of the gas chamber 21 and acting on the liquid chamber 28 side. Therefore, the pressure in the liquid chamber 28 is lower than the pressure in the gas chamber 21. The backup seal 31 also has a function of preventing the liquid that is about to leak from the second seal portion 30 from flowing into the air chamber 21.
【００３１】上記構成のガスクッション装置１０は、ロ
ッド１２をシリンダ１１に押込む方向の外力が負荷され
た時、図２に２点鎖線で示すようにロッド１２の内端１
７が気室２１に進入する。このためロッド１２の挿入量
に応じて気室２１が圧縮され、気室２１の圧力が増大す
る。In the gas cushion device 10 having the above-described structure, when an external force in the direction of pushing the rod 12 into the cylinder 11 is applied, as shown by a two-dot chain line in FIG.
7 enters the air chamber 21. Therefore, the air chamber 21 is compressed according to the insertion amount of the rod 12, and the pressure in the air chamber 21 increases.
【００３２】気室２１内の高圧ガスの圧力は、ロッド１
２をシリンダ１１から押出す方向に作用する。ロッド１
２がシリンダ１１に押込まれる方向に移動する時には、
図４に示すように、ロッド１２の矢印Ｂ方向への相対移
動に伴って、液３２の一部がロッド１２の周面に付着す
るため、極薄い潤滑液膜６１が形成される。The pressure of the high-pressure gas in the air chamber 21 is
2 acts in the direction of pushing it out of the cylinder 11. Rod 1
When 2 moves in the direction pushed into cylinder 11,
As shown in FIG. 4, a part of the liquid 32 adheres to the peripheral surface of the rod 12 with the relative movement of the rod 12 in the direction of arrow B, so that an extremely thin lubricating liquid film 61 is formed.
【００３３】この潤滑液膜６１によって、ロッド１２の
摺動部分が潤滑されるとともに、摺動部分に液３２を含
んだシール部２７，３０等によって気室２１内のガスが
確実にシールされる。油のように気体よりも密度の高い
流体をシールすることは、高圧ガスを直接シールする場
合よりも密封が容易である。第２のシール部３０は前述
した方向性をもっているから、上記潤滑液膜６１は、ロ
ッド１２が伸び側（図４中の矢印Ａ方向）に移動する際
に、容易に液室２８側に回収される。The sliding portion of the rod 12 is lubricated by the lubricating liquid film 61, and the gas in the air chamber 21 is reliably sealed by the sealing portions 27 and 30 containing the liquid 32 in the sliding portion. . Sealing a fluid that is denser than a gas, such as oil, is easier to seal than directly sealing a high pressure gas. Since the second seal portion 30 has the above-described directionality, the lubricating liquid film 61 is easily recovered to the liquid chamber 28 side when the rod 12 moves to the extension side (the direction of the arrow A in FIG. 4). Is done.
【００３４】また、ロッド１２が伸び側に移動する際
に、図３に示されるように、第１のシール部２７におい
て、液３２の一部がロッド１２の周面に付着するため、
極薄い潤滑液膜５０が形成される。第１のシール部２７
は、前述した方向性をもっているから、上記潤滑液膜５
０は、ロッド１２が縮み側（矢印Ｂ方向）に移動する際
に、容易に液室２８側に回収される。When the rod 12 moves to the extension side, a part of the liquid 32 adheres to the peripheral surface of the rod 12 in the first seal portion 27 as shown in FIG.
An extremely thin lubricating liquid film 50 is formed. First seal part 27
Has the above-described directionality, so that the lubricating liquid film 5
0 is easily collected in the liquid chamber 28 when the rod 12 moves to the contraction side (the direction of arrow B).
【００３５】上述したように、液室２８内の液３２は、
ロッド１２の移動方向に応じて、潤滑液膜５０，６１を
形成したのち再び液室２８に回収されるといった動作を
交互に繰返すので、前述した潤滑作用とシール性が十分
発揮されるとともに、液３２の漏れ量がきわめて少な
い。As described above, the liquid 32 in the liquid chamber 28
According to the moving direction of the rod 12, the operation of forming the lubricating liquid films 50 and 61 and then collecting the lubricating liquid film again in the liquid chamber 28 is alternately repeated. 32 has very low leakage.
【００３６】図５は、上述した実施例装置１０に軸方向
の荷重を繰返し加えて耐久試験を行った結果であり、本
実施例装置１０が従来装置に比べて荷重変化率がきわめ
て少ないことが確認された。FIG. 5 shows the result of an endurance test performed by repeatedly applying a load in the axial direction to the apparatus 10 of the embodiment described above. It can be seen that the rate of change in load of the apparatus 10 of the embodiment 10 is extremely smaller than that of the conventional apparatus. confirmed.
【００３７】なお、図６に示した液室２８の変形例にお
いては、液室２８の底壁７０が、ロッド１２に向って低
くなるような傾斜した形状をなしている。このように傾
斜した底壁７０をもつ液室２８であれば、液室２８内の
液３２の量が次第に減少しても、液３２を最後の一滴ま
でロッド１２の摺動部分に供給し続けることができ、潤
滑作用とシール性を更に長期にわたって維持することが
できる。In the modification of the liquid chamber 28 shown in FIG. 6, the bottom wall 70 of the liquid chamber 28 has an inclined shape that becomes lower toward the rod 12. With the liquid chamber 28 having the inclined bottom wall 70, even if the amount of the liquid 32 in the liquid chamber 28 gradually decreases, the liquid 32 continues to be supplied to the sliding portion of the rod 12 until the last drop. Thus, the lubricating action and the sealing property can be maintained for a longer period.
【００３８】上記実施例に使用されるダストシール２６
の代りに、図７に例示したダストシール２６′が用いら
れてもよい。このダストシール２６′は、ＮＢＲ等から
なるシールボディ７５と、このボディ７５に埋設された
円環状の金属フレーム７６と、ガータスプリング７７な
どからなる。Dust seal 26 used in the above embodiment
Instead, a dust seal 26 'illustrated in FIG. 7 may be used. The dust seal 26 ′ includes a seal body 75 made of NBR or the like, an annular metal frame 76 embedded in the body 75, a garter spring 77, and the like.
【００３９】[0039]
【発明の効果】本発明によれば、ロッドが摺動する部分
に設けた液室に対してそれぞれシールに方向性をもつ第
１のシール部と第２のシール部を液室を挟んで互いに逆
向きに配置したことにより、上記液室から液が漏れるこ
とを防止できるとともに、上記液室内の液によって良好
な潤滑とシール性を発揮することができる。そして液漏
れがきわめて少ないため、液をためておく液室の容量を
可及的小さくすることができ、シリンダのコンパクト化
を図る上でも有効である。また、バックアップシールに
よって気室の圧力が減圧されて液室に作用するためシー
ル性が向上し、このバックアップシールは、上記液室内
の液が第２のシール部から気室側に漏れることを阻止す
る機能も果たす。 According to the present invention, the portion where the rod slides is provided.
The seals have directivity with respect to the liquid chambers
The first seal portion and the second seal portion are reversed with respect to the liquid chamber.
Orientation prevents leakage of liquid from the liquid chamber.
And good lubrication and sealing properties can be exhibited by the liquid in the liquid chamber. Since the leakage of the liquid is extremely small, the capacity of the liquid chamber for storing the liquid can be made as small as possible, which is effective in making the cylinder compact. In addition, for backup seal
Therefore, the pressure in the air chamber is reduced and acts on the liquid chamber.
This backup seal is
To prevent the liquid from leaking from the second seal portion to the air chamber side.
Also performs the function of
【図１】本発明の一実施例を示すガスクッション装置の
一部の縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a part of a gas cushion device showing one embodiment of the present invention.
【図２】図１に示されたガスクッション装置の縦断面
図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the gas cushion device shown in FIG.
【図３】図１に示された装置における第１のシール部を
示す拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a first seal portion in the device shown in FIG. 1;
【図４】図１に示された装置における第２のシール部を
示す拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a second seal portion in the device shown in FIG. 1;
【図５】本発明による実施例装置と従来装置の荷重変化
率を比較して示す図。FIG. 5 is a diagram showing a comparison between load change rates of the apparatus according to the present invention and the conventional apparatus.
【図６】液室の変形例を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing a modification of the liquid chamber.
【図７】ダストシールの変形例を示す断面図。FIG. 7 is a sectional view showing a modified example of the dust seal.
【図８】従来のガスクッション装置を示す縦断面図。FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a conventional gas cushion device.
【図９】他の従来装置を示す縦断面図。FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing another conventional apparatus.
１０…ガスクッション装置、１１…シリンダ、１２…ロ
ッド、１３…シリンダの開口端、２１…気室、２５…軸
封アセンブリ（軸封手段）、２７…第１のシール部、２
８…液室、３０…第２のシール部、３１…バックアップ
シール、３２…液、４０…シール本体、５０…潤滑液
膜、５５…シール本体、６１…潤滑液膜。DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Gas cushion device, 11 ... Cylinder, 12 ... Rod, 13 ... Open end of cylinder, 21 ... Air chamber, 25 ... Shaft sealing assembly (shaft sealing means), 27 ... 1st sealing part, 2
8 liquid chamber, 30 second seal part, 31 backup seal, 32 liquid, 40 seal body, 50 lubricating liquid film, 55 seal body, 61 lubricating liquid film.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−197857（ＪＰ，Ａ) 実公 昭49−4543（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B30B 15/02 B21D 24/02 F16J 15/16 F16J 15/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-197857 (JP, A) Jikken Sho 49-4543 (JP, Y1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B30B 15/02 B21D 24/02 F16J 15/16 F16J 15/18
Claims (1)
シリンダと、上記シリンダの開口端側からシリンダの内
部に挿入されかつシリンダに対し軸線方向に移動自在な
ロッドと、上記シリンダの開口端付近に設けられていて
上記ロッドの摺動部分をシ−ルする軸封手段とを備えた
ガスクッション装置であって、 上記軸封手段は、 上記ロッドの摺動部分に供給される液が収容された液室
と、 上記液室とシリンダ開口端との間に設けられていて上記
液室内の液がシリンダ開口端の方向に漏れることを抑制
しかつシリンダ開口端側から液が液室内に流入すること
を許容する一方向性のリップ部を備えた第１のシール部
と、 上記液室とシリンダ内部の上記気室との間に設けられて
いて上記液室内の液が気室の方向に漏れることを抑制し
かつ気室側から液が液室内に流入することを許容する一
方向性のリップ部を備えた第２のシール部と、上記第２のシール部と上記気室との間に設けられたバッ
クアップシールと、 を具備したことを特徴とするガスクッション装置。A cylinder having an air chamber in which a compressed gas is sealed; a rod inserted into the cylinder from an opening end side of the cylinder and movable in an axial direction with respect to the cylinder; A gas cushion device comprising: a shaft sealing means provided near an open end and sealing a sliding portion of the rod, wherein the shaft sealing means comprises a liquid supplied to the sliding portion of the rod. Is provided between the liquid chamber and the cylinder opening end to prevent the liquid in the liquid chamber from leaking in the direction of the cylinder opening end, and to allow the liquid from the cylinder opening end side to be in the liquid chamber. A first seal portion having a one-way lip portion that allows the liquid to flow into the air chamber; and a liquid in the liquid chamber is provided between the liquid chamber and the air chamber inside the cylinder. In the direction of the air chamber A second seal portion provided with a one-way lip portion that allows the liquid to flow into the liquid chamber, and a bag provided between the second seal portion and the air chamber.
A gas cushion device comprising: a cup seal .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP22730191A JP3302708B2 (en) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | Gas cushion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22730191A JP3302708B2 (en) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | Gas cushion device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0569200A JPH0569200A (en) | 1993-03-23 |
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Family
ID=16858674
Family Applications (1)
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| JP22730191A Expired - Lifetime JP3302708B2 (en) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | Gas cushion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3302708B2 (en) |
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1991
- 1991-09-06 JP JP22730191A patent/JP3302708B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH0569200A (en) | 1993-03-23 |
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