(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に液体を封入しピストンロッドを介してピストンが移動可能に配置された流体室と、
該流体室の内外を連通する開口部と、
該開口部に対して開閉移動自在に支持された前記封入用の可動シールと、
前記可動シールを付勢して前記開口部の閉止を行わせる付勢部材とを備え、
前記可動シールは、前記流体室の内圧上昇により前記付勢部材の付勢力に抗して移動し前記開口部を開放するダンパであって、
前記付勢部材を収容保持するスプリング凹部を備え、
前記開口部は、前記ピストンロッドの外周面と該ピストンロッドの外周面に対向する前記シリンダ側の内周面との間に区画され、
前記シリンダ側の内周面に、少なくとも周方向一部に前記可動シールの開放移動によって前記開口部を前記スプリング凹部に連通させる拡径部を備え、
前記開放された開口部から前記拡径部と前記可動シールとの間を介した前記流体室内から前記スプリング凹部側への液体の排出に応じて前記流体室内への前記ピストンロッドの没入を許容しロックを防止する、
ことを特徴とするダンパ。
【請求項２】
請求項１記載のダンパであって、
前記流体室は、前記シリンダの一端側に設けられ、
前記ピストンロッドは、前記シリンダの他端側から外部に引き出され、
前記シリンダの他端側は、前記ピストンロッドとの間に介設されたダストシールを備え、
前記付勢部材は、前記ダストシールと前記可動シールとの間に設けられた、
ことを特徴とするダンパ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のダンパであって、
前記シリンダが内部を視認可能とする窓部を備え、
前記可動シールは、前記付勢部材の付勢力に抗した移動により前記窓部内に臨む、
ことを特徴とするダンパ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のダンパであって、
前記流体室に連通して前記流体室内の容積変化及び前記液体の体積変化を吸収するアキュムレータを備え、
前記可動シールは、前記アキュムレータの吸収量を超えた前記液体の体積変化時に前記流体室の内圧上昇による前記開放を行う、
ことを特徴とするダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削油等の外部流体が飛散し易い環境下で用いられるダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダンパとしては、例えば特許文献１のように、シリコンオイル等の流体を封入したシリンダの流体室内に、ピストンロッドを介してピストンを移動可能に配置するものがある。このダンパでは、ピストンロッドが外力を受けてストロークすると、流体室内でピストンを連動させて所定のダンパ効果を発生させることができる。
【０００３】
このようなダンパでは、流体室に対する内部流体の流出や外部流体の侵入がシールによって防止されており、性能の安定化が図られている。
【０００４】
しかしながら、これらの内部流体の流出や外部流体の侵入を完全に防止することは困難である。このため、ダンパが切削油（クーラント）等の外部流体が飛散し易い環境下に設置されると、その外部流体がシリンダの流体室内に侵入することがある。
【０００５】
この場合、ダンパは、いわゆるオイルロック（ピストンロッドのロック）を起こしてピストンロッドが全くストロークしないか或いは途中からストロークしなくなり、緩衝対象となる装置の損傷等を生じさせる結果となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１８８６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題は、外部流体の侵入によるピストンロッドのロックが発生する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、外部流体の侵入によるピストンロッドのロックを防止するために、シリンダ内に液体を封入しピストンロッドを介してピストンが移動可能に配置された流体室と、該流体室の内外を連通する開口部と、該開口部に対して開閉移動自在に支持された前記封入用の可動シールと、前記可動シールを付勢して前記開口部の閉止を行わせる付勢部材とを備え、前記可動シールは、前記流体室の内圧上昇により前記付勢部材の付勢力に抗して移動し前記開口部を開放するダンパであって、前記付勢部材を収容保持するスプリング凹部を備え、前記開口部は、前記ピストンロッドの外周面と該ピストンロッドの外周面に対向する前記シリンダ側の内周面との間に区画され、前記シリンダ側の内周面に、少なくとも周方向一部に前記可動シールの開放移動によって前記開口部を前記スプリング凹部に連通させる拡径部を備え、前記開放された開口部から前記拡径部と前記可動シールとの間を介した前記流体室内から前記スプリング凹部側への液体の排出に応じて前記流体室内への前記ピストンロッドの没入を許容しロックを防止することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、流体室の内圧上昇時に開口部を開放して作動流体を排出することができ、外部流体が流体室内に侵入してもピストンロッドのロックを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ダンパの断面図である（実施例１）。
【図２】図１のダンパの要部拡大断面図である（実施例１）。
【図３】図１のダンパの流体室に内圧上昇が生じた状態を示す断面図である（実施例１）。
【図４】図３のダンパの要部拡大断面図である（実施例１）。
【図５】ダンパの断面図である（実施例２）。
【図６】図５のダンパの側面図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
外部流体の侵入によるピストンロッドのロックを防止するという目的を、流体室の内圧上昇に応じて流体室内の流体を外部に逃がす構造によって実現した。
【００１２】
具体的には、流体室の内外を連通する開口部と、該開口部に対して開閉移動自在に支持された封入用の可動シールと、可動シールを付勢して開口部の閉止を行わせる付勢部材とを備え、可動シールが、流体室の内圧上昇により付勢部材の付勢力に抗して移動し開口部を開放する。
【００１３】
好ましくは、開口部が、ピストンロッドの外周面と該ピストンロッドの外周面に対向するシリンダ側の内周面との間に区画され、シリンダ側の内周面が、少なくとも周方向一部に可動シールの開放移動によって開口部に連通する拡径部を備える。
【００１４】
また、シリンダは、ピストンロッドを外部に引き出す端部側にダストシールを備え、付勢部材は、ダストシールと可動シールとの間に設けられるのが好ましい。
【００１５】
更に好ましくは、可動シールの開放移動を外部から視認可能とするインジケータを備える。
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１７】
［ダンパの構成］
図１は、本発明の実施例１に係るダンパの断面図であり、図２は、図１のダンパの要部拡大断面図である。図３は、図１のダンパの流体室に内圧上昇が生じた状態を示す断面図、図４は、図３のダンパの要部拡大断面図である。
【００１８】
ダンパ１は、図１及び図３のように、シリンダ３と、該シリンダ３内にピストンロッド５を介して配置されたピストン７とを備えている。
【００１９】
シリンダ３は、円筒形状に形成され、その一端側が一端閉部材９によって閉止されている。一端閉部材９は、シリンダ３の内周に嵌合する円柱形状であり、その外周にシリンダ３との間をシールするＯリング１３を保持している。一端閉部材９は、シリンダ３の内周に螺合されたナット１５により抜け止め支持されている。
【００２０】
このシリンダ３の一端側には、流体室１７が区画形成されている。流体室１７内には、シリコンオイル等の粘性を有する作動流体（内部流体）が封入されている。この流体室１７内には、内筒１９が配置されている。
【００２１】
内筒１９の一端は、一端閉部材９を介してシリンダ３の一端側に支持され、内筒１９の他端は、ロッドガイド２１、スペーサ２３、他端閉部材２５を介してシリンダ３の他端側に支持されている。
【００２２】
この内筒１９は、シリンダ３の内周面との間に隙間を形成している。この隙間内には、独立発泡のゴム等からなる第１のアキュムレータ２７が配置されている。第１のアキュムレータ２７は、一端閉部材９の環流路２９を介して内筒の内周側に連通している。環流路２９は、開閉ボール３１によって開閉されるようになっている。
【００２３】
内筒１９の内周側には、ピストン７が往復移動自在に配置されて圧力室３３と非圧力室３５とが区画されている。ピストン７とシリンダ３の一端閉部材９との間には、リターンスプリング３７が配置されている。リターンスプリング３７は、ピストン７を非圧力室３５側に向けて付勢して初期位置に復帰させる。
【００２４】
リターンスプリング３７の一端は、一端閉部材９に設けられた受凹部３９内に嵌合支持され、他端は、ピストン７に設けられた突起部４１外周に嵌合支持されている。突起部４１は、ピストン７を貫通したピストンロッド５内端に螺合している。これにより、ピストン７は、突起部４１を備えると共にピストンロッド５内端に対して締結固定されている。
【００２５】
ピストンロッド５の外端は、シリンダ３の他端側から外部に引き出されている。このピストンロッド５は、シリンダ３に対する収縮動作を行うように軸方向移動自在となっている。これにより、ピストンロッド５は、流体室１７に対して出没しながらピストン７を往復連動移動させる。ピストンロッド５の軸方向移動は、ロッドガイド２１によってガイドされる。
【００２６】
ロッドガイド２１は、中空円筒形状に形成され、軸心部の挿通穴４３によりピストンロッド５を挿通ガイドする。ロッドガイド２１の外周側中間部には、周回状の凹部４５が形成されている。凹部４５内には、独立気泡のゴム等からなる第２のアキュムレータ４７が収容保持されている。
【００２７】
ロッドガイド２１の一端部４９は、内筒１９の他端に突き当てられ、その外周がシリンダ３の内周との間で連通路５１を形成している。連通路５１は、第２のアキュムレータ４７を第１のアキュムレータ２７に連通させている。
【００２８】
このロッドガイド２１の一端部４９には、連通路５１と挿通穴４３との間を連通する連通穴５３が形成されている。従って、第１及び第２のアキュムレータ２７，４７は、ロッドガイド２１の連通路５１、連通孔５３、挿通穴４３を介して非圧力室３５に連通している。これにより、流体室１７内は、ピストンロッド５の出没による容積変化、及び作動流体の体積変化が吸収可能となっている。
【００２９】
ロッドガイド２１の他端部５５には、図１及び図２のように、Ｏリング５７及びＵパッキンからなる可動シール５９が支持されている。これらのＯリング５７及び可動シール５９は、シリンダ３の一端閉部材９との間で流体室１７を区画する。
【００３０】
Ｏリング５７は、他端部５５の外周凹部６１内に保持されてロッドガイド２１とシリンダ３との間をシールする。可動シール５９は、他端部５５内周のシール凹部６３内に保持されてロッドガイド２１とピストンロッド５との間をシールする。
【００３１】
シール凹部６３は、ロッドガイド２１の挿通穴４３を介して非圧力室３５側に連通しており、流体室１７の内外を連通する開口部６５を構成している。具体的には、開口部６５は、ピストンロッド５の外周面６７とこの外周面６７に対向するシール凹部６３の内周面６９（シリンダ３側の内周面）とで区画されている。この開口部６５を可動シール５９が嵌合により閉止し、流体室１７内からの作動流体の流出を防止している。
【００３２】
可動シール５９は、ピストンロッド５外周に軸方向移動自在に支持、つまり可動シールとして開口部６５に対して開閉移動自在に支持された構成となっている。この可動シール５９は、背面側の支持プレート７１を介し、付勢部材としてのコイルスプリング７３によって開口部６５側に付勢されている。これにより、可動シール５９は、開口部６５への嵌合状態が保持されている。従って、コイルスプリング７３は、可動シール５９を付勢して開口部６５の閉止を行わせる構成となっている。
【００３３】
可動シール５９は、図３及び図４のように、流体室１７の内圧上昇によりコイルスプリング７３の付勢力に抗して反流体室側に開放移動する。流体室１７の内圧上昇は、第１及び第２のアキュムレータ２７，４７の吸収量を超えた作動流体の体積変化時に生じる。この開放移動により、可動シール５９が全体としてスペーサ２３側のスプリング凹部７５内に位置すると開口部６５が開放される。
【００３４】
スペーサ２３は、図１及び図２のように、中空円筒形状に形成され、軸心部の挿通穴７７によりピストンロッド５を挿通する。スペーサ２３の一端側は、ピストンロッド５の他端部５５に突き当てられている。このスペーサ２３の一端側内周には、スプリング凹部７５が設けられている。
【００３５】
スプリング凹部７５は、可動シール５９を付勢するコイルスプリング７３を収容保持している。このスプリング凹部７５は、ロッドガイド２１のシール凹部６３と略同径に形成されてシール凹部６３に連通している。このため、スプリング凹部７５の内周面７９は、シール凹部６３の内周面６９と共に、ピストンロッド５の外周面６７に対向するシリンダ３側の内周面となっている。
【００３６】
このスプリング凹部７５の内周面７９は、少なくとも周方向一部に、可動シール５９の開放移動によって開口部６５に連通する拡径部８１が軸方向に沿って設けられている。本実施例の拡径部８１は、溝状に形成されて周方向で複数設けられている。ただし、拡径部は、周方向全体に周回状に設けることも可能である。
【００３７】
拡径部８１の軸方向寸法は、可動シール５９よりも大きく設定されている。これにより、拡径部８１は、図３及び図４のように、可動シール５９がスプリング凹部７５内に位置するときに、その軸方向両側を連通できるようになっている。
【００３８】
スペーサ２３の他端側には、図１及び図２のように、他端閉部材２５が突き当てられ、他端閉部材２５は、板状のキャップ８３及びスナップリング８５によりシリンダ３の他端側に抜け止め支持されている。
【００３９】
他端閉部材２５は、中空円筒形状に形成され、軸心部の挿通穴８７によりピストンロッド５を挿通する。他端閉部材２５は、その外周にＯリング９１が保持されてシリンダ３との間がシールされる。
【００４０】
他端閉部材２５の内周は、凹部９３内にダストシールであるダストシール９５を保持してピストンロッド５との間がシールされている。従って、本実施例では、コイルスプリング７３が可動シール５９とダストシール９５との間に設けられた構成となっている。ダストシール９５は、ロッドガイド２１に保持された可動シール５９とは逆向きに指向しており、外部流体の侵入を防止する。
［ダンパの動作］
ダンパ１は、ピストンロッド５の外端が緩衝対象物からの外力を受けると、通常の動作として図３及び図４のようにピストンロッド５がシリンダ３内へ収縮移動によってストロークする。なお、図３及び図４では、流体室１７の内圧上昇時を示しているので可動シール５９が開放状態となっているが、通常の動作時には、可動シール５９が閉止状態となっている。
【００４１】
このストロークにより、ピストンロッド５は、流体室１７内に没入しながらピストン７を圧力室３３側へ軸方向連動移動させる。
【００４２】
ピストン７が移動すると、作動流体がシリンダ３内の内筒１９とピストン７との間を介して非圧力室３５側へ移動し、所定のダンパ効果を発揮することができる。このとき、ダンパ１では、ピストンロッド５の没入による流体室１７内の容積変化及び熱膨張による作動流体の体積変化が第１及び第２のアキュムレータ２７，４７で吸収され、ピストンロッド５を確実にストロークさせることができる。
【００４３】
一方、ダンパ効果によって外力が緩衝されると、ピストン７がリターンスプリング３７の付勢力によってピストン７を非圧力室３５側へ軸方向復帰移動する。これに応じて、ピストンロッド５が流体室１７から突出しながらシリンダ３に対して伸張方向へ引き出される。
【００４４】
このとき、第１及び第２のアキュムレータ２７，４７からは、一端閉部材９の環流路２９を介して作動流体が圧力室３３側に環流する。
【００４５】
こうしてダンパ１では、ピストンロッド５を確実にストロークさせて所定のダンパ効果を発揮することができる。
【００４６】
かかるダンパ１は、切削油（クーラント）等の外部流体が飛散し易い環境下で用いられると、その外部流体が内部の流体室１７に侵入することがある。この場合は、外部流体の分だけ流体室１７内の作動流体の体積が増加することになる。作動流体の体積増加は、第１及び第２のアキュムレータ２７，４７によって、ある程度吸収することはできる。
【００４７】
しかし、アキュムレータ２７，４７の吸収量を超えて外部流体が侵入した場合は、ピストンロッド５の収縮ストローク時に流体室１７内への没入分の容積変化を吸収することができなくなる。この結果、流体室１７には、吸収できない容積変化分の内圧上昇が生じる。
【００４８】
本実施例のダンパ１は、この内圧上昇に応じて流体室１７内の作動流体を外部に逃がすようになっている。
【００４９】
すなわち、ダンパ１では、図３及び図４のように、ピストンロッド５の没入によって流体室１７内に内圧上昇が生じると、ロッドガイド２１の挿通穴４３を介して流体室１７内の作動流体に押圧される。この押圧により、可動シール５９は、コイルスプリング７３の付勢力に抗してシール凹部６３の開口部６５から離脱方向に向けて開放移動する。
【００５０】
その後、可動シール５９は、ピストンロッド５の没入が進んで開口部６５から完全に離脱すると、全体としてスペーサ２３側のスプリング凹部７５内に位置する。このとき、開口部６５は、スプリング凹部７５の拡径部８１に連通、つまり拡径部８１を介した可動シール５９に対する内外の連通により開放される。
【００５１】
こうして開放された開口部６５からは、図４の矢印のように、流体室１７内の作動流体（外部流体との混合流体）が拡径部８１を介して外部に排出され、ピストンロッド５は、排出に応じて流体室１７内への没入が許容される。
【００５２】
従って、本実施例のダンパ１では、外部流体が流体室１７内に侵入してもピストンロッド５のロック（オイルロック）を防止して、緩衝対象となる装置等の損傷を抑制することができる。
【００５３】
なお、流体室１７から排出された作動流体は、侵入防止方向に指向したダストシール９５を介して適宜シリンダ３外に排出される。また、作動流体の排出後は、可動シール５９がコイルスプリング７３の付勢力によって再度開口部６５を閉止する。
［実施例１の効果］
本実施例のダンパ１は、シリンダ３内に作動流体を封入しピストンロッド５を介してピストン７が移動可能に配置された流体室１７と、該流体室１７の内外を連通する開口部６５と、該開口部６５に対して開閉移動自在に支持された封入用の可動シール５９と、可動シール５９を付勢して開口部６５の閉止を行わせるコイルスプリング７３とを備え、可動シール５９が、流体室１７の内圧上昇によりコイルスプリング７３の付勢力に抗して移動し開口部６５を開放する。
【００５４】
従って、ダンパ１では、流体室１７の内圧上昇時に開口部６５を開放して作動流体を排出することができ、外部流体が流体室１７内に侵入してもオイルロックを防止することができる。結果として、ダンパ１では、緩衝対象となる装置等の損傷を抑制することができる。
【００５５】
開口部６５は、ピストンロッド５の外周面６７と該ピストンロッド５の外周面６７に対向するシリンダ３側の内周面６９との間に区画され、シリンダ３側の内周面６９は、少なくとも周方向一部に可動シール５９の開放移動によって開口部６５に連通する拡径部８１を備えている。
【００５６】
従って、ダンパ１では、可動シール５９を内圧上昇によって開放移動させるだけで、拡径部８１を介して容易且つ確実に開口部６５を開放することができる。
【００５７】
本実施例のダンパ１は、流体室１７がシリンダ３の一端側に設けられ、ピストンロッド５がシリンダ３の他端側から外部に引き出され、シリンダ３の他端側がピストンロッド５との間に介設されたダストシール９５を備え、コイルスプリング７３が可動シール５９とダストシール９５との間に設けられている。
【００５８】
このため、本実施例では、コイルスプリング７３を無理なく配置することができ、可動シール５９の開閉移動を確実に行わせることができる。
【００５９】
しかも、本実施例では、ロッドガイド２１と他端閉部材２５との間に介設されたスペーサ２３内周にスプリング凹部７５を設け、このスプリング凹部７５内にコイルスプリング７３を収容したので、スペーサ２３内周側を利用することでコイルスプリング７３を配置しながら全体としての大型化を抑制できる。
【００６０】
また、本実施例では、拡径部８１もスプリング凹部７５内に設けたので、シリンダ３の内周を直接加工する必要がなく、既存のシリンダ３を利用することが可能となる。
【００６１】
本実施例のダンパ１は、流体室１７に連通して流体室１７内の容積変化及び作動流体の体積変化を吸収する第１及び第２のアキュムレータ２７，４７を備え、可動シール５９が第１及び第２のアキュムレータ２７，４７の吸収量を超えた作動流体の体積変化時に流体室１７の内圧上昇による開口部６５の開放を行う。
【００６２】
従って、ダンパ１では、第１及び第２のアキュムレータ２７，４７による性能の安定化を図りながら、外部流体が流体室１７内に侵入した際のオイルロックを確実に防止することができる。
【実施例２】
【００６３】
図５は、本発明の実施例２に係るダンパの断面図、図６は、図５のダンパの側面図である。なお、本実施例では、上記実施例１と基本構成が共通するため、対応する部分に同符号又は同符号にＡを付加した符号を用いて重複した説明を省略する。
【００６４】
本実施例のダンパ１Ａは、図５及び図６のように、可動シール５９の開放移動を視認可能とするインジケータ９７を備えたものである。
【００６５】
すなわち、インジケータ９７は、シリンダ３Ａに設けられて内部を視認可能とする窓部９９を備えている。窓部９９は、例えばシリンダ３の内外周を貫通する貫通穴内にガラス板を填め込むことで構成されている。この窓部９９は、軸方向に沿って長穴状に形成されている。窓部９９の内周側には、スペーサ２３Ａのスプリング凹部７５Ａに内外周を貫通する貫通穴１０１が対応して形成されている。
【００６６】
かかるダンパ１Ａでは、可動シール５９がコイルスプリング７３の付勢力に抗して開放移動すると、インジケータ９７の窓部９９内に臨むようになっている。
【００６７】
このため、本実施例のダンパ１Ａでは、その外部から可動シール５９の開放移動を通じて外部流体の流体室１７内への侵入を視認することができる。この結果、本実施例では、メンテナンスや交換等を促すことができ、より確実に緩衝対象となる装置等の損傷を抑制することができる。
【００６８】
その他、本実施例においても、上記実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
［その他］
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種の設計変更が可能である。
【００６９】
例えば、上記実施例１では、可動シールとしてＵパッキンを用いたが、ＸリングやＯリング等の他のシールを用いることも可能である。この点、ダストシールも同様である。
【００７０】
また、付勢部材としては、コイルスプリング以外の弾性体を用いることも可能である。
【００７１】
また、アキュムレータとしては、フリーピストンによるものとすることも可能である。この場合は、フリーピストンの最大移動量を規制することで、可動シール５９に対して流体室の内圧上昇による開放移動を行わせることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  ダンパ
３  シリンダ
５  ピストンロッド
７  ピストン
２７  第１のアキュムレータ
４７  第２のアキュムレータ
５９  可動シール
６５  開口部
６７  外周面（ピストンロッド）
６９  内周面（シリンダ側）
７３  コイルスプリング（付勢部材）
８１  拡径部
９５  ダストシール
９７  インジケータ
９９  窓部
【図１】
0005852850.tif 000002
【図２】
0005852850.tif 000003
【図３】
0005852850.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005852850.tif 000007