(57)【要約】      （修正有）【課題】油圧アクチュエータの高速度、高頻度、微小ストローク制御が行われた場合でも、摺動面の潤滑が確実に行われる様にし、潤滑不足によるシール材の摩耗を防止する。【解決手段】ピストン３に設けられるシール材８の摺動面にストローク方向に直交するシール溝９を複数条刻設し、シリンダチューブ２の内壁面２ａには複数のディンプル１１が形成され、該ディンプルの分布は前記シール溝の少なくとも１つが前記ディンプルの少なくとも一つに掛り、前記シール溝を形成する土手部１０の少なくとも１つが前記ディンプルに重ならない様構成された。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンに設けられるシール材の摺動面にストローク方向に直交するシール溝を複数条刻設し、シリンダチューブの内壁面には複数のディンプルが形成され、該ディンプルの分布は前記シール溝の少なくとも１つが前記ディンプルの少なくとも一つに掛り、前記シール溝を形成する土手部の少なくとも１つが前記ディンプルに重ならない様構成されたことを特徴とする油圧アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧によって作動する油圧アクチュエータ、特にアクチュエータの可動部分のシール構造の改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧アクチュエータ、例えば油圧シリンダでは、シリンダチューブ内をピストンが摺動し、ピストンとシリンダチューブとの間にはシール材が設けられ、シール材とシリンダチューブと摺動面は作動油によって潤滑されている。
【０００３】
即ち、ピストンが摺動することで作動油が摺動面に浸入し、シール材とシリンダチューブとの間が作動油によって潤滑される。
【０００４】
従来、油圧アクチュエータはアナログ機構によって制御されていたが、デジタル制御が採用されることで、より速い制御周期での微小ストローク制御が増大している。
【０００５】
微小ストローク、例えば、シール材の幅以下、或はシール収納溝幅以下のストローク制御が高速度で頻繁に行われると、シール表面迄作動油が到達しない状態となる。この為、油圧アクチュエータの使用状況によっては、潤滑不足の為シール材が摩耗する状態が起り得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１３３２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は斯かる実情に鑑み、油圧アクチュエータの高速度、高頻度、微小ストローク制御が行われた場合でも、摺動面の潤滑が確実に行われる様にし、潤滑不足によるシール材の摩耗を防止しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ピストンに設けられるシール材の摺動面にストローク方向に直交するシール溝を複数条刻設し、シリンダチューブの内壁面には複数のディンプルが形成され、該ディンプルの分布は前記シール溝の少なくとも１つが前記ディンプルの少なくとも一つに掛り、前記シール溝を形成する土手部の少なくとも１つが前記ディンプルに重ならない様構成された油圧アクチュエータに係るものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ピストンに設けられるシール材の摺動面にストローク方向に直交するシール溝を複数条刻設し、シリンダチューブの内壁面には複数のディンプルが形成され、該ディンプルの分布は前記シール溝の少なくとも１つが前記ディンプルの少なくとも一つに掛り、前記シール溝を形成する土手部の少なくとも１つが前記ディンプルに重ならない様構成されたので、ピストンが微小運動した場合でも、シール溝に前記ディンプルからの作動油の供給があり、潤滑油切れがなくなるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が実施される油圧アクチュエータの一例の概略断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は、ピストンが摺動する内壁面のディンプルとシール材との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００１２】
図１は、本発明が実施される油圧アクチュエータの１つである油圧シリンダの概略を示している。
【００１３】
図１中、１は油圧シリンダ、２はシリンダチューブ、３はピストン、４は該ピストン３に連結されたピストロッドであり、前記ピストン３の周面にはシール収納溝５が刻設され、該シール収納溝５にはシール材８（図２参照）が嵌設されている。
【００１４】
図２は、図１のＡ部拡大図であり、図２を参照して、前記ピストン３のシール部について説明する。
【００１５】
前記シール収納溝５にはＯリング７が嵌設され、更に該Ｏリング７を押潰した状態で、リング形状のシール材８が前記Ｏリング７に外嵌されている。該Ｏリング７の復元力により、前記シール材８は前記シリンダチューブ２の内壁面２ａに所要の圧力で接触している。
【００１６】
前記シール材８は、例えばフッ素系合成樹脂（例えばテフロン（登録商標））であり、断面は略矩形であり、外周面には複数条（例えば３条）のシール溝９が全周に亘って刻設され、該シール溝９の両側にはシール土手１０が形成される。該シール溝９には作動油が保有され、前記ピストン３が摺動した場合に、前記シール溝９の作動油が前記シール土手１０の摺動面１０ａと前記シリンダチューブ内壁面２ａ間を潤滑する様になっている。
【００１７】
ここで、前記シール材８の幅（摺動方向の寸法）はＷ1 、前記シール溝９が刻設されているピッチをＷ2 とする。
【００１８】
前記内壁面２ａには、僅かな凹みである円形の凹部（ディンプル）１１が所定の分布で複数形成される。本実施例では、ディンプル１１は摺動方向にピッチＰで千鳥状の配列で形成されている。又、摺動方向に隣接するディンプル１１，１１の外縁間の距離はＰ1 となっている。
【００１９】
前記ディンプル１１のピッチＰ、外縁間距離Ｐ1 と前記シール材８、前記シール溝９及びピッチＷ2 の関係は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示される様に、前記ピストン３が前記シール材８の幅Ｗ1 より小さい微小ストロークＳで往復動した場合でも、前記シール溝９の少なくとも１本が前記ディンプル１１の１つに掛り、又、前記シール土手１０の少なくとも１本は、前記ディンプル１１に重ならない状態が実現される関係となっている。従って、前記シール溝９は２条、或は４条以上あってもよい。
【００２０】
前記内壁面２ａに前記ディンプル１１が形成された状態でも、前記シール材８は常時シール状態を維持し、又前記シール溝９には前記ディンプル１１に溜った作動油が常時供給される。従って、前記シール材８の摺動面と前記内壁面２ａとの間に潤滑油切れがなくなり、微小ストロークＳで前記油圧シリンダ１が高頻度に作動しても、前記シール材８の摩耗が防止される。
【００２１】
次に、上記した様に、前記シール溝９の少なくとも１本が前記ディンプル１１の１つに掛り、又、前記シール土手１０の少なくとも１本は、前記ディンプル１１に重ならない状態を実現する前記ディンプル１１と前記シール溝９との関係の一例について、図３を参照して説明する。
【００２２】
ここで、油圧アクチュエータのディザ全振幅（前記ピストン３の微小振幅）をＬ、
シール溝９のピッチをＷ2 、
シール土手１０の幅をＷ3 、
シール溝９の幅をＷ4 とし、
Ｗ2 ＝Ｗ3 ＋Ｗ4 とする時、
ディザ全振幅Ｌに対し、
Ｗ2 ＋Ｗ3 ＜Ｌとなる様に設定し、
又、外縁間距離Ｐ1 （＝ピッチＰ：ディンプル１１の直径）を、
Ｐ1 ≒Ｗ2 ＋Ｗ3 となる様に設定することで、
静止している時は、１個のシール土手１０が外縁間距離Ｐ1 内に存在しシールが可能であり、振幅がある時は、常時前記シール土手１０を挾み存在するディンプル１１のいずれかが周期的にシール溝９に接する状態となり、燃料がシール溝９に供給可能となる。又、前記シール土手１０の少なくとも１つがディンプル１１に重なっていないことで、シール性を確保することが可能となる。
【００２３】
尚、ディンプル１１の形状は、円形に限らず、楕円、矩形等任意の形状が選択可能である。又、ディンプル１１の分布の態様は、千鳥状としたが、碁盤目状等適宜選択可能である。
【００２４】
又、ディンプル１１はシリンダチューブ２の内壁面２ａの全面でなくとも、ストローク方向に帯状に分布させてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１              油圧シリンダ
２              シリンダチューブ
３              ピストン
４              ピストロッド
５              シール収納溝
７              Ｏリング
８              シール材
９              シール溝
１１            ディンプル
【図１】
2011106532.tif 000003
【図２】
2011106532.tif 000004
【図３】
2011106532.tif 000005