(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ本体と、前記シリンダ本体から突出されて往復動するピストンロッドとを有するショックアブソーバにおける前記ピストンロッドのストローク端での衝撃を吸収する衝撃吸収部材であって、
前記ピストンロッドの突出端部に設けられる衝撃吸収部材本体と、
前記衝撃吸収部材本体から延設されて前記ピストンロッドの突出部の周囲を筒状に覆うとともに前記シリンダ本体との間に隙間を有し前記シリンダ本体の周囲に開口する開口端部が先端部に設けられ、前記衝撃吸収部材本体とによりキャップ状の衝撃吸収部材を形成する塵飛散防止カバー部とを有し、
前記ピストンロッドの摺動時にショックアブソーバの作動により発生した塵を収容する塵蓄積室を前記塵飛散防止カバー部内に設けることを特徴とする衝撃吸収部材。
【請求項２】
請求項１記載の衝撃吸収部材において、前記塵蓄積室の開口端を構成する前記塵飛散防止カバー部の前記先端部に内側に向けて前記シリンダ本体に接触せず前記隙間が設けられた返り部を設けることを特徴とする衝撃吸収部材。
【請求項３】
請求項１または２記載の衝撃吸収部材において、前記塵飛散防止カバー部の内側に、オイル吸収部材により形成され前記ピストンロッドの摺動時に発生する塵を捕捉するフィルタを設けることを特徴とする衝撃吸収部材。
【請求項４】
請求項１または２記載の衝撃吸収部材において、前記塵蓄積室と外部との通気を行う通気孔を有し、前記ピストンロッドの摺動時に発生する塵を捕捉するフィルタを介して前記塵蓄積室を外部に連通することを特徴とする衝撃吸収部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復動を行うピストンロッドのストローク端における衝撃吸収を行うショックアブソーバにおける衝撃吸収部材に関し、特にピストンロッドの摺動時に発生する塵のショックアブソーバ外への飛散を抑制するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば実開平５−５８９９８号公報に示すように、シリンダ本体から突出されているピストンロッドのストローク端での衝撃吸収を行うために、シリンダ本体から突出しているピストンロッドの端部にキャップ状に形成した衝撃吸収部材を設けたショックアブソーバが使用されている。衝撃吸収部材には、例えば防振ゴムなどの振動吸収機能の大きい材料が用いられている。
【０００３】
ピストンロッドのストローク端での衝撃を抑制することで、ワークの位置決め精度を向上させたり、あるいは振動を嫌う精密部品などの取り扱いが行えるようにしている。上記構成のショックアブソーバは、精密産業用機械には必要な構成部品となっており、かかるショックアブソーバは、室内の清浄度を極めて高く保つ必要のあるクリーン室内での搬送用、駆動用機器の衝撃吸収装置としても使用されている。かかるクリーン室などで使用する場合には、ショックアブソーバにおける発塵量を少なくすることが求められる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来構成のショックアブソーバでは、クラス１０のクリーン度が求められるクリーン室で安心して使用できる程には、発塵量を抑えたものは開発されておらず、強くその開発が望まれている。
【０００５】
クリーン室内で使用されるショックアブソーバで問題にされる発塵は、ショックアブソーバで主に衝撃を吸収した後、ピストンロッドがシリンダ本体側に戻る際に、ピストンロッド表面に付着したオイルが、シリンダ本体側のロッドパッキンでこそげ落とされて、微細なオイル粒子となって飛散することが原因であることを、本発明者は突き止めた。
【０００６】
しかし、かかるショックアブソーバのピストンロッドとロッドパッキンの摺動機構自体の構成を変えることは、ピストン機構そのものの構成の変更にも繋がり簡単には対策ができない。そこで、本発明者らは、発塵量を抑えるという観点からの発想の転換を図り、発塵量は従来のままでも、ショックアブソーバ外への塵の飛散を防止することにより、結果的に発塵量を抑制したと同様の効果が得られるようにすればよいと考えた。
【０００７】
本発明の目的は、ショックアブソーバの作動時に発生する塵のショックアブソーバ外への飛散を防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の衝撃吸収部材は、シリンダ本体と、前記シリンダ本体から突出されて往復動するピストンロッドとを有するショックアブソーバにおける前記ピストンロッドのストローク端での衝撃を吸収する衝撃吸収部材であって、前記ピストンロッドの突出端部に設けられる衝撃吸収部材本体と、前記衝撃吸収部材本体から延設されて前記ピストンロッドの突出部の周囲を筒状に覆うとともに前記シリンダ本体との間に隙間を有し前記シリンダ本体の周囲に開口する開口端部が先端部に設けられ、前記衝撃吸収部材本体とによりキャップ状の衝撃吸収部材を形成する塵飛散防止カバー部とを有し、前記ピストンロッドの摺動時にショックアブソーバの作動により発生した塵を収容する塵蓄積室を前記塵飛散防止カバー部内に設けることを特徴とする。
【０００９】
本発明の衝撃吸収部材は、前記塵蓄積室の開口端を構成する前記塵飛散防止カバー部の前記先端部に内側に向けて前記シリンダ本体に接触せず前記隙間が設けられた返り部を設けることを特徴とする。また、本発明の衝撃吸収部材は、前記塵飛散防止カバー部の内側に、オイル吸収部材により形成され前記ピストンロッドの摺動時に発生する塵を捕捉するフィルタを設けることを特徴とする。さらに、本発明の衝撃吸収部材は、前記塵蓄積室と外部との通気を行う通気孔を有し、前記ピストンロッドの摺動時に発生する塵を捕捉するフィルタを介して前記塵蓄積室を外部に連通することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の塵蓄積室を設けたショックアブソーバの構成を示す断面図である。
【００１２】
ショックアブソーバは、両端が閉ざされた円筒状のシリンダ本体１の内部に、外径がシリンダ本体１の内径よりも小さいインナーチューブ（図示しない）が同軸的に設けられ、このシリンダ本体１の内周面とインナーチューブの外周面との間に、半径方向の断面リング状の流体室（図示せず）が設けられている。
【００１３】
インナーチューブには、軸方向に沿ってオリフィスが配設され、このインナーチューブ内には、ピストンロッド２の一端側に形成されたピストン（図示せず）が軸方向に沿って摺動自在に収容され、併せてピストンをピストンロッド２の突出端側に付勢する復帰スプリング（図示せず）が収容されている。
【００１４】
図示しないインナーチューブ内には、蓄積室（図示せず）が設けられ、この蓄積室内にシリコンオイルなどの非圧縮性流体が蓄積されている。ピストンロッド２の引き込み時には、ピストンが蓄積室内の非圧縮性流体をインナーチューブのオリフィスから前記断面リング状の流体室に通させ、この通過の際の減衰作用によって動体負荷に対する緩衝作用が得られる。シリンダ本体１内には、前記流体室内に導入された非圧縮性流体を吸収するアキュムレータ（図示せず）が収容されている。
【００１５】
シリンダ本体１から突出しているピストンロッド２の先端には、ゴム製の衝撃吸収キャップに形成された衝撃吸収部材３が設けられている。衝撃吸収部材３は、衝撃吸収部材本体３ａと塵飛散防止カバー部３ｂとから構成されている。塵飛散防止カバー部３ｂは、シリンダ本体１のピストンロッド２の突出部１ａまで、突出されているピストンロッド２の周囲を筒状に覆うようにして衝撃吸収部材本体３ａから一体に延設されている。
【００１６】
塵飛散防止カバー部３ｂの内側は、ピストンロッド２を内包した塵蓄積室４に形成されている。塵蓄積室４の開口端では、この開口端を構成する塵飛散防止カバー部３ｂの先端側が、図１に示すように、塵蓄積室４内側に向けて曲げられて返り部５に形成されている。
【００１７】
シリンダ本体１のロッドパッキンと、ピストンロッド２との摺動により発生する塵は、塵飛散防止カバー部３ｂに囲まれた塵蓄積室４内に蓄積されて、ショックアブソーバの外への飛散が抑制される。
【００１８】
塵蓄積室４の塵収容量は、ショックアブソーバの製品寿命期間内に発生する塵を十分に蓄積できる収容量としておけば、ショックアブソーバの使用期間中の衝撃吸収部材３の交換を考慮しないで済む。発生する塵自体がミクロンオーダーの微細である点を考慮すれば、図１に示すように、キャップ状に形成した衝撃吸収部材３から一体に延設した塵飛散防止カバー部３ｂを設ける程度の構成でも、ショックアブソーバの製品寿命期間内に発生する塵を十分に蓄積できるものと考えられる。
【００１９】
塵飛散防止カバー部３ｂの返り部５と、シリンダ本体１の突出部１ａ側との間には、ピストンロッド２が往復動する際に、シリンダ本体１と返り部５とが接触しないように僅かな隙間が設けられている。そのため、発生した塵の一部はかかる隙間から塵蓄積室４内に蓄積されることなく、ショックアブソーバ外に飛散することとなる。しかし、全体としては、塵飛散防止カバー部３ｂを設けない構成に比べて、格段に塵のショックアブソーバ外への飛散は抑制されている。
【００２０】
上記説明の返り部５を設けた塵飛散防止カバー部３ｂからなる塵蓄積室４を有する衝撃吸収部材３の使用効果は、図２の飛散量の測定結果に示すグラフでは、実施例Ａとして示した。実施例Ａは、塵蓄積室４を設けない構成の従来構成の比較例に比べて、格段に飛散量が抑制されていることがわかる。
【００２１】
図２では、発生した塵の量を、塵の粒径サイズごとに示しているが、図１に示す構成の塵飛散防止カバー部３ｂを設けた実施例Ａの飛散量は、例えば粒径サイズが０．１０μｍ以上の場合には、比較例の従来品の飛散量の約１／１０程度にまで抑えられていることがわかる。なお、かかる図２に示す飛散量とは、ショックアブソーバの作動により発生した塵のうちショックアブソーバ外に飛散された塵の量を意味している。
【００２２】
実験は、バックグランドの塵量を予め測定しておいた測定室内で、ショックアブソーバを作動させて、新たに発生した塵の量を測定して行った。かかる測定では、塵蓄積室４内に蓄積されてショックアブソーバ外に飛散しない塵については測定されないこととなり、得られた測定値は、衝撃吸収部材３に設けた塵蓄積室４の塵飛散防止能力を示す値となる。
【００２３】
上記構成を有するショックアブソーバのシリンダ本体１の外周には、取り付けねじ部６が設けられ、この取り付けねじ部６に螺合された六角ナット７などによりシリンダ本体１が、図示しない所定の機器などに螺着されるようになっている。
【００２４】
上記のように構成されたショックアブソーバでは、ピストンロッド２に対する外部の動体負荷、すなわちピストンおよびピストンロッド２をシリンダ本体１の内部に押し込む方向への動体負荷が衝撃吸収部材３の先端面に衝突すると、ピストンおよびピストンロッド２がシリンダ本体１内の復帰スプリングの付勢力に抗して同図の左側に移動する。
【００２５】
ピストンロッド２が左側に移動する際には、ピストンロッド２のシリンダ本体１内のロッドパッキンでの摺動により、ピストンロッド２の外周面に付着されている潤滑剤としてのオイルの一部が、ロッドパッキンでこそげ落とされて微細な塵となる。
【００２６】
このようにして発生した塵は、図１（Ｂ）に示すように、塵蓄積室４内に蓄積されるが、一部は返り部５とシリンダ本体１とのわずかな隙間からショックアブソーバ外に飛散する。しかし、かかるショックアブソーバ外に飛散する量は、図２に示すように、従来構成の場合に比べて格段に抑制されている。
【００２７】
なお、ピストンロッド２の往復動に合わせて衝撃吸収部材３および塵飛散防止カバー部３ｂも往復動するため、ピストンロッド２が図面左側に移動した際にナット７と塵飛散防止カバー部３ｂとが衝突しないように、シリンダ本体１の突出部１ａ端面からナット７面までの距離ａが、突出部１ａ端面から衝撃吸収部材内面３ｃまでの距離ｂより大きくなるように設定されている。
【００２８】
図３には、塵飛散防止カバー部３ｂで構成される塵蓄積室４の変形例を示した。図３（Ａ）では、塵飛散防止カバー部３ｂの端部は、延設方向にストレートに形成されて、返り部５が設けられていない。返り部５のない塵飛散防止カバー部３ｂからなる塵蓄積室４を有する衝撃吸収部材３の使用効果は、図２のグラフでは、実施例Ｂとして示されている。実施例Ｂは、返り部５を設けた実施例Ａに比べれば効果は劣るものの、比較例の従来構成に比べれば、飛散量を比較例の約１／３程度と大幅に低減させていることがわかる。
【００２９】
図３（Ｂ）には、塵飛散防止カバー部３ｂの端部に返り部５ａを設けた構成を示している。図１に示す構成の返り部５とは、その形状が異なり、塵蓄積室４内側では鋭角状に形成されている。かかる構成は、図１に示す構成と同様に返り部を有しているため、図２では実施例Ａとして示している。
【００３０】
図４（Ａ）に示す場合には、図３（Ｂ）に示す構成の飛散防止カバー部３ｂの内側に塵を捕捉するフィルタ８が設けられた構成を示している。フィルタ８としては、オイルの良好な吸収性を示すオイル吸収部材で形成すればよい。かかる構成では、前記の如く、ピストンロッド２の往復動により塵が発生しても、発生した塵は前記のように塵蓄積室４内に蓄積されることとなる。
【００３１】
上記の如く、オイル吸収性の良好なフィルタを使用することにより、塵蓄積室４内のオイル微細粉から構成される塵を捕捉することができる。そのため、フィルタ８を設けない構成に比べて、塵蓄積室４内での浮遊塵を防止してよりショックアブソーバ外に塵を飛散させないようにすることができる。かかる構成の効果は、図２のグラフでは、実施例Ｃとして示されている。
【００３２】
図４（Ｂ）に示す構成では、図１に示す構成の塵飛散防止カバー部３ｂの内壁面に、内壁面から離した状態で上記構成のフィルタ８を設けた。フィルタ８と内壁面との間はチャンバ室９に形成されている。チャンバ室９に面した塵飛散防止カバー部３ｂに、チャンバ室９内と連通する通気孔１０が設けられている。
【００３３】
衝撃吸収部材本体３ａにも、塵蓄積室４内と連通された通気孔１１が設けられ、通気孔１１内には、上記フィルタ８が内在させられている。かかる構成の効果は、図２のグラフでは、実施例Ｄとして示されている。比較例に比べて、飛散量はほぼ０に近い程までに減少させられている。
【００３４】
通気孔１０、１１を設けない構成の場合には、ピストンロッド２の往復動に応じて、塵蓄積室４内に気圧変動が生ずることとなるが、図４（Ｂ）に示す構成では、通気孔１０、１１を通して塵蓄積室４とショックアブソーバの外部との通気が行われるので、塵蓄積室４内の気圧変動を抑制することができる。すなわち、通気孔１０、１１は、塵蓄積室４の気圧調節孔として機能している。
【００３５】
そのため、塵蓄積室４内の気圧変動に基づく塵の舞い上がりなどを防止することができ、その分塵蓄積室４を構成する塵飛散防止カバー部３ｂとシリンダ本体１との隙間からの塵の飛散を抑制することができる。
【００３６】
通気孔１０は、塵蓄積室４内と、フィルタ８、チャンバ室９を介して連通させられているため、塵蓄積室４内の塵はフィルタ８により捕捉されて、塵が通気孔１０を通ってショックアブソーバ外に排出されることはない。通気孔１１内にも、フィルタ８が孔内に設けられているため、通気孔１０と同様に、塵が通気孔１１を通してショックアブソーバ外に排出されることはない。
【００３７】
本発明は前記の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３８】
例えば、上記説明では、塵飛散防止カバー部を衝撃吸収部材本体に一体に設けた構成について説明したが、別体に構成しておき取り付け時に合体させる構成としてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、衝撃吸収部材に塵蓄積室が設けられているため、作動時に発生する塵のショックアブソーバ外への飛散量を抑制することができる。例えば、クラス１０などのクリーン度の高いクリーンルームで使用できるショックアブソーバを提供することができる。
【００４０】
塵蓄積室の開口端に返り部を設ければ、返り部を設けない場合に比べて、より効果的に塵の飛散防止が図れる。塵蓄積室内に、フィルタを設けることにより、塵蓄積室内の浮遊塵を抑制して、塵の飛散防止効果をより高めることができる。
【００４１】
塵蓄積室に、フィルタを介して塵蓄積室内と連通する通気孔を設けることにより、塵蓄積室内の気圧変動を抑制して、気圧変動に基づく塵の舞い上がりなどに基づく塵の飛散を、かかる通気孔のない場合に比べて抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明の一実施の形態を示すショックアブソーバの断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すショックアブソーバの作動時に発生する塵の飛散防止状況を説明する断面図である。
【図２】本発明の効果を従来品との比較で示したグラフ図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、塵蓄積室の変形例を示す断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、塵蓄積室の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    シリンダ本体
１ａ  突出部
２    ピストンロッド
３    衝撃吸収部材
３ａ  衝撃吸収部材本体
３ｂ  塵飛散防止カバー部
４    塵蓄積室
５    返り部
５ａ  返り部
６    取り付けねじ部
７    ナット
８    フィルタ
９    チャンバ室
１０  通気孔
１１  通気孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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