JPH0681878A - 油圧式緩衝装置及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】負荷の運動エネルギーを吸収する油圧式緩衝装
置及びその使用方法に関し、圧力チューブ内に空気が溜
まることを可及的に防止し、緩衝性能を充分に発揮させ
ることを目的とする。 【構成】ピストンロッド１６が貫通するカバー１３に
は、圧力チューブ１２内からの作動油の漏れを防止する
ための油圧用パッキン３４と、外気が圧力チューブ１２
内に侵入することを防止するための空気圧用パッキン３
３とが設けられ、これら油圧用パッキン３４と空気圧用
パッキン３３との間に真空室３５が設けられて構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、負荷の運動エネルギー
を吸収する油圧式緩衝装置及びその使用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、種々の機械装置において負荷
の運動エネルギーを吸収するために、油圧式の緩衝装置
が用いられている。

【０００３】油圧式の緩衝装置においては、ピストンの
摺動によって圧力チューブ内の作動油が流動するととも
に、その流路が絞られることによって緩衝作用を発揮す
るようになっている。

【０００４】したがって、圧力チューブ内に空気が侵入
し又は溜まった場合には、その空気の圧縮性によって、
緩衝作用を発揮しないストローク部分（無効ストローク
部分）が生じ、装置全体の緩衝性能が低下する。特にス
トロークの短い緩衝装置では、無効ストローク部分が生
じることによって装置の性能に重大な悪影響を与え、ほ
とんど緩衝作用を発揮しないといったことも起こり得
る。

【０００５】図３は従来の緩衝装置８０のシール部分を
示す断面図である。図３に示すように、従来の緩衝装置
８０においては、ピストンロッド８１とカバー８２との
間のシールのために、２種類のパッキン８５，８６が用
いられている。

【０００６】一方のパッキン８５は、圧力チューブ内か
らの作動油の漏れを防止するためのものであり、他方の
パッキン８６は、空気（外気）が圧力チューブ内に侵入
するのを防止するためのものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の緩衝装置８０では、パッキン８６の軸方向の両側の
空間（空隙）の圧力がほぼ等しく、その差圧はほぼ零で
あるため、パッキン８６の本来のシール性能が発揮され
ない。

【０００８】そのため、緩衝装置８０が作動するとき、
すなわちピストンロッド８１がカバー８２の内方へ後退
移動するときに、ピストンロッド８１と各パッキン８
５，８６との間の空気境界層による空気の引き込みが生
じ、空気が圧力チューブ内に侵入し、これが圧力チュー
ブ内に徐々に溜まる。

【０００９】また、一般に、作動油には、大気圧下にお
いて体積比で６〜１２％の空気が混入している。混入し
た空気は、緩衝装置８０の作動時に、絞り流路における
高速流に基づく圧力降下によって作動油から分離し、圧
力チューブ内に溜まることとなる。

【００１０】このように、従来の緩衝装置８０において
は、圧力チューブ内に空気が溜まる可能性が高く、緩衝
性能の低下を招く原因となっていた。本発明は、上述の
問題に鑑み、圧力チューブ内に空気が溜まることを可及
的に防止し、緩衝性能を充分に発揮することのできる油
圧式緩衝装置及びその使用方法を提供することを目的と
している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る装
置は、上述の課題を解決するため、圧力チューブと、前
記圧力チューブの両端部を閉塞するカバーと、前記圧力
チューブの内周面を摺動するピストンと、前記ピストン
に連結され、前記カバーの少なくとも一方を貫通するピ
ストンロッドと、を有し、前記ピストンの摺動により前
記圧力チューブ内の作動油が流動するとともに、その流
路が絞られることによって緩衝作用を発揮するように構
成された油圧式緩衝装置において、前記ピストンロッド
が貫通する前記カバーには、前記圧力チューブ内からの
作動油の漏れを防止するための第１パッキンと、外気が
前記圧力チューブ内に侵入することを防止するための第
２パッキンとが設けられ、これら第１パッキンと第２パ
ッキンとの間に負圧室が設けられて構成される。

【００１２】請求項２の発明に係る方法は、前記油圧式
緩衝装置を容器に溜められた作動油中に浸した状態で、
当該容器内の圧力を負圧とすることによって、当該油圧
式緩衝装置内の作動油に溶解している空気の量を低減さ
せ、その後、前記油圧式緩衝装置を前記容器から取り出
して使用する。

【００１３】

【作用】負圧室によって、第２パッキンには充分な差圧
が加わり、その本来のシール性能が発揮され、空気の引
き込みによる侵入が防止される。

【００１４】また仮に、空気が第２パッキンを通過した
場合であっても、その空気は負圧室の負圧に引かれて排
気され、圧力チューブ内への侵入が防止される。緩衝装
置内の作動油に溶解している空気の量が低減されること
により、作動油からの空気の分離が少なくなる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明に係る緩衝装置１の断面正面図
である。緩衝装置１は、圧力チューブ１２及びその両端
を閉塞するカバー１３，１４からなる本体ハウジング１
１、圧力チューブ１２の内周面を摺動するピストン１
５、ピストン１５に連結されカバー１３を貫通するピス
トンロッド１６、及びピストン１５を前進方向（矢印Ｍ
１方向）へ付勢するバネ１７などから構成されている。

【００１６】圧力チューブ１２の内周面には軸方向の溝
２３が設けられている。この溝２３は、ピストン１５の
移動時における作動油の絞り流路を形成する。つまり、
圧力チューブ１２の内部は、ピストン１５によって２つ
の室２１，２２に分割されており、ピストン１５の後退
方向（矢印Ｍ２方向）への移動によって、作動油が室２
１から室２２へ流動する。その際に、作動油は溝２３を
通過するが、溝２３の作動油に対する抵抗によって室２
１内に背圧が発生し、これによって緩衝作用が発揮され
る。

【００１７】本体ハウジング１１には、ピストン１５及
びピストンロッド１６の移動にともなう体積変化を吸収
するために、独立気泡のゴム膜からなるアキュムレータ
２４が設けられている。

【００１８】カバー１４には、室２１，２２内に作動油
を供給するための給油口２５が設けられている。給油口
２５は、使用時において、鋼球２６及びネジ２７によっ
て閉塞されている。

【００１９】ピストン１５には、鋼球２９及びバネ３０
からなるチェック弁２８が設けられており、ピストン１
５の前進方向への移動時には、作動油が室２２からチェ
ック弁２８を経て室２１へ流通する。このため、ピスト
ン１５の前進方向への移動は高速で行われる。なお、鋼
球２９はバネ３０によって弁座に常に当接するように付
勢されているので、鋼球２９の遊びがなく、ピストン１
５が後退方向へ移動する際の初期の無効ストロークが零
となっている。

【００２０】さて、カバー１３には、ダストスクレーパ
３２、空気圧用パッキン３３、油圧用パッキン３４、及
び真空室３５が設けられている。ダストスクレーパ３２
は、外部からのダストの侵入を防止する。空気圧用パッ
キン３３は、空気（外気）が圧力チューブ１２内に侵入
することを防止する。油圧用パッキン３４は、圧力チュ
ーブ１２内からの作動油の漏れを防止する。

【００２１】真空室３５は、空気圧用パッキン３３と油
圧用パッキン３４との間に設けられた円環状の凹所であ
る。真空室３５は、ポート３６を介して真空ポンプ３７
に接続され、緩衝装置１の使用中において真空状態とな
っている。

【００２２】したがって、空気圧用パッキン３３の外側
の空間（外気側）は大気圧であり、内側の空間は圧力が
零（真空圧）であるので、空気圧用パッキン３３にはほ
ぼ１気圧の差圧が加わる。これによって、空気圧用パッ
キン３３本来のシール性能が発揮され、空気の引き込み
が生じ難くなり、圧力チューブ１２内（室２１，２２
内）への空気の侵入がほぼ完全に防止される。

【００２３】また仮に、空気が空気圧用パッキン３３を
通過した場合であっても、その空気は真空室３５から真
空ポンプによって排気され、圧力チューブ１２内への侵
入が防止される。

【００２４】また、油圧用パッキン３４においても、常
に差圧が加わるので、空気の引き込みがさらに減少し、
空気の侵入の防止効果が向上する。上述のように構成さ
れた緩衝装置１は、図１に示す状態において、ピストン
ロッド１６の先端に移動物体が矢印Ｍ２方向に当接する
と、ピストンロッド１６及びピストン１５が同方向に移
動し、作動油の流動によって運動エネルギーが吸収され
る。

【００２５】次に、緩衝装置１の室２１，２２内及びア
キュムレータ２４内に供給された作動油の脱気方法につ
いて説明する。図２は緩衝装置１の作動油の脱気方法を
説明するための図である。

【００２６】緩衝装置１の室２１，２２内などへ作動油
を供給する前の段階、又は供給した後の段階において、
鋼球２６及びネジ２７を取り外し、給油口２５を上方に
向けた状態で、緩衝装置１を容器３内の作動油ＬＱに浸
す。これによって、緩衝装置１内に作動油が供給されて
いなかった場合には、作動油が流入する。

【００２７】そして、バルブＶ１を閉じ、バルブＶ２を
開き、真空ポンプによって容器３内を真空状態とし、作
動油ＬＱに混入している空気を充分に脱気する。その
後、バルブＶ２を閉じ、真空ポンプを停止し、バルブＶ
１を開くとともにその開度を調整し、容器３内の圧力が
徐々に上昇するようにし、大気圧となった時点で緩衝装
置１を取り出し、鋼球２６及びネジ２７を締めて使用す
る。

【００２８】真空状態における空気溶解量はＨｅｎｒｙ
の法則によって零であるので、緩衝装置１に供給されて
いる作動油は、空気の混入量がほとんど零となる。した
がって、緩衝装置１の作動によって作動油から空気が分
離するということがなくなる。

【００２９】したがって、図１のように構成され且つ図
２に示す方法で脱気された緩衝装置１は、圧力チューブ
１２内に空気が溜まることがなく、空気による無効スト
ローク部分が生じないので、本来の緩衝作用を充分に発
揮することができる。

【００３０】上述の実施例において、圧力チューブ１２
及びカバー１３，１４は、実際には別体で製作され、ネ
ジ結合などによって一体化される。圧力チューブ１２
を、ピストン１５が摺動する部分と作動油を溜める部分
との２重構造としてもよい。溝２３に代えて細穴でもよ
い。作動油の流路を絞る方法として、圧力チューブを２
重構造とし、内側の圧力チューブの周面に多数の絞り用
の穴を設けてもよい。その他、緩衝装置１又は容器３な
どの各部の構造、形状、寸法、材質などは、本発明の主
旨に沿って種々変更することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によると、圧力チューブ内に空気
が溜まることが可及的に防止され、緩衝性能を充分に発
揮することができる。

【００３２】請求項２の発明によると、作動油に混入す
る空気を大幅に減少させ、作動油からの分離によって空
気が溜まることを効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る緩衝装置の断面正面図である。

【図２】緩衝装置の作動油の脱気方法を説明するための
図である。

【図３】従来の緩衝装置のシール部分を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 緩衝装置（油圧式緩衝装置） ３ 容器 １２ 圧力チューブ １３，１４ カバー １５ ピストン １６ ピストンロッド ２３ 溝（流路） ３３ 空気圧用パッキン（第２パッキン） ３４ 油圧用パッキン（第１パッキン） ３５ 真空室（負圧室） ＬＱ 作動油

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力チューブと、 前記圧力チューブの両端部を閉塞するカバーと、 前記圧力チューブの内周面を摺動するピストンと、 前記ピストンに連結され、前記カバーの少なくとも一方
   を貫通するピストンロッドと、 を有し、 前記ピストンの摺動により前記圧力チューブ内の作動油
   が流動するとともに、その流路が絞られることによって
   緩衝作用を発揮するように構成された油圧式緩衝装置に
   おいて、 前記ピストンロッドが貫通する前記カバーには、 前記圧力チューブ内からの作動油の漏れを防止するため
   の第１パッキンと、外気が前記圧力チューブ内に侵入す
   ることを防止するための第２パッキンとが設けられ、 これら第１パッキンと第２パッキンとの間に負圧室が設
   けられてなることを特徴とする油圧式緩衝装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の油圧式緩衝装置の使用方法
   であって、 前記油圧式緩衝装置を容器に溜められた作動油中に浸し
   た状態で、当該容器内の圧力を負圧とすることによっ
   て、当該油圧式緩衝装置内の作動油に溶解している空気
   の量を低減させ、その後、前記油圧式緩衝装置を前記容
   器から取り出して使用することを特徴とする油圧式緩衝
   装置の使用方法。