JPH02195040A - 液圧緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、液圧緩衝器に係わり、特に海洋レジャー施設
などの海中で使用する設備に用いて好適な液圧緩衝器に
関する。

「従来の技術］ 従来、可動部の振動を減衰させたり衝撃を低減するもの
として、液圧式の緩衝器が他方面の機械や設備等に用い
られている。この液圧緩衝器としては、作動液が封入さ
れたシリンダ内に摺動自在に嵌合されたピストンに生じ
る作動液の粘性抵抗を利用したものが知られている。そ
して、このような液圧緩衝器のピストンロッドとシリン
ダとの摺動部分の軸封は、Ｏリング等のシール材により
行われており、この摺動部に異物等が付着すると作動液
漏れやかじり等の不具合が発生するため、雰囲気によっ
てはこの部分を保護することが重要であった。

「発明が解決しようとする課題」 そして、前記摺動部を保護する手段として、ベローズを
密閉状態に取り付けて異物等の侵入を防止する方法があ
るが、この場合、ピストンロッド進退に伴うベローズの
内容積変化による圧力変動や雰囲気の圧力変化により、
ベローズに不要な力か加わり、ベローズの寿命を低下さ
せたり場合によっては破裂させるという不具合があった
。

たとえば、上記液圧緩衝器を海洋レジャー施設等の海中
で使用する設備に用いる場合には、上記の問題は深刻で
あった。すなわち、前記ベローズを密閉状態に取り付け
なければ、海中の生物その池の前記摺動部への付着や海
水による腐食に起因する不具合が発生し、また前記ベロ
ーズを密閉状態に取り付ければ、海水の圧力によって、
ベローズに大きな力が加わりベローズが破裂する恐れか
あった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであって
、粉塵が飛散する雰囲気や海中等の悪環境で用いても不
具合が少なく高寿命な液圧緩衝器を提供することを目的
としている。

「課題を解決するための手段」 本発明の液圧緩衝器は、シリンダ内に摺動自在に嵌合さ
れたピストンに生じる流体抵抗を利用した液圧緩衝器に
おいて、金属製のピストンロッドの前記シリンダより突
出する部分をピストンの移動とともに伸縮自在な容積可
変体により密閉状態に覆うとともに、該容積可変体内の
空間に連通する流路と、該流路を介して前記容積可変体
内の空間に接続されその内部を金属製のピストンロッド
を腐食させない液体で充満させる液体供給手段とを設け
たことを特徴としている。

「作用−１ 本発明の液圧緩衝器は、ピストンロッドの前記シリング
より突出する部分が容積可変体により密閉状態に覆われ
ている、このため、ピストンロッドとシリンダとの摺動
部分には雰囲気の異物等が付着することがない。

また、本発明の液圧緩衝器において、液体供給手段は、
前記容積可変体内の圧力が常に雰囲気の圧力に略等しく
なるように、金属製のピストン口、ドを腐食させない液
体で充満させる、このため前記容積可変体に加わる力は
、はとんとピストン動作時の前記容積可変体の容積変化
に伴う力のみとなる。

「実施例」 以下、本発明の実施例を第１図１第２図により説明する
。

第１図は、本発明の第一実施例を示している。

図において、符号Ｉで示すものはシリンダである。

シリンダｌは、円筒状の胴部１ａと、該胴部１ａの両端
に形成されたガイド部１ｂ、、１ｂとよりなり、該ガイ
ド部ｌｂの前記胴部１ａの軸線上には貫通穴２が、また
該貫通穴２の内面には円環状の溝３が形成されている。

そして、シリンダ１の胴部１ａ内には、ピストン４が摺
動自在に嵌合されている。ピストン４の前記胴部１ａの
軸線上には貫通穴５が、また該貫通穴５より半径方向に
離れた位置には前記胴部１ａの軸線と略平行な貫通小孔
６が形成されている。

また、シリンダｌの胴部１ａの軸線上には、ピストンロ
ッド７が設けられている。ピストンロッド７は、中空軸
部７ａと、該中空軸部７ａの両端に前記中空軸部７ａ内
を密封するように形成された円板状部７ｂ、７ｂとより
なるものである。また、ピストンロッド７の中空軸部７
ａには、前記円板状部７ｂ、７ｂ付近に位置して、略半
径方向の貫通小孔８，８か形成され、さらに一方の円板
状部７ｂの端面には取付穴９を何する取付具１０が固定
されている。このピストンロッド７は、その中空軸部７
ａの中央部か前記貫通穴５に゛息封Ｍ通するようにして
、ピストン４に固定されている。

また、このピストンロッド７は、その中空軸部７ａかシ
リンダｌの貫通穴２，２に摺動自在に嵌合し、円板状部
７ｂ、７ｂかシリンダ１の外部に出るように配され、ピ
ストン４の摺動に伴いシリング１の胴部１ａの軸線上を
直線運動するようになっている。

シリンダ１に形成された前記溝３，３と前記中空軸部７
ａの外周面との間には、Ｏリング等のパツキン１１．１
１が介装され、ピストンロッド７の中空軸部７ａがシリ
ンダ１のガ、イド部１ｂより突出する部分の軸封を行っ
ている。そして、シリンダ１の胴部！ａ内でピストンロ
ッド７の中空軸部７ａの周囲の空間には、作動油１２か
充填されている。

また、シリンダＩの両端側には、ピストンロツドアの中
空軸部７ａがシリンダ１のガイド部１ｂより突出する部
分を覆うように、ベローズ１３゜１３（容積可変体）が
設けられている。ベローズ１３は、例えば合成樹脂等の
膜よりなり、該膜を全体として筒をなすように蛇腹状に
形成したもので、その軸方向に伸縮自在になっている。

このベローズ１３．１３は、一端が７リンダｌのガイド
部Ｊｂの端部に、他端がピストンロッド７の円板状部７
ｂに密封状態に取り付けられ、内部に前記中空軸部７ａ
の周囲を囲む室１４．１４を形成している。そして、こ
の室１４．１４内とこれに前記貫通小孔８，８を介して
連通ずる前記中空軸部７ａ内には、ピストンロッド７を
腐食させない液体１５が充填されている。

ここで、一方の室Ｉ４に対して、他方の室１４は前記一
方の室１４に液体１５を充満させるｔｌ１体供給手段を
、また前記貫通穴８，８と前記中空軸部内の空間はベロ
ーズ１３（容積可変体）内に連通ずる流路を構成してい
る。

また、ピストンロッド７の取付具１０が固定されていな
い側の円板状部７ｂの周囲には、該円板状部７ｂ及びこ
れに取り付くベローズ１３等を覆うように、フレーム１
６か設けられている。フレーム１６は、一端にピストン
ロッド７に固定されたものと同じ取付具１０が固定され
たもので、該取付具１０と反対側の端部がシリンダ１の
ガイド部［ｂに固定されている。

今、第１図に示す液圧緩衝器を、その長手力向か適用し
ようとする設備等の可動部の運動方向になるように配し
、取付具１０．１０のどちらか一力を前記可動部に取り
付け、他方の取付具１０を前記設備等の固定部に取り付
ければ、前記可動部の振動の減衰及び衝撃の低減等を為
すことかできる。すなわち、前記可動部の動作に伴いピ
ストンロッド７及びピストンイはシリンダ１に対して直
線運動するか、この時ピストン４の貫通小孔６を介して
ピストン４の一方側から他方側に作動油１２か流入する
際に発生する粘性抵抗により、前記可動部の動作速度に
依存する抵抗力か前記可動部に作用する。

そして、ピストンロッド７かシリンダＩに対して動作す
る際に、一方のベローズ１３か縮み他方のへａ−ズ１３
が（ＴＯびるため、一方の室１４の体積か減り他方の室
１４の体積が増す。しかし、これら増減の絶対量は等し
く、この分の液体１５がピストンロッド７の中空軸部７
ａ、貫通小孔８゜８を介して、室１４．１４の一方から
他方へ移動する。このため、室１４．１４内は常に液体
１５で充満しており、またその内部の圧力はピストンロ
ッド７の動作によりほとんど変化しない。

第１図に示す実施例の液圧緩衝器は、ピストンロッド７
がシリンダ１より突出する部分かベローズｔ３．１３に
より密閉状態に覆われているとともに、室１４内は液体
１５で常に充満しているので、この部分の軸封を形成す
るパツキン１１，１１とピストンロッド７の中空軸部７
ａとの摺動部には雰囲気の異物等が付着することがない
。このため、前記摺動部に異物等が付着することに起因
する腐食２作動油１２の漏れ、かじり等の不具合か発生
することがない。

また、室１・１内の液体１５は非圧縮性であるため、雰
囲気の圧力か液体１５を充填した際の室１４の圧力より
高くなってもベローズｊ３はほとんどつぶれることがな
く、また室１４．１４内の圧力はピストンロッド、７の
動作によりほとんど変化しないで常に雰囲気の圧力に略
等しく保持されるので、ベローズ１３に加わる力は、は
とんど動作時の伸縮に伴う力のみとなる。このため、ベ
ローズ■３の寿命か長く、つぶれたり破裂する恐れがな
い七いう長所を有する。

なお、第１図に示す実施例において、液体１５の性状は
、通常金属等よりなるピストンロッド７を腐食させない
ものであれば特に限定されるものでないか、シリンダ１
内に充填されている作動油１２と同様の油を用いれば下
記のような効果がある。すなわち、パツキン１１の軸方
向どちら側にも浦が存在することになるため、パツキン
１１と前記中空軸部７ａとの摺動面には厚い油膜が形成
され易い、このためパツキンＩＩの摩耗寿命が長くなる
という効果を奏することかできる。

さて、以上説明した第１図に示す第一の実施（り１は、
ピストンロッドがシリンダの両側から突出する両ロッド
タイプのものであるが、次に第２図により、軸封部が一
箇所で済み構成が簡単な片ロッドタイプで海中等に用い
るのに好適な液圧緩衝器の実施例（第二の実施例）を説
明する。

ここで、第一の実施例と同じ構成要素には、同符号を付
しその説明は省略する。

第２図において、符号１７はシリンダである。

シリンダ１７は、円筒状の胴部１７ａと、該胴部１７８
の一端に形成されたガイド部１７ｂと、他端に形成され
た板状部１７Ｃと、前記円筒状部内を閉そくするように
形成されたガイド部１７ｄとよりなり、前記ガイド部１
７ｂ、＋７ｄの前記胴部１７３の軸線上にはそれぞれ貫
通穴１８．１９が、また該貫通穴１８の内面には円環状
の溝２０が形成されている。また、シリンダＩ７のガイ
ド部１７ｂには、室１４に連通ずるようにその端面から
側面に貫通する穴２１か形成されている。

シリンダ１７の胴部１７ａの軸線上には、ピストン口・
ノド２２か設けられている。ピストンロッド２２は、軸
部２２ａと、該軸部２２ａの一端に形成された円板状部
２２ｂとよりなり、その軸部２２ａの中央部がピストン
４の貫通穴５に密封貫通するようにして、ピストン４に
固定されている。

このピストンロッド２２は、その軸部２２ａがシリンダ
１７の貫通穴１８．１９に摺動自在に嵌合し、円板状部
２２ｂがシリンダ１７の外部に出るように配され、ピス
トン４の摺動に伴いシリンダ１７の胴部１７ａのＩｊ１
１１線上を直線運動するようになっている。また、ピス
トンロッド２２の円板状部２２ｂの端面及びシリンダ１
７の円板状部！７Ｃの端面には取付具！０か固定されて
いる。さらに、シリンダ１７内には、作動油１２が所定
量注入されている。

ここで、シリンダ１７及びピストンロッド２２等よりな
る、第２図において符号２３で示すものを、以下緩衝器
本体と呼ぶ。

そして、前記ガイド１７に形成された穴２１には、高圧
ホース等のフレキンプルな配管２４　（流路）が接続さ
れている。さらに、この配管２４の端部にはタンク２５
（液体供給手段）か接続されている。タンク２５は、比
重の小さい材料により十分軽量になるように形成された
もので、上部に外部に連通ずるＵ乎吸栓２６を有し、下
部において配管２４と連通されるようになっている。そ
して、配管２４内及び室１４内にはピストンロット２２
を腐食させない液体２７か充填され、またタンク２５内
には前記液体２７が所定量注入されている。

ここで、液体２７としては、海水等の比重に略等しい比
重を有するものが好ましい。

今、第２図に示す液圧緩衝器を、海中の設備等に適用す
る場合には、シリンダ１７向上部に空気室２８ができる
ように前記板状部１７ｃ側を上にして緩衝器本体２３を
海中の設備等に取り付け、タンク２５を海面に浮かして
おけばよい。緩衝器本体２３を取り付けた設備等の可動
部の動作に伴いピストン４が直線運動し、前述の第一の
実施例と同様に緩衝作用をなすことができる。

この際、ピストンロッド２２の動作により、シリンダ１
７内の室の体積が変化するが、これは前記空気室２８の
圧縮、膨張により吸収される。

また、ピストン４及びピストンロッド２２が動作し、ベ
ローズ１３が伸縮して室１４内の体積が変化する時には
、その変化分の液体２７が、室１４内とタンク２５内と
の間を、配管２４及び前記穴２１を介して行き末して室
１４内を常に液体２７で充満させる。そして、タンク２
５は液体２７の流入、流出により沈降、浮上し、タンク
２５内の液面の高さはほとんど変化しないので、この詩
宗１４内の圧力はほとんど変化せず略周囲の海水の圧力
に等しい。

第２図に示す液圧緩衝器は、第一の実施例と同様に、ピ
ストンロッド２２がシリンダ１７より突出−ｔ−る部分
がベローズ１３．１３により密閉状態に覆われていると
ともに、室１４内は液体２７で常に充満しているので、
この部分の軸封の摺動部等に海中の生物等の異物や腐食
性を有する海水が併行することに起因する、腐食１作動
油１２の漏れ　かしり等の不具合か発生することがない
という効果がある。

また、室１４．１４内の圧力はピストン口、ド２２の動
作によりほとんど変化しない、また潮位変化や設備等の
移動などにより緩衝器本体２３の海中における深度が変
化した場合でも、タンク２５内の液面の海面に対する高
さはほとんど変化しないので、室１４内の圧力は常に周
囲の海水の圧力に略等しく保持される。このため、ベロ
ーズ１３に加わる力は、はとんど動作時の伸縮に伴う力
のみとなり、ベローズ１３の寿命が長く、つぶれたり破
裂する恐れがないという長所を有する。

なお、液体２７は、通常金属等よりなるピストンロッド
２２を腐食させないものであれば特に限定されるもので
ないが、海水と略等しい比重のものが好ましく、さらに
作動油１２と同様の浦を用いることができれば、第一の
実施例と同様に、パツキン１１の摩耗寿命が長くなると
いう効果が得られる。

「発明の効果」 本発明の液圧緩衝器は、ピストンロッドが前記シリング
より突出する部分の軸封かベローズ等の容積可変体によ
り密閉状態に覆われているとともに、前記容積可変体内
は金属製のピストンロッドを腐食させない液体で常に充
満している。このため、前記軸封の摺動部分には雰囲気
の異物等が付着することがない。これにより、この部分
の軸封の摺動部等に異物が付着することに起因する腐食
。

作動油の漏れ、かじり等の不具合が発生することがない
という効果がある。

また、本発明の液圧緩衝器において、液体供給手段は、
前記容積可変体内の圧力か常に雰囲気の圧力に略等しく
なるように、前記液体で充満させる、このため前記容積
可変体に加わる力は、はとんどピストン動作時の前記容
積可変体の容積変化に伴う力のみとなる。これにより、
容積可変体の一／、テ命が長く、つぶれたり破裂する恐
れかナイ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す図である。 また、第２図は本発明の第二の実施例を示す図である。 １．１７・・・・・・シリンダ、４・・・・・ピストン
、７　２２・・・・・・ピストンロッド、１２・・・・
・・作動油、 １３・・・・・・容積可変体（ベローズ）、２４・・・
・流路（配管）、 ２５・・・・・・液体供給手段（タンク）第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ内に摺動自在に嵌合されたピストンに生じる流
   体抵抗を利用した液圧緩衝器において、金属製のピスト
   ンロッドの前記シリンダより突出する部分をピストンの
   移動とともに伸縮自在な容積可変体により密閉状態に覆
   うとともに、該容積可変体内の空間に連通する流路と、
   該流路を介して前記容積可変体内の空間に接続されその
   内部を金属製のピストンロッドを腐食させない液体で充
   満させる液体供給手段とを設けたことを特徴とする液圧
   緩衝器。