JP4597458B2 - 圧力流体供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、
シリンダと、
シリンダ内を前後動するよう配されたピストンであって、シリンダの隣接端部と協同してシリンダ空間を限定する端部を有し、圧力流体受けに接続されるよう配され、シリンダに対し第１方向（以下、前方と称する）のピストンの軸方向動きによりシリンダ空間の減少及びそこから受けへの圧力流体送給が引起こされる、ピストンと、
流体溜めと、
断面がＶ字形のシールであって、シリンダとピストンとの間の環状部に取付けられ、シリンダ空間から環状部を介し流体流が流出するのを防ごうとし、底部と、底部を介し相互接続され互いに離反して底部から前方に突出する２本の脚とを有し、第１脚は、溜めと連通する通路の出口開口を、シリンダ空間の流体圧力が溜めの流体圧力より大きい場合にはシールするが、溜めの流体圧力がシリンダ空間の流体圧力より大きい場合には開くよう、逆止弁と同様にしてばねシールしようとする、シールと
から成る圧力流体供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記したタイプの圧力流体供給装置は、シリンダ内に設けられた周溝にシールが取付けられたヨーロッパ特許第０１５９２３６号公報から公知である。その溝は半径方向内方にピストンの方へと開いており、シールの第１脚が半径方向外方を向き、シールの第２脚が半径方向内方を向いてピストンの隣接円筒面に常にシール当接している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
溝がシリンダ内に設けられているので、その外径は少なくとも溝の位置している箇所では相応して大きくしなければならない。更に又、複数の中ぐり部を提供することにより通路がシリンダ内に比較的複雑な仕方で配されており、中ぐり部は別個の機械仕上げ段階で製造せねばならない。
【０００４】
この結果、圧力供給装置が大きくなり、製造費が高くなる。
【０００５】
本発明の目的は、上記した欠点を被ることの少ない、導入部で述べたタイプの圧力供給装置を提供することにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明を以下、本発明による圧力流体供給装置の実施の形態を概略的に示す図面に関し、更に詳細に説明する。
【０００７】
図１に示すように、本発明による圧力供給装置はシリンダ１で構成され、軸線方向に前後動され得るピストン２が取付けられる。但し、前方として示すことができる方向は、矢印Ａの方向に対応する。
【０００８】
ピストン２は、シリンダ１の径より小径の前端部３で構成される。ピストンは前端部３の径よりもわずかに大径であり得る後端部４も有し、両端部間にピストンは、外方に突出したフランジ部５を有し、該フランジ部は後端部の径よりも大径でピストン２の径よりもわずかに小径の円筒形摺動面９を備えているので、シリンダ内を前後動する際、ピストンはこの摺動面９を介しシリンダに対し摺動できる。フランジ部５は半径方向前部フランジ面６及び半径方向後部フランジ面７を有する。ピストン前端部３はその前端付近に周方向第１ピード８を有する。
【０００９】
前部フランジ面６には、ゴム弾性材料で造られた、図２にも示されている環状シール１０が取付けられる。それはほぼＶ字断面で、底部１１を有し、そこから半径方向内側第１脚１２と半径方向外側第２脚１３が突出している。第１脚１２は第２脚１３よりもわずかに長く、薄い．従って、第１脚は外脚よりもわずかに容易に弾性変形できる。
【００１０】
シール底部は前部フランジ面６に当接する。シールの第１脚１２はピストン前端部３に当接しようとし、それが厚みがわずかであるため比較的小さな力をそれに働かせ、他方、シールの第２脚１３はシリンダの内面１４に当接しようとし、この内面１４の厚みが大なのでそれに対し比較的大きな力を働かせる。
【００１１】
シール１０後部を半径方向に支持し、反応として働く反力の一部を第２脚１３によりシリンダ壁１４に働く大きな半径方向外向き力に移すため、シールはその底部１１付近に半径方向内向きに突出して前端部３に当接する周方向第２ビード１５を有することができる。シール１０とシリンダ壁１４との間に良好なシール接続を提供するため、第２脚１３は半径方向外向きの周方向ビード又はシールリップ１６を有することができる。
【００１２】
ピストン前端部３の周りには、Ｕ字断面のリング状とすることができる保持素子２０が設けられ、その半径方向内脚２１は第１ビート８を把持するよう配され、それにより保持素子２０を軸線方向に固定する。第２の半径方向外脚２２はシール１０の脚１２，１３間を後方に突出するよう配され、その底部１１に当接する。それにより、シール１０は軸線方向に固定され、その結果、その底部は、ピストンの前後動の際に前部フランジ面６に常に当接する。保持体は好ましくはプラスティックで造られるが、その他のいかなる適宜材料、例えば金属、で造られていてもよい。
【００１３】
ピストン２には第１溝部３１を有する外方に開いた溝３０を備え、その溝は、シール１Ｏがピストン２に取付けられた場合、シール１０の第１脚１２の前端後方に位置するピストン２上の一点から軸線方向後方にフランジ部５へと延びる。フランジ部５の摺動面９には第２の軸線方向溝部３２も延びる。第１及び第２溝部３１，３２は前部フランジ面６に設けられる第３溝部３３を介し相互接続される。
【００１４】
ピストン２の前端部３は、シール１０及びシリンダ１の隣接部と協同して前部シリンダ空間４０を限定する。ピストン２の後端部４とシリンダ１の隣接部は後部シリンダ空間４１を限定する。前部シリンダ空間４０は常に圧力流体溜め６０と連通し、他方、後部シリンダ空間４１は常に圧力流体溜め６１と連通できる。或いは又、後部シリンダ空間４１は流体溜めを形成でき、この場合、別個の溜め６１は必要ない。
【００１５】
シール１０がピストン２に取付けられると、溝３０が、シリンダ１及びピストン２と協同して連続通路を形成し、それが後部シリンダ空間４１から延び、シールの第１脚１２の前部の半径方向内側に終る。従って、通路前端は前部開口又は通路開口４３として記述することができる。
【００１６】
図１に一点鎖線で示すように、溝３０の替わりに、ピストン２内に後部シリンダ空間４１から通路開口４３の位置へと延びる通路６２を設けてもよい。
【００１７】
ピストン２が休止位置にあり、それを前方又は後方に移動させようとする力がない場合、前部シリンダ空間４０の流体圧力は後部シリンダ空間４１の流体圧力と等しい、即ち、シール全体にわたり差圧ゼロである。その場合、シールの第１脚１２はピストンの前端部３にわずかに軽く当接し、その生来の弾力又は初期張力により開口４３を覆っているのみである。しかしながら、シールの第２脚１３はこの脚の初期高張力によりシリンダ壁１４に対し比較的強く当接する。
【００１８】
ピストン２が前方又は上方に動かされると前部シリンダ空間４０の圧力流体の圧力は増加され、その結果、圧力流体はこのシリンダ空間から圧力流体溜めの方へと押圧されようとする。これにより、シールの第２脚１３は常にシリンダ壁１４にシール当接し、前部シリンダ空間４０の流体の圧力増加により、シールの第１脚１２は前部ピストン部分３へと強く押圧され、従って開口４３を完全にシールする。
【００１９】
もしピストン２が後方に急速に動かされる、例えば、ピストンロッド（図示せず）により後方に引かれてシール全体にわたり差圧が生じることによりシールが前部シリンダ空間４０の方へと向かわされると、即ち、後部シリンダ空間４１の流体圧力が前部シリンダ空間４０の流体圧力よりも大きくなると、シールの第１脚は反開口４３側に動かされる。それにより、流体が溜め６１から通路３０を介し前部シリンダ空間４０へ流れることができる。斯かる流れは前部シリンダ空間４０に流体漏れが起きる場合にも得られることができる。
【００２０】
又、例えば充分に大きな空隙がフランジ部５とシリンダ１との間にあって、流体流がこれら構成要素間を流れることができるならば、第２溝部３２は省略でき、しかもピストンの動きが充分に制御されることができる。
【００２１】
ピストンに、第１溝部３１及び第３溝部３３を有する溝３０を設ける替わりに、２つの相応するシール溝部５０，５１をシールに設けることができる。図４に示すように，これらのシール溝部５０，５１は、例えば、これらを設けない場合に第１及び第２ピストン溝部３１，３３が設けられる位置の付近を延びる。それにより、流体溜めをシールの第１脚１２付近で通路開口４３に接続する上記した通路に対応する通路を得ることができる。ピストンには、溝３０の替わりに、前部フランジ面６及びピストン前部３の円筒面を延びる螺旋溝６３を設けることができる。螺旋溝の利点は旋盤で容易に造ることができることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の第１の実施の形態による、ピストンと、シリンダと、それらの間に取付けられたシールとの縦断面図であり、シリンダとピストンの一部が切り欠かれており、ピストンの断面は図３のＩ−Ｉ線に従っている。
【図２】図１に示したシールの斜視図であり、シールは軸線方向に延びる平面に沿って切り欠いてある。
【図３】ピストンの一部を切り欠いた、図１に示したピストンの斜視図である。
【図４】図２に類似した、シールの第２の実施の形態を示す図である。
【図５】図３に類似した、ピストンの第２の実施の形態を示す図である。

Claims (7)

1. シリンダ（１）と、
   該シリンダ（１）内を前後動するよう配されて、端部（３）が隣接するシリンダ（１）端部と協同して前部シリンダ空間（４０）を限定し、シリンダ（１）に対し軸線方向前方に動くことにより前記前部シリンダ空間（４０）の容積が減少して前部シリンダ空間（４０）からの圧力流体送給が引起こされる、ピストン（２）と、
   流体溜め（６１）と、
   前記シリンダ（１）、ピストン（２）間の環状部に取付けられて前記前部シリンダ空間（４０）から環状部を経て流体流が流出するのを防ぐよう構成され、底部（１１）を介し相互接続されて底部（１１）から前方の相反方向に突出する第１及び第２脚（１２，１３）を有し、第１脚（１２）が逆止弁と同様にばねシールするよう作用して、流体溜め（６１）に連通する通路（３０）の出口開口（４３）を、前部シリンダ空間（４０）の流体圧力が流体溜め（６１）の流体圧力より大きい場合にはシールするが小さい場合には開くよう構成された、断面Ｖ字形のシール（１０）と
   から成る圧力流体供給装置において、シール（１０）がピストン（２）の、前方を向き半径方向外方に延びる面（６）に載り、シール（１０）の第１脚（１２）が半径方向内方に傾斜突出してピストン（２）の軸線方向に延びる部分（３）に当接するよう配され、シール（１０）の第２脚（１３）が半径方向外方に傾斜突出し、シリンダ表面（１４）上を摺動してシリンダ表面（１４）上に常に当接するよう配されていることを特徴とする圧力流体供給装置。
2. 第１脚（１２）が第２脚（１３）よりも大きな弾性を有することを特徴とする、請求項１に記載の圧力流体供給装置。
3. 軸線方向でシール（２）後方に位置するピストン（２）の部分（４）と隣接するシリンダ部分とが協同して後部シリンダ空間（４１）を形成し、該後部シリンダ空間（４１）が流体溜め（６ｌ）と常に連通すること、及び、通路（３０）を介し出口開口（４３）が前記後部シリンダ空間（４１）と連通することを特徴とする、請求項１又は２に記載の圧力流体供給装置。
4. 通路（３０）がピストン（２）内に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の圧力流体供給装置。
5. 通路（３０）が、シール内部の開放溝（５０，５１）と該溝上方に位置したピストン部分（３，５）とにより形成され、開放溝（５０，５１）がシール底部付近からシール底部に隣接配置した第１脚の部分付近へと延びることを特徴とする、請求項３に記載の圧力流体供給装置。
6. 溝（６３）がピストン内（２）をほぼ螺旋状に、シールの第１脚（１２）に面するよう配置される箇所からシール底部支持部分の半径方向外端へと延びることを特徴とする、請求項５に記載の圧力流体供給装置 。
7. ピストン（２）に固定接続される保持素子（２０）が、シール底部前面に当接するよう配された部分（２２）を有することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の圧力流体供給装置。