| 【発明の名称】 |
ピストン構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】平木 秀樹
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| 【要約】 |
【課題】頻繁にピストンが作動する場合、ピストンがシリンダ内で傾き、ピストンの角部が噛み込んでしまい動作不良を招く恐れがあった。また、噛み込み現象が生じた場合には、ピストンが損傷してしまい再使用できずに交換を強いられる場合があった。
【解決手段】シール部材４ａ、４ｂをロッド３の軸方向に互いにずらして配置したため、シリンダ内で傾くことはなく、噛み込みを生じない。よって、常温もしくは高温時に比べ作動流体の粘度が高くなる低温時のように、ピストン２全体に圧力が伝達されにくくなる場合、あるいは、ピストン２を頻繁に動作させる場合においても、ピストン２の動作が円滑に作動し、安定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 シリンダ１内に収納されたピストンの中央部に、ロッド３が挿通する挿通孔２１を穿設した環状のピストン２であって、該ピストン２は外周面２２および内周面２３を有し、前記ロッド３の軸方向に摺動可能なピストン構造において、前記ピストンの外周面２２には、ピストン２とシリンダ１間をシールするシール部材４ａを設け、前記ピストンの内周面２３にはピストン２とロッド３間をシールするシール部材４ｂを設け、前記シール部材４ａ、４ｂの位置をロッドの軸方向に互いにずらして配置することを特徴とするピストン構造。
【請求項２】 前記ピストンの角部２４を欠落させたことを特徴とする請求項１に記載のピストン構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、特にピストン型アキュムレータに使用されるピストンの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリンダ内にロッドおよびピストンを収納してなるピストン装置は、例えば図２に示すようにクラッチ用アキュムレータに使用される。当該ピストン装置は、シリンダ１とピストン２間およびロッド３とピストン２間をシールするために、ピストン２の外周面２２および内周面２３にシール溝５ａ、５ｂを設けてシール部材４ａ、４ｂを嵌合させており、シリンダ内のロッド３上をピストン２がシール部材４ａ、４ｂを介してロッド３の軸方向に摺動するようになっている。
【０００３】図２（ａ）に示すように従来のピストン装置では、ピストン２に嵌合されるシール部材４ａ、４ｂが、ロッド３の軸方向と垂直なる方向に一直線上に配置されている。このように構成されたピストン構造において、例えば、図２（ａ）に示すように圧力Ｐを与えた場合、シリンダ内周面１１とシール部材４ａのシール外周面４１が接触し、またロッド３の表面部３１とシール部材４ｂのシール内周面４２が接触しており、シール部材４ａ、４ｂが接触した状態で、ピストン２全体が矢印方向に移動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のピストン装置をクラッチ用アキュムレータに適用すると、シリンダ１の中心にはロッド３が存在するため、圧力ポート７は必然的にシリンダ１の中心からずれた位置に設けなければならなくなり、圧力ポート７から作動流体９を介してピストン２に圧力Ｐが与えられると、ピストン２の圧力分布は不均一となる。特にピストン２に圧力を伝達する作動流体９は、低温時において、常温、高温時に比べその流体粘度が大きくなり、ピストン全体に圧力伝達されにくく、圧力分布が不均一となる現象は顕著となる。さらに、ピストン２には、シール部材４ａおよびシール部材４ｂがロッド３の軸方向と垂直なる方向に一直線上に配置されており、シリンダ内周面１１とピストン外周面２２間および表面部３１とピストン内周面２３間に隙間が存在する。
【０００５】その結果、圧力Ｐによりピストン２が摺動すると、図２（ｂ）に示すように、ピストン２がシリンダ１内で傾き、ピストン２の角部２４が噛み込んでしまい動作不良を招く恐れがあり、特に圧力変動が激しい場合に動作不良が発生しやすくなる傾向があった。また、噛み込み現象が生じた場合には、ピストン２が損傷してしまい再使用できずに交換を強いられる場合があった。この噛み込み現象を防止するために、従来では隙間を可能な限り小さく加工して対処していたが、小さく加工するにつれ高度な加工精度が要求されるため、加工コストが高くなる欠点があった。
【０００６】本発明は、この問題を解決するものであり、シリンダ内でピストンが噛み込むことがなく、スムーズに動作するピストン装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決する手段】即ち、この発明は、上記課題を解決するために、シリンダ内に収納されたピストンの中央部に、ロッドが挿通する挿通孔を穿設した環状のピストンであって、該ピストンは外周面および内周面を有し、前記ロッドの軸方向に摺動可能なピストン構造において、前記ピストンの外周面には、ピストンとシリンダ間をシールするシール部材４ａを設け、前記ピストンの内周面にはピストンとロッド間をシールするシール部材４ｂを設け、前記シール部材４ａ、４ｂの位置をロッドの軸方向に互いにずらして配置することを特徴としている。
【０００８】また、前記ピストンの角部を欠落させたことを特徴としている。
【０００９】
【作用】本発明によるピストン構造によれば、シール部材４ａ、４ｂをロッドの軸方向に互いにずらして配置したため、ピストンが傾きかけても、シール部材４ａ、４ｂがピストンの傾く挙動を抑制するため、ピストンの動作が安定し、ピストンの噛み込みを生じない。
【００１０】さらに、ピストンの角部を欠落させた場合、例えば、ピストンとシリンダ間、またはピストンとロッド間の隙間を微小とした場合、予期せぬ製作誤差などによる、わずかなピストンの傾きが生じても、角部がシリンダ内周面あるいは、ロッドの表面部と接触しなくなるため、噛み込み防止に有効である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明のピストン構造をクラッチ用アキュムレータに適用した断面図であり、シリンダ１内にロッド３およびピストン２が収納され、作動流体９で満たされている。
【００１２】ピストン２は、円柱形状であり、その中心には、ロッド３が挿通可能となるように挿通孔２１が穿設されている。シリンダ１の内周面１１と対面するピストン外周面２２およびロッド３の表面部３１と対面するピストン内周面２３には、シール部材４ａ、４ｂが嵌合可能となるように、それぞれシール溝５ａ、５ｂが設けられている。また、ピストン２の角部２４には適度なＲが付けられている。
【００１３】前記シール溝５ａにはシール部材４ａが収納され、該シール部材４ａは、ピストン外周面２２とシリンダ内周面１１とのシールを行い、また前記シール溝５ｂにはシール部材４ｂが収納され、該シール部材４ｂは、ピストン内周面２３とロッドの表面部３１とのシールを行う。
【００１４】また、シール溝５ａ、５ｂは、シール部材４ａ、４ｂのシール面が同一面上に存在しないように、ロッドの軸方向にずらして設けられる。ずらし量は、シール部材４ａ、４ｂのシール面が同一面上になければ本発明の効果は得られるが、シール溝５ａ、５ｂのロッドの軸方向幅をＧとすると、Ｇ／２以上とすることが好ましい。ただし、ずらし量を確保するために、ピストン２をロッドの軸方向に大きくすると、ピストン装置全体が大型化してしまう恐れがあるため、適当に決定することが必要である。
【００１５】ピストン２は、圧力ポート７から圧力が導入されると作動流体９を介して圧力を受ける。例えば、ピストンが受けた圧力により、Ａ方向に回転しようとすると、図１（ａ）に示す上側のシール部材４ａがシリンダ内周面１１に圧接し、図１（ａ）に示す下側のシール部材４ｂがロッド３の表面部３１に圧接することにより、シリンダ内周面１１および表面部３１からＡ方向への回転を抑えようとする反発力が得られて、ピストン２の傾きを抑えることができるため、安定性が保たれる。同様にＢ方向に回転しようとする場合には、図１（ａ）に示す下側のシール部材４ａと図１（ａ）に示す上側のシール部材４ｂとが、それぞれシリンダ内周面１１、表面部３１に圧接することにより、シリンダ内周面１１および表面部３１からＢ方向への回転を抑えようとする反発力が得られて、ピストン２の傾きを抑えることができ、安定性が保たれる。
【００１６】また、たとえ予期せぬわずかなピストンの傾きが発生したとしても、ピストンの角部を欠落させているため、噛み込むことはない。
【００１７】圧力を受け安定性を保ったピストン２は、シール部材４ａがシリンダ内周面１１を摺動し、シール部材４ｂがロッド３の表面部３１を摺動することにより、クラッチ６側に移動し、ばね構造体、例えばスプリングワッシャ８に当接する。さらに圧力が加圧されつづけるとピストン２は、スプリングワッシャ８を圧接し、クラッチ６を押圧する。（図１（ｂ））
【００１８】圧力ポート７からの圧力を減圧すると、スプリングワッシャ８の復元力によりピストン２は、圧力ポート７側に安定性を保ちつつ戻される。
【００１９】以上本発明の一実施例につき説明したが、これに限定されず種々変更可能である。たとえば、シール部材４ａ、４ｂの断面形状は、ほぼ円形のＯリングを実施例に挙げているが、これに限定されるわけではなく、断面略Ｘ字状、Ｙ字状や、リップのついたものでも良い。またピストン２の角部２４を欠落させる方法としては、Ｒを付ける方法、または、面取りなどが考えられ、特に限定しない。
【００２０】
【発明の効果】以上説明した通りの本発明のピストン構造によれば、シール部材４ａ、４ｂをロッドの軸方向に互いにずらして配置したため、シリンダ内で傾くことはなく、噛み込みを生じない。よって、常温もしくは高温時に比べ作動流体の粘度が高くなる低温時のように、ピストン全体に圧力が伝達されにくくなる場合、あるいは、ピストンを頻繁に動作させる場合において、ピストンの動作が円滑で安定する。
【００２１】また、噛み込みによるピストンの損傷を防止できるため、ピストンの耐久性能が向上し、特に軟金属で製作されている場合に有効である。
【００２２】さらに、ピストンの角部を欠落させ、わずかなピストンの傾きが生じても、噛み込み防止効果が得られるため、ピストンとシリンダ間、あるいはピストンとロッド間との隙間における高度な加工精度が不要となり、加工コストを低減できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２６３
【氏名又は名称】三菱電線工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月１日（１９９９．９．１） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６５６９０（Ｐ２００１−６５６９０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月１６日（２００１．３．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４７５８０ |
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