説明

ロッドガイド

【課題】ベアリングを痛めずシール部材を交換することが可能なロッドガイドを提供することである。
【解決手段】上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、シリンダ10とシリンダ10内に挿入されるロッド11とを備えた液圧機器Dにおけるシリンダ10端に固定され、環状に設定されてロッド11の挿通を許容しつつシリンダ10端を閉塞するとともに、ロッド11を軸支する筒状のベアリング4と当該ベアリング4に対して軸方向に直列配置されてロッド11の外周をシールするシール部材5とを内周で保持するロッドガイド1において、ベアリング4を保持するベアリング側ピース2とシール部材5を保持するシール側ピース3とに分割したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液圧機器のシリンダ端を閉塞するロッドガイドの改良に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、シリンダとシリンダ内に挿入されるロッドとを備えた液圧機器におけるシリンダ端に固定されるロッドガイドとしては、たとえば、環状に設定されてロッドの挿通を許容しつつシリンダ端を閉塞するとともに、内周でロッドを軸支する筒状のベアリングとロッドの外周をシールするシール部材とを保持するものが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
詳しくは、このロッドガイドにあっては、その内周のシリンダ内側にベアリングが、シリンダ外側にシール部材がそれぞれ軽圧入されて固定されている。
【0004】
そして、特に、液圧機器が鉄道車両用の緩衝器等の長期間の使用を念頭にした液圧機器である場合、経年劣化した部品の交換を可能とするために、分解することが可能となっている。
【0005】
当然、ロッドガイドに保持される部品も交換対象とされているが、中でもシール部材はベアリングに比較しても劣化が進み易いため、耐用年数の短いシール部材のみの交換が必要となる。
【特許文献1】特開平11−344068号公報(図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
シール部材を交換するためには、ロッドガイドをシリンダから取外した後、ロッドガイドから古いシール部材のみを取外す必要があるが、シール部材は、通常、高圧に耐えるため内部にインサートメタルといわれる芯金を備えて、ロッドガイドにおけるシリンダ外側端部の内周に設けた凹部に軽圧入されて固定されているため、シリンダ外側からシール部材を取外すのは困難である。
【0007】
ゆえに、シール部材を取外すには、図4に示すように、ロッドガイド100のシリンダ側端部から棒状の工具101を挿入して、工具101の一端をシール部材102に引掛けて、工具101の図示しない他端をハンマーで叩くなどしてシール部材102を工具越しにロッドガイド100の凹部100aから叩き出してやる必要がある。
【0008】
このシール部材102の取外し工程において、シール部材102を叩き出す際に、前述の工具101がベアリング103の内面に干渉し、ベアリング103を傷つけてしまうことがあり、そうすると、交換の必要の無かったベアリング103まで交換する羽目になり、ベアリング103自体が無駄になることはおろかベアリング交換作業まで強いられることになり、非常に不経済となる。
【0009】
これを防止するためには、ベアリング103をシール部材102の取外しに先んじて取外しておくことも考えられるが、ベアリング103も上述したようにロッドガイド100に軽圧入されているため、取外しにはシール部材102と同様に叩き出しによるしかなく、そうすると、ベアリング103が痛んで再度の使用に耐えないものとなってしまい、この方法を採用するのは現実的ではない。
【0010】
そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、ベアリングを痛めずシール部材を交換することが可能なロッドガイドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、シリンダとシリンダ内に挿入されるロッドとを備えた液圧機器におけるシリンダ端に固定され、環状に設定されてロッドの挿通を許容しつつシリンダ端を閉塞するとともに、ロッドを軸支する筒状のベアリングと当該ベアリングに対して軸方向に直列配置されてロッドの外周をシールするシール部材とを内周で保持するロッドガイドにおいて、ベアリングを保持するベアリング側ピースとシール部材を保持するシール側ピースとに分割したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明のロッドガイドによれば、ベアリング側ピースとシール側ピースとに分割されているので、ベアリングを傷つけることなくシール部材のみを取外すことができる。
【0013】
そして、ベアリングを痛めることなくシール部材のみを交換することができるので、メンテナンスに要する作業負担が軽減されるとともに、ベアリングの交換を強いられることがないからベアリングを無駄にすることがなく、経済的となる。
【0014】
また、シール部材はシール側ピースのみによって保持されているので、シール部材にアクセスしやすいから、シール部材の取外し作業が簡単となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、一実施の形態におけるロッドガイドが適用された緩衝器の縦断面図である。図2は、一実施の形態におけるロッドガイドのシール側ピースの底面図である。図3(A)は、シール部材をシール側ピースから取外すのに適した工具の平面図である。図3(B)は、図3(A)に示した工具を用いてシール部材をシール側ピースから取外す工程を説明する図である。
【0016】
一実施の形態におけるロッドガイド1は、図1に示すように、シリンダ10とシリンダ10内に挿入されるロッド11とを備えた液圧機器としての緩衝器Dにおけるシリンダ1の端部に固定され、環状に設定されてロッド11の挿通を許容しつつシリンダ1端を閉塞するとともに、ロッド11を軸支する筒状のベアリング4を保持するベアリング側ピース2と、ロッド11の外周をシールするシール部材5を保持するシール側ピース3とを備えて構成されている。
【0017】
すなわち、ロッドガイド1は、環状であって、内周でベアリング4と、ベアリング4に対して軸方向に直列配置されてロッド11の外周をシールするシール部材5とを保持するとともに、ベアリング4とシール部材5との間を境にして、図1中下方となるシリンダ10内方に配置されるベアリング側ピース2と、図1中上方となるシリンダ10外方に配置されるシール側ピース3とに二分割されている。
【0018】
他方、このロッドガイド1が適用される液圧機器としての緩衝器Dは、シリンダ10と、シリンダ10内に挿入されるロッド11と、シリンダ10内に摺動自在に挿入されてシリンダ10内を作動油等の液体が充填される伸側室R1と圧側室R2とに区画するとともにロッド11に連結されるピストン12と、シリンダ10の外方に配置されシリンダ10との間に液体と気体が充填されるリザーバRを形成する外筒13と、シリンダ10の図1中上端を閉塞するとともに外筒13内に嵌合されて固定されるロッドガイド1と、シリンダ10の図1中下端を閉塞するバルブディスク14と、外筒13の図1中下端に固定されて外筒13の下端を閉塞するロアキャップ15とを備えている。
【0019】
そして、この緩衝器Dの場合、ピストン12に伸側室R1と圧側室R2とを連通するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える流路12aを備えるとともに、バルブディスク14には、圧側室R2からリザーバRへ向かう液体の流れのみを許容するとともに当該流れに抵抗を与える流路14aと、反対に、リザーバRから圧側室R2へ向かう液体の流れのみを許容する流路14bとを備えており、伸縮時にピストン速度に応じて所定の減衰力を発生するようになっている。
【0020】
なお、伸長行程時においては、シリンダ10内からロッド11が退出する体積分の液体がリザーバRからシリンダ10内へ供給され、圧縮行程時には、シリンダ10内へ侵入するロッド11の体積分の液体がシリンダ10からリザーバRへ排出されることで体積補償が行われるようになっている。
【0021】
戻って、ロッドガイド1について詳細に説明すると、ロッドガイド1は、環状であって、図1中下方に配置されてロッド11を軸支する筒状のベアリング4を保持するベアリング側ピース2と、図1中上方に配置されてロッド11の外周をシールするシール部材5を保持するシール側ピース3の二つに分割されたピースで構成されている。なお、ロッドガイド1におけるベアリング側ピース2とシール側ピース3に分割する位置は、ロッドガイド1の軸方向となる図1中上下方向に直列配置されるベアリング4とシール部材5の間であればよく、また、必ずしも軸方向に対して直交する水平方向に分割する必要も無く、たとえば、ベアリング側ピース2とシール側ピース3を円周方向に位置決める必要がある場合には、互いの合わせ面に凹凸を設けて回り止めを施してもよい。さらに、ここで言う分割とは、ベアリング4およびシール部材5の保持をする機能を持つロッドガイド1をベアリング側ピース2とシール側ピース3の二つ独立した部材に物理的に分けるということであり、これらベアリング側ピース2とシール側ピース3を別々に製造することができる。なお、当然であるが、予め単一のロッドガイド1を形成しておいてから、これを切断してベアリング側ピース2とシール側ピース3とに分割ようにしてもよい。
【0022】
そして、ベアリング側ピース2は、ロッド11の挿通を許容するために環状に設定されるとともに図1中下端外周が小径とされて、大径部2aと小径部2bが形成され、小径部2bをシリンダ10の上端に嵌合することでシリンダ10の端部を閉塞するようになっている。また、ベアリング側ピース2は、上端に形成される環状の窪み2cと、大径部2aを上下に貫いて窪み2cに連通されるドレンポート2dと、大径部2aの上端外周に形成されるテーパ部2eとをも備え、その内周で筒状のベアリング4を保持するようになっている。
【0023】
他方、シール側ピース3は、ベアリング側ピース2と同様に、ロッド11の挿通を許容するために環状に設定されるとともに、図1中上端となるシリンダ外側の一端内周に形成される凹部3aと、図1中下端となるシリンダ内側の他端から軸方向に沿って形成されて当該凹部3aの底面に通じる複数のドレンポート3bとを備えて構成されている。そして、このシール側ピース3の凹部3aには、環状のシール部材5が嵌合され、凹部3aの軸方向に沿う周面となる側面にシール部材5の外周が圧縮状態で接しており、シール側ピース3からシール部材5が脱落することが阻止している。なお、ドレンポート3bは、図2に示すように、円周方向に等間隔を持って設けられており、図示したところでは四つ設けられている。
【0024】
また、凹部3aに装着されるシール部材5は、環状に設定されており、断面L字で環状の芯金5aと芯金5aの内周側に設けられてロッド11の外周に摺接してロッド外周をシールするリップ5bとを備えて構成されている。このシール部材5の芯金5aおよびリップ5bの形状は、シール部材5で保証するシリンダ内圧力等に応じて適する形状に設定されればよく、図示したものに限定されない。
【0025】
そして、このシール側ピース3をベアリング側ピース2に積層して、ベアリング側ピース2の小径部2bをシリンダ10の図1中上端内に嵌合させつつ、これらシール側ピース3およびベアリング側ピース2を外筒13内に嵌合させた後、外筒13の図1中最上端の内周に環状のナット部材6を螺着させると、当該ナット部材6とシリンダ10とで挟持されてシール側ピース3とベアリング側ピース2とがロッドガイド1として機能するよう積層状態に維持されて緩衝器Dに組み付けられる。上記したナット部材6は、環状とされて下端を凹部3aに対向させてシール部材5の脱落を阻止しており、また、その内周にはロッド11の外周に摺接してロッド11外周に付着する塵や埃を掻き落とすダストシール16が装着されており、シリンダ10内への塵や埃の侵入を防止している。
【0026】
なお、ベアリング側ピース2のテーパ部2eとシール側ピース3と外筒13との間に形成される空隙には、シールリング7が介装され、このシールリング7によってロッドガイド1と外筒13との間およびベアリング側ピース2とシール側ピース3との間がシールされ、ロッドガイド1をベアリング側ピース2とシール側ピース3に分割する構造を採用してもシリンダ10および外筒13内を液密に保つことができるようになっている。
【0027】
反対に、ナット部材6を外筒13から取外すと、上述したところとは逆に、シール側ピース3とベアリング側ピース2とを分離した形でロッドガイド1を緩衝器Dから取外すことができるようになっている。
【0028】
また、シール側ピース3とベアリング側ピース2とを積層して緩衝器Dに組付けた際には、内周側に挿通されるロッド11、シリンダ10および外筒13によって径方向に位置決められ、シール側ピース3に設けたドレンポート3bがベアリング側ピース2の窪み2cに臨んで、ベアリング側ピース2に設けたドレンポート2dに連通されるようになっている。さらに、ベアリング側ピース2のドレンポート2dは、リザーバRに通じているため、凹部3aがこれらドレンポート2d,3bを通じてリザーバRへ連通され、ロッド11の外周に付着してベアリング4を通過した液体が凹部3a内に侵入しても、当該液体はドレンポート2d,3bを通じてリザーバRへ排出される。
【0029】
これによって当該凹部3a内の蓄圧が阻止され、シール部材5へ過剰な圧力を作用させず、ロッド11を締め付ける緊迫力が過剰となることを阻止して、緩衝器Dの円滑な伸縮を保証している。
【0030】
つづいて、このように構成されたロッドガイド1からシール部材5を取外すには、まず、上記したようにナット部材6を外筒13から取外してロッドガイド1を緩衝器Dから取外す。
【0031】
すると、ロッドガイド1は、ベアリング側ピース2とシール側ピース3との分離された状態で緩衝器Dから取外されるので、シール部材5をシール側ピース3から直接に取外すようにする。
【0032】
すなわち、このロッドガイド1にあっては、ベアリング側ピース2とシール側ピース3とに分割されているので、ベアリング4を傷つけることなくシール部材5のみを取外すことができる。
【0033】
そして、ベアリング4を痛めることなくシール部材5のみを交換することができるので、メンテナンスに要する作業負担が軽減されるとともに、ベアリング4の交換を強いられることがないからベアリング4を無駄にすることがなく、経済的となる。
【0034】
また、シール部材5はシール側ピース3のみによって保持されているので、シール部材5にアクセスしやすいから、シール部材5の取外し作業が簡単となる。
【0035】
なお、シール部材5の取外しには、ドレンポート3bがシール側ピース3の軸方向に沿って形成されているため、図3に示すように、当該ドレンポート3bが形成されている位置に符合する位置に棒状の突条8aを備えた工具8を用いて簡単にシール部材5を取外すことができる。
【0036】
この工具8は、図3(A)に示すように、台座8bと、台座8bから立ち上がる複数の突条8aとを備えて構成され、突条8aは、シール側ピース3に設けたドレンポート3bと同数設けられており、図3(B)に示すように、工具8をシール側ピース3に重ねるように接近させていくと、各々が対向するドレンポート3b内に侵入して、シール部材5の下端を押圧してシール部材5をシール側ピース3から押し出すことができるようになっている。つまり、各ドレンポート3bがシール側ピース3の軸方向に沿って設けられているため、各ドレンポート3bを対応する突条8aの同時挿通を許容する工具挿通孔として機能させることができる。
【0037】
なお、ドレンポート3bを利用せずに、シール部材5を取外すようにすることも可能であるが、ドレンポート3bを凹部3aの蓄圧を防止するのみならず、シール部材5の取外しの際の工具挿通孔として機能させることで、別途工具挿入孔の設置が不要で、シール部材5の押圧も容易となるという利点がある。
【0038】
また、ドレンポート3bが円周方向に等間隔に設定されているから、シール部材5を工具8で円周方向に偏りなく押圧することができ、シール部材5が凹部3a内で傾くことが無いから、少ない力でシール部材5を取外すことができる。なお、ドレンポート3bを複数ではなく一つのみ設けるようにしてもシール部材5の取外しは可能であるのでそのようにしてもよいが、上記利点を享受することができない。ただし、ドレンポート3bを一つのみ設ける場合、必ずしもシール側ピース3の軸方向に沿って設ける必要は無い。
【0039】
さらに、ドレンポート3bが凹部3aの底面に開穿される位置は、丁度、芯金5aに対向する位置に設定されており、工具8あるいは棒をドレンポート3b内に侵入させてシール部材5を押圧すると、芯金5aを押すような格好となって、押圧力をシール部材5に効率的に作用させるように配慮されている。このような配慮によって、シール部材5の取外しがより一層簡単となる。
【0040】
なお、上述した実施の形態においては、ロッドガイド1を液圧機器としての緩衝器Dに適用した例を説明したが、緩衝器D以外にも直動型の液圧アクチュエータやその他の液圧機器に適用することが可能である。
【0041】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】一実施の形態におけるロッドガイドが適用された緩衝器の縦断面図である。
【図2】一実施の形態におけるロッドガイドのシール側ピースの底面図である。
【図3】(A)は、シール部材をシール側ピースから取外すのに適した工具の平面図である。(B)は、図3(A)に示した工具を用いてシール部材をシール側ピースから取外す工程を示した図である。
【図4】従来のロッドガイドからシール部材を取外す工程を示した図である。
【符号の説明】
【0043】
1 ロッドガイド
2 ベアリング側ピース
2a ベアリング側ピースにおける大径部
2b ベアリング側ピースにおける小径部
2c ベアリング側ピースにおける窪み
2d ベアリング側ピースにおけるドレンポート
2e ベアリング側ピースにおけるテーパ部
3 シール側ピース
3a シール側ピースにおける凹部
3b シール側ピースにおけるドレンポート
4 ベアリング
5 シール部材
5a シール部材における芯金
5b シール部材におけるリップ
6 ナット部材
7 シールリング
8 工具
8a 工具における突条
8b 工具における台座
10 シリンダ
11 ロッド
12 ピストン
12a,14a,14b 流路
13 外筒
14 バルブディスク
15 ロアキャップ
16 ダストシール
D 緩衝器
R リザーバ
R1 伸側室
R2 圧側室

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダとシリンダ内に挿入されるロッドとを備えた液圧機器におけるシリンダ端に固定され、環状に設定されてロッドの挿通を許容しつつシリンダ端を閉塞するとともに、ロッドを軸支する筒状のベアリングと当該ベアリングに対して軸方向に直列配置されてロッドの外周をシールするシール部材とを内周で保持するロッドガイドにおいて、ベアリングを保持するベアリング側ピースとシール部材を保持するシール側ピースとに分割したことを特徴とするロッドガイド。
【請求項2】
シール側ピースは、一端内周に設けられてシール部材が圧入される凹部と、他端から凹部の底面に通じる工具挿通孔を兼ねるドレンポートとを備えたことを特徴とする請求項1に記載のロッドガイド。
【請求項3】
ドレンポートは、シール側ピースの円周方向に等間隔を持って複数設けられることを特徴とする請求項2に記載のロッドガイド。
【請求項4】
ドレンポートは、凹部の底面のシール部材の芯金に対向する位置に開穿されることを特徴とする請求項2または3に記載のロッドガイド。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate