CN107923420A - 流体压缸 - Google Patents

Abstract

液压缸(100)的特征在于，包括缸筒(10)和设于缸筒(10)的一端的缸底(20)，缸底(20)具有与缸筒(10)相结合的凸缘部(22)、自凸缘部(22)沿着缸筒(10)的轴向突出且外周面(23a)是圆形的基部(23)、以及从基部(23)沿着缸筒(10)的轴向延伸且能够安装于其他设备之上的安装部(24)，安装部(24)具有从基部(23)互相平行地延伸的两个平面部(24a)和从基部(23)延伸且与两个平面部(24a)相邻的两个曲面部(24b)，曲面部(24b)的曲率半径L4与基部(23)的曲率半径L1相同。

Description

流体压缸

技术领域

本发明涉及一种流体压缸。

背景技术

在日本JPS56－39603A中公开了一种利用具有安装部的缸底密封缸筒的一端的流体压缸。通过缸底的安装部安装于工业建筑机械这样的设备，从而流体压缸连结于设备。

在日本JPS56－39603A所公开的流体压缸中，缸筒和缸底利用螺栓相结合。更具体地讲，在缸筒环装有环体，在缸底设有凸缘部。凸缘部利用螺栓紧固于环体，从而缸底结合于缸筒。

发明内容

在日本JPS56－39603A所公开的流体压缸中，具有销贯穿孔的安装部具有自凸缘部互相平行地延伸的两个平面部和自凸缘部延伸并与这两个平面部相邻的两个平面部。因此，在安装部利用互相相邻的平面部形成有角部。

在利用流体压缸的工作对缸底作用了拉伸载荷时，在凸缘部和安装部之间产生拉伸应力。由于该应力集中于安装部的凸缘部附近的角部，因此缸底的强度有可能不足。

本发明的目的在于提高缸底的强度。

根据本发明的一个技术方案，流体压缸包括缸筒和设于缸筒的一端的缸底。缸底具有：凸缘部，其与缸筒相结合；基部，其自凸缘部沿着缸筒的轴向突出，该基部的外周面是圆形；以及安装部，其从基部沿着轴向延伸，并能够安装于其他的设备之上，安装部具有从基部互相平行地延伸的两个平面部和从基部延伸且与两个平面部相邻的两个曲面部，曲面部的曲率半径与基部的曲率半径相同。

附图说明

图1是本发明的实施方式的流体压缸的主视图。

图2是本发明的实施方式的流体压缸的后视图。

图3是本发明的实施方式的流体压缸的左视图。

图4是本发明的实施方式的流体压缸的右视图。

图5是本发明的实施方式的流体压缸的俯视图。

图6是本发明的实施方式的流体压缸的仰视图。

图7是从前方下侧观察本发明的实施方式的流体压缸的立体图。

图8是从左后方下侧观察本发明的实施方式的流体压缸的立体图。

图9是本发明的实施方式的流体压缸的局部剖视图。

图10是缸筒的立体图。

图11是底侧凸缘部的周边和缸底的放大立体图。

图12是沿着图1所示的XII－XII线的剖视图。

图13是沿着图1所示的XIII－XIII线的剖视图。

图14是本发明的另一个实施方式的缸底的剖视图，与图12相对应。

图15是本发明的另一个实施方式的缸底的剖视图，与图13相对应。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在此，对使用工作油作为工作流体的液压缸进行说明，但本实施方式可以应用于使用工作水等其他的流体的流体压缸。此外，对应用于双动型的液压缸的例子进行说明，但本实施方式也能够应用于单动型的液压缸。

图1～图6分别是本实施方式的液压缸100的主视图、后视图、左视图、右视图、俯视图、仰视图。图7是从前方下侧观察液压缸100的立体图，图8是从左后方下侧观察液压缸100的立体图。图9是液压缸100的局部剖视图。

如图1～图9所示，液压缸100包括缸筒10、滑动自如地收纳于缸筒10的内部的活塞40、以及与活塞40相连结的活塞杆50。在缸筒10的一端设有缸底20，在缸筒10的另一端设有缸盖30。

活塞杆50从活塞40沿着缸筒10的轴线延伸，贯穿缸盖30并自缸筒10突出。缸盖30将活塞杆50支承为滑动自如。

缸筒10的内部被活塞40划分为位于缸盖30侧的杆侧室11和位于缸底20侧的杆相反侧室12。杆侧室11与形成于缸盖30的盖侧供排口31相连通，杆相反侧室12与形成于缸筒10的底侧供排口13相连通。

通过经由底侧供排口13向杆相反侧室12供给工作油，从而活塞40和活塞杆50向缸盖30侧移动，液压缸100伸长。此时，杆侧室11内的工作油经由盖侧供排口31向罐体(未图示)排出。

通过经由盖侧供排口31向杆侧室11供给工作油，从而活塞40和活塞杆50向缸底20侧移动，液压缸100收缩。此时，杆相反侧室12内的工作油经由底侧供排口向罐体排出。

在缸底20设有沿与缸筒10的轴线正交的方向贯通的销孔21。此外，在设于活塞杆50的端部的安装部51设有沿与活塞杆50的轴线正交的方向贯通的销孔52。

销孔21、52用于液压缸100和其他设备的连结。在液压缸100例如应用于液压挖掘机的动臂的升降的情况下，缸底20借助贯穿销孔21的销(未图示)紧固于液压挖掘机的回旋体，活塞杆50的安装部51借助贯穿销孔52的销(未图示)紧固于动臂。

与动臂和回旋体相连结的液压缸100通过伸缩而使动臂相对于回旋体升降。

缸底20利用螺栓60固定于缸筒10。参照图10和图11详细说明将缸底20固定于缸筒10的方法。

另外，缸盖30与缸底20同样地利用螺栓70固定于缸筒10。由于将缸盖30固定于缸筒10的方法与将缸底20固定于缸筒10的方法大致相同，因此在此省略其说明。

图10是缸筒10的立体图。如图10所示，缸筒10具有筒状的管14、设于管14的一端的底侧凸缘部15、以及设于管14的另一端的盖侧凸缘部16。底侧凸缘部15和盖侧凸缘部16利用焊接与管14相结合。在底侧凸缘部15设有压力测量用的口17。

在底侧凸缘部15设有孔15a。孔15a从底侧凸缘部15的与管14相反侧的端面15b沿着缸筒10的轴线延伸。在孔15a的内周面形成有与螺栓60(参照图1～图9)的螺纹槽相对应的螺纹槽。

图11是使缸底20自缸筒10的底侧凸缘部15分离的状态下的底侧凸缘部15的周边和缸底20的放大立体图。如图11所示，缸底20具有与缸筒10的底侧凸缘部15相结合的凸缘部22。凸缘部22具有与底侧凸缘部15的端面15b相接触的第1面22a、第1面22a相反侧的第2面22b、以及贯通第1面22a和第2面22b之间的多个贯通孔22c。

贯通孔22c形成在与底侧凸缘部15的孔15a的位置相对应的位置。通过作为紧固构件的螺栓60(参照图1～图9)经过贯通孔22c与孔15a螺纹接合，从而凸缘部22被螺栓60按压于底侧凸缘部15。其结果，凸缘部22结合于底侧凸缘部15，缸底20固定于缸筒10。

另外，以下将凸缘部22中的被螺栓60按压的部分称作“被按压部22d”。由于凸缘部22利用多个螺栓60与底侧凸缘部15相结合，因此在凸缘部22局部地形成有多个被按压部22d。作用于缸筒10的拉伸载荷经由螺栓60传递到被按压部22d。

缸底20具有自凸缘部22沿着缸筒10的轴向突出的基部23和自基部23沿着缸筒10的轴向延伸的安装部24。在安装部24形成有销孔21，安装部24安装于液压挖掘机这样的设备。

图12是沿着图1所示的XII－XII线的剖视图。另外，在图12中省略了螺栓60。如图11和图12所示，基部23的外周面23a是圆形。更具体地讲，基部23的与缸筒10的轴线正交的截面23b是正圆形。因而，截面23b的从基部23的中心23c到外周面23a的距离L1相当于具有正圆形的截面23b的半径，其在基部23的整周范围内恒定。

由于基部23的外周面23a是圆形，因此基部23没有角部。因此，即使对缸底20作用拉伸载荷，也不易在基部23发生应力集中。因而，能够提高基部23的强度。

从各被按压部22d到基部23的外周面23a的各个距离L2相同。因此，作用于各被按压部22d的拉伸载荷大致均等地传递到基部23。因而，更不易在基部23发生应力集中。

图13是沿着图1所示的XIII－XIII线的剖视图。如图11和图13所示，安装部24具有从基部23互相平行地延伸的两个平面部24a和从基部23延伸且与两个平面部24a相邻的两个曲面部24b。

由于安装部24具有平面部24a，因此与缸筒10的轴线正交的截面24c不是正圆形。也就是说，截面24c的从安装部24的中心24d到平面部24a的距离L3在安装部24的整周范围内不恒定。因而，在基部23和安装部24之间局部地形成有台阶部26。也就是说，平面部24a经过台阶部26与基部23的外周面23a连续。

由于在基部23的外周面23a和安装部24的平面部24a之间形成有台阶部26，因此两个平面部24a之间的尺寸小于基部23的外径较佳。因而，能够提高缸底20的强度，并且能够使安装部24小型化。

曲面部24b形成为截面24c的从中心24d到曲面部24b的距离L4在两个平面部24a之间的范围内恒定。也就是说，中心24d相当于曲面部24b的曲率中心，距离L4相当于曲面部24b的曲率半径。

此外，曲面部24b的曲率半径L4与基部23的半径L1(参照图12)相同，曲面部24b不经过台阶部而与基部23的外周面23a连续。另外，在本实施方式中，由于基部23的外周面是正圆形，因此基部23的半径L1与基部23的曲率半径同义。

在安装部24利用平面部24a和曲面部24b形成有角部24e，但由于曲面部24b不经过台阶部而与基部23的外周面23a连续，因此作用于缸底20的拉伸载荷易于从基部23传递到曲面部24b，不易在角部24e发生应力集中。因而，能够提高安装部24的强度。

这样，在本实施方式中，即使对缸底20作用拉伸载荷，也不易在基部23和安装部24发生应力集中。因而，能够提高缸底20的强度。

也可以是台阶部26形成为锥形、或者台阶部26和平面部24a之间的拐角部24f形成为曲面状，但优选的是，台阶部26与平面部24a正交，拐角部24f形成为直角。通过使台阶部26与平面部24a正交且将拐角部24f形成为直角，从而能够防止与安装于安装部24的构件(例如液压挖掘机的回旋体的一部分)的干涉并使缸底20更加小型化。

接着，参照图9～图13说明液压缸100的动作。

在经由底侧供排口13向杆相反侧室12供给工作油时，活塞40和活塞杆50向缸盖30侧移动，液压缸100伸长。此时，杆侧室11内的工作油经由盖侧供排口31排出。

在经由盖侧供排口31向杆侧室11供给工作油时，活塞40和活塞杆50向缸底20侧移动，液压缸100收缩。此时，杆相反侧室12内的工作油经由底侧供排口13排出。

在与液压缸100相连结的设备出于某种原因而不动的情况下，即使杆侧室11内的工作油的压力上升，液压缸100也不收缩。由于工作油的压力以使液压缸100收缩的方式作用于液压缸100，因此对缸筒10、缸底20以及缸盖30作用拉伸载荷。

由于缸底20利用螺栓60固定于缸筒10，因此作用于缸筒10的拉伸载荷借助螺栓60传递到缸底20。特别是，由于螺栓60与凸缘部22的被按压部22d相接触，因此拉伸载荷作用于凸缘部22的被按压部22d。

作用于被按压部22d的拉伸载荷沿着凸缘部22作用于基部23。由于基部23的外周面23a是圆形，基部23没有角部，因此即使对缸底20作用拉伸载荷，也不易在基部23发生应力集中。

作用于基部23的拉伸载荷传递到安装部24。在安装部24利用平面部24a和曲面部24b形成有角部24e，但由于曲面部24b不经过台阶部而与基部23的外周面23a连续，因此拉伸载荷易于从基部23传递到曲面部24b，不易在角部24e发生应力集中。

这样，在本实施方式中，即使对缸底20作用拉伸载荷，也不易在基部23和安装部24发生应力集中。因而，能够提高缸底20的强度。

此外，由于从各被按压部22d到基部23的外周面23a的各个距离L2相同，因此作用于各被按压部22d的拉伸载荷大致均等地传递到基部23。因而，不易在基部23发生应力集中，能够提高缸底20的强度。

另外，在本实施方式中，缸底20和缸筒10利用螺栓60相结合，但也可以利用凸缘部22和底侧凸缘部15之间的焊接将缸底20固定于缸筒10。

此外，紧固构件并不限于螺栓60，也可以使用夹具这样的构件作为紧固构件。

以上，说明了基部23的外周面23a是正圆形的方式，但“圆形”并不限于正圆形，也包括半径不均匀的形状(例如椭圆形)。以下，参照图14和图15说明基部23的外周面23a是椭圆形的方式。

图14是另一个实施方式的液压缸100的剖视图，与沿着图1所示的XII－XII线的剖视图相对应。图15是另一个实施方式的液压缸100的剖视图，与沿着图1所示的XIII－XIII线的剖视图相对应。另外，在图14中省略了螺栓60。

在图14和图15所示的例子中，基部23的与缸筒10的轴线正交的截面23b是椭圆形，基部23没有角部。因此，即使对缸底20作用拉伸载荷，也不易在基部23发生应力集中。因而，能够提高基部23的强度。

从各被按压部22d到基部23的外周面23a的各个距离L2相同。因此，作用于各被按压部22d的拉伸载荷大致均等地传递到基部23。因而，更不易在基部23发生应力集中。

曲面部24b的曲率半径L4与基部23的对应的曲率半径L1相同，曲面部24b不经过台阶部而与基部23的外周面23a连续。在安装部24利用平面部24a和曲面部24b形成有角部24e，但由于曲面部24b不经过台阶部而与基部23的外周面23a连续，因此拉伸载荷易于从基部23传递到曲面部24b，不易在角部24e发生应力集中。因而，能够提高安装部24的强度。

这样，即使基部23的外周面23a是除正圆形之外的圆形(例如椭圆形)，也不易在基部23和安装部24发生应力集中。因而，能够提高缸底20的强度。

根据以上的本实施方式，起到以下所示的效果。

由于基部23的外周面23a是圆形，因此基部23没有角部，不易在基部23发生应力集中。由于安装部24的曲面部24b的曲率半径L4与基部23的曲率半径L1相同，因此曲面部24b不经过台阶部而与基部23的外周面23a连续。因此，拉伸载荷易于从基部23传递到曲面部24b，不易在角部24e发生应力集中。因而，能够提高缸底20的强度。

由于从各被按压部22d到基部23的外周面23a的各个距离L2相同，因此作用于各被按压部22d的拉伸载荷大致均等地传递到基部23。因而，不易在基部23发生应力集中，能够提高缸底20的强度。

优选的是，台阶部26和平面部24a之间的拐角部24f与第1实施方式同样地形成为直角。通过将拐角部24f形成为直角，从而能够防止与安装于安装部24的构件的干涉并使缸底20小型化。

以下，归纳说明本发明的实施方式的结构、作用及效果。

在本实施方式中，液压缸100包括缸筒10和设于缸筒10的一端的缸底20，缸底20具有与缸筒10相结合的凸缘部22、自凸缘部22沿着缸筒10的轴向突出且外周面23a是圆形的基部23、以及从基部23沿着缸筒10的轴向延伸且能够安装于其他设备之上的安装部24，安装部24具有从基部23互相平行地延伸的两个平面部24a和从基部23延伸且与两个平面部24a相邻的两个曲面部24b，曲面部24b的曲率半径L4与基部23的曲率半径L1相同。

在该结构中，由于基部23的外周面23a是圆形，因此基部23没有角部，不易在基部23发生应力集中。由于曲面部24b的曲率半径L4与基部23的曲率半径L1相同，因此曲面部24b不经过台阶部而与基部23的外周面23a连续。因此，拉伸载荷易于从基部23传递到曲面部24b，不易在角部24e发生应力集中。因而，能够提高缸底20的强度。

此外，在本实施方式中，缸筒10和凸缘部22利用多个螺栓60相结合，从凸缘部22的被螺栓60按压的被按压部22d到基部23的外周面23a的各个距离L2相同。

在该结构中，由于从各被按压部22d到基部23的外周面23a的各个距离L2相同，因此作用于各被按压部22d的拉伸载荷大致均等地传递到基部23。因而，不易在基部23发生应力集中，能够提高缸底20的强度。

此外，在本实施方式中，基部23的外周面23a形成为正圆形。

在该结构中，由于基部23的外周面23a形成为正圆形状，因此不易在基部23发生应力集中。因而，能够进一步提高缸底20的强度。

此外，在本实施方式中，安装部24的曲面部24b不经过台阶部而与基部23的外周面23a连续地形成，在基部23的外周面23a和安装部24的平面部24a之间形成有台阶部26。

在该结构中，由于安装部24的曲面部24b不经过台阶部而与基部23的外周面23a连续地形成，因此载荷易于从基部23传递到曲面部24b，不易在角部24e发生应力集中。此外，由于在基部23的外周面23a和安装部24的平面部24a之间形成有台阶部26，因此两个平面部24a之间的尺寸小于基部23的外径则较佳。因而，能够提高缸底20的强度，并且能够使安装部24小型化。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只是示出了本发明的应用例的一部分，并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。

本申请基于2015年8月25日向日本国特许厅提出申请的特愿2015－165703要求优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。

Claims (4)

1.一种流体压缸，其中，

该流体压缸包括缸筒和设于所述缸筒的一端的缸底，

所述缸底具有：

凸缘部，其与所述缸筒相结合；

基部，其自所述凸缘部沿着所述缸筒的轴向突出，该基部的外周面是圆形；以及

安装部，其从所述基部沿着所述轴向延伸，并能够安装于其他的设备之上，

所述安装部具有从所述基部互相平行地延伸的两个平面部和从所述基部延伸且与所述两个平面部相邻的两个曲面部，

所述曲面部的曲率半径与所述基部的曲率半径相同。

2.根据权利要求1所述的流体压缸，其中，

所述缸筒和所述凸缘部利用多个紧固构件相结合，

从所述凸缘部的被所述紧固构件按压的被按压部到所述基部的所述外周面的各个距离相同。

3.根据权利要求1或2所述的流体压缸，其中，

所述基部的外周面形成为正圆形。

4.根据权利要求1或2所述的流体压缸，其中，

所述安装部的曲面部不经过台阶部而与所述基部的外周面连续地形成，

在所述基部的外周面和所述安装部的平面部之间形成有台阶部。