CN116848329A - 流体压力缸 - Google Patents

Abstract

一种液压缸(100)具备：缸盖(40)，其对缸筒(10)的端部开口部进行闭塞，并形成有供活塞杆(30)插通的插通孔(41)；轴承(55)，其设置于缸盖(40)，并将活塞杆(30)支承成自由滑动；杆侧室(11)，其被划分于缸盖(40)与活塞(20)之间。缸盖(40)具有形成于插通孔(41)的内周面并收容轴承(55)的轴承收容槽(51)。轴承收容槽(51)具有与轴承(55)的外周面抵接的槽底部(511)、和限制轴承(55)向压力室(11)侧脱落的防脱壁(512)。防脱壁(512)的高度(h1)大于轴承(55)与活塞杆(30)之间的间距(c1)。

Description

流体压力缸

技术领域

本发明涉及一种流体压力缸。

背景技术

在日本专利特开JP2013-199950A中，公开了一种流体压力缸，所述流体压力缸是紧固有活塞的活塞杆设置成能够在缸筒内往复移动而成的，所述流体压力缸具备对缸筒的端部开口部进行闭塞的缸盖，在缸盖的内周面通过卡环而夹装有轴承。

发明内容

在日本专利特开JP2013-199950A所记载的流体压力缸中，为了将轴承夹装于缸盖的内周面，需要使用用于防止轴承的脱落的卡环。因此，构成流体压力缸的零件个数较多。另外，还必须另行形成用于设置卡环的槽。这样，在专利文献1所记载的流体压力缸中，用于防止轴承的脱落的结构较复杂。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于，通过简单的结构来防止轴承的脱落。

本发明是设置有活塞的活塞杆设置成能够在缸筒内进行往复移动而成的流体压力缸，其中，流体压力缸具备：闭塞部件，其对缸筒的端部开口部进行闭塞，并形成有供活塞杆插通的插通孔；轴承，其设置于闭塞部件，并将活塞杆支承成自由滑动；压力室，其被划分于闭塞部件与活塞之间，闭塞部件具有形成于插通孔的内周面并收容轴承的轴承收容槽，轴承收容槽具有与轴承的外周面抵接的槽底部、和限制轴承向压力室侧脱落的防脱壁，防脱壁的高度大于轴承与活塞杆之间的间距。

附图说明

图1为本发明的实施方式所涉及的流体压力缸的剖视图。

图2为图1中的由点划线围住的部分A的放大图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

参照图1，对本发明的实施方式所涉及的流体压力缸进行说明。以下，对流体压力缸为将工作液作为工作流体进行驱动的液压缸100的情况进行说明。图1为液压缸100的缸盖40周边的剖视图。

液压缸100是作为被搭载于建设机械、产业机械的致动器而被使用的。例如，液压缸100是作为被搭载于液压挖掘机的臂式缸而被使用的，通过液压缸100进行伸缩工作，从而使液压挖掘机的臂转动。

如图1所示，液压缸100具备：筒状的缸筒10；活塞20，其以自由滑动的方式被插通于缸筒10内，并将缸筒10分隔为作为压力室的杆侧室11和杆相反侧室12；活塞杆30，其一端连结有活塞20，另一端向缸筒10的外部延伸，并在缸筒10内进行往复移动；作为闭塞部件的缸盖40，其对缸筒10的端部开口部进行闭塞。

缸筒10的内部通过活塞20而被分隔为作为压力室的杆侧室11和杆相反侧室12这两个流体压力室。液压缸100通过从液压源被引导至杆侧室11和杆相反侧室12的工作液压而沿着轴向进行伸缩工作。另外，作为工作液，也可以使用例如水溶性替代液等工作流体，以替代油。

缸盖40为供活塞杆30插通的插通孔41贯穿而形成的大致圆筒状的部件。缸盖40经由螺栓39而与形成于缸筒10的端部的法兰部10a结合。

在插通孔41的内周面，朝向外侧依次排列地设置有轴承55、副密封件56、主密封件57以及防尘密封件58。这些部件与活塞杆30的外周面滑动接触，特别地，轴承55将活塞杆30支承成在缸筒10的轴向上自由滑动。另外，由于轴承55为由使树脂分散于合金等金属中而成的混合材质构成的圆筒状的轴承，因此，具有一定的可挠性。

另外，在缸盖40上，设置有针对杆侧室11而供给排出工作液的供排端口42。供排端口42的一端在插通孔41的内周面开口，供排端口42的另一端在缸盖40的外表面开口。未图示的液压配管与供排端口42的另一端连接，液压配管经由切换阀而与液压源或者流体箱连接。

另外，在缸盖40上，设置有与缸筒10的法兰部10a的内周面嵌合的圆筒部45。在圆筒部45的外周面设置有对缸筒10和缸盖40之间进行密封的○形环59。圆筒部45的顶端面作为当液压缸100最伸长时与活塞20抵接、从而限制活塞20以及活塞杆30的移动的限制面而起作用。

另外，插通孔41具有：第一插通孔41a，其能够供后述的缓冲环(cushion ring)34进入；第二插通孔41b，其内径小于第一插通孔41a的内径。第一插通孔41a被设置于圆筒部45侧，第二插通孔41b隔着供排端口42而被设置于与第一插通孔41a相反的一侧。

活塞杆30具有：小径部31，其被形成于顶端部，并与活塞20紧固；大径部32，其外径大于小径部31的外径，并通过缸盖40而被滑动支承；中径部33，其被形成于小径部31与大径部32之间，并在径向外侧配置有缓冲环34。由于中径部33的外径以及缓冲环34的内径被设定成小于大径部32以及活塞20的外径，因此，缓冲环34不会从活塞杆30脱离。

缓冲环34为具有能够进入缸盖40的第一插通孔41a中的外径的筒状部件，其是为了在液压缸100最伸长的状态时、使活塞杆30的移动速度减速而被设置的。

接下来，对上述结构的液压缸100的工作进行说明。

当液压源与杆相反侧室12连通，流体箱与杆侧室11连通时，工作液被供给至杆相反侧室12，杆侧室11的工作液经由供排端口42而向流体箱被排出。借此，活塞杆30向图1的左方向移动，液压缸100进行伸长工作。

当液压缸100进行伸长时，直至缓冲环34进入第一插通孔41a中为止，杆侧室11的工作液经由在大径部32的外周面与第一插通孔41a的内周面之间所形成的截面积比较大的通路而向供排端口42被引导。因此，活塞杆30能够以比较快的速度而移动。

当液压缸100进一步伸长，缓冲环34进入第一插通孔41a中时，杆侧室11的工作液经由在缓冲环34的内周面和中径部33的外周面之间以及缓冲环34的外周面与第一插通孔41a的内周面之间所形成的截面积比较小的通路而向供排端口42被引导。

这样，当将供排端口42和杆侧室11连通的通路的截面积较小时，阻力被施加至朝向供排端口42的工作液的流动，其结果是，杆侧室11的压力上升，活塞杆30的移动速度变慢。

另外，随着缓冲环34进入第一插通孔41a中，将供排端口42和杆侧室11连通的通路的截面积逐渐变小，因此，活塞杆30的移动速度进一步变慢。这样，发挥出由缓冲环34实现的缓冲作用，从而防止活塞20与缸盖40强烈碰撞的情况。

另一方面，当液压源与杆侧室11连通，流体箱与杆相反侧室12连通时，工作液经由供排端口42而被供给至杆侧室11，杆相反侧室12的工作液向流体箱被排出。借此，活塞杆30向图1的右方向移动，液压缸100进行收缩工作。

接着，一边参照图1以及图2，一边关于第二插通孔41b进行说明。

如图1以及图2所示，在第二插通孔41b的内周面，朝向外侧依次排列地形成有轴承收容槽51、副密封件收容槽52、主密封件收容槽53以及防尘密封件收容槽54。轴承55、副密封件56、主密封件57以及防尘密封件58分别被收容(安装)于轴承收容槽51、副密封件收容槽52、主密封件收容槽53以及防尘密封件收容槽54。副密封件56、主密封件57以及防尘密封件58与活塞杆30的外周面滑动接触。

如图2所示，轴承收容槽51具有：槽底部511，其沿着轴向而形成；防脱壁512，其设置于槽底部511中的轴向的一方侧，并对轴承收容槽51进行划分；限制壁513，其设置于槽底部511中的轴向的另一方侧，并对轴承收容槽51进行划分。

槽底部511以其直径与轴承55的外径大致相等的方式而形成。借此，在轴承55被收容于轴承收容槽51中的状态下，轴承55的外周面与槽底部51抵接。另外，槽底部511以其直径小于第一插通孔41a的内径的方式而形成。即，第一插通孔41a以其内径大于轴承55的外径的方式而被形成。借此，轴承55能够以不被压入的方式顺利地穿过第一插通孔41a而进入第二插通孔41b中。

防脱壁512为用于防止轴承55向杆侧室11脱落的环状的壁部。防脱壁512从槽底部511沿着径向朝向轴线○突出地形成。在活塞杆30的大径部32未被插通于缸盖40中的状态下，轴承55通过压入而越过防脱壁512并被收容于轴承收容槽51中。

此外，在活塞杆30的大径部32被插通于缸盖40中的状态下，防脱壁512的高度h1大于被收容于轴承收容槽51中的轴承55与活塞杆30的大径部32之间的间距c1(参照图2)。具体而言，间距c1是指轴承55的内周面与大径部32的外周面之间的径向的尺寸。

即，在活塞杆30的大径部32被插通于缸盖40中的状态下，防脱壁512的顶点512c与活塞杆30的大径部32之间的间距c3小于轴承55的厚度d(即，轴承55的内周面与轴承55的外周面之间的尺寸)(参照图2)。借此，轴承55不会穿过防脱壁512的顶点512c与活塞杆30的大径部32之间的间距c3，因此，轴承55不会越过防脱壁512而从轴承收容槽51脱落。

另外，防脱壁512的高度h1(即，防脱壁512从槽底部511突出的突出量)小于轴承55的厚度d。借此，能够降低防脱壁512的高度，因此，能够将压入时的轴承55的变形量抑制得较小。

防脱壁512具有将轴承55向槽底部511进行引导的第一锥形部512a、和与轴承55的端面55a对置的第二锥形部512b。另外，虽然在本实施方式中，第一锥形部512a在轴向上与第二锥形部512b直接连续，但是并未被限定于此，例如，也可以经由沿着轴向延伸的平坦部而与第二锥形部512b间接连续。

第一锥形部512a以与活塞杆30的大径部32之间的间距朝向外侧(杆相反侧)逐渐变小的方式而形成。借此，轴承55一边由第一锥形部512a引导，一边顺利地被压入至轴承收容槽51中。另外，从提高轴承55的压入容易度的观点出发，优选为，将第一锥形部512a的倾斜角α设为60°以下，进一步优选为，设为45°以下，更优选为，设为30°以下。另外，在本实施方式中，第一锥形部512a的倾斜角α为20°。第一锥形部512a的端部512d中的内径大于槽底部511的内径。借此，容易将轴承55插入至轴承收容槽51中。

另一方面，第二锥形部512b以与活塞杆30的大径部32之间的间距朝向外侧逐渐变大的方式而形成。借此，与未形成有第二锥形部512b的轴承收容槽51相比，容易加工缸盖40。另外，从难以使轴承55脱落的观点出发，优选为，使第二锥形部512b的倾斜角β大于第一锥形部512a的倾斜角α。另外，在本实施方式中，第二锥形部512b的倾斜角β为30°。

限制壁513为与防脱壁512对置，并用于限制轴承55的轴向的移动的环状的壁部。限制壁513从槽底部511沿着径向朝向轴线○突出地形成。限制壁513的高度h2(即，限制壁513从槽底部511突出的突出量)大于防脱壁512的高度h1(参照图2)。借此，能够降低防脱壁512的高度，因此，能够将压入时的轴承55的变形量抑制得较小。

此外，在活塞杆30的大径部32被插通于缸盖40中的状态下，限制壁513未与活塞杆30的大径部32抵接。限制壁513与活塞杆30的大径部32之间的间距c2和轴承55与活塞杆30的大径部32之间的间距c1相等(参照图2)。

即，在活塞杆30的大径部32被插通于缸盖40中的状态下，限制壁513与活塞杆30的大径部32之间的间距c2小于轴承55的厚度d(参照图2)。借此，轴承55无法穿过防脱壁513与活塞杆30的大径部32之间的间距c2，因此，轴承55不会越过限制壁513而从轴承收容槽51脱落。

以下，对本发明的实施方式的结构、作用以及效果进行总结说明。

本实施方式所涉及的液压缸100为，设置有活塞20的活塞杆30设置成能够在缸筒10内进行往复移动而成的液压缸100，其中，液压缸100具备：缸盖40，其对缸筒10的端部开口部进行闭塞，并形成有供活塞杆30插通的插通孔41；轴承55，其设置于缸盖40，并将活塞杆30支承成自由滑动；杆侧室11，其被划分于缸盖40与活塞20之间。缸盖40具有形成于插通孔41的内周面并收容轴承55的轴承收容槽51。轴承收容槽51具有与轴承55的外周面抵接的槽底部511、和限制轴承向杆侧室11侧脱落的防脱壁512，防脱壁512的高度大于轴承55与活塞杆30之间的间距。

根据该结构，轴承收容槽51形成于缸盖40的插通孔41的内周面，因此，在活塞杆30未被插通于缸盖40的插通孔41中的状态下，轴承55通过压入而被收容于轴承收容槽51。另外，由于限制轴承55向杆侧室11侧的脱落的防脱壁512的高度h1大于轴承55与活塞杆30之间的间距c1，因此，在活塞杆30被插通于缸盖40的插通孔41中的状态下，轴承55不会越过防脱壁512而从轴承收容槽51脱落。因此，不使用卡环，就能够通过简单的结构而防止轴承55的脱落。

另外，在本实施方式中，轴承55通过压入而经由防脱壁512并被收容于轴承收容槽51中，在防脱壁512上形成有将轴承55向槽底部511进行引导的第一锥形部512a。

根据该结构，轴承55一边由第一锥形部512a引导，一边顺利地被压入至轴承收容槽51中，因此，提高了轴承55的安装性。

另外，在本实施方式中，在防脱壁512上，形成有与轴承55的端面对置的第二锥形部512b，第二锥形部512b的倾斜角β大于第一锥形部512a的倾斜部α。

根据该结构，与未形成有第二锥形部512b的轴承收容槽51相比，提高了缸盖40的加工性。另外，通过使第二锥形部512b的倾斜角β大于第一锥形部512a的倾斜角α，从而轴承55难以脱落。

另外，在本实施方式中，轴承收容槽51还具有与防脱壁512对置、并限制轴承55的轴向的移动的限制壁513，限制壁513的高度h2大于防脱壁512的高度h1。借此，能够降低防脱壁512的高度，因此，能够将压入时的轴承55的变形量抑制得较小。

以上，虽然对本实施方式进行了说明，但是，上述实施方式仅仅表示本发明的应用例的一部分，并不是将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。

(变形例)

虽然在上述实施方式中，防脱壁512被形成于环状的全周，但是，并未被限定于此，例如，既可以被形成于环状的一部分，也可以以隔着预定的间隔的方式而呈环状地形成有多个。

虽然在上述实施方式中，防脱壁512形成有第一锥形部512a以及与第一锥形部512a连续的第二锥形部512b，但是，并未被限定于此，例如，也可以不形成第二锥形部512b，而仅仅形成有第一锥形部512a。在该情况下，与形成有第一锥形部512a以及第二锥形部512b的防脱壁512相比，能够省略用于形成第二锥形部512b的空间，因此，能够实现轴承收容槽51的轴向的小型化。

另外，虽然在上述实施方式中，限制壁513以与活塞杆30的大径部32之间的间距c2和轴承55与活塞杆30的大径部32之间的间距c1相等的方式而设置，但是，并未被限定于此，例如，也可以以与活塞杆30的大径部32之间的间距c2大于轴承55与活塞杆30的大径部32之间的间距c1的方式而设置。在该情况下，能够防止限制壁513与活塞杆30的大径部32抵接的情况。

本申请要求基于在2021年2月10日向日本专利局提出的日本特愿2021-020096的优先权，并通过参照的方式在本说明书中引入了该申请的全部内容。

Claims (4)

1.一种流体压力缸，其是设置有活塞的活塞杆设置成能够在缸筒内进行往复移动而成的，其中，

所述流体压力缸具备：

闭塞部件，其对所述缸筒的端部开口部进行闭塞，并形成有供所述活塞杆插通的插通孔；

轴承，其设置于所述闭塞部件，并将所述活塞杆支承成自由滑动；

压力室，其被划分于所述闭塞部件与所述活塞之间，

所述闭塞部件具有形成于所述插通孔的内周面并收容所述轴承的轴承收容槽，

所述轴承收容槽具有与所述轴承的外周面抵接的槽底部、和限制所述轴承向所述压力室侧脱落的防脱壁，

所述防脱壁的高度大于所述轴承与所述活塞杆之间的间距。

2.如权利要求1所述的流体压力缸，其中，

所述轴承通过压入而越过所述防脱壁并被收容于所述轴承收容槽中，

在所述防脱壁上形成有将所述轴承向所述槽底部进行引导的第一锥形部。

3.如权利要求2所述的流体压力缸，其中，

在所述防脱壁上，形成有与所述轴承的端面对置的第二锥形部，

所述第二锥形部的倾斜角大于所述第一锥形部的倾斜部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的流体压力缸，其中，

所述轴承收容槽还具有与所述防脱壁对置、并限制所述轴承的轴向的移动的限制壁，

所述限制壁的高度大于所述防脱壁的高度。