JP2000046010A

JP2000046010A - クッション装置を備えた油圧シリンダ

Info

Publication number: JP2000046010A
Application number: JP11000515A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Yoshimoto; 光宏吉本; Tomohiko Yasuoka; 友彦安岡; Akinori Ro; 明徳盧
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1999-01-05
Publication date: 2000-02-15
Anticipated expiration: 2019-01-05
Also published as: JP3435082B2

Abstract

(57)【要約】【課題】油圧シリンダのピストンロッドに特別な高強度
材を用いたり熱処理をすることなく、簡単な構造でピス
トン締結部分の強度を向上でき、しかもボトム側のクッ
ション装置を備えかつピストンロッドの加工を容易にで
きるようにする。【解決手段】ピストン４のピストンロッド３側の端面２
０に凹所２１を形成してピストンロッド３の先端を嵌入
し、ピストンロッドの端面２３にピストンの端面２０を
対面接触した状態で、ボルト貫通穴２５からネジ穴２４
にボルト２２を差し込んで締め込み固定する。ボトム側
クッションプランジャ４０の基端にフランジ部４０ａを
設けてピストンロッドの端面とピストンのざぐり穴４２
との間に位置させかつピストンの貫通穴４１にプランジ
ャ軸部４０ｂを通し、この貫通穴及びざぐり穴をプラン
ジャ軸部４０ｂ及びフランジ部に対し隙間を持つ大きさ
とし、クッションプランジャを径方向に移動可能とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンロッドの
ストロークエンドでの衝撃を緩和するクッション装置を
備えた油圧シリンダに係わり、特に油圧建設機械等の油
圧作業機械に使用される油圧シリンダにおけるピストン
の締結構造を改良しかつボトム側のクッション装置の取
付構造を簡素化した油圧シリンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧建設機械の代表例である油圧ショベ
ル等の油圧作業機械においては、作業部材を駆動するた
めのアクチュエータとして油圧シリンダが使用されてい
る。この油圧シリンダは、図１５に示すように、シリン
ダ本体１０２と、シリンダ本体１０２内を移動するピス
トンロッド１０３と、ピストンロッド１０３の先端に設
けられ、シリンダ本体１０２内をロッド側のチャンバ１
０７ａとボトム側のチャンバ１０７ｂに区切るピストン
１０４とからなっている。

【０００３】このような油圧シリンダのピストン締結構
造は、一般に、例えば実公平７−１６８８８号公報、実
開平６−６２２０７号公報等に記載のようになってい
る。即ち、ピストンロッド１０３の先端部分に段差部１
０３ｅを介してピストン挿入部１０３ｆを設け、ピスト
ン挿入部１０３ｆの先端部分に雄ネジ部１０３ｇを形成
し、ピストン１０４をピストン挿入部１０３ｆに挿入
し、ピストン１０４が段差部１０３ｅに当接するようナ
ット１１２を雄ネジ部１０３ｇに締め込むことでピスト
ン１０４を固定し、ピストンロッド１０３に締結してい
る。

【０００４】また、図１６に示すようなピストン締結構
造の提案されている。この例は実開昭５７−２０３１０
３号公報に示されるものであり、小径のピストン挿入部
１０３ｊに更に環状溝１０３ｋを設け、ピストン１０４
を段差部１０３ｍに当接するまで嵌合した状態で、環状
溝１０３ｋに円形リングを半径方向に２分割した半リン
グ形状のフランジ１６０を嵌合し、このフランジ１６０
をピストン１０４にボルト１７０で固着することでピス
トン１０４を固定し、ピストンロッド１０３に締結して
いる。この場合、ピストン１０４によって区切られるシ
リンダ本体１０２内のチャンバ１０７ａ，１０７ｂ間を
封止するためピストン挿入部１０３ｊとピストン１０４
間にはＯリング１８０を設けている。

【０００５】一方、ピストンロッドのストロークエンド
での衝撃を緩和するクッション装置として、実公平７−
１６８８８号公報や実開平６−６２２０７号公報に示さ
れるようなフローティングタイプ（浮動型）のクッショ
ンリングを用いたものがある。即ち、実公平７−１６８
８８号公報はロッド側及びボトム側のクッション装置に
フローティングタイプのクッションリングを用いたもの
を開示し、実開平６−６２２０７号公報はボトム側のク
ッション装置にフローティングタイプのクッションリン
グを用いたものを開示している。

【０００６】図１５では、実公平７−１６８８８号公報
の例を示す。図１５において、ピストンロッド１０３と
ピストン挿入部１０３ｆとの間にロッド側クッションリ
ング挿入部１０３ａを設け、ピストンロッド１０３の雄
ネジ部１０３ｇの更に先端にボトム側クッションリング
挿入部１０３ｈを設け、ピストンロッド１０３、ロッド
側クッションリング挿入部１０３ａ、ピストン挿入部１
０３ｆ、ボトム側クッションリング挿入部１０３ｈの順
で径を細くすると共に、ロッド側クッションリング挿入
部１０３ａにロッド側クッションリング１３０を軸方向
及び径方向に移動可能に遊嵌し、ボトム側クッションリ
ング挿入部１０３ｈにボトム側クッションリング１４０
を軸方向及び径方向に移動可能に遊嵌し、クッションリ
ング挿入部１０３ｈの端面に加工されたネジ穴１０３ｉ
にプラグ等のクッション止め部材１５０でクッションリ
ング１４０を係止する。

【０００７】ロッド側のチャンバ１０７ａに圧油が供給
されるとピストンロッド１０３が図示右方に移動して油
圧シリンダが伸長する。このとき、ストロークエンド近
傍でボトム側クッションリング１４０がボトム側シリン
ダヘッドの給排ポート１０９の入口に設けられたクッシ
ョン穴１０５ｃに突入し、このクッション穴１０５ｃの
相当部分をクッションリング１４０が塞ぐことにより油
路が絞られ、チャンバ１０７ｂにクッション圧が立ち、
ストローク速度は減速されストロークエンドでの衝撃は
緩和される。この際クッションリング１４０は軸方向、
径方向とも移動可能となっているため、クッション穴１
０５ｃへの突入時、クッション穴１０５ｃの内周に倣っ
て突入してゆくこととなり（調芯機能）、クッションリ
ング１４０とクッション穴壁部とのかじりの心配が無
い。また、突入時クッション圧がボトム側のチャンバ１
０７ｂに発生し、クッションリング１４０のクッション
穴側とチャンバ１０７ｂ側とに圧力差が生じ、クッショ
ンリング１４０はクッション止め部材１５０に押し付け
られ密着するので、クッションリング挿入部１０３ｈの
外周面とクッションリング１４０の内周面との問を通っ
てボトム側のチャンバ１０７ｂから給排ポート１０９へ
と圧油が流出することはない（一方向流路機能）。

【０００８】ストロークエンドに到達後、ポート１０９
より圧油が供給されると、ピストンロッド１０３が図示
左方の伸び方向に動き始め、クッションリング１４０は
クッション穴１０５ｃから抜き出される。このとき、給
排ポート１０９から供給された圧油はクッションリング
１４０の外周面とクッション穴１０５ｃの内周面との隙
間を通ってチャンバ１０７ｂへと流れ込む。また、クッ
ションリング１４０はポート１０９からの油圧によりピ
ストン挿入部１０３ｆの端面に押し付けられる。この
際、クッションリング１４０のピストン挿入部１０４ｆ
側の端部には溝１４０ａが設けられており、圧油はクッ
ションリング挿入部１０３ｈの外周面とクッションリン
グ１４０の内周面との間を流れ、その溝１４０ａを介し
てチャンバ１０７ｂへと流れ込み（一方向流路機能）、
抜出し良く作動する。

【０００９】以上はボトム側クッションリング１４０の
説明であるが、ロッド側クッションリング１３０も同様
に機能する。即ち、ロッド側クッションリング１３０も
軸方向、径方向に移動可能となっており、かつピストン
側端部には溝１３０ａが設けられ、反対側の端部はピス
トンロッド１０３とクッションリング挿入部１０３ａと
の境界である段差部１０３ｂに密着可能であり、油圧シ
リンダが伸長しストロークエンド近傍で給排ポート手前
のクッション穴に突入するとき、クッション穴に対し調
芯機能と一方向流路機能を果たしつつ、ストローク速度
を減速しストロークエンドでの衝撃を緩和する。また、
油圧シリンダがそのストロークエンド位置から収縮する
ときは、一方向流路機能によりクッション穴から抜出し
良く作動する。

【００１０】また、ボトム側クッション装置としては、
クッションリングに代えクッションプランジャを用いた
ものがあり、例えば実開平１−１６６１０５号公報にそ
の一例が示されている。このプランジャ型のクッション
装置にあっては、ピストンロッドの端面に開口する係合
孔に円錐状のクッションプランジャ（緩衝ロッド）の根
元部を係合し、根元部の外周に設けた溝と係合孔の内面
に設けた溝とに、ピストンロッド端部の外周部から開け
た径方向の横ネジ孔よりボールを嵌挿し、横ネジ孔にネ
ジを差し込みボールを保持することによって、クッショ
ンプランジャは係合孔に遊嵌的に固定され、ストローク
エンドで減速する際の調芯機能を果たしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図１５に示した油圧シ
リンダにおいては、上記のようにボトム側のチャンバ１
０７ｂに圧油が供給されるとピストンロッド１０３が図
示左方に移動して油圧シリンダが伸長し、ロッド側のチ
ャンバ１０７ａに圧油を供給すると、ピストンロッド１
０３が図示右方に移動して油圧シリンダは収縮する。油
圧ショベル等の油圧作業機械ではこのような油圧シリン
ダの伸縮が頻繁に行われ、その都度ピストン１０４にチ
ャンバ１０７ａ又は１０７ｂの圧力が作用する。

【００１２】ところで、図１５に示した従来のピストン
締結構造では、チャンバ１０７ａ又は１０７ｂの圧力が
ピストン１０４に作用するとき、ピストン１０４はピス
トン挿入部１０３ｆに設けた雄ネジ部１０３ｇにナット
１１２を閉め込むことにより締結されているため、チャ
ンバ１０７ａ又は１０７ｂの圧力はピストン挿入部１０
３ｆの雄ネジ部１０３ｇの断面にかかることとなり、ピ
ストンロッド１０３はこの雄ネジ部１０３ｇより破損し
やすかった。

【００１３】図１７にピストン挿入部１０３ｆの雄ネジ
部１０３ｇに作用する最大主応力とネジ山数との関係を
示す。ここで、ネジ山数はピストン挿入部１０３ｊの先
端側から数えたものである。この図から分かるように雄
ネジ部１０３ｇには第１ネジ山部に最大の引張応力がか
かり、雄ネジ部１０３ｇの破損は第１ネジ山部で起こ
る。このため、ピストンロッド１０３の材質を高強度材
としたり、雄ネジ部１０３ｇに熱処理を施したりして雄
ネジ部１０３ｇの第１ネジ山部の強度をアップする必要
があった。

【００１４】また、図１６に示した従来のピストン締結
構造では、ピストン１０４にかかる圧力はピストン挿入
部１０３ｊの環状溝１０３ｋ部の断面で受けることにな
り、この部分から破損しやすく図１５のものと同様にピ
ストンロッド１０３の強度アップが必要である。また、
この構造では、２個の半リング形状のフランジ１６０が
必要となり、更にピストン１０４によって分けられた２
つのチャンバ１０７ａ，１０７ｂ間を封止するのにピス
トン挿入部１０３ｊとピストン１０４間にＯリング１８
０が必要となり、部品点数が多くなるという問題もあっ
た。

【００１５】更に、クッション装置を備えた油圧シリン
ダでは、ボトム側のクッション装置の取り付けのため上
記のようにピストンロッドの先端に特別な加工を施す必
要がある。

【００１６】即ち、フローティングタイプのボトム側の
クッション装置では、図１５に示したように長尺のピス
トンロッドの端部にクッションリング挿入部１０３ｈや
ネジ穴１０３ｉ等の加工を施し、クッション止め部材１
５０等の係止要素でクッションリング１４０を係止する
必要がある。また、実開平１−１６６１０５号公報に記
載のようなクッションプランジャを用いたボトム側のク
ッション装置でも、同様に長尺のピストンロッドの端部
に係合孔、横ネジ孔等の細かい加工が必要となる。

【００１７】このため、いずれの場合も、ピストンロッ
ドの先端に複雑な加工が必要となり、生産性が悪い。ま
た、クッションリング挿入部１０３ｈやクッション止め
部材１５０用のネジ孔１０３ｉ、あるいはクッションプ
ランジャ係合孔や横ねじ穴に不具合が発生した時に、高
価なピストンロッドを交換しなければならないサービス
性の悪さがある。

【００１８】更に、実開平１−１６６１０５号公報に記
載のようなクッションプランジャを用いたボトム側のク
ッション装置では、機能面においては、一方向流路機能
が無く、抜け出し性能が悪い。

【００１９】本発明の第１の目的は、ピストンロッドに
特別な高強度材を用いたり熱処理をすることなく、簡単
な構造でピストン締結部分の強度を向上できるクッショ
ン装置を備えた油圧シリンダを提供することである。

【００２０】本発明の第２の目的は、ピストンロッドに
特別な高強度材を用いたり熱処理をすることなく、簡単
な構造でピストン締結部分の強度を向上でき、しかもボ
トム側のクッション装置を備えかつピストンロッドの加
工を容易にできる油圧シリンダを提供することである。

【００２１】本発明の第３の目的は、ピストンロッドに
特別な高強度材を用いたり熱処理をすることなく、簡単
な構造でピストン締結部分の強度を向上でき、しかもボ
トム側のクッション装置にクッションプランジャを用い
かつ調芯機能と一方向流路機能を合わせ持つ油圧シリン
ダを提供することである。

【００２２】

【課題を解決しようとする手段】（１）上記第１及び第
２の目的を達成するために、本発明は、ピストンロッド
の先端にピストンを締結し、このピストンでシリンダ本
体内をロッド側のチャンバとボトム側のチャンバに区分
する油圧シリンダにおいて、前記ピストンロッドの先端
の端面にピストンのロッド側の端面を少なくとも部分的
に対面接触させた状態で、ピストンに開けられたボルト
貫通穴からピストンロッドに設けられたネジ穴にボルト
を差し込んで締め込み、このボルトでピストンをピスト
ンロッドに直接固定すると共に、前記ピストンのボトム
側の端面より突出するようボトム側クッション装置を設
け、このボトム側クッション装置を前記ピストンロッド
の収縮時、前記シリンダ本体のボトム側の作動油ポート
につながるクッション穴に突入させるものとする。

【００２３】このようにピストンをピストンロッドにボ
ルトで直接固定することにより、油圧シリンダの動作
時、ピストンにかかる力はボルトで受けることとなり、
ボルトに引張応力が作用するが、ボルトの材質は強いの
で十分な強度が得られる。また、ピストンロッドのネジ
穴のネジ部は雌ネジであるので、ロッド材質はそれ程強
くなくても強度的に問題とならない。このため、ピスト
ンロッドに高強度材を用いる必要が無く、熱処理による
強度アップも必要無くなるので、低コストな材料で安価
にピストンロッドを作れる。また、ボルトで直接固定す
るので、外力に対する疲労強度も向上し、簡単な構造で
ピストン締結部分の強度を向上し、ピストンロッドの寿
命を向上できる。

【００２４】また、ボルトで直接固定するので、最少部
品点数で構成できる。

【００２５】更に、従来の小径のピストン挿入部が不要
となるため、ピストンロッドに余分の段差を付ける必要
がなく、段差部での破損の問題も低減する。

【００２６】また、ピストンのボトム側の端面より突出
するようボトム側クッション装置を設けることにより、
ピストンロッドの収縮時のストロークエンドでの衝撃を
緩和できると共に、ボトム側クッション装置の取付のた
めにピストンロッドの先端に複雑な加工をする必要がな
くなり、ピストンロッドの加工が容易となる。

【００２７】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記ボトム側クッション装置は、前記クッション穴への
突入時に軸心を一致させる調芯機能を有するものとす
る。

【００２８】これによりボトム側クッション装置は、ク
ッション穴への突入時クッション穴に倣ってスムーズに
進入し、クッション穴とのかじりの心配がない。

【００２９】（３）また、上記（１）において、好まし
くは、前記ボトム側クッション装置は、前記クッション
穴への突入時に軸心を一致させる調芯機能と、前記クッ
ション穴に突入するときは前記ボトム側チャンバから前
記作動油ポートへの圧油の流れを阻止し、前記クッショ
ン穴から抜け出るときは前記作動油ポートから前記ボト
ム側チャンバへの圧油の流れを許す一方向流路機能とを
有するものとする。

【００３０】これによりボトム側のクッション装置は調
芯機能に加え一方向流路機能を持つものとなり、クッシ
ョン穴からの抜け出し性能も良好となる。

【００３１】（４）更に、上記（１）において、好まし
くは、前記ボトム側クッション装置は、前記ピストンの
ボトム側の端面より突出し、前記ピストンロッドの収縮
時に前記クッション穴に突入するクッションプランジャ
を有するものとする。

【００３２】このようにクッションプランジャを用いる
ことにより、クッションリングのような内外径面の圧力
分布の相違による膨らみの問題が起こらず、常に安定し
たクッション性能が確保できる。

【００３３】（５）上記（４）において、好ましくは、
前記クッションプランジャは、前記ピストンロッドの端
面と前記ピストンのロッド側の端面との間に位置する拡
大基端部と、前記ピストンを貫通し前記ピストンのボト
ム側の端面より突出する軸部とを有し、前記ピストンを
前記ボルトで前記ピストンロッドに固定すると同時に前
記クッションプランジャの拡大基端部で前記クッション
プランジャを保持しかつ前記クッションプランジャを径
方向に移動可能又は傾動可能に取り付け、このクッショ
ンプランジャの径方向の移動又は傾動により前記クッシ
ョン穴への突入時に軸心を一致させる調芯機能を持たせ
たことを特徴とする油圧シリンダ。

【００３４】このようにピストンをピストンロッドにボ
ルトで固定すると同時にクッションプランジャの拡大基
端部でクッションプランジャを保持することにより、ク
ッションプランジャの取り付け、係止がなされ、ピスト
ンロッドにはクッションプランジャの係止に係わる加工
は不要又は最少となり、ピストンロッドの加工が容易に
なる。また、ピストンがクッションプランジャの係止要
素を兼ねるので、部品点数を削減できる。

【００３５】また、クッションプランジャを径方向に移
動可能又は傾動可能に取り付けることにより、クッショ
ン穴突入時に調芯機能を果たせる。

【００３６】（６）上記（５）において、好ましくは、
前記クッションプランジャの拡大基端部は、前記クッシ
ョンプランジャの基端に設けたフランジ部であり、前記
ピストンの中央に前記クッションプランジャの軸部が通
る貫通穴と前記フランジ部を受けるざぐり穴を設け、前
記フランジ部を前記ざぐり穴内で前記ピストンロッドの
端面とざぐり穴の壁部との間に位置させると共に、前記
貫通穴及びざぐり穴を前記クッションプランジャの軸部
及びフランジ部に対し隙間を持つ大きさとし、前記クッ
ションプランジャを径方向に移動可能とする。

【００３７】これにより上記（５）のように、クッショ
ンプランジャはピストンをボルトでピストンロッドに固
定すると同時に取り付けられ、かつ径方向に移動可能と
なる。

【００３８】（７）上記（６）において、好ましくは、
前記クッションプランジャの基端のフランジ部と前記ピ
ストンロッドの端面又は前記ピストンのロッド側の端面
との間に弾性手段を挿入し、前記クッションプランジャ
の軸方向の移動を弾性的に拘束する。

【００３９】これにより組立時、クッションプランジャ
とこれが突入するクッション穴との中心がずれていて
も、一度調芯すればその位置で位置が保持されるので、
以後、調芯せずに穴に突入できる。

【００４０】（８）また上記（５）において、前記クッ
ションプランジャの拡大基端部は、前記クッションプラ
ンジャの基端に設けた球面部であり、この球面部を前記
ピストンロッドの端面と前記ピストンのロッド側の端面
との間で球面接触するよう保持すると共に、前記ピスト
ンの中央に前記クッションプランジャの軸部が通る貫通
穴を設け、この貫通穴を前記クッションプランジャの軸
部に対し隙間を持つ大きさとし、前記クッションプラン
ジャを傾動可能にしても良い。

【００４１】これにより上記（５）のように、クッショ
ンプランジャはピストンをボルトでピストンロッドに固
定すると同時に取り付けられ、かつ傾動可能となる。ま
た、クッションプランジャは傾動可能であるので、クッ
ションプランジャとクッション穴の軸芯の角度的なズレ
に対しても調芯機能を果たし、かつ球面接触であるので
偏摩耗が生じない。

【００４２】（９）更に、上記（４）において、前記ク
ッションプランジャは前記ピストンと一体化された固定
タイプであってもよい。

【００４３】このようにクッションプランジャを固定タ
イプとする場合も、クッションプランジャはピストンロ
ッドに設ける必要がなく、ピストンロッドの加工が容易
になる。また、ピストンとクッションプランジャを一体
化することにより部品点数を減らせる。

【００４４】（１０）また、上記第１〜第３の目的を達
成するために、本発明は、上記（５）において、前記ク
ッションプランジャは、前記軸部の先端に開口しかつ前
記軸部内に軸方向に形成された第１通路と、この第１通
路を前記ボトム側チャンバに連通可能な第２通路と、前
記第１通路と第２通路との間に設けられた逆止弁手段と
を有し、これらの第１、第２通路及び逆止弁手段により
前記クッションプランジャが前記クッション穴に突入す
るときは前記ボトム側チャンバから前記作動油ポートへ
の圧油の流れを阻止し、前記クッションプランジャが前
記クッション穴から抜け出るときは前記作動油ポートか
ら前記ボトム側チャンバへの圧油の流れを許す一方向流
路機能を持たせるものとする。

【００４５】これによりボトム側クッション装置は、ク
ッションプランジャを用いかつ調芯機能と一方向流路機
能を合わせ持つこととなり、クッション穴への突入時ク
ッション穴に倣ってスムーズに進入すると共に、クッシ
ョン穴からの抜け出し性能が良好となる。

【００４６】（１１）上記（１０）において、好ましく
は、前記第２通路は、前記クッションプランジャの前記
拡大基端部側の端面に形成され、前記第１通路が開口す
る内径穴と、この内径穴を前記ボトム側チャンバに連通
する径方向の小穴とを有し、前記逆止弁手段は、前記内
径穴内に配置され、前記第１通路の開口を開閉可能なボ
ールと、前記内径穴内に配置され、前記ボールを前記第
１通路の開口を閉じる方向に押圧するバネとを有する。

【００４７】このように第２通路及び逆止弁手段を構成
することにより一方向流路機能が得られると共に、上記
バネがボールを介してクッションプランジャをざぐり穴
の壁部に押圧するため、クッションプランジャがクッシ
ョン穴に一度調芯された後は、その調芯性が維持され
る。

【００４８】（１２）また、上記（１０）において、好
ましくは、前記クッションプランジャの拡大基端部は、
前記クッションプランジャの基端に設けられたフランジ
部であり、前記ピストンは、このピストンの前記ピスト
ンロッド側の端面の中央部に、前記クッションプランジ
ャの軸部が径方向の隙間を持って挿通される貫通穴と、
前記フランジ部を前記ピストンロッドの端面との間に径
方向及び軸方向の隙間を持って受けるざぐり穴とを有
し、前記第２通路は、前記クッションプランジャの前記
ピストン側端面に外周端面部分を残して形成され前記第
１通路が開口する内径凹所と、前記フランジ部と前記ざ
ぐり穴の壁部との間の径方向の隙間を前記ボトム側チャ
ンバに連通する連絡通路とを有し、前記逆止弁手段は、
前記フランジ部の前記軸部側の径方向段差面及び前記ク
ッションプランジャの前記ピストン側端面の外周端面部
分と、この外周端面部分が接触する前記ピストンロッド
のピストン側端面部分とを含み、前記内径凹所は、前記
クッションプランジャが前記クッション穴に突入すると
き、前記径方向段差面に作用する軸方向の油圧力より前
記外周端面部分に作用する軸方向の油圧力の方が小さく
なるような大きさに設定されている。

【００４９】このように第２通路及び逆止弁手段を構成
することにより一方向流路機能が得られると共に、油圧
バランスを利用して逆止弁手段が構成されるため部品点
数が少なくて済み、生産性が優れ、信頼性が高くなる。

【００５０】（１３）また、上記（４）〜（１４）のい
ずれかにおいて、好ましくは、前記クッションプランジ
ャの外周部にプランジャ先端に向けて幅広となる傾斜溝
を形成する。

【００５１】このようにクッションプランジャに傾斜溝
を設けることにより、クッション特性を調整でき、特
に、クッション穴への突入初期の絞り開口面積の変化を
緩やかにでき、突入初期のクッション性能が向上する。

【００５２】（１４）更に、上記（１）において、好ま
しくは、前記ボトム側クッション装置は、前記ピストン
のボトム側端面より突出した軸部と、この軸部に遊嵌さ
れ、径方向、軸方向に移動可能なフローティングタイプ
のクッションリングと、前記軸部の先端に設けられた係
止プラグとを有し、前記クッションリングにより、前記
クッション穴への突入時に軸心を一致させる調芯機能
と、前記クッション穴に突入するときは前記ボトム側チ
ャンバから前記作動油ポートへの圧油の流れを阻止し、
前記クッション穴から抜け出るときは前記作動油ポート
から前記ボトム側チャンバへの圧油の流れを許す一方向
流路機能と持たせる。

【００５３】これによりボトム側クッション装置は、ク
ッションリングにより調芯機能と一方向流路機能を合わ
せ持つこととなり、クッション穴への突入時クッション
穴に倣ってスムーズに進入すると共に、クッション穴か
らの抜け出し性能が良好となる。

【００５４】（１５）また、上記（１）〜（１４）のい
ずれかにおいて、好ましくは、前記ピストンロッドのピ
ストンに隣接した部分に遊嵌され、径方向、軸方向に移
動可能なフローティングタイプのクッションリングを有
し、このクッションリングが前記シリンダ本体のロッド
側の作動油ポートに連絡するクッション穴に突入するこ
とで前記ピストンロッドの伸長時のストロークエンドで
の衝撃を緩和するロッド側クッション装置を更に設け
る。

【００５５】このようにロッド側クッション装置を更に
設けることにより、ピストンロッドの伸長時にもストロ
ークエンドでの衝撃が緩和され、かつ調芯機能及び一方
向流路機能が得られる。

【００５６】（１６）更に、上記（１）〜（１４）のい
ずれかにおいて、前記ピストンと一体化された固定タイ
プのクッションリングを有し、このクッションリングが
前記シリンダ本体のロッド側の作動油ポートに連絡する
クッション穴に突入することで前記ピストンロッドの伸
長時のストロークエンドでの衝撃を緩和するロッド側ク
ッション装置を更に設ける。

【００５７】このようにロッド側クッション装置を更に
設けることにより、ピストンロッドの伸長時にもストロ
ークエンドでの衝撃が緩和される。

【００５８】また、ロッド側クッション装置に関しても
部品点数を減らせ、特に上記（９）との組み合わせでは
ロッド側とボトム側の両方のクッション部材がピストン
と一体化するので、最も部品点数が少なくて済む。

【００５９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。

【００６０】図１は本発明の一実施形態による油圧シリ
ンダ１を示しており、油圧シリンダ１は、シリンダ本体
２、ピストンロッド３、ピストン４を有し、シリンダ本
体２は、一端５ａ側が閉塞し他端５ｂ側が開口した円筒
形のチューブ５と、このチューブ５の開口端部５ｂに固
着して設けられたロッド側シリンダヘッド６とで構成さ
れている。ピストンロッド３はロッド側シリンダヘッド
６を貫通してチューブ５の内外に伸びており、シリンダ
本体２内に位置するピストンロッド３の先端に、チュー
ブ５内を摺動可能でありかつシリンダ本体２内をロッド
側のチャンバ７ａとボトム側のチャンバ７ｂとに区分す
るピストン４が締結されている。ピストン４の外周には
シールリング１３、ウエアリング１４ａ，１４ｂ、コン
タミシール１５ａ，１５ｂが設けられている。ロッド側
シリンダヘッド６にはチャンバ７ａに対する作動油の給
排ポート８が設けられ、チューブ５の閉塞端部５ａには
チャンバ７ｂに対する作動油の給排ポート９が設けられ
ている。

【００６１】給排ポート９よりボトム側のチャンバ７ｂ
に圧油を供給し、ロッド側のチャンバ７ａに通じる給排
ポート８をタンクに接続すると、ピストン４が図示左方
のロッド側シリンダヘッド６側に摺動変位してピストン
ロッド３をシリンダ本体３から突出するよう移動し、油
圧シリンダ１が伸長する。また、給排ポート８を介して
ロッド側のチャンバ７ａに圧油を供給し、ボトム側のチ
ャンバ７ｂに通じる給排ポート９をタンクに接続する
と、ピストン４が図示右方のチューブ５の閉塞端部５ａ
側に摺動変位してピストンロッド３をシリンダ本体２内
に引き込むよう移動し、油圧シリンダ１が収縮する。シ
リンダ本体２のチューブ閉塞端部５ａに設けた取付部１
０とピストンロッド３の外側の先端に設けた取付部１１
の一方を固定側部材に枢着し、他方を可動側部材に枢着
することにより当該動側部材を駆動することができる。

【００６２】次に、本発明の特徴であるピストン締結構
造とクッション装置を説明する。

【００６３】ピストンロッド３の先端部分には小径のク
ッションリング挿入部３ａが設けられ、クッションリン
グ挿入部３ａには軸方向及び径方向に移動可能にロッド
側クッションリング３０が遊嵌されている。また、ピス
トン４のピストンロッド３側の端面２０には軸方向の嵌
め合い部として凹所２１が形成され、この凹所２１にピ
ストンロッド３のクッションリング挿入部３ａの先端
（以下、ピストンロッド３の先端という）を嵌入するこ
とによりピストン４は装着されかつピストンロッド３と
の同軸性を確保している。また、ピストンロッド３の先
端の端面２３に軸方向のネジ穴２４が開けられ、ピスト
ン４に軸方向のボルト貫通穴２５が開けられ、ピストン
ロッド３の先端の端面２３にピストン４の端面２０を対
面接触した状態で、ボルト貫通穴２５からネジ穴２４に
ボルト２２を差し込んで締め込むことでピストン４を固
定し、ピストンロッド３に締結されている。ボルト２２
の数は適当数でよいが、本実施形態では図２に示すよう
に６本のボルト２２を使用している。また、ボルト２２
は丸頭ボルトの例を示したが、六角頭ボルトであっても
良い。

【００６４】本実施形態のピストン締結構造では、ボル
ト２２で直接ピストン４をピストンロッド３に締結する
ことにより、ピストン４にかかる力は複数のボルト２２
で受けることとなる。このとき、ボルト２２には引張応
力が作用するが、ボルト２２の材質を強いものにすれば
ボルト２２の強度は十分である。また、ピストンロッド
３のネジ穴２４のネジ部は雌ネジであるので、ロッド材
質はそれ程強くなくても強度的に問題とならない。

【００６５】また、図１において、４０はボトム側クッ
ションプランジャであり、その基端にフランジ部４０ａ
が設けられている。ピストン４の中央にクッションプラ
ンジャ４０の軸部４０ｂが通る貫通穴４１が形成される
と共に、その貫通穴４１の凹所２１側の周囲にクッショ
ンプランジャ４０のフランジ部４０ａを受けるざぐり穴
４２が形成され、これらの貫通穴４１及びざぐり穴４２
の直径はクッションプランジャ４０の軸部４０ｂ及びフ
ランジ部４０ａとの間に隙間ができる大きさとし、かつ
ざぐり穴４２の深さはフランジ部４０ａの長さより深く
作ってある。

【００６６】組立に際して、ピストンロッド３のクッシ
ョンリング挿入部３ａにクッションリング３０を挿入
し、クッションプランジャ４０をそのフランジ部４０ａ
がピストン４のざぐり穴４２の底部４２ａに当たるまで
ピストン４の貫通穴４１に挿入し、この状態のままピス
トン４をクッションリング挿入部３ａの先端に挿入し、
ピストン４の凹所２１の底面をピストンロッド３の端面
２３に当接させる。この状態で上記のようにボルト２２
をボルト貫通穴２５及びネジ穴２４に差し込んでピスト
ン４をピストンロッド３に直接固定する。このとき、ボ
トム側クッションプランジャ４０のフランジ部４０ａは
ピストン端面２０とざぐり穴４２との間に保持される。
このようにボルト２２でピストン４を締結することによ
りロッド側クッションリング３０及びボトム側クッショ
ンプランジャ４０を係止することができる。

【００６７】以上のようにロッド側クッションリング３
０はクッションリング挿入部３ａに軸方向及び径方向に
移動可能に遊嵌され、フローティング構造となってお
り、また、ボトム側クッションプランジャ４０も、その
軸部４０ｂとフランジ部４０ａが貫通穴４１及びざぐり
穴４２に対し隙間を持つ大きさとされ、フランジ部４０
ａの長さもざぐり穴４２の深さより小さいので、その分
径方向及び軸方向に移動でき、フローティング構造とな
っている。

【００６８】３ｂはピストンロッド４の本体とロッド側
クッションリング挿入部３ａとの境界に形成される段差
部であり、ロッド側クッションリング挿入部３ａの段差
部３ｂに隣接した部分にはロッド側クッションリング挿
入部３ａの研磨時の逃げ部となるＲ部３ｃが形成されて
いる。また、クッションリング３０のピストン側端面に
は溝３０ａが設けられている。

【００６９】油圧シリンダ１の伸長時、ストロークエン
ド近傍でロッド側クッションリング３０が、想像線Ａで
示すようにロッド側シリンダヘッド６に設けられたクッ
ションリング嵌合部６ａに突入して嵌合部６ａの油路を
絞り、チャンバ７ａにクッション圧を立て、ストローク
速度を減速しストロークエンドでの衝撃を緩和する。こ
の際、クッションリング３０は径方向、軸方向共移動可
能となっており、クッションリング３０の突入時、クッ
ションリング嵌合部６ａの穴形状に倣って調芯しながら
突入していくため、クッションリング３０と嵌合部６ａ
とのかじりの心配が無い（調芯機能）。

【００７０】また、突入時、クッション圧がチャンバ７
ａに発生し、クッションリング３０の嵌合部６ａに突入
した側とピストン４側（チャンバ７ａ側）とに圧力差が
生じ、クッションリング３０は段差部３ｂの端面に押し
付けられ密着するので、クッションリング挿入部３ａと
クッションリング３０の内周面との間を通って圧油が給
排ポート８に流出することは無い。そして、ストローク
エンド到達後、縮み方向（図示右方）にピストンロッド
３が動き始め、クッションリング３０が嵌合部６ａから
の抜け出す時、給排ポート８からの圧油はクッションリ
ング３０の外周面と嵌合部６ａの内周面との隙間を通っ
てチャンバ７ａへと流れ込む。この時、クッションリン
グ３０は給排ポート８からの油圧によりピストン４に押
し付けられるが、クッションリング３０のピストン側端
面には溝３０ａが設けられているため、圧油はクッショ
ンリング挿入部３ａとクッションリング３０の内周面と
の間を流れ、溝３０ａを通ってチャンバ７ａへと流れ込
み、抜き出し良く作動する（一方向流路機能）。

【００７１】油圧シリンダ１の収縮時、ストロークエン
ド近傍でボトム側クッションプランジャ４０が、想像線
Ｂで示すようにシリンダ本体２のチューブ閉塞端部５ａ
に設けられたクッション穴５ｃに突入してクッション穴
５ｃの油路を絞り、チャンバ７ｂにクッション圧を立
て、ストローク速度を減速しストロークエンドでの衝撃
を緩和する。この際、クッションプランジャ４０は径方
向に移動可能となっており、クッションプランジャ４０
の突入時、クッション穴５ｃの穴形状に倣って調芯しな
がら突入していくため、クッションプランジャ４０とク
ッション穴５ｃとのかじりの心配が無い（調芯機能）。
ストロークエンド到達後、伸び方向（図示左方）にピス
トンロッド３が動き始め、クッションプランジャ４０が
クッション穴５ｃからの抜け出す時、給排ポート９から
の圧油はクッションプランジャ４０の外周面を通ってチ
ャンバ７ｂへと流れ込む。

【００７２】本実施形態によれば次の効果が得られる。

【００７３】まず、ピストン締結構造に関して次の効果
が得られる。

【００７４】１）図９に示した従来の一般的なピストン
締結構造では、ピストンロッドに雄ネジ部１０３ｇ（図
９参照）を設ける必要があり、この雄ネジ部１０３ｇに
引張応力が作用するためピストンロッドに高強度材を用
いなければならなかった。これに対し、本発明のピスト
ン締結構造では、ピストンロッド３に雄ネジ部を設ける
必要が無いので、ピストンロッド３に高強度材を用いる
必要が無く、熱処理による強度アップも必要無くなるの
で、低コストな材料で安価にピストンロッド３を作れ
る。

【００７５】２）従来は引張応力はピストンロッドの雄
ネジ部に作用したが、本発明ではボルト２２にかかる。
ボルト２２の材質を強いものにすることは容易であり、
簡単な構造でピストン締結部分の強度を向上でき、ピス
トンロッドの寿命を格段に向上できる。

【００７６】３）ボルト２２を用いて固定することで、
外力に対する疲労強度も向上する。

【００７７】４）図１０に示した従来のピストン締結構
造では、２個のフランジ１６０やＯリング１８０が必要
となり、部品点数が多かったが、本発明ではそのような
部品は不要であり、最少部品点数で構成できる。

【００７８】５）従来の小径のピストン挿入部が不要と
なり、ピストンロッド３にはロッド側クッションリング
３０の挿入部３ａのみを設ければ良いため、ピストンロ
ッドに余分に段差を付ける必要がなく、段差部での破損
の問題も低減する。

【００７９】６）ロッド全体の長さはボルト２２の頭ま
での長さで決まり、従来のように大きなナット１１２を
用いる場合に比べて油圧シリンダ１の有効ストロークを
長くできる。

【００８０】７）複数のボルト２２を用いるので、一つ
一つのボルトの締付トルクを小さくでき、組立、分解が
容易である。

【００８１】８）従来、サービス時にピストンロッド・
ピストンのアセンブリを分解し、メンテナンスを行うこ
とが多いが、例えば、ロッド側シリンダヘッドの交換
や、このシリンダヘッドに装着されているロッドシール
を交換する場合は、ナット１１２（図９参照）を外さな
ければならず、その度にナットを緩めるのに専用の機械
に載せ、この専用の機械を使用してナットを緩めねばな
らなかった。ナット１１２の締付トルクは約１０００ｋ
ｇｆ・ｍである。本発明では、１本のボルト２２の締付
トルクは約７０ｋｇｆ・ｍ程度と小さい。このため、人
力でボルト２２を緩めることができ、大掛かりな専用の
機械も必要なくボルトを緩められ、サービス性が高い。

【００８２】クッション装置の構造に関して次の効果が
得られる。

【００８３】１）ピストン４で係止するクッションプラ
ンジャ４０はピストン４の貫通穴４１及びざぐり穴４２
に対し隙間があり、その隙間分だけ動くことができるた
め、従来のリング状のフローティングタイプのボトム側
のクッション装置と同様にクッション穴突入時調芯作用
を果たす。

【００８４】２）従来のフローティングタイプのボトム
側のクッション装置の構造では、図９に示したように長
尺のピストンロッドにクッションリング挿入部１０３ｈ
やネジ穴１０３ｉ等の加工を施し、クッション止め部材
１５０等の係止要素でクッションリング１４０を係止す
る必要があった。また、実開平１−１６６１０５号公報
に記載のようなクッションプランジャを用いたボトム側
のクッション装置でも、長尺のピストンロッドの端部に
係合孔、横ネジ孔等の細かい加工が必要となる。本実施
形態によるボトム側のクッション装置では、ピストン４
にクッションプランジャ４０を挿入し、ピストン４の固
定と同時にクッションプランジャ４０を係止する構造で
あるので、ピストンロッド３にはクッションプランジャ
４０の係止に係わる加工は不要となる。特に、従来のボ
トム側のクッション装置では、クッションリング挿入部
１０３ｈの径は小さいので、挿入部１０３ｈはピストン
ロッド径からかなり加工しなければならず、加工に時間
を要し、かつネジ穴１０３ｉ等の係止要素に対する加工
も必要であった。本実施形態では、ピストンロッド３に
そのような加工は一切不要であり、ボトム側のクッショ
ン装置の取付構造が簡素化し、ピストンロッド３の加工
性、生産性が向上する。しかも、クッション装置に摩
耗、損傷等の事態が発生した時には、ピストンロッド３
からクッションプランジャ４０を分離することにより、
小部品単体で交換が可能となるから、メンテナンス性に
優れたものとなる。

【００８５】３）ピストン４がクッションプランジャ４
０の係止要素を兼ねるので、クッション止め部材１５０
等の係止要素が不要な分、部品点数を削減できる。

【００８６】４）従来のフローティングタイプのボトム
側のクッション装置はリング状（クッションリング）で
あったが、本実施形態ではリングでなく棒状（クッショ
ンプランジャ４０）である。クッション装置はクッショ
ン穴の油路を絞ってクッション圧を立て衝撃を緩和する
ものであり、クッション穴に対する隙間が同じであれ
ば、クッションリング又はプランジャの径が小さい程、
隙間断面積は小さくなり、油路の絞り効果が大きくクッ
ション装置としての性能面で有利である。本実施形態の
棒状のクッション装置は、従来のクッションリング構造
では不可能であった小径化が可能であり、高性能のボト
ム側のクッション装置が得られる。

【００８７】５）従来のクッションリングを用いたフロ
ーティングタイプのボトム側のクッション装置では、油
圧シリンダ収縮時のストロークエンド近傍にあるときの
クッションリングに作用する圧力の分布特性が、クッシ
ョンリング外径側は、クッション圧力とタンク圧力とな
るためクッション圧とタンク圧の分布圧力となり、クッ
ションリングの内径側はタンク側がほぼ封止されるため
クッション圧力の等分布圧力となる。このようにクッシ
ョンリングの内外径側に圧力が作用すると、内径側と外
径側の圧力差からクッションリングは外径側に変形を生
じ、クッション穴に設定した環状隙間は大幅に減少す
る。そのためクッション圧力は上昇し、必要以上の高圧
が発生する。その結果、急激な圧力上昇のため油圧によ
る衝撃が増加しクッション性能を悪化させる。しかも、
クッション圧力が高圧力になるため、クッション圧が作
用する部分の部材の耐圧寿命を低下させ、最悪破壊に至
らしめる。しかし、本実施形態では、クッションプラン
ジャ４０は棒状であるため、内径側の圧力分布の発生が
回避でき、従来技術のような環状隙間の変化は全く無
く、常に安定したクッション性能が確保できる。また、
クッションリングの場合、リング厚さが薄いので加工精
度に問題があったが、クッションプランジャ４０は棒状
であるので、精度良く加工できる。

【００８８】本発明の他の実施形態を図３〜図８により
説明する。図中、図１に示した部材と同等のものには同
じ符号を付している。

【００８９】図３は本発明の第２の実施形態を示すもの
であり、ロッド側のクッションリング３０Ａはピストン
４Ａと一体型の固定タイプのクッション装置となってい
る。また、ピストン４Ａのチャンバ７ｂ側の端面には凹
所５０が設けられ、ボルト２２の頭がピストン端面から
突出しないようにしている。

【００９０】図４は本発明の第３の実施形態を示すもの
であり、ボトム側のクッションプランジャ４０Ｂはピス
トン４Ｂと一体型の固定タイプのクッション装置となっ
ている。また、ピストン４Ｂのチャンバ７ｂ側の端面に
はざぐり穴５０Ｂが設けられ、ボルト２２の頭がピスト
ン端面から突出しないようにしている。

【００９１】図５は本発明の第４の実施形態を示すもの
であり、ロッド側クッションリング３０Ａとボトム側ク
ッションプランジャ４０Ｂは共にピストン４Ｃと一体型
の固定型のクッション装置となっている。

【００９２】図６は本発明の第５の実施形態を示すもの
であり、クッションプランジャ４０Ｄのフランジ部４０
Ｄａに段差部４０ｃを設け、この段差部とピストン４Ｄ
のざぐり穴４２の底部４２ａとの間に皿バネ５１を挿入
し、この皿バネ５１を用いてクッションプランジャ４０
Ｄのフランジ部４０Ｄａをピストンロッド３の端面２３
とざぐり穴の底部４２ａとの間で軸方向に付勢したもの
である。クッションプランジャ４０Ｄのフランジ部４０
Ｄａはこの皿バネ５１の作用によりピストン端面２３に
押し付けられる状態で係止される。このようにすること
でクッションプランジャ４０Ｄの軸方向の動きが制約さ
れ、フランジ部４０Ｄａ若しくはざぐり穴４２の底部４
２ａの摩耗が無くなる。

【００９３】また、シリンダ本体２とピストンロッド３
及びピストン４Ｄとで油圧シリンダを組み立てたとき、
クッションプランジャ４０Ｄとクッション穴５ｃ（図１
参照）との芯がずれていて、クッションプランジャ４０
Ｄが万一クッション穴５ｃの入口で干渉したとしても、
クッションプランジャ４０Ｄは径方向には移動可能なの
で調芯し、クッション穴５ｃに突入する。そしてクッシ
ョンプランジャ４０Ｄは皿バネ５１により押し付けられ
ているので、調芯後の移動した位置に保持される。した
がって、これ以後のクッション穴５ｃへの突入時は、ク
ッションプランジャ４０Ｄはクッション穴３ｃと干渉す
ることが無い。

【００９４】図７は本発明の第６の実施形態を示すもの
であり、ピストンロッド３の端面２３に凹所５３を設
け、この凹所５３内にコイルバネ５４を配置し、このコ
イルバネ５４を用いてクッションプランジャ４０のフラ
ンジ部４０ａをざぐり穴の底部４２ａに押し付け状態で
係止したものである。このコイルバネ５４によっても第
５の実施形態と同様の効果が得られる。

【００９５】図８は本発明の第７の実施形態を示すもの
であり、クッションプランジャ４０Ｅの基端に球面部４
０ｄを設け、ピストンロッド３の端面２３とピストン４
Ｄの端面（凹所２１の底面）に球面部４０ｄを受け入れ
る球面凹部５５，５６を設け、球面部４０ｄを球面凹部
５５，５６に球面接触させたのもである。このようにす
ればクッションプランジャ４０Ｅは、ピストン４Ｄの貫
通穴４１とクッションプランジャ４０Ｅの軸部４０ｂと
の径の差分だけ傾動可能となり、クッション穴５ｃ（図
１参照）への突入時、クッションプランジャ４０Ｅとク
ッション穴５ｃの軸芯の平行なズレだけでなく角度的な
ズレに対しても調芯機能を果たす。また、図１に示すフ
ランジ部４０ａの場合は、クッションプランジャ４０Ｅ
に作用する軸方向の力の向きが変化するとフランジ部４
０ａが軸方向に揺動し、偏摩耗が発生し易いが、本実施
形態では、クッションプランジャ４０Ｅを軸方向に揺動
する力が作用しても、クッションプランジャ４０Ｅは球
面部４０ｄで球面接触するので、偏摩耗が生じない。

【００９６】図３〜図８に示した各実施形態形態によっ
てもピストン締結構造に関して上記１）〜８）の効果が
得られ、かつ図３、図６〜図９に示した各実施形態によ
ってもクッション装置に関して上記１）〜５）の効果が
得られる。

【００９７】また、図３〜図５に示した各実施形態で
は、ピストンとクッション部材（クッションリング又は
クッションプランジャ）と一体化することにより部品点
数を減らせ、特に図５に示した実施形態ではクッション
リングとクッションプランジャの両方をピストンと一体
化したので、最も部品点数が少なくて済む。

【００９８】更に、図６及び図７に示した各実施形態で
は、組立時、クッションプランジャとクッション穴との
中心がずれていても、一度調芯すればその位置で位置が
保持されるので、以後、調芯せずに穴に突入できる。

【００９９】また、図８に示した実施形態によれば、ク
ッションプランジャの軸部４０ｂとピストンの貫通穴と
の隙間分だけクッションプランジャが傾動可能となり、
クッションプランジャ４０Ｅとクッション穴５ｃの軸芯
の角度的なズレに対しても調芯機能を果たし、かつ球面
接触部での偏摩耗が生じない。

【０１００】本発明の第８の実施形態を図９により説明
する。本実施形態は、クッションプランジャに調芯機能
と一方向流路機能を持たせたものである。図中、図１に
示した部材と同等のものには同じ符号を付している。

【０１０１】図９において、本実施形態のボトム側のク
ッション装置はクッションプランジャ４０Ｆを有し、こ
のクッションプランジャ４０Ｆは、基端側のフランジ部
４０Ｆａと、先端を球面とした軸部４０Ｆｂとを有し、
前述した実施形態と同様、軸部４０Ｆｂはピストン４の
貫通穴４１に径方向の隙間を持って遊嵌状態で挿通さ
れ、フランジ部４０Ｆａはピストンロッド３の端面（ク
ッションリング挿入部３ａの端面）とざぐり穴４２との
間に径方向及び軸方向の隙間を持って遊嵌状態で配置さ
れている。

【０１０２】また、クッションプランジャ４０Ｆのフラ
ンジ部４０Ｆａ側の端面には底部をテーパ形状とした内
径穴４０ｆが形成され、軸部４０Ｆｂ内には、球面状の
先端に開口し、軸部４０Ｆｂ内を軸方向に伸び内径穴４
０ｆへと貫通する小穴４０ｇと、内径穴４０ｆをボトム
側チャンバ７ｂに連通する径方向の小穴４０ｉとが形成
され、内径穴４０ｆ内には、内径穴４０ｆの底部のテー
パ面に接触し、小穴４０ｇの開口部を開閉するボール６
０と、ピストンロッド３の端面２３に支持され、ボール
６０を内径穴４０ｆの底部のテーパ面に接触する方向
（小穴４０ｇの開口部を閉じる方向）に押圧するバネ６
１とが配置されている。

【０１０３】ここで、図９に示すように、クッション穴
５ｃとクッションプランジャ４０Ｆの軸部４０Ｆｂ間の
環状隙間をＡ、ピストン４の貫通穴４１とクッションプ
ランジャ４０Ｆの軸部４０Ｆｂ間の環状隙間をＢ、ピス
トン４のざぐり穴４２とクッションプランジャ４０Ｆの
フランジ部４０Ｆａ間の環状隙間をＣとすると、Ａ＜Ｂ
＜Ｃ又はＡ＜Ｃ＜Ｂなる寸法関係となっている。これに
より、クッションプランジャの軸部４０Ｆｂは環状隙間
Ａ分、径方向に自由に移動可能となり、環状隙間Ａによ
りクッション作用を行う時の絞り流路の流路断面積が設
定される。従って、より有効にクッション作用を発揮す
るには、その環状隙間Ａをできるだけ小さくすればよ
い。

【０１０４】ボール６０とバネ６１は逆止弁手段を構成
し、これらボール６０及びバネ６１と小穴４０ｇ，４０
ｉ及び内径穴４０ｆは、クッションプランジャ４０Ｆが
クッション穴５ｃに突入するときはボトム側チャンバ７
ｂから給排ポート９への圧油の流れを阻止し、クッショ
ンプランジャ４０Ｆがクッション穴５ｃから抜け出ると
きは給排ポート９からボトム側チャンバ７ｂへの圧油の
流れを許す一方向流路機能を果たしている。

【０１０５】以上のように構成することにより、ピスト
ンロッド２２の縮小時のストロークエンド近傍でクッシ
ョン作用を発揮させることができる。即ち、作動始めに
クッションプランジャ４０Ｆはピストン４に対して遊嵌
されているから、ピストンロッド３の収縮移動が開始し
ても、クッションプランジャ４０Ｆに対して格別の拘束
がなされない限りは、このクッションプランジャ４０Ｆ
の軸芯はピストン４の軸芯に対してずれた位置にある。
しかし、ストロークエンド近傍に至り、クッションプラ
ンジャ４０Ｆがクッション穴５ｃに対面する位置にまで
変位すると、クッションプランジャ４０Ｆの先端球面部
が当接して、クッションプランジャ４０Ｆがクッション
穴５ｃに倣うように変位し、更にクッションプランジャ
４０Ｆがクッション穴５ｃ内に進入すると、クッション
プランジャ４０Ｆの軸芯がクッション穴５ｃの軸芯と一
致する状態になる（調芯機能）。これと共に、クッショ
ンプランジャ４０Ｆの内径穴４０ｆに装着されたボール
６０はバネ６１によって小穴４０ｇの開口部を閉鎖して
いる結果（一方向流路機能）、ボトム側チャンバ７ｂと
給排ポート９との連通は、クッション穴５ｃの壁部とク
ッションプランジャ４０Ｆの環状隙間Ａだけとなり、流
路が絞られるから、ボトム側チャンバ７ｂに背圧が生じ
て、クッション作用が発揮される。しかも、クッション
プランジャ４０Ｆがクッション穴５ｃに進入すればする
程、円環状の絞り流路が長くなり、流路抵抗が大きくな
るから、より大きなクッション作用を発揮し、円滑かつ
滑らかにストロークエンドで停止して、停止時の衝撃が
著しく緩和される。

【０１０６】これに対して、最収縮状態からピストンロ
ッド３が伸長する際には、給排ポート９に圧油が供給さ
れ、またボトム側チャンバ７ｂは拡大しようとするか
ら、この差圧によりクッションプランジャ４０Ｆの内径
穴４０ｆ内のボール６０がバネ６１の押付け力に打ち勝
って軸方向に移動して、内径穴４０ｆの底部テーパ面か
ら離間することになる。この結果、クッションプランジ
ャ４０Ｆの軸部４０Ｆｂとクッション穴５ｃの壁部との
間の環状流路に加えて、クッションプランジャ４０Ｆの
小穴４０ｇから内径穴４０ｆを通って小穴４０ｉを流れ
る流路が形成されるから（一方向流路機能）、流路断面
積は収縮方向と比較してかなり大きくなる。従って、ピ
ストンロッド３の伸長動作が円滑に行われ、クッション
プランジャ４０Ｆがクッション穴５ｃから抜け出す際
に、騒音が発生する等のおそれはない。

【０１０７】以上のように、クッションプランジャ４０
Ｆの小穴４０ｇから内径穴４０ｆを通って小穴４０ｉへ
と至る流路は、ピストンロッド３の収縮時にはボール６
０によって閉鎖され、ピストンロッド３の伸長時には開
口される一方向流路となり、これによりピストンロッド
３の収縮時には流路を大きく絞り、伸長時には流路を拡
大させることができる（一方向流路機能）。

【０１０８】また、クッション穴５ｃに対するクッショ
ンプランジャ４０Ｆの調芯性は、一度嵌合した後は、ク
ッションプランジャ４０Ｆがクッション穴５ｃから抜出
す瞬間にバネ６１のバネ力の作用によるクッションプラ
ンジャ４０Ｆのフランジ部４０Ｆａとピストン４のざぐ
り穴４２の壁部との接触面圧によって保持されるため、
その後は調芯性が維持される（調芯維持機能）。

【０１０９】従って、初期的にはクッションプランジャ
４０Ｆはクッション穴５ｃの壁部と摺接するおそれがあ
るが、上記のように調芯性に対する学習機能を有してい
るため、長期的には耐摩耗等の心配はない。

【０１１０】従って、本実施形態によっても、ピストン
締結構造に関して上記１）〜８）の効果が得られ、かつ
クッション装置に関して上記１）〜５）の効果が得られ
ると共に、ボトム側クッション装置に関して図６及び図
７の実施形態と同様、調芯性の維持機能が得られ、更に
小穴４０ｇ，４０ｉ、内径穴４０ｆ及びボール６０とバ
ネ６１による一方向流路機能によりクッションプランジ
ャ４０Ｆのクッション穴５ｃから抜き出し時の性能を向
上できる。

【０１１１】本発明の第９の実施形態を図１０及び図１
１により説明する。本実施形態は、ボールとバネに代え
油圧バランスを利用して逆止弁手段を構成し、一方向流
路機能を持たせたものである。図中、図１及び図９に示
した部材と同等のものには同じ符号を付している。

【０１１２】図１０において、本実施形態のボトム側の
クッション装置はクッションプランジャ６０Ｇを有し、
このクッションプランジャ６０Ｇは、基端側のフランジ
部４０Ｇａと、先端を球面とした軸部４０Ｇｂとを有
し、前述した実施形態と同様、軸部４０Ｇｂはピストン
４の貫通穴４１に径方向の隙間を持って遊嵌状態で挿通
され、フランジ部４０Ｇａはピストンロッド３の端面
（クッションリング挿入部３ａの端面）とざぐり穴４２
との間に径方向及び軸方向の隙間を持って遊嵌状態で配
置されている。

【０１１３】また、クッションプランジャ４０Ｇのフラ
ンジ部４０Ｇａ側の端面には、外周端面部分４０ｊを残
して内径凹所４０ｋが形成され、軸部４０Ｇｂ内には、
球面状の先端に開口し、軸部４０Ｇｂ内を軸方向に伸び
内径凹所４０ｋへと貫通する小穴４０ｍが形成されてい
る。また、クッションプランジャ４０Ｇの外周部には、
ボトム側チャンバ７ｂ内部分からフランジ部４０Ｇａに
かけて長溝４０ｎが形成され、フランジ部４０Ｇａとざ
ぐり穴４２の壁部間の径方向の隙間をボトム側チャンバ
７ｂに連通している。

【０１１４】また、内径凹所４０ｋは、クッションプラ
ンジャ４０Ｇがクッション穴５ｃに突入するとき、フラ
ンジ部４０Ｇａの軸部４０Ｇｂ側の径方向段差面に作用
する軸方向の油圧力Ｆ２より外周端面部分４０ｊに作用
する軸方向の油圧力の方Ｆ１が小さくなるような大きさ
に設定され、クッションプランジャ４０Ｇの上記外周端
面部分４０ｉは、フランジ部４０Ｇａの軸部４０Ｇｂ側
の径方向段差面及び外周端面部分４０ｊが接触するピス
トンロッド３の端面部分と共に逆止弁手段を構成してい
る。

【０１１５】即ち、図１０が、クッションプランジャ４
０Ｇがクッション穴５ｃに突入する状態を示すとする
と、この状態では、図１１に拡大して示すように、フラ
ンジ部４０Ｇａの軸部４０Ｇｂ側の径方向段差面にはク
ッション圧が全面に作用するのに対して、クッションプ
ランジャ４０Ｇの端面とピストンロッド３の端面との内
径凹所４０ｋを除く接触面である外周端面部分４０ｊに
はクッション圧とタンク圧の分布圧力が作用する。今、
両者の圧力分布と受圧面積との積をそれぞれＦ１，Ｆ２
とすると、上記のようにＦ１＞Ｆ２となるように内径凹
所４０ｋの内径寸法が設定されているため、接触端面に
密封性が確保される。このため、クッション室としての
ボトム側チャンバ７ｂから給排ポート９への流路はクッ
ションプランジャ４０ｇとクッション穴５ｃの壁部間の
環状隙間だけとなり、クッション性能が発揮できる。

【０１１６】一方、ピストンロッド３の伸長時には、給
排ポート９から小穴４０ｍを介して内径凹所４０ｋに圧
油が侵入し、ボトム側チャンバ７ｂが低圧になるのと重
なって、上記の圧力分布が逆転し、クッションプランジ
ャ４０Ｇが図示右方に移動する結果、内径凹所４０ｋの
圧油は更に長溝４０ｎを介してボトム側チャンバ７ｂへ
と侵入し、ピストンロッド３の伸長速度を促進する。

【０１１７】従って、本実施形態によれば、図９に示す
第８の実施形態に比較して、クッションプランジャの調
芯保持機能がないものの、それ以外の性能は全て兼ね備
えており、更に油圧バランスを利用して逆止弁機能を持
たせたので部品点数が少なくて済み、生産性が優れ、信
頼性が高いという効果が得られる。

【０１１８】図１２に図１０に示した第９の実施形態の
変形例を示す。第９の実施形態では、フランジ部４０Ｇ
ａとざぐり穴４２の壁部間の径方向の隙間をボトム側チ
ャンバ７ｂに連通する通路として、クッションプランジ
ャ４０Ｇの外周部に長溝４０ｎを形成したが、図１２に
示すように、ピストン４に、フランジ部４０Ｇａとざぐ
り穴４２の壁部間の径方向の隙間をボトム側チャンバ７
ｂに連通小穴４０ｐを形成してもよく、これによっても
小穴４０ｍ及びクッションプランジャ４０Ｇの外周端面
部分４０ｊと協働して一方向流路機能が果たせる。

【０１１９】本発明の第１０の実施形態を図１３により
説明する。本実施形態は、クッションプランジャ４０Ｈ
の軸部４０Ｈｂの外周部に、プランジャ先端側に向けて
幅広となる傾斜溝４０ｑを形成したものであり、それ以
外の構成は、図１、図９等に示した今までの実施形態と
同じである。

【０１２０】図１、図９等に示した実施形態では、クッ
ションプランジャとクッション穴５ｃとの間に形成され
る一定の環状隙間と収縮時のストロークによって変化す
る嵌合長さにより絞り開口面積が決定されるが、これに
加えて傾斜溝４０ｑを形成することで、更に幅広い絞り
開口面積が設定でき、クッション特性を調整できる。特
に、クッション穴５ｃへの突入初期の絞り開口面積の変
化を緩やかにでき、突入初期のクッション性能向上に効
果がある。

【０１２１】本発明の第１１の実施形態を図１４により
説明する。本実施形態は、ボトム側クッション装置にク
ッションリングを用いたものである。図中、図１及び図
９に示した部材と同等のものには同じ符号を付してい
る。

【０１２２】図１４において、本実施形態のボトム側の
クッション装置は、ピストン４Ｉのボトム側端面より突
出し、ピストン本体側に段差面７１を有する軸部７０
と、この軸部７０に遊嵌され、径方向、軸方向に移動可
能なフローティングタイプのクッションリング７２と、
軸部７０の先端に設けられた係止プラグ７３とを有し、
係止プラグ７３は雄ネジ部７３ａとフランジ部７３ｂと
で構成され、雄ネジ部７３ａで軸部７０の先端面に形成
されたネジ穴７０ａにねじ込み固定されている。クッシ
ョンリング７２の先端部にはテーパ状のガイド面７２ａ
が形成され、クッションリング７２の後端部、即ち段差
面７１側の端部には溝７２ｂが形成されている。

【０１２３】クッションリング７２によるクッション作
用は、図１５に示した従来のフローティングタイプのク
ッションリングを用いたクッション装置と同じである。
即ち、油圧シリンダが収縮しストロークエンド近傍でク
ッションリング７２がクッション穴５ｃに突入すると、
クッションリング７２はクッション穴５ｃに倣って進入
すると共に（調芯機能）、ボトム側チャンバ７ｂの圧力
でクッションリング７２の先端面を係止プラグ７３のフ
ランジ部７３ｂに密着させて軸部７０とクッションリン
グ７２間の環状隙間による流路を閉じ（一方向流路機
能）、クッションリング７２とクッション穴５ｃ間の絞
り流路によりストローク速度を減速しストロークエンド
での衝撃を緩和する。また、油圧シリンダがそのストロ
ークエンド位置から伸長するときは、給排ポート９から
の流入圧によりクッションリング７２の後端面が段差面
７１に密着するが、溝７２ｂにより軸部７０とクッショ
ンリング７２間の環状隙間による流路が形成され（一方
向流路機能）、クッション穴５ｃから抜出し良く作動す
る。

【０１２４】従って、本実施形態によっても、ボトム側
のクッション装置に関しクッションプランジャを用いた
上記実施形態と同様の性能が得られる。

【０１２５】また、本実施形態によっても、クッション
リング７２の内径部と軸部７０との間に摩耗、損傷等が
生じたときに、小部品単体で交換が可能となるから、メ
ンテナンス性に優れたものとなる。

【０１２６】なお、図９〜図１４に示した実施形態は、
図１に示した実施形態のクッションプランジャを用いた
ボトム側クッション装置に調芯機能と一方向流路機能を
持たせたものであるが、図２〜図８に示した実施形態と
図９〜図１４に示した実施形態とを適宜組み合わせてボ
トム側クッション装置に調芯機能と一方向流路機能を持
たせてもよい。例えば、図３に示した実施形態のピスト
ン締結構造と図９〜図１３に示した調芯機能と一方向流
路機能を有するプランジャタイプのボトム側クッション
装置を組み合わせても良いし、図１０及び図１１に示し
た油圧バランス構造のクッションプランジャのフランジ
部に図６又は図７に示すような弾性手段を設け、調芯維
持機能を持たせても良い。また、図２〜図８のいずれの
実施形態においても、図１３に示した傾斜溝をクッショ
ンプランジャに設け、同様の効果を得ることができる。
更に、図１４に示したクッションリングタイプのボトム
側クッション装置は図２〜図８のいずれの実施形態にも
採用可能である。

【０１２７】

【発明の効果】本発明によれば、ピストン締結構造に関
して次の効果が得られる。

【０１２８】１）ピストンロッドに雄ネジ部を設ける必
要が無いので、ピストンロッドに高強度材を用いる必要
が無く、熱処理による強度アップも必要無くなるので、
低コストな材料で安価にピストンロッドを作れる。

【０１２９】２）ボルトの材質を強いものにすることは
容易であり、簡単な構造でピストン締結部分の強度を向
上でき、ピストンロッドの寿命を向上できる。

【０１３０】３）ボルトを用いて固定することで、外力
に対する疲労強度も向上する。

【０１３１】４）ボルト以外の部品は不要であり、最少
部品点数で構成できる。

【０１３２】５）従来のピストン挿入部が不要となるた
め、ピストンロッドに余分に段差を付ける必要がなく、
段差部での破損の問題も低減する。

【０１３３】６）ロッド全体の長さはボルトの頭までの
長さであり、油圧シリンダの有効ストロークを長くでき
る。

【０１３４】７）複数本のボルトを用いた場合は、一つ
一つのボルトの締付トルクを小さくでき、組立、分解が
容易である。

【０１３５】８）複数本のボルトを用いた場合は、１本
のボルトの締付トルクは小さいので、従来必要であった
大掛かりな専用の機械を用いなくても人力でボルトを緩
めることができ、サービス性が向上する。

【０１３６】また、本発明によれば、クッション装置の
構造に関して次の効果が得られる。

【０１３７】１）ピストンのボトム側の端面より突出す
るようボトム側クッション装置を設けたので、ピストン
ロッドの先端に複雑な加工をする必要がなくなり、ピス
トンロッドの加工が容易となる。

【０１３８】２）ボトム側クッション装置に調芯機能を
持たせたので、クッション穴への突入時クッション穴に
倣ってスムーズに進入し、クッション穴とのかじりの心
配がない。

【０１３９】３）ボトム側のクッション装置に調芯機能
に加え一方向流路機能も持たせたので、クッション穴か
らの抜け出し性能も良好となる。

【０１４０】４）ボトム側のクッション装置にクッショ
ンプランジャを用いたので、クッションリングのような
内外径面の圧力分布の相違による膨らみの問題が起こら
ず、常に安定したクッション性能が確保できる。

【０１４１】５）ピストンをピストンロッドにボルトで
固定すると同時にクッションプランジャの拡大基端部で
クッションプランジャを保持し、クッションプランジャ
を取り付け、係止したので、ピストンロッドにはクッシ
ョンプランジャの係止に係わる加工は不要又は最少とな
り、ピストンロッドの加工が容易になる。また、ピスト
ンがクッションプランジャの係止要素を兼ねるので、部
品点数を削減できる。更に、クッションプランジャを径
方向に移動可能又は傾動可能に取り付けることにより、
従来のリング状のフローティングタイプのボトム側のク
ッション装置と同様にクッション穴突入時に調芯機能を
果たせる。

【０１４２】６）ピストンに設けた貫通穴とざぐり穴を
クッションプランジャの軸部及びフランジ部に対し隙間
を持つ大きさとし、クッションプランジャを径方向に移
動可能としたので、クッションプランジャはこれをピス
トンをボルトでピストンロッドに固定すると同時に取り
付けられ、かつ径方向に移動可能となる。

【０１４３】７）径方向に移動可能なクッションプラン
ジャの軸方向の移動を弾性的に拘束したので、クッショ
ンプランジャとクッション穴との中心がずれていても、
一度調芯すればその位置が保持されるので、以後、調芯
せずにクッション穴に突入できる。

【０１４４】８）ロッド側クッションプランジャを傾動
可能としたので、クッションプランジャとクッション穴
の軸芯の角度的なズレに対しても調芯機能を果たし、か
つ球面接触であるので偏摩耗が生じない。

【０１４５】９）クッションプランジャを固定タイプと
したので、ピストンとクッションプランジャを一体化す
ることにより部品点数を減らせる。

【０１４６】１０）ボトム側クッション装置にクッショ
ンプランジャを用い、調芯機能と一方向流路機能を合わ
せ持つようにしたので、クッション穴への突入時クッシ
ョン穴に倣ってスムーズに進入すると共に、クッション
穴からの抜け出し性能が良好となると共に、クッション
リングのような内外径面の圧力分布の相違による膨らみ
の問題が起こらず、常に安定したクッション性能が確保
できる。

【０１４７】１１）バネとボールで逆止弁手段を構成し
一方向流路機能を持たせたので、バネがボールを介して
クッションプランジャを押圧することで、クッションプ
ランジャがクッション穴に一度調芯された後は、その調
芯性が維持される。

【０１４８】１２）油圧バランスを利用して逆止弁手段
を構成し一方向流路機能を持たせたので、部品点数が少
なくて済み、生産性が優れ、信頼性が高くなる。

【０１４９】１３）クッションプランジャに傾斜溝を設
けたので、クッション特性を調整でき、特に、クッショ
ン穴への突入初期の絞り開口面積の変化を緩やかにで
き、突入初期のクッション性能が向上する。

【０１５０】１４）ボトム側クッション装置にクッショ
ンリングを用い、調芯機能と一方向流路機能を合わせ持
つようにしたので、クッション穴への突入時クッション
穴に倣ってスムーズに進入すると共に、クッション穴か
らの抜け出し性能が良好となる。

【０１５１】１５）フローティングタイプのクッション
リングを有するロッド側クッション装置を更に設けたの
で、ピストンロッドの伸長時にもストロークエンドでの
衝撃が緩和され、かつ調芯機能及び一方向流路機能が得
られる。

【０１５２】１６）固定タイプのクッションリングを有
するロッド側クッション装置を更に設けたので、ピスト
ンロッドの伸長時にもストロークエンドでの衝撃が緩和
されると共に、ロッド側クッション装置に関しても部品
点数を減らせ、特に上記（９）との組み合わせではロッ
ド側とボトム側の両方のクッション部材がピストンと一
体化するので、最も部品点数が少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による油圧シリンダの
断面図である。

【図２】図１に示したピストン締結部分の正面図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施形態による油圧シリンダの
要部の断面図である。

【図４】本発明の第３の実施形態による油圧シリンダの
要部の断面図である。

【図５】本発明の第４の実施形態による油圧シリンダの
要部の断面図である。

【図６】本発明の第５の実施形態による油圧シリンダの
要部の断面図である。

【図７】本発明の第６の実施形態による油圧シリンダの
要部の断面図である。

【図８】本発明の第７の実施形態による油圧シリンダの
要部の断面図である。

【図９】本発明の第８の実施形態による油圧シリンダの
要部の断面図である。

【図１０】本発明の第９の実施形態による油圧シリンダ
の要部の断面図である。

【図１１】図１０に示した油圧シリンダ要部のXI部分の
拡大図である。

【図１２】図１０に示した実施形態の変形例を示す、同
様な油圧シリンダの要部の断面図である。

【図１３】本発明の第１０の実施形態による油圧シリン
ダに用いるクッションプランジャの外観図であり、
（ａ）は傾斜溝を上方から見た図、（ｂ）は傾斜溝を横
から見た図である。

【図１４】本発明の第１１の実施形態による油圧シリン
ダの要部の断面図である。

【図１５】従来のクッション装置を備えた油圧シリンダ
の要部の断面図である。

【図１６】従来の油圧シリンダのピストン締結構造を示
す断面図である。

【図１７】ピストンロッドの雄ネジ部に作用する応力状
態を示す図である。

【符号の説明】

１油圧シリンダ２シリンダ本体３ピストンロッド４ピストン５チューブ６ロッド側シリンダヘッド７ａ，７ｂチャンバ８，９給排ポート２０ピストンのロッド側の端面２１凹所２２ボルト２３ピストンロッドの端面２４ネジ穴２５ボルト貫通穴３０ロッド側クッションリング４０ボトム側クッションプランジャ４０ａフランジ部４０ｂ軸部４０ｄ球面部４０ｆ内径穴４０ｇ小穴４０ｉ小穴４０ｊ外周端面部分（逆止弁手段）４０ｋ内径凹所４０ｍ小穴４０ｎ長溝４０ｐ小穴４０ｑ傾斜溝４１貫通穴４２ざぐり穴４２ａざぐり穴底部５１皿バネ（弾性手段）５３コイルバネ（弾性手段）５５，５６球面凹部６０ボール（逆止弁手段）６１バネ（逆止弁手段）７０軸部７１段差面７２クッションリング７２ｂ溝７３フランジ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ピストンロッドの先端にピストンを締結
し、このピストンでシリンダ本体内をロッド側のチャン
バとボトム側のチャンバに区分する油圧シリンダにおい
て、前記ピストンロッドの先端の端面にピストンのロッド側
の端面を少なくとも部分的に対面接触させた状態で、ピ
ストンに開けられたボルト貫通穴からピストンロッドに
設けられたネジ穴にボルトを差し込んで締め込み、この
ボルトでピストンをピストンロッドに直接固定すると共
に、前記ピストンのボトム側の端面より突出するようボ
トム側クッション装置を設け、このボトム側クッション
装置を前記ピストンロッドの収縮時、前記シリンダ本体
のボトム側の作動油ポートにつながるクッション穴に突
入させることを特徴とする油圧シリンダ。
【請求項２】請求項１記載の油圧シリンダにおいて、前
記ボトム側クッション装置は、前記クッション穴への突
入時に軸心を一致させる調芯機能を有することを特徴と
する油圧シリンダ。
【請求項３】請求項１記載の油圧シリンダにおいて、前
記ボトム側クッション装置は、前記クッション穴への突
入時に軸心を一致させる調芯機能と、前記クッション穴
に突入するときは前記ボトム側チャンバから前記作動油
ポートへの圧油の流れを阻止し、前記クッション穴から
抜け出るときは前記作動油ポートから前記ボトム側チャ
ンバへの圧油の流れを許す一方向流路機能とを有するこ
とを特徴とする油圧シリンダ。
【請求項４】請求項１記載の油圧シリンダにおいて、前
記ボトム側クッション装置は、前記ピストンのボトム側
の端面より突出し、前記ピストンロッドの収縮時に前記
クッション穴に突入するクッションプランジャを有する
ことを特徴とする油圧シリンダ。
【請求項５】請求項４記載の油圧シリンダにおいて、前
記クッションプランジャは、前記ピストンロッドの端面
と前記ピストンのロッド側の端面との間に位置する拡大
基端部と、前記ピストンを貫通し前記ピストンのボトム
側の端面より突出する軸部とを有し、前記ピストンを前
記ボルトで前記ピストンロッドに固定すると同時に前記
クッションプランジャの拡大基端部で前記クッションプ
ランジャを保持しかつ前記クッションプランジャを径方
向に移動可能又は傾動可能に取り付け、このクッション
プランジャの径方向の移動又は傾動により前記クッショ
ン穴への突入時に軸心を一致させる調芯機能を持たせた
ことを特徴とする油圧シリンダ。
【請求項６】請求項５記載の油圧シリンダにおいて、前
記クッションプランジャの拡大基端部は、前記クッショ
ンプランジャの基端に設けたフランジ部であり、前記ピ
ストンの中央に前記クッションプランジャの軸部が通る
貫通穴と前記フランジ部を受けるざぐり穴を設け、前記
フランジ部を前記ざぐり穴内で前記ピストンロッドの端
面とざぐり穴の壁部との間に位置させると共に、前記貫
通穴及びざぐり穴を前記クッションプランジャの軸部及
びフランジ部に対し隙間を持つ大きさとし、前記クッシ
ョンプランジャを径方向に移動可能としたことを特徴と
する油圧シリンダ。
【請求項７】請求項６記載の油圧シリンダにおいて、前
記クッションプランジャの基端のフランジ部と前記ピス
トンロッドの端面又は前記ピストンのロッド側の端面と
の間に弾性手段を挿入し、前記クッションプランジャの
軸方向の移動を弾性的に拘束したことを特徴とする油圧
シリンダ。
【請求項８】請求項５記載の油圧シリンダにおいて、前
記クッションプランジャの拡大基端部は、前記クッショ
ンプランジャの基端に設けた球面部であり、この球面部
を前記ピストンロッドの端面と前記ピストンのロッド側
の端面との間で球面接触するよう保持すると共に、前記
ピストンの中央に前記クッションプランジャの軸部が通
る貫通穴を設け、この貫通穴を前記クッションプランジ
ャの軸部に対し隙間を持つ大きさとし、前記クッション
プランジャを傾動可能にしたことを特徴とする油圧シリ
ンダ。
【請求項９】請求項４記載の油圧シリンダにおいて、前
記クッションプランジャは前記ピストンと一体化された
固定タイプであることを特徴とする油圧シリンダ。
【請求項１０】請求項５記載の油圧シリンダにおいて、
前記クッションプランジャは、前記軸部の先端に開口し
かつ前記軸部内に軸方向に形成された第１通路と、この
第１通路を前記ボトム側チャンバに連通可能な第２通路
と、前記第１通路と第２通路との間に設けられた逆止弁
手段とを有し、これらの第１、第２通路及び逆止弁手段
により前記クッションプランジャが前記クッション穴に
突入するときは前記ボトム側チャンバから前記作動油ポ
ートへの圧油の流れを阻止し、前記クッションプランジ
ャが前記クッション穴から抜け出るときは前記作動油ポ
ートから前記ボトム側チャンバへの圧油の流れを許す一
方向流路機能を持たせたことを特徴とする油圧シリン
ダ。
【請求項１１】請求項１０記載の油圧シリンダにおい
て、前記第２通路は、前記クッションプランジャの前記
拡大基端部側の端面に形成され、前記第１通路が開口す
る内径穴と、この内径穴を前記ボトム側チャンバに連通
する径方向の小穴とを有し、前記逆止弁手段は、前記内
径穴内に配置され、前記第１通路の開口を開閉可能なボ
ールと、前記内径穴内に配置され、前記ボールを前記第
１通路の開口を閉じる方向に押圧するバネとを有するこ
とを特徴とする油圧シリンダ。
【請求項１２】請求項１０記載の油圧シリンダにおい
て、前記クッションプランジャの拡大基端部は、前記ク
ッションプランジャの基端に設けられたフランジ部であ
り、前記ピストンは、このピストンの前記ピストンロッ
ド側の端面の中央部に、前記クッションプランジャの軸
部が径方向の隙間を持って挿通される貫通穴と、前記フ
ランジ部を前記ピストンロッドの端面との間に径方向及
び軸方向の隙間を持って受けるざぐり穴とを有し、前記
第２通路は、前記クッションプランジャの前記ピストン
側端面に外周端面部分を残して形成され前記第１通路が
開口する内径凹所と、前記フランジ部と前記ざぐり穴の
壁部との間の径方向の隙間を前記ボトム側チャンバに連
通する連絡通路とを有し、前記逆止弁手段は、前記フラ
ンジ部の前記軸部側の径方向段差面及び前記クッション
プランジャの前記ピストン側端面の外周端面部分と、こ
の外周端面部分が接触する前記ピストンロッドのピスト
ン側端面部分とを含み、前記内径凹所は、前記クッショ
ンプランジャが前記クッション穴に突入するとき、前記
径方向段差面に作用する軸方向の油圧力より前記外周端
面部分に作用する軸方向の油圧力の方が小さくなるよう
な大きさに設定されていることを特徴とする油圧シリン
ダ。
【請求項１３】請求項４〜１２のいずれか１項記載の油
圧シリンダにおいて、前記クッションプランジャの外周
部にプランジャ先端に向けて幅広となる傾斜溝を形成し
たことを特徴とする油圧シリンダ。
【請求項１４】請求項１記載の油圧シリンダにおいて、
前記ボトム側クッション装置は、前記ピストンのボトム
側端面より突出した軸部と、この軸部に遊嵌され、径方
向、軸方向に移動可能なフローティングタイプのクッシ
ョンリングと、前記軸部の先端に設けられた係止プラグ
とを有し、前記クッションリングにより、前記クッショ
ン穴への突入時に軸心を一致させる調芯機能と、前記ク
ッション穴に突入するときは前記ボトム側チャンバから
前記作動油ポートへの圧油の流れを阻止し、前記クッシ
ョン穴から抜け出るときは前記作動油ポートから前記ボ
トム側チャンバへの圧油の流れを許す一方向流路機能と
持たせたことを特徴とする油圧シリンダ。
【請求項１５】請求項１〜１４のいずれか１項記載の油
圧シリンダにおいて、前記ピストンロッドのピストンに
隣接した部分に遊嵌され、径方向、軸方向に移動可能な
フローティングタイプのクッションリングを有し、この
クッションリングが前記シリンダ本体のロッド側の作動
油ポートに連絡するクッション穴に突入することで前記
ピストンロッドの伸長時のストロークエンドでの衝撃を
緩和するロッド側クッション装置を更に設けたことを特
徴とする油圧シリンダ。
【請求項１６】請求項１〜１４のいずれか１項記載の油
圧シリンダにおいて、前記ピストンと一体化された固定
タイプのクッションリングを有し、このクッションリン
グが前記シリンダ本体のロッド側の作動油ポートに連絡
するクッション穴に突入することで前記ピストンロッド
の伸長時のストロークエンドでの衝撃を緩和するロッド
側クッション装置を更に設けたことを特徴とする油圧シ
リンダ。