JP2002161905A - 流体機器のクッション機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】配管作業を円滑に遂行することができ、しか
も、カバー部材に対するバルブ本体の緩み止め機能を確
実に発揮させることが可能な流体機器のクッション機構
を提供することにある。 【解決手段】ねじ孔４０に螺入され、通路４８を流通す
る圧油の流量を調整するニードル弁４４と、前記ねじ孔
４０に連通する孔部５４の内壁面との摩擦係数を増大さ
せることにより、前記ニードル弁４４の緩み止め機能を
営む第１リング体５０と、圧油がねじ部４２側に進入す
ることを阻止することにより、前記ニードル弁４４の緩
み止め機能を営む第２リング体５２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、流体圧シ
リンダに適用され、ピストンがストローク終端に近接す
るにしたがって流体圧の絞り作用下に前記ピストンの変
位速度を減速させてストローク終端で静止させることが
可能な流体機器のクッション機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、油圧シリンダにおい
て、ピストンがストローク終端に近接するにしたがっ
て、その圧油の絞り作用によってピストンの変位速度を
減速させ、前記ピストンを円滑にストローク終端で停止
させるクッションバルブが設けられている（例えば、実
開平２−１２５０８号公報、実開平１−１７１９０４号
公報参照）。

【０００３】この従来技術に係るクッションバルブ１
は、図６および図７に示されるように、シリンダ室２か
ら排出される圧油の排出通路３をニードル弁４（他にチ
ェック弁またはポペット弁を配設する場合もある）によ
って調整することにより、排出通路３から排出される圧
油の絞り作用によってピストンに対して緩衝作用を及ぼ
すものである。なお、前記ニードル弁４には、シールリ
ング５が装着されている。

【０００４】また、前記クッションバルブ１は、通常、
ロッドカバー６の圧油給排ポート７に近接する部分に形
成されたねじ孔に対してハウジング８を螺入し、ロッド
カバー６から外部に向かって突出する前記ニードル弁４
のねじ部４ａを六角ナット等のロックリング９によって
固定する方法が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術に係るクッションバルブ１では、油圧シリンダに
よって大きな駆動力を発生させた場合、その駆動力が圧
油を介してクッションバルブ１に付与され、ロッドカバ
ー６に対してニードル弁４を固定するロックリング９が
緩むおそれがある。

【０００６】また、クッションバルブ１の一部がロッド
カバー６から突出して設けられているため、前記クッシ
ョンバルブ１に近接して設けられた圧油給排ポート７に
対して管継手を介してチューブ等の管体を接続するとき
に、前記クッションバルブ１の一部が邪魔となり、配管
作業を円滑に遂行することができないという不具合があ
る。

【０００７】本発明は、前記の不具合を考慮してなされ
たものであり、配管作業を円滑に遂行することができ、
しかも、カバー部材に対するバルブ本体の緩み止め機能
を確実に発揮させることが可能な流体機器のクッション
機構を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、流体通路を流通する流体の流量を絞る
ことにより、クッション機能を発揮する流体機器のクッ
ション機構において、前記流体機器に形成されたねじ孔
に螺入され、流体通路を流通する流体の流量を調整する
絞り弁と、前記絞り弁の大気側に装着されたシールリン
グからなり、前記ねじ孔に連通する孔部の内壁面との摩
擦係数を増大させることにより、前記絞り弁の緩み止め
機能を営む第１リング体と、前記絞り弁の流体通路側に
装着されたシールリングからなり、流体がねじ部側に進
入することを阻止するとともに、前記第１リング体に付
与される圧力流体の圧力を緩和することにより、前記絞
り弁の緩み止め機能を営む第２リング体と、を備えるこ
とを特徴とする。

【０００９】この場合、前記絞り弁は、ニードル弁から
なり、その大気側の一端部を、流体機器の側面と略面一
に形成するとよい。また、前記流体機器は油圧シリンダ
からなり、前記ニードル弁をシリンダチューブの端部を
閉塞するカバー部材に設けるとよい。

【００１０】本発明によれば、ねじ孔に連通する孔部の
内壁面との摩擦係数を増大させる第１リング体と、流体
がねじ部側に進入することを阻止する第２リング体との
共働作用下に絞り弁の緩み止め機能が営まれる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る流体機器のクッショ
ン機構について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を
参照しながら以下詳細に説明する。

【００１２】図１および図２において、参照数字１０
は、本発明の実施の形態に係る流体機器のクッション機
構が適用された油圧シリンダを示す。

【００１３】この油圧シリンダ１０は、中空の筒状に形
成されたシリンダチューブ１２と、前記シリンダチュー
ブ１２の端部にそれぞれ連結されてシリンダチューブ１
２内に閉塞されたシリンダ室１４を形成するロッドカバ
ー１６およびヘッドカバー（図示せず）とを含む。な
お、前記ロッドカバー１６およびヘッドカバーは、カバ
ー部材として機能するものである。

【００１４】さらに、前記油圧シリンダ１０は、前記シ
リンダ室１４に供給される圧油の押圧力によって該シリ
ンダ室１４に沿って摺動変位するピストン１８と、一端
部が前記ピストン１８に係着され他端部が外部に露呈す
るピストンロッド２０と、前記ピストン１８に隣接する
ピストンロッド２０の一部を囲繞するクッションリング
２２と、前記ロッドカバー１６および図示しないヘッド
カバーにそれぞれ設けられ、ピストン１８がストローク
終端に近接するにしたがってその変位速度を減速させ、
ストローク終端におけるピストン１８の衝撃を緩和する
るクッション機構２４とを備える。

【００１５】なお、ロッドカバー１６および図示しない
ヘッドカバーに配設されたクッション機構２４は、それ
ぞれ同一構成要素からなるため、ロッドカバー１６に設
けられたクッション機構２４について以下詳細に説明
し、ヘッドカバーに設けられたクッション機構の説明を
省略する。

【００１６】図２に示されるように、前記ピストン１８
には、図示しないセンサによってその磁界を検知するこ
とにより該ピストン１８の位置を検知するマグネットリ
ング２６と、一方のシリンダ室１４ａと他方のシリンダ
室１４ｂとの連通を遮断するピストンパッキン２８とが
装着されている。

【００１７】前記ロッドカバー１６の上面部１６ａに
は、図示しない管継手を介してチューブ等の管体が接続
され、シリンダ室１４ｂに対して圧油を供給しまたはシ
リンダ室１４ｂから圧油が排出される圧油給排ポート３
０が設けられる。

【００１８】また、前記ロッドカバー１６の内壁面に
は、環状溝を介してピストンロッド２０を囲繞するよう
に所定間隔離間して装着された第１ロッドパッキン３２
ａおよび第２ロッドパッキン３２ｂと、ピストンロッド
２０を囲繞するブッシュ３４とが設けられる。さらに、
ロッドカバー１６の内壁面とピストンロッド２０の外周
面との間には、所定のクリアランスによって圧油給排ポ
ート３０とシリンダ室１４ｂとを連通させる連通孔３６
が形成されている。

【００１９】シリンダチューブ１２とロッドカバー１６
との連結部位には環状溝を介してシールリング３８が装
着され、前記シールリング３８によってシリンダ室１４
ｂの液密性が保持される。

【００２０】クッション機構２４は、図３に示されるよ
うに、ロッドカバー１６に形成されたねじ孔４０に嵌合
され、前記ねじ孔４０に対するねじ部４２のねじ込み量
の増減作用下に、軸線方向に沿って変位自在なニードル
弁（絞り弁）４４を有し、前記ニードル弁４４の一端部
は、外部に突出することがなく、ロッドカバー１６の上
面部１６ａと略面一に形成される。また、前記ニードル
弁４４の他端部にはその先端側に向かって徐々に縮径す
るテーパ部４６が形成され、前記テーパ部４６は、シリ
ンダ室１４ｂと圧油給排ポート３０とを連通させる通路
４８との離間間隔（クリアランス）によって前記通路４
８を流通する圧油の流量を所定の流量に絞る絞り機能を
有する。

【００２１】前記ニードル弁４４には、ねじ孔４０に嵌
合する雄ねじからなるねじ部４２が設けられ、前記ねじ
部４２の上部側には、シール機能を有するとともにねじ
孔４０に螺合するねじ部４２の緩み止めの機能を営む第
１リング体５０が装着され、一方、前記ねじ部４２の下
部側には、高圧からなる圧油をシールするとともにねじ
部４２への圧油の流入を阻止する機能を営む第２リング
体５２が装着される。

【００２２】換言すると、圧油の通路４８側に配設され
た第２リング体５２は、ニードル弁４４の環状溝に装着
されて圧油をシールすることにより、通路４８を流通す
る圧油がねじ部４２側に流入することを阻止する機能を
営むとともに、ニードル弁４４のねじ部４２に対する摩
擦係数を増大させ、しかも、第１リング体５０に付与さ
れる圧油による圧力を緩和することにより、ニードル弁
４４の緩み止め機能を有する。

【００２３】また、大気側に配設された第１リング体５
０は、ねじ孔４０に連通する拡径する孔部５４の内壁面
との間の摺動抵抗を増大させることにより、ニードル弁
４４の緩み止め機能を発揮する。

【００２４】なお、前記第１リング体５０および第２リ
ング体５２は、例えば、ＮＢＲ等のゴム製材料からなる
Ｏリングによってそれぞれ形成されるが、これに限定さ
れるものではなく、樹脂製材料によって形成してもよ
い。

【００２５】本発明の実施の形態に係る流体機器のクッ
ション機構が適用された油圧シリンダ１０は、基本的に
は以上のように構成されるものであり、次にその動作並
びに作用効果について説明する。

【００２６】図示しないヘッドカバーに形成された圧油
給排ポートから圧油が一方のシリンダ室１４ａに供給さ
れ、前記圧油の押圧作用下にピストン１８がロッドカバ
ー１６側に向かって変位する。この場合、他方のシリン
ダ室１４ｂ内に残存する圧油は、ロッドカバー１６の内
壁面とピストンロッド２０の外周面との間に形成された
所定のクリアランスからなる連通孔３６に沿って流通
し、ロッドカバー１６の圧油給排ポート３０から排出さ
れて図示しないリザーバタンクに貯留される。その際、
クッション機構２４による緩衝作用は、まだ営まれてい
ない。

【００２７】前記ピストン１８がロッドカバー１６側に
向かって変位し、クッションリング２２がロッドカバー
１６の内壁面内に挿入されることにより連通孔３６が閉
塞され、他方のシリンダ室１４ｂとロッドカバー１６の
圧油給排ポート３０との連通が遮断される（図４参
照）。従って、他方のシリンダ室１４ｂ内に残存する圧
油は、ロッドカバー１６の内壁面とピストンロッド２０
の外周面との間に形成された連通孔３６に沿って排出さ
れることが阻止され、ロッドカバー１６に形成された通
路４８に沿ってクッション機構２４に導入される。

【００２８】クッション機構２４では、ニードル弁４４
のテーパ面４６と通路４８との離間間隔（クリアラン
ス）によって該通路４８を流通する圧油の流量が絞られ
るため、その絞り作用下にピストン１８の変位速度が減
速され、ピストン１８がストローク終端位置に到達する
ときに発生する衝撃が緩和される。

【００２９】クッション機構２４による緩衝作用下にピ
ストン１８がストローク終端位置に到達した後、図示し
ない切換弁の切換作用下にリザーバタンク（図示せず）
に貯留された圧油をロッドカバー１６の圧油給排ポート
３０を通じてシリンダ室１４ｂに供給することにより、
ピストン１８を前記とは反対方向に変位させることがで
きる。その際、ピストン１８がストローク終端位置に接
近するにしたがって、ヘッドカバーに設けられた図示し
ないクッション機構によって前記と同様に緩衝作用が営
まれる。

【００３０】本実施の形態では、ねじ孔４０に連通する
拡径する孔部５４の内壁面との間の摺動抵抗を増大させ
ることにより、ニードル弁４４の緩み止め機能を発揮す
る第１リング体５０と、ニードル弁４４の環状溝に装着
されて圧油をシールすることにより通路４８を流通する
圧油がねじ部４２側に流入することを阻止するととも
に、ニードル弁４４のねじ部４２に対する摩擦係数を増
大させ、しかも前記第１リング体５０に付与される圧油
の圧力を緩和することにより、ニードル弁４４の緩み止
め機能を有する第２リング体５２とをそれぞれ設け、前
記第１リング体５０と第２リング体５２との共働作用下
にニードル弁４４の緩み止め機能を発揮させることがで
きる。

【００３１】例えば、図５に示されるように、ねじ部４
２の上部側にのみリング体５０を配設した比較例に係る
クッション機構６０では、ロッドカバー１６の通路４８
を流通する圧油がねじ部４２に進入するために、ねじ孔
４０に螺入されたニードル弁４４が緩むおそれがある
が、本実施の形態では、第２リング体５２によってねじ
部４２に圧油が進入することが阻止されるために、ニー
ドル弁４４の緩み止めを確実に行うことができる。

【００３２】従って、本実施の形態では、従来技術のよ
うな六角ナット等のロックリング９が不要となり、ロッ
クリング９を締め付ける作業をなくすことにより、油圧
シリンダ１０の設置時における作業工数を削減すること
ができる。

【００３３】また、本実施の形態では、ロッドカバー１
６またはヘッドカバーの狭小な上面部１６ａに圧油給排
ポート３０とクッション機構２４とを併設することによ
り、油圧シリンダ１０全体の小型化を図ることができ
る。

【００３４】さらに、本実施の形態では、クッション機
構２４を構成するニードル弁４４の一端部がロッドカバ
ー１６およびヘッドカバーの上面部１６ａから外部に向
かって突出することないため、圧油給排ポート３０に対
する配管作業を簡便に行うことができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００３６】すなわち、ねじ孔に連通する孔部の内壁面
との摩擦係数を増大させる第１リング体と、流体がねじ
部側に進入することを阻止する第２リング体との共働作
用下に絞り弁の緩み止め機能が発揮されることにより、
従来技術のようなロックリングが不要となり、ロックリ
ングの締付作業をなくすことにより、流体機器の設置時
における作業工数を削減することができる。

【００３７】また、絞り弁の大気側の一端部が流体機器
の側面部から外部に向かって突出することがないため、
流体機器に対する配管作業を簡便に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る流体機器のクッショ
ン機構が適用された油圧シリンダの縦断面図である。

【図２】図２のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。

【図３】図２の部分拡大縦断面図である。

【図４】クッション機構の動作を示す動作説明図であ
る。

【図５】比較例に係るクッション機構の一部省略縦断面
図である。

【図６】従来技術に係るクッションバルブの縦断面図で
ある。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１０…油圧シリンダ １２…シリンダ
チューブ １４、１４ａ、１４ｂ…シリンダ室 １６…ロッドカ
バー １８…ピストン ２０…ピストン
ロッド ２２…クッションリング ２４…クッショ
ン機構 ３０…圧油給排ポート ３６…連通孔 ４０…ねじ孔 ４２…ねじ部 ４４…ニードル弁 ４６…テーパ部 ４８…通路 ５０、５２…リ
ング体 ５４…孔部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体通路を流通する流体の流量を絞ること
   により、クッション機能を発揮する流体機器のクッショ
   ン機構において、 前記流体機器に形成されたねじ孔に螺入され、流体通路
   を流通する流体の流量を調整する絞り弁と、 前記絞り弁の大気側に装着されたシールリングからな
   り、前記ねじ孔に連通する孔部の内壁面との摩擦係数を
   増大させることにより、前記絞り弁の緩み止め機能を営
   む第１リング体と、 前記絞り弁の流体通路側に装着されたシールリングから
   なり、流体がねじ部側に進入することを阻止するととも
   に、前記第１リング体に付与される圧力流体の圧力を緩
   和することにより、前記絞り弁の緩み止め機能を営む第
   ２リング体と、 を備えることを特徴とする流体機器のクッション機構。
2. 【請求項２】請求項１記載の機構において、 前記絞り弁の大気側の一端部は、流体機器の側面と略面
   一に形成されることを特徴とする流体機器のクッション
   機構。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の機構において、 前記流体機器は油圧シリンダからなり、前記絞り弁はシ
   リンダチューブの端部を閉塞するカバー部材に設けられ
   ることを特徴とする流体機器のクッション機構。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の機
   構において、 前記絞り弁は、ニードル弁からなることを特徴とする流
   体機器のクッション機構。