JP2005076709A - ピストン部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピストンがシリンダ体の内周を齧らないようにする。
【解決手段】 シリンダ体１内に摺動可能に収装のピストン３をシリンダ体１内に出没可能に挿通のロッド体２の先端部２ａに保持してなるピストン部構造において、ピストン３がロッド体２の先端部２ａとの間に適宜の隙間Ｓを有する筒状に形成されながら内周とこの内周に対向するロッド体２の先端部２ａの外周との間に周方向に適宜の間隔で配置された複数の硬球４を保持してなる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ラム型シリンダと称される油圧シリンダにおけるピストン部構造の改良に関する。

ラム型シリンダと称される油圧シリンダは、シリンダ体内に作動油が供給されるときに、シリンダ体内に出没可能に挿通されているロッド体をシリンダ体内から突出させる一方で、シリンダ体内の作動油が外部に排出されてロッド体がシリンダ体内に大きく没入する最収縮時には、たとえば、クッション構造によるクッション効果でピストンがシリンダ体のボトム部に衝突する底突きを阻止するとしている。

このとき、特許文献１に開示されているところでは、ピストンがロッド体の先端部に螺着などの固定的な手段で保持されるとし、しかも、このピストンがクッション構造を構成する部品とされている。

それゆえ、この特許文献１に開示されている油圧シリンダにおけるピストン部構造にあっては、いたずらに部品点数を多くすることなく、油圧シリンダの伸縮を可能にすると共に、所定のクッション効果の発揮を可能にすることになる。

ちなみに、上記の特許文献１に開示のピストン部構造にあっては、ロッド体がシリンダ体内から大きいストロークで突出する伸び切り作動時に、ピストンがシリンダ体の開口端を封止してロッド体を貫通させる軸封部材に当接されて係止され、ロッド体のシリンダ体内からの抜け出しを阻止する。
実公平５−４２２４５号公報（実用新案登録請求の範囲，従来の技術の欄第１７行から同第２２行，第２図，第５図）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の油圧シリンダにあっては、ピストンがロッド体の先端部に固着されているから、このピストンがシリンダ体の内周との間で齧り現象を発現させる危惧がある。

すなわち、上記の油圧シリンダにあっては、特に、ピストンがクッション構造を構成することからすれば、このピストンがロッド体の先端部に固着されていることが必須になる。

そこで、上記の油圧シリンダにあっては、ピストンがロッド体の先端部に固着され、したがって、ロッド体が負荷による撓みなどを生じると、シリンダ体に対して軸芯線を傾斜させた状態で出没することになり、ピストンがシリンダ体の内周を齧る危惧があり、しかも、このときには、クッション効果が設定通りに発揮されなくなる危惧もある。

この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、ロッド体がシリンダ体に対して軸芯線を傾斜させた状態で出没するとしても、ピストンがシリンダ体の内周を齧る危惧がなく、また、設定通りのクッション効果の発揮を可能にして、その汎用性の向上を期待するのに最適となるピストン部構造を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明によるピストン部構造の構成を、請求項１では、シリンダ体内に摺動可能に収装のピストンをシリンダ体内に出没可能に挿通のロッド体の先端部に保持してなるピストン部構造において、ピストンがロッド体の先端部との間に適宜の隙間を有する筒状に形成されながら内周とこの内周に対向するロッド体の先端部の外周との間に周方向に適宜の間隔で配置された複数の硬球を保持してなるとする。

そして、請求項２では、ピストンの内周、あるいは、ロッド体における先端部の外周のいずれか一方に硬球の収装を許容する凹部を形成する一方で、この凹部を有する側に対向する側となるロッド体における先端部の外周、あるいは、ピストンの内周に硬球の収装を許容する凹溝あるいは凹部が形成されてなるとする。

また、請求項３では、ピストンに肉厚を貫通して硬球の通過を許容する孔を形成すると共に、この孔を封止栓で、あるいは、ピストンの外周に介装されるピストンリングで閉塞してなるとする。

ちなみに、クッション効果を得るについては、シリンダ体内における内底部の軸芯部にボトム部から油孔桿が起立すると共に、ロッド体における先端部の軸芯部に形成された中空部にクッションパイプが保持されてなり、ロッド体がシリンダ体内に大きいストロークで没入するときに、クッションパイプ内に油孔桿が嵌入してクッション効果が得られるとするクッション構造を設けるのが好ましい。

それゆえ、請求項１の発明にあっては、ピストンがロッド体の先端部に言わば球面軸受構造下に保持されることになるから、ピストンは、シリンダ体の内周に副う状態に維持され、したがって、ロッド体が軸線をシリンダ体の軸線に対して傾斜させた状態でシリンダ体に対して出没を繰り返しても、ピストンがシリンダ体の内周を齧る危惧がない。

このとき、ピストンは、クッション構造を構成しないから、ピストンがロッド体に対していわゆる揺動することになっても問題にならず、また、ピストンは、ロッド体の先端部に保持されている状態で、ロッド体の軸線方向の動きが規制されているから、油圧シリンダの伸び切り作動時にピストンがシリンダ体の開口端を封止する軸封部材に当接されて係止され、したがって、伸び切りストッパとして機能し、ロッド体のシリンダ体内からの抜け出しを阻止する。

そして、ピストンとロッド体の先端部との間に配在される硬球は、適宜の間隔を有して配在されるから、縦断面視上、硬球で言わば上下に分断されている状態になる隙間、すなわち、ピストンとロッド体の先端部との間の隙間が作動油の流路として確保される。

そして、請求項２の発明にあっては、硬球が凹部に収装されるから、硬球が所定位置からいわゆる脱落する不具合の招来を回避でき、また、硬球間の間隔が維持されて作動油の流路に偏りをなくせ、また、独立した凹部を形成することに比較して凹溝の形成が容易になる。

また、請求項３の発明にあっては、封止栓を利用する場合には、ピストンをロッド体の先端部に固定的に連結することが可能になると共に、硬球のいわゆる逃げを阻止でき、封止栓を利用せずしてピストンリングで直接封止する場合には、いわゆる部品点数の削減が可能になる。

ちなみに、ピストンと分離した態様にクッション構造を設けるとき、ピストンの動きに関係なくして、所定のクッション効果によってピストンがシリンダ体のボトム部に衝突する衝撃を緩和できる。

その結果、この発明によれば、ピストンがシリンダ体の内周を齧る危惧がなくして、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるピストン部構造は、図１に示すように、ラム型シリンダと称される油圧シリンダに具現化されており、このとき、油圧シリンダは、シリンダ体１内に出没可能に挿通されるロッド体２の先端部２ａに保持されたピストン３でシリンダ体１内にロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２を画成している。

そして、ピストン側室Ｒ２に外部に配置の油圧給排源Ｐからの作動油が供給されるときに、このピストン側室Ｒ２が拡大し、ロッド体２をシリンダ体１内から突出させるとしている。

ちなみに、ピストン側室Ｒ２への作動油の供給でロッド体２が大きいストロークでシリンダ体１内から突出するこの油圧シリンダの伸び切り作動時には、図示しないが、ピストン３がシリンダ体１の開口端を封止してロッド体２を貫通させる軸封部材に当接されて係止され、ロッド体２のシリンダ体１内からの抜け出しが阻止される。

なお、ピストン３の外周には、シリンダ体１の内周に摺接するピストンリング３ａが介装されていて、シリンダ体１とピストン３との間に於ける接触齧りを回避している。

一方、この発明によるピストン部構造にあっては、図２にも示すように、ピストン３が筒状に形成されていて、その取り付け位置たるロッド体２の先端部２ａに対して筒状の隙間Ｓを有して保持されるとしている。

すなわち、ピストン３は、ロッド体２の先端部２ａとの間に適宜の隙間Ｓを有する筒状に形成されながら内周に周方向に適宜の間隔で形成された凹部３ｂ（図２参照）を有すると共に、ロッド体２の先端部２ａが外周に周方向に上記のピストン３側の凹部３ａの対向するように形成された凹部２ｂ（図２参照）を有している。

このとき、ピストン３側の凹部３ｂとロッド体２側の凹部２ｂは、複数となるのはもちろんだが、同数となるように設定されていて、対向する凹部３ｂ，２ｂにそれぞれ硬球４が収装されている。

ちなみに、この硬球４は、たとえば、スチールボールからなり、所定の機械的強度を有して、ピストン３とロッド体２の先端部２ａとの間における相対回転を恒久的に保障するとしている。

ところで、硬球４が言わばベアリングとして機能するようにするについて、図示するところでは、ピストン３の内周およびロッド体２における先端部２ａの外周にそれぞれ凹部３ｂ，２ｂを形成するとしたが、これに代えて、いずれか一方を凹溝にするとしても良いと言い得る。

すなわち、図示しないが、たとえば、ピストン３の内周に凹部３ｂを形成する一方で、ロッド体２における先端部２ａの外周に凹溝が形成されてなるとするもので、この場合には、ロッド体２における先端部２ａの外周にも独立した凹部２ｂを形成することに比較して、言わば一条の凹溝を形成することになるから、加工作業の上で有利になる。

それゆえ、図示する油圧シリンダにあって、ピストン３は、ロッド体２の先端部２ａに言わば球面軸受構造下に保持されるから、常にシリンダ体１の内周に副う状態に維持され、したがって、ロッド体２がシリンダ体１に対して傾斜した状態で出没を繰り返すことになっても、ピストン３がシリンダ体１の内周を齧る危惧がないことになる。

のみならず、図示するところにあって、ピストン３は、後述するクッション構造を構成しないから、ピストン３がロッド体２に対していわゆる揺動しても問題にならず、また、ピストン３は、ロッド体２の先端部２ａに保持されている状態で、ロッド体２の軸線方向の動きが規制されているから、図示しないが、油圧シリンダの伸び切り作動時にピストン３がシリンダ体１の開口端を封止する軸封部材に当接されて係止され、したがって、伸び切りストッパとして機能し、ロッド体２のシリンダ体１内からの抜け出しを効果的に阻止することになる。

そして、ピストン３とロッド体２の先端部２ａとの間に配在される硬球４は、適宜の間隔を有して配在されるから、図１の縦断面視上、硬球４で言わば上下に分断されている状態になる隙間Ｓ、すなわち、ピストン３とロッド体２の先端部２ａとの間の隙間Ｓが作動油の流路として確保されることになる。

このことからすれば、図示する油圧シリンダは、単動型の油圧シリンダとされているが、これに代えて、図示しないが、たとえば、フォークリフトで受圧面積が異なる油圧シリンダを複数本利用することがあるが、この比較すれば受圧面積が大きくなるマスターシリンダに作動油を供給するサブシリンダ、すなわち、比較すれば、受圧面積が小さくなり、作動油の通り抜けを許容する油圧シリンダに図示する油圧シリンダを利用するとき、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２との間における作動油の流通性を保障し易くなる点で有利になると言い得る。

ところで、上記の硬球４をピストン３とロッド体２の先端部２ａとの間に、すなわち、両者に形成されている凹部３ｂ，３ｂ内に収装するについては、任意の方策が選択されて良いが、この凹部３ｂ，３ｂ内に収装された硬球４がそこから脱落しないようにするためには、たとえば、図２に示すように、封止栓５がピストン３の肉厚を貫通して硬球４の通過を許容する孔３ｃ（図１参照）に圧入されるとしても良く、この場合には、ピストン３がロッド体２の先端部２ａに対して自由に回動することを阻止し得ることになる点で有利となる。

また、上記したところに代えて、封止栓５を利用せず、ピストンリング３ａをピストン３の外周に介装して孔３ｃを閉塞することで、硬球４の所定位置からの抜け出しを阻止するとしても良く、この場合には、いわゆる部品点数の削減が可能になる点で有利となる。

ちなみに、図示する油圧シリンダにあっては、クッション構造が設けられており、このクッション構造は、図示するところでは、シリンダ体１内における内底部の軸芯部にボトム部１ａから油孔桿１ｂが起立すると共に、ロッド体２における先端部２ａの軸芯部に形成された中空部（符示せず）にクッションパイプ６がスナップリング６aの介在下に保持されてなり、ロッド体２がシリンダ体１内に大きいストロークで没入するときに、クッションパイプ６内に油孔桿１ｂが嵌入することで、所定のクッション効果が得られるとしている。

それゆえ、図示する実施形態にあっては、ピストン３と分離した態様にクッション構造が設けられるから、ピストン３の動きに関係なくして、所定のクッション効果が得られ、ピストン３がシリンダ体１のボトム部１ａに衝突する底突きを回避できることになる。

この発明によるピストン部構造を具現化した油圧シリンダを示す部分縦断面図である。 この発明によるピストン部構造を示す横断面図である。

符号の説明

１ シリンダ体
１ａ ボトム部
１ｂ 油孔桿
２ ロッド体
２ａ 先端部
２ｂ，３ｂ 凹部
３ ピストン
３ａ ピストンリング
４ 硬球
５ 封止栓
６ クッションパイプ
６ａ スナップリング
Ｐ 油圧給排源
Ｒ１ ロッド側室
Ｒ２ ピストン側室
Ｓ 隙間

Claims (3)

1. シリンダ体内に摺動可能に収装のピストンをシリンダ体内に出没可能に挿通のロッド体の先端部に保持してなるピストン部構造において、ピストンがロッド体の先端部との間に適宜の隙間を有する筒状に形成されながら内周とこの内周に対向するロッド体の先端部の外周との間に周方向に適宜の間隔で配置された複数の硬球を保持してなることを特徴とするピストン部構造
2. ピストンの内周、あるいは、ロッド体における先端部の外周のいずれか一方に硬球の収装を許容する凹部を形成する一方で、この凹部を有する側に対向する側となるロッド体における先端部の外周、あるいは、ピストンの内周に硬球の収装を許容する凹溝あるいは凹部が形成されてなる請求項１に記載のピストン部構造
3. ピストンの内周に肉厚を貫通して硬球の通過を許容する孔を形成すると共に、この孔を封止栓で、あるいは、ピストンの外周に介装されるピストンリングで閉塞してなる請求項１に記載のピストン部構造
   

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