JP2013053718A

JP2013053718A - Hydraulic pressure cylinder

Info

Publication number: JP2013053718A
Application number: JP2011193792A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Nakano; 智和中野
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2031-09-06
Also published as: JP5789456B2; CN103765018A; WO2013035540A1; KR101596176B1; KR20140050068A; CN103765018B

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic pressure cylinder in which predetermined cushion pressure can be obtained without using a cushion seal.SOLUTION: The hydraulic pressure cylinder includes: a cushion gap which is defined between a cushion cylinder surface 24 and a cushion bearing 60 and throttles a flow of working fluid; a bypass path 50 which conducts the working fluid bypassing the cushion gap; and a resistor 63 disposed in the bypass path 50. An orifice 64 is formed in the resistor 63, and the orifice throttles the flow of working fluid passing through the bypass path 50.

Description

本発明は、シリンダチューブにおけるピストンロッドのストローク端付近でピストンロッドを減速させる流体圧シリンダに関するものである。 The present invention relates to a fluid pressure cylinder that decelerates a piston rod in the vicinity of a stroke end of the piston rod in a cylinder tube.

例えば油圧ショベル等に用いられる流体圧シリンダ（油圧シリンダ）にあっては、ピストンロッドのストローク端付近でクッション圧力を発生させてピストンロッドを減速させるクッション機構を備えている。 For example, a fluid pressure cylinder (hydraulic cylinder) used in a hydraulic excavator or the like includes a cushion mechanism that generates a cushion pressure near the stroke end of the piston rod to decelerate the piston rod.

従来、この種のクッション機構として、ピストンロッドがストローク端付近に来たときに、作動流体を通過させるクッション間隙を画成するクッションベアリングを備え、フローティング支持されたクッションベアリングの内側にチェック弁の機能を持つクッションシール（シール）が介装されるものがある（特許文献１、２参照）。 Conventionally, this type of cushion mechanism has a cushion bearing that defines a cushion gap that allows the working fluid to pass through when the piston rod comes near the stroke end, and functions as a check valve inside the cushion bearing that is floatingly supported. There is a cushion seal (seal) having a gap (see Patent Documents 1 and 2).

このクッション機構は、ピストンロッドがストローク端付近に来たときに、クッションベアリングがシリンダヘッドの内側に進入してクッション間隙が画成されると、作動流体がこのクッション間隙とクッションシールの間隙（オリフィス溝）をそれぞれ通って流出し、これらが作動流体の流れに付与する抵抗によってクッション圧力が発生し、ピストンロッドを減速する。 In this cushion mechanism, when the piston rod comes near the stroke end and the cushion bearing enters the inside of the cylinder head and the cushion gap is defined, the working fluid becomes the gap between the cushion gap and the cushion seal (orifice). Cushion pressure is generated by the resistance that these flow out through the respective grooves) and impart to the flow of the working fluid, and the piston rod is decelerated.

特開平８−６１３１１号公報JP-A-8-61311 特開平１１−２３０１１７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-230117

しかしながら、このような従来のクッション機構にあっては、クッションベアリングの内側に仕様に応じた専用のクッションシールが介装される構造のため、製品のコストアップを招くとともに、クッションシールの間隙（オリフィス溝）等の寸法バラツキによってクッション性能にバラツキが生じる可能性がある。 However, such a conventional cushion mechanism has a structure in which a dedicated cushion seal corresponding to the specification is interposed inside the cushion bearing, resulting in an increase in the cost of the product and a cushion seal gap (orifice). There is a possibility that the cushion performance may vary due to variations in dimensions such as the groove).

また、ピストンロッドの外周にクッションシールを収容するクッションシール溝が形成されるため、ピストンロッドに溝加工が必要になるという問題点があった。 Further, since the cushion seal groove for accommodating the cushion seal is formed on the outer periphery of the piston rod, there is a problem that the piston rod needs to be grooved.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、クッションシールを用いることなく所定のクッション圧力が得られる流体圧シリンダを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a fluid pressure cylinder that can obtain a predetermined cushion pressure without using a cushion seal.

本発明は、シリンダチューブに対するピストンロッドのストローク端付近でピストンロッドを減速させる流体圧シリンダであって、ピストンロッドに設けられるクッションベアリングと、ストローク端付近でクッションベアリングが進入するクッション円筒面と、このクッション円筒面とクッションベアリングとの間に画成されて作動流体の流れを絞るクッション間隙と、このクッション間隙を迂回する作動流体を導くバイパス通路と、このバイパス通路に介装される抵抗器とを備え、この抵抗器にバイパス通路を通過する作動流体の流れを絞るオリフィスが形成される構成とした。 The present invention relates to a fluid pressure cylinder that decelerates a piston rod near the stroke end of the piston rod relative to the cylinder tube, a cushion bearing provided on the piston rod, a cushion cylindrical surface into which the cushion bearing enters near the stroke end, A cushion gap defined between the cushion cylindrical surface and the cushion bearing to restrict the flow of the working fluid, a bypass passage for guiding the working fluid bypassing the cushion gap, and a resistor interposed in the bypass passage And an orifice for restricting the flow of the working fluid passing through the bypass passage is formed in the resistor.

本発明によると、抵抗器に形成されるオリフィスの形状、大きさを変えることにより、バイパス通路を通過する作動流体の流れに付与される抵抗が変えられ、所定のクッション圧力が得られる。 According to the present invention, by changing the shape and size of the orifice formed in the resistor, the resistance applied to the flow of the working fluid passing through the bypass passage is changed, and a predetermined cushion pressure is obtained.

従来装置のようにクッションベアリングの内側にクッションシールを介装する必要がなくなるため、製品のコストダウンがはかれるとともに、クッションシールに関係するクッション性能のバラツキが解消される。 Since there is no need to insert a cushion seal inside the cushion bearing as in the conventional apparatus, the cost of the product can be reduced and the variation in cushion performance related to the cushion seal can be eliminated.

従来装置のようにピストンロッドの外周にクッションシールが介装されるクッションシール溝を形成する必要がなくなるため、ピストンロッドの強度を高められる。 Since it is not necessary to form a cushion seal groove in which the cushion seal is interposed on the outer periphery of the piston rod as in the conventional device, the strength of the piston rod can be increased.

本発明の実施形態を示す油圧シリンダの断面図である。It is sectional drawing of the hydraulic cylinder which shows embodiment of this invention. 同じく（ａ）は図１の一部を拡大した油圧シリンダの断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。Similarly, (a) is a cross-sectional view of a hydraulic cylinder in which a part of FIG. 同じく伸長作動時の状態を示す油圧シリンダの断面図である。It is sectional drawing of the hydraulic cylinder which shows the state at the time of an expansion | extension operation | movement similarly. 同じく収縮作動時の状態を示す油圧シリンダの断面図である。It is sectional drawing of the hydraulic cylinder which similarly shows the state at the time of contraction action.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１に示す油圧シリンダ１は、例えば油圧ショベルのアームシリンダとして用いられる。油圧シリンダ１が伸縮作動することにより、油圧ショベルのアームが回動する。 A hydraulic cylinder 1 shown in FIG. 1 is used as an arm cylinder of a hydraulic excavator, for example. As the hydraulic cylinder 1 expands and contracts, the arm of the hydraulic excavator rotates.

油圧シリンダ（流体圧シリンダ）１は、筒状をしたシリンダチューブ１０と、このシリンダチューブ１０内にロッド室２とエンド室３を仕切るピストン２０と、このピストン２０に連結されるピストンロッド３０とを備える。 The hydraulic cylinder (fluid pressure cylinder) 1 includes a cylindrical cylinder tube 10, a piston 20 that partitions the rod chamber 2 and the end chamber 3 in the cylinder tube 10, and a piston rod 30 that is connected to the piston 20. Prepare.

ロッド室２とエンド室３は、それぞれ図示しない油圧源（作動流体圧源）に連通し、この油圧源から導かれる作動油圧（作動流体圧）によってピストンロッド３０が中心軸Ｏ方向に移動して伸縮作動する。 The rod chamber 2 and the end chamber 3 communicate with a hydraulic source (working fluid pressure source) (not shown), respectively, and the piston rod 30 moves in the direction of the central axis O by the working oil pressure (working fluid pressure) guided from the hydraulic source. Telescopic operation.

なお、作動油としてオイルの代わりに例えば水溶性代替液等の作動流体を用いても良い。 Note that a working fluid such as a water-soluble alternative liquid may be used instead of the oil as the working oil.

シリンダチューブ１０の開口端には、ピストンロッド３０を摺動可能に挿通させるシリンダヘッド４０が設けられる。円筒状のシリンダヘッド４０は、その外周ネジ部（雄ネジ）４１がシリンダチューブ１０の内周ネジ部（雌ネジ）１２に螺合して締結される。 A cylinder head 40 through which the piston rod 30 is slidably inserted is provided at the opening end of the cylinder tube 10. The cylindrical cylinder head 40 is fastened with an outer peripheral screw portion (male screw) 41 screwed into an inner peripheral screw portion (female screw) 12 of the cylinder tube 10.

シリンダヘッド４０は、シリンダ内周面１１に嵌合される円筒状のヘッド嵌合部４２を有する。ヘッド嵌合部４２の外周部にはＯリング９とバックアップリング１９が介装される。 The cylinder head 40 has a cylindrical head fitting portion 42 that is fitted to the cylinder inner peripheral surface 11. An O-ring 9 and a backup ring 19 are interposed on the outer periphery of the head fitting portion 42.

シリンダヘッド４０の内周部には、軸受５５、サブシール５６、メインシール５７、ダストシール５８がそれぞれ介装され、これらがピストンロッド３０のロッド外周面３１に摺接する。軸受５５がロッド外周面３１に摺接することにより、ピストンロッド３０がシリンダチューブ１０の中心軸Ｏ方向に平行移動するように支持される。 A bearing 55, a sub seal 56, a main seal 57, and a dust seal 58 are interposed in the inner peripheral portion of the cylinder head 40, and these are in sliding contact with the rod outer peripheral surface 31 of the piston rod 30. When the bearing 55 is in sliding contact with the rod outer peripheral surface 31, the piston rod 30 is supported so as to translate in the direction of the central axis O of the cylinder tube 10.

シリンダヘッド４０には、給排口４３が形成され、この給排口４３によって給排通路５が画成される。この給排通路５は、シリンダチューブ１０の配管口１７に接続される図示しない油圧配管を介して油圧源に連通する。 A supply / discharge port 43 is formed in the cylinder head 40, and the supply / discharge passage 5 is defined by the supply / discharge port 43. The supply / discharge passage 5 communicates with a hydraulic pressure source via a hydraulic pipe (not shown) connected to the piping port 17 of the cylinder tube 10.

シリンダヘッド４０の内周には、円筒面状のヘッド内周面４４が形成される。このヘッド内周面４４に給排口４３の一端が開口され、ヘッド内周面４４とロッド外周面３１の間に給排通路５が画成される。 A cylindrical inner peripheral surface 44 is formed on the inner periphery of the cylinder head 40. One end of the supply / discharge port 43 is opened in the head inner peripheral surface 44, and the supply / discharge passage 5 is defined between the head inner peripheral surface 44 and the rod outer peripheral surface 31.

シリンダチューブ１０の内側には、ホルダ２３が介装される。ホルダ２３は、中心軸Ｏを中心とする円環状に形成される。ホルダ２３は、シリンダ内周面１１に、シリンダヘッド４０のヘッド嵌合部４２と並んで嵌合される。ホルダ２３の外周部にはＯリング２８とバックアップリング１８が介装される。 A holder 23 is interposed inside the cylinder tube 10. The holder 23 is formed in an annular shape centered on the central axis O. The holder 23 is fitted to the cylinder inner peripheral surface 11 along with the head fitting portion 42 of the cylinder head 40. An O-ring 28 and a backup ring 18 are interposed on the outer periphery of the holder 23.

ホルダ２３は、その内周面としてクッション円筒面２４を有する。クッション円筒面２４は、中心軸Ｏを中心とする円筒面状に形成される。 The holder 23 has a cushion cylindrical surface 24 as an inner peripheral surface thereof. The cushion cylindrical surface 24 is formed in a cylindrical surface shape with the central axis O as the center.

ホルダ２３は、その外周テーパ部がシリンダ内周面１１のテーパ面１３に嵌合し、その上端面がシリンダヘッド４０の下端に形成されるヘッド端面４５に当接して固定される。 The holder 23 has an outer peripheral tapered portion fitted into the tapered surface 13 of the cylinder inner peripheral surface 11, and an upper end surface of the holder 23 is fixed in contact with a head end surface 45 formed at the lower end of the cylinder head 40.

なお、ホルダ２３の固定方法については、これに限らず、他に例えば、シリンダヘッド４０に図示しないボルトを介して固定してもよい。この場合に、シリンダチューブ１０の内面にテーパ面１３を形成する必要がなくなる。また、シリンダヘッド４０にホルダ２３を一体形成してもよい。 In addition, about the fixing method of the holder 23, you may fix to the cylinder head 40 through the volt | bolt which is not illustrated other than this, for example. In this case, it is not necessary to form the tapered surface 13 on the inner surface of the cylinder tube 10. Further, the holder 23 may be integrally formed with the cylinder head 40.

図１にてピストンロッド３０が下方に移動する油圧シリンダ１の収縮作動時、油圧源から油圧配管を通って供給される加圧作動油が、給排通路５を通ってロッド室２に流入する。 In FIG. 1, during the contraction operation of the hydraulic cylinder 1 in which the piston rod 30 moves downward, the pressurized hydraulic fluid supplied from the hydraulic source through the hydraulic piping flows into the rod chamber 2 through the supply / discharge passage 5. .

一方、図１にてピストンロッド３０が上方に移動する油圧シリンダ１の伸張作動時、そのストローク中程では、ロッド室２の作動油が、給排通路５、給排口４３、油圧配管を通って油圧源へと流出する。 On the other hand, when the hydraulic cylinder 1 in which the piston rod 30 moves upward in FIG. 1 is extended, the hydraulic oil in the rod chamber 2 passes through the supply / discharge passage 5, the supply / discharge port 43, and the hydraulic piping in the middle of the stroke. To the hydraulic pressure source.

油圧シリンダ１にはピストンロッド３０がストローク端付近に来たときにピストンロッド３０を減速させるクッション機構６が設けられる。図１はピストンロッド３０がストローク端付近の手前にある状態を示している。 The hydraulic cylinder 1 is provided with a cushion mechanism 6 that decelerates the piston rod 30 when the piston rod 30 comes near the stroke end. FIG. 1 shows a state in which the piston rod 30 is in front of the vicinity of the stroke end.

このクッション機構６は、ピストンロッド３０に取り付けられる円筒状のクッションベアリング６０を備える。ピストンロッド３０がストローク端付近に来たときに、クッションベアリング６０がホルダ２３の内側に進入して、両者の間にクッション間隙４（図３参照）が画成される。このクッション間隙４がロッド室２から給排通路５を通って流出する作動油の流れに抵抗を付与し、ロッド室２の圧力（以下、クッション圧力という）が上昇することにより、ピストンロッド３０を減速する。 The cushion mechanism 6 includes a cylindrical cushion bearing 60 that is attached to the piston rod 30. When the piston rod 30 comes near the stroke end, the cushion bearing 60 enters the inside of the holder 23, and the cushion gap 4 (see FIG. 3) is defined between the two. The cushion gap 4 gives resistance to the flow of hydraulic oil flowing out from the rod chamber 2 through the supply / exhaust passage 5, and the pressure in the rod chamber 2 (hereinafter referred to as cushion pressure) rises, thereby causing the piston rod 30 to move. Slow down.

クッションベアリング６０は、その外周面としてベアリング外周面６１を有する。このベアリング外周面６１は、中心軸Ｏを中心とする円筒面状に形成される。ベアリング外周面６１の外径は、ロッド外周面３１の外径より大きく、かつクッション円筒面２４の内径より小さく形成される。クッション間隙４は、ベアリング外周面６１とクッション円筒面２４の間に画成される。 The cushion bearing 60 has a bearing outer peripheral surface 61 as its outer peripheral surface. The bearing outer peripheral surface 61 is formed in a cylindrical surface shape with the central axis O as the center. The outer diameter of the bearing outer peripheral surface 61 is formed larger than the outer diameter of the rod outer peripheral surface 31 and smaller than the inner diameter of the cushion cylindrical surface 24. The cushion gap 4 is defined between the bearing outer peripheral surface 61 and the cushion cylindrical surface 24.

クッションベアリング６０には、ベアリング外周面６１を部分的に削除した割円部（切り欠き）６２が形成される。ピストンロッド３０がストローク端に近づくのにしたがって、割円部６２によって画成されるクッション間隙４の流路断面積が漸次減少するようになっている。クッション機構６に要求される減速特性に応じて、クッション間隙４のクリアランス（間隙幅）、割円部６２の形状が設定される。 The cushion bearing 60 is formed with a split circle portion (notch) 62 in which the bearing outer peripheral surface 61 is partially deleted. As the piston rod 30 approaches the stroke end, the flow path cross-sectional area of the cushion gap 4 defined by the split portion 62 gradually decreases. According to the deceleration characteristics required for the cushion mechanism 6, the clearance (gap width) of the cushion gap 4 and the shape of the split circle portion 62 are set.

クッション機構６は、クッション間隙４を迂回する作動油を導くバイパス通路５０と、このバイパス通路５０に介装される抵抗器（セットスクリュ）６３とを備え、この抵抗器６３にバイパス通路５０を通過する作動油の流れを絞るオリフィス６４が形成される。 The cushion mechanism 6 includes a bypass passage 50 that guides hydraulic oil that bypasses the cushion gap 4 and a resistor (set screw) 63 interposed in the bypass passage 50. The resistor 63 passes through the bypass passage 50. An orifice 64 is formed to restrict the flow of the operating oil.

バイパス通路５０は、ホルダ２３を貫通するバイパス通孔２５によって画成される。このバイパス通孔２５は、中心軸Ｏと略平行に延び、ホルダ２３の上下端面にそれぞれ開口される。 The bypass passage 50 is defined by a bypass through hole 25 penetrating the holder 23. The bypass through holes 25 extend substantially parallel to the central axis O and are opened on the upper and lower end surfaces of the holder 23, respectively.

図２の（ａ）は、図１の一部を拡大した断面図であり、（ｂ）は、Ａ−Ａ線に沿う断面図である。 2A is a cross-sectional view enlarging a part of FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA.

ホルダ２３の上端面に対して窪むホルダ凹部２６が形成され、このホルダ凹部２６にバイパス通孔２５の上端が開口される。 A holder recess 26 that is recessed with respect to the upper end surface of the holder 23 is formed, and the upper end of the bypass through hole 25 is opened in the holder recess 26.

なお、これに限らず、ホルダ凹部２６を廃止し、ホルダ２３の上端面にバイパス通孔２５の上端が開口される構成としてもよい。 However, the present invention is not limited to this, and the holder recess 26 may be eliminated and the upper end of the bypass through hole 25 may be opened at the upper end surface of the holder 23.

シリンダヘッド４０の下端には、中心軸Ｏと直交するヘッド端面４５が形成され、このヘッド端面４５にホルダ２３の上端面が当接する。 A head end surface 45 perpendicular to the central axis O is formed at the lower end of the cylinder head 40, and the upper end surface of the holder 23 abuts on the head end surface 45.

ヘッド端面４５には、中心軸Ｏを中心とする円盤状に窪むバイパス凹部４６が形成される。このバイパス凹部４６は、ホルダ２３のホルダ凹部２６及びバイパス通孔２５の開口端に対峙して形成され、これらの間にバイパス通路５０が画成される。 The head end face 45 is formed with a bypass recess 46 that is recessed in a disc shape with the central axis O as the center. The bypass recess 46 is formed opposite to the holder recess 26 of the holder 23 and the opening end of the bypass through hole 25, and a bypass passage 50 is defined between them.

油圧シリンダ１の伸張作動時に、ピストンロッド３０がストローク端付近に来たときに、ロッド室２の作動油が、図２の（ａ）に矢印で示すように、バイパス通路５０、給排通路５を通って油圧源へと流出する。 When the piston rod 30 comes close to the stroke end during the extension operation of the hydraulic cylinder 1, the hydraulic oil in the rod chamber 2 flows as shown by arrows in FIG. Flows out to the hydraulic power source.

ホルダ２３の下端面には、切り欠き部２９が形成される。油圧シリンダ１が最も伸長した状態では、ピストン２０の上端面２２がホルダ２３の下端面に当接するが、切り欠き部２９によってクッション間隙４及びバイパス通路５０がロッド室２と連通する。 A notch 29 is formed on the lower end surface of the holder 23. In the state where the hydraulic cylinder 1 is extended most, the upper end surface 22 of the piston 20 contacts the lower end surface of the holder 23, but the cushion gap 4 and the bypass passage 50 communicate with the rod chamber 2 by the notch 29.

オリフィス６４は、バイパス通路５０を流れる作動油に抵抗を付与する。これに伴って、ロッド室２のクッション圧力が上昇することにより、ピストンロッド３０を減速する。オリフィス６４の開口径、通路長は、クッション機構６に要求される減速特性に応じて設定される。 The orifice 64 gives resistance to the hydraulic fluid flowing through the bypass passage 50. Along with this, the cushion pressure in the rod chamber 2 increases, whereby the piston rod 30 is decelerated. The opening diameter and passage length of the orifice 64 are set according to the deceleration characteristics required for the cushion mechanism 6.

バイパス通路５０において、オリフィス６４を通過した作動油は、ホルダ２３のホルダ凹部２６とシリンダヘッド４０のバイパス凹部４６との間隙に流出し、バイパス凹部４６の内壁面に当たって中心軸Ｏに向かう方向に曲げられる。これにより、オリフィス６４を通過した作動油の噴流によって騒音が生じることが防止される。 In the bypass passage 50, the hydraulic oil that has passed through the orifice 64 flows into the gap between the holder recess 26 of the holder 23 and the bypass recess 46 of the cylinder head 40, hits the inner wall surface of the bypass recess 46, and bends in the direction toward the central axis O. It is done. This prevents noise from being generated by the jet of hydraulic oil that has passed through the orifice 64.

円筒状の抵抗器６３の外周には、外周ネジ部（雄ネジ）６６が形成される。一方、ホルダ２３のバイパス通孔２５には、内周ネジ部２７が形成される。抵抗器６３はその外周ネジ部６６がホルダ２３の内周ネジ部２７に螺合して取り付けられる。ホルダ２３は、シリンダヘッド４０と別体で設けられることにより、バイパス通孔２５の機械加工が容易に行えるため、製品のコストダウンがはかれる。 An outer peripheral thread portion (male thread) 66 is formed on the outer periphery of the cylindrical resistor 63. On the other hand, an inner peripheral screw portion 27 is formed in the bypass through hole 25 of the holder 23. The resistor 63 is attached with its outer peripheral threaded portion 66 screwed into the inner peripheral threaded portion 27 of the holder 23. Since the holder 23 is provided separately from the cylinder head 40, the machining of the bypass hole 25 can be easily performed, so that the cost of the product can be reduced.

抵抗器６３の内周には、オリフィス６４と六角穴６５とが並んで形成される。抵抗器６３は、六角穴６５に係合される工具（図示せず）を介して内周ネジ部２７に締め付け固定される。 On the inner periphery of the resistor 63, an orifice 64 and a hexagonal hole 65 are formed side by side. The resistor 63 is fastened and fixed to the inner peripheral screw portion 27 via a tool (not shown) engaged with the hexagonal hole 65.

なお、これに限らず、抵抗器６３は、ホルダ２３のバイパス通孔２５に圧入して取り付けられる構成としてもよい。 However, the present invention is not limited thereto, and the resistor 63 may be configured to be press-fitted and attached to the bypass through hole 25 of the holder 23.

また、抵抗器６３は、ホルダ２３のバイパス通孔２５の上端部に介装される構成としたが、これに限らず、バイパス通孔２５の下端部に介装される構成としてもよい。 In addition, the resistor 63 is configured to be interposed at the upper end portion of the bypass through hole 25 of the holder 23, but is not limited thereto, and may be configured to be interposed at the lower end portion of the bypass through hole 25.

また、ホルダ２３にバイパス通路５０を画成する通孔が中心軸Ｏに対して略直交する方向に延びるように形成され、抵抗器６３がこの通孔に介装される構成としてもよい。この場合、通孔の開口端がシリンダ内周面１１に対峙し、シリンダ内周面１１によって抵抗器６３が脱落することが係止される。 Further, a through hole defining the bypass passage 50 may be formed in the holder 23 so as to extend in a direction substantially perpendicular to the central axis O, and the resistor 63 may be interposed in the through hole. In this case, the opening end of the through hole faces the cylinder inner peripheral surface 11, and the cylinder inner peripheral surface 11 stops the resistor 63 from falling off.

中心軸Ｏからシリンダヘッド４０のバイパス凹部４６を画成する外周壁部までの長さ（曲率半径）Ｒ１は、中心軸Ｏから抵抗器６３の外周端部までの長さＲ２より小さく形成される。図２の（ｂ）において、シリンダヘッド４０のヘッド端面４５の一部が抵抗器６３の一部に対峙する。 A length (curvature radius) R1 from the central axis O to the outer peripheral wall defining the bypass recess 46 of the cylinder head 40 is formed to be smaller than a length R2 from the central axis O to the outer peripheral end of the resistor 63. . In FIG. 2B, a part of the head end surface 45 of the cylinder head 40 faces a part of the resistor 63.

これにより、仮にホルダ２３の内周ネジ部２７に螺合する抵抗器６３が緩んでバイパス通孔２５から上方に突出しても、抵抗器６３の一部がシリンダヘッド４０のヘッド端面４５に当接し、抵抗器６３がそれ以上に上方に突出することが止められるとともに、バイパス通孔２５がバイパス凹部４６と連通している。これにより、抵抗器６３がホルダ２３のバイパス通孔２５から抜け落ちることが防止されるとともに、バイパス通路５０が閉塞されないため、クッション機構６の作動が維持される。 As a result, even if the resistor 63 screwed into the inner peripheral screw portion 27 of the holder 23 is loosened and protrudes upward from the bypass through hole 25, a part of the resistor 63 comes into contact with the head end surface 45 of the cylinder head 40. The resistor 63 is prevented from projecting further upward, and the bypass through hole 25 communicates with the bypass recess 46. Accordingly, the resistor 63 is prevented from falling off from the bypass through hole 25 of the holder 23, and the bypass passage 50 is not closed, so that the operation of the cushion mechanism 6 is maintained.

クッションベアリング６０は、ピストンロッド３０に対してその半径方向についてベアリング内周間隙７を持って嵌合され、ピストンロッド３０に移動可能にフローティング支持される。ベアリング内周間隙７は、クッションベアリング６０の内周面６７とピストンロッド３０の端部外周面３３との間に画成される。 The cushion bearing 60 is fitted to the piston rod 30 with a bearing inner circumferential gap 7 in the radial direction, and is supported by the piston rod 30 so as to be movable. The bearing inner circumferential gap 7 is defined between the inner circumferential surface 67 of the cushion bearing 60 and the end outer circumferential surface 33 of the piston rod 30.

クッションベアリング６０は、ピストンロッド３０に対して中心軸Ｏ方向について間隙８を持って介装される。クッションベアリング６０の下端面がピストン２０の上端面２２に当接した状態にて、間隙８は、クッションベアリング６０の上端面６８とピストンロッド３０の環状段部３２との間に画成される。 The cushion bearing 60 is interposed with a gap 8 with respect to the piston rod 30 in the central axis O direction. With the lower end surface of the cushion bearing 60 in contact with the upper end surface 22 of the piston 20, the gap 8 is defined between the upper end surface 68 of the cushion bearing 60 and the annular step portion 32 of the piston rod 30.

クッションベアリング６０の下端面には、切り欠き部６９が形成される。クッションベアリング６０の下端面がピストン２０の上端面２２に当接した状態にて、切り欠き部６９がベアリング内周間隙７とロッド室２を連通する。 A notch 69 is formed on the lower end surface of the cushion bearing 60. In a state where the lower end surface of the cushion bearing 60 is in contact with the upper end surface 22 of the piston 20, the notch 69 communicates the bearing inner circumferential gap 7 and the rod chamber 2.

図３は、ピストンロッド３０が白抜き矢印で示すように上方へと移動する油圧シリンダ１の伸張作動時に、ピストンロッド３０がストローク端付近に来たときの状態を示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the piston rod 30 comes near the stroke end during the extension operation of the hydraulic cylinder 1 in which the piston rod 30 moves upward as indicated by the white arrow.

ピストンロッド３０がストローク端付近に来ると、クッションベアリング６０がホルダ２３の内側に進入することによって、両者の間にクッション間隙４が画成される。 When the piston rod 30 comes near the stroke end, the cushion bearing 60 enters the inside of the holder 23, thereby defining the cushion gap 4 therebetween.

クッション間隙４がロッド室２から給排通路５へと流出する作動油の流れに抵抗を付与し、ロッド室２のクッション圧力が上昇する。これに伴って、クッションベアリング６０が上方に押され、クッションベアリング６０の上端面がピストンロッド３０の環状段部３２に当接し、間隙８が閉塞されてベアリング内周間隙７と給排通路５の間が閉じられる。 The cushion gap 4 provides resistance to the flow of hydraulic oil flowing out from the rod chamber 2 to the supply / discharge passage 5, and the cushion pressure in the rod chamber 2 increases. Along with this, the cushion bearing 60 is pushed upward, the upper end surface of the cushion bearing 60 comes into contact with the annular step portion 32 of the piston rod 30, the gap 8 is closed, and the bearing inner circumferential gap 7 and the supply / discharge passage 5 The space is closed.

これにより、ロッド室２の作動油が、図３に矢印で示すように、クッション間隙４とバイパス通路５０をそれぞれ通って給排通路５から流出する。このクッション間隙４とバイパス通路５０のオリフィス６４がロッド室２から流出する作動油の流れに抵抗を付与し、ロッド室２のクッション圧力が上昇することにより、ピストンロッド３０が減速される。 As a result, the hydraulic oil in the rod chamber 2 flows out from the supply / discharge passage 5 through the cushion gap 4 and the bypass passage 50 as indicated by arrows in FIG. The cushion gap 4 and the orifice 64 of the bypass passage 50 provide resistance to the flow of hydraulic oil flowing out from the rod chamber 2, and the cushion pressure in the rod chamber 2 increases, whereby the piston rod 30 is decelerated.

図４は、ストローク端付近にあるピストンロッド３０が白抜き矢印で示すように下方へと移動する油圧シリンダ１の収縮作動時の状態を示す断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state during the contraction operation of the hydraulic cylinder 1 in which the piston rod 30 in the vicinity of the stroke end moves downward as indicated by a white arrow.

油圧源から加圧作動油が給排通路５に供給されると、クッションベアリング６０が下方に押され、クッションベアリング６０の上端面がピストンロッド３０の環状段部３２から離れ、両者の間に間隙８が画成されてベアリング内周間隙７と給排通路５の間が開かれる。 When pressurized hydraulic fluid is supplied to the supply / discharge passage 5 from the hydraulic source, the cushion bearing 60 is pushed downward, the upper end surface of the cushion bearing 60 is separated from the annular step 32 of the piston rod 30, and a gap is formed between them. 8 is defined, and the space between the bearing inner circumferential gap 7 and the supply / discharge passage 5 is opened.

これにより、給排通路５に供給される加圧作動油が、図４に矢印で示すように、
間隙８、ベアリング内周間隙７、切り欠き部６９を通ってロッド室２に流入するとともに、クッション間隙４とバイパス通路５０をそれぞれ通って流入する。このように作動油が、３系統からロッド室２に流入し、ピストンロッド３０が速やかに収縮方向に移動する。 As a result, the pressurized hydraulic fluid supplied to the supply / discharge passage 5 is indicated by arrows in FIG.
The gas flows into the rod chamber 2 through the gap 8, the bearing inner circumferential gap 7, and the notch 69, and also flows through the cushion gap 4 and the bypass passage 50, respectively. Thus, the hydraulic oil flows into the rod chamber 2 from the three systems, and the piston rod 30 quickly moves in the contraction direction.

こうして、クッションベアリング６０は、ストローク端付近において、伸長作動時にベアリング内周間隙７を閉じる一方、収縮作動時にベアリング内周間隙７を開くチェック弁の機能を果たす。 In this way, the cushion bearing 60 functions as a check valve that closes the bearing inner circumferential gap 7 during the extension operation and opens the bearing inner circumferential gap 7 during the contraction operation near the stroke end.

以下、本実施形態の要旨と作用、効果を説明する。 Hereinafter, the gist, operation, and effect of the present embodiment will be described.

本実施形態では、シリンダチューブ１０に対するピストンロッド３０のストローク端付近でピストンロッド３０を減速させるクッション機構６を備える流体圧シリンダ（油圧シリンダ１）であって、クッション機構６は、ピストンロッド３０に設けられるクッションベアリング６０と、ストローク端付近でクッションベアリング６０が進入するクッション円筒面２４と、このクッション円筒面２４とクッションベアリング６０との間に画成されて作動流体の流れを絞るクッション間隙４と、このクッション間隙４を迂回する作動流体を導くバイパス通路５０と、このバイパス通路５０に介装される抵抗器６３とを備え、この抵抗器６３にバイパス通路５０を通過する作動流体の流れを絞るオリフィス６４が形成される構成とする。 In the present embodiment, the fluid pressure cylinder (hydraulic cylinder 1) includes a cushion mechanism 6 that decelerates the piston rod 30 near the stroke end of the piston rod 30 with respect to the cylinder tube 10, and the cushion mechanism 6 is provided on the piston rod 30. A cushion bearing 60 formed in the vicinity of the stroke end, the cushion cylindrical surface 24 into which the cushion bearing 60 enters, and a cushion gap 4 defined between the cushion cylindrical surface 24 and the cushion bearing 60 to restrict the flow of the working fluid; An orifice that includes a bypass passage 50 that guides the working fluid that bypasses the cushion gap 4 and a resistor 63 interposed in the bypass passage 50, and restricts the flow of the working fluid that passes through the bypass passage 50 in the resistor 63. 64 is formed.

上記構成に基づき、抵抗器６３に形成されるオリフィス６４の形状、大きさを変えることにより、バイパス通路５０を通過する作動流体の流れに付与される抵抗が変えられ、所定のクッション圧力が得られる。 Based on the above configuration, by changing the shape and size of the orifice 64 formed in the resistor 63, the resistance applied to the flow of the working fluid passing through the bypass passage 50 is changed, and a predetermined cushion pressure is obtained. .

バイパス通路５０に介装される抵抗器６３にオリフィス６４が形成される構造のため、バイパス通路５０を画成する部材（ホルダ２３）を異なる仕様の製品の間で共通化でき、部材（ホルダ２３）の品番を増やさないで済む。また、バイパス通路５０を画成する部材（ホルダ２３）にオリフィスを形成する構造に比べて、オリフィス６４の加工精度を高められ、クッション性能のバラツキを抑えられる。 Since the orifice 64 is formed in the resistor 63 interposed in the bypass passage 50, the member (holder 23) that defines the bypass passage 50 can be made common among products of different specifications. ) No need to increase the part number. Further, as compared with the structure in which the orifice is formed in the member (holder 23) that defines the bypass passage 50, the processing accuracy of the orifice 64 can be increased, and variations in cushion performance can be suppressed.

従来装置のようにクッションベアリング６０の内側にクッションシールを介装する必要がなくなるため、製品のコストダウンがはかれるとともに、クッションシールに関係するクッション性能のバラツキが解消される。 Since there is no need to insert a cushion seal inside the cushion bearing 60 as in the conventional device, the cost of the product is reduced and the variation in cushion performance related to the cushion seal is eliminated.

従来装置のようにピストンロッド３０の外周にクッションシールが介装されるクッションシール溝を形成する必要がなくなるため、ピストンロッド３０の強度を高められる。 Since it is not necessary to form a cushion seal groove in which the cushion seal is interposed on the outer periphery of the piston rod 30 as in the conventional device, the strength of the piston rod 30 can be increased.

本実施形態では、クッション機構６は、ピストンロッド３０を摺動可能に支持するシリンダヘッド４０と、シリンダチューブ１０の内側にシリンダヘッド４０と並んで介装される環状のホルダ２３とを備え、このホルダ２３は、クッション円筒面２４と、バイパス通路５０の一部を画成して抵抗器６３が介装されバイパス通路５０の一部を画成するバイパス通孔２５と、を有し、シリンダヘッド４０は、バイパス通孔２５の開口端に対峙するヘッド端面４５と、このヘッド端面４５に形成（凹設）されバイパス通路５０の一部を画成するバイパス凹部４６とを有し、中心軸Ｏからバイパス凹部４６を画成する外周壁部までの長さＲ１は、ピストンロッド３０の中心軸Ｏから抵抗器６３の外周端部までの長さＲ２より小さく形成され、抵抗器６３がバイパス通孔２５から抜けることが係止される構成とする。 In the present embodiment, the cushion mechanism 6 includes a cylinder head 40 that slidably supports the piston rod 30 and an annular holder 23 that is interposed alongside the cylinder head 40 inside the cylinder tube 10. The holder 23 has a cushion cylindrical surface 24, and a bypass passage hole 25 that defines a part of the bypass passage 50 and is provided with a resistor 63 to define a part of the bypass passage 50. 40 has a head end face 45 facing the opening end of the bypass passage hole 25 and a bypass recess 46 formed (concave) in the head end face 45 and defining a part of the bypass passage 50. The length R1 from the central axis O of the piston rod 30 to the outer peripheral end of the resistor 63 is formed to be smaller than the length R2 from the central axis O of the piston rod 30 to the outer peripheral wall defining the bypass recess 46. There a structure in which to exit from the bypass hole 25 is engaged.

上記構成に基づき、抵抗器６３がホルダ２３のバイパス通孔２５から抜け落ちることが防止されるとともに、バイパス通路５０が閉塞されないため、クッション機構６の作動が維持される。 Based on the above configuration, the resistor 63 is prevented from falling out of the bypass passage hole 25 of the holder 23, and the bypass passage 50 is not blocked, so that the operation of the cushion mechanism 6 is maintained.

また、抵抗器６３が介装されるホルダ２３がシリンダヘッド４０と別体で形成されるため、要求される減速特性に応じたホルダ２３及び抵抗器６３を交換することにより、クッション性能のコントロールが容易に行われる。 Further, since the holder 23 in which the resistor 63 is interposed is formed separately from the cylinder head 40, the cushion performance can be controlled by exchanging the holder 23 and the resistor 63 according to the required deceleration characteristics. Easy to do.

本実施形態では、クッション機構６は、シリンダヘッド４０にバイパス通孔２５に対峙するヘッド端面４５が形成される構成とした。 In the present embodiment, the cushion mechanism 6 is configured such that the head end surface 45 facing the bypass through hole 25 is formed in the cylinder head 40.

上記構成に基づき、クッション機構６は、ホルダ２３を追加することにより、シリンダヘッド４０の基本形状を変更することなく設けられ、製品のコストアップを抑えられる。 Based on the above configuration, the cushion mechanism 6 can be provided without changing the basic shape of the cylinder head 40 by adding the holder 23, and the cost of the product can be suppressed.

本実施形態では、クッション機構６は、ピストンロッド３０を摺動可能に支持するシリンダヘッド４０と、ピストンロッド３０とシリンダヘッド４０の間に画成され作動流体を給排するに給排通路５と、を備え、クッションベアリング６０は、ピストンロッド３０にベアリング内周間隙７を持ってフローティング支持され、クッションベアリング６０がクッション円筒面２４に進入していく作動時にベアリング内周間隙７と給排通路５の間が閉じられる一方、クッションベアリング６０がクッション円筒面２４から出ていく作動時にベアリング内周間隙７と給排通路５の間が開かれる構成とした。 In the present embodiment, the cushion mechanism 6 includes a cylinder head 40 that slidably supports the piston rod 30, and a supply / discharge passage 5 that is defined between the piston rod 30 and the cylinder head 40 to supply and discharge the working fluid. The cushion bearing 60 is floatingly supported on the piston rod 30 with the bearing inner circumferential gap 7, and when the cushion bearing 60 enters the cushion cylindrical surface 24, the bearing inner circumferential gap 7 and the supply / discharge passage 5 are supported. On the other hand, the gap between the bearing inner peripheral gap 7 and the supply / discharge passage 5 is opened during the operation in which the cushion bearing 60 exits from the cushion cylindrical surface 24.

上記構成に基づき、クッションベアリング６０がベアリング内周間隙７と給排通路５の間を開閉するチェック弁の機能を果たし、流体圧シリンダ１の駆動時にピストンロッド３０を速やかに移動させることができる。 Based on the above configuration, the cushion bearing 60 functions as a check valve that opens and closes between the bearing inner circumferential gap 7 and the supply / discharge passage 5, and the piston rod 30 can be quickly moved when the fluid pressure cylinder 1 is driven.

また、ベアリング内周間隙７を画成するクッションベアリング６０の内周面６７、ピストンロッド３０の端部外周面３３に複数の環状溝（ラビリンス溝）を形成し、ベアリング内周間隙７を流れる作動流体に抵抗を付与し、クッションベアリング６０をピストンロッド３０に対して同軸上に保つ構成としてもよい。 Also, a plurality of annular grooves (labyrinth grooves) are formed in the inner peripheral surface 67 of the cushion bearing 60 and the end outer peripheral surface 33 of the piston rod 30 that define the bearing inner peripheral gap 7, and the operation flows through the bearing inner peripheral gap 7. It is good also as a structure which gives resistance to a fluid and keeps the cushion bearing 60 coaxial with respect to the piston rod 30. FIG.

なお、本発明は、流体圧シリンダ（油圧シリンダ１）の収縮作動時におけるピストンロッドのストローク端付近でピストンロッドを減速させるクッション機構（図示せず）に適用することもできる。 The present invention can also be applied to a cushion mechanism (not shown) that decelerates the piston rod in the vicinity of the stroke end of the piston rod when the fluid pressure cylinder (hydraulic cylinder 1) is contracted.

本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.

１油圧シリンダ（流体圧シリンダ）
４クッション間隙
５給排通路
６クッション機構
７ベアリング内周間隙
８クッション間隙
１０シリンダチューブ
２０ピストン
２３ホルダ
２４クッション円筒面
２５バイパス通孔
３０ピストンロッド
４０シリンダヘッド
４５ヘッド端面
４６バイパス凹部
５０バイパス通路
６０クッションベアリング
６１ベアリング外周面
６３抵抗器
６４オリフィス 1 Hydraulic cylinder (fluid pressure cylinder)
4 Cushion gap 5 Supply / discharge passage 6 Cushion mechanism 7 Bearing inner circumferential gap 8 Cushion gap 10 Cylinder tube 20 Piston 23 Holder 24 Cushion cylindrical surface 25 Bypass hole 30 Piston rod 40 Cylinder head 45 Head end face 46 Bypass recess 50 Bypass passage 60 Cushion Bearing 61 Bearing outer peripheral surface 63 Resistor 64 Orifice

Claims

A fluid pressure cylinder having a cushion mechanism for decelerating the piston rod near the stroke end of the piston rod relative to the cylinder tube,
The cushion mechanism is
A cushion bearing provided on the piston rod;
A cushion cylindrical surface into which the cushion bearing enters near the stroke end; and
A cushion gap that is defined between the cushion cylindrical surface and the cushion bearing and restricts the flow of the working fluid;
A bypass passage for guiding a working fluid that bypasses the cushion gap;
A resistor interposed in the bypass passage,
The fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein an orifice for restricting a flow of the working fluid passing through the bypass passage is formed in the resistor.

The cushion mechanism is
A cylinder head that slidably supports the piston rod;
An annular holder interposed alongside the cylinder head inside the cylinder tube,
The holder is
The cushion cylindrical surface;
A bypass passage hole in which the resistor is interposed and defines a part of the bypass passage;
The cylinder head is
A head end surface facing the opening end of the bypass through hole;
A bypass recess formed on the end surface of the head and defining a part of the bypass passage;
The length from the central axis of the piston rod to the outer peripheral wall defining the bypass recess is formed to be smaller than the length from the central axis of the piston rod to the outer peripheral end of the resistor. The fluid pressure cylinder according to claim 1.

The cushion mechanism is
A cylinder head that slidably supports the piston rod;
A supply / discharge passage defined between the piston rod and the cylinder head for supplying and discharging the working fluid;
The cushion bearing is
The piston rod is supported floating with a bearing inner circumferential clearance,
While the cushion bearing is operated to enter the cushion cylindrical surface, the bearing inner circumferential gap and the supply / discharge passage are closed,
3. The fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein a space between the bearing inner circumferential space and the supply / exhaust passage is opened during an operation in which the cushion bearing comes out of the cushion cylindrical surface.