JP2013542389A - 可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダ - Google Patents

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Abstract

本発明は、シリンダロッドのストロークエンド時に発生する衝撃を緩和するために設けられるクッション用オリフィス孔の孔径を油圧シリンダの外部から簡単に調整することのできる可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダを提供する。本発明による 可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダは、ヘッドカバーに形成される第１のクッションオリフィスと、第１のクッションオリフィスに連通され、入口側がヘッドカバーの外面に形成される第２のクッションオリフィスと、ヘッドカバーに形成された作動油流路に第２のクッションオリフィスを連通させる第３のクッションオリフィスと、第２のクッションオリフィスに取替え自在に係合され、シリンダロッドのストロークエンド時に第１のクッションオリフィスを介して作動油流路に排出される作動油の量を調節可能なようにオリフィスが形成される可変オリフィス用プラグと、を備えることを特徴とする 。
【選択図】図２

Description

本発明は、可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダに係り、さらに詳しくは、シリンダロッドのストロークエンド時に発生する衝撃を緩和するために設けられるクッション用オリフィス孔の孔径を油圧シリンダの外部から調整可能なようにした可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダに関する。
一般に、油圧シリンダは、ストロークエンド時にピストンとヘッドカバーとの間の圧力室に形成される高圧状態の作動油による衝撃を緩和して、油圧シリンダの破損及び油圧システムの損傷を極力抑えるためにクッション装置を用いることになる。クッション装置としては、シリンダロッドに取り付けられるクッションリング及びクッションプランジャと、ヘッドカバーに形成されるクッション用オリフィスとが設けられる。クッション用オリフィスは、シリンダロッドのストロークエンド時にオリフィスを介して排出される作動油の量を調節することによりクッション機能を行うことになる。
図１に示す従来の技術による油圧シリンダは、シリンダロッド１が摺動するヘッドカバー２と、ヘッドカバー２に一体的に延設され、ピストン３が往復動するシリンダチューブ４と、シリンダロッド１のストロークエンド時に圧力室８に形成される高圧状態の作動油による衝撃を緩和するために、ヘッドカバー２に形成された作動油流路５を介して排出される作動油の量を制御するクッション用オリフィス６と、シリンダロッド１の端部に取り付けられるクッションリング７と、を備える。
上述した構成を有する油圧シリンダは、クッション用オリフィス６が油圧シリンダの内部に形成される。これにより、クッション用オリフィス６の孔径が決定された油圧シリンダを組み付けて建設機械に装着してからは、クッション用オリフィス６の孔径を変更することができない。すなわち、油圧シリンダ付き建設機械は、運転者の好みまたは建設機械の使用状態の変更などとは無関係に、同じクッション性能を有することになる。
また、建設機械のそれぞれに適した油圧シリンダを製造する際、装着される油圧シリンダの仕様が類似していても、クッション性能の特性によって油圧シリンダを共用することができないことがある。
本発明の実施形態は、建設機械などに組み付けられた油圧シリンダを交換したり取り外したりしなかった状態でクッション性能を変更するためにクッション用オリフィス孔の孔径を可変調整可能にした可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダに関する。
本発明の実施形態は、クッション性能が異なる種々の油圧シリンダを一元化して用いることができ、クッション性能の変更により建設機械の特性または操作性などを向上させることができるようにクッション性能を確認しながらクッションチューニングが可能な可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダに関する。
本発明の実施形態による可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダは、
シリンダロッドが摺動するヘッドカバーと、ヘッドカバーから延設され、ピストンが往復動するシリンダチューブと、シリンダロッドのストロークエンド時に発生する衝撃を緩和するクッション装置と、を備える油圧シリンダにおいて、
ヘッドカバーに形成される第１のクッションオリフィスと、
第１のクッションオリフィスに連通され、入口がヘッドカバーの外面に形成される第２のクッションオリフィスと、
ヘッドカバーに形成された作動油流路に第２のクッションオリフィスを連通させる第３のクッションオリフィスと、
第２のクッションオリフィスに取替え自在に係合し、シリンダロッドのストロークエンド時に第１のクッションオリフィスを介して作動油流路に排出される作動油の量を調節可能なようにオリフィスが形成される可変オリフィス用プラグと、を備える。
より好適な実施形態によれば、上述した可変オリフィス用プラグに形成されるオリフィスは、第２のクッションオリフィスに連通する第１のオリフィスと、第１のオリフィスに連通して第２のクッションオリフィスと第３のクッションオリフィスとを互いに連通させる第２のオリフィスと、を備える。
上述した構成を有する本発明の実施形態による可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダは、次のメリットを有する。
先ず、掘削機をはじめとする建設機械などに組み付けられた油圧シリンダを交換したり取り外したりしなかった状態でクッション用オリフィス孔の孔径を可変調整することができて、作業性及び利便性の向上を提供することができる。
また、クッション性能が異なる種々の油圧シリンダを共用することから生産性を向上させることができ、しかも、油圧シリンダを建設機械に組み付けた状態でクッション性能を確認しながらクッションのチューニングが可能であることから、建設機械の特性または操作性などを向上させることができる。
従来の技術による油圧シリンダの概略図である。 本発明の実施形態による可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダの概略図である。 本発明の実施形態による可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダにおいて、可変クッションオリフィスが備えられたプラグを示す図である。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述するが、これは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が発明を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、これにより本発明の技術的な思想及び範疇が限定されることはない。
図２及び図３に示す本発明の実施形態による可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダは、シリンダロッド１が摺動するヘッドカバー２と、ヘッドカバー２から延設され、ピストン３が往復動するシリンダチューブ４と、シリンダロッド１のストロークエンド時に発生する衝撃を緩和するクッション装置と、を備える油圧シリンダにおいて、ヘッドカバー２に形成される第１のクッションオリフィス１０と、第１のクッションオリフィス１０に連通され、入口がヘッドカバー２の外面に形成される第２のクッションオリフィス１１と、ヘッドカバー２に形成された作動油流路５に第２のクッションオリフィス１１を連通させる第３のクッションオリフィス１２と、 第２のクッションオリフィス１１の入口を介して第２のクッションオリフィス１１に取替え自在に係合され、シリンダロッド１のストロークエンド時に第１のクッションオリフィス１０を介して作動油流路５に排出される作動油の量を調節可能なようにオリフィス１３が形成される可変オリフィス用プラグ１４と、を備える。
このとき、上述した可変オリフィス用プラグ１４にＴ字状に形成されるオリフィス１３は、第２のクッションオリフィス１１に連通される第１のオリフィス１３ａと、第１のオリフィス１３ａに連通されて第２のクッションオリフィス１１と第３のクッションオリフィス１２とを互いに連通させる第２のオリフィス１３ｂと、を備える。
図中、未説明符号１５は、第３のクッションオリフィス１２の入口側に螺合されて漏油を防ぐプラグである。
ここで、上述した第１のクッションオリフィス１０と、第２のクッションオリフィス１１と、第３のクッションオリフィス１２及び可変オリフィス用プラグ１４からなるクッション装置を除く本発明に係る可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダの構成は、図１に示す油圧シリンダのそれと実質的に同様であるため、これらの構成及び作動についての詳細な説明は省略し、重複する構成要素には同じ図面符号を付する。
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態による可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダの使用例について詳述する。
図２及び図３に示すように、上述したピストン３がヘッドカバー２に向かって移動することに伴うシリンダロッド１のストロークエンド時に、ピストン３とヘッドカバー２との間の圧力室８内の作動油は高圧状態に上昇する。圧力室８内の作動油は、クッションオリフィスを経てヘッドカバー２に形成された作動油流路５に排出される。このとき、圧力室８から作動油流路５に排出される作動油の量をクッションオリフィスによって制御することにより衝撃を緩和して油圧シリンダの破損及び油圧システムの損傷を極力抑えることができる。
すなわち、シリンダロッド１のストロークエンド時に、圧力室８に形成される高圧状態の作動油は、第１のクッションオリフィス１０、第２のクッションオリフィス１１、可変オリフィス用プラグ１４に形成された第１のオリフィス１３ａ及び第２のオリフィス１３ｂ、第３のクッションオリフィス１２をこの順に経た後に作動油流路５に排出される。
一方、建設機械の仕様または操作性能を向上させるためにクッション性能を変更する場合、第１及び第２のオリフィス１３ａ、１３ｂが形成されている可変オリフィス用プラグ１４を取り替えることによりクッション用オリフィス孔の孔径を変更することができる。
すなわち、上述した第２のクッションオリフィス１１の入口に可変オリフィス用プラグ１４を螺合させることにより、シリンダロッド１のストロークエンド時に圧力室８から作動油流路５に排出される作動油の量を、可変オリフィス用プラグ１４にＴ字状に形成された第１及び第２のオリフィス１３ａ、１３ｂを用いて制御することができる。すなわち、同じ仕様を有する油圧シリンダにオリフィス孔の孔径が異なる可変オリフィスプラグ１４を取り替えることにより油圧シリンダのクッション性能を変更することができる。
上述したように、油圧シリンダのクッション性能などを向上させるためにオリフィス孔の孔径を変更する際、建設機械に油圧シリンダを組み付けた状態で油圧シリンダの外部から可変オリフィスプラグ１４のみを取り替えてオリフィス孔の孔径を簡単に変更することができる。このように油圧シリンダを組み付けた完製品の状態でクッションオリフィス孔の孔径を変更することができることにより、油圧シリンダのクッション性能のチューニングを行うことが可能である。
また、第２のクッションオリフィス１１に可変オリフィスプラグ１４が係合される深さによらずにオリフィス孔の孔径が決定されるので、可変オリフィスプラグ１４をはじめとするクッション装置の製作に際しての生産性を向上させることができる。
さらに、上述した可変オリフィス用プラグ１４を取り替えてクッション用オリフィス孔の孔径を変更することにより、クッションオリフィスに異物などが詰まっても可変オリフィスプラグ１４を取り外して異物を簡単に除去することができる。
上述した構成の本発明によれば、建設機械などに組み付けられた油圧シリンダを交換または取り外さない状態でクッション用オリフィス孔の孔径を可変調整することにより、作業性を向上させることができる。また、クッション性能が異なる種々の油圧シリンダを共用することから、経済的である。
また、油圧シリンダを建設機械に組み付けた状態でクッション性能を確認しながらクッションのチューニングが可能なため、油圧部品の開発段階でのクッションのチューニングが可能である。
１ シリンダロッド
２ ヘッドカバー
３ ピストン
４ シリンダチューブ
５ 作動油流路
７ クッションリング
８ 圧力室
１０ 第１のクッションオリフィス
１１ 第２のクッションオリフィス
１２ 第３のクッションオリフィス
１３ オリフィス
１３ａ 第１のオリフィス
１３ｂ 第２のオリフィス
１４ 可変オリフィス用プラグ

Claims (2)

  1. シリンダロッドが摺動するヘッドカバーと、ヘッドカバーから延設され、ピストンが往復動するシリンダチューブと、シリンダロッドのストロークエンド時に発生する衝撃を緩和するクッション装置と、を備える油圧シリンダにおいて、
    前記ヘッドカバーに形成される第１のクッションオリフィスと、
    前記第１のクッションオリフィスに連通され、入口が前記ヘッドカバーの外面に形成される第２のクッションオリフィスと、
    前記ヘッドカバーに形成された作動油流路に第２のクッションオリフィスを連通させる第３のクッションオリフィスと、
    前記第２のクッションオリフィスに取替え自在に係合され、 前記シリンダロッドのストロークエンド時に前記第１のクッションオリフィスを介して前記作動油流路に排出される作動油の量を調節可能なようにオリフィスが形成される可変オリフィス用プラグと、を備えることを特徴とする可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダ。
  2. 前記可変オリフィス用プラグに形成されるオリフィスが、
    前記第２のクッションオリフィスに連通される第１のオリフィスと、
    前記第１のオリフィスに連通されて前記第２のクッションオリフィスと第３のクッションオリフィスとを互いに連通させる第２のオリフィスと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の可変クッションオリフィスを備えた油圧シリンダ。
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