JP2014194228A - 流体圧シリンダの配管固定具 - Google Patents

流体圧シリンダの配管固定具 Download PDF

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Abstract

【課題】溶接部に過大な応力が発生することを防止可能な流体圧シリンダの配管固定具を提供する。
【解決手段】シリンダチューブ２内に作動流体を給排する配管３をシリンダチューブ２に固定する流体圧シリンダ１の配管固定具１００は、シリンダチューブ２の外周面に沿って湾曲した２つの半割状のバンド部１０、２０を有し、２つのバンド部１０、２０の両端同士を固定することでシリンダチューブ２を挟持するバンド４と、バンド部１０、２０の外周面１０ａに周方向両端が溶接固定され配管３が取り付けられるブラケット３０と、を備える。ブラケット３０が溶接固定されたバンド部１０、２０は、ブラケット３０に対向するブラケット対向部１２と、ブラケット対向部１２より剛性の低い低剛性部１３と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、流体圧シリンダの配管固定具に関する。
建設機械等に用いられる流体圧シリンダは、シリンダチューブ内への作動流体の給排によって伸縮作動する。シリンダチューブに作動流体を給排する配管は、できるだけシリンダに近接させて軸方向に沿って配設される。これにより、流体圧シリンダ全体をコンパクト化して搭載性を向上させることができる。
特許文献１には、シリンダチューブを外周側から挟持する２つの半円形状のバンドと、一方のバンドに溶接固定されバンドから離間した位置にボルト穴を有するブラケットと、ブラケットのボルト穴にボルト締めされるパイプホルダと、を備える配管固定具が記載されている。作動流体の配管をパイプホルダによってブラケットにボルト締めすることで、配管がシリンダチューブに近接した位置に固定される。
特開２００８−５７６０６号公報
上記従来の技術では、ブラケットの端部２箇所をバンドに溶接固定しているので、バンドをシリンダチューブの外周面に沿って嵌め込む際にバンドの両端が引っ張られて変形することで溶接部に過大な応力が発生する可能性がある。
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、溶接部に過大な応力が発生することを防止可能な流体圧シリンダの配管固定具を提供することを目的とする。
本発明は、シリンダチューブ内に作動流体を給排する配管をシリンダチューブに固定する流体圧シリンダの配管固定具であって、シリンダチューブの外周面に沿って湾曲した２つの半割状のバンド部を有し、２つのバンド部の両端同士を固定することでシリンダチューブを挟持するバンドと、バンド部の外周面に周方向両端が溶接固定され配管が取り付けられるブラケットと、を備え、ブラケットが溶接固定されたバンド部は、ブラケットに対向するブラケット対向部と、ブラケット対向部より剛性の低い低剛性部と、を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、バンド部が、ブラケットに対向するブラケット対向部と、ブラケット対向部より剛性の低い低剛性部と、を有するので、バンドをシリンダチューブの外周面に沿って嵌め込む際にバンドの両端が引っ張られると、低剛性部が変形する。よって、ブラケットの溶接部に過大な応力が発生することを防止することができる。
本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダの配管固定具を示す斜視図である。 図１Ａの配管固定具に配管を取り付けた状態をシリンダチューブの軸方向から見た図である。 本発明の第１実施形態に係る第１バンド部を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る第１バンド部を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る第１バンド部を示す斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る第１バンド部を示す斜視図である。
図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
第１実施形態について説明する。
図１Ａは、第１実施形態における流体圧シリンダ１の配管固定具１００を示す斜視図である。図１Ｂは、図１Ａの配管固定具１００に配管３を取り付けた状態をシリンダチューブ２の軸方向から見た図である。
流体圧シリンダ１は、例えば作業機械のアームやブーム等を駆動する油圧シリンダであり、流体圧源から供給される作動流体圧の給排に応じて伸縮作動する。なお、流体圧シリンダ１の作動流体として、オイルの代わりに水溶性代替液等を用いてもよい。
流体圧シリンダ１は、シリンダチューブ２と、シリンダチューブ２内を摺動するピストン（不図示）と、ピストンに連結されてシリンダチューブ２の一端から延出されるピストンロッド（不図示）と、を備える。ピストンによって区画されたシリンダチューブ２内の２つの圧力室（不図示）のうち、少なくとも一方に作動流体が給排されると、圧力室間の圧力差に応じてピストンが摺動する。これにより、ピストンロッドとシリンダチューブ２とが軸方向に相対移動して作業機械の駆動部材が駆動される。
流体圧シリンダ１はさらに、圧力室に作動流体を給排する配管３を備える。配管３は、作業機械への搭載性を向上させるため、シリンダチューブ２の軸方向に沿って配設される。
次に、配管３をシリンダチューブ２に固定する配管固定具１００について説明する。
配管固定具１００は、シリンダチューブ２を挟持するように配置される２つの半割状の第１バンド部１０及び第２バンド部２０から構成されるバンド４を備える。第１バンド部１０及び第２バンド部２０は、シリンダチューブ２の外周に沿って湾曲した略半円形状である。各バンド部１０、２０の両端には、シリンダチューブ２の径方向外側へ向けて延設された延設部１１、２１が設けられる。
第１バンド部１０と第２バンド部２０とは、シリンダチューブ２を径方向両側から挟み込むように装着され、互いの延設部１１、２１同士を対向配置させる。各延設部１１、２１には、それぞれボルト穴１４、２３が設けられており、ボルト穴１４、２３にボルト２２を挿通することで第１バンド部１０と第２バンド部２０とはボルト締めされる。第１バンド部１０及び第２バンド部２０の寸法は、ボルト締めされた場合に第１バンド部１０及び第２バンド部２０がシリンダチューブ２の外周に密着するように予め設定される。
配管固定具１００はさらに、第１バンド部１０の外周面１０ａに周方向両端が溶接固定されるブラケット３０を備える。
ブラケット３０は平板状に形成され、周方向一方の端部３０ａはステー３１を介して第１バンド部１０の外周面１０ａに溶接固定される。ブラケット３０の周方向他方の端部３０ｂは、直接第１バンド部１０の外周面１０ａに溶接固定される。
すなわち、ブラケット３０は周方向他方の端部３０ｂに溶接部３２を有する。ブラケット３０は溶接部３２から第１バンド部１０の接線方向に延設され、周方向一方の端部３０ａが第１バンド部１０の外周面１０ａからシリンダチューブ２の径方向に浮いた状態となる。この端部３０ａに、第１バンド部１０の外周面１０ａに溶接部３３を介して固定されるステー３１が接続される。
ブラケット３０はさらに、第１バンド部１０とは反対側の面に配管３が取り付けられる取付部３４を有する。取付部３４は、シリンダチューブ２の軸方向に沿った配管３の外周に沿うように断面が円弧状となるように窪んで形成される。円弧状の窪みはシリンダチューブ２の軸方向であるブラケット３０の幅方向一端から他端までに亘って形成される。
配管固定具１００はさらに、配管３をブラケット３０の取付部３４との間で挟持するパイプホルダ４０を備える。パイプホルダ４０は、本体部４１と、本体部４１から延設されて配管３の外周面の一部を覆って配管３を保持するように形成される保持部４２と、本体部４１に設けられるボルト穴４３と、を有する。
パイプホルダ４０が配管３を保持した状態で、パイプホルダ４０のボルト穴４３とブラケット３０の第１バンド部１０とは反対側の面に形成されるボルト穴３５とが位置決めされ、パイプホルダ４０とブラケット３０とがボルト締めされる。これにより、配管３はパイプホルダ４０の保持部４２とブラケット３０の取付部３４との間で挟持される。
ここで、第１バンド部１０をシリンダチューブ２の外周に組み付ける際、第１バンド部１０はシリンダチューブ２の外周面に倣うように両端の延設部１１が離れる方向へ引っ張られて変形する。さらに、第１バンド部１０及び第２バンド部２０の延設部１１、２１同士をボルト締めする際に第１バンド部１０は内径側に締め付けられて変形する。これにより、ブラケット３０の周方向両端の溶接部３２、３３間の距離が変化して溶接部３２、３３に過大な応力が発生する可能性がある。
また、流体圧シリンダ１が搭載される作業機械では、運転中は常に振動がシリンダチューブ２及び配管３に加わるので、繰り返し振動を受けることで、溶接部３２、３３に過大な応力が発生する可能性がある。
そこで、本実施形態では、図１Ｂに示すように、第１バンド部１０が、ブラケット３０に対向するブラケット対向部１２と、ブラケット対向部１２より剛性の低い低剛性部１３と、を有する。
ブラケット対向部１２は、第１バンド部１０の一部であって、ブラケット３０の周方向両端の溶接部３２、３３間の領域に相当する部分である。低剛性部１３は、第１バンド部１０の一部であって、ブラケット対向部１２より周方向一方（図１Ｂにおける時計回り）側の領域に設けられる。
図２は、本実施形態における第１バンド部１０を示す斜視図であり、図１の矢印Ａ方向から第１バンド部１０を見た状態を示す図である。
低剛性部１３は、第１バンド部１０の幅方向の寸法が他の部分、特にブラケット対向部１２、より小さくなるように形成される。これにより、低剛性部１３の剛性は相対的に小さくなるので、第１バンド部１０が変形するような力を受けた場合、ブラケット対向部１２の代わりに低剛性部１３が変形する。よって、溶接部３２、３３への応力の集中を防止することができる。
したがって、低剛性部１３の幅方向の寸法は、溶接部３２、３３への応力の集中を回避しながら第１バンド部１０と第２バンド部２０とによってシリンダチューブ２を挟持可能な強度を確保できる程度の値に設定される。
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
ブラケット３０が溶接固定された第１バンド部１０に、ブラケット対向部１２より剛性の低い低剛性部１３が形成されるので、第１バンド部１０が変形するような力を受けた場合、ブラケット対向部１２の代わりに低剛性部１３を変形させることができる。よって、ブラケット対向部１２が変形して溶接部３２、３３間の距離が変動することによる溶接部３２、３３への応力の集中を防止することができる。
さらに、低剛性部１３は、第１バンド部１０の幅方向の寸法が小さくなるように形成されるので、低剛性部１３の形状どおりに第１バンド部１０を板材から打ち抜き加工するだけで低剛性部１３を形成することができる。よって、コストの上昇を抑制しながら低剛性部１３を設けて溶接部３２、３３への応力の集中を防止することができる。
第２実施形態について説明する。
図３は、本実施形態における第１バンド部１０を示す斜視図であり、図１の矢印Ａ方向から第１バンド部１０を見た状態を示す図である。
本実施形態では、低剛性部２１３の構造のみが第１実施形態と異なるので、その他の構成については説明を省略する。
本実施形態の低剛性部２１３は、第１バンド部１０を厚み方向に貫通する貫通孔２１４を複数有する。これにより、低剛性部２１３の剛性は相対的に小さくなるので、第１バンド部１０が変形するような力を受けた場合、ブラケット対向部１２の代わりに低剛性部２１３が変形する。よって、溶接部３２、３３への応力の集中を防止することができる。
なお、図３では、貫通孔２１４が３つの場合を例示しているが、その他の個数であってもよい。つまり、貫通孔２１４の個数及び内径は、溶接部３２、３３への応力の集中を回避しながら第１バンド部１０と第２バンド部２０とによってシリンダチューブ２を挟持可能な強度を確保できる程度の値に設定される。また、図３では、貫通孔２１４が円形である場合を例示しているが、矩形や多角形等であってもよい。
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
低剛性部２１３は、第１バンド部１０を厚み方向に貫通した貫通孔２１４を有するので、第１バンド部１０が変形するような力を受けた場合、ブラケット対向部１２の代わりに低剛性部２１３を変形させることができる。よって、ブラケット対向部１２が変形して溶接部３２、３３間の距離が変動することによる溶接部３２、３３への応力の集中を防止することができる。
さらに、低剛性部２１３は、第１バンド部１０を厚み方向に貫通した貫通孔２１４を有するように形成されるので、第１バンド部１０を打ち抜き加工するだけで低剛性部２１３を形成することができる。よって、コストの上昇を抑制しながら低剛性部２１３を設けて溶接部３２、３３への応力の集中を防止することができる。
第３実施形態について説明する。
図４は、本実施形態における第１バンド部１０を示す斜視図であり、図１の矢印Ａ方向から第１バンド部１０を見た状態を示す図である。
本実施形態では、低剛性部３１３の構造のみが第１実施形態と異なるので、その他の構成については説明を省略する。
本実施形態の低剛性部３１３は、第１バンド部１０の厚み方向の寸法が他の部分の厚み方向寸法より小さくなるように（薄くなるように）形成される。これにより、低剛性部３１３の剛性は相対的に小さくなるので、第１バンド部１０が変形するような力を受けた場合、ブラケット対向部１２の代わりに低剛性部３１３が変形する。よって、溶接部３２、３３への応力の集中を防止することができる。
なお、図４では、低剛性部３１３が第１バンド部１０の外周面側から内周側へと窪んだ形状である場合を例示しているが、反対に第１バンド部１０の内周面側から外周側へと窪んだ形状であってもよいし、外周面及び内周面から厚み方向中央へ向けて窪んだ形状であってもよい。
低剛性部３１３の厚み方向の寸法は、溶接部３２、３３への応力の集中を回避しながら第１バンド部１０と第２バンド部２０とによってシリンダチューブ２を挟持可能な強度を確保できる程度の値に設定される。
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
低剛性部３１３は、第１バンド部１０の厚み方向の寸法がブラケット対向部１２の厚み方向の寸法より小さくなるように形成されるので、第１バンド部１０が変形するような力を受けた場合、ブラケット対向部１２の代わりに低剛性部３１３を変形させることができる。よって、ブラケット対向部１２が変形して溶接部３２、３３間の距離が変動することによる溶接部３２、３３への応力の集中を防止することができる。
さらに、低剛性部３１３は、第１バンド部１０の厚み方向の寸法がブラケット対向部１２の厚み方向の寸法より小さくなるように形成されるので、第１バンド部１０の幅方向の寸法を変えることなく低剛性部３１３を形成することができる。
第４実施形態について説明する。
図５は、本実施形態における第１バンド部１０を示す斜視図であり、図１の矢印Ａ方向から第１バンド部１０を見た状態を示す図である。
本実施形態では、第１バンド部１０が途中で２つに分割され、分割された２つの第１バンド部４１６、４１７が低剛性部材４１５によって連結して形成される。低剛性部材４１５と分割された第１バンド部４１６、４１７とは、ボルトやリベット等によって締結される。
第１バンド部１０の分割位置は、ブラケット対向部１２より周方向一方側又は他方側の領域に設定される。すなわち、分割位置がブラケット３０の周方向両端の溶接部３２、３３の間に位置することがないように設定される。低剛性部材４１５は、例えば、樹脂、ゴム、ばね等であり、第１バンド部１０を形成する素材より剛性の低い素材によって形成される。
なお、選択される素材によっては、低剛性部材４１５と分割された第１バンド部４１６、４１７とを、接着や溶着などによって締結してもよい。
これにより、低剛性部４１３の剛性は相対的に小さくなるので、第１バンド部１０が変形するような力を受けた場合、ブラケット対向部１２の代わりに低剛性部４１３が変形する。よって、溶接部３２、３３への応力の集中を防止することができる。
なお、図５では、低剛性部材４１５の幅方向寸法が他の部分の幅方向寸法より小さく形成される場合を例示しているが、他の部分の幅方向寸法と同一であってもよいし、他の部分の幅方向寸法より大きくてもよい。
低剛性部材４１５の幅方向寸法及び厚み方向寸法は、溶接部３２、３３への応力の集中を回避しながら第１バンド部１０と第２バンド部２０とによってシリンダチューブ２を挟持可能な強度を確保できる程度の値に設定される。
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
低剛性部４１３は、ブラケット対向部１２より剛性の低い低剛性部材４１５によって形成されるので、第１バンド部１０が変形するような力を受けた場合、ブラケット対向部１２の代わりに低剛性部４１３を変形させることができる。よって、ブラケット対向部１２が変形して溶接部３２、３３間の距離が変動することによる溶接部３２、３３への応力の集中を防止することができる。
さらに、低剛性部材４１５は、ブラケット対向部１２とは異なる素材で形成されるので、柔軟性及び強度をより確実に確保可能な素材を用いることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
例えば、上記実施形態では、第１バンド部１０のみにブラケット３０を設けているが、これに加えて第２バンド部２０にブラケット３０及びパイプホルダ４０を設けて、配管３を保持することで、第１バンド部１０と第２バンド部２０とで合計２本の配管を保持することができる。この場合、第２バンド部２０にも低剛性部を設けることが可能である。
さらに、上記実施形態では、ブラケット３０を平板状に形成したが、ブラケット３０の取付部３４側の面をシリンダチューブ２の径方向に垂直な平面状に形成し、ブラケット３０の第１バンド部１０側の面を第１バンド部１０の外周面１０ａに沿った形状とすることで、ステー３１を省略してもよい。
さらに、上記実施形態では、ブラケット３０を、周方向他方の溶接部３２によって第１バンド部１０の外周面１０ａに溶接固定したが、これに加えて、シリンダチューブ２の軸方向におけるブラケット３０の両端の少なくとも一方において溶接固定してもよい。
さらに、上記実施形態では、ブラケット３０を、ステー３１を介して周方向一方の溶接部３３によって第１バンド部１０の外周面１０ａに溶接固定したが、これに加えて、シリンダチューブ２の軸方向におけるブラケット３０の両端の少なくとも一方において溶接固定してもよい。
さらに、上記実施形態では、ブラケット３０の取付部３４側の面は、シリンダチューブ２の径方向に垂直な平面状に形成したが、この面は傾斜していてもよいし、曲面であってもよい。
さらに、上記実施形態では、低剛性部１３を、第１バンド部１０の一部であって、ブラケット対向部１２より周方向一方側の領域に設けたが、ブラケット対向部１２より周方向他方側の領域に設けてもよい。
さらに、上記第１〜第４実施形態を適宜組み合わせてもよい。例えば、低剛性部１３は、幅方向の寸法が小さくかつ貫通孔２１４を有するように形成されてもよいし、幅方向の寸法が小さくかつ厚み方向の寸法も小さくなるように形成されてもよい。その他、あらゆる組み合わせが可能である。
１ 流体圧シリンダ
２ シリンダチューブ
３ 配管
４ バンド
１０ 第１バンド部（バンド部）
１０ａ 外周面
１２ ブラケット対向部
１３ 低剛性部
２０ 第２バンド部（バンド部）
３０ ブラケット
１００ 配管固定具
２１４ 貫通孔

Claims (5)

  1. シリンダチューブ内に作動流体を給排する配管を前記シリンダチューブに固定する流体圧シリンダの配管固定具であって、
    前記シリンダチューブの外周面に沿って湾曲した２つの半割状のバンド部を有し、２つの前記バンド部の両端同士を固定することで前記シリンダチューブを挟持するバンドと、
    前記バンド部の外周面に周方向両端が溶接固定され前記配管が取り付けられるブラケットと、
    を備え、
    前記ブラケットが溶接固定された前記バンド部は、前記ブラケットに対向するブラケット対向部と、前記ブラケット対向部より剛性の低い低剛性部と、を有する、
    ことを特徴とする流体圧シリンダの配管固定具。
  2. 前記低剛性部は、前記バンド部の幅方向の寸法が前記ブラケット対向部の幅方向の寸法より小さい、
    ことを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダの配管固定具。
  3. 前記低剛性部は、前記バンド部の厚み方向に貫通した貫通孔を有する、
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体圧シリンダの配管固定具。
  4. 前記低剛性部は、前記バンド部の厚み方向の寸法が前記ブラケット対向部の厚み方向の寸法より小さい、
    ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の流体圧シリンダの配管固定具。
  5. 前記低剛性部は、前記ブラケット対向部より剛性の低い素材で形成される、
    ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の流体圧シリンダの配管固定具。
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