JP2017172768A - Fluid pressure cylinder - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To more surely soften a shock caused when a hydraulic cylinder completely expands or contracts.SOLUTION: A hydraulic cylinder 100 has a cushion mechanism 60. The cushion mechanism 60 comprises a main passage 5, a cushion ring 61 entering the main passage 5 near a stroke end, a bypass passage 63 bypassing the main passage 5, a relief valve 64 provided in the bypass passage 63, a first back-pressure passage 65 introducing the pressure in a rod side chamber 1 into a back-pressure chamber 64g of the relief valve 64, and an orifice plug 66 provided in the first back-pressure passage 65. The relief valve 64 has a relief set pressure change part 64d raising a relief set pressure in association with a rise of the pressure in the back-pressure chamber 64g.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、流体圧シリンダに関する。   The present invention relates to a fluid pressure cylinder.

一般に、油圧ショベル等に用いられる流体圧シリンダは、ピストンロッドがストローク端に達する際に発生する衝撃を緩和するクッション機構を備える(特許文献1)。   In general, a fluid pressure cylinder used in a hydraulic excavator or the like includes a cushion mechanism that reduces an impact generated when a piston rod reaches a stroke end (Patent Document 1).

特許文献1に開示されるクッション機構は、ストローク端付近で、流体圧室から給排口へと流出する作動流体の流れを絞るように構成される。作動流体の流れが絞られることによってピストンロッドが減速し、流体圧シリンダが伸縮しきる際に生じる衝撃が緩和される。   The cushion mechanism disclosed in Patent Document 1 is configured to restrict the flow of the working fluid flowing out from the fluid pressure chamber to the supply / discharge port in the vicinity of the stroke end. When the flow of the working fluid is throttled, the piston rod is decelerated, and the impact generated when the fluid pressure cylinder is fully expanded and contracted is reduced.

また、特許文献1のクッション機構は、流体室内の作動流体を、絞り通路を迂回して給排口へと導くバイパス通路と、バイパス通路に設けられたリリーフ弁と、を備える。リリーフ弁は、流体圧室内の圧力が所定値に達したときにバイパス通路を開通させ、流体室内の作動流体がバイパス通路を通じて給排口へ流出するのを許容する。   Further, the cushion mechanism of Patent Document 1 includes a bypass passage that guides the working fluid in the fluid chamber to the supply / discharge port while bypassing the throttle passage, and a relief valve provided in the bypass passage. The relief valve opens the bypass passage when the pressure in the fluid pressure chamber reaches a predetermined value, and allows the working fluid in the fluid chamber to flow out to the supply / discharge port through the bypass passage.

特開2009−287714号公報JP 2009-287714 A

特許文献1に開示される流体圧シリンダでは、リリーフ弁によっても、バイパス通路を通じて流体圧室から給排口へと流出する作動流体の流れがある程度絞られる。リリーフ弁が作動流体の流れを絞ることによって、リリーフ弁が開弁した状態においても衝撃が緩和される。   In the fluid pressure cylinder disclosed in Patent Document 1, the flow of the working fluid flowing out from the fluid pressure chamber to the supply / discharge port through the bypass passage is restricted to some extent even by the relief valve. When the relief valve restricts the flow of the working fluid, the impact is alleviated even when the relief valve is opened.

しかしながら、ストローク端付近でピストンロッドが高速で移動し流体圧室内の圧力が高くなった場合に、バイパス通路における作動流体の流れはリリーフ弁によって十分に絞られないことがある。この場合、ピストンロッドが減速せず、衝撃を緩和できないおそれがある。   However, when the piston rod moves at high speed near the stroke end and the pressure in the fluid pressure chamber increases, the flow of the working fluid in the bypass passage may not be sufficiently throttled by the relief valve. In this case, the piston rod does not decelerate and the impact may not be mitigated.

本発明は、流体圧シリンダが伸縮しきる際に生じる衝撃をより確実に緩和することを目的とする。   An object of the present invention is to more reliably mitigate an impact that occurs when a fluid pressure cylinder is fully expanded and contracted.

第1の発明は、シリンダチューブと、ピストンロッドと、ピストンと、閉塞部材と、給排ポートと、クッション機構と、を備え、クッション機構は、圧力室と給排ポートとを連通するメイン通路と、ストローク端付近でメイン通路内に進入してメイン通路における作動流体の流れを絞る進入部と、メイン通路を迂回して圧力室と給排ポートとを連通する迂回通路と、迂回通路に設けられ、圧力室内の圧力がリリーフ設定圧に達した場合に作動流体の流れを許容するリリーフ弁と、圧力室内の圧力をリリーフ弁の背圧室に導く第1背圧通路と、第1背圧通路に設けられ作動流体の流れに抵抗を付与する第1絞り部と、を備え、リリーフ弁は、背圧室内の圧力の上昇に伴ってリリーフ設定圧を上昇させるリリーフ設定圧変化部を有することを特徴とする。   A first invention includes a cylinder tube, a piston rod, a piston, a closing member, a supply / discharge port, and a cushion mechanism, and the cushion mechanism includes a main passage communicating the pressure chamber and the supply / discharge port. An entrance portion that enters the main passage near the stroke end and restricts the flow of the working fluid in the main passage, a bypass passage that bypasses the main passage and connects the pressure chamber and the supply / discharge port, and a bypass passage. A relief valve that allows the flow of the working fluid when the pressure in the pressure chamber reaches the relief set pressure, a first back pressure passage that guides the pressure in the pressure chamber to the back pressure chamber of the relief valve, and a first back pressure passage And a first throttle portion that provides resistance to the flow of the working fluid, and the relief valve has a relief set pressure changing portion that increases the relief set pressure as the pressure in the back pressure chamber increases. Feature To.

第1の発明では、ストローク端付近でピストンロッドが高速で移動しメイン通路内に進入部が進入した際には、圧力室内の圧力は上昇する。圧力室内の圧力が初期のリリーフ設定圧に達すると、リリーフ弁が開弁する。リリーフ弁が開弁しても圧力室内の圧力が上昇する場合には、圧力室内の圧力は、第1絞り部を有する第1背圧通路を通じて背圧室に導かれ、背圧室の圧力が徐々に上昇する。背圧室内の圧力の上昇に伴ってリリーフ設定圧変化部によってリリーフ設定圧が上昇する。リリーフ設定圧が圧力室内の圧力に達すると、リリーフ弁が閉弁し、圧力室内の作動流体は迂回通路を通じて給排ポートに導かれなくなる。その結果、給排ポートから排出される作動流体の流量が減少し、ピストンロッドはストローク端に達する前に減速する。   In the first invention, when the piston rod moves at high speed near the stroke end and the entry portion enters the main passage, the pressure in the pressure chamber rises. When the pressure in the pressure chamber reaches the initial relief setting pressure, the relief valve opens. If the pressure in the pressure chamber rises even after the relief valve is opened, the pressure in the pressure chamber is guided to the back pressure chamber through the first back pressure passage having the first throttle portion, and the pressure in the back pressure chamber is reduced. Rise gradually. As the pressure in the back pressure chamber rises, the relief setting pressure rises by the relief setting pressure changing portion. When the relief set pressure reaches the pressure in the pressure chamber, the relief valve is closed, and the working fluid in the pressure chamber is not guided to the supply / discharge port through the bypass passage. As a result, the flow rate of the working fluid discharged from the supply / discharge port decreases, and the piston rod decelerates before reaching the stroke end.

第2の発明は、第1絞り部が、閉塞部材に着脱可能であることを特徴とする。   The second invention is characterized in that the first throttle portion is detachable from the closing member.

第2の発明では、第1絞り部が閉塞部材に着脱可能に設けられるので、第1背圧通路における作動流体の流れに付与される抵抗を変化させる場合には、第1絞り部を取り替えればよい。したがって、背圧室内の圧力の上昇速度を容易に変えることができ、クッション特性を容易に調整することができる。   In the second invention, since the first throttle portion is detachably provided on the closing member, the first throttle portion can be replaced when the resistance applied to the flow of the working fluid in the first back pressure passage is changed. That's fine. Therefore, the rate of increase in pressure in the back pressure chamber can be easily changed, and the cushion characteristics can be easily adjusted.

第3の発明は、クッション機構が、背圧室内の圧力を給排ポートに導く第2背圧通路と、第2背圧通路に設けられ、第1絞り部によって付与される抵抗よりも大きい抵抗を作動流体の流れに付与する第2絞り部と、を更に備えることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, the cushion mechanism is provided in the second back pressure passage for guiding the pressure in the back pressure chamber to the supply / exhaust port, and the resistance greater than the resistance provided by the first throttle portion. And a second throttle part for imparting to the flow of the working fluid.

第3の発明では、第2背圧通路が背圧室内の圧力を給排ポートに導くので、ピストンロッドが停止して圧力室内の圧力の上昇が止まったときには、背圧室内の圧力は第2背圧通路を通じて給排ポートに導かれ、低下する。したがって、リリーフ設定圧を初期の値に戻すことができる。また、第2絞り部は第1絞り部によって作動流体の流れに付与される抵抗よりも大きい抵抗を作動流体の流れに付与する。そのため、背圧室から第2背圧通路を通じて給排ポートに導かれる作動流体の流量は、圧力室から第1背圧通路を通じて背圧室に導かれる作動油の流量よりも少ない。したがって、ストローク端付近でピストンロッドが高速で移動し圧力室内の圧力がリリーフ設定圧を超えて上昇し続ける場合に、背圧室内の圧力を確実に上昇させることができ、衝撃をより確実に緩和することができる。   In the third invention, since the second back pressure passage guides the pressure in the back pressure chamber to the supply / discharge port, when the piston rod stops and the pressure chamber stops increasing, the pressure in the back pressure chamber is It is guided to the supply / discharge port through the back pressure passage and decreases. Therefore, the relief set pressure can be returned to the initial value. Further, the second restricting portion imparts a larger resistance to the working fluid flow than the resistance imparted to the working fluid flow by the first restricting portion. Therefore, the flow rate of the working fluid led from the back pressure chamber to the supply / discharge port through the second back pressure passage is smaller than the flow rate of the working oil led from the pressure chamber to the back pressure chamber through the first back pressure passage. Therefore, when the piston rod moves at high speed near the stroke end and the pressure in the pressure chamber continues to rise above the relief setting pressure, the pressure in the back pressure chamber can be reliably increased, and the impact can be more reliably mitigated. can do.

第4の発明は、第2絞り部が、閉塞部材に着脱可能であることを特徴とする。   The fourth invention is characterized in that the second throttle portion is detachable from the closing member.

第4の発明では、第2絞り部が閉塞部材に着脱可能であるので、第2背圧通路における作動流体の流れに与えられる抵抗を変化させる際には、第2絞り部を取り替えればよい。したがって、背圧室内の圧力の上昇速度を容易に変えることができ、クッション特性を容易に調整することができる。   In the fourth invention, since the second throttle portion is detachable from the closing member, the second throttle portion may be replaced when the resistance given to the flow of the working fluid in the second back pressure passage is changed. . Therefore, the rate of increase in pressure in the back pressure chamber can be easily changed, and the cushion characteristics can be easily adjusted.

第5の発明は、リリーフ弁が、迂回通路に設けられる弁座に対して離着座して迂回通路を開閉する弁体と、弁体を弁座に着座させる方向に付勢し付勢力の大きさに応じてリリーフ設定圧を定める付勢部材と、を備え、リリーフ設定圧変化部は、付勢部材を支持するとともに、背圧室内の圧力を受けて移動して付勢部材の付勢力を変化させる支持部材を備え、支持部材の受圧面積は、弁体の受圧面積と比較して大きいことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, the relief valve is urged in a direction in which the relief valve is opened and closed with respect to the valve seat provided in the bypass passage so as to open and close the bypass passage, and the valve body is seated on the valve seat. An urging member that determines a relief setting pressure according to the pressure, and the relief setting pressure changing portion supports the urging member and moves in response to the pressure in the back pressure chamber to generate the urging force of the urging member. A support member to be changed is provided, and the pressure receiving area of the support member is larger than the pressure receiving area of the valve body.

第5の発明では、支持部材の受圧面積が弁体の受圧面積に対して大きいので、背圧室内の圧力が圧力室内の圧力よりも低い場合でも、圧力室内の圧力によって弁体に作用する力よりも大きい力が支持部材に作用する。背圧室内の圧力が圧力室内の圧力に達する前でも、支持部材は移動して付勢部材の付勢力を増加させ、リリーフ設定圧を上昇させる。したがって、リリーフ弁を閉弁して給排ポートから排出される作動流体の流量を減少させることができ、衝撃をより確実に緩和することができる。   In the fifth invention, since the pressure receiving area of the support member is larger than the pressure receiving area of the valve body, even when the pressure in the back pressure chamber is lower than the pressure in the pressure chamber, the force acting on the valve body by the pressure in the pressure chamber A greater force acts on the support member. Even before the pressure in the back pressure chamber reaches the pressure in the pressure chamber, the support member moves to increase the urging force of the urging member and raise the relief set pressure. Therefore, the relief valve can be closed to reduce the flow rate of the working fluid discharged from the supply / discharge port, and the impact can be more reliably mitigated.

第6の発明は、リリーフ弁は、閉塞部材に対する位置に応じて支持部材の移動範囲を規制する規制部材を更に備え、規制部材は、閉塞部材に対して移動可能であることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, the relief valve further includes a regulating member that regulates a moving range of the support member according to a position with respect to the closing member, and the regulating member is movable with respect to the closing member.

第6の発明では、規制部材が閉塞部材に対する位置に応じて支持部材の移動範囲を規制するので、背圧室の圧力が上昇していない状態では、支持部材の位置は規制部材によって定められる。その結果、付勢部材の初期の付勢力が定められ、初期のリリーフ設定圧が決定される。また、規制部材は、移動可能に閉塞部材に設けられるので、初期のリリーフ設定圧を変える際には、規制部材を閉塞部材に対して移動させればよい。したがって、初期のリリーフ設定圧を容易に変えることができ、クッション特性を容易に調整することができる。   In the sixth invention, since the regulating member regulates the movement range of the supporting member according to the position with respect to the closing member, the position of the supporting member is determined by the regulating member when the pressure in the back pressure chamber is not increased. As a result, the initial urging force of the urging member is determined, and the initial relief setting pressure is determined. Further, since the regulating member is movably provided on the closing member, the regulating member may be moved relative to the closing member when changing the initial relief setting pressure. Therefore, the initial relief setting pressure can be easily changed, and the cushion characteristics can be easily adjusted.

本発明によれば、流体圧シリンダが伸縮しきる際に生じる衝撃をより確実に緩和することができる。   According to the present invention, it is possible to more reliably alleviate the impact that occurs when the fluid pressure cylinder is fully expanded and contracted.

本発明の実施形態に係る流体圧シリンダの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the fluid pressure cylinder concerning the embodiment of the present invention. ヘッドの断面図であり、ピストンロッドが通常ストローク領域にある状態を示す。It is sectional drawing of a head and shows the state which has a piston rod in a normal stroke area | region. ヘッドの断面図であり、ストローク端付近でピストンロッドが低速で移動する状態を示す。It is sectional drawing of a head and shows the state which a piston rod moves at low speed near stroke end. ヘッドの断面図であり、ストローク端付近でピストンロッドがやや速い速度で移動する状態を示す。It is sectional drawing of a head and shows the state which a piston rod moves at a somewhat high speed near the stroke end. ヘッドの断面図であり、ストローク端付近でピストンロッドが高速で移動する状態を示す。It is sectional drawing of a head and shows the state which a piston rod moves at high speed near stroke end. 本発明の実施形態の変形例に係る流体圧シリンダの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a fluid pressure cylinder concerning a modification of an embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。ここでは、作動流体として作動油が用いられる油圧シリンダ100,200について説明するが、本実施形態は、作動水等の他の流体が用いられる流体圧シリンダに適用可能である。また、複動形の油圧シリンダ100,200に適用した例ついて説明するが、本実施形態は単動形の油圧シリンダにも適用可能である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, the hydraulic cylinders 100 and 200 in which hydraulic oil is used as the working fluid will be described, but this embodiment is applicable to a fluid pressure cylinder in which other fluid such as hydraulic water is used. Although an example applied to the double-acting hydraulic cylinders 100 and 200 will be described, the present embodiment is also applicable to a single-acting hydraulic cylinder.

油圧シリンダ100,200は、建設機械や産業機械に搭載されるアクチュエータとして用いられる。例えば、油圧シリンダ100,200は、油圧ショベルに搭載されるアームシリンダとして用いられる。油圧シリンダ100,200の伸縮によって、油圧ショベルのアームが回動する。   The hydraulic cylinders 100 and 200 are used as actuators mounted on construction machines and industrial machines. For example, the hydraulic cylinders 100 and 200 are used as arm cylinders mounted on a hydraulic excavator. As the hydraulic cylinders 100 and 200 expand and contract, the arm of the hydraulic excavator rotates.

図1に示すように、油圧シリンダ100は、中空のシリンダ10と、シリンダ10内に往復動自在に設けられたピストンロッド20と、ピストンロッド20に連結されたピストン30と、を備える。ピストン30は、シリンダ10内に摺動自在に収容される。   As shown in FIG. 1, the hydraulic cylinder 100 includes a hollow cylinder 10, a piston rod 20 provided in the cylinder 10 so as to be able to reciprocate, and a piston 30 connected to the piston rod 20. The piston 30 is slidably accommodated in the cylinder 10.

シリンダ10は、筒状のシリンダチューブ11と、シリンダチューブ11の一端に設けられるヘッド側フランジ部12と、シリンダチューブ11の他端に設けられるシリンダボトム13と、を有する。ヘッド側フランジ部12及びシリンダボトム13は、溶接によりシリンダチューブ11に接合される。   The cylinder 10 includes a cylindrical cylinder tube 11, a head side flange portion 12 provided at one end of the cylinder tube 11, and a cylinder bottom 13 provided at the other end of the cylinder tube 11. The head side flange portion 12 and the cylinder bottom 13 are joined to the cylinder tube 11 by welding.

ピストンロッド20は、ヘッド側フランジ部12の内部を通ってシリンダ10の外側へ延在する。ヘッド側フランジ部12には、閉塞部材としてのシリンダヘッド40が複数のボルト14を用いて締結される。   The piston rod 20 extends outside the cylinder 10 through the inside of the head side flange portion 12. A cylinder head 40 as a closing member is fastened to the head side flange portion 12 using a plurality of bolts 14.

シリンダヘッド40は環状に形成され、ピストンロッド20を摺動自在に支持する。シリンダヘッド40によってシリンダチューブ11の一方の開口端が閉塞される。シリンダ10、ピストン30及びシリンダヘッド40によって、圧力室としてのロッド側室1が形成される。シリンダヘッド40には、ロッド側室1と連通する給排ポートとしてのヘッド側ポート3が形成される。   The cylinder head 40 is formed in an annular shape and slidably supports the piston rod 20. One open end of the cylinder tube 11 is closed by the cylinder head 40. The cylinder 10, the piston 30 and the cylinder head 40 form a rod side chamber 1 as a pressure chamber. The cylinder head 40 is formed with a head side port 3 as a supply / discharge port communicating with the rod side chamber 1.

シリンダボトム13は、シリンダチューブ11の他方の開口端を閉塞する。シリンダ10、ピストン30及びシリンダボトム13によって、圧力室としての反ロッド側室2が形成される。シリンダボトム13には、反ロッド側室2と連通する給排ポートとしてのボトム側ポート(図示省略)が形成される。   The cylinder bottom 13 closes the other open end of the cylinder tube 11. The cylinder 10, the piston 30 and the cylinder bottom 13 form an anti-rod side chamber 2 as a pressure chamber. The cylinder bottom 13 is formed with a bottom port (not shown) as a supply / discharge port communicating with the non-rod side chamber 2.

ヘッド側ポート3及びボトム側ポートは、切換弁(不図示)を通じて、油圧供給源としての油圧ポンプ(不図示)又は作動油貯留部としてのタンク(不図示)に選択的に接続される。切換弁によりヘッド側ポート3及びボトム側ポートの一方が油圧ポンプに連通した場合には、他方がタンクに連通する。   The head side port 3 and the bottom side port are selectively connected to a hydraulic pump (not shown) as a hydraulic supply source or a tank (not shown) as a hydraulic oil reservoir through a switching valve (not shown). When one of the head side port 3 and the bottom side port communicates with the hydraulic pump by the switching valve, the other communicates with the tank.

油圧ポンプからの作動油がヘッド側ポート3を通じてロッド側室1に供給されると、ピストンロッド20及びピストン30が反ロッド側室2を縮小する方向に移動し、油圧シリンダ100が収縮する。このとき、反ロッド側室2内の作動油は、ボトム側ポートを通じて排出される。   When hydraulic oil from the hydraulic pump is supplied to the rod side chamber 1 through the head side port 3, the piston rod 20 and the piston 30 move in a direction to reduce the anti-rod side chamber 2, and the hydraulic cylinder 100 contracts. At this time, the hydraulic oil in the non-rod side chamber 2 is discharged through the bottom port.

油圧ポンプからの作動油がボトム側ポートを通じて反ロッド側室2に供給されると、ピストンロッド20及びピストン30がロッド側室1を縮小する方向に移動し、油圧シリンダ100が伸長する。このとき、ロッド側室1内の作動油は、ヘッド側ポート3を通じて排出される。   When hydraulic oil from the hydraulic pump is supplied to the non-rod side chamber 2 through the bottom side port, the piston rod 20 and the piston 30 move in a direction to reduce the rod side chamber 1, and the hydraulic cylinder 100 extends. At this time, the hydraulic oil in the rod side chamber 1 is discharged through the head side port 3.

シリンダボトム13には、建設機械又は産業機械に連結される連結部13aが設けられる。連結部13aには孔13bが形成され、孔13bを挿通するピン(不図示)を介して連結部13aが建設機械又は産業機械に連結される。   The cylinder bottom 13 is provided with a connecting portion 13a that is connected to a construction machine or an industrial machine. A hole 13b is formed in the connecting portion 13a, and the connecting portion 13a is connected to a construction machine or an industrial machine via a pin (not shown) that passes through the hole 13b.

シリンダ10の外側に位置するピストンロッド20の端部には、建設機械又は産業機械に連結される連結部21が設けられる。連結部13aと同様に、連結部21には孔22が形成され、孔22を挿通するピン(不図示)を介して連結部21が建設機械又は産業機械に連結される。   A connecting portion 21 connected to a construction machine or an industrial machine is provided at the end of the piston rod 20 located outside the cylinder 10. Similar to the connecting portion 13a, a hole 22 is formed in the connecting portion 21, and the connecting portion 21 is connected to a construction machine or an industrial machine via a pin (not shown) inserted through the hole 22.

図2は、シリンダヘッド40の周辺の拡大断面図であり、ピストンロッド20が通常ストローク領域にある状態を示す。図2に示すように、シリンダヘッド40は、ヘッド側フランジ部12の端面に当接する当接部41と、ヘッド側フランジ部12の内周面に嵌合する嵌合部42と、ピストンロッド20を支持する支持部43と、を有する。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the cylinder head 40, showing a state where the piston rod 20 is in the normal stroke region. As shown in FIG. 2, the cylinder head 40 includes a contact portion 41 that contacts the end surface of the head-side flange portion 12, a fitting portion 42 that fits the inner peripheral surface of the head-side flange portion 12, and the piston rod 20. And a support portion 43 for supporting the.

嵌合部42は当接部41からシリンダボトム13(図1参照)に向かって環状に延在する。嵌合部42の外周面とヘッド側フランジ部12の内周面との間にはOリング44が配置される。Oリング44によって、嵌合部42の外周面とヘッド側フランジ部12の内周面との間からロッド側室1内の作動油が漏出するのを防ぐことができる。   The fitting portion 42 extends in an annular shape from the contact portion 41 toward the cylinder bottom 13 (see FIG. 1). An O-ring 44 is disposed between the outer peripheral surface of the fitting portion 42 and the inner peripheral surface of the head side flange portion 12. The O-ring 44 can prevent the hydraulic oil in the rod side chamber 1 from leaking from between the outer peripheral surface of the fitting portion 42 and the inner peripheral surface of the head side flange portion 12.

支持部43は、嵌合部42とは反対側に当接部41から環状に延在する。支持部43の内周面には、軸受45、サブシール46、メインシール47、及びダストシール48が配置される。   The support portion 43 extends annularly from the contact portion 41 on the side opposite to the fitting portion 42. A bearing 45, a sub seal 46, a main seal 47, and a dust seal 48 are disposed on the inner peripheral surface of the support portion 43.

当接部41、嵌合部42及び支持部43は一体的に形成されていてもよいし、嵌合部42及び支持部43が当接部41とは別体に形成されていてもよい。   The contact part 41, the fitting part 42, and the support part 43 may be integrally formed, or the fitting part 42 and the support part 43 may be formed separately from the contact part 41.

ピストンロッド20は、支持部43によって摺動自在に支持されるロッド本体23と、ロッド本体23の外径と比較して小さい外径を有する小径部24と、を有する。小径部24はロッド本体23から軸方向に連続して形成され、ロッド本体23と小径部24との間には段部25が形成される。小径部24の外周面には雄ねじ24aが形成される。   The piston rod 20 includes a rod main body 23 that is slidably supported by the support portion 43, and a small diameter portion 24 having an outer diameter smaller than the outer diameter of the rod main body 23. The small diameter portion 24 is formed continuously from the rod body 23 in the axial direction, and a step portion 25 is formed between the rod body 23 and the small diameter portion 24. A male screw 24 a is formed on the outer peripheral surface of the small diameter portion 24.

ピストン30は、環状に形成され、ピストン30の内周面には雌ねじ30aが形成される。ピストン30の雌ねじ30aとピストンロッド20の雄ねじ24aとの螺合によって、ピストンロッド20にピストン30が連結される。   The piston 30 is formed in an annular shape, and an internal thread 30 a is formed on the inner peripheral surface of the piston 30. The piston 30 is connected to the piston rod 20 by screwing the female screw 30a of the piston 30 and the male screw 24a of the piston rod 20 together.

シリンダヘッド40の嵌合部42の内径は、ロッド本体23の外径よりも大きく、嵌合部42の内周面とロッド本体23の外周面とによって環状のメイン通路5が形成される。メイン通路5は、環状の当接部41の内周面に形成される環状溝41aを通じて、ロッド側室1とヘッド側ポート3とを連通する。   The inner diameter of the fitting portion 42 of the cylinder head 40 is larger than the outer diameter of the rod main body 23, and the annular main passage 5 is formed by the inner peripheral surface of the fitting portion 42 and the outer peripheral surface of the rod main body 23. The main passage 5 communicates the rod side chamber 1 and the head side port 3 through an annular groove 41 a formed on the inner peripheral surface of the annular contact portion 41.

油圧シリンダ100の収縮動作時には、ヘッド側ポート3から供給される作動油は、環状溝41a及びメイン通路5を通じてロッド側室1に供給される。油圧シリンダ100の伸長動作時には、ロッド側室1内の作動油は、メイン通路5及び環状溝41aを通じてヘッド側ポート3から排出される。   During the contracting operation of the hydraulic cylinder 100, the hydraulic oil supplied from the head side port 3 is supplied to the rod side chamber 1 through the annular groove 41 a and the main passage 5. When the hydraulic cylinder 100 is extended, the hydraulic oil in the rod side chamber 1 is discharged from the head side port 3 through the main passage 5 and the annular groove 41a.

また、油圧シリンダ100は、伸長動作時にストローク端付近でピストンロッド20を減速させるクッション機構60を更に備える。以下、クッション機構60について詳述する。   The hydraulic cylinder 100 further includes a cushion mechanism 60 that decelerates the piston rod 20 near the stroke end during the extension operation. Hereinafter, the cushion mechanism 60 will be described in detail.

クッション機構60は、メイン通路5と、ストローク端付近でメイン通路5内に進入する進入部としての環状のクッションリング61と、を備える。クッションリング61は、ピストンロッド20の小径部24の外周に設けられる。   The cushion mechanism 60 includes the main passage 5 and an annular cushion ring 61 as an entry portion that enters the main passage 5 near the stroke end. The cushion ring 61 is provided on the outer periphery of the small diameter portion 24 of the piston rod 20.

クッションリング61の内径は小径部24の外径と略等しく、クッションリング61はピストンロッド20の段部25とピストン30とによって挟まれている。つまり、クッションリング61は、段部25とピストン30によって、ピストンロッド20に固定される。   The inner diameter of the cushion ring 61 is substantially equal to the outer diameter of the small diameter portion 24, and the cushion ring 61 is sandwiched between the step portion 25 of the piston rod 20 and the piston 30. That is, the cushion ring 61 is fixed to the piston rod 20 by the step portion 25 and the piston 30.

クッションリング61の外径はロッド本体23の外径よりも大きく、シリンダヘッド40の嵌合部42の内径よりも小さい。クッションリング61がメイン通路5に進入した状態では、メイン通路5の流路断面は、クッションリング61によって狭められ、メイン通路5における作動油の流れが絞られる。なお、クッションリング61がメイン通路5に進入した際に嵌合部42の内周面とクッションリング61との外周面とによって形成される通路を「絞り通路62」とも称する(図3から図5参照)。   The outer diameter of the cushion ring 61 is larger than the outer diameter of the rod body 23 and smaller than the inner diameter of the fitting portion 42 of the cylinder head 40. In a state where the cushion ring 61 has entered the main passage 5, the flow passage cross section of the main passage 5 is narrowed by the cushion ring 61, and the flow of hydraulic oil in the main passage 5 is narrowed. A passage formed by the inner peripheral surface of the fitting portion 42 and the outer peripheral surface of the cushion ring 61 when the cushion ring 61 enters the main passage 5 is also referred to as a “throttle passage 62” (FIGS. 3 to 5). reference).

油圧シリンダ100の伸長動作時にクッションリング61がメイン通路5に進入し作動油の流れが絞られると(図3参照)、ロッド側室1からメイン通路5を流れる作動油の流量が減少し、ロッド側室1の圧力が上昇する。その結果、ピストンロッド20が減速する。   When the cushion ring 61 enters the main passage 5 during the extension operation of the hydraulic cylinder 100 and the flow of hydraulic oil is throttled (see FIG. 3), the flow rate of the hydraulic oil flowing from the rod side chamber 1 to the main passage 5 decreases, and the rod side chamber 1 pressure increases. As a result, the piston rod 20 is decelerated.

このように、クッション機構60は、クッションリング61がメイン通路5に進入することによってクッション作用を発揮する。以下において、クッション機構60がクッション作用を発揮している状態でのロッド側室1内の圧力を「クッション圧力」とも称する。   Thus, the cushion mechanism 60 exhibits a cushioning action when the cushion ring 61 enters the main passage 5. Hereinafter, the pressure in the rod side chamber 1 in a state where the cushion mechanism 60 exhibits a cushioning action is also referred to as “cushion pressure”.

また、クッション機構60は、メイン通路5を迂回してロッド側室1とヘッド側ポート3とを連通する迂回通路63と、迂回通路63に設けられるリリーフ弁64と、を有する。迂回通路63は、嵌合部42の端面に開口するとともに環状溝41aの底面に開口するようにシリンダヘッド40に形成される。   The cushion mechanism 60 includes a bypass passage 63 that bypasses the main passage 5 and communicates the rod-side chamber 1 and the head-side port 3, and a relief valve 64 provided in the bypass passage 63. The bypass passage 63 is formed in the cylinder head 40 so as to open to the end surface of the fitting portion 42 and to open to the bottom surface of the annular groove 41a.

リリーフ弁64は、ロッド側室1内の圧力がリリーフ設定圧に達した場合に開弁し、迂回通路63における作動油の流れを許容する。また、リリーフ弁64は、ロッド側室1内の圧力がリリーフ設定圧未満の場合に閉弁し、迂回通路63における作動油の流れを遮断する。   The relief valve 64 opens when the pressure in the rod side chamber 1 reaches the relief set pressure, and allows the hydraulic oil to flow in the bypass passage 63. The relief valve 64 is closed when the pressure in the rod side chamber 1 is less than the relief set pressure, and shuts off the flow of hydraulic oil in the bypass passage 63.

リリーフ弁64の構造をより詳細に説明する。リリーフ弁64は、迂回通路63に設けられる弁座64aと、弁座64aに離着座可能に設けられる弁体64bと、弁体64bを弁座64aに着座させる方向に付勢する付勢部材としてのスプリング64cと、を備える。スプリング64cの付勢力は、スプリング64cの圧縮量によって変化し、圧縮量が大きいほどスプリング64cは大きい付勢力を発揮する。   The structure of the relief valve 64 will be described in more detail. The relief valve 64 serves as a valve seat 64a provided in the bypass passage 63, a valve body 64b provided so as to be separable from the valve seat 64a, and a biasing member that urges the valve body 64b in a direction to seat the valve seat 64a. Spring 64c. The urging force of the spring 64c varies depending on the compression amount of the spring 64c, and the spring 64c exhibits a larger urging force as the compression amount is larger.

ロッド側室1内の圧力によって弁体64bに作用する力がスプリング64cの付勢力よりも大きいと、弁体64bは弁座64aから離れ、迂回通路63における作動油の流れを許容する。ロッド側室1内の圧力によって弁体64bに作用する力がスプリング64cの付勢力よりも小さいと、弁体64bは弁座64aに着座し、迂回通路63における作動油の流れを遮断する。このように、リリーフ弁64のリリーフ設定圧は、スプリング64cの付勢力の大きさに応じて定められる。   When the force acting on the valve body 64b due to the pressure in the rod side chamber 1 is larger than the urging force of the spring 64c, the valve body 64b moves away from the valve seat 64a and allows the hydraulic oil to flow in the bypass passage 63. When the force acting on the valve body 64b due to the pressure in the rod side chamber 1 is smaller than the urging force of the spring 64c, the valve body 64b sits on the valve seat 64a and blocks the flow of hydraulic oil in the bypass passage 63. Thus, the relief setting pressure of the relief valve 64 is determined according to the magnitude of the urging force of the spring 64c.

また、リリーフ弁64は、スプリング64cを支持する支持部材64dを更に備える。支持部材64dは、リリーフ弁64のハウジング64e内に摺動自在に収容される。ハウジング64eの開口はプラグ64fによって閉塞される。プラグ64fと支持部材54dとによって、ハウジング64e内にリリーフ弁64の背圧室64gが形成される。   The relief valve 64 further includes a support member 64d that supports the spring 64c. The support member 64d is slidably accommodated in the housing 64e of the relief valve 64. The opening of the housing 64e is closed by a plug 64f. A back pressure chamber 64g of the relief valve 64 is formed in the housing 64e by the plug 64f and the support member 54d.

背圧室64g内の圧力が増加すると、支持部材64dはスプリング64cを圧縮する方向に移動する。スプリング64cの付勢力が増加し、リリーフ弁64のリリーフ設定圧が上昇する。背圧室64g内の圧力が減少すると、支持部材64dはスプリング64cを伸長させる方向に移動する。スプリング64cの付勢力が減少し、リリーフ弁64のリリーフ設定圧が低下する。   When the pressure in the back pressure chamber 64g increases, the support member 64d moves in a direction to compress the spring 64c. The urging force of the spring 64c increases, and the relief setting pressure of the relief valve 64 increases. When the pressure in the back pressure chamber 64g decreases, the support member 64d moves in the direction in which the spring 64c extends. The biasing force of the spring 64c decreases, and the relief setting pressure of the relief valve 64 decreases.

このように、支持部材64dは、背圧室64g内の圧力を受けてハウジング64e内を移動し、スプリング64cの圧縮量を変化させる。スプリング64cの圧縮量の変化に伴ってスプリング64cの付勢力が変化し、リリーフ弁64のリリーフ設定圧が変化する。つまり、支持部材64dは、背圧室64g内の圧力の上昇に伴ってリリーフ設定圧を上昇させるリリーフ設定圧変化部として作動する。   As described above, the support member 64d receives the pressure in the back pressure chamber 64g and moves in the housing 64e, thereby changing the compression amount of the spring 64c. As the compression amount of the spring 64c changes, the urging force of the spring 64c changes, and the relief set pressure of the relief valve 64 changes. That is, the support member 64d operates as a relief set pressure changing portion that increases the relief set pressure as the pressure in the back pressure chamber 64g increases.

油圧シリンダ100の伸長動作時にクッション機構60がクッション作用を発揮しクッション圧力がリリーフ設定圧に達すると、リリーフ弁64が開弁し、迂回通路63における作動油の流れが許容される(図4参照)。ロッド側室1内の作動油は、メイン通路5を通じてヘッド側ポート3へ流れるとともに、迂回通路63を通じてヘッド側ポート3へ流れる。ロッド側室1からヘッド側ポート3へ流れる作動油の流量が増加するので、クッション圧力の上昇が停止又は緩やかになる。その結果、ピストンロッド20の減速が緩やかになり、ピストンロッド20の速度の急激な変化を防止することができる。   When the cushion mechanism 60 exerts a cushioning action during the extension operation of the hydraulic cylinder 100 and the cushion pressure reaches the relief set pressure, the relief valve 64 is opened and the flow of hydraulic oil in the bypass passage 63 is allowed (see FIG. 4). ). The hydraulic oil in the rod side chamber 1 flows to the head side port 3 through the main passage 5 and also flows to the head side port 3 through the bypass passage 63. Since the flow rate of the hydraulic fluid flowing from the rod side chamber 1 to the head side port 3 increases, the increase of the cushion pressure is stopped or moderated. As a result, the deceleration of the piston rod 20 becomes gentle, and a sudden change in the speed of the piston rod 20 can be prevented.

クッション機構60は、ロッド側室1内の圧力を背圧室64gに導く第1背圧通路65と、第1背圧通路65における作動油の流れに抵抗を付与する第1絞り部としてのオリフィスプラグ66と、を更に備える。第1背圧通路65は、シリンダヘッド40に、迂回通路63におけるリリーフ弁64の上流側から分岐して設けられる。オリフィスプラグ66は、シリンダヘッド40に着脱可能に設けられる。   The cushion mechanism 60 includes a first back pressure passage 65 that guides the pressure in the rod side chamber 1 to the back pressure chamber 64g, and an orifice plug as a first throttle portion that imparts resistance to the flow of hydraulic oil in the first back pressure passage 65. 66. The first back pressure passage 65 is provided in the cylinder head 40 so as to branch from the upstream side of the relief valve 64 in the bypass passage 63. The orifice plug 66 is detachably provided on the cylinder head 40.

油圧シリンダ100の伸長動作時にクッション機構60がクッション作用を発揮してもピストンロッド20が高速で移動する場合には、リリーフ弁64の開度が不足し、クッション圧力は上昇し続けることがある。この場合、クッション圧力は第1背圧通路65を通じて背圧室64gに導かれる。第1背圧通路65における作動油の流れにはオリフィスプラグ66によって抵抗が付与されるので、背圧室64g内の圧力は徐々に上昇する。   If the piston rod 20 moves at a high speed even when the cushion mechanism 60 exerts a cushioning action during the extension operation of the hydraulic cylinder 100, the opening degree of the relief valve 64 may be insufficient and the cushion pressure may continue to rise. In this case, the cushion pressure is guided to the back pressure chamber 64g through the first back pressure passage 65. Since resistance is applied to the flow of hydraulic oil in the first back pressure passage 65 by the orifice plug 66, the pressure in the back pressure chamber 64g gradually increases.

背圧室64g内の圧力の上昇に伴って、リリーフ弁64の支持部材64dはハウジング64e内を移動し、スプリング64cの圧縮量を増加させる。その結果、スプリング64cの付勢力が増加し、リリーフ弁64のリリーフ設定圧が上昇する。   As the pressure in the back pressure chamber 64g increases, the support member 64d of the relief valve 64 moves in the housing 64e and increases the amount of compression of the spring 64c. As a result, the urging force of the spring 64c increases, and the relief setting pressure of the relief valve 64 increases.

リリーフ設定圧がクッション圧に達すると、リリーフ弁64が閉弁し、迂回通路63における作動油の流れが遮断される(図5参照)。その結果、ロッド側室1内の作動油は、迂回通路63を通じてヘッド側ポート3へ流れなくなり、ロッド側室1からヘッド側ポート3へ流れる作動油の流量が減少する。ヘッド側ポート3から排出される作動油の流量が減少し、ピストンロッド20はストローク端に達する前に減速する。したがって、油圧シリンダ100が伸長しきってピストンロッド20が停止する際に生じる衝撃を緩和することができる。   When the relief setting pressure reaches the cushion pressure, the relief valve 64 is closed, and the flow of hydraulic oil in the bypass passage 63 is shut off (see FIG. 5). As a result, the hydraulic oil in the rod side chamber 1 does not flow to the head side port 3 through the bypass passage 63, and the flow rate of the hydraulic oil flowing from the rod side chamber 1 to the head side port 3 decreases. The flow rate of the hydraulic oil discharged from the head side port 3 decreases, and the piston rod 20 decelerates before reaching the stroke end. Therefore, the impact generated when the hydraulic cylinder 100 is fully extended and the piston rod 20 stops can be mitigated.

背圧室64g内の圧力の上昇の速度は、オリフィスプラグ66が作動油の流れに付与する抵抗を変化させることによって変えることができる。具体的には、オリフィスプラグ66のオリフィス径を変えればよい。   The rate of pressure increase in the back pressure chamber 64g can be varied by changing the resistance that the orifice plug 66 imparts to the hydraulic fluid flow. Specifically, the orifice diameter of the orifice plug 66 may be changed.

油圧シリンダ100では、オリフィスプラグ66はシリンダヘッド40に着脱可能に設けられるので、オリフィスプラグ66を容易に取り替えることができる。したがって、背圧室64g内の圧力の上昇速度を容易に変えることができ、クッション特性を容易に調整することができる。   In the hydraulic cylinder 100, since the orifice plug 66 is detachably provided on the cylinder head 40, the orifice plug 66 can be easily replaced. Therefore, the rate of increase of the pressure in the back pressure chamber 64g can be easily changed, and the cushion characteristics can be easily adjusted.

なお、クッション機構60がクッション作用を発揮してリリーフ弁64が開弁した後にクッション圧力が上昇しない場合には、オリフィスプラグ66の前後の圧力差は小さい。そのため、ロッド側室1内の作動油は第1背圧通路65を通じて背圧室64gにほとんど流れない。背圧室64g内の圧力はほとんど上昇せず、リリーフ設定圧は上昇しない。したがって、リリーフ弁64は開弁したままであり、ロッド側室1内の作動油はメイン通路5(絞り通路62)を通じてヘッド側ポート3へ流れるとともに、迂回通路63を通じてヘッド側ポート3へ流れる(図4参照)。このときには、リリーフ弁64によっても迂回通路63における作動流体の流れが絞られるので、油圧シリンダ100が伸長しきる際に生じる衝撃を緩和することができる。   If the cushion pressure does not increase after the cushion mechanism 60 exhibits a cushioning action and the relief valve 64 is opened, the pressure difference between the front and rear of the orifice plug 66 is small. Therefore, the hydraulic oil in the rod side chamber 1 hardly flows into the back pressure chamber 64g through the first back pressure passage 65. The pressure in the back pressure chamber 64g hardly increases and the relief setting pressure does not increase. Accordingly, the relief valve 64 remains open, and the hydraulic oil in the rod side chamber 1 flows to the head side port 3 through the main passage 5 (throttle passage 62) and to the head side port 3 through the bypass passage 63 (see FIG. 4). At this time, since the flow of the working fluid in the bypass passage 63 is also restricted by the relief valve 64, the impact generated when the hydraulic cylinder 100 is fully extended can be reduced.

また、クッション機構60は、背圧室64g内の圧力をヘッド側ポート3に導く第2背圧通路67と、第2背圧通路67に設けられる第2絞り部としてのオリフィスプラグ68と、を更に備える。第2背圧通路67は、シリンダヘッド40に、迂回通路63におけるリリーフ弁64の下流側から分岐して設けられる。オリフィスプラグ68は、シリンダヘッド40に着脱可能に設けられる。   The cushion mechanism 60 includes a second back pressure passage 67 that guides the pressure in the back pressure chamber 64g to the head-side port 3, and an orifice plug 68 as a second throttle portion provided in the second back pressure passage 67. In addition. The second back pressure passage 67 is provided in the cylinder head 40 by branching from the downstream side of the relief valve 64 in the bypass passage 63. The orifice plug 68 is detachably attached to the cylinder head 40.

ピストンロッド20が停止してロッド側室1内の圧力の上昇が停止したときには、背圧室64g内の圧力は、第2背圧通路67を通じてヘッド側ポート3に導かれる。したがって、背圧室64g内の圧力を容易に低下させることができ、リリーフ設定圧を初期の値に戻すことができる。   When the piston rod 20 stops and the pressure in the rod side chamber 1 stops increasing, the pressure in the back pressure chamber 64g is guided to the head side port 3 through the second back pressure passage 67. Therefore, the pressure in the back pressure chamber 64g can be easily reduced, and the relief setting pressure can be returned to the initial value.

オリフィスプラグ68は、オリフィスプラグ66が作動油の流れに付与する抵抗よりも大きい抵抗を作動油の流れに付与する。そのため、背圧室64gから第2背圧通路67を通じてヘッド側ポート3に導かれる作動油の流量は、ロッド側室1から第1背圧通路65を通じて背圧室64gに導かれる作動油の流量よりも少ない。したがって、クッション圧力がリリーフ設定圧力を超えて上昇を続ける場合に背圧室64g内の圧力を確実に上昇させることができ、衝撃をより確実に緩和することができる。   The orifice plug 68 imparts a greater resistance to the hydraulic oil flow than the orifice plug 66 imparts to the hydraulic oil flow. Therefore, the flow rate of the hydraulic fluid guided from the back pressure chamber 64g to the head side port 3 through the second back pressure passage 67 is based on the flow rate of the hydraulic fluid guided from the rod side chamber 1 to the back pressure chamber 64g through the first back pressure passage 65. There are few. Therefore, when the cushion pressure exceeds the relief set pressure and continues to rise, the pressure in the back pressure chamber 64g can be reliably increased, and the impact can be more reliably mitigated.

第2背圧通路67における作動油の流量は、オリフィスプラグ68が作動油の流れに付与する抵抗を変化させることによって変えることができる。具体的には、オリフィスプラグ68のオリフィス径を変えればよい。油圧シリンダ100では、オリフィスプラグ68はシリンダヘッド40に着脱可能に設けられるので、オリフィスプラグ68を容易に取り替えることができる。したがって、背圧室64g内の圧力の上昇速度及び降下速度を容易に変えることができ、クッション特性を容易に調整することができる。   The flow rate of the hydraulic oil in the second back pressure passage 67 can be changed by changing the resistance applied by the orifice plug 68 to the flow of the hydraulic oil. Specifically, the orifice diameter of the orifice plug 68 may be changed. In the hydraulic cylinder 100, since the orifice plug 68 is detachably provided on the cylinder head 40, the orifice plug 68 can be easily replaced. Therefore, the rising speed and the falling speed of the pressure in the back pressure chamber 64g can be easily changed, and the cushion characteristic can be easily adjusted.

油圧シリンダ100が収縮する際には、ヘッド側ポート3から供給される作動油は、メイン通路5(絞り通路62)を通じてロッド側室1に導かれるととともに、第1背圧通路65及び第2背圧通路67を通じてロッド側室1に導かれる。したがって、ロッド側室1に作動油を容易に供給することができ、油圧シリンダ100の応答性を向上させることができる。   When the hydraulic cylinder 100 contracts, the hydraulic oil supplied from the head side port 3 is guided to the rod side chamber 1 through the main passage 5 (throttle passage 62), and the first back pressure passage 65 and the second back pressure passage 65 are also supplied. It is guided to the rod side chamber 1 through the pressure passage 67. Therefore, hydraulic oil can be easily supplied to the rod side chamber 1, and the responsiveness of the hydraulic cylinder 100 can be improved.

油圧シリンダ100では、支持部材64dの受圧面積は、弁体64bの受圧面積と比較して大きい。そのため、背圧室64g内の圧力がロッド側室1の圧力よりも低い場合でも、ロッド側室1内の圧力によって弁体64bに作用する力よりも大きい力が支持部材64dに作用する。背圧室64g内の圧力がクッション圧に達する前でも、支持部材64dは移動してスプリング64cを圧縮し、リリーフ設定圧を上昇させる。したがって、リリーフ弁64を閉弁してヘッド側ポート3から排出される作動油の流量を減少させることができ、衝撃をより確実に緩和することができる。   In the hydraulic cylinder 100, the pressure receiving area of the support member 64d is larger than the pressure receiving area of the valve body 64b. Therefore, even when the pressure in the back pressure chamber 64g is lower than the pressure in the rod side chamber 1, a force larger than the force acting on the valve body 64b due to the pressure in the rod side chamber 1 acts on the support member 64d. Even before the pressure in the back pressure chamber 64g reaches the cushion pressure, the support member 64d moves to compress the spring 64c and increase the relief set pressure. Therefore, the relief valve 64 can be closed to reduce the flow rate of the hydraulic oil discharged from the head side port 3, and the impact can be more reliably mitigated.

リリーフ弁64は、支持部材64dの移動範囲を規制する規制部材としての規制ロッド64hを更に備える。規制ロッド64hは、プラグ64fを介してシリンダヘッド40に移動可能に設けられる。   The relief valve 64 further includes a regulating rod 64h as a regulating member that regulates the movement range of the support member 64d. The restriction rod 64h is provided movably on the cylinder head 40 via the plug 64f.

背圧室64g内の圧力が上昇していない状態では、支持部材64dは、スプリング64cによって規制ロッド64hに押し付けられる(図2参照)。つまり、スプリング64cの伸長方向への支持部材64dの移動範囲が規制される。その結果、スプリング64cの初期の圧縮量が定められ、リリーフ弁64の初期のリリーフ設定圧が定められる。   In a state where the pressure in the back pressure chamber 64g is not increased, the support member 64d is pressed against the regulation rod 64h by the spring 64c (see FIG. 2). That is, the movement range of the support member 64d in the extending direction of the spring 64c is restricted. As a result, the initial compression amount of the spring 64c is determined, and the initial relief setting pressure of the relief valve 64 is determined.

規制ロッド64hは、プラグ64fに形成される孔に挿通される。規制ロッド64hの外周面とプラグ64fの内周面とが螺合する。規制ロッド64hをプラグ64fに対して回転させることによって、規制ロッド64hはスプリング64cの伸縮方向に移動する。このように、規制ロッド64hは、スプリング64cの伸縮方向に移動可能にシリンダヘッド40に設けられる。   The restriction rod 64h is inserted through a hole formed in the plug 64f. The outer peripheral surface of the restriction rod 64h and the inner peripheral surface of the plug 64f are screwed together. By rotating the restriction rod 64h with respect to the plug 64f, the restriction rod 64h moves in the extending and contracting direction of the spring 64c. As described above, the restriction rod 64h is provided in the cylinder head 40 so as to be movable in the extending and contracting direction of the spring 64c.

リリーフ弁64の初期のリリーフ設定圧を変える際には、規制ロッド64hをプラグ64fに対して回転させ、シリンダヘッド40に対する規制ロッド64hの位置を変化させればよい。したがって、初期のリリーフ設定圧を容易に変えることができ、クッション特性を容易に調整することができる。   When changing the initial relief setting pressure of the relief valve 64, the restriction rod 64h may be rotated relative to the plug 64f to change the position of the restriction rod 64h relative to the cylinder head 40. Therefore, the initial relief setting pressure can be easily changed, and the cushion characteristics can be easily adjusted.

次に、油圧シリンダ100の動作について、図3から図5を参照して説明する。   Next, the operation of the hydraulic cylinder 100 will be described with reference to FIGS.

まず、ストローク端付近でピストンロッド20が低速で移動する場合について、図3を参照して説明する。ここで、「低速」とは、クッションリング61がメイン通路5に進入してメイン通路5における作動油の流れが絞られてもクッション圧がリリーフ弁64のリリーフ設定圧に達しない速度である。   First, the case where the piston rod 20 moves at a low speed near the stroke end will be described with reference to FIG. Here, “low speed” is a speed at which the cushion pressure does not reach the relief set pressure of the relief valve 64 even when the cushion ring 61 enters the main passage 5 and the flow of hydraulic oil in the main passage 5 is throttled.

クッション圧はリリーフ弁64の初期のリリーフ設定圧に達しないので、リリーフ弁64は開弁せず、迂回通路63における作動油の流れは遮断される。ロッド側室1内の作動油は、主にメイン通路5(絞り通路62)を通じてヘッド側ポート3へ流れる。   Since the cushion pressure does not reach the initial relief setting pressure of the relief valve 64, the relief valve 64 does not open and the flow of hydraulic oil in the bypass passage 63 is blocked. The hydraulic oil in the rod side chamber 1 mainly flows to the head side port 3 through the main passage 5 (throttle passage 62).

メイン通路5における作動油の流れはクッションリング61によって絞られるので、ロッド側室1からヘッド側ポート3へ流れる作動油の流量が減少し、ピストンロッド20が減速する。その結果、油圧シリンダ100が伸長しきってピストンロッド20が停止する際に生じる衝撃を緩和することができる。   Since the flow of the hydraulic oil in the main passage 5 is throttled by the cushion ring 61, the flow rate of the hydraulic oil flowing from the rod side chamber 1 to the head side port 3 is reduced, and the piston rod 20 is decelerated. As a result, the impact generated when the hydraulic cylinder 100 is fully extended and the piston rod 20 stops can be mitigated.

次に、ストローク端付近でピストンロッド20がやや速く移動する場合について、図4を参照して説明する。ここで、「やや速く」とは、クッションリング61がメイン通路5に進入したときに、クッション圧がリリーフ弁64の初期のリリーフ設定圧に達してリリーフ弁64が開弁し、その後、クッション圧が初期のリリーフ設定圧で維持される速度である。   Next, the case where the piston rod 20 moves slightly faster near the stroke end will be described with reference to FIG. Here, “slightly faster” means that when the cushion ring 61 enters the main passage 5, the cushion pressure reaches the initial relief setting pressure of the relief valve 64, the relief valve 64 is opened, and then the cushion pressure Is the speed maintained at the initial relief setting pressure.

クッション圧はリリーフ弁64の初期のリリーフ設定圧に達するので、リリーフ弁64は開弁し、迂回通路63における作動油の流れは許容される。ロッド側室1内の作動油は、メイン通路5(絞り通路62)を通じてヘッド側ポート3へ流れるとともに、迂回通路63を通じてヘッド側ポート3へ流れる。   Since the cushion pressure reaches the initial relief setting pressure of the relief valve 64, the relief valve 64 is opened, and the flow of hydraulic oil in the bypass passage 63 is allowed. The hydraulic oil in the rod side chamber 1 flows to the head side port 3 through the main passage 5 (throttle passage 62) and flows to the head side port 3 through the bypass passage 63.

クッション圧は、リリーフ弁64の初期のリリーフ設定圧に達した後は、上昇しないので、オリフィスプラグ66の前後の圧力差は小さい。そのため、ロッド側室1内の作動油は第1背圧通路65を通じて背圧室64gにほとんど流れない。   Since the cushion pressure does not increase after reaching the initial relief setting pressure of the relief valve 64, the pressure difference before and after the orifice plug 66 is small. Therefore, the hydraulic oil in the rod side chamber 1 hardly flows into the back pressure chamber 64g through the first back pressure passage 65.

背圧室64g内の圧力はほとんど上昇せず、リリーフ弁64のリリーフ設定圧は上昇しない。したがって、リリーフ弁64は開弁したままである。このときには、リリーフ弁64によっても迂回通路63における作動流体の流れが絞られるので、油圧シリンダ100が伸長しきる際に生じる衝撃を緩和することができる。   The pressure in the back pressure chamber 64g hardly increases, and the relief setting pressure of the relief valve 64 does not increase. Therefore, the relief valve 64 remains open. At this time, since the flow of the working fluid in the bypass passage 63 is also restricted by the relief valve 64, the impact generated when the hydraulic cylinder 100 is fully extended can be reduced.

次に、ストローク端付近でピストンロッド20が高速で移動する場合について、図4及び図5を参照して説明する。ここで、「高速」とは、クッションリング61がメイン通路5に進入しクッション圧がリリーフ弁64の初期のリリーフ設定圧に達してリリーフ弁64が開弁した後でもクッション圧が上昇し続ける速度である。   Next, the case where the piston rod 20 moves at high speed near the stroke end will be described with reference to FIGS. Here, “high speed” means a speed at which the cushion pressure continues to increase even after the cushion ring 61 enters the main passage 5 and the cushion pressure reaches the initial relief setting pressure of the relief valve 64 and the relief valve 64 is opened. It is.

クッションリング61がメイン通路5に進入すると、クッション圧はリリーフ弁64の初期のリリーフ設定圧に達する。リリーフ弁64が開弁し、迂回通路63における作動油の流れが許容される(図4参照)。ロッド側室1内の作動油は、メイン通路5を通じてヘッド側ポート3へ流れるとともに、迂回通路63を通じてヘッド側ポート3へ流れる。   When the cushion ring 61 enters the main passage 5, the cushion pressure reaches the initial relief setting pressure of the relief valve 64. The relief valve 64 is opened, and the flow of hydraulic oil in the bypass passage 63 is allowed (see FIG. 4). The hydraulic oil in the rod side chamber 1 flows to the head side port 3 through the main passage 5 and also flows to the head side port 3 through the bypass passage 63.

ロッド側室1からヘッド側ポート3へ流れる作動油の流量が増加するので、クッション圧力の上昇が停止又は緩やかになる。その結果、ピストンロッド20の減速が緩やかになり、ピストンロッド20の速度の急激な変化を防止することができる。   Since the flow rate of the hydraulic fluid flowing from the rod side chamber 1 to the head side port 3 increases, the increase of the cushion pressure is stopped or moderated. As a result, the deceleration of the piston rod 20 becomes gentle, and a sudden change in the speed of the piston rod 20 can be prevented.

リリーフ弁64の開弁後もクッション圧が上昇するので、クッション圧力は第1背圧通路65を通じて背圧室64gに導かれる。第1背圧通路65における作動油の流れには第1背圧通路65によって抵抗が付与されるので、背圧室64g内の圧力は徐々に上昇する。   Since the cushion pressure also increases after the relief valve 64 is opened, the cushion pressure is guided to the back pressure chamber 64g through the first back pressure passage 65. Since resistance is given to the flow of hydraulic oil in the first back pressure passage 65 by the first back pressure passage 65, the pressure in the back pressure chamber 64g gradually increases.

背圧室64g内の圧力の上昇に伴って、リリーフ弁64のリリーフ設定圧が上昇する。リリーフ設定圧がクッション圧に達すると、リリーフ弁64が閉弁し、迂回通路63における作動油の流れが遮断される(図5参照)。   As the pressure in the back pressure chamber 64g increases, the relief setting pressure of the relief valve 64 increases. When the relief setting pressure reaches the cushion pressure, the relief valve 64 is closed, and the flow of hydraulic oil in the bypass passage 63 is shut off (see FIG. 5).

ロッド側室1内の作動油は迂回通路63を通じてヘッド側ポート3へ流れなくなり、ロッド側室1からヘッド側ポート3へ流れる作動油の流量が減少する。ヘッド側ポート3から排出される作動油の流量が減少し、ピストンロッド20はストローク端に達する前に減速する。したがって、油圧シリンダ100が伸長しきってピストンロッド20が停止する際に生じる衝撃を緩和することができる。   The hydraulic oil in the rod side chamber 1 does not flow to the head side port 3 through the bypass passage 63, and the flow rate of the hydraulic oil flowing from the rod side chamber 1 to the head side port 3 decreases. The flow rate of the hydraulic oil discharged from the head side port 3 decreases, and the piston rod 20 decelerates before reaching the stroke end. Therefore, the impact generated when the hydraulic cylinder 100 is fully extended and the piston rod 20 stops can be mitigated.

以上の説明では、伸長動作時にストローク端付近でピストンロッド20を減速させるクッション機構60について述べた。本実施形態は、収縮動作時にストローク端付近でピストンロッド20を減速させるクッション機構にも適用可能である。以下、収縮動作時の衝撃を緩和するクッション機構について、説明する。   In the above description, the cushion mechanism 60 that decelerates the piston rod 20 near the stroke end during the extension operation has been described. The present embodiment can also be applied to a cushion mechanism that decelerates the piston rod 20 in the vicinity of the stroke end during a contraction operation. Hereinafter, the cushion mechanism that reduces the impact during the contraction operation will be described.

図6は、本実施形態の変形例に係る油圧シリンダ200の拡大断面図であり、収縮動作時に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260を主に示す。   FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a hydraulic cylinder 200 according to a modification of the present embodiment, and mainly shows a cushion mechanism 260 that decelerates the piston rod near the stroke end during a contraction operation.

図6に示すように、ボトム側ポート4は、シリンダボトム213に設けられる。シリンダボトム213は、シリンダチューブ11の内周面に嵌合する環状部252と、環状部252から径方向外側に突出する突出部251と、を有する。   As shown in FIG. 6, the bottom side port 4 is provided in the cylinder bottom 213. The cylinder bottom 213 includes an annular portion 252 that fits on the inner peripheral surface of the cylinder tube 11 and a protruding portion 251 that protrudes radially outward from the annular portion 252.

環状部252の内周面によってメイン通路205が形成される。メイン通路205は、環状部252の内周面に形成される環状溝252aを通じて、反ロッド側室2とボトム側ポート4とを連通する。   A main passage 205 is formed by the inner peripheral surface of the annular portion 252. The main passage 205 communicates the anti-rod side chamber 2 and the bottom side port 4 through an annular groove 252 a formed on the inner peripheral surface of the annular portion 252.

クッション機構260は、メイン通路205と、ストローク端付近でメイン通路205内に進入するクッションリング261と、を備える。クッションリング261は、ピストンロッド20の小径部24の外周に設けられ、螺合によって小径部24に固定される。   The cushion mechanism 260 includes a main passage 205 and a cushion ring 261 that enters the main passage 205 near the stroke end. The cushion ring 261 is provided on the outer periphery of the small diameter portion 24 of the piston rod 20 and is fixed to the small diameter portion 24 by screwing.

クッションリング261がメイン通路205に進入した状態では、メイン通路205の流路断面は、クッションリング261によって狭められ、メイン通路205における作動油の流れが絞られる。   In a state where the cushion ring 261 has entered the main passage 205, the flow passage cross section of the main passage 205 is narrowed by the cushion ring 261, and the flow of hydraulic oil in the main passage 205 is reduced.

また、クッション機構260は、メイン通路205を迂回して反ロッド側室2とボトム側ポート4とを連通する迂回通路263と、迂回通路263に設けられるリリーフ弁264と、を有する。   The cushion mechanism 260 includes a bypass passage 263 that bypasses the main passage 205 and communicates the anti-rod side chamber 2 and the bottom port 4, and a relief valve 264 provided in the bypass passage 263.

リリーフ弁264は、反ロッド側室2内の圧力がリリーフ設定圧に達した場合に開弁し、迂回通路263における作動油の流れを許容する。また、リリーフ弁264は、反ロッド側室2内の圧力がリリーフ設定圧未満の場合に閉弁し、迂回通路263における作動油の流れを遮断する。   The relief valve 264 opens when the pressure in the non-rod side chamber 2 reaches the relief set pressure, and allows the hydraulic oil to flow in the bypass passage 263. The relief valve 264 closes when the pressure in the non-rod-side chamber 2 is lower than the relief set pressure, and blocks the flow of hydraulic oil in the bypass passage 263.

リリーフ弁264の構造は、リリーフ弁64(図2から図5参照)の構造と同じであるので、ここではその説明を省略する。   Since the structure of the relief valve 264 is the same as that of the relief valve 64 (see FIGS. 2 to 5), the description thereof is omitted here.

クッション機構260は、第1背圧通路265と、オリフィスプラグ266と、第2背圧通路267と、オリフィスプラグ268と、を更に有する。第1背圧通路265は、反ロッド側室2内の圧力をリリーフ弁264の背圧室264gに導く。オリフィスプラグ266は、第1背圧通路265における作動油の流れに抵抗を付与する。第2背圧通路267は、背圧室264g内の圧力をボトム側ポート4に導く。オリフィスプラグ268は、第2背圧通路267における作動油の流れに抵抗を付与する。   The cushion mechanism 260 further includes a first back pressure passage 265, an orifice plug 266, a second back pressure passage 267, and an orifice plug 268. The first back pressure passage 265 guides the pressure in the non-rod side chamber 2 to the back pressure chamber 264 g of the relief valve 264. The orifice plug 266 provides resistance to the flow of hydraulic oil in the first back pressure passage 265. The second back pressure passage 267 guides the pressure in the back pressure chamber 264 g to the bottom side port 4. The orifice plug 268 imparts resistance to the flow of hydraulic oil in the second back pressure passage 267.

油圧シリンダ200においても、油圧シリンダ100と同様に、油圧シリンダ200が収縮しきってピストンロッド20が停止する際に生じる衝撃を緩和することができる。   Also in the hydraulic cylinder 200, as in the hydraulic cylinder 100, it is possible to mitigate the impact that occurs when the hydraulic cylinder 200 contracts completely and the piston rod 20 stops.

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。   Hereinafter, the configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention will be described together.

本実施形態では、油圧シリンダ100,200は、シリンダチューブ11と、シリンダチューブ11内に往復動可能に設けられたピストンロッド20と、ピストンロッド20に連結されシリンダチューブ11内に摺動自在に収容されたピストン30と、シリンダチューブ11の開口端を閉塞しピストン30との間にロッド側室1及び反ロッド側室2を形成するシリンダヘッド40及びシリンダボトム213と、シリンダヘッド40及びシリンダボトム213に形成されロッド側室1及び反ロッド側室2に連通するヘッド側ポート3及びボトム側ポート4と、ロッド側室1及び反ロッド側室2内の作動油がヘッド側ポート3及びボトム側ポート4から排出されピストンロッド20が移動する際にストローク端付近でピストンロッド20を減速させるクッション機構60,260と、を備え、クッション機構60,260は、シリンダヘッド40及びシリンダボトム213によって形成され、ロッド側室1及び反ロッド側室2とヘッド側ポート3及びボトム側ポート4とを連通するメイン通路5,205と、ピストンロッド20に設けられ、ストローク端付近でメイン通路5,205内に進入してメイン通路5,205における作動油の流れを絞るクッションリング61,261と、シリンダヘッド40及びシリンダボトム213に設けられ、メイン通路5,205を迂回してロッド側室1及び反ロッド側室2とヘッド側ポート3及びボトム側ポート4とを連通する迂回通路63,263と、迂回通路63,263に設けられ、ロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力がリリーフ設定圧に達した場合に作動油の流れを許容するリリーフ弁64,264と、シリンダヘッド40及びシリンダボトム213に設けられロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力をリリーフ弁64,264の背圧室64g,264gに導く第1背圧通路65,265と、第1背圧通路65,265に設けられ作動油の流れに抵抗を付与するオリフィスプラグ66,266と、を備え、リリーフ弁64,264は、背圧室64g,264g内の圧力の上昇に伴ってリリーフ設定圧を上昇させるリリーフ設定圧変化部64dを有することを特徴とする。   In the present embodiment, the hydraulic cylinders 100 and 200 are accommodated in the cylinder tube 11, the piston rod 20 provided in the cylinder tube 11 so as to be able to reciprocate, and the piston rod 20 slidably accommodated in the cylinder tube 11. Formed on the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213, and the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213 forming the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2 between the piston 30 and the piston 30. The head-side port 3 and the bottom-side port 4 communicating with the rod-side chamber 1 and the anti-rod-side chamber 2 and the hydraulic oil in the rod-side chamber 1 and the anti-rod-side chamber 2 are discharged from the head-side port 3 and the bottom-side port 4. When 20 moves, the piston rod 20 is decelerated near the stroke end. The cushion mechanisms 60 and 260 are formed by the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213, and communicate the rod side chamber 1 and the non-rod side chamber 2 with the head side port 3 and the bottom side port 4. Main passages 5, 205 that are provided in the piston rod 20, cushion rings 61, 261 that enter the main passages 5, 205 near the stroke end and restrict the flow of hydraulic oil in the main passages 5, 205, and a cylinder head 40 and the cylinder bottom 213, bypass passages 63 and 263 that bypass the main passages 5 and 205 and communicate the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2 with the head side port 3 and the bottom side port 4, and the bypass passage 63. , 263, the pressure in the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2 is relief set Relief valves 64 and 264 that allow the flow of hydraulic oil when the pressure reaches the pressure, and the pressure in the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2 provided in the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213 are adjusted to the back pressure chambers of the relief valves 64 and 264. Relief valves 64, 264, and first back pressure passages 65, 265 leading to 64g, 264g, and orifice plugs 66, 266 provided in the first back pressure passages 65, 265 to provide resistance to the flow of hydraulic oil. Has a relief setting pressure changing portion 64d that increases the relief setting pressure as the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g increases.

この構成では、ストローク端付近でピストンロッド20が高速で移動しメイン通路5,205内にクッションリング61,261が進入した際には、ロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力は上昇する。ロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力が初期のリリーフ設定圧に達すると、リリーフ弁64,264が開弁する。リリーフ弁64,264が開弁してもロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力が上昇する場合には、ロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力は、オリフィスプラグ66,266を有する第1背圧通路65,265を通じて背圧室64g,264gに導かれ、背圧室64g,264gの圧力が徐々に上昇する。背圧室64g,264g内の圧力の上昇に伴ってリリーフ設定圧変化部64dによってリリーフ設定圧が上昇する。リリーフ設定圧がロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力に達すると、リリーフ弁64,264が閉弁し、ロッド側室1及び反ロッド側室2内の作動油は迂回通路63,263を通じてヘッド側ポート3及びボトム側ポート4に導かれなくなる。その結果、ヘッド側ポート3及びボトム側ポート4から排出される作動油の流量が減少し、ピストンロッド20はストローク端に達する前に減速する。したがって、油圧シリンダ100,200が伸縮しきる際に生じる衝撃をより確実に緩和することができる。   In this configuration, when the piston rod 20 moves at high speed near the stroke end and the cushion rings 61 and 261 enter the main passages 5 and 205, the pressures in the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2 rise. When the pressure in the rod side chamber 1 and the non-rod side chamber 2 reaches the initial relief setting pressure, the relief valves 64 and 264 are opened. If the pressure in the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2 rises even when the relief valves 64 and 264 are opened, the pressure in the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2 has the orifice plugs 66 and 266. The pressure is led to the back pressure chambers 64g and 264g through the one back pressure passages 65 and 265, and the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g gradually increases. As the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g increases, the relief set pressure rises by the relief set pressure changing portion 64d. When the relief set pressure reaches the pressure in the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2, the relief valves 64 and 264 are closed, and the hydraulic oil in the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2 passes through the bypass passages 63 and 263 to the head side. It is not guided to the port 3 and the bottom side port 4. As a result, the flow rate of the hydraulic oil discharged from the head side port 3 and the bottom side port 4 decreases, and the piston rod 20 decelerates before reaching the stroke end. Therefore, the impact generated when the hydraulic cylinders 100 and 200 are fully expanded and contracted can be more reliably mitigated.

また、本実施形態では、オリフィスプラグ66,266は、シリンダヘッド40及びシリンダボトム213に着脱可能であることを特徴とする。   In the present embodiment, the orifice plugs 66 and 266 are detachable from the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213.

この構成では、オリフィスプラグ66,266がシリンダヘッド40及びシリンダボトム213に着脱可能に設けられるので、第1背圧通路65,265における作動油の流れに付与される抵抗を変化させる場合には、オリフィスプラグ66,266を取り替えればよい。したがって、背圧室64g,264g内の圧力の上昇速度を容易に変えることができ、クッション特性を容易に調整することができる。   In this configuration, since the orifice plugs 66 and 266 are detachably provided on the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213, when the resistance applied to the flow of hydraulic oil in the first back pressure passages 65 and 265 is changed, The orifice plugs 66 and 266 may be replaced. Therefore, the rising speed of the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g can be easily changed, and the cushion characteristic can be easily adjusted.

また、本実施形態では、クッション機構60,260は、シリンダヘッド40及びシリンダボトム213に設けられ背圧室64g,264g内の圧力をヘッド側ポート3及びボトム側ポート4に導く第2背圧通路67,267と、第2背圧通路67,267に設けられ、オリフィスプラグ66,266によって付与される抵抗よりも大きい抵抗を作動油の流れに付与するオリフィスプラグ68,268と、を更に備えることを特徴とする。   Further, in the present embodiment, the cushion mechanisms 60 and 260 are provided in the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213, and are second back pressure passages that guide the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g to the head side port 3 and the bottom side port 4. 67, 267, and orifice plugs 68, 268, which are provided in the second back pressure passages 67, 267, and which impart a greater resistance to the flow of hydraulic oil than the resistance provided by the orifice plugs 66, 266. It is characterized by.

この構成では、第2背圧通路67,267が背圧室64g,264g内の圧力をヘッド側ポート3及びボトム側ポート4に導くので、ピストンロッド20が停止してロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力の上昇が止まったときには、背圧室64g,264g内の圧力は第2背圧通路67,267を通じてヘッド側ポート3及びボトム側ポート4に導かれ、低下する。したがって、リリーフ設定圧を初期の値に戻すことができる。また、オリフィスプラグ68,268はオリフィスプラグ66,266によって作動油の流れに付与される抵抗よりも大きい抵抗を作動油の流れに付与する。そのため、背圧室64g,264gから第2背圧通路67,267を通じてヘッド側ポート3及びボトム側ポート4に導かれる作動油の流量は、ロッド側室1及び反ロッド側室2から第1背圧通路65,265を通じて背圧室64g,264gに導かれる作動油の流量よりも少ない。したがって、ストローク端付近でピストンロッド20が高速で移動しロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力がリリーフ設定圧を超えて上昇し続ける場合に、背圧室64g,264g内の圧力を確実に上昇させることができ、衝撃をより確実に緩和することができる。   In this configuration, the second back pressure passages 67 and 267 guide the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g to the head side port 3 and the bottom side port 4, so that the piston rod 20 stops and the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber are stopped. When the increase in the pressure in 2 stops, the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g is guided to the head side port 3 and the bottom side port 4 through the second back pressure passages 67 and 267, and decreases. Therefore, the relief set pressure can be returned to the initial value. In addition, the orifice plugs 68 and 268 impart resistance to the hydraulic oil flow that is greater than the resistance imparted to the hydraulic oil flow by the orifice plugs 66 and 266. Therefore, the flow rate of the hydraulic fluid guided from the back pressure chambers 64g and 264g to the head side port 3 and the bottom side port 4 through the second back pressure passages 67 and 267 is changed from the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2 to the first back pressure passage. The flow rate of hydraulic fluid guided to the back pressure chambers 64g and 264g through 65 and 265 is smaller. Therefore, when the piston rod 20 moves at high speed near the stroke end and the pressure in the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2 continues to rise above the relief set pressure, the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g is surely increased. It can be raised and the impact can be mitigated more reliably.

また、本実施形態では、オリフィスプラグ68,268は、シリンダヘッド40及びシリンダボトム213に着脱可能であることを特徴とする。   In the present embodiment, the orifice plugs 68 and 268 are detachable from the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213.

この構成では、オリフィスプラグ68,268がシリンダヘッド40及びシリンダボトム213に着脱可能であるので、第2背圧通路67,267における作動油の流れに与えられる抵抗を変化させる際には、オリフィスプラグ68,268を取り替えればよい。したがって、背圧室64g,264g内の圧力の上昇速度を容易に変えることができ、クッション特性を容易に調整することができる。   In this configuration, the orifice plugs 68 and 268 are detachable from the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213. Therefore, when the resistance given to the flow of hydraulic oil in the second back pressure passages 67 and 267 is changed, the orifice plug 68 and 268 may be replaced. Therefore, the rising speed of the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g can be easily changed, and the cushion characteristic can be easily adjusted.

また、本実施形態では、リリーフ弁64,264は、迂回通路63,263に設けられる弁座64aに対して離着座して迂回通路63,263を開閉する弁体64bと、弁体64bを弁座64aに着座させる方向に付勢し付勢力の大きさに応じてリリーフ設定圧を定めるスプリング64cと、を備え、リリーフ設定圧変化部64dは、スプリング64cを支持するとともに、背圧室64g,264g内の圧力を受けて移動してスプリング64cの付勢力を変化させる支持部材64dを備え、支持部材64dの受圧面積は、弁体64bの受圧面積と比較して大きいことを特徴とする。   Further, in the present embodiment, the relief valves 64 and 264 are provided with a valve body 64b that opens and closes the bypass passages 63 and 263 by opening and closing the valve seat 64a provided in the bypass passages 63 and 263, and the valve body 64b. A spring 64c that urges the seat 64a in a direction to be seated and determines a relief setting pressure according to the magnitude of the urging force, and the relief setting pressure changing portion 64d supports the spring 64c and includes a back pressure chamber 64g, A support member 64d that receives the pressure in H.264g and moves to change the biasing force of the spring 64c is provided, and the pressure receiving area of the support member 64d is larger than the pressure receiving area of the valve body 64b.

この構成では、支持部材64dの受圧面積が弁体64bの受圧面積に対して大きいので、背圧室64g,264g内の圧力がロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力よりも低い場合でも、ロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力によって弁体64bに作用する力よりも大きい力が支持部材64dに作用する。背圧室64g,264g内の圧力がロッド側室1及び反ロッド側室2内の圧力に達する前でも、支持部材64dは移動してスプリング64cの付勢力を増加させ、リリーフ設定圧を上昇させる。したがって、リリーフ弁64,264を閉弁してヘッド側ポート3及びボトム側ポート4から排出される作動油の流量を減少させることができ、衝撃をより確実に緩和することができる。   In this configuration, since the pressure receiving area of the support member 64d is larger than the pressure receiving area of the valve body 64b, even when the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g is lower than the pressure in the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2, A force larger than the force acting on the valve body 64b due to the pressure in the rod side chamber 1 and the non-rod side chamber 2 acts on the support member 64d. Even before the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g reaches the pressure in the rod side chamber 1 and the anti-rod side chamber 2, the support member 64d moves to increase the urging force of the spring 64c and raise the relief set pressure. Therefore, the relief valves 64 and 264 are closed to reduce the flow rate of the hydraulic oil discharged from the head side port 3 and the bottom side port 4, and the impact can be more reliably mitigated.

また、本実施形態では、リリーフ弁64,264は、シリンダヘッド40及びシリンダボトム213に対する位置に応じて支持部材64dの移動範囲を規制する規制ロッド64hを更に備え、規制ロッド64hは、シリンダヘッド40及びシリンダボトム213に対して移動可能であることを特徴とする。   In the present embodiment, the relief valves 64 and 264 further include a restriction rod 64 h that restricts the movement range of the support member 64 d according to the positions with respect to the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213, and the restriction rod 64 h is the cylinder head 40. And the cylinder bottom 213 is movable.

この構成では、規制ロッド64hがシリンダヘッド40及びシリンダボトム213に対する位置に応じて支持部材64dの移動範囲を規制するので、背圧室64g,264gの圧力が上昇していない状態では、支持部材64dの位置は規制ロッド64hによって定められる。その結果、スプリング64cの初期の付勢力が定められ、初期のリリーフ設定圧が決定される。また、規制ロッド64hは、シリンダヘッド40及びシリンダボトム213に対して移動可能であるので、初期のリリーフ設定圧を変える際には、規制ロッド64hをシリンダヘッド40及びシリンダボトム213に対して移動させればよい。したがって、初期のリリーフ設定圧を容易に変えることができ、クッション特性を容易に調整することができる。   In this configuration, since the restriction rod 64h restricts the movement range of the support member 64d according to the position with respect to the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213, the support member 64d is in a state where the pressure in the back pressure chambers 64g and 264g is not increased. Is determined by the restriction rod 64h. As a result, the initial biasing force of the spring 64c is determined, and the initial relief setting pressure is determined. Further, since the restriction rod 64h is movable with respect to the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213, when changing the initial relief setting pressure, the restriction rod 64h is moved with respect to the cylinder head 40 and the cylinder bottom 213. Just do it. Therefore, the initial relief setting pressure can be easily changed, and the cushion characteristics can be easily adjusted.

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部を示したに過ぎず、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。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

1・・・ロッド側室(圧力室)、2・・・反ロッド側室(圧力室)、3・・・ヘッド側ポート(給排ポート)、4・・・ボトム側ポート(給排ポート)、5・・・メイン通路、11・・・シリンダチューブ、20・・・ピストンロッド、30・・・ピストン、40・・・シリンダヘッド(閉塞部材)、60・・・クッション機構、61・・・クッションリング(進入部)、63・・・迂回通路、64・・・リリーフ弁、64a・・・弁座、64b・・・弁体、64c・・・スプリング(付勢部材)、64d・・・支持部材(リリーフ設定圧変化部)、64g・・・背圧室、64h・・・規制ロッド(規制部材)、65・・・第1背圧通路、66・・・オリフィスプラグ(第1絞り部)、67・・・第2背圧通路、68・・・オリフィスプラグ(第2絞り部)、100・・・油圧シリンダ(流体圧シリンダ)、200・・・油圧シリンダ(流体圧シリンダ)、205・・・メイン通路、250・・・シリンダボトム(閉塞部材)、260・・・クッション機構、261・・・クッションリング(進入部)、263・・・迂回通路、264・・・リリーフ弁、264g・・・背圧室、265・・・第1背圧通路、266・・・オリフィスプラグ(第1絞り部)、267・・・第2背圧通路、268・・・オリフィスプラグ(第2絞り部)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rod side chamber (pressure chamber), 2 ... Anti-rod side chamber (pressure chamber), 3 ... Head side port (supply / discharge port), 4 ... Bottom side port (supply / discharge port), 5 ... Main passage, 11 ... Cylinder tube, 20 ... Piston rod, 30 ... Piston, 40 ... Cylinder head (blocking member), 60 ... Cushion mechanism, 61 ... Cushion ring (Entrance), 63 ... detour passage, 64 ... relief valve, 64a ... valve seat, 64b ... valve body, 64c ... spring (biasing member), 64d ... support member (Relief set pressure changing portion), 64 g... Back pressure chamber, 64 h... Regulating rod (regulating member), 65... First back pressure passage, 66. 67 ... Second back pressure passage, 68 ... Orifice plug Second throttle part), 100 ... hydraulic cylinder (fluid pressure cylinder), 200 ... hydraulic cylinder (fluid pressure cylinder), 205 ... main passage, 250 ... cylinder bottom (blocking member), 260 · · · Cushion mechanism, 261 · · · cushion ring (entrance), 263 · · · detour passage, 264 · · · relief valve, 264g · · · back pressure chamber, 265 · · · first back pressure passage, 266 · ..Orifice plug (first throttle part), 267 ... second back pressure passage, 268 ... orifice plug (second throttle part)

Claims (6)

シリンダチューブと、
前記シリンダチューブ内に往復動可能に設けられたピストンロッドと、
前記ピストンロッドに連結され前記シリンダチューブ内に摺動自在に収容されたピストンと、
前記シリンダチューブの開口端を閉塞し前記ピストンとの間に圧力室を形成する閉塞部材と、
前記閉塞部材に形成され前記圧力室に連通する給排ポートと、
前記圧力室内の作動流体が前記給排ポートから排出され前記ピストンロッドが移動する際にストローク端付近で前記ピストンロッドを減速させるクッション機構と、を備え、
前記クッション機構は、
前記閉塞部材によって形成され、前記圧力室と前記給排ポートとを連通するメイン通路と、
前記ピストンロッドに設けられ、前記ストローク端付近で前記メイン通路内に進入して前記メイン通路における作動流体の流れを絞る進入部と、
前記閉塞部材に設けられ、前記メイン通路を迂回して前記圧力室と前記給排ポートとを連通する迂回通路と、
前記迂回通路に設けられ、前記圧力室内の圧力がリリーフ設定圧に達した場合に作動流体の流れを許容するリリーフ弁と、
前記閉塞部材に設けられ前記圧力室内の圧力を前記リリーフ弁の背圧室に導く第1背圧通路と、
前記第1背圧通路に設けられ作動流体の流れに抵抗を付与する第1絞り部と、
を備え、
前記リリーフ弁は、前記背圧室内の圧力の上昇に伴って前記リリーフ設定圧を上昇させるリリーフ設定圧変化部を有することを特徴とする流体圧シリンダ。
A cylinder tube;
A piston rod provided in the cylinder tube so as to be capable of reciprocating;
A piston connected to the piston rod and slidably received in the cylinder tube;
A closing member that closes the open end of the cylinder tube and forms a pressure chamber with the piston;
A supply / discharge port formed in the closing member and communicating with the pressure chamber;
A cushion mechanism that decelerates the piston rod near the stroke end when the working fluid in the pressure chamber is discharged from the supply / discharge port and the piston rod moves, and
The cushion mechanism is
A main passage formed by the closing member and communicating the pressure chamber and the supply / exhaust port;
An entry portion provided in the piston rod, for entering the main passage near the stroke end and restricting a flow of the working fluid in the main passage;
A bypass passage provided in the closing member, bypassing the main passage and communicating the pressure chamber and the supply / discharge port;
A relief valve provided in the bypass passage and allowing the flow of working fluid when the pressure in the pressure chamber reaches a relief setting pressure;
A first back pressure passage provided in the closing member and guiding a pressure in the pressure chamber to a back pressure chamber of the relief valve;
A first throttle portion provided in the first back pressure passage for imparting resistance to the flow of the working fluid;
With
The fluid pressure cylinder, wherein the relief valve includes a relief setting pressure changing portion that increases the relief setting pressure as the pressure in the back pressure chamber increases.
前記第1絞り部は、前記閉塞部材に着脱可能であることを特徴とする請求項1に記載の流体圧シリンダ。   The fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein the first throttle portion is detachable from the closing member. 前記クッション機構は、前記閉塞部材に設けられ前記背圧室内の圧力を前記給排ポートに導く第2背圧通路と、前記第2背圧通路に設けられ、前記第1絞り部によって付与される抵抗よりも大きい抵抗を作動流体の流れに付与する第2絞り部と、を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の流体圧シリンダ。   The cushion mechanism is provided in the closing member, provided in the second back pressure passage for guiding the pressure in the back pressure chamber to the supply / exhaust port, and in the second back pressure passage, and is provided by the first throttle portion. The fluid pressure cylinder according to claim 1, further comprising a second throttle portion that imparts a resistance larger than the resistance to the flow of the working fluid. 前記第2絞り部は、前記閉塞部材に着脱可能であることを特徴とする請求項3に記載の流体圧シリンダ。   The fluid pressure cylinder according to claim 3, wherein the second throttle portion is detachable from the closing member. 前記リリーフ弁は、前記迂回通路に設けられる弁座に対して離着座して前記迂回通路を開閉する弁体と、前記弁体を前記弁座に着座させる方向に付勢し付勢力の大きさに応じて前記リリーフ設定圧を定める付勢部材と、を備え、
前記リリーフ設定圧変化部は、前記付勢部材を支持するとともに、前記背圧室内の圧力を受けて移動して前記付勢部材の付勢力を変化させる支持部材を備え、
前記支持部材の受圧面積は、前記弁体の受圧面積と比較して大きいことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の流体圧シリンダ。
The relief valve is detachably seated on a valve seat provided in the bypass passage and opens and closes the bypass passage, and a biasing force is applied in a direction in which the valve body is seated on the valve seat. And an urging member that determines the relief setting pressure according to
The relief set pressure changing unit includes a support member that supports the urging member and moves under the pressure in the back pressure chamber to change the urging force of the urging member,
The fluid pressure cylinder according to any one of claims 1 to 4, wherein a pressure receiving area of the support member is larger than a pressure receiving area of the valve body.
前記リリーフ弁は、前記閉塞部材に対する位置に応じて前記支持部材の移動範囲を規制する規制部材を更に備え、
前記規制部材は、前記閉塞部材に対して移動可能であることを特徴とする請求項5に記載の流体圧シリンダ。
The relief valve further includes a regulating member that regulates a moving range of the support member according to a position with respect to the closing member,
The fluid pressure cylinder according to claim 5, wherein the regulating member is movable with respect to the closing member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109306982A (en) * 2018-12-05 2019-02-05 恒天九五重工有限公司 A kind of hydraulic system for preventing drill oil cylinder from swelling
WO2021053959A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 Smc株式会社 Gas cylinder

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