JP2017194087A - Pressure resistant apparatus and fluid pressure cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐圧機器及び流体圧シリンダに関する。 The present invention relates to a pressure-resistant device and a fluid pressure cylinder.
特許文献1には、耐圧機器の一種である油圧シリンダが開示されている。この油圧シリンダでは、シリンダボトムに環状壁部が形成され、シリンダボトムの環状壁部とシリンダチューブとが溶接により接合される。
特許文献1に開示されるシリンダ(耐圧機器)では、シリンダチューブと環状壁部との溶接によって形成される接合部によって、シリンダの内周面に突部が形成されることがある。突部が形成された状態でシリンダに軸方向の力が作用すると、突部の根元に応力が集中し、シリンダが破損するおそれがある。突部が形成された状態でも十分な耐久性を有するシリンダが求められている。
In the cylinder (pressure-resistant device) disclosed in
本発明は、耐圧機器の耐久性を向上させることを目的とする。 An object of this invention is to improve the durability of a pressure | voltage resistant apparatus.
第1の発明は、筒状の本体部と、環状の壁部を有し本体部と壁部の端部どうしが接合されて本体部の開口を閉塞する蓋部と、を備え、本体部及び壁部の少なくとも一方の内周面には周方向に延在する環状の溝部が形成され、溝部の内径は、本体部及び壁部の端部の内径よりも大きいことを特徴とする。 A first invention includes a cylindrical main body portion, and a lid portion having an annular wall portion, the main body portion and an end portion of the wall portion being joined together to close the opening of the main body portion, An annular groove extending in the circumferential direction is formed on at least one inner peripheral surface of the wall, and the inner diameter of the groove is larger than the inner diameters of the main body and the end of the wall.
第1の発明では、環状の溝部が本体部及び壁部の内周面の少なくとも一方に形成され環状の溝部の内径が本体部及び壁部の端部の内径よりも大きい。そのため、本体部及び蓋部に作用する軸方向の力は、本体部の端部の内周及び壁部の端部の内周に伝わり難い。接合部によって本体部の端部の内周近傍及び壁部の端部の内周近傍に突部が形成されても、突部の根元に生じる応力集中を緩和することができ、耐圧機器の破損を防止することができる。 In the first invention, the annular groove is formed on at least one of the inner peripheral surface of the main body and the wall, and the inner diameter of the annular groove is larger than the inner diameter of the end of the main body and the wall. Therefore, the axial force acting on the main body portion and the lid portion is difficult to be transmitted to the inner periphery of the end portion of the main body portion and the inner periphery of the end portion of the wall portion. Even if protrusions are formed in the vicinity of the inner periphery of the end of the main body part and in the vicinity of the inner periphery of the end of the wall part by the joint part, stress concentration generated at the base of the protrusion can be alleviated and the pressure-resistant device is damaged. Can be prevented.
第2の発明は、溝部が壁部の内周面に形成されることを特徴とする。 The second invention is characterized in that the groove is formed on the inner peripheral surface of the wall.
第2の発明では、溝部が壁部の内周面に形成されるので、耐圧機器内の流体の圧力によって蓋部に作用する軸方向の力が壁部の端部の内周に伝わり難い。接合部によって壁部の端部の内周近傍に突部が形成されても、突部の根元に生じる応力集中をより確実に緩和することができ、耐圧機器の破損を防止することができる。したがって、耐圧機器の耐久性を向上させることができる。 In the second invention, since the groove portion is formed on the inner peripheral surface of the wall portion, the axial force acting on the lid portion due to the pressure of the fluid in the pressure-resistant device is not easily transmitted to the inner periphery of the end portion of the wall portion. Even if the protrusion is formed in the vicinity of the inner periphery of the end portion of the wall portion by the joint portion, the stress concentration generated at the base of the protrusion can be more reliably alleviated and damage to the pressure-resistant device can be prevented. Therefore, the durability of the pressure resistant device can be improved.
第3の発明は、溝部が本体部の内周面と壁部の内周面との両方に形成されることを特徴とする。 The third invention is characterized in that the groove portion is formed on both the inner peripheral surface of the main body portion and the inner peripheral surface of the wall portion.
第3の発明では、溝部が本体部の内周面と壁部の内周面との両方に形成されるので、本体部及び蓋部に作用する軸方向の力は、本体部の端部の内周及び壁部の端部の内周により伝わり難い。接合部によって本体部の端部の内周近傍及び壁部の端部の内周近傍に突部が形成されても、突部の根元に生じる応力集中をより確実に緩和することができ、耐圧機器の破損を防止することができる。したがって、耐圧機器の耐久性を向上させることができる。 In the third invention, since the groove is formed on both the inner peripheral surface of the main body and the inner peripheral surface of the wall, the axial force acting on the main body and the lid is applied to the end of the main body. It is difficult to be transmitted by the inner periphery and the inner periphery of the end of the wall. Even if a protrusion is formed in the vicinity of the inner periphery of the end of the main body and in the vicinity of the inner periphery of the end of the wall by the joint, stress concentration generated at the base of the protrusion can be more reliably mitigated, Damage to the equipment can be prevented. Therefore, the durability of the pressure resistant device can be improved.
第4の発明は、本体部及び壁部の内周面に沿って配置され、本体部と壁部との相対位置を定める位置決め部を更に備えることを特徴とする。 4th invention is arrange | positioned along the internal peripheral surface of a main-body part and a wall part, and is further provided with the positioning part which determines the relative position of a main-body part and a wall part, It is characterized by the above-mentioned.
第4の発明では、位置決め部によって本体部と壁部との相対位置が定められるので、接合時に本体部と壁部とが径方向にずれ難い。したがって、本体部と壁部との間に意図しない段部が形成されるのを防ぐことができ、耐圧機器の耐久性を向上させることができる。 In the fourth invention, since the relative position between the main body and the wall is determined by the positioning portion, the main body and the wall are not easily displaced in the radial direction at the time of joining. Therefore, it is possible to prevent an unintended step portion from being formed between the main body portion and the wall portion, and it is possible to improve the durability of the pressure resistant device.
第5の発明は、本体部及び壁部の一方が、他方の内周面に沿って配置され本体部と壁部との相対位置を定める位置決め部を有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, one of the main body and the wall has a positioning portion that is disposed along the other inner peripheral surface and determines a relative position between the main body and the wall.
第5の発明では、位置決め部によって本体部と壁部との相対位置が定められるので、接合時に本体部と壁部とが径方向にずれ難い。本体部と壁部との間に意図しない段部が形成されるのを防ぐことができる。また、位置決め部が本体部及び壁部の一方に形成される。接合時に本体部及び壁部の一方と位置決め部との位置を合わせる必要がなく、本体部と壁部とを容易に接合することができる。したがって、耐久性を向上可能な耐圧機器を容易に製造することができる。 In the fifth aspect of the invention, since the relative position between the main body and the wall is determined by the positioning portion, the main body and the wall are less likely to be displaced in the radial direction at the time of joining. It is possible to prevent an unintended stepped portion from being formed between the main body portion and the wall portion. A positioning portion is formed on one of the main body portion and the wall portion. It is not necessary to match the position of one of the main body part and the wall part with the positioning part at the time of joining, and the main body part and the wall part can be easily joined. Therefore, it is possible to easily manufacture a pressure resistant device capable of improving durability.
第6の発明は、溝部は、本体部及び壁部の内周面のうち位置決め部と対向する領域の外側に形成されていることを特徴とする。 In a sixth aspect of the present invention, the groove is formed outside the region facing the positioning portion on the inner peripheral surfaces of the main body and the wall.
第6の発明では、溝部が本体部及び壁部の内周面のうち位置決め部と対向する領域の外側に形成されるので、位置決め部がより広い範囲で本体部及び壁部の内周面に接し、接合時に本体部と壁部とが径方向によりずれ難い。したがって、本体部と壁部との間に意図しない段部が形成されるのをより確実に防ぐことができ、耐圧機器の耐久性を向上させることができる。 In the sixth aspect of the invention, since the groove is formed outside the region of the inner peripheral surface of the main body and the wall facing the positioning portion, the positioning portion is formed on the inner peripheral surface of the main body and the wall in a wider range. The main body portion and the wall portion are less likely to be displaced in the radial direction at the time of joining and joining. Therefore, it is possible to more reliably prevent an unintended step portion from being formed between the main body portion and the wall portion, and to improve the durability of the pressure-resistant device.
第7の発明は、シリンダに作動流体が給排されることによって伸縮作動する流体圧シリンダに係り、シリンダは前述の耐圧機器であることを特徴とする。 A seventh invention relates to a fluid pressure cylinder that expands and contracts when a working fluid is supplied to and discharged from the cylinder, and the cylinder is the pressure-resistant device described above.
第7の発明では、シリンダが前述の耐圧機器であるので、シリンダは高い耐久性を有する。したがって、流体圧シリンダの耐久性を向上させることができる。 In the seventh invention, since the cylinder is the pressure-resistant device described above, the cylinder has high durability. Therefore, the durability of the fluid pressure cylinder can be improved.
本発明によれば、耐圧機器の耐久性を向上させることができる。 According to the present invention, durability of a pressure-resistant device can be improved.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る耐圧機器について説明する。耐圧機器は流体を貯留し、耐圧機器には流体の圧力が内側から作用する。以下では、耐圧機器が、油圧シリンダ(流体圧シリンダ)1に用いられるシリンダ100,101,102,103,104,200,201,202,203,300,301である場合について説明する。
Hereinafter, a pressure-resistant device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The pressure resistant device stores fluid, and the pressure of the fluid acts on the pressure resistant device from the inside. Hereinafter, a case where the pressure-resistant device is a
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態に係るシリンダ100,101,102,103,104、及び油圧シリンダ1について、図1から図7を参照して説明する。図1に示すように、油圧シリンダ1は、中空のシリンダ100と、シリンダ100内に挿入されるピストンロッド20と、ピストンロッド20の端部に設けられシリンダ100の内周面に沿って摺動するピストン30と、を備える。
<First Embodiment>
First,
シリンダ100の内部は、ピストン30によって、ロッド側室4と反ロッド側室5とに区画される。ロッド側室4及び反ロッド側室5には、作動流体としての作動油が充填される。
The interior of the
油圧シリンダ1は、作動油が反ロッド側室5に供給されるとともにロッド側室4内の作動油が排出されることで伸長作動する。また、油圧シリンダ1は、作動油がロッド側室4に供給されるとともに反ロッド側室5内の作動油が排出されることで収縮作動する。ロッド側室4及び反ロッド側室5に作動油が給排される際に、シリンダ100には作動油の圧力が作用する。
The
シリンダ100は、シリンダチューブ(筒状の本体部)110と、シリンダチューブ110の一方の開口を閉塞するシリンダボトム(蓋部)120と、を備える。ピストンロッド20は、シリンダチューブ110の他方の開口を通じてシリンダ100から延出する。シリンダチューブ110の他方の開口は、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50によって閉塞される。
The
以下において、シリンダチューブ110の中心軸に沿う方向を「軸方向」と称し、シリンダチューブ110の中心軸を中心とする放射方向を「径方向」と称し、シリンダチューブ110の中心軸の周りに沿う方向を「周方向」と称する。
Hereinafter, a direction along the central axis of the
図2は、図1におけるA部の拡大図である。図2に示すように、シリンダボトム120は、シリンダチューブ110の開口を覆うボトム本体121と、ボトム本体121から軸方向に延在する環状の壁部122と、を有する。ボトム本体121の端面121aは、反ロッド側室5(図1参照)に臨む。ボトム本体121には、油圧シリンダ1を他の機器に取り付けるための取付部123(図1参照)が設けられる。
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. As shown in FIG. 2, the
壁部122の先端部(端部)122aの内径D1は、シリンダチューブ110の開口端部(端部)110aの内径D2と略等しい。壁部122の先端部122aは、シリンダチューブ110の開口端部110aと溶接によって接合される。シリンダチューブ110と壁部122との溶接には、プラズマ溶接及びTIG溶接を含むアーク溶接、ガス溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接、並びに摩擦圧接など任意の方法を用いることができる。
An inner diameter D1 of the front end portion (end portion) 122a of the
図2における破線は、溶接前のシリンダチューブ110及びシリンダボトム120の形状を示す。シリンダチューブ110の開口端部110aと壁部122の先端部122aとが溶接されることにより、接合部130が形成される。シリンダチューブ110と壁部122との溶接によって、シリンダチューブ110とシリンダボトム120とが接合部130を介して一体化される。
The broken lines in FIG. 2 indicate the shapes of the
接合部130は、シリンダチューブ110の内周面110b及び壁部122の内周面122bから突出することがある。図2は、シリンダチューブ110の内周面110b及び壁部122の内周面122bから接合部130の一部が突出した状態、すなわち突部131が形成された状態を示している。シリンダチューブ110の開口端部110aの内周近傍と壁部122の先端部122aの内周近傍とに突部131の根元110c及び122cが形成される。
The
壁部122の内周面122bには、周方向に延在する環状の溝部124が形成される。壁部122の溝部124における最大内径D3(以下、「溝部124の内径D3」と称する)は、壁部122の先端部122aの内径D1、及びシリンダチューブ110の開口端部110aの内径D2よりも大きい。
An
シリンダ100では、溝部124は、周方向に全周に形成される。溝部124は、周方向における一部に形成されていてもよい。
In the
溝部124の断面は、弓形に形成される。溝部124の断面は弓形以外の形状、例えば三角形、四角形等の形状であってもよい。溝部124の断面は弓形であることが好ましく、この場合には、溝部124における応力集中を緩和することができる。
The cross section of the
図3は、シリンダ100が軸方向の力として引張荷重を受けたときにシリンダボトム120からシリンダチューブ110に伝わる力の流れ(力線)を示す図であり、図2に対応して示す。図3では、力の流れを破線で示し、シリンダチューブ110、シリンダボトム120及び接合部130の断面を示す斜線を省略している。引張荷重は、例えば、シリンダ100内の作動油の圧力、及び油圧シリンダ1に連結される負荷によって、シリンダ100に作用する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of force (force lines) transmitted from the
シリンダ100では、環状の溝部124が壁部122の内周面122bに形成される。そのため、シリンダ100が軸方向の力を受けたとき、シリンダボトム120に作用する力は、壁部122のうち溝部124の底面よりも径方向外側に位置する部分を主に経てシリンダチューブ110に伝わる。
In the
溝部124の内径D3が壁部122の先端部122aの内径D1よりも大きいので、壁部122の先端部122aの内周には力が伝わり難い。突部131の根元122cに生じる応力集中を緩和することができ、接合部130及びシリンダボトム120の破損を防止することができる。したがって、シリンダ100の耐久性を向上させることができる。
Since the inner diameter D3 of the
また、溝部124の内径D3がシリンダチューブ110の開口端部110aの内径D2よりも大きいので、シリンダチューブ110の開口端部110aの内周には力が伝わり難い。突部131の根元110cに生じる応力集中を緩和することができ、接合部130及びシリンダチューブ110の破損を防止することができる。したがって、シリンダ100の耐久性を向上させることができる。
Further, since the inner diameter D3 of the
シリンダボトム120のボトム本体121には、反ロッド側室5(図1参照)内の作動油の圧力が軸方向に作用する。仮に壁部122の内周面122bに溝部124が形成されていない場合、シリンダチューブ110の開口端部110aの内周と比較して、壁部122の先端部122aの内周に大きい力が作用する。根元110c及び根元122cに応力が集中しやすく、シリンダボトム120が破損しやすい。
On the bottom
シリンダ100では、溝部124が壁部122の内周面122bに形成される一方で、シリンダチューブ110の内周面110bには溝部が形成されていない。シリンダチューブ110の開口端部110aの内周と比較して、壁部122の先端部122aの内周に力がより伝わり難い。突部131の根元122cに生じる応力集中をより確実に緩和することができ、シリンダボトム120の破損を防止することができる。
In the
壁部122の内周面122bに形成された溝部124によって、壁部122の剛性が低下し、壁部122は弾性変形しやすくなる。シリンダチューブ110の変形に応じて壁部122が変形しやすくなるので、突部131の根元110c,122cに生じる応力集中を緩和することができる。
The
溝部124は、壁部122の内周面122bとボトム本体121の端面121aに渡って形成される。つまり、溝部124によって、壁部122の内周面122bとボトム本体121の端面121aとの間に湾曲面が形成される。溝部124によらずに壁部122の内周面122bとボトム本体121の面との間に湾曲面を形成した場合と比較して、溝部124の曲率半径を大きくすることができ、溝部124の応力集中を緩和することができる。
The
図4は、第1実施形態の変形例に係るシリンダ101を示す拡大断面図である。シリンダ101では、シリンダチューブ110の内周面110bに、周方向に延在する溝部114が形成される。溝部114は、周方向に全周に形成される。シリンダチューブ110の溝部114における最大内径D4(以下、「溝部114の内径D4」と称する)は、壁部122の先端部122aの内径D1、及びシリンダチューブ110の開口端部110aの内径D2よりも大きい。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a
溝部114は、全周に形成された形態に限られず、周方向における一部に形成されていてもよい。
The
溝部144の断面は、弓形に形成される。溝部114の断面は弓形以外の形状、例えば三角形、四角形等の形状であってもよい。溝部114の断面は弓形であることが好ましく、この場合には、溝部114における応力集中を緩和することができる。
The cross section of the groove 144 is formed in an arcuate shape. The cross section of the
シリンダ101においても、シリンダ100と同様に、シリンダチューブ110の開口端部110aの内周及び壁部122の先端部122aの内周に力が伝わり難い。突部131の根元110c及び根元122cに生じる応力集中を緩和することができ、シリンダチューブ110、シリンダボトム120及び接合部130の破損を防止することができる。したがって、シリンダ101の耐久性を向上させることができる。
Also in the
図5は、第1実施形態の変形例に係るシリンダ102を示す拡大断面図である。シリンダ102では、シリンダチューブ110の内周面110bに溝部114が形成され、壁部122の内周面122bに溝部124が形成される。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a
シリンダ102においても、シリンダ100,101と同様に、シリンダチューブ110の開口端部110aの内周及び壁部122の先端部122aの内周に力が伝わり難い。突部131の根元110c及び根元122cに生じる応力集中を緩和することができ、シリンダチューブ110、シリンダボトム120及び接合部130の破損を防止することができる。したがって、シリンダ102の耐久性を向上させることができる。
Also in the
シリンダ102においても、シリンダ100と同様に、壁部122の内周面122bに形成された溝部124によって、壁部122の剛性が低下する。シリンダチューブ110の変形に応じて壁部122が変形しやすく、突部131の根元110c,122cに生じる応力集中を緩和することができる。
Also in the
溝部124は、壁部122の内周面122bとボトム本体121の端面121aに渡って形成される。シリンダ100と同様に、溝部124の曲率半径を大きくすることができ、溝部124の応力集中を緩和することができる。
The
図6は、第1実施形態の変形例に係るシリンダ103の断面図である。シリンダ103では、シリンダチューブ110は、ピストン30(図1参照)を収容するチューブ本体111と、チューブ本体111の一端から軸方向に環状に延在する環状部112と、を有する。環状部112の先端部がシリンダチューブ110の開口端部110aであり、環状部112の先端部によってシリンダチューブ110の開口が形成される。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a
チューブ本体111の内径はピストン30の外径と略等しく、ピストン30はチューブ本体111の内周面に沿って摺動可能である。チューブ本体111の内径がいわゆるシリンダ径に相当する。環状部112の内径は、チューブ本体111の内径よりも大きい。
The inner diameter of the tube
シリンダボトム120の壁部122の内径は、チューブ本体111の内径よりも大きい。壁部122の先端部122aの内径D1は、環状部112の開口端部110aの内径(シリンダチューブ110の開口端部110aの内径D2)と略等しい。壁部122の先端部122aと環状部112の開口端部110aとが溶接によって接合される。
The inner diameter of the
環状の溝部114は、環状部112の内周面110bに形成される。環状部112の溝部114の内径D4は、壁部122の先端部122aの内径D1、及び環状部112の開口端部110aの内径D2よりも大きい。
The
環状の溝部124は、シリンダボトム120の壁部122の内周面122bに形成される。壁部122の溝部124の内径D3は、壁部122の先端部122aの内径D1、及び環状部112の開口端部110aの内径D2よりも大きい。
The
シリンダ103においても、溝部114の内径D4及び溝部124の内径D3が壁部122の先端部122aの内径D1及び環状部112の開口端部110aの内径D2よりも大きいので、環状部112の開口端部110aの内周及び壁部122の先端部122aの内周には力が伝わり難い。突部131の根元110c及び根元122cに生じる応力集中を緩和することができ、シリンダチューブ110,シリンダボトム120及び接合部130の破損を防止することができる。したがって、シリンダ103の耐久性を向上させることができる。
Also in the
また、シリンダ100と同様に、壁部122の内周面122bに形成された溝部124によって壁部122の剛性が低下するので、突部131の根元110c,122cに生じる応力集中を緩和することができる。
Further, similar to the
シリンダ103は、環状部112の内周面110b及び壁部122の内周面122bの両方に溝部114及び溝部124が形成された形態に限られない。環状部122の内周面110bにのみ溝部114が形成され壁部122の内周面122bには溝部124が形成されていなくてもよい。壁部122の内周面122bにのみ溝部124が形成され環状部122の内周面110bには溝部114が形成されていなくてもよい。
The
図7は、第1実施形態の変形例に係るシリンダ104を示す断面図である。シリンダ104では、シリンダチューブ110の内周面110bの一部及び壁部122の内周面122bの一部が径方向内側に突出するように変形している。つまり、シリンダチューブ110の一部及び壁部122の一部によって突部131が形成されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a
シリンダ104においても、壁部122の内周面122bに溝部124が形成されシリンダチューブ110の内周面110bに溝部114が形成されている。突部131の根元110c及び根元122cに生じる応力集中を緩和することができ、シリンダチューブ110及びシリンダボトム120の破損を防止することができる。したがって、シリンダ104の耐久性を向上させることができる。
Also in the
シリンダ104においても、シリンダ100と同様に、壁部122の内周面122bに形成された溝部124によって壁部122の剛性が低下するので、突部131の根元110c,122cに生じる応力集中を緩和することができる。溝部124が壁部122の内周面122bとボトム本体121の端面121aに渡って形成されるので、シリンダ100と同様に、溝部124の曲率半径を大きくすることができ、溝部124の応力集中を緩和することができる。
Also in the
シリンダ104は、シリンダチューブ110の内周面110b及び壁部122の内周面122bの両方に溝部114及び溝部124が形成された形態に限られない。シリンダチューブ110の内周面110bにのみ溝部114が形成され壁部122の内周面122bには溝部124が形成されていなくてもよい。壁部122の内周面122bにのみ溝部124が形成されシリンダチューブ110の内周面110bには溝部114が形成されていなくてもよい。
The
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係るシリンダ200,201,202,203について、図8から図11を参照して説明する。第1実施形態に係るシリンダ100と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、シリンダ200,201,202,203を適用可能な油圧シリンダは、図1に示される油圧シリンダ1とほぼ同じであるので、その図示を省略する。
Second Embodiment
Next,
図8に示すように、シリンダ200は、シリンダチューブ210と、シリンダボトム220と、シリンダチューブ210とシリンダボトム220との相対位置を定める環状の位置決め部240と、を備える。シリンダボトム220は、ボトム本体221と環状の壁部222とを有する。環状の位置決め部240は、シリンダチューブ210の内周面210bと壁部222の内周面222bに沿って配置される。
As shown in FIG. 8, the
位置決め部240は、シリンダチューブ210と壁部222とが接合される前では、シリンダチューブ210と壁部222とは別体に形成される。シリンダチューブ210と壁部222とを接合する際には、まず、シリンダチューブ210及び壁部222を位置決め部240の外周面240aに嵌合し、シリンダチューブ210の開口端部210aと壁部222の先端部222aとを互いに突き当てる。次に、シリンダチューブ210と壁部222とに熱を加え、開口端部210aと先端部222aを接合する。このとき、位置決め部240は接合部230と接合される。
The
シリンダチューブ210と壁部222との溶接時にシリンダチューブ210と壁部222との相対位置が位置決め部240によって定められるので、シリンダチューブ210と壁部222とのずれを防止することができる。シリンダチューブ210の軸と壁部222との軸を一致させた状態でシリンダチューブ210と壁部222とを溶接することができる。シリンダチューブ210と壁部222との溶接には、プラズマ溶接及びTIG溶接を含むアーク溶接、ガス溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接並びに摩擦圧接など任意の方法を用いることができる。
Since the relative position between the
位置決め部240の外周面240aの一部は接合部230と接合され、外周面240aの他の部分は接合部230と接合されていない。つまり、位置決め部240の外周面240aの他の部分は、接合部230を介することなくシリンダチューブ210及び壁部222に近接している。
A part of the outer
位置決め部240の外周面240aの全体が接合部230と接合されていてもよい。
The entire outer
シリンダチューブ210の開口端部210aと壁部222の先端部222aとが接合部230を介して接合され位置決め部240が接合部230と接合されるので、位置決め部240は、内周面210b及び内周面222bから突出する突部に相当する。換言すれば、位置決め部240は、シリンダ100における突部131(図2参照)に相当する。シリンダチューブ210の開口端部210aの内周近傍と壁部222の先端部222aの内周近傍とに位置決め部240の付け根(根元)210c及び222cが形成される。
Since the opening
壁部222の内周面222bには、環状の溝部224が形成される。そのため、シリンダ200が軸方向の力を受けたとき、シリンダボトム220に作用する力は、壁部222のうち溝部224の底面よりも径方向外側に位置する部分を主に経てシリンダチューブ210に伝わる。
An
溝部124は、周方向に全周に形成されていてもよいし、周方向における一部に形成されていてもよい。
The
壁部222の溝部224の内径D3は、壁部222の先端部222aの内径D1よりも大きい。壁部222の先端部222aの内周には力が伝わり難く、根元222cに生じる応力集中を緩和することができ、シリンダボトム220及び接合部230の破損を防止することができる。したがって、シリンダ200の耐久性を向上させることができる。
The inner diameter D3 of the
また、溝部224の内径D3がシリンダチューブ210の開口端部210aの内径D2よりも大きい。シリンダチューブ210の開口端部210aの内周には力が伝わり難く、根元210cに生じる応力集中を緩和することができ、シリンダチューブ210及び接合部230の破損を防止することができる。したがって、シリンダ200の耐久性を向上させることができる。
Further, the inner diameter D3 of the
溝部224は、壁部222の内周面222bのうち位置決め部240に対向する領域の外側に形成される。位置決め部240がより広い範囲でシリンダチューブ210の内周面210b及び壁部222の内周面222bに接するので、接合時にシリンダチューブ210と壁部222とが径方向によりずれ難い。したがって、シリンダチューブ210と壁部222との間に意図しない段部が形成されるのを防ぐことができ、シリンダ200の耐久性を向上させることができる。
The
シリンダ200においても、シリンダ100(図2参照)と同様に、壁部222の内周面222bに形成された溝部224によって、壁部222の剛性が低下し、壁部222は弾性変形しやすくなる。シリンダチューブ210の変形に応じて壁部222が変形しやすくなるので、接合部230の根元210c,222cに生じる応力集中をより確実に緩和することができる。
Also in the
溝部224は、壁部222の内周面222bとボトム本体221の端面221aに渡って形成される。つまり、溝部224によって、壁部222の内周面222bとボトム本体221の端面221aとの間に湾曲面が形成される。溝部224によらずに壁部222の内周面222bとボトム本体221の面との間に湾曲面を形成した場合と比較して、溝部224の曲率半径を大きくすることができ、溝部224の応力集中を緩和させることができる。
The
図9は、第2実施形態の変形例に係るシリンダ201を示す拡大断面図である。シリンダ201では、シリンダチューブ210の内周面210bに、周方向に延在する溝部214が形成される。溝部2144は、周方向に全周に形成される。シリンダチューブ210の溝部214の内径D4は、壁部222の先端部222aの内径D1、及びシリンダチューブ210の開口端部210aの内径D2よりも大きい。
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a
溝部214は、全周に形成された形態に限られず、周方向における一部に形成されていてもよい。
The
シリンダ201においても、シリンダ200と同様に、シリンダチューブ210の開口端部210aの内周及び壁部222の先端部222aの内周に力が伝わり難い。根元210c及び根元222cに生じる応力集中を緩和することができ、シリンダチューブ210、シリンダボトム220及び接合部230の破損を防止することができる。したがって、シリンダ201の耐久性を向上させることができる。
Also in the
溝部214は、シリンダチューブ210の内周面210bのうち位置決め部240に対向する領域の外側に形成される。したがって、シリンダ200と同様に、接合時にシリンダチューブ210と壁部222とが径方向によりずれ難く、シリンダ201の耐久性を向上させることができる。
The
図10は、第2実施形態の変形例に係るシリンダ202を示す拡大断面図である。シリンダ202では、シリンダチューブ210の内周面210bに溝部214が形成され、壁部222の内周面222bに溝部224が形成される。溝部214の一部は、シリンダチューブ210の内周面210bのうち位置決め部240に対向する領域内に形成され、溝部224の一部は、壁部222の内周面222bのうち位置決め部240に対向する領域内に形成される。
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a
図11は、第2実施形態の変形例に係るシリンダ203を示す拡大断面図である。シリンダ203では、溝部214の全部が、シリンダチューブ210の内周面210bのうち位置決め部240に対向する領域内に形成される。また、溝部224の全部が、壁部222の内周面222bのうち位置決め部240に対向する領域内に形成される。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a
シリンダ202(図10参照)及びシリンダ203(図11参照)においても、シリンダ200及びシリンダ201と同様に、シリンダチューブ210の開口端部210aの内周及び壁部222の先端部222aの内周に力が伝わり難い。根元210c及び根元222cに生じる応力集中を緩和することができ、シリンダチューブ210、シリンダボトム220及び接合部230の破損を防止することができる。したがって、シリンダ202及びシリンダ203の耐久性を向上させることができる。
Also in the cylinder 202 (see FIG. 10) and the cylinder 203 (see FIG. 11), similarly to the
シリンダ202及びシリンダ203は、シリンダチューブ210の内周面210b及び壁部222の内周面222bの両方に溝部214及び溝部224が形成された形態に限られない。シリンダチューブ210の内周面210bにのみ溝部214が形成され壁部222の内周面222bには溝部224が形成されていなくてもよい。壁部222の内周面222bにのみ溝部224が形成されシリンダチューブ210の内周面210bには溝部114が形成されていなくてもよい。
The
シリンダ202及びシリンダ203においても、シリンダ200と同様に、壁部222の内周面222bに形成された溝部124によって、壁部222の剛性が低下する。シリンダチューブ210の変形に応じて壁部222が変形しやすく、根元210c,222cに生じる応力集中を緩和することができる。
Also in the
シリンダ202では、溝部224は、壁部222の内周面222bとボトム本体221の端面221aに渡って形成される。シリンダ200と同様に、溝部224の曲率半径を大きくすることができ、溝部224の応力集中を緩和することができる。
In the
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係るシリンダ300,301について、図12及び図13を参照して説明する。第1及び第2実施形態に係るシリンダ100,200と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、シリンダ300,301,を適用可能な油圧シリンダは、図1に示される油圧シリンダ1とほぼ同じであるので、その図示を省略する。
<Third Embodiment>
Next,
図12に示すように、シリンダ300は、シリンダチューブ310と、シリンダボトム320と、を備える。シリンダボトム320は、ボトム本体321と環状の壁部322とを有する。壁部322は、シリンダチューブ310と壁部322との相対位置を定める位置決め部340を有する。位置決め部340は、シリンダチューブ310の内周面310bに沿って配置される。
As shown in FIG. 12, the
位置決め部340は、シリンダチューブ310と壁部322とが接合される前では、シリンダチューブ310とは別体に形成される。シリンダチューブ310と壁部322とを接合する際には、まず、シリンダチューブ310を位置決め部340の外周面340aに嵌合し、シリンダチューブ310の開口端部310aと壁部322の先端部322aとを互いに突き当てる。次に、シリンダチューブ310と壁部322に熱を加えて開口端部310aと先端部322aとを接合する。このとき、位置決め部340は接合部330と接合される。
The
シリンダチューブ310と壁部322との接合時にシリンダチューブ310と壁部322との相対位置が位置決め部340によって定められるので、シリンダチューブ310と壁部322とのずれを防止することができる。シリンダチューブ310と壁部322との接合には、プラズマ溶接及びTIG溶接を含むアーク溶接、ガス溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接並びに摩擦圧接など任意の方法を用いることができる。
Since the relative position between the
位置決め部340が壁部322に形成されるので、接合時に壁部322と位置決め部340の位置とを合わせる必要がない。したがって、シリンダチューブ310と壁部222とを容易に接合することができ、耐久性を向上可能なシリンダ300を容易に製造することができる。
Since the
位置決め部340の外周面340aの一部は接合部330と接合され、外周面340aの他の部分は接合部330と接合されていない。つまり、位置決め部340の外周面340aの他の部分は、接合部330を介することなくシリンダチューブ310に近接している。
A part of the outer
位置決め部340の外周面340aの全体が接合部330と接合されていてもよい。
The entire outer
シリンダチューブ310の開口端部310aと壁部322の先端部322aとが接合部330を介して接合され位置決め部340が接合部330と接合されるので、位置決め部340は、内周面310bから突出する突部に相当する。換言すれば、位置決め部340は、シリンダ100における突部131(図2参照)に相当する。シリンダチューブ310の開口端部310aの内周に位置決め部340の付け根(根元)310cが形成される。
Since the opening
壁部322の内周面322bには、環状の溝部324が形成される。そのため、シリンダ300が軸方向の力を受けたとき、シリンダボトム320に作用する力は、壁部322のうち溝部324の底面よりも径方向外側に位置する部分を主に経てシリンダチューブ310に伝わる。
An
溝部324は、周方向に全周に形成されていてもよいし、周方向における一部に形成されていてもよい。
The
壁部322の溝部324の内径D3は、シリンダチューブ310の開口端部310aの内径D2よりも大きい。シリンダチューブ310の開口端部310aの内周には力が伝わり難く、根元310cに生じる応力集中を緩和することができ、シリンダチューブ310及び接合部330の破損を防止することができる。したがって、シリンダ300の耐久性を向上させることができる。
The inner diameter D3 of the
図13は、第3実施形態の変形例に係るシリンダ301を示す拡大断面図である。シリンダ301では、シリンダチューブ310の内周面310bに溝部314が形成され、壁部322の内周面322bに溝部324が形成される。溝部313及び溝部324は、周方向に全周に形成されていてもよいし、周方向における一部に形成されていてもよい。
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing a
シリンダチューブ310の溝部314の内径D4は、シリンダチューブ310の開口端部310aの内径D2よりも大きい。シリンダチューブ310の開口端部310aの内周には力がより伝わり難く、接合部330の根元310cに生じる応力集中をより確実に緩和することができ、シリンダチューブ310及び接合部330の破損を防止することができる。したがって、シリンダ300の耐久性を向上させることができる。
An inner diameter D4 of the
溝部314は、シリンダチューブ310の内周面310bのうち位置決め部340に対向する領域の外側に形成される。位置決め部340がより広い範囲でシリンダチューブ310の内周面310bに接し、接合時にシリンダチューブ310が壁部322に対して径方向によりずれ難い。したがって、シリンダチューブ310と壁部322との間に意図しない段部が形成されるのを防ぐことができ、シリンダ301の耐久性を向上させることができる。
The
シリンダ300は、壁部322の内周面322bにのみ環状の溝部324が形成された形態(図12参照)に限られない。また、シリンダ300は、シリンダチューブ310の内周面310b及び壁部322の内周面322bの両方に溝部314及び溝部324が形成された形態(図13)に限られない。シリンダチューブ310の内周面310bにのみ溝部314が形成され壁部322の内周面322bには溝部324が形成されていなくてもよい。
The
シリンダ301では、溝部314は、シリンダチューブ310の内周面310bのうち位置決め部340に対向する領域の外側に形成される。溝部314の少なくとも一部が、シリンダチューブ310の内周面310bのうち位置決め部340に対向する領域内に形成されていてもよい。
In the
シリンダ300及びシリンダ301においても、シリンダ100(図2参照)と同様に、壁部322の内周面322bに形成された溝部324によって、壁部322の剛性が低下し、壁部322は弾性変形しやすくなる。シリンダチューブ310の変形に応じて壁部322が変形しやすくなるので、接合部330の根元310cに生じる応力集中を緩和することができる。
Also in the
溝部324は、壁部322の内周面322bとボトム本体321の端面321aに渡って形成される。つまり、溝部324によって、壁部322の内周面322bとボトム本体321の端面321aとの間に湾曲面が形成される。溝部324によらずに壁部322の内周面322bとボトム本体321の面との間に湾曲面を形成した場合と比較して、溝部324の曲率半径を大きくすることができ、溝部324の応力集中を緩和させることができる。
The
シリンダ300及びシリンダ301では、壁部322が位置決め部340を有し位置決め部340はシリンダチューブ310の内周面310bの内周に沿って配置される。位置決め部340は、シリンダチューブ310に一体的に設けられ壁部322の内周面322bに沿って配置されてもよい。
In the
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、シリンダ100,101,102,103,104,200,201,202,203,300,301は、シリンダチューブ110,210,310と、環状の壁部122,222,322を有しシリンダチューブ110,210,310の開口端部110a,210a,310aと壁部122,222,322の先端部122a,222a,322aとが接合されてシリンダチューブ110,210,310の開口を閉塞するシリンダボトム120,220,320と、を備え、シリンダチューブ110,210,310及び壁部122,222,322の少なくとも一方の内周面110b,210b,310b,122b,222b,322bには周方向に延在する環状の溝部114,214,314,124,224,324が形成され、溝部114,214,314,124,224,324の内径D3,D4は、シリンダチューブ110,210,310の開口端部110a,210a,310aの内径D2及び壁部122,222,322の先端部122a,222a,322aの内径D1よりも大きいことを特徴とする。
In this embodiment, the
この構成では、環状の溝部114,214,314,124,224,324がシリンダチューブ110,210,310の内周面110b,210b,310b及び壁部122,222,322の内周面122b,222b,322bの少なくとも一方に形成され環状の溝部114,214,314,124,224,324の内径D3,D4がシリンダチューブ110,210,310の開口端部110a,210a,310aの内径D2及び壁部122,222,322の先端部122a,222a,322aの内径D1よりも大きい。そのため、シリンダチューブ110,210,310及びシリンダボトム120,220,320に作用する軸方向の力は、シリンダチューブ110,210,310の開口端部110a,210a,310aの内周及び壁部122,222,322の先端部122a,222a,322aの内周に伝わり難い。接合部130,230,330によってシリンダチューブ110,210,310の開口端部110a,210a,310aの内周近傍及び壁部122,222,322の先端部122a,222a,322aの内周近傍に突部131が形成されても、突部131の根元110c,210c,310c,122c,222cに生じる応力集中を緩和することができ、シリンダ100,101,102,103,104,200,201,202,203,300,301の破損を防止することができる。したがって、シリンダ100,101,102,103,104,200,201,202,203,300,301の耐久性を高めることができる。
In this configuration, the
また、本実施形態では、溝部124,224,324は、壁部122,222,322の内周面122b,222b,322bに形成されることを特徴とする。
In the present embodiment, the
この構成では、溝部124,224,324が壁部122,222,322の内周面122b,222b,322bに形成されるので、シリンダ100,102,103,104,200,202,203,300,301内の作動油の圧力によってシリンダボトム120,220,320に作用する軸方向の力が壁部122,222,322の先端部122a,222a,322aの内周に伝わり難い。接合部130,230,330によって壁部122,222,322の先端部122a,222a,322aの内周近傍に突部131が形成されても、突部131の根元122c,222cに生じる応力集中をより確実に緩和することができ、シリンダ100,102,103,104,200,202,203,300,301の破損を防止することができる。したがって、シリンダ100,102,103,104,200,202,203,300,301の耐久性を向上させることができる。また、壁部122,222,322の内周面122b,222b,322bに形成された溝部124,224,324によって、シリンダボトム120,220,320の剛性が低下し、シリンダボトム120,220,320は弾性変形しやすくなる。突部131の根元110c,122c,210c,222c,310cに生じる応力集中をより確実に緩和することができる。さらに、シリンダ100,200,300では、シリンダチューブ110,210,310に溝を形成する必要がないので、シリンダチューブ110,210,310を容易に成形することができる。
In this configuration, the
また、本実施形態では、溝部114,214,314,124,224,324は、シリンダチューブ110,210,310の内周面110b,210b,310bと壁部122,222,322の内周面122b,222b,322bとの両方に形成されることを特徴とする。
In the present embodiment, the
この構成では、溝部114,214,314,124,224,324がシリンダチューブ110,210,310の内周面110b,210b,310bと壁部122,222,322の内周面122b,222b,322bとの両方に形成されるので、シリンダチューブ110,210,310及びシリンダボトム120,220,320に作用する軸方向の力は、シリンダチューブ110,210,310の開口端部110a,210a,310aの内周及び壁部122,223,323の先端部122a,222a,322aの内周により伝わり難い。接合部130,230,330によってシリンダチューブ110,210,310の開口端部110a,210a,310aの内周近傍及び壁部122,222,322の先端部122a,222a,322aの内周近傍に突部131が形成されても、突部131の根元110c,210c,310c,122c,222cに生じる応力集中をより確実に緩和することができ、シリンダ102,103,104,202,203,301の破損を防止することができる。したがって、シリンダ102,103,104,202,203,301の耐久性を向上させることができる。
In this configuration, the
また、本実施形態では、シリンダチューブ210の内周面210b及び壁部222の内周面222bに沿って配置され、シリンダチューブ210と壁部222との相対位置を定める位置決め部240を更に備えることを特徴とする。
Further, in the present embodiment, it further includes a
この構成では、位置決め部240によってシリンダチューブ210と壁部222との相対位置が定められるので、接合時にシリンダチューブ210と壁部222とが径方向にずれ難い。したがって、シリンダチューブ210と壁部222との間に意図しない段部が形成されるのを防ぐことができ、シリンダ200,201,202,203の耐久性を向上させることができる。
In this configuration, since the relative position between the
また、本実施形態では、壁部322は、シリンダチューブ310の内周面310bに沿って配置されシリンダチューブ310と壁部322との相対位置を定める位置決め部340を有することを特徴とする。
In the present embodiment, the
この構成では、位置決め部340によってシリンダチューブ310と壁部322との相対位置が定められるので、接合時にシリンダチューブ310と壁部322とが径方向にずれ難い。シリンダチューブ310と壁部322との間に意図しない段部が形成されるのを防ぐことができる。また、位置決め部340が壁部322に形成される。接合時に壁部322と位置決め部340との位置を合わせる必要がなく、シリンダチューブ310と壁部322とを容易に接合することができる。したがって、耐久性を向上可能なシリンダ300,301を容易に製造することができる。
In this configuration, since the relative position between the
また、本実施形態では、溝部114,214,314,124,224,324は、シリンダチューブ110,210,310の内周面110b,210b,310b及び壁部122,222,322の内周面122b,222b,322bのうち位置決め部240,340と対向する領域の外側に形成されていることを特徴とする。
In the present embodiment, the
この構成では、溝部114,214,314,124,224,324がシリンダチューブ110,210,310の内周面110b,210b,310b及び壁部122,222,322の内周面122b,222b,322bのうち位置決め部240,340と対向する領域の外側に形成されるので、位置決め部240,340がより広い範囲でシリンダチューブ110,210,310の内周面110b,210b,310b及び壁部122,222,322の内周面122b,222b,322bに接し、接合時にシリンダチューブ110,210,310と壁部122,222,322とが径方向によりずれ難い。したがって、シリンダチューブ110,210,310と壁部122,222,322との間に意図しない段部が形成されるのをより確実に防ぐことができ、シリンダ200,201,300,301の耐久性を向上させることができる。
In this configuration, the
また、本実施形態は、シリンダに作動油が給排されることによって伸縮作動する油圧シリンダ1に係る。シリンダはシリンダ100,101,102,103,104,200,201,202,203,300,301であることを特徴とする。
In addition, the present embodiment relates to a
この構成では、シリンダが前述のシリンダ100,101,102,103,104,200,201,202,203,300,301であるので、シリンダは高い耐久性を有する。したがって、油圧シリンダ1の耐久性を向上させることができる。
In this configuration, since the cylinder is the above-described
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記各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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, each of the above embodiments is merely one example of application of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiments. is not.
上記実施形態では、耐圧機器として、油圧シリンダ1に用いられるシリンダについて説明した。耐圧機器は、これに限らず、液体や気体を保管するためのボンベなどの圧力容器でもよい。
In the above embodiment, the cylinder used for the
1・・・油圧シリンダ(流体圧シリンダ)、100,100,102,103,104,200,201,202,203,300,301・・・シリンダ(耐圧機器)、110,210,220・・・シリンダチューブ(筒状の本体部)、110a,210a,220a・・・開口端部(端部)、110a,210b,220b・・・内周面、114,214,314・・・溝部、120,220,320・・・シリンダボトム(蓋部)、122,222,322・・・壁部、122a,222a,322a・・・先端部(端部)、122b,222b,322b・・・内周面、124,224,324・・・溝部、130,230,330・・・接合部、131・・・突部、240,340・・・位置決め部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
環状の壁部を有し、前記本体部と前記壁部の端部どうしが接合されて前記本体部の開口を閉塞する蓋部と、を備え、
前記本体部及び前記壁部の少なくとも一方の内周面には周方向に延在する環状の溝部が形成され、
前記溝部の内径は、前記本体部及び前記壁部の前記端部の内径よりも大きいことを特徴とする耐圧機器。 A tubular body,
An annular wall portion, the body portion and the end portion of the wall portion are joined to each other, and a lid portion that closes the opening of the body portion,
An annular groove extending in the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of at least one of the main body and the wall,
The pressure resistant device, wherein an inner diameter of the groove portion is larger than inner diameters of the end portions of the main body portion and the wall portion.
前記シリンダは請求項1から6のいずれか1項に記載の耐圧機器であることを特徴とする流体圧シリンダ。 A fluid pressure cylinder that expands and contracts when working fluid is supplied to and discharged from the cylinder,
The fluid pressure cylinder according to any one of claims 1 to 6, wherein the cylinder is a pressure resistant device according to any one of claims 1 to 6.
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