JP3069867B2 - 油圧シリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伸びエンドでロッドが
緩やかに伸びるようにクッションを設けた油圧シリンダ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の油圧シリンダは、ピストンに接続
するロッドの付根にロッドの外径よりも大きな外径のク
ッションリングを嵌装し、ロッドカバー側にはクッショ
ンリングの外径よりも僅かに内径が大きなクッションリ
ング室を形成し、ロッドの伸びエンドでクッションリン
グがクッションリング室内に入り込んで排出される作動
油を絞ることによって伸びエンドにおけるクッション効
果を発揮させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の油圧シ
リンダにおいては、クッションリングがクッションリン
グ室内に入り込んでクッション効果を発揮する際に、ク
ッション室、即ちピストンとシリンダとクッションリン
グとロッドカバーとによって囲まれた室内の作動油の圧
力が異常に高くなる場合がある。例えば、ロッドに掛か
る負荷が大きな場合には、負荷の慣性によりクッション
リングがクッションリング室内に強引に引っ張り込まれ
るので、上記クッション室内の圧力が極めて高くなる。
このため、シリンダが破裂したり、ピストンとロッドと
の接合部が破損したりするトラブルが発生した。このよ
うなトラブルを未然に回避するために、従来は、リリー
フバルブを別途に設けたり、或は、シリンダの肉厚を大
きくしてシリンダ自体の強度を高く設定したり、ピスト
ンとロッドとの接合強度を極めて高くする必要があっ
た。上記した特殊な使用状態までも考慮して油圧シリン
ダを設計して製作するとなると、油圧シリンダの重量が
重くなってしまうし、資源の無駄使いとなる。また、リ
リーフバルブを別途設けるとなると、リリーフさせた作
動油を通す流路を外部に設けなければならないので、組
立作業が面倒であるばかりでなく、リリーフバルブや流
路が邪魔になる。このため、リリーフバルブ等を設ける
必要のない簡単な構造でクッション時の異常高圧を逃す
ことのできる油圧シリンダの開発が望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記に鑑み提
案されたもので、該インロー部に外径がロッドの外径よ
りも大きなクッションリングを嵌装し、このクッション
リングから突出したロッド先端に雄ねじ部を形成して、
この雄ねじ部をピストンの雌ねじ部内に螺合してピスト
ンが上記クッションリングを押圧するまで締め付け、ロ
ッド先端の内部には作動油逃げ流路を穿設して該作動油
逃げ流路の一端開口部をピストンとクッションリングと
の当接位置に臨ませて開口させ、他端開口部をロッドの
先端面に開口させたものである。

【０００５】

【作用】ロッドの雄ねじ部とピストンの雌ねじ部との締
め付け力により、常にはピストンの端面がクッションリ
ングの端面に密着して作動油逃げ流路の入口を閉塞して
いる。この状態でロッドが伸びてクッションリングがク
ッションリング室内に入ると、ピストンの移動によって
クッション室内から押し出される作動油の流路がクッシ
ョンリングによって絞られるので、クッション室内の作
動油の圧力が高まり、ピストンの動きが緩やかになる。
上記作動油の圧力は、ピストンを押圧してロッドの雄ね
じ部を伸ばす方向に作用するが、この雄ねじ部引張力が
ピストン締め付け力によって設定された応力よりも小さ
い場合にはピストンとクッションリングとの間に隙間が
生じないので、作動油逃げ流路の入口は閉塞されたまま
である。

【０００６】しかし、雄ねじ部引張力がピストンの締め
付け力によって設定された応力よりも大きくなる異常高
圧になった場合には、ロッドのインロー部と雄ねじ部が
伸びてピストンとクッションリングとの間に隙間が生
じ、これにより作動油逃げ流路の入口が開放される。し
たがって、ピストンの移動によって加圧されていた作動
油が入口から作動油逃げ流路内を通ってピストンの反対
側に逃げる。これによりピストンとシリンダに作用して
いた異常高圧が正常な圧力まで低下する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。油圧シリンダ１は、図１に示すように、一端を閉
塞して他端開口部をロッドカバー２により塞いだシリン
ダ３と、該シリンダ３内に摺動可能に設けたピストン４
と、ロッドカバー２のロッド挿通孔５内に挿通してシリ
ンダ３内の端部を上記ピストン４に接合したロッド６等
からなる。

【０００８】シリンダ３は、所定の肉厚を有する金属製
の管材からなり、一端には内部と通じる第１ポート７を
穿設してある。

【０００９】また、シリンダ３の開口部に取り付けるロ
ッドカバー２は、ロッド６の直径よりも僅かに大きな内
径のロッド挿通孔５を中央に開設し、該ロッド挿通孔５
の内周面にパッキンを嵌装するパッキン溝８を形成し、
該パッキン溝８よりもピストン４側（図１中左側）にク
ッションリング室９を形成してある。そして、ロッドカ
バー２の側面から第２ポート１０を穿設してクッション
リング室９と連通させる。なお、このロッドカバー２
は、ボルト１１…によりシリンダ３の開口部に強固に固
定される。

【００１０】ピストン４は、シリンダ３の内径よりも僅
かに小さな外径を有する短尺な略円柱体であり、外周面
にはピストンリングを嵌装するピストンリング溝１２を
形成し、中心に開設した貫通孔の内周面には雌ねじ部１
３を形成してある。

【００１１】ロッド６は、金属製の丸棒体であり、一端
には他の部分よりも細くしたインロー部１４を形成し、
該インロー部１４に外径がロッド６の外径よりも大きく
てクッションリング室９の内径よりも小さなクッション
リング１５を嵌装し、このクッションリング１５から突
出したロッド先端に雄ねじ部１６を形成してある。そし
て、このロッド６の雄ねじ部１６を上記ピストン４の雌
ねじ部１３内に螺合してピストン４が上記クッションリ
ング１５を押圧するまで所定のトルクで締め付ける。な
お、クッションリング１５は、所定幅を有する金属製の
リングであり、端面はピストン４の端面と密着できるよ
うに平滑に仕上げてある。ロッド６の先端部分には先端
面のほゞ中心から所定の深さで作動油逃げ流路１７の軸
方向部分を穿設し、ピストン４とクッションリング１５
とが当接する位置から作動油逃げ流路１７の半径方向部
分を穿設して軸方向部分と連通させて一連の作動油逃げ
流路１７を形成する。したがって、作動油逃げ流路１７
は、ピストン４とクッションリング１５との当接位置に
臨むロッド６表面に入口１７ａが開口し、ロッド６の先
端面の中央に出口１７ｂが開口する。

【００１２】作動油逃げ流路１７の入口１７ａは、ピス
トン４の端面がクッションリング１５の端面に所定の締
め付け力に応じて設定された所定の応力によって密着し
て隙間がないので、常には閉塞されている。したがっ
て、第２ポート１０から作動油をシリンダ３内に圧送す
ると、この作動油の圧力を受けてロッド６が縮む方向
（図１左側方向）にピストン４が移動し、ピストン４に
よって押された作動油は第１ポート７からシリンダ３の
外部に流出する。

【００１３】一方、第１ポート７からシリンダ３内に作
動油を圧送すると、この作動油の圧力を受けてロッド６
が伸びる方向（図１右側方向）にピストン４が移動し、
ピストン４によって押された作動油は第２ポート１０か
らシリンダ３の外部に流出する。そして、伸びエンドに
近付くと、クッションリング１５の端部がクッションリ
ング室９内に入り込む。この状態になると、ピストン４
とシリンダ３とクッションリング１５とロッドカバー２
によって囲まれたクッション室９′からピストン４によ
って押し出される作動油がクッションリング１５とクッ
ションリング室９との隙間の減少によって絞られる。し
たがって、これが抵抗となってピストン４の移動速度が
低下する。また、クッションリング１５がクッションリ
ング室９内に入り込むとクッション室９′内の圧力が高
くなり、この圧力がピストン４に作用する。正常な状態
では、ピストン４に作用する作動油の圧力がピストン４
の締め付け力により設定された応力よりも低いので、ロ
ッド６のインロー部１４が伸びてピストン４とクッショ
ンリング１５との間に隙間が生じることがない。したが
って、作動油逃げ流路１７の入口１７ａは閉塞された状
態を維持する。

【００１４】ところが、ロッド６の外部先端に接続して
ある負荷が非常に大きく、この負荷の慣性力によりクッ
ションリング１５が極めて強い力でクッションリングリ
ング室９内に引き込まれると、クッション室９′内の圧
力が異常に高まり、この異常高圧がピストン４に作用し
てロッド６のインロー部１４を引っ張る。この引張力が
ピストン４の締め付け力によって設定した所定応力より
も大きくなると、ロッド６のインロー部１４が伸び、こ
れによりピストン４の端面とクッションリング１５の端
面との間に隙間が生じて作動油逃げ流路１７の入口１７
ａが開く（図２）。このようにして作動油逃げ流路１７
の入口１７ａが開かれると、異常高圧となったクッショ
ン室９′内の作動油が入口１７ａから作動油逃げ流路１
７内を通ってピストン４の反対側のシリンダ３内に逃
げ、クッション室９′内の作動油の圧力が低下する。こ
のため、シリンダ３の破裂やロッド６の損傷を防止でき
る。

【００１５】クッション室９′内の圧力が作動油の逃げ
によってピストン４の締め付け力まで低下すると、ロッ
ド６のインロー部１４が弾性によって元の長さに縮む。
したがって、ピストン４の端面とクッションリング１５
の端面とが再び密接し、これにより作動油逃げ流路１７
の入口１７ａが塞がれて、作動油の逃げが止まる。

【００１６】なお、本発明における作動油逃げ流路は、
図２中点線で示すように、ピストン４に軸方向に貫通さ
せて穿設し、インロー部１４が縮んだ状態ではクッショ
ンリング１５の端面により作動油逃げ流路１７′の入口
を閉塞し、インロー部１４が伸びたときに入口が開いて
作動油をクッション室９′から逃すように構成してもよ
い。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、クッショ
ン室内の異常な高圧作動油を逃してシリンダの破裂、ピ
ストンとロッドとの接合部の破損などのトラブルを未然
に回避することができるばかりでなく、ピストンを締め
付ける力を増減することによりリリーフ圧を所望する圧
力に設定することができる。また、本発明は、ロッドに
作動油逃げ流路を穿設するという簡単な構成あり、ま
た、リリーフバルブを別途設けたり、逃した作動油を通
す流路を外部に設ける必要もないので、製造作業が容易
であるし、故障のおそれもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】上半を断面とした縮みエンド状態における油圧
シリンダの正面図。

【図２】伸びエンド近くで異常高圧が発生して作動油逃
げ流路の入口が開いた状態における要部の断面図。

【符号の説明】

１ 油圧シリンダ ２ ロッドカバー ３ シリンダ ４ ピストン ５ ロッド挿通孔 ６ ロッド ９ クッションリング室 ９′ クッション室 １３ 雌ねじ部 １４ インロー部 １５ クッションリング １６ 雄ねじ部 １７ 作動油逃げ流路 １７ａ 作動油逃げ流路の入口 １７ｂ 作動油逃げ流路の出口

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンに接続するロッドの付根にロッ
   ドの外径よりも大きな外径のクッションリングを備え、
   ロッドの伸びエンドでクッションリングが入り込むクッ
   ションリング室をロッドカバー側に有する油圧シリンダ
   において、ロッドの一端には他の部分よりも細いインロ
   ー部を形成し、該インロー部に外径がロッドの外径より
   も大きなクッションリングを嵌装し、このクッションリ
   ングから突出したロッド先端に雄ねじ部を形成して、こ
   の雄ねじ部をピストンの雌ねじ部内に螺合してピストン
   が上記クッションリングを押圧するまで締め付け、ロッ
   ド先端の内部には作動油逃げ流路を穿設して該作動油逃
   げ流路の入口をピストンとクッションリングとの当接位
   置に臨ませて開口させ、出口をロッドの先端面に開口さ
   せたことを特徴とする油圧シリンダ。