JP3079060B2 - 排圧式保持装置 - Google Patents
排圧式保持装置Info
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- JP3079060B2 JP3079060B2 JP09071617A JP7161797A JP3079060B2 JP 3079060 B2 JP3079060 B2 JP 3079060B2 JP 09071617 A JP09071617 A JP 09071617A JP 7161797 A JP7161797 A JP 7161797A JP 3079060 B2 JP3079060 B2 JP 3079060B2
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- pressure
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- Gripping On Spindles (AREA)
- Actuator (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
Description
部に挿嵌される内側部材の間を、弛緩可能に締め付け、
両部材を相対移動自在としたり、両部材を相対移動不可
能な固定状態に保持する排圧式保持装置に関する。
外側部材と内側部材とを相対移動自在としたり、固定状
態とするための各種の提案がなされている。
4290号公報、特公昭45−22076号公報、特公
昭48−22074号公報等がある。
いずれの手段においても、高圧油を送給させることによ
り、外側部材と内側部材との一方を他方に向けて、半径
方向に膨張変形あるいは縮径変形させて、両部材を一体
的に固定状態とさせ、その高圧油を解除させることによ
り両部材が相対移動できるようにしている。従って、例
えば油圧源に何らかの異常が発生して、高圧油の送給が
停止されてしまうと、両部材が相対移動可能な状態とな
って、不用意に両部材の相対移動が起こり、不測の事故
等が発生する恐れがあった。
来から高圧流体を外側部材と内側部材との間に送給した
ときに、外側部材を半径方向に膨張させて両部材を相対
移動自在とさせ、その高圧流体を排除したときに両部材
をしまりばめとさせて固定状態に保持する排圧式保持装
置が提案され使用されている。すなわち、この排圧式保
持装置においては、外側部材の一種であるシリンダと内
側部材の一種であるロッドとの間に油圧を付与し、シリ
ンダの内周壁を膨張させることによりロッドを移動でき
るようにし、油圧を解除するとシリンダがしまりばめさ
れた元の状態に戻り、ロッドを固定保持させるようにさ
れている。
いる排圧式保持装置において、相互に密接する外側部材
の内周面と内側部材の外周面とを所定の硬度差をもって
形成すればよいことを究明して、特公平7−18445
号公報に示すように、前記硬度差を有する金属を外側部
材と内側部材のいずれか一方に肉盛し、その後に仕上げ
加工することによって、極めて良好な固定保持能力を有
し、しかも高い寸法精度や加工精度が不要となり、極め
て容易に製造することができ、コストもすこぶる低廉な
排圧式保持装置を形成することを提案している。
面と内側部材の外周面とを所定の硬度差を有する排圧式
保持装置を、更に簡単な方法によって製造することがで
き、より一層のコストの低廉化を図ることのできる排圧
式保持装置を提供することを目的とする。
側部材または内側部材に肉盛りして形成される前記排圧
式保持装置の優れた特性を保有しながら、更に簡単に製
造することのできる排圧式保持装置を開発するために鋭
意研究し、少なくとも前記内側部材の外周面を球状黒鉛
鋳鉄によって形成したり、内側部材の素材である鋼に対
して低温塩浴窒化法または調質処理により所定硬度に形
成することにより、金属の肉盛りを省きながら肉盛りし
たものと同等の特性を有する排圧式保持装置が得られる
ことを究明して本発明を完成させるに至ったものであ
る。
本発明の排圧式保持装置は、環状の外側部材の内周面
に、締め代を有する内側部材を嵌挿するとともに、前記
外側部材の内周面と内側部材の外周面とを所定硬度差に
形成するとともに両者間に流体を給排自在に形成し、前
記流体を送給することにより前記外側部材を膨張させて
外側部材と内側部材とを相対移動自在とさせ、前記流体
を排出することにより前記外側部材と内側部材とをしま
りばめとさせて両部材を相対移動できない固定状態に保
持する排圧式保持装置において、前記外側部材の内周面
硬度がビッカース硬度800〜950に形成されてお
り、前記内側部材の外周面が球状黒鉛鋳鉄をもってビッ
カース硬度121〜321に形成されていることを特徴
とする。
材としてビッカース硬度が121〜321の球状黒鉛鋳
鉄を用い、これをピストン等の所定形状に仕上げること
により、内周面のビッカース硬度が800〜950の外
側部材と所定の硬度差を有する内側部材を形成すること
ができ、金属を肉盛りにした従来例と同様の作用効果を
発揮するとともに、更に簡単に製造することができ、コ
ストの大きな低廉化を図ることができる。
から図5について説明する。
たもので、外側部材として円筒形のシリンダ1を用い、
内側部材としてピストンロッド2の端部に螺合等の手段
により装着されているピストン3を用いたものである。
前記シリンダ1は円筒状部材1aの一端部にヘッド部材
1bを固着して閉塞し、他端部にピストンロッド2が挿
通されるエンド部材1cを固着して形成されている。こ
れらのヘッド部材1bとエンド部材1cには、ピストン
3を往復動させる作動油をシリンダ1内のピストン3の
前後端面側にそれぞれ給排しめる作動油ポート4、5が
穿設されている。前記ピストンロッド2はエンド部材1
cの中心孔に摺動自在に挿通されており、シリンダ1内
の最奥部に挿入された状態(図1の実線位置)において
エンド部材1cより外側位置にシリンダ1の円筒状部材
1aを拡径させる高圧流体を給排させる加圧ポート6が
設けられており、この加圧ポート6から先端部まで中心
軸流路7が穿設されている。ピストン3はピストンロッ
ド2の先端部との間に高圧流体用ヘッダ空間8を形成
し、この高圧流体用ヘッダ空間8から放射状に高圧流体
を円筒状部材1aの内周面とピストン3の外周面との間
に導く複数の導通路9、9が周方向等分位置に穿設され
ている。また、ピストン3の外周面には、複数の導通路
9、9から送給されてきた高圧流体を当該外周面のほぼ
全体に導いてシリンダ1の円筒状部材1aを迅速かつ確
実に拡縮させるための複数の軸方向溝10、10および
周方向溝11、11が形成されている。このピストン3
の最大ストロークは、エンド部材1cの内方端面とピス
トンロッド2に固定されているスリーブ12の後端面と
の間の距離Lとされている。前記の円筒状部材1a、ヘ
ッド部材1b、エンド部材1c、ピストンロッド2およ
びピストン3の相互間には、密封用のオイルシール、O
リング、ラビリンス等の密封手段が介装されている。
圧式保持装置は、シリンダ1の円筒状部材1aの内周面
とピストン3の外周面との間に高圧流体を送給していな
い通常の状態においては、図1に示すように、縮径状態
の円筒状部材1aによりピストン3がしまりばめによっ
て所定の固定力で固定保持されており、ピストン3は移
動することができない。
まず、加圧ポート6から高圧流体を供給すると、中心軸
流路7、高圧流体用ヘッダ空間8、動通路9、軸方向溝
10、周方向溝11を通して高圧流体が円筒状部材1a
の内周面とピストン3の外周面との間に導入され、この
高圧流体の圧力により円筒状部材1aが半径方向外方に
膨張してピストン3の固定保持を解除する。そして、こ
の状態で、作動油ポート4、5のいずれか一方から作動
油を供給し、他方から排出することにより、ピストン3
を軸方向の所定のストローク内で所望量移動させること
ができる。この場合、一方の作動油ポート4から作動油
を供給すると、ピストン3は図1の左方向に移動し、他
方の作動油ポート5から作動油を供給すると、ピストン
3は図1の右方向に移動する。
1aの内周面とピストン3の外周面との間から高圧流体
を排出すると、円筒状部材1aを半径方向に膨張させる
ように働いていた圧力が低下するので、円筒状部材1a
が弾性により縮径して元の状態に戻り、ピストン3を再
び固定保持する。
筒状部材1aの内周面とピストン3の外周面とを所定の
硬度差に形成するために、次のようにしている。
って形成されている円筒状部材1aの内面には、硬質ク
ロムメッキを施して、内周面の硬度をビッカース硬度8
00〜950(ロックウエル硬度64〜69)とさせて
いる。メッキ層の厚さは0.002mm〜0.005mmと
するとよい。メッキ層があまり厚いと、脆弱化してよく
ない。このような硬質クロムメッキによると、円筒状部
材1aの金属素材中に格子ひずみによる残留応力が存在
し、これにより当該金属の硬度は、当該金属が冷間化工
された時の硬さより遥かに高いものとなる。
(FCD)により形成して、ピストン3の外周面を所定
硬度に形成したものである。このFCDの硬度を含む機
械的性質を表1に示す。
り、組成中の黒鉛を球状化したものである。このように
黒鉛が球状化されると、普通鋳鉄の材質のもろさが解消
され、地のフェライト或いはパーライトの性質が現わ
れ、鋼と同様な強靭なものとなる。また、FCDの切削
性は、硬度が普通鋳鉄と同一であれば、普通鋳鉄より遥
かに良好である。このように、FCDは普通鋳鉄に比較
して種々の特性において遥かに優れている。
て低温塩浴窒化法を施すことにより、ピストン3の外周
面を所定硬度(例えば、ビッカース硬度600〜700
(ロックウエル硬度55〜60))に形成したものであ
る。
分とし、空気吹き込みによる酸化作用によって液の組成
を一定に保持した塩中に、ピストン3の素材である普通
鋼を浸漬させて窒化処理させたものであり、鋼の疲れ強
さが著しく向上される。この低温塩浴窒化法としては、
日本パーカライジング株式会社によるタフライド法を例
示することができる。
て調質処理を施すことにより、ピストン3の外周面を所
定硬度(例えば、ショア硬度30〜40)に形成したも
のである。
高温の400℃以上に焼き戻しして、焼き入れで生じた
マルテンサイト組織をトルースタイト組織またはソルベ
イト組織に変性させるようにしたものである。このトル
ースタイト組織はマルテンサイト組織に次ぐ硬さを有し
ており、粘りがあるものである。
圧式保持装置としての有効性を判断するために、円筒状
部材1aのしまりばめによってピストン3が軸方向に移
動しないように固定保持する定格ロック力を8000 k
gf/cm2 、円筒状部材1aのしまりばめを解除するアン
ロック力を350 kgf/cm2 に設定して、下記のロック
力検査を行なった。
しないロック状態において、ヘッド側の作動油ポート4
から作動油を徐々に加圧力を高くしながら供給し、ピス
トン3がスリップを開始する時の作動油の圧力をロック
力として測定した。この場合、ピストン3のロック位置
をヘッド部材1bの内端面からの距離を30cm、60c
m、90cmとした点について、ピストン3の往復動回数
を増加させながら測定した。前記実施例1、2、3の各
場合におけるロック力検査の結果を図3、4、5にそれ
ぞれ示す。 実施例1の評価 ロック力は、図3に示すように、ピストン3が10万回
往復移動しても定格ロック力以上に維持されており、十
分に使用に耐え得るものである。3万回までのロック力
が次第に減少するのは、円筒状部材1aとピストン3と
の初期摩耗によるものと考えられる。
往復移動しても定格ロック力以上に維持されており、十
分に使用に耐え得るものである。3万回までのロック力
が次第に減少するのは、円筒状部材1aとピストン3と
の初期摩耗によるものと考えられる。
復移動しても定格ロック力以上に維持されており、十分
に使用に耐え得るものである。4万回までのロック力が
次第に減少するのは、円筒状部材1aとピストン3との
初期摩耗によるものと考えられる。
力を保有するものであり、外側部材と内側部材とを相対
移動自在としたり、固定状態とする排圧式保持装置とし
て動作が確実なものとなり、あらゆる使用方法に利用す
ることができ、信頼性の高いものとなる。更に、前記各
実施例における始動圧力やロック力応答性は従来のもの
と同様の検査結果を示した。
からの高圧流体の圧力を変動させ、各圧力におけるピス
トン3が動き始める時の作動油ポート4から供給する作
動油の圧力を測定することにより求めた。また、ロック
力応答性としては、第1に、移動中のピストン3を把持
して固定させる場合の応答性を求めるものであり、加圧
ポート6からアンロック力=350 kgf/cm2 の高圧流
体を供給し、かつ、作動油ポート4から所定圧力の作動
油を供給してピストン3を移動させておき、加圧ポート
6を開放して円筒状部材1aによってピストン3を把持
した時に、ピストン3が停止しないでスリップする最低
の作動油圧力を測定して求め、更に第2に、固定状態に
あるピストン3を移動させ、その移動開始後所定時間経
過後に再度移動中のピストン3を把持して固定させる場
合の応答性を求めるものであり、加圧ポート6からアン
ロック力=350 kgf/cm2 の高圧流体を供給し、か
つ、作動油ポート4から所定圧力の作動油を供給してピ
ストン3のを移動開始させ、その後1秒、2秒、3秒お
よび5秒経過後に、加圧ポート6を開放して円筒状部材
1aによってピストン3を再度把持した時に、ピストン
3が停止しないでスリップする最低の作動油圧力を測定
して求めた。
金属を肉盛りすることなく製造することができ、製造工
程および製造作業が簡単となり、その製造コストは金属
を肉盛りする場合に比較して約1/2とすることがで
き、装置全体としては約15〜20%のコストの低減を
図ることができる。
るものではなく、必要に応じて変更することができる。
互に密接する外側部材の内周面と内側部材の外周面とを
所定の硬度差を有する排圧式保持装置を、更に簡単な方
法によって製造することができ、より一層のコストの低
廉化を図ることができる等の優れた効果を奏するもので
ある。
部切断半断面図
Claims (1)
- 【請求項1】 環状の外側部材の内周面に、締め代を有
する内側部材を嵌挿するとともに、前記外側部材の内周
面と内側部材の外周面とを所定硬度差に形成するととも
に両者間に流体を給排自在に形成し、前記流体を送給す
ることにより前記外側部材を膨張させて外側部材と内側
部材とを相対移動自在とさせ、前記流体を排出すること
により前記外側部材と内側部材とをしまりばめとさせて
両部材を相対移動できない固定状態に保持する排圧式保
持装置において、前記外側部材の内周面硬度がビッカー
ス硬度800〜950に形成されており、前記内側部材
の外周面が球状黒鉛鋳鉄をもってビッカース硬度121
〜321に形成されていることを特徴とする排圧式保持
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09071617A JP3079060B2 (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 排圧式保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09071617A JP3079060B2 (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 排圧式保持装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10267021A JPH10267021A (ja) | 1998-10-06 |
JP3079060B2 true JP3079060B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=13465798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09071617A Expired - Lifetime JP3079060B2 (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 排圧式保持装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3079060B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002013508A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Nissei Koki Kk | 往復動装置 |
CN102979783A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-20 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种全行程轧机锁紧缸 |
CN103953607A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-07-30 | 无锡市长江液压缸厂 | 一种带自动锁紧功能的锁紧缸 |
-
1997
- 1997-03-25 JP JP09071617A patent/JP3079060B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10267021A (ja) | 1998-10-06 |
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