JP3696758B2 - 油圧シリンダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンの伸切り時又は底付き時に急激なショツクの発生を防止するクッション機構を備えた油圧シリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧シリンダはシリンダ内にピストンを介してピストンロッドを移動自在に挿入し、ピストンで区画されたシリンダ内の油室に圧油を供給することでピストンロッドを伸縮させるが、ピストンロッドの伸切り時や最圧縮時にピストンがシリンダヘッド又はシリンダボトムに衝突すると急激なショックが発生し、ピストンロッドに連結された他の機器に悪影響を及ぼしたり、ピストンやシリンダの破損をまねき、作動不良の原因となる。そこで普通シリンダヘッドやシリンダボトムにショックの発生を防止するクッション機構を設けている。このクッション機構としては例えば図４，図５に示すものが開発されている。
【０００３】
図４の油圧シリンダはシリンダ１内にピストン２を介してピストンロッド３が移動自在に挿入され、ピストン２はシリンダ１内に二つの油室５，６を区画し、シリンダ１の端部シリンダヘッド４には油室６を油圧源に接続するポート７を設け、更にシリンダヘッド４の内側にクッションハウジング８を設け、ピストンロッド３の基端側にクッションハウジング８に対向するクッションベアリング９を設けたものである。クッションハウジング８とクッションベアリング９はクッション機構を構成し、ピストンンロッド３の伸切り時にクッションベアリング９がクッションハウジング８に侵入し、この時クッションベアリング９の外周とクッションハウジング８の内周との間から流出する作動油の流動抵抗でクッションが効き、ピストン２が急激にシリンダヘッド４の内側端面に衝突するのを防止している。圧縮作動時にはポート７より圧油を供給し、クッションベアリング９の端面に油圧を作用させてピストンロッド３を圧縮方向に移動させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記油圧シリンダを図５の伸切り状態から圧縮作動させる場合にはポート７より圧油を供給してクッションベアリング９の端面に油圧を作用するわけであるが、クッションベアリング９がクッションハウジング８内に侵入しているため、油圧が作用する受圧面積はクッションベアリング９の断面積Ｌのみとなり、従って断面積が小さいことからピストンロッドの縮み始め時の推力が小さい。この為、この推力がピストン２とシリンダ１及びクッションベアリング９とクッションハウジング８との間の摺動抵抗より小さいと圧縮できなかったり、スムースに圧縮作動せず、作動不良を起すおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、伸切り状態又は底付き状態から縮み始め又は伸び始めの始動時に受圧面積を大きくとってピストンロッドがスムースに移動できるようにした油圧シリンダを提供することである。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成するため、本発明の手段、はシリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内に二つの油室を区画し、各油室はシリンダ端部に設けたポートを介して油圧源に接続され、シリンダの端部内側にクッションハウジングを設け、ピストンに近接したピストンロッド外周に上記クッションハウジングに対向するクッションベアリングを設けている油圧シリンダにおいて、クッションリングがピストン端面とピストンロッドの外周に形成した段部とで挟持され、ピストンロッドにクッションベアリングの端部近傍からピストン端面に通じる油路を形成し、当該 油路の途中にシート面を形成すると共にこの油路内に上記シート面に着脱自在に当接する球体を挿入させ、ピストンの中央にピストンロッドの中空端部を挿入し、ピストンロッドと反対側から球体に対向させながらソケットボルトを挿入し、ソケットボルトをピストンロッドに螺着することによりピストンとピストンロッドとクッションベアリングを結合すると同時に球体の移動量を規制していることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図３にもとづいて説明する。
【００１０】
本発明に係る油圧シリンダは、従来と同じくシリンダ１内にピストン２を介してピストンロッド３が移動自在に挿入され、ピストン２はシリンダ１内に二つの油室５，６を区画し、各油室５，６はシリンダ端部のシリンダボトム１０とシリンダヘッド４とに設けたポート１１，７を介してポンプ又はタンクからなる油圧源に接続され、シリンダの端部たるシリンダヘッド４の内側にクッションハウジング８を設け、ピストン２に近接したピストンロッド３外周に上記クッションハウジング８に対向するクッションベアリング９を設けたものである。更にピストンロッド３にクッションベアリング９の端部近傍からピストン２端面に通じる油路１２を形成したものである。
【００１１】
油路１２を形成しただけでも使用可能であるが、好ましくは、図示のように、油路１２の途中にシート面１３を形成し、更に油路１２内に上記シート面１３に着脱自在に当接する球体１４を挿入させている。
【００１２】
又、ピストン２端面とピストンロッド３の外周に形成した段部１５とでクッションベアリング９を挾持し、ピストン２の中央にピストンロッド３の中空端部３ａを挿入し、更にピストンロッド３と反対側から球体１４に対向させながらソケットボルト１６を挿入し、ソケットボルト１６のねじ部をピストンロッド３の上記中空端部に螺着することによりピストン１とピストンロッド３とクッションベアリング９を結合すると同時に球体１４の移動量を規制している。
【００１３】
ソケットボルト１６のフランジ部はワッシャ１７を介してピストン２に当接している。ピストンロッド３の外端とシリンダボトム１０の外端には取付ブラケット１８，１９が結合されている。
【００１４】
図に示す実施の形態では、クッションベアリング９とクッションハウジング８をシリンダヘッド４側に設けた伸切り時のクッション機構として設けているが、同じ構造をシリンダボトム側に設けてピストン２の急激な底付き防止用に適用しても良い。
【００１５】
次に作動について述べる。
【００１６】
図２（Ａ）に示すようにポンプから油室５に圧油を供給して油圧Ｐを立てるとピストン２とピストンロッド３が図に於て右行して伸長する。この時油室６の油はポート７を介してタンク側に排出される。図２（Ｂ）に示すように伸切り近傍になるとクッションベアリング９がクッションハウジング８内に侵入し、両者の間からポート７側に流出する油の流動抵抗でクッションが効き、ピストン速度が低下して急激なピストン２のシリンダヘッド４への衝突が防止される。この時は油室６の内圧で油路１２を介してこの圧力が球体１４に作用し、球体１４はシート１３に当節し、油路１２が閉じられている。球体１４が無くても上記のクッション作動は発揮されるが、球体１４を設けて油路１２を閉じることにより流量を制御でき、併せて油室６にも圧力が立ち、ピストン２の急激な衝突の防止をより効果的に行うことができる。
【００１７】
他方、図３（Ａ）に示すように、伸切り状態かピストンロッド３を圧縮させる時にはポート７にポンプから圧油を供給する。これによりクッションベアリング９の外周からも圧油が若干ピストン２の端面に流れるが、多くの油は油路１２より球体１４を押し込んでシート１３を開くことによりピストン２の端面に流れる。この為圧油が作用する受圧面積はピストン２の断面積Ｌ１となり、クッションベアリング９の断面積Ｌに比べて大きいから、ピストン２の推力が従来の推力より大きくなり、且つピストン２やクッションベアリング９の摺動抵抗より大きくなり、ピストンロッド３の縮み時の始動がスムースで確実に行なえ、作動不良を起さず、図３（Ｂ）のようにスムースに圧縮ストロークが可能となる。
【００１８】
球体１４の油路１２内での移動量はソケットボルト１６のストローク量で規制でき、球体１４のシート１３の開閉制御をより精密に行うことができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果が得られる。
【００２０】
請求項１の発明によれば、ピストンロッドにピストン端面に通じる油路を形成したので、伸切り時又は底付き時の状態から縮み側又は伸び側に移行する時油路を介して圧油がピストン端面に流れ、油圧がピストンに作用するから受圧面積がクッションベアリングの断面積より大きいピストン断面積となり、ピストンロッドの始動時に大きな推力が発生し、ピストンロッドをスムースに移動でき、作動不良を発生させない。又、油路の途中にシートに当接する球体を設けたので、ピストンのストロークエンド近傍ではこの油路から油が流れず、クッションベアリングとクッションハウジングとの間の油の流量が制御され、確実に流動抵抗を発生させることができる。更に、ソケットボルトによってピストンとピストンロッドとクッションベアリングとを同時に組付けでき、加工性，組付性が向上する。又、このソケットボルトとで球体の移動量を規制しているので、球体の動きを規制する他の部材が不要となり、部品点数が少なく、加工性，組付性が向上する。更にソケットボルトで球体の移動量を規制することで適切な流量制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る油圧シリンダの一部縦断正面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は図１の油圧シリンダの伸長作動時の一部切欠き断面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は図１の油圧シリンダの圧縮作動時の一部切欠き断面図である。
【図４】従来の油圧シリンダの伸長作動時の一部縦断正面図である。
【図５】図４の油圧シリンダの伸切り状態の一部縦断正面図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
２ ピストン
３ ピストンロッド
３ａ 中空端部
５，６ 油室
７，１１ ポート
８ クッションハウジング
９ クッションベアリング
１２ 油路
１３ シート面
１４ 球体
１５ 段部
１６ ソケットボルト

Claims (1)

1. シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内に二つの油室を区画し、各油室はシリンダ端部に設けたポートを介して油圧源に接続され、シリンダの端部内側にクッションハウジングを設け、ピストンに近接したピストンロッド外周に上記クッションハウジングに対向するクッションベアリングを設けている油圧シリンダにおいて、クッションリングがピストン端面とピストンロッドの外周に形成した段部とで挟持され、ピストンロッドにクッションベアリングの端部近傍からピストン端面に通じる油路を形成し、当該 油路の途中にシート面を形成すると共にこの油路内に上記シート面に着脱自在に当接する球体を挿入させ、ピストンの中央にピストンロッドの中空端部を挿入し、ピストンロッドと反対側から球体に対向させながらソケットボルトを挿入し、ソケットボルトをピストンロッドに螺着することによりピストンとピストンロッドとクッションベアリングを結合すると同時に球体の移動量を規制していることを特徴とする油圧シリンダ。

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