JP3732737B2 - Cylinder device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械において作業装置のブーム、アーム、バケット等を駆動する油圧シリンダとして好適に用いられるシリンダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル等の建設機械にあっては、ブーム、アーム、バケット等の作業装置を駆動するために油圧アクチュエータとして油圧シリンダ等のシリンダ装置を用いることが知られている。
【0003】
そこで、この種の従来技術によるシリンダ装置を、図8ないし図10を参照して建設機械の油圧シリンダに適用した場合を例に挙げて説明する。
【0004】
図において、1はシリンダ装置としての油圧シリンダを示し、該油圧シリンダ1は、円筒状のチューブ2と、該チューブ2内に摺動可能に挿嵌されたピストン3と、一端側がピストン3にナット4等を用いて固着され、他端側がチューブ2の外部ヘと突出したロッド5等とによって構成されている。
【0005】
そして、チューブ2は例えば鋼管等を用いて形成され、チューブ2内にはピストン3によりボトム側油室Aとロッド側油室Bとが画成されている。また、ロッド5の突出端側には取付部となる取付アイ5Aが一体に設けられている。
【0006】
6はチューブ2の一端側を閉塞したボトムカバーで、該ボトムカバー6は後述の溶接部10によりチューブ2の一端側に結合されている。そして、ボトムカバー6には取付部としての取付アイ6Aが一体形成され、該取付アイ6Aは、ロッド5の取付アイ5Aと共に油圧シリンダ1を作業装置のブーム、アームまたはバケット(いずれも図示せず)等にピン結合するために用いられるものである。
【0007】
また、ボトムカバー6には圧油の給排口6Bが形成され、該給排口6Bは外部の油圧源(図示せず)から油室A内に圧油を給排させるものである。そして、チューブ2内のピストン3は、油室A内に圧油が供給されたときにロッド5を伸長方向に駆動し、油室B内に圧油が供給されたときにはロッド5を縮小方向に駆動する。
【0008】
7はチューブ2の他端側に溶接部8により結合された補強筒、9は該補強筒7を介してチューブ2の他端側に設けられた段付筒状のロッドガイドで、該ロッドガイド9はロッド5を摺動可能に支持している。また、ロッドガイド9には他の給排口9Aが形成され、該給排口9Aは油圧源からの圧油を油室B側に給排するものである。
【0009】
10はボトムカバー6をチューブ2の一端側に結合するための溶接部で、該溶接部10は、チューブ2の一端側とボトムカバー6との間に突合わせ片面溶接を行うため、図9、図10に示すように略V字状の開先部11を予め形成した状態で、例えば炭酸ガスアーク溶接(CO2 溶接)または混合ガスアーク溶接(MAG溶接:metal active gas welding)等を開先部11の外側から施すことにより形成されている。
【0010】
また、開先部11の径方向内側にはチューブ2、ボトムカバー6の内周面に嵌合する環状の裏当金12が設けられている。そして、この裏当金12は、例えばCO2 溶接またはMAG溶接を施すときのアーク等が開先部11の径方向内側に突き抜けるのを防止し、溶接ビートの形状等を安定させるものである。この場合の裏当金12は図8、図9に示す如く油圧シリンダ1の組立後にも残される。
【0011】
なお、チューブ2の他端側に補強筒7を結合する溶接部8についても、ボトムカバー6側の溶接部10と同様にCO2 溶接またはMAG溶接を施すことにより形成される。しかし、この溶接部8は図8に示す如く内周面がピストン3の摺動面となるために、溶接作業の終了後に裏当金を削取り、内面仕上げ加工が施されるものである。
【0012】
従来技術による油圧シリンダ1は上述の如き構成を有するもので、次に、油圧シリンダ1の作動について説明する。
【0013】
まず、油圧源からの圧油をボトムカバー6側の給排口6Bを通じて油室A内に供給したときには、油室B内の圧油がロッドガイド9側の給排口9Aを通じて外部に排出される。これにより、チューブ2内のピストン3は油室B側に向けて摺動変位し、ロッド5はチューブ2から伸長方向に駆動される。
【0014】
また、油圧源からの圧油をロッドガイド9側の給排口9Aを通じて油室B内に供給したときには、油室A内の圧油がボトムカバー6側の給排口6Bを通じて外部に排出されることにより、ピストン3は油室A側に向けて摺動変位し、ロッド5はチューブ2内へと縮小方向に駆動される。
【0015】
そして、このような油圧シリンダ1を油圧ショベル等の建設機械に用いた場合には、前述の如くロッド5がチューブ2に対して伸縮されることにより、例えば作業装置のブーム、アームまたはバケット等が回動され、土砂等の掘削作業が行われるものである。
【0016】
ここで、油圧シリンダ1の製造工程にあっては、チューブ2の両端側にボトムカバー6とロッドガイド9(補強筒7)を溶接手段で接合する場合に、まず、補強筒7を溶接部8によりチューブ2の端部に結合する。
【0017】
即ち、チューブ2と補強筒7とを結合する溶接部8は、その内周側に予め裏当金を嵌合しておき、この状態でチューブ2の外周側からCO2 溶接またはMAG溶接を施すことにより形成される。
【0018】
そして、溶接部8の形成後は、図8に示す如く補強筒7にロッドガイド9を取付ける前の段階でチューブ2、補強筒7の内周面に切削加工等を施し、前記裏当金を削取ると共に、その内周面をピストン3の摺動面として形成するため内面仕上げ加工を行う。
【0019】
次に、この状態でチューブ2の一端側にはボトムカバー6を溶接部10により結合する。この場合も溶接部10の内周側に図8、図9に示す如く裏当金12を予め嵌合しておき、この状態でチューブ2、ボトムカバー6の外周側からCO2 溶接またはMAG溶接を施すことにより溶接部10を形成する。
【0020】
しかし、この溶接部10は図8に示すようにチューブ2の奥所側に位置し、内面加工が難しい上に、裏当金12の位置まではピストン3が摺動変位してくることはない。このため、溶接部10の形成後はチューブ2の奥所側に位置する裏当金12を削取ることはなく、そのまま残されるものである。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、チューブ2の奥所側でボトムカバー6をチューブ2に結合した溶接部10の内面側に、環状の裏当金12を残す構成としているので、下記のような問題が発生することがある。
【0022】
即ち、建設機械に用いる油圧シリンダ1は、一般にロッド5の縮小行程よりも伸長行程の方が高出力(高荷重)を要求されることが多く、このために油室Aは油室Bよりも高い圧力の圧油が給排される。
【0023】
そして、油室A内では高圧油を給排する度毎に内圧が大きく変化し、この内圧変化は、チューブ2とボトムカバー6との溶接部10に裏当金12側から図10中に例示する如く矢示F方向の繰返し荷重として作用することになる。
【0024】
このため、チューブ2、ボトムカバー6の内周面と裏当金12との間には、矢示F方向の繰返し荷重により、両者の変形差等に基づくクラック、亀裂が発生することがあり、このようなクラックが徐々に進行することによって溶接部10の耐久性、寿命が低下するという問題がある。
【0025】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、チューブとボトムカバーとの間に2層構造の溶接部を設けることにより、クラック等の発生を抑え、溶接部の耐久性、寿命を向上することができるようにしたシリンダ装置を提供することにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、円筒状のチューブと、該チューブの一端側を閉塞するボトムカバーと、前記チューブの他端側に設けられるロッドガイドと、前記チューブ内に摺動可能に挿嵌され該チューブ内を2室に画成するピストンと、一端側が該ピストンに固着され他端側が前記ロッドガイドを介してチューブ外に突出するロッドとからなるシリンダ装置に適用される。
【0027】
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記チューブの一端側とボトムカバーとの間には、それぞれが断面クランク状をなす嵌合部を互いに突合わせて嵌合することにより断面略V字状の開先部を形成し、この開先部には径方向外側から片面溶接を施して2層構造をなす溶接部を設けることにより前記ボトムカバーを前記チューブの一端側に結合する構成としたことにある。
【0028】
このように構成したことにより、チューブの一端側とボトムカバーとの間を2層構造の溶接部で結合でき、従来技術のように裏当金を用いる必要がなくなる。そして、裏当金を不要にできるので、溶接部にクラック、亀裂等が発生する原因を取り除くことができ、チューブとボトムカバーとの間の接合強度を長期に亘って確保することができる。
【0029】
この場合、チューブの一端側とボトムカバーとの間には、突合わせ片面溶接を行うためそれぞれが断面クランク状をなす嵌合部を互いに突合わせて嵌合することにより断面略V字状の開先部を形成し、溶接部はこの開先部に径方向外側から片面溶接を施すことにより形成する構成としているので、チューブの一端側とボトムカバーとの間には、両者の嵌合部を互いに嵌合し外周側に略V字状をなして開口する開先部を形成でき、その後はこの開先部に径方向外側から片面溶接を施すことにより2層構造の溶接部を形成することができる。
【0031】
また、請求項2の発明によると、2層構造の溶接部は、TIG溶接手段を用いてチューブの内面側に形成される1層目の内側溶接部と、該内側溶接部を径方向外側から覆うように前記チューブの外面側にCO2溶接手段またはMAG溶接手段を用いて形成される2層目の外側溶接部とにより構成している。
【0032】
これにより、1層目の内側溶接部はTIG溶接(タングステン−イナートガス溶接)を用いて、良好な裏波形状をなす内面ビート部を形成でき、従来技術のように裏当金を用いる必要がなくなる。そして、その後は1層目の内側溶接部を径方向外側から覆うようにチューブの外側からCO2 溶接(炭酸ガスアーク溶接)またはMAG溶接(混合ガスアーク溶接)を施すことにより、2層目の外側溶接部を効率的に形成でき、生産性を高めることができる。
【0033】
また、請求項3の発明によると、1層目の内側溶接部の裏波形状は、幅寸法が2〜5mm、高さ寸法が0.5〜2.5mmの範囲となるように形成する構成としている。これにより、チューブの内面側における溶接強度を高めることができ、チューブ内に高圧油を給排したときの耐圧性能等を向上できる。
【0034】
さらに、請求項4の発明は、チューブにはボトムカバーを結合する前に予め内面仕上げ加工を施してなる構成としている。これにより、チューブの内面を均一面に仕上げた状態でボトムカバーをチューブの一端側に溶接して結合でき、その後に特別な仕上げ加工を行う必要がなくなる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるシリンダ装置を、図1ないし図7に従って建設機械の油圧シリンダに適用した場合を例に挙げて詳細に説明する。なお、実施の形態では前述した従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【0036】
図中、21は本実施の形態で採用したシリンダ装置としての油圧シリンダで、この油圧シリンダ21は、従来技術で述べた油圧シリンダ1とほぼ同様に構成され、ピストン3、ナット4、ロッド5、補強筒7、溶接部8、ロッドガイド9および後述のチューブ22等を有している。
【0037】
22は油圧シリンダ21のチューブで、該チューブ22は、従来技術で述べたチューブ2とほぼ同様に構成されているものの、チューブ22の一端側には、図4に示す如く後述の開先部25に対応したテーパ面が形成されると共に、その径方向内側には断面クランク状の嵌合部22Aが形成されている。
【0038】
また、チューブ22は、その一端側に後述のボトムカバー23を結合する前に予め内面仕上げ加工が施され、その内周面はピストン3の摺動面となる均一面に仕上げられている。そして、チューブ22内にはピストン3によりボトム側油室Aとロッド側油室Bとが画成されるものである。
【0039】
23はチューブ22の一端側を閉塞したボトムカバーで、該ボトムカバー23は、従来技術で述べたボトムカバー6とほぼ同様に構成され、取付アイ23A、圧油の給排口23B等を有している。しかし、ボトムカバー23の端部には、図4に示す如くチューブ22との突合わせ面側(開先部25の径方向内側)に位置して断面クランク状の嵌合部23Cが形成され、該嵌合部23Cはチューブ22の嵌合部22Aに互いに突合わせるようにして嵌合されるものである。
【0040】
24はボトムカバー23をチューブ22の一端側に結合した溶接部で、該溶接部24は、図4に示す如くチューブ22の嵌合部22Aとボトムカバー23の嵌合部23Cとを互いに嵌合して断面略V字状の開先部25を形成した状態で、開先部25の径方向外側から突合わせ片面溶接を行うことにより2層構造の溶接部として形成されている。
【0041】
そして、溶接部24は、チューブ22、ボトムカバー23の内面(開先部25の底部)側にイナートガスアーク溶接のうち、TIG溶接(tungsten inert gas arc welding)手段を用いて形成される1層目の内側溶接部26と、該内側溶接部26を径方向外側から覆うようにCO2 溶接手段またはMAG溶接手段を用いて開先部25内に外側から溶接盛りを施すことにより形成される2層目の外側溶接部27とにより構成されている。
【0042】
ここで、図3に示すようにチューブ22、ボトムカバー23の厚さ寸法を肉厚T(例えば、T=10〜15mm)とした場合に、1層目の内側溶接部26は、肉厚Tの1/4〜1/6程度の厚さ寸法T1 (例えば、T1 =2.6mm)をもって形成され、その内面側には、幅寸法w(例えば、w=2〜5mm程度)、高さ寸法t(例えば、t=0.5〜2.5mm程度)の裏波形状をなす内面ビート部26Aが形成されている。
【0043】
また、開先部25の拡開角度θは、図3、図4に示す如く例えば45度程度に形成される。そして、1層目の内側溶接部26は、図5に示すようにTIG溶接(タングステン−イナートガス溶接)用のノズル28を、非消耗式のタングステン電極28Aと共に開先部25の底部側に近付け、例えば200A(アンペア)程度の電流を印加してアークaを発生させることにより、溶加材29を漸次溶融させて深い溶込みをもった片面溶接を行うものである。
【0044】
この場合、開先部25の底部側は、図4に示すように幅寸法w1(例えば、w1=4mm程度)に形成され、図5に示す如くタングステン電極28Aの先端側を開先部25の底部に外側から近付けられるように、この幅寸法w1は、タングステン電極28Aの外径よりも大きい寸法を有するものである。
【0045】
また、2層目の外側溶接部27は、図7に例示するようにCO2 溶接(炭酸ガスアーク溶接)またはMAG溶接(混合ガスアーク溶接)用のノズル30を、消耗式の電極ワイヤ30Aと共に開先部25内に近付け、アークaを発生させて電極ワイヤ30Aを漸次溶融させることにより、内側溶接部26を径方向外側から覆うように溶接盛りを施すものである。
【0046】
本実施の形態による油圧シリンダ21は上述の如き構成を有するもので、その基本的作動については従来技術によるものと格別差異はない。
【0047】
そこで、本実施の形態の特徴であるチューブ22とボトムカバー23との溶接方法について、図4ないし図7を参照して説明する。
【0048】
まず、チューブ22とボトムカバー23との突合わせ面側に嵌合部22A,23C等を予め形成しておき、こららの嵌合部22A,23Cを図4に示すように互いに嵌合して断面略V字状の開先部25を形成する。そして、嵌合部22A,23Cを互いに嵌合させることにより、チューブ22とボトムカバー23との芯合わせを行う。
【0049】
次に、図5に示す如くTIG溶接用のノズル28を、非消耗式のタングステン電極28Aと共に開先部25の底部側に近付けてアークaを発生させ、溶加材29を漸次溶融させることにより、開先部25の底部側に溶込みの深い1層目の内側溶接部26を形成する。
【0050】
この場合、チューブ22とボトムカバー23の突合わせ面側で嵌合部22A,23Cは、内側溶接部26により互いに溶融した状態で接合され、その内面側には、図6に示すように幅寸法wで、高さ寸法tの裏波形状をなした内面ビート部26Aが形成される。
【0051】
次に、開先部25の外側から内側溶接部26を覆うように2層目の外側溶接部27を形成するため、図7に示す如くCO2 溶接またはMAG溶接用のノズル30を、消耗式の電極ワイヤ30Aと共に開先部25内に近付け、アークaを発生させて電極ワイヤ30Aを漸次溶融させることにより、外側溶接部27を外側か溶接盛りを施すようにして形成する。
【0052】
かくして、本実施の形態によれば、ボトムカバー23をチューブ22の一端側に溶接部24を用いて結合し、この溶接部24は内側溶接部26と外側溶接部27とから2層構造をなす構成としている。
【0053】
これにより、従来技術のように環状の裏当金等を用いることなく、チューブ22の一端側とボトムカバー23との間を溶接部24により強固に結合でき、溶接部24の内周側にクラック等が発生するのを抑制できると共に、チューブ22とボトムカバー23との間の接合強度を高めることができる。
【0054】
この場合、チューブ22の一端側とボトムカバー23との間には、両者の突合わせ面側に嵌合部22A,23Cを形成し、これらを互いに嵌合して断面略V字状の開先部25を形成した後に、該開先部25の径方向外側から片面溶接を順次施すことにより2層構造の溶接部24を形成する構成としている。
【0055】
このため、1層目の内側溶接部26をTIG溶接により形成するときには、開先部25の底部側を溶接アーク(図5に示すアークa)等が突き抜けるのを、嵌合部22A,23Cによって阻止でき、従来技術のような裏当金等を不要とすることができる。
【0056】
また、1層目の内側溶接部26は、非消耗式のタングステン電極28Aを用いたTIG溶接を採用することにより、開先部25の底部側に深い溶込みを生じさせ、チューブ22の内面側に良好な裏波形状をなす内面ビート部26Aを形成することができる。
【0057】
また、2層目の外側溶接部27は、1層目の内側溶接部26を径方向外側から覆うように、開先部25の外側からCO2 溶接またはMAG溶接を施すことにより、消耗式の電極ワイヤ30Aを漸次溶融させて溶接盛りを大きくできるので、2層目の外側溶接部27を比較的短時間で効率的に形成でき、生産性を高めることができる。
【0058】
さらに、1層目の内側溶接部26にあっては、内面ビート部26Aの裏波形状を、その幅寸法wが、例えば2〜5mmの範囲内で、高さ寸法tが0.5〜2.5mmの範囲内となるように形成しているので、チューブ22、ボトムカバー23の内面側における溶接強度を高めることができ、チューブ22の油室A内に高圧油を給排したときの繰返し荷重に対する耐圧性能等も向上することができる。
【0059】
従って、本実施の形態によれば、チューブ22とボトムカバー23との間に2層構造の溶接部24を設けることにより、裏当金等を不要にでき、クラック等の発生を抑えることができると共に、溶接部24の耐久性、寿命を2層構造として向上でき、これにより油圧シリンダ21全体の信頼性を高めることができる。
【0060】
なお、前記実施の形態では、油圧ショベル等の建設機械に用いる油圧シリンダ21を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば空圧シリンダ等のシリンダ装置に適用してもよいものである。
【0061】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項1に記載の発明によれば、チューブの一端側とボトムカバーとの間には、それぞれが断面クランク状をなす嵌合部を互いに突合わせて嵌合することにより断面略V字状の開先部を形成し、この開先部には径方向外側から片面溶接を施して2層構造をなす溶接部を設けることにより前記ボトムカバーを前記チューブの一端側に結合する構成としているので、従来技術のように裏当金を用いる必要がなくなり、溶接部にクラック等が発生するのを抑えることができると共に、溶接部の耐久性、寿命を2層構造として向上でき、シリンダ装置全体の信頼性を高めることができる。
【0062】
この場合、チューブの一端側とボトムカバーとの間には、両者の断面クランク状をなす嵌合部を互いに嵌合し外周側に略V字状をなして開口する開先部を形成でき、その後はこの開先部に径方向外側から片面溶接を施すことにより2層構造の溶接部を効率的に形成することができる。
【0063】
また、請求項2に記載の発明は、1層目の内側溶接部をTIG溶接手段を用いて形成し、2層目の外側溶接部は内側溶接部を外側から覆うようにCO2溶接手段またはMAG溶接手段を用いて形成する構成としているので、1層目の内側溶接部はTIG溶接を用いて、良好な裏波形状をなす内面ビート部を形成でき、従来技術のように裏当金を用いる必要がなくなる。そして、その後は1層目の内側溶接部を径方向外側から覆うようにチューブの外側からCO2溶接またはMAG溶接を施すことにより、2層目の外側溶接部を効率的に形成でき、生産性を高めることができる。
【0064】
また、請求項3に記載の発明によると、1層目の内側溶接部の裏波形状は、幅寸法が2〜5mmで、高さ寸法が0.5〜2.5mmの範囲となるように形成しているので、チューブの内面側における溶接強度を高めることができ、チューブ内に高圧油を給排したときの繰返し荷重に対する耐圧性能等を向上できる。
【0065】
さらに、請求項4に記載の発明は、チューブとボトムカバーを結合する前に内面仕上げ加工をチューブに施す構成としているので、チューブの内面を均一面に仕上げた状態でボトムカバーをチューブの一端側に溶接して結合でき、その後に特別な仕上げ加工を行う必要がなくなり、シリンダ装置の組立作業等を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による油圧シリンダを示す縦断面図である。
【図2】図1中のチューブとボトムカバーとの溶接部を拡大して示す断面図である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】チューブとボトムカバーとの間に開先部を形成した状態を示す図3とほぼ同様の要部拡大図である。
【図5】図4の開先部にTIG溶接を施している状態を示す要部拡大図である。
【図6】図5のTIG溶接により内側溶接部を形成した状態を示す要部拡大図である。
【図7】CO2 溶接またはMAG溶接により外側溶接部を形成している状態を示す要部拡大図である。
【図8】従来技術による油圧シリンダを示す縦断面図である。
【図9】図8中のチューブとボトムカバーとの溶接部を拡大して示す断面図である。
【図10】図9の要部拡大図である。
【符号の説明】
3 ピストン
5 ロッド
7 補強筒
9 ロッドガイド
21 油圧シリンダ(シリンダ装置)
22 チューブ
22A,23C 嵌合部
23 ボトムカバー
24 溶接部
25 開先部
26 内側溶接部
26A 内面ビート部(裏波)
27 外側溶接部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylinder device that is suitably used as a hydraulic cylinder that drives a boom, an arm, a bucket, and the like of a working device in a construction machine such as a hydraulic excavator.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a construction machine such as a hydraulic excavator, it is known to use a cylinder device such as a hydraulic cylinder as a hydraulic actuator in order to drive a working device such as a boom, an arm, or a bucket.
[0003]
Therefore, a case where this type of conventional cylinder device is applied to a hydraulic cylinder of a construction machine will be described as an example with reference to FIGS. 8 to 10.
[0004]
In the figure, reference numeral 1 denotes a hydraulic cylinder as a cylinder device. The hydraulic cylinder 1 includes a
[0005]
The
[0006]
[0007]
The
[0008]
7 is a reinforcing cylinder connected to the other end of the
[0009]
10 is a welded portion for joining the
[0010]
Further, an
[0011]
The welded portion 8 that joins the reinforcing cylinder 7 to the other end side of the
[0012]
The hydraulic cylinder 1 according to the prior art has the above-described configuration. Next, the operation of the hydraulic cylinder 1 will be described.
[0013]
First, when pressure oil from a hydraulic source is supplied into the oil chamber A through the supply /
[0014]
When the pressure oil from the hydraulic source is supplied into the oil chamber B through the supply /
[0015]
When such a hydraulic cylinder 1 is used for a construction machine such as a hydraulic excavator, the
[0016]
Here, in the manufacturing process of the hydraulic cylinder 1, when the
[0017]
That is, the welding portion 8 that joins the
[0018]
Then, after the welded portion 8 is formed, the
[0019]
Next, in this state, the
[0020]
However, as shown in FIG. 8, the
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned prior art, since the
[0022]
That is, the hydraulic cylinder 1 used for construction machinery generally requires a higher output (higher load) in the extension stroke than in the reduction stroke of the
[0023]
In the oil chamber A, the internal pressure changes greatly every time high-pressure oil is supplied and discharged. This change in internal pressure is illustrated in FIG. 10 from the backing
[0024]
For this reason, between the inner peripheral surface of the
[0025]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a welded portion having a two-layer structure between a tube and a bottom cover, thereby suppressing the occurrence of cracks and the like. An object of the present invention is to provide a cylinder device that can improve the durability and life of the cylinder.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a cylindrical tube, a bottom cover that closes one end of the tube, a rod guide provided on the other end of the tube, and slides into the tube. The present invention is applied to a cylinder device including a piston that is inserted and can be divided into two chambers inside the tube, and a rod that has one end fixed to the piston and the other end protruding outside the tube through the rod guide.
[0027]
The feature of the configuration invention of claim 1 is employed, between the one end and the bottom cover before Kichi cube, that each are fitted to match each other butt the fitting portion forming a cross cranked A groove portion having a substantially V-shaped cross section is formed by this, and the bottom cover is provided on one end side of the tube by providing a weld portion having a two-layer structure by performing single-sided welding from the outside in the radial direction. It is in the structure which couple | bonds .
[0028]
With such a configuration, the one end side of the tube and the bottom cover can be joined by a two-layer weld, and there is no need to use a backing metal as in the prior art. And since a backing metal can be made unnecessary, the cause which a crack, a crack, etc. generate | occur | produce in a welding part can be removed, and the joining strength between a tube and a bottom cover can be ensured over a long term.
[0029]
In this case , between the one end side of the tube and the bottom cover, in order to perform butt one-side welding, fitting portions each having a cross-sectional crank shape are brought into contact with each other and fitted to each other, thereby opening a substantially V-shaped cross section. Since the tip part is formed and the welded part is formed by performing single-sided welding on the groove part from the outside in the radial direction , between the one end side of the tube and the bottom cover, the fitting part of both is provided. It is possible to form a groove portion that fits to each other and opens in a substantially V shape on the outer peripheral side, and then forms a two-layer weld by performing one-side welding on the groove portion from the outside in the radial direction. Can do.
[0031]
Further , according to the invention of
[0032]
As a result, the inner welded portion of the first layer can be formed by using TIG welding (tungsten-inert gas welding) to form an inner surface beat portion having a good back surface shape, and there is no need to use a backing metal as in the prior art. . After that, CO 2 welding (carbon dioxide arc welding) or MAG welding (mixed gas arc welding) is performed from the outside of the tube so as to cover the inner welding portion of the first layer from the outer side in the radial direction, thereby performing the second layer outer welding. A part can be formed efficiently and productivity can be improved.
[0033]
According to the invention of
[0034]
Furthermore, the invention of
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a case where the cylinder device according to the embodiment of the present invention is applied to a hydraulic cylinder of a construction machine according to FIGS. 1 to 7 will be described in detail. In the embodiment, the same components as those of the above-described conventional technology are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0036]
In the figure,
[0037]
[0038]
Further, the
[0039]
[0040]
[0041]
And the
[0042]
Here, as shown in FIG. 3, when the thickness dimension of the
[0043]
Further, the opening angle θ of the
[0044]
In this case, the bottom portion side of the
[0045]
Further, as illustrated in FIG. 7, the outer welded
[0046]
The
[0047]
Therefore, a welding method between the
[0048]
First,
[0049]
Next, as shown in FIG. 5, the
[0050]
In this case, the
[0051]
Next, in order to form the second-layer outer welded
[0052]
Thus, according to the present embodiment, the
[0053]
Thereby, without using an annular backing metal or the like as in the prior art, the one end side of the
[0054]
In this case, between the one end side of the
[0055]
For this reason, when the inner welded
[0056]
Further, the inner welded
[0057]
Further, the second-layer outer welded
[0058]
Further, in the inner welded
[0059]
Therefore, according to the present embodiment, by providing the welded
[0060]
In the above-described embodiment, the
[0061]
【The invention's effect】
As mentioned above in detail, according to the invention described in claim 1, between the one end and the bottom cover of the tubing, that each are fitted to match each other butt the fitting portion forming a cross cranked A groove portion having a substantially V-shaped cross section is formed by this, and the bottom cover is provided on one end side of the tube by providing a weld portion having a two-layer structure by performing single-sided welding from the outside in the radial direction. Since it is configured to be joined, there is no need to use a backing metal as in the prior art, it is possible to suppress the occurrence of cracks etc. in the welded part, and the durability and life of the welded part are improved as a two-layer structure The reliability of the entire cylinder device can be improved.
[0062]
In this case , between the one end side of the tube and the bottom cover, a fitting portion having a cross-sectional crank shape can be fitted to each other to form a groove portion that opens in a substantially V shape on the outer peripheral side, Thereafter, a two-layered welded portion can be efficiently formed by performing single-sided welding on the groove portion from the outside in the radial direction.
[0063]
In the invention according to
[0064]
According to the invention described in
[0065]
Furthermore, in the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a hydraulic cylinder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a welded portion between a tube and a bottom cover in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
4 is an enlarged view of an essential part substantially the same as FIG. 3, showing a state in which a groove portion is formed between a tube and a bottom cover.
5 is an enlarged view of a main part showing a state in which TIG welding is applied to the groove portion of FIG. 4;
6 is a main part enlarged view showing a state in which an inner welded portion is formed by TIG welding in FIG. 5; FIG.
FIG. 7 is an enlarged view of a main part showing a state in which an outer weld is formed by CO 2 welding or MAG welding.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a hydraulic cylinder according to the prior art.
9 is an enlarged cross-sectional view of a welded portion between a tube and a bottom cover in FIG.
10 is an enlarged view of a main part of FIG. 9;
[Explanation of symbols]
3
22
27 Outer weld
Claims (4)
前記チューブ(22)の一端側とボトムカバー(23)との間には、それぞれが断面クランク状をなす嵌合部(22A)と嵌合部(23C)とを互いに突合わせて嵌合することにより断面略V字状の開先部(25)を形成し、この開先部(25)には径方向外側から片面溶接を施して2層構造をなす溶接部(24)を設けることにより前記ボトムカバー(23)を前記チューブ(22)の一端側に結合する構成としたことを特徴とするシリンダ装置。A cylindrical tube (22), and a bottom cover (23) for closing one end of the tube (22), a rod guide provided at the other end of the tube (22) and (9), the tube (22 The piston (3) is slidably inserted into the tube (22) and is divided into two chambers, and one end is fixed to the piston (3) and the other end is interposed through the rod guide (9) . In the cylinder device comprising the rod (5) projecting outside the tube (22) ,
Between the one end side of the tube (22) and the bottom cover (23), a fitting part (22A) and a fitting part (23C) each having a crank shape in cross section are fitted to each other. To form a groove portion (25) having a substantially V-shaped cross section, and the groove portion (25) is provided with a weld portion (24) having a two-layer structure by performing single-sided welding from the outside in the radial direction. cylinder device, characterized in that the bottom cover (23) and configured to join one end of the tube (22).
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