JP4012623B2 - シリンダ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クッション作用を発揮する構成にしたシリンダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシリンダ装置としては、例えば、図３〜５に示すものがあった。
図３に示すように、シリンダチューブ１内にロッド２を組み込んでいる。そして、このロッド２には、図面左側の図示しない位置でピストンを設けている。
ピストン及びロッド２をシリンダチューブ１内に組み込んだら、このシリンダチューブ１に、次のようにして、筒状のリテーナ３及び筒状のシリンダヘッド４を組み付けている。
【０００３】
リテーナ３の端部をシリンダヘッド４の開口端に挿入して、これらリテーナ３及びシリンダヘッド４を同軸上に隣接させるとともに、両者の外周面に形成した凸部５、６に、リング状の連結部材７をはめ込んでいる。
リング状の連結部材７は、図４に示すように、径方向に分割したもので、リテーナ３とシリンダヘッド４との外周面側から組み付けている。そして、この連結部材７の外周面に形成した嵌合溝２３に、組み付け状態を保持するためのリング８をはめ込んでいる。したがって、これら連結部材７及びリング８によって、リテーナ３とシリンダヘッド４とが連結することになる。
【０００４】
上記連結させたリテーナ３及びシリンダヘッド４をシリンダチューブ１内に挿入して、シリンダヘッド４の外周面をシリンダチューブ１の内周面端部に螺合させて固定している。
このとき、シリンダヘッド４の内周面に設けた軸受９で、上記ロッド２を摺動自在に支持している。さらに、リテーナ３とシリンダヘッド４とでリング状のシール部材１０を挟み込み、このシール部材１０をロッド２の外周面に圧接させて、ロッド２の外周面からの漏れを防いでいる。
また、リテーナ３の内周面では、ロッド２との間にすき間を確保して、流路１１を形成している。
【０００５】
このようにしてリテーナ３及びシリンダヘッド４をシリンダチューブ１に組み付けると、シリンダチューブ１内には、リテーナ３と図示しないピストンとによって圧力室３６が形成される。
また、リテーナ３の径方向に形成した連絡通路１２を、シリンダチューブ１に形成したポート１３に連通させている。したがって、このポート１３は、連絡通路１２を介して、上記リテーナ３の内周面の流路１１に連通することになる。
【０００６】
ここで、上記リテーナ３の内周面のうち圧力室３６側には、流路１１よりも径を大きくしたクッション孔１６を形成している。したがって、これらクッション孔１６と流路１１とが連続する部分に、段部２０が形成される。
そして、このクッション孔１６に、金属製あるいは合成樹脂製としたリング状のクッションリング１７を組み込んでいる。
クッションリング１７は、クッション孔１６の径よりもやや小さな外径を有し、かつ、ロッド２に設けたクッションベアリング２２の径よりもやや大きな内径を有する。したがって、ロッド２が図面右方向にストロークすると、クッションベアリング２２が、クッションリング１７内周面に挿入されることになる。
【０００７】
このクッションリング１７を組み込んだら、クッション孔１６には、圧力室３６側からリング状のストップリング１８を組み込んでいる。
ストップリング１８は、クッション孔１６の径とほぼ同じ外径を有するもので、クッション孔１６に圧入している。そして、その内径は、上記クッションリング１７の径よりも大きくしている。
さらに、クッション孔１６の開口端には、上記ストップリング１８の抜けを規制するため、略Ｃ形状のスナップリング１９をはめ込んでいる。
【０００８】
上記クッションリング１７は、ストップリング１８、あるいは、リテーナ３内周面の段部２０に当接するまでの範囲で、クッション孔１６内を軸方向に移動することができる。
そして、このクッションリング１７には、図５に示すように、ストップリング１８側の端面に、複数の中継溝２１を放射状に形成している。
【０００９】
なお、リテーナ３及びシリンダヘッド４の外周面には、上記ポート１３を挟んでＯリング１４、１５を設けている。そして、リテーナ３側のＯリング１４によって、ポート１３と圧力室３６との間の漏れを防止し、シリンダヘッド４側のＯリング１５によって、シリンダチューブ１外部ヘの漏れを防止している。
【００１０】
次に、上記従来例のシリンダ装置の作用を説明する。
いま、ポート１３が図示しないタンクに連通し、ロッド２が図面右方向にストロークしているとする。
ロッド２がストロークして、クッションベアリング２２がクッションリング１７の内周面に挿入すると、これらクッションベアリング２２の外周面とクッションリング１７の内周面とのクリアランスによって絞り効果を発揮する。したがって、クッションリング１７の前後で差圧が発生し、このクッションリング１７が流路１１側に移動して、段部２０に圧接させられる。
【００１１】
そして、クッションリング１７が段部２０に圧接した状態では、圧力室３６と流路１１とが、クッションリング１７の内周面とクッションベアリング２２の外周面とのクリアランスを介してのみ連通する。したがって、そのクリアランスの絞り効果によって、圧力室３６の油圧が上昇して、クッション作用を発揮させることができる。
このように、ロッド２がストロークして、図示しないピストンがリテーナ３に近づいたとき、クッション作用を発揮させて、ピストンがリテーナ３に激突するのを防いでいる。
【００１２】
上記の状態から、逆にポート１３に圧油が供給されたとき、クッションリング１７の前後で差圧が発生し、今度は、クッションリング１７が圧力室３６側に移動して、ストップリング１８に当接する。
したがって、流路１１が、クッション孔１６内周面とクッションリング１７外周面との間の空間→クッションリング１７に形成した中継溝２１を介して圧力室３６に連通し、ロッド２を迅速にストロークさせることが可能となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のシリンダ装置では、リテーナ３の内周面に、クッション孔１６と、クッションリング１７よりも径を小さくした流路１１とを形成している。
そのため、クッション孔１６にクッションリング１７を組み込むときは、流路１１側から組み込むことができず、圧力室３６側から組み込まなければならない。そのため、クッションリング１７を組み込んでから、このクッション孔１６に、別部材としたストップリング１８を設けている。
【００１４】
ストップリング１８は、クッションリング１７が当接することから、高負荷時にも耐えうるようしっかりと固定する必要がある。そのため、さらにスナップリング１９を用いて、ストップリング１８の抜けを規制しなければならない。
しかし、このようにストップリング１８及びスナップリング１９を組み付けるのでは、部品点数が多くなるとともに、その組み付け工数も多くなり、コストがアップしてしまう。
この発明の目的は、部品点数や組み付け工数を少なくして、コストダウンを図ることのできるシリンダ装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、シリンダチューブと、シリンダチューブに組み込んだロッドと、ロッドに設けたピストンと、シリンダチューブの端部に組み付けたシリンダヘッドと、シリンダチューブ内周であって上記シリンダヘッドよりも内側に設け、上記ピストンと相まって圧力室を形成する筒状のリテーナと、このリテーナ内に形成するとともに上記シリンダヘッド側に開口させた挿入孔と、リテーナ内に形成するとともに上記挿入孔に対して圧力室側において隣接し、かつ挿入孔の内径以下の内径を有するクッション孔と、このクッション孔に軸方向に移動自在に設けたクッションリングと、上記挿入孔とは反対側においてリテーナと一体形成し、かつ、クッションリングが上記圧力室側に抜けるのを防止するストッパと、上記シリンダヘッドと別部材であって、上記シリンダヘッドと隣接するとともに、上記リテーナの挿入孔に挿入してクッションリングの軸方向移動を規制する筒部材と、クッションリングのストッパ側端面の径方向に形成した中継溝と、シリンダチューブに形成したポートと、このポートを筒部材の内周面の流路に連通する連絡通路とを備えている。
【００１６】
そして、第１の発明は、上記リテーナあるいはシリンダヘッドのいずれか一方の隣接面に連絡溝を形成し、リテーナとシリンダヘッドとを隣接させたとき、上記連絡溝と、リテーナあるいはシリンダヘッドのいずれか他方の隣接面とが相まって、上記連絡通路を形成し、ロッドがストロークして、ロッドの所定位置がクッションリングの内周面に進入したとき、これらロッドの所定位置とクッションリングの内周面との間で絞り効果を発揮して、上記クッションリングが、ストッパあるいは筒部材の端部に当接するまでの範囲で軸方向に移動する構成にした点に特徴を有する。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明を前提とし、シリンダチューブの内周面端部を拡径させて形成した開口部と、この開口部の内底面によってシリンダチューブ内に形成される段部と、リテーナの外周面に設けたフランジとを備え、シリンダヘッドを開口部に挿入して所定位置に固定したとき、上記リテーナのフランジが、シリンダチューブ内の段部に押し付けられる構成にした点に特徴を有する。
第３の発明は、上記第１または第２の発明を前提とし、クッションリングのいずれかの端面に形成したテーパと、ストッパ側あるいは筒部材の端部側のいずれかに、上記クッションリングのテーパに対応させて形成した傾斜面とを備えた点に特徴を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１、２に、この発明のシリンダ装置の一実施例を示す。ただし、以下では、上記従来例との相違点を中心に説明するとともに、同一の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１に示すように、シリンダチューブ１の内周面端部を拡径させて、開口部１ａを形成している。したがって、シリンダチューブ１内には、この開口部１ａの内底面によって段部２４が形成される。
そして、シリンダチューブ１に形成したポート１３を、この開口部１ａに位置させている。
【００１９】
また、筒状のリテーナ３の内周面を一定の内径とし、シリンダヘッド４側を挿入孔２６とし、圧力室３６側をクッション孔１６としている。そして、このリテーナ３の内周面には、クッション孔１６の圧力室３６側開口に位置させたストッパ２７を一体に形成している。
そして、リテーナ３の内周面に、金属製あるいは合成樹脂製としたリング状のクッションリング１７を組み付けたら、この内周面に筒部材３２を圧入している。したがって、ここでは、リテーナ３の内周面のうち、ストッパ部２７と筒部材３２とに挟まれた部分がクッション孔１６を構成し、筒部材３２が挿入された部分が挿入孔２６を構成する。
さらに、このリテーナ３の外周面には、シリンダヘッド４側の端部にフランジ２８を形成している。
【００２０】
また、筒状のシリンダヘッド４におけるリテーナ３側の隣接面３３を平面とし、この隣接面３３の径方向に、連絡溝３４を形成している。
【００２１】
なお、上記クッションリング１７は、上記従来例で説明したように、その内周面に、ロッド２の所定位置に設けたクッションベアリング２２が挿入されるようにしたものである。
そして、図２に示すように、そのストッパ２７側の端面に、複数の中継溝２１を放射状に形成している。なお、この中継溝２１の数については、なんら限定するものではない。
このようにしたクッションリング１７は、ストッパ２７、あるいは、シリンダヘッド４に連接する筒部材３２の端部に当接するまでの範囲で、クッション孔１６内を軸方向に移動することができる。
【００２２】
この実施例では、図２にも示すように、クッションリング１７のストッパ２７側の端面に、テーパ３０を形成している。また、クッション孔１６とストッパ２７とが連続する部分に、上記テーパ３０に対応する傾斜面３１を形成している。
したがって、組み付け工程で、もしクッションリング１７を逆向きに組み付けようとすると、クッションリング１７のテーパ３０を形成していない側の端面が傾斜面３１にぶつかる。この場合、クッションリング１７がクッション孔１６から挿入孔２６側に飛び出るので、筒部材３２を挿入孔２６に完全に挿入できず、シリンダヘッド４の隣接面３３とリテーナ３の隣接面３５との間に隙間ができてしまう。これにより、クッションリング１７が逆向きであることを作業者に気付かせることができ、誤ったまま組み付け作業をすすめるのを未然に防止することができる。
【００２３】
この実施例では、上記リテーナ３及びシリンダヘッド４をシリンダチューブ１の開口部１ａから挿入するとともに、図１に示すように、シリンダヘッド４の外周面を開口部１ａの内周面に螺合させて固定する。
この状態で、挿入筒部２９の内周面とロッド２との間にすき間を確保して、流路１１を形成している。
一方、シリンダヘッド４の隣接面３３に形成した連絡溝３４とリテーナ３の隣接面３５とが相まって、連絡通路１２を構成するようにしている。そして、上記流路１１を、この連絡通路１２を介して、ポート１３に連通させている。
また、この状態で、上記リテーナ３のフランジ２８が、シリンダチューブ１内の段部２４に押し付けられるようにしている。
なお、ロッド２がストロークしたときのクッション作用については、上記従来例と同じなので、ここではその説明を省略する。
【００２４】
以上述べた実施例のシリンダ装置では、クッション孔１６にクッションリング１７を組み込むときに、このクッションリング１７を挿入孔２６側から挿入すればよいので、ストッパ２７をリテーナ３に一体に成形しておくことができる。
【００２５】
また、上記実施例では、シリンダヘッド４を固定すると、リテーナ３のフランジ２８がシリンダチューブ１内の段部２４に押し付けられて、その部分でシール機能を発揮する。
したがって、図１にも示すように、リテーナ３側にＯリング１４を設けなくても、ポート１３と圧力室３６との間の漏れを防止することができ、部品点数の減少によるコストダウンを図ることができる。
【００２６】
しかも、フランジ２８が段部２４に押し付けられた状態では、リテーナ３の動きが、シリンダチューブ１の開口部１ａ側へはシリンダヘッド４によって、また、ピストン２５側へは段部２４及びフランジ２８によってそれぞれ規制される。したがって、上記従来例のように連結部材７及びリング８を用いなくてもリテーナ３のがたつきを防ぐことができ、部品点数を減少させるとともに、その組み付けを簡単にして、コストダウンを図ることができる。
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
また、挿入孔２６に挿入した筒部材３２は、別部材となっているが、その端部がシリンダヘッド４の隣接面３３に当接している。そして、このシリンダヘッド４はシリンダチューブ１にしっかりと固定されているので、クッションリング１７が筒部材３２に当接しても、この筒部材３２がずれてしまうこともない。
したがって、上記従来例のように、さらにスナップリング１９を用いる必要もなく、部品点数を減少させて、コストダウンを図ることができる。
【００３２】
さらに、この実施例のように、とシリンダヘッド４と筒部材３２を別部材として、シリンダヘッド４の隣接面３３とリテーナ３の隣接面３５とをフラットなまま隣接させることができる。したがって、いずれかの隣接面３３、３５に連絡溝３４を形成しておけば、孔開け加工をしなくても、連絡通路１２を形成することが可能となる。
【００３３】
なお、上記筒部材３２を挿入する挿入孔２６の径は、クッションリング１７を組み込む点を考慮すれば、少なくともクッションリング１７よりも大きな径を有していればよい。例えば、上記実施例のように、リテーナ３の内周面が一定の径を有するようにすれば、その加工も簡単にできるといった効果も得られる。
さらに、上記実施例では、ロッド２を貫通させたロッド室側タイプのシリンダヘッド４を用いて説明したが、ロッド２を貫通させないボトム側タイプのシリンダヘッドであってもかまわない。
【００３４】
【発明の効果】
第１の発明によれば、シリンダヘッド側から、クッションリングおよびシリンダヘッドと別体にした筒部材を順に挿入するだけで、クッションリングを、筒部材とリテーナに設けたストッパとの間に介在させることができるので、従来のようにストップリングを止めるスナップリングを必要としない。このように部品点数を減らせるので、その分、組み付け工数も少なくなり、絶対的に大幅なコストダウンを実現できる。
また、挿入孔に挿入する筒部材は、しっかりと固定されたシリンダヘッドに連係しているので、クッションリングが筒部材に当接しても、この筒部材がずれてしまうこともない。
【００３５】
しかも、筒部材をシリンダヘッドと別部材としたので、シリンダヘッドの隣接面とリテーナの隣接面とをフラットなまま隣接させることができる。したがって、いずれかの隣接面に連絡溝を形成しておけば、孔開け加工をしなくても、連絡通路を形成することが可能となる。
【００３６】
第２の発明によれば、第１の発明において、リテーナのフランジがシリンダチューブ内の段部に押し付けられて、その部分でシール機能を発揮する。したがって、リテーナ側にＯリングを設けなくてもよく、部品点数の減少によるコストダウンを図ることができる。
しかも、フランジが段部に押し付けられた状態では、リテーナの動きが、シリンダチューブの開口部側へはシリンダヘッドによって、また、ピストン側へは段部及びフランジによってそれぞれ規制される。したがって、上記従来例のように連結部材及びリングを用いなくてもリテーナのがたつきを防ぐことができ、部品点数を減少させるとともに、その組み付けを簡単にして、コストダウンを図ることができる。
【００３７】
第３の発明によれば、第１または第２の発明において、組み付け工程で、もしクッションリングを逆向きに組み付けようとすると、クッションリングのテーパを形成していない側の端面が傾斜面にぶつかる。したがって、他の部品を組み付けようとしても、うまく組み付けられなくなるので、クッションリングが逆向きであることを作業者に気付かせることができ、誤ったまま組み付け作業をすすめるのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例のシリンダ装置を示す断面図である。
【図２】 クッションリング１７を示す斜視図である。
【図３】 従来例のシリンダ装置を示す断面図である。なお、図１に示すものとは方向を逆にした タイプである。
【図４】 リング状の連結部材７及びリング８を示す斜視図である。
【図５】 クッションリング１７のストップリング１８側の端面を示す図である。
【符号の説明】
１ シリンダチューブ
１ａ 開口部
２ ロッド
３ リテーナ
４ シリンダヘッド
１１ 流路
１２ 連絡通路
１３ ポート
１６ クッション孔
１７ クッションリング
２１ 中継溝
２２ クッションベアリング
２４ 段部
２５ ピストン
２６ 挿入孔
２７ ストッパ
２８ フランジ
３０ テーパ
３１ 傾斜面
３２ 筒部材
３３ （シリンダヘッド４の）隣接面
３４ 連絡溝
３５ （リテーナ３の）隣接面
３６ 圧力室

Claims (3)

1. シリンダチューブと、シリンダチューブに組み込んだロッドと、ロッドに設けたピストンと、シリンダチューブの端部に組み付けたシリンダヘッドと、シリンダチューブ内周であって上記シリンダヘッドよりも内側に設け、上記ピストンと相まって圧力室を形成する筒状のリテーナと、このリテーナ内に形成するとともに上記シリンダヘッド側に開口させた挿入孔と、リテーナ内に形成するとともに上記挿入孔に対して圧力室側において隣接し、かつ挿入孔の内径以下の内径を有するクッション孔と、このクッション孔に軸方向に移動自在に設けたクッションリングと、上記挿入孔とは反対側においてリテーナと一体形成し、かつ、クッションリングが上記圧力室側に抜けるのを防止するストッパと、上記シリンダヘッドと別部材であって、上記シリンダヘッドと隣接するとともに、上記リテーナの挿入孔に挿入してクッションリングの軸方向移動を規制する筒部材と、クッションリングのストッパ側端面の径方向に形成した中継溝と、シリンダチューブに形成したポートと、このポートを筒部材の内周面の流路に連通する連絡通路とを備え、上記リテーナあるいはシリンダヘッドのいずれか一方の隣接面に連絡溝を形成し、リテーナとシリンダヘッドとを隣接させたとき、上記連絡溝と、リテーナあるいはシリンダヘッドのいずれか他方の隣接面とが相まって、上記連絡通路を形成し、ロッドがストロークして、ロッドの所定位置がクッションリングの内周面に進入したとき、これらロッドの所定位置とクッションリングの内周面との間で絞り効果を発揮して、上記クッションリングが、ストッパあるいは筒部材の端部に当接するまでの範囲で軸方向に移動する構成にしたシリンダ装置。
2. シリンダチューブの内周面端部を拡径させて形成した開口部と、この開口部の内底面によってシリンダチューブ内に形成される段部と、リテーナの外周面に設けたフランジとを備え、シリンダヘッドを開口部に挿入して所定位置に固定したとき、上記リテーナのフランジが、シリンダチューブ内の段部に押し付けられる構成にしたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
3. クッションリングのいずれかの端面に形成したテーパと、ストッパ側あるいは筒部材の端部側のいずれかに、上記クッションリングのテーパに対応させて形成した傾斜面とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダ装置。

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