JP5995406B2 - 流体圧シリンダのピストンロッドへのブッシュ取付装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体圧シリンダにより出退されるピストンロッドに対して、ブッシュを取り付けるための取付装置に関する。

たとえば油圧シリンダにより出退されるピストンロッドの先端部にブッシュを取り付ける場合、特許文献１のように、ロッド先端部に雄ねじを形成し、ブッシュに形成した雌ねじ穴に嵌合して締め付け、さらにナットを締め付ける二重ナットによる固定式がある。また、たとえばフォークリフトなどのリフトシリンダでは、図５に示すように、ピストンロッド５１の先端部に連結ピン５３を有するブッシュ５２を取り付ける場合、底面にピストンロッドの先端部を嵌合させるロッド嵌合穴５２ａを形成するとともに、天面にロッド嵌合穴５２ａの軸心部に連通する締結穴５２ｂを形成する。そしてピストンロッド５１の先端面に雌ねじ穴５１ａを形成しておき、ピストンロッド５１の先端部をロッド嵌合穴５２ａに嵌合させた後、締結ボルト５４を、締結穴５２ｂから雌ねじ穴５１ａに嵌合させて、締め付けることにより、ピストンロッド５１とブッシュ５２とを締結している。

実開平５−７４７９２号（図１）

しかしながら、図５に示す構造では、振動や衝撃荷重、金属疲労などにより締結ボルト５４が折損するおそれがあった。また引用文献１では、大型のシリンダの場合、長尺かつ大径で高精度に仕上げられたピストンロッドの先端部周囲に、雄ねじ加工する作業に時間とコストがかかるという問題があった。

本発明は上記問題点を解決して、十分な強度が得られ、ピストンロッドに対する加工も不要な流体圧シリンダのピストンロッドへのブッシュ取付装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、
シリンダチューブから出退されるピストンロッド先端部に、ブッシュを取り付ける流体圧シリンダのピストンロッドへのブッシュ取付装置であって、
前記ブッシュに、ピストンロッドの先端部が嵌合される連結穴部を形成するとともに、外周面に雄ねじ部が形成された締結内筒部を設け、
外周面にピストンロッド基端側から先端側に漸次拡径される受圧テーパ面が形成された３個以上の楔部材をそれぞれ独立して設け、
前記楔部材のピストンロッド先端側より薄肉部に形成された前記締結内筒部の連結穴部の開口部周囲に、前記楔部材のピストンロッド先端側が半径方向から嵌合離脱可能で、前記各楔部材をそれぞれ位置決めして変位を防止する係止穴部を形成し、
前記雄ねじ部に螺合される雌ねじ部が上部内周面に形成されるとともに、ピストンロッド基端側から先端側に漸次拡径されて前記楔部材のテーパ面に摺接される加圧テーパ面が下部内周面に形成された締結外筒を設けたものである。

請求項２記載の発明は、
シリンダチューブから出退されるピストンロッド先端部に、ブッシュを取り付ける流体圧シリンダのピストンロッドへのブッシュ取付装置であって、
前記ブッシュに、ピストンロッドの先端部が嵌合される連結穴部を形成するとともに、外周面に雄ねじ部が形成された締結内筒部を設け、
外周面にピストンロッド基端側から先端側に漸次拡径される受圧テーパ面が形成された３個以上の楔部材をそれぞれ独立して設け、
前記雄ねじ部に螺合される雌ねじ部が上部内周面に形成されるとともに、ピストンロッド基端側から先端側に漸次拡径されて前記楔部材のテーパ面に摺接される加圧テーパ面が下部内周面に形成された締結外筒を設け、
前記楔部材のピストンロッド先端側に、周方向両側に突出する凸部を形成し、
前記締結内筒部の連結穴部の開口部周囲に、前記各楔部材のピストンロッド先端側および前記凸部が半径方向から嵌合離脱可能で、前記各楔部材をそれぞれ位置決めして変位を防止する係止穴部を形成したものである。
請求項３記載の発明は、
係止穴部は、締結内筒部の表面から裏面側に貫通成形されるものである。

請求項１記載の発明によれば、ブッシュの締結内筒部の連結穴部に、ピストンロッドの先端部を嵌合し、予めピストンロッドに外嵌された締結外筒を、締結内筒部の下部で楔部材に外嵌させた状態で、雌ねじ部を締結内筒部の雄ねじ部に螺合させ、締結外筒を締め付けることにより、加圧テーパ面と受圧テーパ面の作用で楔部材を縮径させ、この締め付け力により、ピストンロッドとブッシュとを強固に締結することができる。そしてこの楔作用により十分に大きい強度が得られ、またピストンロッドへの加工も不要になり、大型の流体圧シリンダのピストンロッドに容易に適用することができる。また、締結内筒部の係止穴部に、楔部材のピストンロッド先端側を嵌合配置しておくことにより、楔部材を位置決めして係止することができるので、組立時に締結外筒を回転させても楔部材が変位することが無く、ピストンロッドとブッシュとの組立を容易に精度よく行うことができる。

請求項２記載の構成によれば、予め締結内筒部の係止穴部に、楔部材のピストンロッド先端側と凸部を嵌合配置しておくことにより、楔部材を位置決めして係止することができるので、組立時に締結外筒を回転させても楔部材が変位することが無く、ピストンロッドとブッシュとの組立を容易に精度よく行うことができる。
請求項３記載の構成によれば、楔部材の裏面をピストンロッドの外周面に密接させることができ、さらに安定して係止穴部に楔部材を保持することができる。

本発明に係るピストンロッドへのブッシュ取付装置の実施例１を示す分解斜視図である。 ブッシュ取付装置の縦断面図である。 本発明に係るピストンロッドへのブッシュ取付装置の実施例２における部分側面図である。 楔部材を示す斜視図である。 従来のブッシュ取付装置を示す斜視図である。

［実施例１］
以下、本発明に係るブッシュ取付装置の実施例１を図１および図２に基づいて説明する。

図１および図２において、１１はシリンダチューブ１０から出退駆動されるピストンロッド、２１は一対の連結ピン２３が突設されたブッシュで、締結外筒４１により３個以上で、１２個以下（図面では４個）の楔部材３１を介してピストンロッド１１の先端部に取り付けられる。

ブッシュ２１の本体部２２に、ピストンロッド１１の軸心Ｏに直交する方向に一対の連結ピン（凸部）２３が突設されている。また本体部２２のロッド基端側に締結内筒部２４が突設され、この締結内筒部２４にピストンロッド１１の先端部が嵌合される連結穴部２５が形成されている。そしてこの締結内筒部２４の外周面に雄ねじ部２６が形成される。

４個の楔部材３１は、正面、背面視が縦長の矩形状で、背面がピストンロッド１１の外周面に沿う円弧状の裏面３３に形成されている。そして、正面にロッド基端側から先端側に漸次拡径される（厚みが大きく形成された）受圧テーパ面３４が形成されている。また楔部材３１のロッド先端側には、周方向両側に突設された一対の係止ピン（凸部）３２を有し、正面視がＴ字形に形成されている。さらに、楔部材３１のロッド先端側の厚みが、締結内筒部２４より厚肉に形成され、前記係止穴部２７に嵌め込まれた状態で締結内筒部２４の雄ねじ部２６より外周側に突出される。

締結内筒部２４の連結穴部２５の開口部周囲には、楔部材３１がそれぞれ嵌合される４個の係止穴部２７が周方向に９０°ごとに形成されて、表面から裏面側に（雄ねじ部２６から連結穴部２５に）貫通成形されている。これら係止穴部２７は、連結穴部２５の開口端側で楔部材３１の厚肉部分が嵌合される楔収容部２７ａと、楔収容部２７ａの奥側（ロッド先端側）で一対の係止ピン３２を収容する係止収容部２７ｂとで正面視Ｔ形に形成され、締結内筒部２４の外周側から楔部材３１を半径方向にそれぞれ係止穴部２７に嵌合離脱させることができる。これら係止穴部２７により、楔部材３１を位置決めして組立時の変位を防止することができ、締結外筒４１が回転されても楔部材３１が一定位置に保持される。

締結外筒４１は、中央部から上端部にわたって内周面に雄ねじ部２６に螺合される雌ねじ部４２が形成され、下側内周面にロッド基端側から先端側に漸次拡径されて楔部材３１の受圧テーパ面３４を摺接加圧する逆円錐台形の加圧テーパ面４３が形成されている。なお、締結外筒４１の外周面は、レンチや工具により回転しやすいように、一対の対向平面部を形成してもよいし、ローレット加工や正六角形、正八角形などに形成することもできる。

上記構成において、ピストンロッド１１とブッシュ２１とを締結する手順を説明する。
１）予めピストンロッド１１に締結外筒４１を外嵌させておく。
２）ブッシュ２１の連結穴部２５にピストンロッド１１の先端部を嵌合させる。

３）締結内筒部２４の各係止穴部２７にそれぞれ楔部材３１を嵌め込む。
４）締結外筒４１を締結内筒部２４に外嵌させて雌ねじ部４２を雄ねじ部２６に螺合させ、締め込む。

５）これにより、締結外筒４１の加圧テーパ面４３が楔部材３１の受圧テーパ面３４に摺接され、テーパ面４３，３４の楔作用で、各楔部材３１がそれぞれ縮径されてピストンロッド１１の外周面を加圧し、大きい摩擦力が生じてピストンロッド１１とブッシュ２１とが強固に連結固定される。

なお、締結外筒４１の緩み止めとして、雄ねじ部２６に予めナット部材５１を嵌合しておき、締結外筒４１が締め込まれた後、ナット部材５１を締結外筒４１に締め付けて二重ナットによる固定式を追加してもよい。

上記実施例１によれば、締結内筒部２４の連結穴部２５に、ピストンロッド１１の先端部を嵌合し、予めピストンロッド１１に外嵌された締結外筒４１を、締結内筒部２４の下部で楔部材３１の外周部に外嵌させて、雌ねじ部４２を締結内筒部２４の雄ねじ部２６に螺合させ、締結外筒４１を締め付けることにより、加圧テーパ面４３と受圧テーパ面３４の作用で楔部材４１を縮径加圧してピストンロッド１１を締め付けることができる。この締め付け力により、ピストンロッド１１とブッシュ２１とを強固に締結することができ、十分に大きい強度が得られるとともに、ピストンロッド１１への加工も不要になり、大型の流体圧シリンダのピストンロッド１１に容易に適用することができる。

また、締結内筒部２４に複数の係止穴部２７を周方向に形成し、これら係止穴部２７に、楔部材３１のロッド先端側と係止ピン３２を嵌合することにより、楔部材３１を位置決め保持することができるとともに、組立時に締結外筒を回転させても楔部材３１が変位することが無く、ピストンロッド１１とブッシュ２１との締結を容易に、かつ精度よく行うことができる。

次に、他の楔部材を有するブッシュ取付装置の実施例２を、図３および図４を参照して説明する。なお、実施例１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
この楔部材３５は、係止ピン３２に替えて、受圧テーパ面３４を有する楔本体３６に、ロッド先端側から両側にそれぞれ三角形の凸部３７を一体に突設したものである。これら凸部３７に対応して、係止穴部２７の係止収容部２７ｃは三角形断面に形成される。

上記実施例２によれば、楔部材３５を一体に形成することができ、係止ピン３２を取り付けた実施例１に比較して安価に製造することができる。また凸部３７が締結内筒部２４の係止収容部２７ｃに嵌合されることにより、係止ピンに比較して楔部材３５の裏面３３をピストンロッド１１の外周面に密接させることができ、さらに安定して係止穴２７に楔部材３５を保持することができる。

Ｏ 軸心
１１ ピストンロッド
２１ ブッシュ
２２ 本体部
２３ 連結ピン
２４ 締結内筒部
２５ 連結穴部
２６ 雄ねじ部
２７ 係止穴部
２７ａ 楔収容部
２７ｂ 係止収容部
３１ 楔部材
３２ 係止ピン（凸部）
３３ 裏面
３４ 受圧テーパ面
４１ 締結外筒
４２ 雌ねじ部
４３ 加圧テーパ面

Claims (3)

1. シリンダチューブから出退されるピストンロッド先端部に、ブッシュを取り付ける流体圧シリンダのピストンロッドへのブッシュ取付装置であって、
   前記ブッシュに、ピストンロッドの先端部が嵌合される連結穴部を形成するとともに、外周面に雄ねじ部が形成された締結内筒部を設け、
   外周面にピストンロッド基端側から先端側に漸次拡径される受圧テーパ面が形成された３個以上の楔部材をそれぞれ独立して設け、
   前記楔部材のピストンロッド先端側より薄肉部に形成された前記締結内筒部の連結穴部の開口部周囲に、前記楔部材のピストンロッド先端側が半径方向から嵌合離脱可能で、前記各楔部材をそれぞれ位置決めして変位を防止する係止穴部を形成し、
   前記雄ねじ部に螺合される雌ねじ部が上部内周面に形成されるとともに、ピストンロッド基端側から先端側に漸次拡径されて前記楔部材のテーパ面に摺接される加圧テーパ面が下部内周面に形成された締結外筒を設けた
   ことを特徴とする流体圧シリンダのピストンロッドへのブッシュ取付装置。
2. シリンダチューブから出退されるピストンロッド先端部に、ブッシュを取り付ける流体圧シリンダのピストンロッドへのブッシュ取付装置であって、
   前記ブッシュに、ピストンロッドの先端部が嵌合される連結穴部を形成するとともに、外周面に雄ねじ部が形成された締結内筒部を設け、
   外周面にピストンロッド基端側から先端側に漸次拡径される受圧テーパ面が形成された３個以上の楔部材をそれぞれ独立して設け、
   前記雄ねじ部に螺合される雌ねじ部が上部内周面に形成されるとともに、ピストンロッド基端側から先端側に漸次拡径されて前記楔部材のテーパ面に摺接される加圧テーパ面が下部内周面に形成された締結外筒を設け、
   前記楔部材のピストンロッド先端側に、周方向両側に突出する凸部を形成し、
   前記締結内筒部の連結穴部の開口部周囲に、前記各楔部材のピストンロッド先端側および前記凸部が半径方向から嵌合離脱可能で、前記各楔部材をそれぞれ位置決めして変位を防止する係止穴部を形成した
   ことを特徴とする流体圧シリンダのピストンロッドへのブッシュ取付装置。
3. 係止穴部は、締結内筒部の表面から裏面側に貫通成形される
   ことを特徴とする請求項１または２記載の流体圧シリンダのピストンロッドへのブッシュ取付装置。

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