JP6255440B2 - 流体圧シリンダ - Google Patents

Description

本発明は、流体圧シリンダに関するものである。

特許文献１には、クッション機構を有する流体圧シリンダが開示されている。特許文献１のクッション機構は、ピストンロッドの外周面に開口するロッド凹部と、ピストンロッドの外周面に摺動可能に嵌合する可動スリーブと、可動スリーブのスリーブ内周面に開口する溝状のスリットと、可動スリーブをピストンから離れてシリンダヘッドに向かう方向に付勢するスプリングと、を有する。

特許文献１の流体圧シリンダでは、クッション機構は、伸長作動時のストロークエンド付近で可動スリーブがシリンダヘッドに当接することによって、ロッド室から直に給排口へと流出していた作動流体の流れが、スリット及びロッド凹部を通って給排口へと流出する作動流体の流れに切り換えられる。これにより、スリットを通過する作動流体の流れに付与する抵抗によってピストンロッドを円滑に減速させて、クッション機能が発揮される。

特開２０１２−１７２６９３号公報

特許文献１に開示の流体圧シリンダでは、伸長作動時のストローク端付近で可動スリーブとピストンロッドを相対移動させてクッション機能を発揮し、収縮作動時には可動スリーブとピストンロッドとを共に移動させるために、ロッド室内に設けられるスプリングによって可動スリーブを支持している。

しかしながら、この流体圧シリンダのようにロッド側室内にスプリングを設けると、その分全長が長くなり流体圧シリンダが大型化する。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、流体圧シリンダを小型化することを目的とする。

第１の発明は、流体圧シリンダであって、シリンダチューブと、シリンダチューブに挿入されるピストンロッドと、ピストンロッドの先端に連結されシリンダチューブ内をロッド側室とボトム側室とに区画するピストンと、ピストンロッドの外周に設けられ伸長作動時のストローク端付近でピストンロッドを減速させるクッション部と、ロッド側室に連通しロッド側室に給排される作動流体が通過する給排通路と、シリンダチューブに設けられ伸長作動時のストローク端付近でクッション部が当接する当接部と、を備え、クッション部は、伸長作動時のストローク端付近で当接部に当接するクッションリングと、ピストンロッドの外周面に形成される凹部に収容された状態でピストンロッドに対するクッションリングの相対移動を規制する規制部と、を有し、伸長作動時のストローク端付近でクッションリングと当接部とが当接するのに伴い、給排通路とロッド側室との直接の連通がクッションリングにより遮断されると共に規制部が凹部から脱出してピストンロッドに対するクッションリングの相対移動が許容され、通過する作動流体に抵抗を付与するクッション通路を通じてロッド側室の作動流体が給排通路から排出されることを特徴とする。

第２の発明は、シリンダチューブの内周面が、ピストンが摺動する摺動面と、摺動面よりも大きな内径に形成される大径面と、を有し、規制部は、摺動面との当接によって凹部からの脱出が規制され、大径面に対向することにより凹部からの脱出が許容されることを特徴とする。

第１及び第２の発明では、伸長作動時のストローク端付近でクッション部が当接部に当接すると、給排通路とロッド側室との直接の連通が遮断される。クッション部と当接部とが当接した状態からピストンロッドが伸長方向へさらに移動しようとすると、規制部により規制されていたピストンロッドとクッションリングとの相対移動が許容される。よって、伸長作動のストローク端付近において、ロッド側室から排出される作動流体は、クッション通路を通じて給排通路へ導かれ、ピストンロッドを減速させるクッション機能が発揮される。このように、ピストンロッドに対するクッションリングの相対移動が規制部によって規制されることにより、クッションリングを支持するためのスプリングをロッド側室に設けなくても、伸長作動時のストローク端付近において、クッション機能が発揮される。

第３の発明は、規制部または凹部の少なくとも一方には、クッションリングと当接部とが当接する状態からのピストンロッドの伸長方向への移動に伴い、規制部を径方向外側に押し出して凹部から脱出させる脱出案内部が形成されることを特徴とする。

第３の発明によれば、クッションリングと当接部とが当接する状態からのピストンロッドの伸長方向への移動に伴い、規制部を凹部から確実に脱出させることができる。

第４の発明は、シリンダチューブの内周面が、摺動面と大径面との間に形成される内周段差部をさらに有し、規制部または内周段差部の少なくとも一方には、クッションリングと当接部とが当接する状態からのピストンロッドの収縮方向への移動に伴い、規制部を径方向内側に押し出して凹部に収容させる収容案内部が形成されることを特徴とする。

第４の発明によれば、クッションリングと当接部とが当接する状態からのピストンロッドの収縮方向への移動に伴い、規制部を確実に凹部に収容させて、ピストンロッドを収縮方向へ移動させることができる。

第５の発明は、クッションリングと当接部とが当接した状態において、規制部と内周段差部との間には、軸方向の隙間が形成されることを特徴とする。

第５の発明では、伸長ストローク端からの収縮作動時において、速やかに給排通路とロッド側室とが連通する。したがって、収縮作動開始時の応答性を確保することができる。

第６の発明は、クッション通路は、クッションリングに着脱可能に設けられるオリフィスプラグに形成されることを特徴とする。

第６の発明によれば、オリフィスプラグを交換することにより、クッション性能の調整を容易に行うことができる。

第７の発明は、規制部が、クッションリングの外周面と内周面とを挿通し径方向に移動自在に設けられる規制ピンであることを特徴とする。

第８の発明は、規制部が、それぞれクッションリングの外周及び内周に設けられ拡縮可能に形成される一対の規制リングであることを特徴とする。

第９の発明は、規制部が、クッションリングに軸方向に隣接して設けられ合口隙間を有して拡縮可能に形成される拡縮リングであることを特徴とする。

第１０の発明は、クッションリングが、規制リングに対向する端面の内側に形成される中央凹部を有し、拡縮リングは、中央凹部に挿入される中央段部を有し、拡縮リングがピストンロッドの凹部に収容された状態では、中央凹部と中央段部との間には径方向隙間が形成され、拡縮リングが拡張して凹部から脱出した状態では、中央段部が中央凹部に接触することを特徴とする。

第１０の発明では、クッションリングの中央凹部と拡縮リングの中央段部とが接触することにより、拡縮リングが調心されつつ拡張される。したがって、クッションリングと拡縮リングとの摺動性を安定させることができる。

本発明によれば、流体圧シリンダを小型化することができる。

本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダの断面図である。 本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダのクッションリングを示す平面図であり、（ａ）は第１実施例を示し、（ｂ）は第２実施例を示す。 本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、規制ピンの長さを示す図である。 本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、ピストンロッドが伸長作動時のストローク端付近にある状態を示す。 本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、ピストンロッドに対するクッションリングの相対移動が許容された状態を示す。 本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、伸長作動のストローク端から収縮作動する状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、規制ピンが環状溝に対向した状態を示す。 本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、クッション通路がクッションリングに形成される変形例を示す。 本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、クッション通路がピストンロッドに形成される変形例を示す。 本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、クッション通路が当接部に形成される第１変形例を示す。 本発明の第１実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、クッション通路が当接部に形成される第２変形例を示す。 本発明の第２実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、規制リングの第１変形例を示す。 本発明の第２実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、規制リングの第２変形例を示す。 本発明の第２実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、ピストンロッドが伸長作動時のストローク端付近にある状態を示す。 本発明の第２実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、ピストンロッドに対するクッションリングの相対移動が許容された状態を示す。 本発明の第３実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図である。 本発明の第３実施形態に係る流体圧シリンダの拡縮リングを示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、ピストンロッドが伸長作動時のストローク端付近にある状態を示す。 本発明の第３実施形態に係る流体圧シリンダのクッション部を示す拡大断面図であり、伸長作動のストローク端から収縮作動する状態を示す図である。 本発明の比較例に係る流体圧シリンダを示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る流体圧シリンダについて説明する。以下では、流体圧シリンダが作動油を作動流体として駆動する油圧シリンダである場合について説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る油圧シリンダ１００は、図１に示すように、筒状のシリンダチューブ１０と、シリンダチューブ１０に挿入されるピストンロッド２０と、ピストンロッド２０の先端に連結されシリンダチューブ１０の内周面に沿って摺動するピストン３０と、ピストンロッド２０の外周に設けられるクッション部４０と、を備える。

シリンダチューブ１０の内部は、ピストン３０によってロッド側室１とボトム側室２との２つの流体圧室に仕切られる。油圧シリンダ１００は、油圧源（作動流体圧源）からロッド側室１またはボトム側室２に導かれる作動油圧によって伸縮作動する。シリンダチューブ１０の内周とピストン３０の外周との間は、シール部材（図示省略）によって封止される。これにより、シリンダチューブ１０の内周とピストン３０の外周との間を通じたロッド側室１とボトム側室２との連通が遮断される。

シリンダチューブ１０の内周面は、ピストン３０が摺動する摺動面１１と、摺動面１１よりも大きな内径で形成される大径面１２と、摺動面１１と大径面１２との間に形成される内周段差部１３と、を有する。大径面１２は、シリンダチューブ１０の一端の開口部１０Ａから連続して形成される。内周段差部１３には、大径面１２から摺動面１１に向かうにつれ内径が小さくなるテーパ面１３Ａが形成される。

シリンダチューブ１０には、一端の開口部１０Ａを封止すると共にピストンロッド２０を摺動自在に支持する円筒状のシリンダヘッド５０が設けられる。シリンダヘッド５０は、伸長作動時のピストンロッド２０のストローク端付近でクッション部４０に当接する当接部５１を有する。当接部５１は、円筒状に形成されシリンダチューブ１０の内側に挿入される。シリンダヘッド５０は、周方向に並ぶ複数の締結ボルト（図示省略）を介してシリンダチューブ１０に締結される。

シリンダヘッド５０の内周には、ブッシュ５５、サブシール５６、メインシール５７、及びダストシール５８が介装される。

ブッシュ５５がピストンロッド２０の外周面に摺接することにより、ピストンロッド２０がシリンダチューブ１０の軸方向に移動するように支持される。

シリンダヘッド５０には、油圧源に連通する給排口３が形成される。シリンダヘッド５０は、内周面に形成される通路溝５０Ａによってピストンロッド２０との間で、給排口３とロッド側室１とを連通する給排通路４を区画する。給排口３から給排通路４を通じて、ロッド側室１に作動油が給排される。

ピストンロッド２０は、シリンダヘッド５０の内周と摺接する本体部２１と、本体部２１より外径が小さく形成される小径部２２と、本体部２１と小径部２２の間に形成される環状の段差部２３と、ピストンロッド２０の先端に形成されピストン３０が締結されるねじ部２４と、を有する。

図１及び図２に示すように、小径部２２には、段差部２３に隣接する位置に凹部としての環状溝２５が形成される。環状溝２５は、小径部２２の外周面に接続されピストン３０側に向かうにつれ深さが小さくなる溝テーパ部２５Ａを有する。

ピストン３０は、ピストンロッド２０のねじ部２４に螺合し、所定の締め付け力によってピストンロッド２０に締結される。

クッション部４０は、ピストンロッド２０の小径部２２の外周であって、段差部２３とピストン３０との軸方向の間に設けられる。クッション部４０は、図２及び図３（ａ）に示すように、通過する作動油に抵抗を付与するクッション通路４２を画成するクッションリング４１と、クッションリング４１に係止されると共にピストンロッド２０における小径部２２の環状溝２５に一部が収容された状態で、ピストンロッド２０に対するクッションリング４１の相対移動を規制する規制部としての規制ピン４５と、を有する。

クッションリング４１は、図２に示すように、ピストンロッド２０の小径部２２に摺動可能に嵌合する。クッションリング４１は、外径がシリンダチューブ１０の摺動面１１の内径よりも小さく形成される。

クッションリング４１には、図２及び図３（ａ）に示すように、軸方向に貫通する複数の貫通孔によって複数のクッション通路４２が画成される。クッション通路４２は、クッションリング４１が当接部５１に当接した状態においても、ロッド側室１と給排通路４とを連通する（図５参照）。つまり、クッション通路４２は、クッションリング４１におけるシリンダヘッド５０に対向する端面において、給排通路４に臨む位置に開口するように形成される。

クッション通路４２を通過する作動油の流れには、抵抗が付与される。作動油がクッション通路４２を通過することにより、ロッド側室１にはクッション圧が作用する。これにより、油圧シリンダ１００では、伸長ストローク端付近で伸長速度が減速するクッション作用が発揮される。

また、クッションリング４１においてピストン３０に対向する端面には、径方向に延びて、それぞれクッション通路４２に連通する複数の径方向溝４６が形成される。径方向溝４６に作動油の圧力が導かれることにより、後述するような収縮作動時におけるクッションリング４１とピストン３０との当接状態からの離間が促される。

なお、径方向溝４６は、図３（ｂ）に示すように、クッション通路４２とは連通せず、クッション通路４２からずれた位置に形成されてもよい。また、径方向溝４６は、クッションリング４１の外周面に開口してもよい。このように、径方向溝４６は、少なくとも一部がクッションリング４１におけるピストン３０に対向するクッションリング４１の端面に形成されて、作動油の圧力を導いてクッションリング４１とピストン３０との離間を促すように形成される限りは、任意の形状に形成することができる。なお、図２、図４〜８では、クッション通路４２及び径方向溝４６を模式的に破線で示している。

クッションリング４１には、内周面及び外周面に開口する挿通孔４７が形成される。規制ピン４５は、図２に示すように、クッションリング４１の挿通孔４７に挿入されクッションリング４１の内周面及び外周面を径方向に挿通する。規制ピン４５は、クッションリング４１の径方向へ移動自在に挿通孔４７に挿入される。

図４に示すように、規制ピン４５の長さＬは、ピストンロッド２０の小径部２２とシリンダチューブ１０の摺動面１１との間の環状空間の径方向幅Ｗ１よりも長い。

これにより、規制ピン４５は、シリンダチューブ１０の摺動面１１に対向した状態において、径方向外側に向けて移動し径方向外側の端部４５Ａが摺動面１１に当接した際には、径方向内側の端部４５Ｂが環状溝２５内に収容される状態が維持される。このため、環状溝２５からの規制ピン４５の脱出が規制される。よって、規制ピン４５によりクッションリング４１がピストンロッド２０に保持され、クッションリング４１とピストンロッド２０との軸方向の相対移動が規制される。なお、「軸方向の相対移動が規制」されるとは、規制ピン４５が環状溝２５内に収容された状態のままでのクッションリング４１とピストンロッド２０との相対移動を規制することを含むものではなく、規制ピン４５が環状溝２５から脱出して相対移動することを規制する意味である。

また、規制ピン４５の長さは、シリンダチューブ１０の大径面１２とピストンロッド２０の小径部２２との間で区画される環状空間の径方向幅Ｗ２よりも短い（図４参照）。よって、規制ピン４５は、シリンダチューブ１０の大径面１２に対向した状態では、径方向外側に移動して径方向内側の端部４５Ｂが環状溝２５から脱出可能な状態となる（図５参照）。規制ピン４５が径方向外側に移動すると、径方向内側の端部４５Ｂは環状溝２５から脱出し、ピストンロッド２０によるクッションリング４１の保持が解除される。これにより、クッションリング４１とピストンロッド２０との軸方向の相対移動が許容される。また、規制ピン４５は、クッションリング４１と当接部５１とが当接した状態では、図５及び図６に示すように、内周段差部１３との間で軸方向の隙間が設けられる。

次に、油圧シリンダ１００の動作について説明する。

ボトム側室２に油圧源が連通し、ロッド側室１にタンク（図示省略）が連通すると、ボトム側室２に作動油が供給され、ロッド側室１内の作動油はタンクに排出される。このため、油圧シリンダ１００は伸長作動する。

図２に示すように、伸長作動時において、クッション部４０の規制ピン４５がシリンダチューブ１０の摺動面１１に対向した状態では、規制ピン４５は、径方向外側への移動が摺動面１１によって規制される。このため、規制ピン４５の径方向内側の端部４５Ｂは、環状溝２５に収容される状態が維持される。言い換えれば、規制ピン４５の径方向内側の端部４５Ｂが環状溝２５の底部から小径部２２に向かって溝テーパ部２５Ａを乗り越えようとしても、先に径方向外側の端部４５Ａが摺動面１１に当接するため、規制ピン４５が環状溝２５から脱出することがない。よって、この状態では、クッションリング４１がピストンロッド２０に保持される状態が維持され、クッション部４０はピストンロッド２０と共に伸長方向へ移動する。ピストンロッド２０の伸長方向への移動に伴い、ロッド側室１の作動油は、給排通路４に直接導かれて、給排口３を通じて排出される。

油圧シリンダ１００の伸長作動によって、ピストンロッド２０が図５に示すような伸長ストローク端付近まで移動すると、規制ピン４５がシリンダチューブ１０の大径面１２に対向すると共に、クッションリング４１がシリンダヘッド５０の当接部５１へ当接する。クッションリング４１と当接部５１とが当接すると、給排通路４とロッド側室１との直接の連通が遮断される。

なお、油圧シリンダ１００では、ピストンロッド２０が伸長方向へ移動する過程において、規制ピン４５が大径面１２に対向するタイミングは、クッションリング４１と当接部５１とが当接するタイミングよりもわずかに早くなるように構成される。

クッションリング４１と当接部５１とが当接した状態からピストンロッド２０が伸長方向へさらに移動すると、規制ピン４５は、環状溝２５の溝テーパ部２５Ａによって案内されて径方向外側へ押し出されて移動する。この際、大径面１２は、規制ピン４５に接触して規制ピン４５の移動を規制することがなく、径方向外側への規制ピン４５の移動を許容する。

よって、図６に示すように、規制ピン４５の径方向内側の端部４５Ｂが環状溝２５から脱出してピストンロッド２０によるクッションリング４１の保持が解除され、クッションリング４１に対する伸長方向へのピストンロッド２０の相対移動が許容される。このように、環状溝２５に形成される溝テーパ部２５Ａが、クッションリング４１と当接部５１とが当接する状態からのピストンロッド２０の伸長方向への移動に伴い、規制ピン４５を径方向外側に押し出して環状溝２５から脱出させる脱出案内部に相当する。

ピストンロッド２０がさらに伸長方向へ移動すると、クッションリング４１とピストン３０との間のロッド側室１の作動油は、クッション通路４２を通じて給排通路４及び給排口３（図１参照）に導かれロッド側室１から排出される。クッション通路４２を通過する作動油の流れには抵抗が付与されるため、ロッド側室１にはクッション通路４２によって付与される抵抗に応じたクッション圧が作用する。このようにして、ピストンロッド２０の伸長ストローク端付近におけるクッション機能が発揮される。

ロッド側室１に油圧源が連通し、ボトム側室２にタンクが連通すると、ロッド側室１に作動油が供給され、ボトム側室２内の作動油はタンクに排出される。このため、油圧シリンダ１００は収縮作動する。

クッションリング４１にピストン３０が当接した伸長ストローク端から収縮作動する際には、まず、給排通路４から導かれる作動油によって、規制ピン４５と内周段差部１３との軸方向隙間分だけ、クッションリング４１とピストンロッド２０とが共に収縮方向に移動する。このように、規制ピン４５と内周段差部１３との間に軸方向隙間が設けられることにより、伸長ストローク端からの収縮作動において、速やかにクッションリング４１と当接部５１とを離間させ、給排通路４とロッド側室１とを直接連通させることができる。これにより、ロッド側室１に作動油が速やかに流入して、収縮作動時の応答性が確保される。

クッションリング４１及びピストンロッド２０が規制ピン４５と内周段差部１３との軸方向隙間分だけ収縮方向に移動すると、図７に示すように、規制ピン４５と内周段差部１３とが当接する。この際、規制ピン４５の径方向内側の端部４５Ｂは、ピストンロッド２０の小径部２２の外周面に摺接するため、規制ピン４５は径方向内側へそれ以上移動できず、径方向外側の端部４５Ａがシリンダチューブ１０の摺動面１１に向かって内周段差部１３を乗り越えることがない。このため、クッションリング４１は規制ピン４５によってシリンダチューブ１０の内周段差部１３に係止される。この状態では、主に給排通路４、当接部５１とクッションリング４１との間の隙間、及びクッションリング４１の外周とシリンダチューブ１０の内周面との間の隙間を通じて径方向溝４６に作動油の圧力が導かれてピストン３０の端面に作用する。これにより、クッションリング４１とピストン３０とが離間して、ピストンロッド２０がクッションリング４１に対して収縮方向へ相対移動する。このように、径方向溝４６が圧力導入溝として機能して、収縮作動時におけるクッションリング４１とピストン３０との離間を促す。径方向溝４６が設けられることで、作動油の圧力によって規制ピン４５がシリンダチューブ１０の内周段差部１３に押し付けられて、規制ピン４５及び内周段差部１３が破損することを防止できる。

図８に示すように、規制ピン４５の径方向内側の端部４５Ｂがピストンロッド２０の環状溝２５に対向するまでピストンロッド２０が収縮方向へ移動すると、規制ピン４５は径方向内側への移動が許容される。クッションリング４１がロッド側室１に供給される作動油の流体力を受けることにより、規制ピン４５は、径方向外側の端部４５Ａが内周段差部１３のテーパ面１３Ａに案内されて径方向内側へ押し出される。これにより、規制ピン４５は、シリンダチューブ１０の内周段差部１３との係止が解除されると共に、径方向内側の端部４５Ｂがピストンロッド２０の環状溝２５に再び収容される。このようにしてピストンロッド２０に再び保持されるクッションリング４１は、ピストンロッド２０と共に収縮方向へ移動する。このように、内周段差部１３のテーパ面１３Ａが、クッションリング４１と当接部５１とが当接する状態からのピストンロッド２０の収縮方向への移動に伴い、規制ピン４５を径方向内側に押し出して環状溝２５内に収容する収容案内部に相当する。

以上のように、油圧シリンダ１００では、規制ピン４５によってピストンロッド２０に対するクッションリング４１の相対移動が規制されることにより、当接部５１に当接するまではクッションリング４１がピストンロッド２０と共に伸長方向へ移動する。伸長作動時のストローク端付近では、クッションリング４１が当接部５１に当接しピストンロッド２０との相対移動が許容されることでクッション機能が発揮される。また、油圧シリンダ１００では、収縮作動時には規制ピン４５がピストンロッド２０に再び収容されるため、クッションリング４１をピストンロッド２０に再び保持させてピストンロッド２０と共に収縮方向へ移動させることができる。よって、ロッド側室１にスプリングを設けなくとも、クッション機能の発揮時にはクッション部４０とピストンロッド２０とを相対移動させ、収縮作動時にはピストンロッド２０と共に収縮方向に移動させることができる。したがって、油圧シリンダ１００の全長を短くして小型化することができる。

また、ロッド側室１にスプリングを設けると、特にスプリングが収縮して線材間の軸方向の隙間が小さくなった場合には、スプリングの内側と外側で圧力差が生じることがある。このような圧力差によってスプリングが折損すると、クッション部４０の動作が不安定になり、安定してクッション機能が発揮できなくなるおそれがある。これに対し、油圧シリンダ１００は、ロッド側室１にスプリングを設けず、規制ピン４５によってクッションリング４１を支持するため、スプリングの折損によってクッション機能が安定して発揮されないという事態の発生を防止することができる。

ここで、本発明の理解を容易にするために、図２２を参照して、比較例に係る油圧シリンダ４００について説明する。油圧シリンダ１００と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

比較例に係る油圧シリンダ４００は、ピストンロッド２０の外周に設けられる筒状のクッションベアリング３４０と、伸長ストローク端付近でクッションベアリング３４０の進入を許容するベアリング受容部３５１と、を備える。

油圧シリンダ４００では、伸長ストローク端付近でクッションベアリング３４０がベアリング受容部３５１の内側に進入することにより、クッション通路３４２が形成される。ロッド側室１の作動油がクッション通路３４２を通じて排出されることで、ロッド側室１にはクッション通路３４２によって付与される抵抗に応じたクッション圧が作用する。油圧シリンダで４００では、クッション圧が作用するピストン３０の受圧面積は、クッションベアリング３４０の外周とピストン３０の外周との間の面積に相当する。

これに対し、本実施形態に係る油圧シリンダ１００は、クッションベアリング３４０を備えていないため、クッション圧の受圧面積は、ピストンロッド２０の小径部２２の外周とピストン３０の外周との間の面積に相当する。このため、油圧シリンダ１００の受圧面積は、比較例に係る油圧シリンダ４００の受圧面積よりも、クッションベアリング３４０の断面積分だけ大きくすることができる。よって、油圧シリンダ１００では、同じクッション性能を発揮する場合であっても、受圧面積が大きくなるため、油圧シリンダ４００よりもクッション圧を小さくすることができる。クッション圧を小さくすることができるため、油圧シリンダ１００では、クッション圧を受けるシリンダチューブ１０、ピストン３０、シリンダヘッド５０の強度が比較的小さくてもよく、製造コストを低減させることができる。

また、クッションベアリング３４０を備える油圧シリンダ４００では、クッションベアリング３４０がピストンロッド２０の段差部２３とピストンロッド２０にねじ締結されるピストン３０とによって軸方向に挟持されるものがある。このような油圧シリンダ４００の伸長ストローク端からの収縮作動時では、ベアリング受容部３５１からクッションベアリング３４０が抜け出るまでは、クッション通路３４２を通じて給排通路４とロッド側室１が連通する。クッションベアリング３４０がベアリング受容部３５１から抜け出る際には、作動油の流路面積が急激に拡大することとなり、ロッド側室１に急激な圧力変動及び作動速度（ピストン３０の移動速度）の変動が生じて異音等が発生するおそれがある。これに対し、本実施形態に係る油圧シリンダ１００では、速やかにクッションリング４１と当接部５１とが離間して給排通路４とロッド側室１とが直接連通するため、急激な圧力変動及び作動速度変動に起因する異音等の発生を防止することができる。

また、クッションベアリング３４０を備える油圧シリンダ４００では、クッションベアリング３４０がピストンロッド２０の段差部２３とピストンロッド２０にねじ締結されるピストン３０との間に軸方向の隙間を持って設けられるもの（いわゆるフローティング支持構造）がある。このような油圧シリンダ４００では、ピストンロッド２０の外周面に溝を形成し、合口隙間を有するクッションシールがピストンロッド２０の溝内に設けられることがある。この油圧シリンダ４００では、ロッド側室１の作動油がクッション通路３４２及びクッションシールの合口隙間によって作動油に抵抗を付与してクッション機能を発揮する。また、クッションベアリング３４０の内側にクッションシールが設けられる場合には、クッションベアリング３４０を共通にして合口隙間の大きさを調整することにより、油圧シリンダ４００のクッション性能を容易に調整することができる。

これに対し、油圧シリンダ１００では、クッション通路４２の大きさを調整することで容易にクッション性能の調整ができるため、クッションシールと当該クッションシールを収容するピストンロッド２０の溝の形成が不要になる。よって、油圧シリンダ１００では、クッション性能を容易に調整できると共に、加工工数が低減されるため製造コストをさらに低減することができる。

次に、第１実施形態の変形例について説明する。

上記第１実施形態では、クッション通路４２は、クッションリング４１に形成される貫通孔である。これに代えて、クッション通路４２は、クッションリング４１に着脱可能に取り付けられるオリフィスプラグに形成されるものでもよい。この場合には、径が異なるクッション通路４２が形成される複数のオリフィスプラグを用意することで、クッション性能を容易に調整できると共に、クッションリング４１を共通化することができるため製造コストを低減することができる。また、クッション通路４２が形成されるオリフィスプラグと、クッション通路４２が形成されない封止プラグと、を用意して、クッションリング４１に取り付けられるオリフィスプラグ及び封止プラグの数を任意に変更することでクッション性能を調整してもよい。

また、クッション通路４２は、単一の貫通孔であってもよい。さらに、クッション通路４２は、貫通孔でなくてもよい。例えば、ピストンロッド２０の外周面とクッションリング４１の内周面とによって画成される環状の通路をクッション通路４２としてもよい。また、図９に示すように、クッション通路４２は、当接部５１に対向するクッションリング４１の端面に形成されるスリットであってもよい。

また、クッション通路４２は、クッションリング４１に形成されることが望ましい。クッションリング４１は、ピストンロッド２０やシリンダヘッド５０と比較して、小型であり、加工しやすいサイズであるため、精度良く容易にクッション通路４２を形成することができる。しかしながら、クッション通路４２は、例えば、図１０に示すように、ピストンロッド２０に形成されるものでもよい。また、図１１や図１２に示すように、クッション通路４２は、当接部５１に形成される通路やスリットでもよい。

また、凹部は、環状溝２５でなくてもよく、規制ピン４５を収容するものであれば、任意の形状に形成することができる。例えば、凹部は、ピストンロッド２０の全周にわたる環状のものではなく、周方向の一部に形成される窪みでもよい。また、規制ピン４５は複数設けてもよい。複数の規制ピン４５が設けられることにより、凹部２５や内周段差部１３に係止される際に各規制ピン４５に作用する力を分散することができる。

また、上記第１実施形態では、脱出案内部は、ピストンロッド２０の環状溝２５の溝テーパ部２５Ａであり、収容案内部は、シリンダチューブ１０の内周段差部１３のテーパ面１３Ａである。これに対し、脱出案内部及び収容案内部は、それぞれ規制ピン４５に形成されてもよい。また、脱出案内部及び収容案内部は、規制ピン４５と環状溝２５及び内周段差部１３とのそれぞれに形成されてもよい。さらに、脱出案内部及び収容案内部は、テーパ面に限らず、ピストンロッド２０の移動に伴い規制ピン４５を径方向に押圧して押し出すものであればよく、例えば曲面であってもよい。例えば、規制ピン４５の径方向外側の端部４５Ａ及び内側の端部４５Ｂをそれぞれ半球形状に形成し、それぞれの端部４５Ａ，４５Ｂの球面を脱出案内部及び収容案内部としてもよい。

以上の第１実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

油圧シリンダ１００では、伸長作動時のストローク端付近でクッションリング４１が当接部５１に当接すると、給排通路４とロッド側室１との直接の連通が遮断される。クッションリング４１と当接部５１とが当接した状態からピストンロッド２０が伸長方向へさらに移動しようとすると、規制ピン４５によって規制されていたピストンロッド２０とクッションリング４１と相対移動が許容される。よって、伸長作動のストローク端付近において、ロッド側室１から排出される作動油は、クッション通路４２を通じて給排通路４へ導かれ、ピストンロッド２０を減速させるクッション機能が発揮される。このように、クッションリング４１が規制ピン４５によってピストンロッド２０に保持されることにより、クッションリング４１を支持するためのスプリングをロッド側室１に設けなくても、伸長作動時のストローク端付近において、クッション機能が発揮される。したがって、油圧シリンダ１００を小型化することができる。

また、油圧シリンダ１００は、クッションリング４１を支持するためのスプリングをロッド側室１に設けなくてよいため、スプリングの折損によりクッション部４０の動作が不安定になることが防止され、安定してクッション機能を発揮することができる。

また、油圧シリンダ１００は、ベアリング受容部３５１に進入するクッションベアリング３４０によってクッション通路３４１を区画するものではないため、クッションベアリング３４０の内側のクッションシールが不要となり、製造コストを低減することができる。また、クッションベアリング３４０がベアリング受容部３５１から抜け出る際の異音の発生も防止することができる。

また、油圧シリンダ１００は、クッションベアリング３４０が不要であるため、クッションベアリング３４０によってクッション通路３４１を区画する場合と比較して、シリンダヘッド５０及びピストン３０においてクッション圧を受ける受圧面積を大きくすることができる。このため、クッション圧を低減して、シリンダチューブ１０やシリンダヘッド５０、ピストン３０を比較的低い強度に形成することができる。したがって、製造コストを低減することができる。

（第２実施形態）
次に、図１３から図１７を参照して本発明の第２実施形態に係る油圧シリンダ２００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態の油圧シリンダ１００と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

上記第１実施形態では、規制部は、クッションリング４１の内周面及び外周面を挿通する規制ピン４５である。

これに対し、第２実施形態に係る油圧シリンダ２００の規制部は、クッションリング１４１の外周及び内周にそれぞれ設けられる一対の規制リング１４５である点において、上記第１実施形態に係る油圧シリンダ１００とは相違する。

図１３に示すように、油圧シリンダ２００のクッションリング１４１の外周面及び内周面には、それぞれ環状に形成される外周溝１４１Ａ及び内周溝１４１Ｂが設けられる。また、クッションリング１４１には、上記第１実施形態と同様にクッション通路４２及び径方向溝４６が形成されると共に、クッション通路４２が作動油に付与する抵抗よりも作動油に付与する抵抗が小さい複数のメイン通路１４２が形成される。メイン通路１４２は、クッションリング１４１が当接部５１に当接すると、当接部５１によって塞がれる（図１６参照）。なお、図１３〜図１７では、単一のメイン通路１４２のみを図示し、その他は図示を省略する。

一対の規制リング１４５は、クッションリング１４１の外周溝１４１Ａ内に設けられる外周リング１４５Ａと、内周溝１４１Ｂ内に設けられる内周リング１４５Ｂと、を有する。

外周リング１４５Ａ及び内周リング１４５Ｂは、それぞれ合口隙間（図示省略）を有し拡縮可能なＣリング状に形成される。外周リング１４５Ａ及び内周リング１４５Ｂは、スナップリング等の金属製のものでもよく、樹脂製のものでもよい。また、本実施形態では、外周リング１４５Ａ及び内周リング１４５Ｂは、図１３に示すように、断面が円形であるが、これに限らず、その他の断面形状（例えば、図１４に示す四角形状）を有するものでもよい。また、図１５に示すように、外周リング１４５Ａと外周溝１４１Ａの間及び内周リング１４５Ｂと内周溝１４１Ｂとの間にゴムなどの付勢部材１４５Ｃ，１４５Ｄを設けて、外周リング１４５Ａを径方向外側に付勢し、内周リング１４５Ｂを径方向内側に付勢してもよい。

外周リング１４５Ａは、シリンダチューブ１０の内周面に接触し、シリンダチューブ１０の内周面によってそれ以上の拡張が規制される。言い換えれば、外周リング１４５Ａは、自由状態では外周溝１４１Ａから径方向外側にはみ出すものであり、シリンダチューブ１０の内周面によって径方向内側に押圧されて収縮することで外周溝１４１Ａに収容される。

内周リング１４５Ｂは、ピストンロッド２０の外周面に接触し、ピストンロッド２０の外周面によってそれ以上の収縮が規制される。言い換えれば、内周リング１４５Ｂは、自由状態では内周溝１４１Ｂから径方向内側にはみ出すものであり、ピストンロッド２０の外周面によって径方向外側に押圧されて拡張することで内周溝１４１Ｂに収容される。

油圧シリンダ２００では、外周リング１４５Ａがシリンダチューブ１０の内周面に接触し、内周リング１４５Ｂがピストンロッド２０の外周面に接触するため、クッション部１４０によってロッド側室１が第１ロッド側室１Ａと第２ロッド側室１Ｂとに区画される。第１ロッド側室１Ａと第２ロッド側室１Ｂとは、クッションリング１４１のメイン通路１４２によって連通する。

外周リング１４５Ａがシリンダチューブ１０の摺動面１１に対向する状態では、内周リング１４５Ｂの内周部分がピストンロッド２０の環状溝２５に収容され、クッションリング１４１がピストンロッド２０に保持される。より具体的には、ピストンロッド２０の外周面により拡張された状態で内周溝１４１Ｂに収容される内周リング１４５Ｂは、その収縮する方向への弾性力によって環状溝２５からの脱出が規制される。これにより、クッションリング１４１がピストンロッド２０に保持される状態が維持され、クッションリング１４１とピストンロッド２０との軸方向の相対移動が規制される。

図１３に示すように、伸長作動時において、クッション部１４０がシリンダチューブ１０の摺動面１１に対向した状態では、内周リング１４５Ｂが環状溝２５に収容される状態が維持されるため、クッションリング１４１がピストンロッド２０に保持される状態が維持される。よって、外周リング１４５Ａがシリンダチューブ１０の摺動面１１に摺接しながらクッションリング１４１がピストンロッド２０と共に伸長方向へ移動する。ピストンロッド２０の移動に伴い、第１ロッド側室１Ａの作動油は、給排通路４に直接導かれて、給排口３を通じて排出される。

ピストンロッド２０が図１６に示すような伸長ストローク端付近まで移動すると、クッション部１４０の外周リング１４５Ａがシリンダチューブ１０の大径面１２に対向すると共に、クッションリング１４１がシリンダヘッド５０の当接部５１へ当接する。

収縮された状態で外周溝１４１Ａに収容される外周リング１４５Ａは、大径面１２に対向すると弾性力によって拡張して大径面１２に接触する。クッションリング１４１と当接部５１とが当接すると、給排通路４と第１ロッド側室１Ａとの直接の連通が遮断される。また、当接部５１によってメイン通路１４２が塞がれるため、メイン通路１４２を通じた第２ロッド側室１Ｂと給排通路４との連通も遮断される。

クッションリング１４１と当接部５１とが当接した状態からピストンロッド２０がさらに伸長方向へ移動すると、内周リング１４５Ｂは、環状溝２５の溝テーパ部２５Ａによって案内されて径方向外側に押圧される。これにより、図１７に示すように、収縮方向への弾性力に抗して内周リング１４５Ｂが拡張され環状溝２５から脱出する。よって、ピストンロッド２０によるクッションリング１４１の保持が解除され、クッションリング１４１に対する伸長方向へのピストンロッド２０の相対移動が許容される。

ピストンロッド２０がさらに伸長方向へ移動すると、第２ロッド側室１Ｂの作動油がクッション通路４２を通じて給排通路４及び給排口３に導かれ排出される。よって、第２ロッド側室１にはクッション通路４２によって付与される抵抗に応じたクッション圧が作用する。このようにして、ピストンロッド２０の伸長ストローク端付近におけるクッション機能が発揮される。

伸長ストローク端から収縮作動する際には、上記第１実施形態と同様に、給排通路４から導かれる作動油によって、外周リング１４５Ａと内周段差部１３との軸方向隙間分だけ、クッションリング１４１とピストンロッド２０とが共に収縮方向に移動する。これにより、クッションリング１４１と当接部５１とが離間して、給排通路４と第１ロッド側室１Ａとが直接連通する。

クッションリング１４１及びピストンロッド２０が外周リング１４５Ａと内周段差部１３との軸方向隙間分だけ収縮方向に移動すると、外周リング１４５Ａと内周段差部１３とが当接する。この際、外周リング１４５Ａは、拡張方向への弾性力によって内周段差部１３と係止する状態が維持され、シリンダチューブ１０の摺動面１１に向かって内周段差部１３を乗り越えることがない。このため、クッションリング１４１は外周リング１４５Ａを介して内周段差部１３に係止される。よって、給排通路４から導かれる作動油の圧力は、第１ロッド側室１Ａ、メイン通路１４２、及び第２ロッド側室１Ｂを通じて径方向溝４６に導かれ、ピストン３０の端面に作用する。これにより、クッションリング１４１とピストン３０とが離間して、ピストンロッド２０がクッションリング１４１に対して収縮方向へ相対移動する。

内周リング１４５Ｂがピストンロッド２０の環状溝２５に対向するまでピストンロッド２０が収縮方向へ移動すると、内周リング１４５Ｂは弾性力によって収縮して環状溝２５に収容される。また、クッションリング１４１は、ピストンロッド２０の段差部２３に当接する。これに伴い、ピストンロッド２０がさらに収縮方向へ移動するとクッションリング１４１も共に収縮方向へ移動しようとするため、拡張方向への弾性力に抗して外周リング１４５Ａが内周段差部１３のテーパ面１３Ａによって径方向内側に押圧されて収縮する。これにより、外周リング１４５Ａとシリンダチューブ１０の内周段差部１３との係止が解除されて、クッションリング１４１がピストンロッド２０と共に収縮方向へ移動する。

以上の第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。

また、油圧シリンダ２００では、内周リング１４５Ｂの内周全体が環状溝２５に収容されるため、内周リング１４５Ｂと環状溝２５との接触は、線接触のようになる。このため、規制ピン４５の径方向内側の端部４５Ｂと環状溝２５とが点接触のように接触する上記第１実施形態と比較して、内周リング１４５Ｂを環状溝２５から脱出させる力を分散でき、耐久性を向上させることができる。

なお、上記第２実施形態では、規制部は、一対の規制リング（外周リング１４５Ａ及び内周リング１４５Ｂ）であるが、これに代えて、付勢部材１４５Ｃ，１４５Ｄ（図１５参照）によって径方向の外側及び内側にそれぞれ付勢される一又は複数の球体（スチールボールなど）を規制部として用いてもよい。

（第３実施形態）
次に、図１８から図２１を参照して本発明の第３実施形態に係る油圧シリンダ３００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態の油圧シリンダ１００と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

上記第１実施形態では、規制部は、クッションリング４１の内周面及び外周面を挿通する規制ピン４５である。

これに対し、第３実施形態に係る油圧シリンダ３００の規制部は、クッションリング２４１に隣接して設けられ合口隙間２４５Ａを有して拡縮可能に形成される単一の拡縮リング２４５である点において、上記第１実施形態に係る油圧シリンダ１００とは相違する。

図１８に示すように、油圧シリンダ３００のクッションリング２４１は、ピストンロッド２０の段差部２３と拡縮リング２４５とに挟まれて設けられる。クッションリング２４１には、上記第１実施形態と同様にクッション通路２４２及び径方向溝４６が形成されると共に、拡縮リング２４５に対向する端面における径方向内側に環状の中央凹部２４３が形成される。クッション通路２４２は、中央凹部２４３の内側の空間に連通して形成される。中央凹部２４３は、拡縮リング２４５に対向するクッションリング２４１の端面に開口すると共に、クッションリング２４１の内周面に開口する。なお、クッションリング２４１に着脱されるオリフィスプラグにクッション通路２４２が形成される場合には、軸方向に隣接する拡縮リング２４５がクッションリング２４１からのオリフィスプラグの抜けを防止する押さえ部材として機能する。

拡縮リング２４５は、図１９に示すように、合口隙間２４５Ａを有し拡縮可能なＣリング状に形成される。拡縮リング２４５は、シリンダチューブ１０の摺動面１１に対向する状態（図１８に示す状態）では、図１９に示すように、内周部分が環状溝２５に収容され摺動面１１との間に隙間を形成する。

クッションリング２４１に対向する拡縮リング２４５の端面には、図１８及び図１９に示すように、拡縮リング２４５がクッションリング２４１に接触した状態で中央凹部２４３の内側に挿入される中央段部２４６が形成される。

中央段部２４６の外径は、拡縮リング２４５が環状溝２５に収容された状態において、クッションリング２４１の中央凹部２４３の内径よりも小さくなるように形成される。よって、拡縮リング２４５が環状溝２５に収容された状態では、クッションリング２４１の中央凹部２４３と拡縮リング２４５の中央段部２４６との間には、径方向に隙間が設けられる。また、クッションリング２４１と拡縮リング２４５とが接触した状態では、中央段部２４６は、中央凹部２４３に接触せずに軸方向に隙間を形成する。よって、クッション通路２４２は、中央段部２４６と中央凹部２４３との間の径方向隙間及び軸方向隙間を通じて、拡縮リング２４５の合口隙間２４５Ａ（図１９参照）に連通する。

拡縮リング２４５が拡張すると、中央段部２４６はクッションリング２４１の中央凹部２４３に接触する。このように拡縮リング２４５の中央段部２４６がクッションリング２４１の中央凹部２４３に接触することにより、拡縮リング２４５の中心がピストンロッド２０の中心とずれることが防止される。つまり、クッションリング２４１の中央凹部２４３は、拡張に伴う拡縮リング２４５の芯ぶれを防止して、拡縮リング２４５とクッションリング２４１との摺動性を安定させる調心機能を発揮する。

拡縮リング２４５は、シリンダチューブ１０の摺動面１１に対向する状態では、ピストンロッド２０の環状溝２５に収容されてピストンロッド２０の段差部２３との間でクッションリング２４１を挟むようにクッションリング２４１に係止する。これにより、クッションリング２４１がピストンロッド２０に保持される。拡縮リング２４５は、内周面が環状溝２５に接触する状態（図１８に示す状態）における外径が摺動面１１の内径よりも小さい。また、拡縮リング２４５は、環状溝２５から脱出した状態（図２０に示す状態）における外径が、摺動面１１の内径よりも大きく、大径面１２の内径よりも小さい。拡縮リング２４５の内周面が環状溝２５に接触する状態では、拡縮リング２４５の外周面とシリンダチューブ１０の摺動面１１との間には、隙間が形成される。

図１８に示すように、拡縮リング２４５がシリンダチューブ１０の摺動面１１に対向する状態では、摺動面１１によって拡縮リング２４５の拡張が規制され、環状溝２５からの拡縮リング２４５の脱出が規制される。

拡縮リング２４５がシリンダチューブ１０の大径面１２に対向する状態では、大径面１２により拡縮リング２４５の拡張が許容され、環状溝２５からの拡縮リング２４５の脱出が可能な状態となる。よって、図２０に示すように、クッションリング２４１は、拡縮リング２４５が拡張して環状溝２５から脱出することでピストンロッド２０による保持が解除される。

伸長作動時において、図１８に示すように、クッション部２４０がシリンダチューブ１０の摺動面１１に対向した状態では、クッション部２４０の拡縮リング２４５の拡張が摺動面１１によって規制されるため、拡縮リング２４５が環状溝２５に収容される状態が維持される。よって、クッションリング２４１は、ピストンロッド２０に保持される状態が維持され、ピストンロッド２０と共に伸長方向へ移動する。ピストンロッド２０の移動に伴い、ロッド側室１の作動油は、給排通路４に直接導かれて、給排口３を通じて排出される。

ピストンロッド２０が伸長ストローク端付近まで移動すると、クッション部４０の拡縮リング２４５がシリンダチューブ１０の大径面１２に対向すると共に、クッションリング２４１がシリンダヘッド５０の当接部５１へ当接する。

クッションリング２４１と当接部５１とが当接すると、給排通路４とロッド側室１との直接の連通が遮断される。

クッションリング２４１と当接部５１とが当接した状態からピストンロッド２０がさらに伸長方向へ移動すると、図２０に示すように、拡縮リング２４５は、環状溝２５の溝テーパ部２５Ａによって案内されて径方向外側に押圧される。これにより、拡縮リング２４５が拡張して環状溝２５から脱出する。よって、ピストンロッド２０によるクッションリング２４１の保持が解除され、クッションリング２４１に対する伸長方向へのピストンロッド２０の相対移動が許容される。

ピストンロッド２０が伸長方向へさらに移動すると、ロッド側室１の作動油が拡縮リング２４５の合口隙間２４５Ａと、拡縮リング２４５の中央段部２４６とクッションリング２４１の中央凹部２４３との間の径方向隙間及び軸方向隙間と、を通じてクッション通路２４２に導かれる。ロッド側室１の作動油は、クッション通路２４２を通じて給排通路４及び給排口３に導かれロッド側室１から排出される。したがって、ロッド側室１にはクッション通路２４２によって付与される抵抗に応じたクッション圧が作用する。このようにして、ピストンロッド２０の伸長ストローク端付近におけるクッション作用が発揮される。

伸長ストローク端から収縮作動する際には、上記第１実施形態と同様に、給排通路４から導かれる作動油によって、拡縮リング２４５と内周段差部１３との軸方向隙間分だけ、クッションリング２４１とピストンロッド２０とが共に収縮方向に移動する。これにより、図２１に示すように、クッションリング２４１と当接部５１とが離間して、給排通路４と第１ロッド側室１Ａとが直接連通する。

クッションリング２４１及びピストンロッド２０が拡縮リング２４５と内周段差部１３との軸方向隙間分だけ収縮方向に移動すると、拡縮リング２４５と内周段差部１３とが当接する。この際、拡縮リング２４５は、内周面がピストンロッド２０の小径部２２に対向するため、収縮することができない（図２０参照）。拡縮リング２４５がシリンダチューブ１０の摺動面１１に向かって内周段差部１３を乗り越えることがないため、クッションリング２４１は拡縮リング２４５を介して内周段差部１３に係止される。

よって、給排通路４から導かれる作動油の圧力は、ロッド側室１及び拡縮リング２４５の合口隙間２４５Ａを通じて径方向溝４６に導かれピストン３０の端面に作用する。これにより、クッションリング２４１とピストン３０とが離間して、ピストンロッド２０がクッションリング２４１に対して収縮方向へ相対移動する。

拡縮リング２４５がピストンロッド２０の環状溝２５に対向するまでピストンロッド２０が収縮方向へ移動すると、拡縮リング２４５は、内周段差部１３のテーパ面１３Ａによって径方向内側に押圧されると共に自身の弾性力によって収縮して環状溝２５に収容される。これにより、拡縮リング２４５とシリンダチューブ１０の内周段差部１３との係止が解除されて、拡縮リング２４５がピストンロッド２０の環状溝２５に再び収容される。このようにしてピストンロッド２０に再び保持されるクッションリング２４１は、ピストンロッド２０と共に収縮方向へ移動する。

以上の第３実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。

また、上記第２実施形態と同様に、油圧シリンダ３００では、拡縮リング２４５の内周全体が環状溝２５に収容されるため、上記第１実施形態と比較して、拡縮リング２４５を環状溝２５から脱出させる力を分散でき、耐久性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

油圧シリンダ１００，２００，３００は、シリンダチューブ１０と、シリンダチューブ１０に挿入されるピストンロッド２０と、ピストンロッド２０の先端に連結されシリンダチューブ１０内をロッド側室１とボトム側室とに区画するピストン３０と、ピストンロッド２０の外周に設けられ伸長作動時のストローク端付近でピストンロッド２０を減速させるクッション部４０，１４０，２４０と、ロッド側室１に連通しロッド側室１に給排される作動流体が通過する給排通路４と、シリンダチューブ１０に設けられ伸長作動時のストローク端付近でクッション部４０が当接する当接部５１と、を備え、クッション部４０，１４０，２４０が、伸長作動時のストローク端付近で当接部５１に当接するクッションリング４１，１４１，２４１と、ピストンロッド２０の外周面に形成される環状溝２５に収容された状態でピストンロッド２０に対するクッションリング４１，１４１，２４１の相対移動を規制する規制部（規制ピン４５、一対の規制リング１４５、拡縮リング２４５）と、を有し、伸長作動時のストローク端付近でクッションリング４１，１４１，２４１と当接部５１とが当接するのに伴い、給排通路４とロッド側室１との直接の連通がクッションリング４１，１４１，２４１によって遮断されると共に規制部（規制ピン４５、一対の規制リング１４５、拡縮リング２４５）が環状溝２５から脱出してピストンロッド２０に対するクッションリング４１，１４１，２４１の相対移動が許容され、通過する作動油に抵抗を付与するクッション通路４２，２４２を通じてロッド側室１の作動油が給排通路４から排出される。

また、油圧シリンダ１００，２００，３００では、シリンダチューブ１０の内周面は、ピストン３０が摺動する摺動面１１と、摺動面１１よりも大きな内径に形成される大径面１２と、を有し、規制部（規制ピン４５、一対の規制リング１４５、拡縮リング２４５）は、摺動面１１との当接によって環状溝２５からの脱出が規制され、大径面１２に対向することにより環状溝２５からの脱出が許容される。

これらの構成では、伸長作動時のストローク端付近でクッション部４０，１４０，２４０が当接部５１に当接すると、給排通路４とロッド側室１との直接の連通が遮断される。クッション部４０，１４０，２４０と当接部５１とが当接した状態からピストンロッド２０が伸長方向へさらに移動しようとすると、規制部（規制ピン４５、一対の規制リング１４５、拡縮リング２４５）によって規制されていたピストンロッド２０とクッションリング４１，１４１，２４１との相対移動が許容される。よって、伸長作動のストローク端付近において、ロッド側室１から排出される作動油は、クッション通路４２，２４２を通じて給排通路４へ導かれ、ピストンロッド２０を減速させるクッション機能が発揮される。このように、ピストンロッド２０に対するクッションリング４１，１４１，２４１の相対移動が規制部（規制ピン４５、一対の規制リング１４５、拡縮リング２４５）によって規制されることにより、クッションリング４１，１４１，２４１を支持するためのスプリングをロッド側室１に設けなくても、伸長作動時のストローク端付近において、クッション機能が発揮される。したがって、流体圧シリンダ１００，２００，３００を小型化することができる。

また、油圧シリンダ１００，２００，３００では、規制部（規制ピン４５、一対の規制リング１４５、拡縮リング２４５）または環状溝２５の少なくとも一方には、クッションリング４１，１４１，２４１と当接部５１とが当接する状態からのピストンロッド２０の伸長方向への移動に伴い、規制部（規制ピン４５、内周リング１４５Ｂ、拡縮リング２４５）を径方向外側に押圧して環状溝２５から脱出させる溝テーパ部２５Ａが形成される。

この構成によれば、クッションリング４１，１４１，２４１と当接部５１とが当接する状態からのピストンロッド２０の伸長方向への移動に伴い、規制部（規制ピン４５、内周リング１４５Ｂ、拡縮リング２４５）を環状溝２５から確実に脱出させることができる。

また、油圧シリンダ１００，２００，３００では、シリンダチューブ１０の内周面は、摺動面１１と大径面１２との間に形成される内周段差部１３をさらに有し、規制部（規制ピン４５、外周リング１４５Ａ、拡縮リング２４５）または内周段差部１３の少なくとも一方には、クッションリング４１，１４１，２４１と当接部５１とが当接する状態からのピストンロッド２０の収縮方向への移動に伴い、規制部（規制ピン４５、外周リング１４５Ａ、拡縮リング２４５）を径方向内側に押圧して環状溝２５に収容させる収容案内部が形成される。

この構成によれば、クッションリング４１，１４１，２４１と当接部５１とが当接する状態からのピストンロッド２０の収縮方向への移動に伴い、規制部（規制ピン４５、外周リング１４５Ａ、拡縮リング２４５）を確実に環状溝２５に収容させて、ピストンロッド２０を収縮方向へ移動させることができる。

また、油圧シリンダ１００，２００，３００では、クッションリング４１と当接部５１とが当接した状態において、規制部（規制ピン４５、外周リング１４５Ａ、拡縮リング２４５）と内周段差部１３との間には、軸方向の隙間が形成される。

この構成では、伸長ストローク端からの収縮作動時において、速やかに給排通路４とロッド側室１とが連通する。したがって、収縮作動開始時の応答性を確保することができる。

また、油圧シリンダ１００，２００，３００では、クッション通路４２，２４２は、クッションリング４１，１４１，２４１に着脱可能に設けられるオリフィスプラグに形成されてもよい。

この構成によれば、オリフィスプラグを交換することにより、クッション性能の調整を容易に行うことができる。

また、油圧シリンダ１００では、規制部は、クッションリング４１の外周面と内周面とを挿通し径方向に移動自在に設けられる規制ピン４５である。

また、油圧シリンダ２００では、規制部は、それぞれクッションリング１４１の外周及び内周に設けられ合口隙間を有して拡縮可能に形成される一対の規制リング１４５（外周リング１４５Ａ及び内周リング１４５Ｂ）である。

また、油圧シリンダ３００では、規制部は、クッションリング２４１に軸方向に隣接して設けられ合口隙間２４５Ａを有して拡縮可能に形成される拡縮リングで２４５ある。

また、油圧シリンダ３００では、クッションリング２４１は、拡縮リング２４５に対向する端面の内側に形成される中央凹部２４３を有し、拡縮リング２４５は、中央凹部２４３に挿入される中央段部２４６を有し、拡縮リング２４５がピストンロッド２０の環状溝２５に収容された状態では、中央凹部２４３と中央段部２４６との間には径方向隙間が形成され、拡縮リング２４５が拡張して環状溝２５から脱出した状態では、中央段部２４６が中央凹部２４３に接触する。

この構成では、クッションリング２４１の中央凹部２４３と拡縮リング２４５の中央段部２４６とが接触することにより、拡縮リング２４５が調心されつつ拡張することができる。したがって、クッションリング４１と拡縮リング２４５との摺動性を安定させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１００、２００、３００…油圧シリンダ（流体圧シリンダ）、１…ロッド側室、２…ボトム側室、４…給排通路、１０…シリンダチューブ、１１…摺動面、１２…大径面、１３…内周段差部、１３Ａ…テーパ面（収容案内部）、２０…ピストンロッド、２５…環状溝（凹部）、２５Ａ…溝テーパ部（脱出案内部）、３０…ピストン、４０，１４０，２４０…クッション部、４１，１４１，２４１…クッションリング、４２，２４２…クッション通路、４５…規制ピン（規制部）、１４５…規制リング、２４３…中央凹部、２４５…拡縮リング、２４５Ａ…合口隙間、２４６…中央段部、５１…当接部

Claims (10)

1. シリンダチューブと、
   前記シリンダチューブに挿入されるピストンロッドと、
   前記ピストンロッドの先端に連結され前記シリンダチューブ内をロッド側室とボトム側室とに区画するピストンと、
   前記ピストンロッドの外周に設けられ伸長作動時のストローク端付近で前記ピストンロッドを減速させるクッション部と、
   前記ロッド側室に連通し前記ロッド側室に給排される作動流体が通過する給排通路と、
   前記シリンダチューブに設けられ伸長作動時のストローク端付近で前記クッション部が当接する当接部と、を備え、
   前記クッション部は、伸長作動時のストローク端付近で前記当接部に当接するクッションリングと、前記ピストンロッドの外周面に形成される凹部に収容された状態で前記ピストンロッドに対する前記クッションリングの相対移動を規制する規制部と、を有し、
   伸長作動時のストローク端付近で前記クッションリングと前記当接部とが当接するのに伴い、前記給排通路と前記ロッド側室との直接の連通が前記クッションリングによって遮断されると共に前記規制部が前記凹部から脱出して前記ピストンロッドに対する前記クッションリングの相対移動が許容され、通過する作動流体に抵抗を付与するクッション通路を通じて前記ロッド側室の作動流体が前記給排通路から排出されることを特徴とする流体圧シリンダ。
2. 前記規制部は、前記クッションリングの外周面と内周面とを挿通し径方向に移動自在に設けられる規制ピンであることを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。
3. 前記規制部は、それぞれ前記クッションリングの外周及び内周に設けられ拡縮可能に形成される一対の規制リングであることを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。
4. 前記規制部は、前記クッションリングに軸方向に隣接して設けられ合口隙間を有して拡縮可能に形成される拡縮リングであることを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。
5. 前記クッションリングは、前記拡縮リングに対向する端面の内側に形成される中央凹部を有し、
   前記拡縮リングは、前記中央凹部に挿入される中央段部を有し、
   前記拡縮リングが前記ピストンロッドの前記凹部に収容された状態では、前記中央凹部と前記中央段部との間には径方向隙間が形成され、
   前記拡縮リングが拡張して前記凹部から脱出した状態では、前記中央段部が前記中央凹部に接触することを特徴とする請求項４に記載の流体圧シリンダ。
6. 前記シリンダチューブの内周面は、前記ピストンが摺動する摺動面と、前記摺動面よりも大きな内径に形成される大径面と、を有し、
   前記規制部は、前記摺動面との当接によって前記凹部からの脱出が規制され、前記大径面に対向することにより前記凹部からの脱出が許容されることを特徴とする請求項１、２、４、及び５のいずれか一つに記載の流体圧シリンダ。
7. 前記シリンダチューブの内周面は、前記摺動面と前記大径面との間に形成される内周段差部をさらに有し、
   前記規制部または前記内周段差部の少なくとも一方には、前記クッションリングと前記当接部とが当接する状態からの前記ピストンロッドの収縮方向への移動に伴い、前記規制部を径方向内側に押し出して前記凹部に収容させる収容案内部が形成されることを特徴とする請求項６に記載の流体圧シリンダ。
8. 前記クッションリングと前記当接部とが当接した状態において、前記規制部と前記内周段差部との間には、軸方向の隙間が形成されることを特徴とする請求項７に記載の流体圧シリンダ。
9. 前記規制部または前記凹部の少なくとも一方には、前記クッションリングと前記当接部とが当接する状態からの前記ピストンロッドの伸長方向への移動に伴い、前記規制部を径方向外側に押し出して前記凹部から脱出させる脱出案内部が形成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の流体圧シリンダ。
10. 前記クッション通路は、前記クッションリングに着脱可能に設けられるオリフィスプラグに形成されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載の流体圧シリンダ。

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