JPH039104A - 流体圧シリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トラクタ等の作業用車両に連結されるバック
ホー等の各種作業機に組込まれる旋回用シリンダ等とし
て使用するのに最適な流体圧シリンダに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

作業用車両、例えばトラクタは、その後部或いは前部に
バックホー、クレーン等の各種作業機を連結して使用す
る。第７図は、上記トラクタ（１）に通常装備されてい
る三点リンクヒツチ（２）を利用してトラクタ（１）の
後部にバックホー（３）を連結した例を示すものである
。同図に於いて、（４）は三点リンクヒツチ（２）のト
ップリンク、（５）はロワーリンク（６）はトップリン
ク（４）及びロワーリンク（５）を介してトラクタ（１
）に連結支持されたオートヒツチ、（７）はオートヒツ
チ（６）に設けた切欠き部（６ａ）　　（６ｂ）にビン
（７ａ）（７ｂ）を係合させることにより、オートヒツ
チ（６）に連結したバックホー（３）のメインフレーム
であり、このようにメインフレーム（７）をオートヒツ
チ（６）及び三点リンクヒツチ（２）を介してトラクタ
（１）に連結支持することにより、バックホー（３）を
トラクタ（１）の後部に連結するようにしである。尚、
図中（８）はメインフレーム（７）によって支持された
バックホー（３）の作業部であり、この作業部（８）は
、第１及び第２アーム（９ａ）　　（９ｂ）からなるア
ーム部（９）と、アーム部（９）の先端に取付けたバケ
ッ）　（１０）　、第１乃至第３のシリンダ（１１）　
　（１２）　　（１３）とによって構成されている。又
、メインフレーム（７）の下部には、バックホー（３）
による作業機、バックホー（３）を安定させるためのグ
レーダ（１４）及び支持ロッド（１５）が取付けである
。

上記したバックホー（３）のように、トラクタ（１）等
の作業用車両に連結した状態で使用する作業機に於いて
、作業部（８）に旋回機能を持たせたい場合、作業用車
両側に旋回機構を組込むのは非常に困難なため、一般に
作業機側に組込んでいる。この作業機側に組込む旋回機
構としては、第７図及び第８図に示す如く、メインフレ
ーム（７）に軸（１６）を介して旋回フレーム（１７）
を取付け、この旋回フレーム（１７）にアーム部（９）
の第１アーム（９ａ）及び第１シリンダ（１１）を枢着
させると共に、端部がメインフレーム（７）に支持され
た旋回シリンダ（１８）のピストンロッド（１９）の先
端を、旋回フレーム（１７）から突出したアーム（２０
）に連結させる構造をとっている。そして、この旋回シ
リンダ（１８）を伸縮させることにより、旋回フレーム
（１７）をメインフレーム（７）に対して回動させ、旋
回フレーム（１７）に枢着したアーム部（９）を旋回フ
レーム（１７）と共に旋回させるようにしている。

上記した如く、旋回シリンダ（１８）の伸縮動作を用い
てアーム部（９）を旋回させる場合、旋回シリンダ（１
８）は、伸長時と短縮時とで作動力が異なるため、右旋
回時と左旋回時とで旋回力に差が生じる。即ち、第９図
に示す如く、旋回シリンダ（１８）のピストン（２１）
両端の受圧面（２１ａ　）　　（２１ｂ　）の受圧面積
は、ピストンロッド（１９）が突出している側の方が他
方より小さくなっているため、伸長時と短縮時とで作動
力に差が生じる。特に旋回シリンダ（１８）　ハ、強度
上の都合でピストンロッド（１９）の径は比較的太くし
であるため、上記受圧面（２１ａ　）（２１ｂ　）の面
積差がより顕著に発生する。

このため従来から、旋回シリンダ（１８）に油を供給す
る油圧回路にはリリーフ弁が組込まれ、旋回シリンダ（
１８）の伸長時と短縮時とで作動力に差が発生しないよ
うにしている。即ち、第６図に示す如く、旋回シリンダ
（１８）のピストンロッド（１９）の無い側のシリンダ
室（１８ａ　）に切換弁（２２）を介してポンプ（２３
）からの油を供給する油圧流路（２４）に分岐流路（２
５）を設け、この分岐流路（２５）にリリーフ弁（２６
）を挿入しておく。そして、ポンプ（２３）から切換弁
（２２）及び油圧流路（２４）を介してシリンダ室（１
８ａ）に油を圧送し、旋回シリンダ（１８）を伸長させ
る時、油の一部を分岐流路（２５）からリリーフ弁（２
６）を介してタンク（２７）に戻すことにより、伸長時
、旋回シリンダ（１８）に加える油圧を、短縮時、旋回
シリンダ（１８）に加える油圧より所定量低下させ、旋
回シリンダ（１８）の伸長時と短縮時とで作動力が略等
しくなるようにしている。又、油圧回路にリリーフ弁（
２６）を設けない場合は、アーム部（９）が右旋回端及
び左旋回端に達した時、アーム部（９）にブレーキをか
け、アーム部（９）の旋回停止時の衝撃を吸収するため
、作業機に装備される衝撃吸収装置に、右旋回用と左旋
回用とで減衰力の異なるものを用い、旋回用シリンダ（
１８）の伸長時と短縮時とで作動力に差があっても、ア
ーム部（９）の旋回停止時、作業機及び作業用車両に加
わる衝撃力に差が住しないようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した如（、旋回シリンダ（１８）の伸長時と短縮時
との作動力の差を吸収するため、旋回シリンダ（１８）
駆動用の油圧回路にリリーフ弁（２６）を組込む方法を
とると、油圧回路が複雑になると同時に、リリーフ弁（
２６）自体が高価なものであるため、これに関する油圧
部品も含めて装置全体のコストアンプにつながるといっ
た問題があった。又、作業機に組込むブレーキ装置に、
右旋回用と左旋回用とで減衰力の異なるものを使用する
方法をとった場合も、２種のブレーキ装置を用意せねば
ならず、やはりコストアンプにつながるといった問題が
あった。

〔課題を解決するための手段〕

旋回シリンダ等として使用する流体圧シリンダのピスト
ンの軸方向に、大径部と、大径部に連なる絞り作用を有
する小径部とからなる貫通孔を穿設し、この貫通孔の大
径部をピストンから伸びるピストンロッド側に開口させ
、かつ、この大径部内に、流体圧シリンダの短縮時のみ
、上記小径部を閉塞する逆止弁として作用する鋼球を挿
入するようにしたものである。

〔作用〕

上記した如く、流体圧シリンダのピストンに、絞りの作
用を有する貫通孔を設けると共に、逆止弁として作用す
る鋼球を組込むことにより、流体圧シリンダの伸長時の
み、シリンダ室内に圧送する油の一部を貫通孔を介して
逃がすようにしたものである。

〔実施例〕

第１図は、本発明に係る流体圧シリンダとなる油圧シリ
ンダ（３０）の第１実施例を示すものである。同図に於
いて、（３１）は油圧シリンダ（３０）のシリンダ本体
、（３２）はシリンダ本体（３１）内にスライド自在に
挿入したピストン、（３３）は一端がピストン（３２）
に連結され、他端がシリンダ本体（３１）の外方に突出
したピストンロッド、（３４）　　（３５）はシリンダ
本体（３１）の両端開口部に被嵌させたヘンドカバー及
びロンドカバーである。（３６）はシリンダ本体（３１
）内のピストンロッド（３３）が位置しない側に形成さ
れる第１シリンダ室、（３７）はシリンダ本体（３１）
内のピストンロッド（３３）が位置する側に形成される
第２シリンダ室、（３８）は必要時、第１シリンダ室（
３６）と第２シリンダ室（３７）とを連通させるため、
上記ピストン（３２）を軸方向に貫通する連通孔である
。この連通孔（３８）は、第２図に示す如く、第１シリ
ンダ室（３６）に開口した小径部（３８ａ）と、第２シ
リンダ室（３７）に開口した大径部（３８ｂ　）とから
なっており、上記小径部（３８ａ）が絞りの作用を有す
るようにしである。又、大径部（３８ｂ　）内には、小
径部（３８ａ）の内径より大径で、かつ、大径部（３８
ｂ　）の内径より小径となる外径を有する鋼球（３９）
が挿入されており、この鋼球（３９）が小径部（３８ａ
）と大径部（３８ｂ　）の境界に形成されるシート面（
３８ｃ）に圧接し、逆止弁として作用することにより、
連通孔（３８）内を油が第１シリンダ室（３６）側から
第２シリンダ室（３７）側に向けてのみ通過できるよう
にしである。即ち、油圧シリンダ（３０）の伸長時のみ
貫通孔（３８）内を油が流れるようにしである。　　（
４０）は貫通孔（３８）の大径部（３８ｂ　”）を径方
向に貫通する縦穴であり、この縦穴（４０）内にピン（
４１）を圧入することにより、大径部（３８ｂ　）内に
挿入した鋼球（３９）が大径部（３８ｂ　）から脱落し
ないようにしている。

上記構成に於いて、第３図に示す如く、本発明に係る油
圧シリンダ（３０）の第１シリンダ室（３６）及び第２
シリンダ室（３７）を、第１油圧流路（４２）　、第２
油圧流路（４３）及び切換弁（４４）を介してポンプ（
４５）及びタンク（４６）に接続するように配管する。

この状態で、ポンプ（４５）を作動させると共に、切換
弁（４４）を右方にスライドさせ、第１シリンダ室（３
６）に油を圧送することにより、油圧シリンダ（３０）
を伸長させると、第１シリンダ室（３６）に圧送された
油の一部は、ピストン（３２）の受圧面（３２ａ）を押
圧せず、貫通孔（３８）を通って第２シリンダ室（３７
）内に流入するため、油圧シリンダ（３０）伸長時の作
動力は所定量だけ低下する。一方、切換弁（４４）を左
方にスライドさせ、第２シリンダ室（３７）に油を圧送
すると、油はピストン（３２）の受圧面（３２ｂ　）を
押圧するため、油圧シリンダ（３０）は短縮する。この
時、貫通孔（３８）内は鋼球（３９）の作用によって閉
塞するため、第２シリンダ室（３７）内に流入した油が
第１シリンダ室（３６）内に流れることはなく、第２シ
リンダ室（３７）内に圧送された油の圧力はそのままピ
ストン（３２）の受圧面（３２ｂ）に作用する。従って
、油圧シリンダ（３０）の伸長時の作動力と短縮時の作
動力とは略等しくなる。即ち、油圧シリンダ（３０）の
ピストン（３２）に、絞り作用を有する貫通孔（３８）
を設けると共に、この貫通孔（３８）内に逆止弁として
作用する鋼球（３９）を挿入しておけば、第４図の油圧
回路図に示すように、第１油圧流路（４２）と第２油圧
流路（４３）との間に逆止弁（４７）及び絞り弁（４８
）を直列に介在させたのと同様の効果があり、第１シリ
ンダ室（３６）に油を圧送する時のみその一部がピスト
ン（３２）に作用せずタンク（４６）内に戻され、伸長
時と短縮時との作動力が等しくなる。

油圧シリンダ（３０）を上記の如く構成しておけば、伸
長時と短縮時の作動力を同等にすることができる。従っ
て、この油圧シリンダ（３０）を前述したバンクホー（
３）の旋回シリンダとして使用すれば、アーム部（９）
の右旋回時と左旋回時とで作動力に差が生じるのを防止
できる。

第５図は、本発明に係る油圧シリンダ（３０）の第２実
施例を示すものであり、この実施例の場合、油圧シリン
ダ（３０）のピストン（３２）に貫通孔を設けるのでは
なく、第１シリンダ室（３６）と切換弁（２２）を結ぶ
第１油圧流路（４２）と、第２シリンダ室（３７）と切
換弁（２２）を結ぶ第２油圧流路（４３）との間に、逆
止弁（４７）及び可変絞り（４９）を直列に外装で装備
した例を示すものであり、可変絞り弁（４９）を用いる
ことにより、油圧シリンダ（３０）伸長時の作動力を可
変できるようにしたものである。

〔発明の効果〕

上記した如く、本発明に係る油圧シリンダは、ピストン
に絞り作用を有する貫通孔を設けると共に、逆止弁とし
て作用する鋼球を組込むことにより、油圧シリンダの伸
長時のみ、シリンダ室内に圧送する油の一部を貫通孔を
介して逃がすようにしたから、この油圧シリンダに接続
する油圧回路にリリーフ弁等の特別な機構を組込むこと
なく、油圧シリンダの伸長時と短縮時の作動力を等しく
できる。従って、この油圧シリンダを、トラクタ等の作
業用車両に連結されるバックホー等の作業機の旋回シリ
ンダとして使用すれば、旋回シリンダに接続する油圧回
路にリリーフ弁を組込んだり、或いは作業機に組込むブ
レーキ装置に右旋回用と左旋回用とで減衰力の異なるも
のを使用する必要がなくなり、作業機に組込む旋回機構
全体を非常にシンプルにできると同時にコストダウンを
計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧シリンダの断面図、第２図は
ピストンの部分断面図、第３図は本発明に係る油圧シリ
ンダを油圧回路に接続した状態を示す図面、第４図は本
発明に係る油圧シリンダの効果を説明するための図面、
第５図は本発明の第２実施例を示す図面、第６図は従来
の旋回シリンダを油圧回路に接続した状態を示す図面、
第７図はバックホーをトラクタに連結した状態を示す側
面図、第８図はバックホーに組込む旋回機構を示す平面
図、第９図は旋回シリンダの従来例の略図である。 （３０）　−油圧シリンダ、（３１）　−・シリンダ本
体、（３２）　−−−ピストン、　　　（３３）・−・
−ピストンロッド、（３６）　−第１シリンダ室、 （３７）　−第２シリンダ室、 （３８）　−ｍ−貫通孔、　　　　（３８ａ　）　−小
径部、（３８ｂ　）・−大径部、　　　（３９）−・−
鋼球。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体圧シリンダのピストンの軸方向に、大径部と
   、大径部に連なる絞り作用を有する小径部とからなる貫
   通孔を穿設し、この貫通孔の大径部をピストンから伸び
   るピストンロッド側に開口させ、かつ、この大径部内に
   、流体圧シリンダの短縮時のみ、上記小径部を閉塞する
   逆止弁として作用する鋼球を挿入したことを特徴とする
   流体圧シリンダ。