JPH062003Y2 - 流体圧シリンダのチェック機能付クッション機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は油圧等を利用する流体圧シリンダのクッション
機構に関し、更に詳しくは、チェック弁機能を有するク
ッション機構の改良に関するものである。

（従来の技術） 従来、第５図に示される油圧シリンダにおいて、そのク
ッション行程最終期で作用するチェック弁機能を有する
クッション機構は、種々のものが知られているが、特に
クッション行程におけるクッションリングの膨出を防止
するために、例えば第６図に示すように、クッションリ
ング１の内周面の軸方向に通孔２を設け、ピストン３に
対向する端面に連通溝４を設けると共に、このクッショ
ンリング１をピストン３に隣接するロッド５周囲に設け
た小径部５ａに摺動可能に嵌挿し、更にクッションリン
グ１の内周面の略中央位置にシール部材８を配設した機
構が提案されている。

この機構は、クッション行程において、クッションリン
グ１の端面１ａがロッドの小径部５ａの端壁５ｃに当接
して通孔２を閉塞することにより、戻り側の油室１０の
作動油が通孔２を通過することを阻止すると共に、シー
ル部材８により、クッションリング１の内周面の略中央
でクッション圧をシールし、クッションリング１の内周
面のピストン側約半分に圧力が分布することにより、ク
ッションリング１の端部にかかる相対的な圧力を減少さ
せ、クッションリング１の膨出を防ぐ。

また、逆方向の戻り行程においては、クッションリング
１がピストン３方向に摺動されて通孔２を開放すること
により、作動油が通孔２を通り、連通溝４から供給側の
油室１０に流入する（実開昭６１−５８７０９号公報参
照）。

（考案が解決しようとする問題点） 上記従来例によると、クッションリング１の軸方向に通
孔２を設けたので、クッション行程において、クッショ
ンリング１の内外周面に生じる圧力による円周面方向の
強度が低下するという問題点があった。

また、クッションリング１は一般に肉厚が薄く、かつ肉
厚に比較して軸長が長いため、軸方向に設ける通孔２の
穴加工が困難であるという問題点があった。

更に、クッション行程及びクッション戻り行程は、クッ
ションリング１が軸方向に移動することにより行なわれ
るので、クッション作用の動的遅れが大きく、また、ク
ッションリング１が小径部５ａの端壁５ｃに当接する際
の衝撃が大きくなるという問題点がある。

本考案は上記実情に鑑みてなされたものであり、クッシ
ョンリング又はロッド周囲の簡単な加工で、しかもクッ
ションリングの強度を低下させることなく、クッション
リングの膨出を防止することができる液体圧シリンダの
チェック機能付クッション機構を提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 上記従来の問題点を解消するため本考案に係る流体圧シ
リンダのチェック機能付クッション機構は、次の構成を
特徴としている。

ロッドに形成した小径部内に、当該小径部の直径より大
きい内径を有し、小径部の軸方向の長さに略等しい長さ
のクッションリングを配設し、当該クッションリングと
ロッドの小径部周囲に環状隙間からなる流路を形成し、
流路の両端をクッションリングの両端外側部へそれぞれ
開口させる。

該クッションリングの内周面又はロッドの小径部周囲の
略中央位置に環状溝を配設し、該環状溝の底壁との間に
隙間を存在させて軸方向の長さが前記環状溝の長さより
短いシール部材を環状溝の底壁の反対側のシール部材面
がロッドの小径部周囲又はクッションリングの内周面に
対して当接して摺動可能となるように嵌挿し、環状溝の
反ピストン側壁面をシール面とすると共に、前記シール
部材又は環状溝のピストン側壁面に溝を設ける。

そして、クッション工程で前記シール部材の反ピストン
側壁面が前記環状溝の反ピストン側壁面に圧接すること
により、上記流路を閉塞するよう構成する。

（作用） 本考案は上記のように構成したので、クッション行程に
おいて、クッションリングの内周面又はロッド周囲の略
中央位置に配設した環状溝の反ピストン側壁面と、該環
状溝に嵌挿されたシール部材の反ピストン側とが圧接す
ることにより流体の流路を閉塞すると共に、クッション
リングの内周面のピストン側略半分に対し圧力がかか
り、クッションリングの外周面の圧力に対向するため、
クッションリングの端面の膨出を防止する。

また、戻り行程においては、クッションリングとロッド
との間の流路を流体が通過するため、戻り行程初期での
ピストンの推進力を増加させる。

（実施例） 本考案の実施例について第１図及び第２図を参照しなが
ら説明する。

本実施例に係る流体圧シリンダのチェック機能付クッシ
ョン機構は、作動油等の流体が充填された油圧シリンダ
９内に形成されるものである。この油圧シリンダ９内に
は一端がロッド５に固着したピストン３が設置され、ピ
ストン３の周囲壁は油圧シリンダ９内の油室１０の内壁
に密接し、ロッド５を通してピストン３の動きが油圧シ
リンダ９の外部に取り出されるように構成され、油室１
０内には作動油が充填されている。

ピストン３に隣接するロッド５の周囲には小径部５ａを
設け、この小径部５ａと軸方向の長さが略等しく、小径
部５ａの外径より大きい内径を有するクッションリング
１を小径部５ａに嵌挿し、前記クッションリング１のロ
ッド軸方向両端部には、クッションリング１の外径側と
内径側とを連通させる連通溝４および連通溝７を設ける
ことにより、前記連通溝４，７及び隙間６の存在により
作動油の流路が形成されている。

小径部５ａの外周面には、凹部を形成する環状溝５ｂを
配設し、この環状溝５ｂに軸方向の長さが環状溝５ｂの
軸方向の長さより短かいシール部材８を配設し、環状溝
５ｂ内をシール部材８が軸方向に移動可能なように嵌挿
する。また、シール部材８の外周面はクッションリング
１の内周面に当接して摺動するよう構成し、シール部材
８のピストン側壁面に溝８ａを設けると共に、シール部
材８の内周面と環状溝５ｂの底壁との間に隙間１１を形
成し、作動油が移動できる構成となっている。

即ち、クッション行程でシール部材８の反ピストン側壁
面が環状溝５ｂの反ピストン側壁面に圧接することによ
り、クッションリング１と小径部５ａとの間に形成され
た流路を閉塞するようになっている。

また、戻り行程では、シール部材８がクッションリング
１の内周面を摺動し、ピストン側壁面が環状溝５ｂのピ
ストン側壁面に圧接するが、シール部材８のピストン側
に設けた溝８ａにより、作動油が連通溝７、隙間６、隙
間１１、溝８ａ、連通溝４を通じて移動するようになっ
ている。

上記実施例においては、シール部材８のピストン側壁面
に溝８ａを設けたが、環状溝５ｂのピストン側壁面に溝
を設けてもよい。更に実施例においては、小径部５ａに
凹部である環状溝５ｂを配設したが、第３図に示すよう
に、クッションリング１側に環状溝１ｂを設け、該環状
溝１ｂにシール部材８を嵌挿してもよい。この場合に
は、シール部材８の内周面が小径部５ａ周囲に当接して
摺動するように構成し、シール部材８の外周面と環状溝
１ｂの底壁との間に隙間１１を形成する。

次に上記実施例の作用について説明する。

油圧シリンダ９の摺動方向端部に設けた孔１２より油室
１０内に充填された作動油が移動すると、ロッド５に固
着したピストン３が油室１０内を摺動する。

クッション行程では、シール部材８の反ピストン側壁面
が環状溝５ｂの反ピストン側壁面に圧接し、油室１０内
の作動油が通過できずクッションリング１の略中央位置
でクッション圧をシールする。ロッド端面５ｃ側のクッ
ションリング１と小径部５ａとの間隙に存在する作動油
は、連通溝７により流入流出が自在なのでクッションリ
ング１に圧力を及ぼさない。従って、クッションリング
１の内周面側の圧力分布は第１図に示すようになり、第
１図に示すクッションリング１の外周面側の圧力分布を
考慮したクッションリング１に生じる相対的な圧力分布
は第４図のようになり、圧力分布の高い中央部分は打ち
消し合い、端部にかかる圧力は小さいのでクッションリ
ング１の膨出を防止する。クッション行程における作動
油は、クッションリング１の外周面とシリンダ本体９ａ
の内周面の間隙を移動する。

戻り行程では、連通溝４、７によりクッションリング１
の内側と外側を連通し、またシール部材８や環状溝５ｂ
に設けた溝を通じて、油室１０に作動油が流れ、戻り行
程でのピストンの推進力を増加させる。

上記実施例によれば、クッションリング１の内周面又は
ロッド５の小径部５ａの周囲の略中央位置に環状溝５ｂ
を配設し、該環状溝５ｂにシール部材８を嵌挿すること
により、逆止弁作用を発生させるためには、シール部材
８が軸方向に環状溝５ｂとシール部材８との隙間分だけ
僅かに移動すればよいので、移動物重量が小さくなりク
ッション作用の動的遅れを小さくすることができる。

また、クッション行程の行程長がシール部材８の位置に
依存しないので設計の自由度向上を図るとともに、シー
ル部材８は軸方向の隙間分だけ移動するので摩擦が少な
くシール部材８の耐久性の向上を図ることができる。

更に、クッションリング１の長さをロッド５の小径部５
ａの軸方向の長さに略等しくしたので、クッション行程
及びクッション戻り行程でクッションリング１が軸方向
に移動することがなく、従来例に比較してシール時に生
じる衝撃を小さくすることができる。

（考案の効果） 本考案は、ピストンに隣接するロッド周囲に、クッショ
ンリングを配設し、クッション行程において、クッショ
ンリング又は小径部に配設した環状溝内をシール部材が
移動することにより、クッションリングの略中央位置で
作動油の通過を阻止するよう構成したので、クッション
リングの周面方向の強度を損なうことなく、クッション
リング自体にかかる相対的な圧力を減少させることがで
き、クッションリングの膨出を確実に防止することがで
きる。

また、環状溝やシール部材を配設するというクッション
リング又はロッドの小径部の簡単な加工でクッションリ
ングの膨出を防止する効果を得ることができる。

また、本考案のクッション機構において逆止弁作用を発
生させるためには、シール部材が軸方向に僅かに移動す
ればよいので、移動物重量が小さくなり、、クッション
作用の動的遅れを小さくすることができる。

また、クッション行程の行程長さシール部材の位置に依
存しないので設計の自由度向上を図るとともに、シール
部材は軸方向の隙間分だけ移動するので摩擦が少なくシ
ール部材の耐久性の向上を図ることができる。

更に、クッションリングの長さをロッドの小径部の軸方
向の長さに略等しくしたので、クッション行程及びクッ
ション戻り行程でクッションリングが軸方向に移動する
ことがなく、従来例に比較してシール時に生じる衝撃を
小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る流体圧シリンダのチェック機能付
クッション機構の実施例におけるクッション行程終期を
示す一部切欠側面図、第２図は同じく戻り行程初期を示
す一部切欠側面図、第３図は本考案の他の実施例におけ
る戻り行程初期を示す一部切欠側面図、第４図はクッシ
ョンリングに生じる相対的な圧力分布を示す説明図、第
５図は油圧シリンダ全体を示す一部切欠側面図、第６図
は従来の油圧シリンダの要部を示す一部切欠側面図であ
る。 １……クッションリング ３……ピストン ４……連通溝 ５……ロッド ５ａ…小径部 ５ｂ…環状溝 ６……隙間 ７……連通溝 ８……シール部材 ８ａ…溝 ９……油圧シリンダ １０……油室 １１……隙間

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロッドに形成した小径部内に、当該小径部
   の直径より大きい内径を有し、小径部の軸方向の長さに
   略等しい長さのクッションリングを配設し、当該クッシ
   ョンリングとロッドの小径部周囲に環状隙間からなる流
   路を形成し、流路の両端をクッションリングの両端外側
   部へそれぞれ開口させるとともに、該クッションリング
   の内周面又はロッドの小径部周囲の略中央位置に環状溝
   を配設し、該環状溝の底壁との間に隙間を存在させて軸
   方向の長さが前記環状溝の長さより短いシール部材を環
   状溝の底壁の反対側のシール部材面がロッドの小径部周
   囲又はクッションリングの内周面に対して当接して摺動
   可能となるように嵌挿し、環状溝の反ピストン側壁面を
   シール面とするとともに、前記シール部材又は環状溝の
   ピストン側壁面に溝を設け、クッション工程で前記シー
   ル部材の反ピストン側壁面が前記環状溝の反ピストン側
   壁面に圧接することにより、上記流路を閉塞するよう構
   成することを特徴とする流体圧シリンダのチェック機能
   付クッション機構。