JPH0835505A - Cushion device of fluid pressure cylinder - Google Patents

Cushion device of fluid pressure cylinder

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JPH0835505A
JPH0835505A JP19289394A JP19289394A JPH0835505A JP H0835505 A JPH0835505 A JP H0835505A JP 19289394 A JP19289394 A JP 19289394A JP 19289394 A JP19289394 A JP 19289394A JP H0835505 A JPH0835505 A JP H0835505A
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JP
Japan
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cushion
pressure
stroke
cushion ring
ring
Prior art date
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Application number
JP19289394A
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Japanese (ja)
Inventor
Maki Dojo
真樹 堂上
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KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent the increase of excessive cushion pressure at the final stage of cushion stroke by producing an oil path in the peripheral surface of the cushion by a pressure releasing flow path at the final stage of the cushion stroke to release the cushion pressure inside an oil chamber therethrough. CONSTITUTION:The diameter of a cushion ring 21 is decreased by force according to the pressure distribution of cushion pressure acting on the inner and outer circumferential surfaces of the cushion ring 21 at the first half of cushion stroke and the opening area of the aperture of an annular gap 6 is increased to reduce the generation of a shock. At the second half of the cushion stroke, the force according to the pressure distribution of the cushion pressure is reversed to start increasing the diameter of the cushion ring 21, and the opening area of the aperture of the annular gap 6 is decreased, so that most of hydraulic operating fluid returned from an oil chamber (A) is shut off by the annular gap between the cushion ring 21 and a seal member 15. When the cushion stroke reaches the final stage, the tip end side of a pressure opening flow path 24 provided in the cushion ring 21 is projected into the annular groove 19 of a cylinder head 5 to open to a supply and exhaust port 9 side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、油圧等による流体圧
シリンダのクッション装置に関し、さらに詳しくは、フ
ローティング型のこの種のクッション装置におけるクッ
ション特性の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cushion device for a hydraulic cylinder using hydraulic pressure or the like, and more particularly to improvement of cushion characteristics in a floating type cushion device of this type.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、流体圧シリンダに用いられている
フローティング型のクッション装置としては、例えば、
実開昭63−24409号公報にみられるようなものが
知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a floating type cushion device used in a fluid pressure cylinder, for example,
The one as seen in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-24409 is known.

【0003】すなわち、このものは、図5に示すよう
に、外部からシリンダ1内に対してピストンナット2で
固定したピストン3を有するピストンロッド4を摺動自
在に挿入し、このピストン3をシリンダ1の内壁に摺接
させることで当該シリンダ1の内部を二つの油室A,B
に区画している。
That is, as shown in FIG. 5, in this device, a piston rod 4 having a piston 3 fixed by a piston nut 2 is slidably inserted into the cylinder 1 from the outside, and the piston 3 is inserted into the cylinder. By making sliding contact with the inner wall of the cylinder 1, the inside of the cylinder 1 is divided into two oil chambers A and B.
It is divided into

【0004】これら油室A,Bは、ピストンロッド4と
シリンダヘッド5との間の環状隙間6およびシリンダボ
トム7に形成した通油孔8からそれぞれ給排ポート9,
10を通して外部に通じている。
These oil chambers A and B are connected to an annular clearance 6 between the piston rod 4 and the cylinder head 5 and an oil passage 8 formed in the cylinder bottom 7 to supply / exhaust ports 9 and 9, respectively.
It communicates with the outside through 10.

【0005】ピストンナット2とピストン3を挟んでピ
ストンロッド4の外周面には、環状隙間からなる流路1
1,12を存して厚肉円筒からなるクッションリング1
3,14がそれぞれ配設してある。
On the outer peripheral surface of the piston rod 4 with the piston nut 2 and the piston 3 sandwiched therebetween, a flow path 1 formed of an annular gap is formed.
Cushion ring 1 consisting of thick-walled cylinders 1 and 12
3, 14 are provided respectively.

【0006】これら流路11,12の両端は、クッショ
ンリング13,14の両端部分に設けた放射溝13a,
13bと同じく放射溝14a,14bを通してそれぞれ
外側部に開口している。
Both ends of these flow paths 11 and 12 are provided with radiating grooves 13a provided at both ends of the cushion rings 13 and 14,
Like 13b, it is opened to the outside through the radial grooves 14a and 14b.

【0007】そして、当該流路11,12の略中央部分
には、クッション行程からの戻り行程時においてのみチ
ェックバルブ機能を発揮するシール部材15,16が配
設してある。
Sealing members 15 and 16 exhibiting a check valve function only at the return stroke from the cushion stroke are arranged at the substantially central portions of the flow passages 11 and 12.

【0008】かくして、上記したクッション装置は、伸
縮動作する油圧シリンダが伸長端側の作動端近くに達し
てクッションリング13がシリンダヘッド5内に、或い
は圧縮端側近くに達してクッションリング14が通油孔
8に嵌入し始めると、これらクッションリング13,1
4で環状隙間6或いは通油孔8が絞られる。
Thus, in the above-mentioned cushion device, the hydraulic cylinder that expands and contracts reaches near the working end on the extension end side so that the cushion ring 13 reaches the inside of the cylinder head 5 or near the compression end side and the cushion ring 14 passes. When starting to fit into the oil hole 8, these cushion rings 13, 1
At 4, the annular gap 6 or the oil passage hole 8 is narrowed.

【0009】これにより、油室A或いは油室Bから環状
隙間6または通油孔8を通して給排ポート9,10に排
出されていた作動油の流動抵抗が増大し、これら油室A
或いは油室B内の作動油圧力(クッション圧)が上昇し
てピストン3にブレーキ作用が働き、油圧シリンダはク
ッション行程に入る。
As a result, the flow resistance of the hydraulic oil discharged from the oil chamber A or the oil chamber B to the supply / discharge ports 9, 10 through the annular gap 6 or the oil passage 8 increases, and these oil chambers A
Alternatively, the hydraulic oil pressure (cushion pressure) in the oil chamber B rises to exert a braking action on the piston 3, and the hydraulic cylinder enters the cushion stroke.

【0010】一方、逆方向の戻り行程にあっては、クッ
ションリング13,14が環状隙間6或いは通油孔8か
ら抜け出る間、シール部材15,16がチェックバルブ
機能を発揮して流路11,12から供給作動油を油室
A,Bに流し、ピストン3の速やかな動作を確保する。
On the other hand, during the return stroke in the opposite direction, while the cushion rings 13 and 14 come out of the annular gap 6 or the oil passage hole 8, the seal members 15 and 16 exert the check valve function and the flow passages 11 and 14. The working oil supplied from 12 is made to flow into the oil chambers A and B to ensure the prompt operation of the piston 3.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のクッション装置にあっては、クッションリング13,
14がシリンダヘッド5或いは通油孔8に嵌入し始める
クッション行程の初期において、クッションリング1
3,14によりこれら環状隙間6または通油孔8の開口
面積が急激に狭められ、油圧シリンダの伸縮速度によっ
ては、油室A或いは油室Bに発生するクッション圧が急
上昇してショックを発生することになる。
However, in the above-mentioned conventional cushion device, the cushion ring 13,
At the beginning of the cushion stroke in which 14 starts to be fitted into the cylinder head 5 or the oil passage hole 8, the cushion ring 1
The opening area of the annular gap 6 or the oil passage hole 8 is sharply narrowed by 3, 14 and the cushion pressure generated in the oil chamber A or the oil chamber B is rapidly increased depending on the expansion / contraction speed of the hydraulic cylinder to cause a shock. It will be.

【0012】そこで、このショックの発生を極力低減す
るためと、その後、ピストン3を滑らかに減速させて停
止にもっていくために、実際の実施に際しては、クッシ
ョンリング13,14の外周面に先端側に向かって深
く、かつ、末広状に拡がる軸方向の割溝(或いはテーパ
面や切欠き)17,18を形成している。
Therefore, in order to reduce the occurrence of this shock as much as possible and thereafter to smoothly decelerate the piston 3 and bring it to a stop, the outer peripheral surfaces of the cushion rings 13 and 14 are provided on the distal end side in actual implementation. Axial split grooves (or tapered surfaces or notches) 17 and 18 are formed deeper toward and toward the divergent side.

【0013】これにより、クッション行程の初期におけ
る環状隙間6と通油孔8の絞り開口面積をこれら割溝1
7,18で大きく保ってショックの低減を図ると共に、
その後は当該絞り開口面積を割溝17,18により漸減
させてピストン3を滑らかに停止にもっていくようにし
ているのが普通である。
As a result, the aperture opening areas of the annular gap 6 and the oil passage 8 in the initial stage of the cushion stroke are divided into these split grooves 1.
Keeping 7 and 18 big to reduce shock and
After that, it is usual that the throttle opening area is gradually reduced by the split grooves 17 and 18 so that the piston 3 can be smoothly stopped.

【0014】しかし、このようにしたとしても、クッシ
ョン行程においてクッションリング13,14の内外周
面に作用するクッション圧の関係が、例えば、クッショ
ンリング13の部分のみを取り出して示した図6および
図7のようになることから、以下に述べるような不都合
をもたらす。
However, even if this is done, the relationship between the cushion pressures acting on the inner and outer peripheral surfaces of the cushion rings 13 and 14 in the cushion stroke is shown, for example, in FIG. 6 and FIG. 7 causes the following inconvenience.

【0015】すなわち、クッションリング13の先端が
シリンダヘッド5に嵌入して油圧シリンダがクッション
行程に入り始めたときに、油室A内に生じたクッション
圧でシール部材15がシリンダヘッド5の側に移動し、
流路11を遮断してクッション圧がシール部材15より
も先端側のクッションリング13の内周面には作用しな
いことになる。
That is, when the tip of the cushion ring 13 is fitted into the cylinder head 5 and the hydraulic cylinder starts the cushion stroke, the seal member 15 is moved toward the cylinder head 5 by the cushion pressure generated in the oil chamber A. Move
By blocking the flow passage 11, the cushion pressure does not act on the inner peripheral surface of the cushion ring 13 on the tip side of the seal member 15.

【0016】そのために、図6に示すクッション行程の
初期にあっては、クッションリング13の内外周面に作
用するクッション圧の圧力分布差によってクッションリ
ング13は縮径側に力を受ける。
Therefore, in the initial stage of the cushion stroke shown in FIG. 6, the cushion ring 13 receives a force on the diameter reducing side due to the pressure distribution difference of the cushion pressure acting on the inner and outer peripheral surfaces of the cushion ring 13.

【0017】しかし、クッション行程が進行するのに伴
い、当該クッションリング13の外周面に作用する圧力
分布の圧力勾配部分が増大し、クッションリング13の
外周面側に作用するクッション圧の圧力分布による力は
次第に低下していく。
However, as the cushion stroke progresses, the pressure gradient portion of the pressure distribution acting on the outer peripheral surface of the cushion ring 13 increases, and due to the pressure distribution of the cushion pressure acting on the outer peripheral surface side of the cushion ring 13. Power gradually decreases.

【0018】そして、この力は、クッション行程の途中
において、内周面側の圧力分布による力とバランスし、
それ以後は、逆に内周面側の圧力分布による力の方が大
きくなってクッションリング13は拡径側に力を受ける
ことになる。
Then, this force balances with the force due to the pressure distribution on the inner peripheral surface side during the cushion stroke,
After that, on the contrary, the force due to the pressure distribution on the inner peripheral surface side becomes larger, and the cushion ring 13 receives the force on the radially expanded side.

【0019】これにより、クッション行程の終期にあっ
ては、クッションリング13による環状隙間6の絞り開
口面積が小さくなってクッション圧が上昇すると共に、
図7に示すように、クッションリング13の内外周面に
作用するクッション圧の圧力分布差も最大となることか
ら、クッションリング13が拡径方向に最大に膨張す
る。
As a result, at the end of the cushion stroke, the aperture area of the annular gap 6 formed by the cushion ring 13 is reduced, and the cushion pressure is increased.
As shown in FIG. 7, since the pressure distribution difference of the cushion pressure acting on the inner and outer peripheral surfaces of the cushion ring 13 is also the maximum, the cushion ring 13 is expanded to the maximum in the radial direction.

【0020】その結果、環状隙間6の絞り開口面積が設
定値以上に減少して油室A内に発生するクッション圧が
異常に上昇し、所期のクッション特性が得られなくなる
ばかりか、シリンダ1自体が膨張して作動油洩れを起こ
すという恐れをも生じる。
As a result, the area of the throttle opening of the annular gap 6 is reduced beyond the set value, the cushion pressure generated in the oil chamber A rises abnormally, and the desired cushion characteristic cannot be obtained. There is also a risk that the oil itself may expand and cause hydraulic oil leakage.

【0021】そこで、上記した不具合を解消するために
は、より大きい強度の材料を用いてクッションリング1
3を作ってやればよいが、それでは、材料費が嵩んでコ
スト高になるという不都合をもつ。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the cushion ring 1 is made of a material having a higher strength.
3 may be made, but this has the disadvantage that the material cost increases and the cost increases.

【0022】勿論、クッションリング13を厚肉に構成
して耐圧強度を持たせる手段もあるが、内径側に肉厚を
もたせると必然的にピストンロッド4におけるピストン
3の装着部の径が小径となって、ピストン3との当接面
における面圧が大きくなり過ぎる。
Of course, there is also a means for making the cushion ring 13 thick so as to have pressure resistance, but if the inner diameter side is made thicker, the diameter of the mounting portion of the piston 3 on the piston rod 4 is inevitably small. Then, the surface pressure on the contact surface with the piston 3 becomes too large.

【0023】そのために、ピストンロッド4におけるピ
ストン3の装着部の径をも小径とせざるを得なくなり、
ピストンロッド4に対するピストン3の装着部に強度不
足をもたらすことになる。
Therefore, the diameter of the mounting portion of the piston 3 on the piston rod 4 must be reduced, and
This results in insufficient strength of the mounting portion of the piston 3 on the piston rod 4.

【0024】そうかと言って、逆に外径側に肉厚を持た
せたのでは、クッションリング13がシリンダヘッド5
内に嵌入したときの絞り開口面積を所定値に保つため
に、当該肉厚の増加によってクッションリング13の外
径が大きくなった分だけシリンダヘッド5とクッション
リング13間の隙間を小さくしてやらざるを得ない。
On the other hand, on the contrary, if the outer diameter side is made thicker, the cushion ring 13 becomes the cylinder head 5.
In order to keep the aperture area of the diaphragm when it is fitted inside, the clearance between the cylinder head 5 and the cushion ring 13 must be reduced by the amount that the outer diameter of the cushion ring 13 increases due to the increase in the wall thickness. I don't get it.

【0025】その結果、クッション行程時でのシリンダ
ヘッド5とクッションリング13のカジリ等を考慮して
これらを高精度に加工しなければならないので、製作に
手数が掛かるばかりか著しくコスト高にになるという不
都合をもたらす。
As a result, the cylinder head 5 and the cushion ring 13 must be machined with high precision in consideration of the galling and the like of the cushion ring 13 during the cushion stroke, which not only complicates the manufacturing but also significantly increases the cost. It causes the inconvenience.

【0026】したがって、この発明の目的は、フローテ
ィング型のクッション装置をもつ流体圧シリンダのクッ
ション行程の終期における過度なクッション圧の高圧化
を阻止することのできる流体圧シリンダのクッション装
置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a cushion device for a fluid pressure cylinder capable of preventing an excessive increase in cushion pressure at the end of the cushion stroke of a fluid pressure cylinder having a floating cushion device. Is.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】この発明において、上記
した目的は、ピストンロッドに形成した小径部内に当該
小径部の直径よりも大きい内径を有し、かつ、軸方向長
さの略等しいクッションリングを配設してこれらクッシ
ョンリングと小径部との間に環状隙間からなる流路を形
成し、この流路の両端をクッションリングの両端外側部
に開口させると共に、当該流路の略中央に位置してクッ
ション行程からの戻り行程時においてのみチェックバル
ブ機能を発揮するシール部材を配設したフローティング
型のクッション装置を備えた流体圧シリンダにおいて、
上記クッションリングの外周面に基端側に向かって断面
積を漸増する軸方向の圧力開放流路を形成し、かつ、ク
ッションリングの軸方向長さをクッション行程時におい
て当該クッションリングが嵌合するシリンダヘッド側の
環状隙間の長さよりも長く構成することによって達成さ
れる。
SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, the above object is to provide a cushion ring which has an inner diameter larger than the diameter of the small diameter portion formed in the piston rod and has substantially the same axial length. Is formed to form a flow path composed of an annular gap between the cushion ring and the small diameter portion, and both ends of this flow path are opened to both outer side portions of the cushion ring, and are located at substantially the center of the flow path. Then, in a fluid pressure cylinder equipped with a floating type cushion device in which a seal member that exhibits a check valve function is arranged only during the return stroke from the cushion stroke,
An axial pressure release channel is formed on the outer peripheral surface of the cushion ring to gradually increase the cross-sectional area toward the base end side, and the axial length of the cushion ring is fitted with the cushion ring during the cushion stroke. This is achieved by making the length longer than the length of the annular gap on the cylinder head side.

【0028】[0028]

【作用】すなわち、上記のように構成することによっ
て、クッション行程の前半にあっては、クッションリン
グの内外周面に作用するクッション圧の圧力分布による
力でクッションリングが縮径し、絞り開口面積が大きく
なってクッション行程の初期でのショックの発生を小さ
くする。
In other words, with the above-described structure, in the first half of the cushion stroke, the cushion ring is reduced in diameter by the force due to the pressure distribution of the cushion pressure acting on the inner and outer peripheral surfaces of the cushion ring, and the aperture opening area is reduced. Increases to reduce the occurrence of shock at the beginning of the cushion stroke.

【0029】クッション行程が後半に入ると、上記クッ
ション圧の圧力分布による力が逆転してクッションリン
グが拡径し始め、環状隙間の絞り開口面積が小さくなる
ために油室からの戻り作動油は、当該クッションリング
の拡径に伴ってできたシール部材との間の環状隙間によ
ってその大方が絞られるようになる。
In the latter half of the cushion stroke, the force due to the pressure distribution of the cushion pressure reverses, the diameter of the cushion ring begins to expand, and the throttle opening area of the annular gap becomes smaller, so that the return hydraulic oil from the oil chamber is The annular gap between the cushion ring and the seal member, which is formed as the diameter of the cushion ring expands, is mostly reduced.

【0030】さらにクッション行程が進んで終期に達す
ると、クッションリングに設けた圧力開放溝の先端側が
シリンダヘッドの環状隙間を突き抜けて給排ポート側に
開口する。
When the cushion stroke further progresses and reaches the end, the tip end side of the pressure release groove provided in the cushion ring penetrates the annular gap of the cylinder head and opens toward the supply / discharge port side.

【0031】この時点において、クッションリングの外
周面には圧力開放溝による油通路ができ、この油通路は
圧力開放溝の形状によりクッション行程が進むに連れて
油通路面積を増加させていくことから、クッション行程
の終期でのクッション圧の高圧化を阻止して油圧シリン
ダの急激な減速に伴うショックの発生を防止することに
なる。
At this point, an oil passage is formed on the outer peripheral surface of the cushion ring by the pressure release groove, and the oil passage increases the area of the oil passage as the cushion stroke progresses due to the shape of the pressure release groove. Thus, the cushion pressure is prevented from being increased at the end of the cushion stroke to prevent a shock from occurring due to the rapid deceleration of the hydraulic cylinder.

【0032】[0032]

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明するが、その説明に際しては、先に述べた図5の
従来例とクッションリングの構成のみが異なり、しか
も、クッションリングは伸側と圧側とで同様の構成をと
り得ることから、ここでは先の図6および図7と同様に
伸側におけるクッション装置の部分についてのみ図示し
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description, the structure of the cushion ring is different from that of the conventional example shown in FIG. 5, and the cushion ring is extended. Since the same configuration can be adopted for the side and the pressure side, only the portion of the cushion device on the extension side will be illustrated and described here as in FIGS. 6 and 7 above.

【0033】図1において、シリンダ1内に摺動自在に
挿入したピストン3からは、当該ピストン3を担うピス
トンロッド4がシリンダ1の端部に嵌着したシリンダヘ
ッド5を貫通して外方に延びており、このピストン3に
よってシリンダ1内に油室Aを区画している。
In FIG. 1, from a piston 3 slidably inserted into a cylinder 1, a piston rod 4 carrying the piston 3 penetrates a cylinder head 5 fitted to an end of the cylinder 1 to the outside. The piston 3 extends to define an oil chamber A in the cylinder 1.

【0034】上記油室Aは、ピストンロッド4とシリン
ダヘッド5との間につくられた環状隙間6からシリンダ
ヘッド5の内周面の環状溝19および給排ポート9を通
して外部に通じている。
The oil chamber A communicates with the outside through an annular gap 6 formed between the piston rod 4 and the cylinder head 5 through an annular groove 19 and a supply / discharge port 9 on the inner peripheral surface of the cylinder head 5.

【0035】ピストン3に隣接して、ピストンロッド4
の外周面には小径部20が形成してあり、この小径部2
0内に対して厚肉円筒状のクッションリング21を嵌挿
してある。
Adjacent to the piston 3, the piston rod 4
A small diameter portion 20 is formed on the outer peripheral surface of the
A thick-walled cylindrical cushion ring 21 is fitted into the inside of the cylinder 0.

【0036】クッションリング21の内径は小径部20
の直径よりも大きく、かつ、軸方向長さは小径部20の
全長に略等しく、これによって、小径部20とクッショ
ンリング21との間に環状隙間からなる流路11を形成
している。
The inner diameter of the cushion ring 21 is the small diameter portion 20.
And has an axial length substantially equal to the entire length of the small-diameter portion 20, whereby the flow passage 11 formed of an annular gap is formed between the small-diameter portion 20 and the cushion ring 21.

【0037】流路11の両端は、クッションリング21
の先端側部分に設けた放射溝21aと基端側部分に穿っ
た放射溝21bを通してそれぞれ外側部に開口してい
る。
Cushion rings 21 are provided at both ends of the flow path 11.
Through the radial groove 21a provided in the front end side portion and the radial groove 21b bored in the base end side portion, and open to the outside.

【0038】ピスロンロッド4の小径部20の外周面に
は、流路11の略中央部分に位置して凹部を形作る環状
溝22を形成し、この環状溝22内に軸方向の長さが当
該環状溝22の軸方向の長さよりも短いシール部材15
を軸方向に移動可能に配置してある。
An annular groove 22 is formed on the outer peripheral surface of the small-diameter portion 20 of the pithron rod 4 so as to form a concave portion at a substantially central portion of the flow path 11. The annular groove 22 has an axial length of the annular shape. A seal member 15 shorter than the axial length of the groove 22.
Are arranged so as to be movable in the axial direction.

【0039】シール部材15は、内周面からピストン3
側の側面に亙って延びる溝23を有し、かつ、内外周面
が環状溝22の底面とクッションリング21の内周面と
に摺接し、当該シール部材15でクッションリング21
の半径方向への動きを規制することで上記流路11を確
保している。
The seal member 15 has a piston 3 from the inner peripheral surface.
Has a groove 23 extending over the side surface, and the inner and outer peripheral surfaces are in sliding contact with the bottom surface of the annular groove 22 and the inner peripheral surface of the cushion ring 21.
The flow path 11 is secured by restricting the radial movement of the.

【0040】なお、特に図示はしないが、上記環状溝2
2をピストンロッド4の小径部20側に設ける代わりに
クッションリング21の内周面側に設け、かつ、シール
部材15の外周面からピストン3側の側面に亙って溝2
3を形成するようにしてもよい。
Although not particularly shown, the annular groove 2
2 is provided on the inner peripheral surface side of the cushion ring 21 instead of being provided on the small diameter portion 20 side of the piston rod 4, and the groove 2 is formed from the outer peripheral surface of the seal member 15 to the side surface on the piston 3 side.
3 may be formed.

【0041】そして、この実施例におけるクッション装
置にあっては、上記クッションリング21の外周面に対
し基端側へと向かって断面積を漸増する軸方向の圧力開
放流路24を形成し、かつ、クッションリング21の軸
方向長さをクッション行程時において当該クッションリ
ング21が嵌合するシリンダヘッド5側の環状隙間6の
長さよりも長く構成したのである。
In the cushion device according to this embodiment, an axial pressure release passage 24 is formed on the outer peripheral surface of the cushion ring 21 to gradually increase the cross-sectional area toward the base end side, and The axial length of the cushion ring 21 is made longer than the length of the annular gap 6 on the cylinder head 5 side into which the cushion ring 21 is fitted during the cushion stroke.

【0042】次に、上記した実施例の作用について説明
する。
Next, the operation of the above embodiment will be described.

【0043】ピストン3がシリンダヘッド5側に向って
押されると、当該ピストン3で油室A内の作動油を環状
隙間6から環状溝19および給排ポート9を通して外部
に押し出しつつ油圧シリンダは伸長動作する。
When the piston 3 is pushed toward the cylinder head 5, the hydraulic cylinder extends while pushing the working oil in the oil chamber A from the annular gap 6 to the outside through the annular groove 19 and the supply / discharge port 9 by the piston 3. Operate.

【0044】油圧シリンダが伸長動作して作動端近くに
達し、図2に示すようにクッションリング21の先端部
分がシリンダヘッド5内に嵌入し始めるようになると、
このクッションリング21で環状隙間6が絞られる。
When the hydraulic cylinder extends and reaches near the working end and the tip portion of the cushion ring 21 starts to be fitted into the cylinder head 5 as shown in FIG.
The annular gap 6 is narrowed by the cushion ring 21.

【0045】そのために、油室Aから環状隙間6を通し
て給排ポート9に排出されていた作動油の流動抵抗が増
大し、油室A内の作動油圧力(クッション圧)が上昇し
てピストン3にブレーキ作用が働き、油圧シリンダはク
ッション行程に入る。
Therefore, the flow resistance of the working oil discharged from the oil chamber A through the annular gap 6 to the supply / discharge port 9 increases, and the working oil pressure (cushion pressure) in the oil chamber A rises to increase the piston 3 The brake action is applied to the hydraulic cylinder and the hydraulic cylinder enters the cushion stroke.

【0046】このように、油圧シリンダがクッション行
程に入り始めると、それまで放射溝21aを通して油室
Aに通じていたシール部材15よりも先端側の流路11
の部分が環状隙間6側に通じるようになる。
As described above, when the hydraulic cylinder starts the cushion stroke, the flow passage 11 on the tip side of the seal member 15 which has been communicated with the oil chamber A through the radial groove 21a until then.
The portion of is communicated with the annular gap 6 side.

【0047】これにより、シール部材15よりも先端側
の流路11の部分には、油室A内に生じたクッション圧
が作用しなくなる。
As a result, the cushion pressure generated in the oil chamber A does not act on the portion of the flow passage 11 on the tip side of the seal member 15.

【0048】そのために、当該流路11の部分の作動油
圧力が低下し、この作動油圧力の低下によってシール部
材15が小径部22のシリンダヘッド5側の側面に押し
付けられ、流路11を遮断する。
Therefore, the hydraulic oil pressure in the portion of the flow passage 11 is reduced, and the reduction of the hydraulic oil pressure causes the seal member 15 to be pressed against the side surface of the small diameter portion 22 on the cylinder head 5 side to shut off the flow passage 11. To do.

【0049】また、同時に、当該クッション圧がシール
部材15よりも先端側の部分のクッションリング21の
内周面に作用しなくなるので、クッションリング21
は、その内外周面に作用するクッション圧の圧力分布の
力関係で縮径し、環状隙間6の絞り開口面積が大きくな
ってクッション行程の初期でのショックの発生を小さく
する。
At the same time, since the cushion pressure does not act on the inner peripheral surface of the cushion ring 21 in the portion closer to the tip than the seal member 15, the cushion ring 21
Is reduced due to the force distribution of the pressure distribution of the cushion pressure acting on the inner and outer peripheral surfaces thereof, and the area of the throttle opening of the annular gap 6 is increased to reduce the occurrence of shock in the initial stage of the cushion stroke.

【0050】続いて、この状態からクッション行程が進
行してクッションリング21がシリンダヘッド5へと嵌
入していくと、それに伴い、当該クッションリング21
の外周面に作用するクッション圧の圧力勾配部分の長さ
が増大していく(図3参照)ことから、クッションリン
グ21の縮径の度合いは次第に減少していく。
Subsequently, when the cushion stroke progresses from this state and the cushion ring 21 is fitted into the cylinder head 5, the cushion ring 21 is accompanied by it.
Since the length of the pressure gradient portion of the cushion pressure acting on the outer peripheral surface of the cushion ring 21 increases (see FIG. 3), the degree of diameter reduction of the cushion ring 21 gradually decreases.

【0051】そして、例えば、図3にみられるようにク
ッション行程が半ばに達すると、上記内外周面に作用す
るクッション圧の圧力分布による力がバランスしてクッ
ションリング21はクッション行程以前の通常の状態に
戻る。
Then, for example, as shown in FIG. 3, when the cushion stroke reaches the middle, the force due to the pressure distribution of the cushion pressure acting on the inner and outer peripheral surfaces is balanced, and the cushion ring 21 moves in the normal state before the cushion stroke. Return to the state.

【0052】次いで、クッション行程がさらに進行して
後半に入ると、上記クッション圧の圧力分布による力が
逆転してクッションリング21が拡径し始める。
Next, when the cushion stroke further progresses and enters the latter half, the force due to the pressure distribution of the cushion pressure is reversed and the cushion ring 21 begins to expand.

【0053】その結果、環状隙間6の絞り開口面積が小
さくなって油室Aからの戻り作動油は、当該クッション
リング21の拡径に伴ってできたシール部材15との間
の環状隙間によってその大方が絞られるようになり、油
室A内のクッション圧が上昇してピストン3の減速効果
を高める。
As a result, the throttle opening area of the annular gap 6 becomes smaller, and the return working oil from the oil chamber A is caused by the annular gap between the seal ring 15 and the seal member 15 formed as the cushion ring 21 is expanded. Most of them are throttled, the cushion pressure in the oil chamber A rises, and the deceleration effect of the piston 3 is enhanced.

【0054】さらにクッション行程が進んで終期に達す
ると、図4にみられるように、クッションリング21に
設けた圧力開放流路24の先端側がシリンダヘッド5の
環状溝19内に突出して給排ポート9側に開口する。
When the cushion stroke further progresses and reaches the end, as shown in FIG. 4, the tip end side of the pressure release flow path 24 provided in the cushion ring 21 projects into the annular groove 19 of the cylinder head 5 and the supply / discharge port. Open to the 9 side.

【0055】この時点において、クッションリング21
の外周面には圧力開放流路24による油通路ができ、こ
の油通路を通して油室A内のクッション圧を給排ポート
9側に逃がす。
At this point, the cushion ring 21
An oil passage is formed on the outer peripheral surface of the pressure release passage 24, and the cushion pressure in the oil chamber A is released to the supply / discharge port 9 side through this oil passage.

【0056】しかも、この油通路は、当該圧力開放流路
24の形状によりクッション行程が進むに連れて油通路
面積を増加させていく。
Moreover, the oil passage increases the area of the oil passage as the cushion stroke progresses due to the shape of the pressure release passage 24.

【0057】その結果、クッション行程の終期でのクッ
ション圧の高圧化が阻止され、油圧シリンダの急激な減
速に伴うショックの発生を防止する。
As a result, the increase of the cushion pressure at the end of the cushion stroke is prevented, and the shock caused by the rapid deceleration of the hydraulic cylinder is prevented.

【0058】以上のように、クッション行程時におい
て、クッションリング21によりつくられる環状隙間6
の絞り開口面積の大きさは、クッション行程の初期で最
大となり、以後クッション行程の進行に伴って滑らかに
減少していく。
As described above, the annular clearance 6 formed by the cushion ring 21 during the cushion stroke.
The size of the diaphragm opening area is maximum at the beginning of the cushion stroke, and then smoothly decreases as the cushion stroke progresses.

【0059】そして、この場合、クッションリング21
の縮径および拡径の度合いは、そのときのクッション行
程における負荷の大小によって決まるクッション圧に対
応して変化することになるので、クッションリング21
でつくられる絞り開口面積の大きさは、油圧シリンダの
伸縮速度やストローク位置に関係なく負荷の大小に対応
してのみ変化する。
In this case, the cushion ring 21
Since the degree of contraction and expansion of the cushion ring 21 changes depending on the cushion pressure determined by the magnitude of the load in the cushion stroke at that time.
The size of the opening area of the throttle that is created by changes only in response to the magnitude of the load, regardless of the expansion / contraction speed of the hydraulic cylinder and the stroke position.

【0060】かくして、クッションリング21の先端側
部分の縮径によってクッション行程の初期に発生するシ
ョックを低減しつつ、油圧シリンダの伸縮速度に対応す
る衝撃吸収能力の確保と、併せて、クッション行程の終
期でのクッション圧の過度な上昇を阻止することにな
る。
Thus, while reducing the shock generated at the initial stage of the cushion stroke due to the diameter reduction of the tip side portion of the cushion ring 21, the shock absorbing ability corresponding to the expansion and contraction speed of the hydraulic cylinder is secured, and at the same time, the cushion stroke It will prevent an excessive rise in cushion pressure at the end of the period.

【0061】一方、上記の状態から油圧シリンダが圧縮
動作する戻り行程では、給排ポート9から送り込まれる
圧力作動油でシール部材15が環状溝22のピストン3
側の側面に押し付けられ、溝23を通して流路11を開
通状態に保つ。
On the other hand, in the return stroke in which the hydraulic cylinder performs the compression operation from the above state, the seal member 15 is moved to the piston 3 of the annular groove 22 by the pressure hydraulic oil fed from the supply / discharge port 9.
It is pressed against the side surface of the side and keeps the flow path 11 open through the groove 23.

【0062】これにより、給排ポート9から送り込まれ
た圧力作動油は、クッションリング21の先端側の放射
溝21aから上記流路11および基端側の放射溝21b
を通して油室Aに流入し、戻り行程でのピストン3の推
進力を円滑にする。
As a result, the pressure hydraulic oil fed from the supply / discharge port 9 is supplied from the radial groove 21a on the tip side of the cushion ring 21 to the flow channel 11 and the radial groove 21b on the base end side.
Through the oil chamber A to smooth the propulsion force of the piston 3 in the return stroke.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
クッション行程の終期において、クッションリングの外
周面に軸方向へと向って形成した圧力開放流路により当
該クッションの外周面に油通路を生成し、この油通路を
通して油室内のクッション圧を逃がすようにしたので、
クッションリングの拡径に関係なくクッション行程の終
期での過度なクッション圧の上昇を阻止することができ
る。
As described above, according to the present invention,
At the end of the cushion stroke, an oil passage is generated in the outer peripheral surface of the cushion by the pressure release flow passage formed in the outer peripheral surface of the cushion ring in the axial direction, and the cushion pressure in the oil chamber is released through this oil passage. Because I did
It is possible to prevent an excessive increase in cushion pressure at the end of the cushion stroke regardless of the diameter of the cushion ring.

【0064】また、これにより、クッションリングおよ
びシリンダに耐圧強度を持たせる必要がなくなるので、
油圧シリンダの軽量化および低コスト化をも図ることが
できる。
Further, this eliminates the need for the cushion ring and the cylinder to have pressure resistance.
It is also possible to reduce the weight and cost of the hydraulic cylinder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明による流体圧シリンダのクッション装
置の一実施例を示す要部縦断正面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional front view of an essential part showing an embodiment of a cushion device for a fluid pressure cylinder according to the present invention.

【図2】同上、クッション行程の初期における状態を示
す要部縦断正面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional front view of an essential part showing the state in the initial stage of the cushion stroke.

【図3】同じく、クッション行程半ばの状態を示す要部
縦断正面図である。
FIG. 3 is likewise a vertical cross-sectional front view of essential parts showing a state in the middle of the cushion stroke.

【図4】さらに、クッション行程の終期近くの状態を示
す要部縦断正面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional front view of essential parts showing a state near the end of the cushion stroke.

【図5】従来のクッション装置を備えた流体圧シリンダ
の部分縦断正面図である。
FIG. 5 is a partial vertical sectional front view of a fluid pressure cylinder equipped with a conventional cushion device.

【図6】同上、従来装置におけるクッション行程の初期
の状態を示す要部縦断正面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional front view of relevant parts showing an initial state of a cushion stroke in the conventional apparatus.

【図7】同じく、従来装置におけるクッション行程の終
期近くの状態を示す要部縦断正面図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional front view of essential parts showing a state near the end of the cushion stroke in the conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリンダ 3 ピストン 4 ピストンロッド 6 環状隙間 9 給排ポート 11 流路 15 シール部材 20 小径部 21 クッションリング 21a,21b 放射溝 22 環状溝 23 溝 24 圧力開放流路 1 Cylinder 3 Piston 4 Piston Rod 6 Annular Gap 9 Supply / Discharge Port 11 Flow Path 15 Seal Member 20 Small Diameter Part 21 Cushion Ring 21a, 21b Radial Groove 22 Annular Groove 23 Groove 24 Pressure Release Flow Path

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピストンロッドに形成した小径部内に当
該小径部の直径よりも大きい内径を有し、かつ、軸方向
長さの略等しいクッションリングを配設してこれらクッ
ションリングと小径部との間に環状隙間からなる流路を
形成し、この流路の両端をクッションリングの両端外側
部に開口させると共に、当該流路の略中央に位置してク
ッション行程からの戻り行程時においてのみチェックバ
ルブ機能を発揮するシール部材を配設したフローティン
グ型のクッション装置を備えた流体圧シリンダにおい
て、上記クッションリングの外周面に基端側へと向かっ
て断面積を漸増する軸方向の圧力開放流路を形成し、か
つ、クッションリングの軸方向長さをクッション行程時
において当該クッションリングが嵌合するシリンダヘッ
ド側の環状隙間の長さよりも長く構成したことを特徴と
する流体圧シリンダのクッション装置。
1. A cushion ring having an inner diameter larger than the diameter of the small diameter portion and having substantially the same axial length is provided in the small diameter portion formed on the piston rod, and the cushion ring and the small diameter portion are connected to each other. A flow path consisting of an annular gap is formed between both ends of the flow path, and both ends of this flow path are opened to the outside of both ends of the cushion ring, and the check valve is located approximately in the center of the flow path and only during the return stroke from the cushion stroke. In a fluid pressure cylinder provided with a floating type cushion device in which a seal member exhibiting a function is arranged, an axial pressure release flow passage is formed on the outer peripheral surface of the cushion ring, the cross sectional area of which gradually increases toward the base end side. The length of the annular gap on the cylinder head side that is formed and the axial length of the cushion ring is fitted with the cushion ring during the cushion stroke. A cushion device for a fluid pressure cylinder, which is configured to be longer than the above.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007132503A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Takao Nukada Hydraulic cylinder with reduction gear
CN102012339A (en) * 2010-12-15 2011-04-13 山东大学 Ultra-thin flexible evenly distributed pressure loading device applicable to geomechanical model tests
EP3258117A4 (en) * 2015-02-10 2018-10-17 KYB Corporation Fluid pressure cylinder

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Effective date: 20040525