JPH10299717A - 緩衝機構付き流体圧シリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性の低下を解消しつつ衝撃緩衝能に優れ
た緩衝機構付き流体圧シリンダを提供すること。 【解決手段】 この流体圧シリンダ１は、シリンダ１内
部に区画される圧力作用室１０，１１内への流体の給排
に基づいて駆動されるピストン９と、シリンダカバー
５，６とを備える。ピストン９とシリンダカバー５，６
との間には、弾性を有する環状の緩衝体２５Ａ〜２５Ｄ
が配設されている。緩衝体２５Ａ〜２５Ｄが形成する流
体溜まりＳ1 内の流体の抗力と緩衝体２５Ａ〜２５Ｄ自
身の弾性復帰力とにより、ピストン９の衝撃が緩衝され
る。緩衝体２５Ａ〜２５Ｄは１つの圧力作用室１０，１
１内に一対設けられている。一対の緩衝体２５Ａ−２５
Ｂ，２５Ｃ−２５Ｄは接離可能に対向して配置されてい
る。従って、大きなクッションストロークが確保され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、緩衝機構付き流体
圧シリンダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流体圧を利用した各種のシリンダにおい
ては、ストロークエンドに到ったピストンの慣性エネル
ギーを適当に吸収することによって、同ピストンがシリ
ンダカバーに与える衝撃を緩衝する必要がある。ゆえ
に、従来より緩衝機構付きのシリンダがいくつか提案さ
れている。

【０００３】この種の従来装置としては、例えば実開平
３−４３１３９号公報に記載されたものがある（図１３
参照）。同図に示された流体圧シリンダ８１では、シリ
ンダチューブ８２の両端が金属製のシリンダカバー８３
で閉塞されている。シリンダチューブ８２内には、片面
にロッド８４が連結された金属製のピストン８５が摺動
可能に収容されている。同ピストン８５は、シリンダ８
１内を２つの圧力作用室に区画する。ピストン８５の端
面とシリンダカバー８３の内端面との間には、緩衝体と
してのゴムクッション８６が配設されている。前記ゴム
クッション８６は、中心部に貫通孔を有する環状基部８
６ａの一方の端面にリップ部８６ｂを形成してなるもの
である。なお、このリップ部８６ｂは通常の状態におい
て環状基部８６ａの端面から捲れ上がっており、両者８
６ａ，８６ｂ間の切れ込み８８は開いている。また、前
記ゴムクッション８６を構成する環状基部８６ａの他端
面側は、ピストン８５の端面に対向するように配置され
ている。

【０００４】従って、ポート８７を介して圧力作用室に
エアを供給した場合には、ピストン８５がいずれかの方
向に移動する結果、ゴムクッション８６にシリンダカバ
ー８３が当接する。すると、シリンダ８１内にはエア溜
まりが形成される。ピストン８５がストロークエンドに
近づくと、まずリップ部８６ｂに弾性変形が生じる。そ
の結果、リップ部８６ｂの捲れ上がりが解消され、リッ
プ部８６ｂが環状基部８６ａの端面に押し付けられる。
ピストン８５がさらにストロークエンドに近づくと、今
度はピストン８５によってゴムクッション８６が全体的
に圧縮され、最終的にはピストン８５が停止する。

【０００５】なお、エア溜まりの容積はピストン８５が
ストロークエンドに近づくに従って小さくなる。ゆえ
に、その内部にあるエアは徐々に圧縮状態となり、それ
に伴ってピストン８５に対する抗力も増加する。従っ
て、このシリンダ８１では、ゴムクッション８６の弾性
復帰力に加え、エア溜まりのエアの圧力上昇による抗力
が作用することによって、ピストン８５の衝撃が緩衝さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の緩
衝機構付き流体圧シリンダ８１においては、クッション
ストロークの増大が衝撃緩衝能の向上につながることが
知られている。従って、そのためにはリップ部８６ｂの
捲れ上がり度合いを大きくすればよいことがわかってい
る。しかし、捲れ上がり度合いの拡大にはおのずと限界
があるため、その方法では衝撃緩衝能の大幅な向上を期
待することができなかった。

【０００７】また、捲れ上がり度合いを拡大した構成の
場合、衝撃緩衝時にリップ部８６ｂが変位する量が大き
くなるため、変位の中心となるリップ部８６ｂの付け根
の付近に特に応力が集中しやすくなる。そして、このよ
うな応力の集中はリップ部８６ｂの付け根部分を早期に
劣化させ、ゴムクッション８６に亀裂等をもたらす。ゆ
えに、長期にわたってピストン８５の衝撃緩衝を図るこ
とができず、耐久性の低下の回避、望ましくは耐久性の
向上が望まれていた。

【０００８】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、耐久性の低下を回避しつつ衝撃緩
衝能に優れた緩衝機構付き流体圧シリンダを提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、シリンダ内部に区画
される圧力作用室内への流体の給排に基づいて駆動され
るピストンとシリンダカバーとの間に弾性を有する環状
の緩衝体を配設し、その緩衝体が形成する流体溜まり内
の流体の抗力と同緩衝体自身の弾性復帰力とにより、前
記ピストンの衝撃が緩衝される流体圧シリンダにおい
て、前記緩衝体は１つの圧力作用室内に一対設けられ、
前記一対の緩衝体は接離可能に対向して配置されている
ことを特徴とする緩衝機構付き流体圧シリンダをその要
旨とする。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、前記緩衝体の第１の端部側は、前記ピストンの端
面及び前記シリンダカバーの内端面の双方に設けられた
緩衝体支持部にそれぞれ支持されるとともに、前記緩衝
体の第２の端部側は、前記端面及び前記内端面からスト
ローク方向に向かって浮かせた状態で互いに接離可能に
配置されているとした。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２において、前記一対の緩衝体のうち一方のものの前
記第２の端部側の開口径は、他方のものの前記第２の端
部側の開口径よりも大きく形成されているとした。

【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項１また
は２において、前記一対の緩衝体のうち一方のものの前
記第２の端部側における当接領域は平坦状に形成され、
他方のものの前記第２の端部側における当接領域は非平
坦状に形成されているとした。

【００１３】請求項５に記載の発明では、請求項１また
は２において、前記一対の緩衝体のうち一方のものの前
記第２の端部側における当接領域には環状溝が形成さ
れ、他方のものの前記第２の端部側における当接領域に
はその環状溝に係合可能な環状突条が形成されていると
した。

【００１４】請求項６に記載の発明では、請求項２乃至
５のいずれか１項において、前記緩衝体において弾性変
形時に前記端面及び前記内端面に対して当接する面に
は、シールポイントとなる屈曲部位が複数設けられてい
るとした。

【００１５】請求項７に記載の発明では、請求項６にお
いて、前記緩衝体の弾性変形過程の初期から前記シール
ポイントとなる第１の屈曲部位と、その第１の屈曲部位
よりも前記第２の端部側に位置するとともに前記緩衝体
の弾性変形過程の後期から前記シールポイントとなる第
２の屈曲部位とが設けられているとした。

【００１６】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１〜７に記載の発明によると、流体の給排に
よりピストンをストロークさせた場合、ピストンがある
程度シリンダカバーに接近すると、１つの圧力作用室内
に一対設けられている緩衝体同士が当接する。すると、
その圧力作用室内に流体溜まりが区画されるとともに流
体溜まり内の流体が圧縮されることで、ピストンをスト
ロークの反対方向へ戻そうとする抗力が生じる。また、
このとき緩衝体自身には弾性変形が生じる結果、同じく
ピストンをストロークの反対方向へ戻そうとする弾性復
帰力も生じる。そして、前記抗力及び弾性復帰力によっ
てピストンの慣性エネルギーが吸収され、もって衝撃緩
衝が図られる。

【００１７】また、一対の緩衝体を１つの圧力作用室内
において接離可能に対向して配置すれば、１つの圧力作
用室内に緩衝体を１つのみ設けた構成の２倍のクッショ
ンストロークを確保することができる。従って、同じ緩
衝体を用いて衝撃緩衝能を大幅に向上させることができ
る。しかも、衝撃緩衝能の向上が図られるにもかかわら
ず緩衝体の特定部位への応力集中を伴うことがないた
め、緩衝体の早期劣化が防止され、耐久性の低下も回避
される。

【００１８】請求項２に記載の発明によると、緩衝体自
身をピストンやシリンダカバーから浮かせた状態で配置
しているため、従来のようにリップ部を設けた構成を採
る必要がない。従って、特定部位に応力が集中すること
もなく、緩衝体の早期劣化が確実に防止されるため、耐
久性も確実に向上する。また、緩衝体を浮かせた状態で
配置した構成であると、それ自体によって長いクッショ
ンストロークを比較的容易に確保することができる。勿
論、このことは衝撃緩衝能の向上にも貢献する。

【００１９】請求項３に記載の発明によると、ピストン
がシリンダカバーに接近したときに緩衝体の第２の端部
同士が確実に当接し、圧力作用室内に確実に流体溜まり
が区画される。さらに、この構成であると第２の端部側
の開口径が等しいもの同士を用いた場合に比べて、両緩
衝体の界面に形成されるシールポイントのシール性が安
定化する。従って、流体溜まりからの流体の漏れが起こ
りにくくなり、大きな抗力を得ることができる。

【００２０】請求項４に記載の発明によると、ピストン
がシリンダカバーに接近したときに緩衝体の第２の端部
同士が確実に当接し、圧力作用室内に確実に流体溜まり
が区画される。さらに、この構成であると第２の端部側
における当接領域をともに非平坦状とした場合またはと
もに平坦状とした場合に比べて、両緩衝体の界面に形成
されるシールポイントのシール性が安定化する。従っ
て、流体溜まりからの流体の漏れが起こりにくくなり、
大きな抗力を得ることができる。

【００２１】請求項５に記載の発明によると、ピストン
がシリンダカバーに接近したときに緩衝体の第２の端部
同士が確実に当接し、圧力作用室内に確実に流体溜まり
が区画される。さらに、この構成であると、環状溝に環
状突条が係合することにより、両緩衝体の界面に形成さ
れるシールポイントのシール性が安定化する。従って、
流体溜まりからの流体の漏れが起こりにくくなり、大き
な抗力を得ることができる。

【００２２】請求項６に記載の発明によると、シールポ
イントとなる屈曲部位を緩衝体に複数設けているため、
シールポイントとなる部位を１つのみとした場合に比べ
て、確実にシール性が高くなる。従って、屈曲部位のう
ちの１つに摩耗が生じたとしても直ちにシール性が損な
われることはなく、衝撃緩衝能の急激な悪化も防止され
る。なお、シールポイントが複数であると、そもそも摩
耗自体が生じにくくなる。

【００２３】請求項７に記載の発明によると、弾性変形
過程の初期においては第１の屈曲部位がシールポイント
となり、弾性変形過程の後期においては第１及び第２の
屈曲部位がシールポイントとなる。従って、いずれか一
方の屈曲部位に摩耗が生じたとしても、他方がシール機
能を担うことができる。よって、直ちにシール性が損な
われるようなことがない。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態の緩衝機構付き流体圧シリンダを図１〜図５に基づ
き詳細に説明する。

【００２５】図１に示されるように、本実施形態のシリ
ンダ１を構成するシリンダチューブ２は、第１のポート
３と第２のポート４とを備える円筒状の金属製部材であ
る。このシリンダチューブ２の２つの開口部のうち、図
１の右側の開口部は、シリンダカバーとしての金属製の
ヘッドカバー５によって閉塞されている。また、図１の
左側の開口部は、シリンダカバーとしての金属製のロッ
ドカバー６によって閉塞されている。ヘッドカバー５
は、シリンダチューブ２の内壁面に対してじかに嵌合さ
れている。一方、ロッドカバー６は、Ｃリング７によっ
てシリンダチューブ２の内壁面に固定されている。

【００２６】シリンダチューブ２内に形成された内部空
間内には、金属製のロッド８を一方の端面に有した金属
製のピストン９が摺動可能に収容されている。そして、
このピストン９の存在によって、前記内部空間が２つの
圧力作用室１０，１１に区画されている。具体的にいう
と、ヘッド側の圧力作用室１０は、ヘッドカバー５の内
端面、シリンダチューブ２の内周面、ピストン９の右端
面及びロッド８の右端面によって、即ち複数の部材によ
って区画されている。この圧力作用室１０には第１のポ
ート３が連通している。ロッド側の圧力作用室１１は、
ロッドカバー６の内端面、シリンダチューブ２の内周
面、ピストン９の左端面及びロッド８の周面によって、
即ち複数の部材によって区画されている。この圧力作用
室１１には第２のポート４が連通している。

【００２７】ピストン９に連結されたロッド８の一方の
端部は、ロッドカバー６の中心部に貫設されたロッド挿
通孔１２を介して、シリンダチューブ２の外部に突出し
ている。このロッド挿通孔１２の内壁面には、ロッド８
との摺動抵抗の低減を図るために軸受け面１３となる領
域が設けられている。また、前記軸受け面１３となる領
域よりも外側の領域にはパッキン装着凹部が設けられて
おり、その中には環状のロッドパッキン１４が装着され
ている。そして、このロッドパッキン１４によって、ロ
ッド８の周面とロッド挿通孔１２の内壁面とのシールが
図られている。また、シリンダチューブ２の内周面に対
して摺接するピストン９の周面にも、シール部材として
のピストンパッキン１５及びウェアリング１６が装着さ
れている。

【００２８】図１に示されるように、ロッドカバー６の
内端面には段差Ｄ1 があり、周辺部に比べて中心部のほ
うが引っ込んだ状態になっている。ピストン９の右端
面、ピストン９の左端面及びヘッドカバー５の内端面に
も同様の段差Ｄ1 がある。前記段差Ｄ1 がある部分には
緩衝体支持部としての緩衝体保持溝２３がそれぞれ形成
されている。これらの緩衝体保持溝２３は、環状であっ
てシリンダチューブ２の中心軸方向に向かって開口して
いる。ここで緩衝体保持溝２３の奥側側壁面をＧ1 、手
前側側壁面をＧ2 、底面をＧ3 とする。図３に示される
ように、前記手前側側壁面Ｇ2 には、チューブ軸線方向
に対して約４５°の角度をなすテーパが設けられてい
る。なお、本実施形態における緩衝体保持溝２３は、切
削工具等を用いた溝加工によって形成されることができ
る。

【００２９】前記各緩衝体保持溝２３には、緩衝体とし
てのゴムクッション２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄが
嵌着可能である。即ち、このシリンダ１は二対（合計４
つ）のゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄを備えている。一
つの対をなす２つのゴムクッション２５Ａ，２５Ｂはロ
ッド側の圧力作用室１１内に設けられ、別の対をなす２
つのゴムクッション２５Ｃ，２５Ｄはヘッド側の圧力作
用室１０内に設けられている。ゴムクッション２５Ａと
ゴムクッション２５Ｂとは接離可能に対向して配置され
ている。ゴムクッション２５Ｃとゴムクッション２５Ｄ
とは接離可能に対向して配置されている。

【００３０】次に、本実施形態において使用されるゴム
クッション２５Ａ〜２５Ｄの形状等について説明する。
なお、図１に示されるように、前記４つのゴムクッショ
ン２５Ａ〜２５Ｄはともに同一の形状である。

【００３１】図２に示されるように、ゴムクッション２
５Ａ〜２５Ｄは中心に貫通孔を有する環状の部材であ
る。また、このゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄは、クッ
ションとしての好適な弾性を備えている。ゴムクッショ
ン２５Ａ〜２５Ｄの第１の端部Ｅ1 の開口径は、第２の
端部Ｅ2 の開口径よりも大きくなっている。第１の端部
Ｅ1 とは緩衝体保持溝２３によって支持される側の端部
を指し、第２の端部Ｅ2とは緩衝体保持溝２３によって
支持されない側の端部を指す。

【００３２】前記ゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄは、例
えば従来公知の金型成形法（特に圧縮成形法やインジェ
クション成形法など）によって製造されることができ
る。本実施形態では、成形材料としてウレタンゴムが使
用されている。ウレタンゴムの他にも、例えばＮＢＲ，
ＨＮＢＲ，フッ素ゴム等のゴムが選択されることも可能
である。

【００３３】ゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄは肉厚部分
２６を備えている。肉厚部分２６において第１の端部Ｅ
1 側には、被保持部２７が突設されている。この被保持
部２７の幅は、本実施形態で緩衝体保持溝２３の幅の３
／４程度に設定されている。そして、前記被保持部２７
を各保持溝２３に遊嵌することにより、ヘッドカバー
５、ロッドカバー６及びピストン９に対してゴムクッシ
ョン２５Ａ〜２５Ｄが脱落不能に取り付けられる。

【００３４】緩衝体保持溝２３にゴムクッション２５Ａ
〜２５Ｄを取り付けた場合、弾性変形前においては、緩
衝体保持溝２３の奥側側壁面Ｇ1 と被保持部２７の側面
とは面接触する。このとき、第２の端部側Ｅ2 は、ヘッ
ドカバー５、ロッドカバー６及びピストン９からストロ
ーク方向に向かって浮きあがった状態となる。

【００３５】また、図２，図３に示されるように、この
ゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄは、どこにもリップ部等
を備えていない。従って、そのようなものを備える従来
のゴムクッションと比較すると、入り組んだ箇所がない
分だけ単純な断面形状を有したものとなっている。

【００３６】図３に示されるように、本実施形態のゴム
クッション２５Ａ〜２５Ｄの内周面１７には、シールポ
イントとなる屈曲部位Ｐ1 ，Ｐ2 が２つ設けられてい
る。第１の屈曲部位Ｐ1 は、被保持部２７の近傍に位置
している。この屈曲部位Ｐ1 は、ゴムクッション２５Ａ
〜２５Ｄの弾性変形過程の初期からシールポイントとな
る。一方、第２の屈曲部位Ｐ2 は、第１の屈曲部位Ｐ1
よりも第２の端部Ｅ2 側に位置している。この屈曲部位
Ｐ2 は、ゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄの弾性変形過程
の後期からシールポイントとなる。また、ゴムクッショ
ン２５Ａ〜２５Ｄの第２の端部Ｅ2 側には、変形部位２
２が設けられている。この変形部位２２は、第２の屈曲
部位Ｐ2 がシールポイントとなるときに、同屈曲部位Ｐ
2 を中心として撓むようになっている。

【００３７】図３，図４に示されるような弾性変形前の
状態では、被保持部２７の先端面は保持溝２３の底面Ｇ
3 から離間するとともに、底面Ｇ3 とほぼ平行な位置関
係となる。緩衝体保持溝２３と被保持部２７との間に
は、ゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄの変形に伴う被保持
部２７の径方向への移動を許容する移動空間２８が設け
られている。従って、被保持部２７の先端面は、弾性変
形時に径方向に（底面Ｇ3 に近接する方向に）移動する
ようになっている。この移動空間２８の大きさは、第１
の屈曲部位Ｐ1 がシールポイントとなっているときのみ
被保持部２７の径方向への移動を許容する程度にあらか
じめ設定されている。

【００３８】次に、このように構成された流体圧シリン
ダ１の動作及びゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄの作用に
ついて説明する。これ以降、ロッド側の圧力作用室１１
内にある一対のゴムクッション２５Ａ，２５Ｂのみにつ
いて言及することにする。即ち、ロッド側とヘッド側と
におけるゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄの作用に基本的
な差異はないからである。よって、ヘッド側については
その詳細な説明を割愛する。

【００３９】ヘッド側のストロークエンドにピストン９
があるとき、ロッド側の圧力作用室１１内にある一対の
ゴムクッション２５Ａ，２５Ｂは、まだ当接することな
く互いに離間している。この状態で第１のポート３にエ
アを供給すると、ヘッド側の圧力作用室１０内にはエア
が導入され、同室１０内の圧力が上昇する。すると、ピ
ストン９及びロッド８がロッド側（即ち図１の左側）の
方向にストロークを開始するとともに、ロッド側の圧力
作用室１１内のエアが第２のポート４を介して外部に排
出される。

【００４０】図４に示されるように、ピストン９がある
程度ロッドカバー６に接近すると、ロッド側の圧力作用
室１１内に一対設けられているゴムクッション２５Ａ，
２５Ｂの第２の端部Ｅ2 同士が当接する。このとき、一
対のゴムクッション２５Ａ，２５Ｂの界面にはシールポ
イントが形成され、ロッド側の圧力作用室１１内が２つ
の空間に区画される。そのうちの１つはゴムクッション
２５Ａ，２５Ｂの外周面１８側に区画される空間であっ
て、その空間は第２のポート４側に連通する。残りの１
つはゴムクッション２５Ａ，２５Ｂの内周面１７側に区
画される空間であって、その空間は第２のポート４側と
は非連通の状態になる。後者の空間は、具体的にはゴム
クッション２５Ａ，２５Ｂの内周面１７、ピストン９の
左端面、ロッドカバー６の内端面及びロッド８の周面に
よって区画され、その中には流体としてのエアが密閉さ
れる。以下、後者の空間のことをエア溜まりＳ1 と呼ぶ
ことにする。このとき、第１の屈曲部位Ｐ1 はヘッドカ
バー６の内端面に接している反面、第２の屈曲部材Ｐ2
はまだ同面に接していない。

【００４１】ピストン９がロッド側ストロークエンドに
近づくと、両ゴムクッション２５Ａ，２５Ｂには弾性変
形が生じる。具体的にいうと、ゴムクッション２５Ａは
ロッドカバー６の内端面側に撓むように弾性変形し、ゴ
ムクッション２５Ｂはピストン９の左端面側に撓むよう
に弾性変形する。このときゴムクッション２５Ａ，２５
Ｂの被保持部２７は、ロッドカバー６またはピストン９
から浮き上がるとともに、緩衝体保持溝２３内を径方向
に向かって僅かに移動する。その際、ロッドカバー６ま
たはピストン９に対して摺動する第１の屈曲部位Ｐ1
が、シールポイントとなる。ゴムクッション２５Ａ，２
５Ｂの弾性変形も、第１の屈曲部位Ｐ1 を中心としたも
のとなる。この場合、第２の屈曲部位Ｐ2 を中心とした
変形部位２２の弾性変形はまだ生じない。

【００４２】この場合、エア溜まりＳ1 内のエアが次第
に圧縮されることで、ピストン９をストロークの反対方
向へ戻そうとする抗力が生じる。また、ゴムクッション
２５Ａ，２５Ｂ自身には弾性変形が生じる結果、同様に
ピストン９をストロークの反対方向へ戻そうとする弾性
復帰力も生じる。そして、前記抗力及び弾性復帰力によ
ってピストン９の慣性エネルギーが吸収され、もって衝
撃緩衝が図られる。

【００４３】ピストン９がさらにロッド側ストロークエ
ンドに近づくと、ゴムクッション２５Ａ，２５Ｂの内周
面１７の一部（詳細には第１の屈曲部位Ｐ1 と第２の屈
曲部位Ｐ2 との間の領域）がヘッドカバー６の内端面ま
たはピストン９の左端面に当接する。このとき、被保持
部２７は底面Ｇ3 に当接することで、それ以上径方向に
移動不能となる。従って、第１の屈曲部位Ｐ1 の摺動
も、これ以降は起こらなくなる。なお、このとき第２の
屈曲部位Ｐ2 もヘッドカバー６の内端面またはピストン
９の左端面に当接することから、それ以降は第２の屈曲
部位Ｐ2 もシールポイントとなる。

【００４４】図５は、ピストン９が完全にストロークエ
ンドに到達した状態を示す。このとき、ゴムクッション
２５Ａの変形部位２２は、第２の屈曲部位Ｐ2 を中心と
してヘッドカバー６側に撓むように弾性変形する。ゴム
クッション２５Ｂの変形部位２２は、第２の屈曲部位Ｐ
2 を中心としてピストン９側に撓むように弾性変形す
る。そして、両ゴムクッション２５Ａ，２５Ｂの外周面
１８がほぼ平坦になった状態でピストン９が停止する。

【００４５】さて、以下に本実施形態において特徴的な
作用効果を列挙する。 （イ）この実施形態では、上記のようにロッド側の圧力
作用室１１内に一対のゴムクッション２５Ａ，２５Ｂを
対向して配置し、ヘッド側の圧力作用室１０に一対のゴ
ムクッション２５Ｃ，２５Ｄを対向して配置している。
従って、一対をなすゴムクッション同士（２５Ａと２５
Ｂ，２５Ｃと２５Ｄ）が当接することで、抗力と弾性復
帰力とが生じる。その結果、かかる抗力及び弾性復帰力
によってピストン９の慣性エネルギーが吸収され、もっ
て衝撃緩衝が図られる。

【００４６】特に本実施形態の構成であると、１つの圧
力作用室１０，１１内にゴムクッションを１つのみ設け
た構成の２倍のクッションストロークを確保することが
できる。従って、同じゴムクッションを用いて衝撃緩衝
能を大幅に向上させることができる。しかも、衝撃緩衝
能の向上が図られるにもかかわらず、ゴムクッション２
５Ａ〜２５Ｄの特定部位への応力集中を伴うことがな
い。そのため、ゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄの早期劣
化が防止され、耐久性の低下も回避することができる。

【００４７】（ロ）この実施形態では、ゴムクッション
２５Ａ〜２５Ｄ自身をヘッドカバー５、ロッドカバー
６、ピストン９から浮かせた状態で配置している。この
ため、従来のようにリップ部を設けた構成を採る必要が
なく、しかもリップ部の捲れ上がり度合いを大きく設定
する必要もない。従って、ゴムクッション２５Ａ〜２５
Ｄの特定部位に応力が集中することもなく、これにより
早期劣化が確実に防止される。その結果、耐久性も確実
に向上する。また、ゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄを浮
かせた状態で配置した構成であると、それ自体によって
長いクッションストロークを比較的容易に確保すること
ができる。勿論、このことは衝撃緩衝能の向上にも貢献
する。

【００４８】（ハ）本実施形態では、シールポイントと
なる第１の屈曲部位Ｐ1 と第２のＰ2 とを各ゴムクッシ
ョン２５Ａ〜２５Ｄにそれぞれ設けている。そのため、
シールポイントとなる部位を１つのみとした場合に比べ
て、確実にシール性が高くなる。従って、屈曲部位Ｐ1
，Ｐ2 のうちの１つに摩耗が生じたとしても直ちにシ
ール性が損なわれることはなく、衝撃緩衝能の急激な悪
化も防止される。なお、シールポイントが複数である
と、そもそもゴムクッション２５Ａ〜２５Ｄの摩耗自体
が生じにくくなる。以上のことは、衝撃緩衝能の向上ば
かりでなく耐久性の向上にもつながることを意味する。

【００４９】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはなく、例えば次のような別の形態に変更すること
が可能である。 ◎ 実施形態において、ヘッドカバー５やロッドカバー
６の内端面にゴムクッション２５Ａ，２５Ｄを支持させ
る代わりに、それら２５Ａ，２５Ｄをシリンダチューブ
２の内周面に支持させてもよい。

【００５０】◎ 図６〜図８に示される別例の緩衝機構
付き流体シリンダ３１は、同じ形状のゴムクッション３
５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄを４つ備えている。しか
し、これらのゴムクッション３５Ａ〜３５Ｄは、第１の
端部Ｅ1 側の開口径のほうが小さい点で、実施形態のゴ
ムクッション２５Ａ〜２５Ｄと異なっている。両者に共
通する構成については同じ部材番号が付されており、そ
れらは言うまでもなく実施形態にて述べた作用を奏す
る。このような別例の構成であっても、耐久性及び衝撃
緩衝能に優れたものとなる。

【００５１】◎ 図９に示される別例の緩衝機構付き流
体シリンダ４１では、前記実施形態と同じように、ロッ
ド側の圧力作用室１１内に一対のゴムクッション４２
Ａ，４２Ｂが対向して配置されている。しかし、ゴムク
ッション４２Ａの第２の端部Ｅ2 側の開口径が、ゴムク
ッション４２Ｂの第２の端部Ｅ2 側の開口径よりも若干
大きく形成されている点で、実施形態と異なっている。
従って、ピストン９がロッドカバー６に接近して第２の
端部Ｅ2 同士が当接すると、いわば一方のゴムクッショ
ン４２Ａが他方のゴムクッション４２Ｂを外周面１８側
から抱え込むことで、確実にエア溜まりＳ1 が区画され
る。よって、第２の端部Ｅ2 側の開口径が等しいもの同
士を用いた実施形態に比べて、ゴムクッション４２Ａ，
４２Ｂの界面に形成されるシールポイントのシール性が
安定化する。つまり、界面における位置ずれが防止さ
れ、前記シールポイントに隙間が発生しなくなる。従っ
て、エア溜まりＳ1 からのエアの漏れが起こりにくくな
り、大きな抗力を得ることができる。その結果、よりい
っそう高い衝撃緩衝能が確保される。

【００５２】◎ 図１０に示される別例の緩衝機構付き
流体シリンダ５１では、前記実施形態と同じように、ロ
ッド側の圧力作用室１１内に一対のゴムクッション５２
Ａ，５２Ｂが対向して配置されている。しかし、ゴムク
ッション５２Ａの第２の端部Ｅ2 側における当接領域が
平坦状に形成され、ゴムクッション５２Ｂの第２の端部
側における当接領域が非平坦状に形成されている点で、
実施形態と異なっている。従って、ピストン９がロッド
カバー６に接近すると、第２の端部Ｅ2 同士が確実に当
接し、圧力作用室１１内に確実にエア溜まりＳ1 が区画
される。この構成であると、実施形態に比べて両ゴムク
ッション５２Ａ，５２Ｂの界面に形成されるシールポイ
ントのシール性が安定化する。従って、エア溜まりＳ1
からのエアの漏れが起こりにくくなり、大きな抗力を得
ることができる。その結果、よりいっそう高い衝撃緩衝
能が確保される。

【００５３】◎ 図１１に示される別例の緩衝機構付き
流体シリンダ６１では、前記実施形態と同じように、ロ
ッド側の圧力作用室１１内に一対のゴムクッション６２
Ａ，６２Ｂが対向して配置されている。しかし、一方の
ゴムクッション６２Ａの第２の端部Ｅ2 側における当接
領域には、環状溝６３が形成されている。他方のゴムク
ッション６２Ｂの第２の端部Ｅ2 側における当接領域に
は、その環状溝６３に係合可能な環状突条６４が形成さ
れている。従って、ピストン９がロッドカバー６に接近
すると、第２の端部Ｅ2 同士が確実に当接し、圧力作用
室１１内に確実にエア溜まりＳ1 が区画される。その
際、環状溝６３に環状突条６４が係合することにより、
両ゴムクッション６２Ａ，６２Ｂの界面に形成されるシ
ールポイントのシール性が安定化する。従って、エア溜
まりＳ1 からのエアの漏れが起こりにくくなり、大きな
抗力を得ることができる。その結果、よりいっそう高い
衝撃緩衝能が確保される。

【００５４】◎ 弾性変形時にシールポイントとなる屈
曲部位Ｐ1 ，Ｐ2 は、実施形態のように必ずしも複数で
なくてもよく、１つのみでもよい。また、屈曲部位Ｐ1
，Ｐ2 は省略されてもよい。

【００５５】◎ 例えば、図１２に示される別例の緩衝
機構付き流体シリンダ７１のように実施形態よりも単純
な断面形状を有するゴムクッション７２Ａ，７２Ｂを対
向して配置してもよい。

【００５６】◎ ２つの圧力作用室１０，１１の両方に
ついて一対ずつ緩衝体を設けるばかりでなく、必要に応
じていずれか一方のみに一対の緩衝体を設けることとし
てもよい。

【００５７】◎ ゴム以外の合成樹脂を使用することに
よって、弾性を有する環状の緩衝体を形成してもよい。
ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほか
に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を
その効果とともに以下に列挙する。

【００５８】（１） 請求項６または７において、前記
緩衝体支持部により保持される被保持部を前記第１の端
部に形成し、前記緩衝体支持部と前記被保持部との間
に、前記緩衝体の弾性変形に伴う前記被保持部の径方向
への移動を許容する移動空間を設けたことを特徴とした
緩衝機構付き流体圧シリンダ。この構成であると、緩衝
体の被保持部は、弾性変形時において移動空間のある径
方向に移動することができる。従って、被保持部が全く
移動不能な構成に比べて緩衝体の変形抵抗が小さくな
り、被保持部への応力集中が回避される。そのため、応
力集中による早期劣化が防止され、緩衝体の耐久性もよ
り確実に向上する。さらに、緩衝体の変形抵抗が小さく
なる結果、低圧シリンダ駆動時においてもピストンの推
力が有効に作用するようになり、そのときでも充分な衝
撃緩衝能を発揮することができる。

【００５９】（２） 技術的思想１において、前記移動
空間は、前記第１の屈曲部位がシールポイントとなると
きのみ前記被保持部の径方向への移動を許容する程度の
大きさに設定されていることを特徴とした緩衝機構付き
流体圧シリンダ。この構成であると、第２の屈曲部位が
シールポイントとなるときに第１の屈曲部位が移動しな
くなることで、同屈曲部位の摺動量を少なくすることが
できる。このため、第１の屈曲部位に摩耗が起こりにく
くなり、さらなる耐久性の向上が図られる。なお、第２
の屈曲部位の摺動はそもそも起こらないので、同屈曲部
位の摩耗は確実に回避される。

【００６０】（３） 技術的思想１または２において、
前記第２の屈曲部位がシールポイントとなるときにその
部位を中心として撓む変形部位を、前記第２の端部に設
けたことを特徴とした緩衝機構付き流体圧シリンダ。こ
の構成であると、第２の端部に変位部位を設けているた
め、より長いクッションストロークを容易に確保するこ
とができる。ゆえに、より優れた衝撃緩衝能を確保する
ことができる。

【００６１】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。 「流体： シリンダを駆動するために給排される窒素、
酸素、二酸化炭素、アルゴン、水素、それらの混合物で
ある空気などといった気体、その他これらに準ずる性質
を有する物質をいう。」

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜７に記
載の発明によれば、耐久性の低下を回避しつつ衝撃緩衝
能に優れた緩衝機構付き流体圧シリンダを提供すること
ができる。

【００６３】請求項２に記載の発明によれば、緩衝体自
身を浮かせた状態で配置したことにより、耐久性の向上
及び衝撃緩衝能の向上を図ることができる。請求項３，
４，５に記載の発明によれば、流体溜まりからの流体の
漏れが起こりにくくなって大きな抗力が得られることに
より、衝撃緩衝能のさらなる向上を図ることができる。

【００６４】請求項６，７に記載の発明によれば、シー
ル性が確実に高くなることで衝撃緩衝能の急激な悪化が
防止され、かつ耐久性もよりいっそう向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の緩衝機構付き流体圧シリンダの断面
図。

【図２】（ａ）は同シリンダに使用されるゴムクッショ
ンの平面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はその断面
図。

【図３】実施形態のゴムクッションの要部拡大断面図。

【図４】実施形態の一対のゴムクッションの衝撃緩衝時
における動きを説明するための要部拡大断面図。

【図５】実施形態の一対のゴムクッションの衝撃緩衝時
における動きを説明するための要部拡大断面図。

【図６】別例の緩衝機構付き流体圧シリンダを示す断面
図。

【図７】同シリンダに使用される一対のゴムクッション
の衝撃緩衝時における動きを説明するための要部拡大断
面図。

【図８】前記一対のゴムクッションの衝撃緩衝時におけ
る動きを説明するための要部拡大断面図。

【図９】別例の一対のゴムクッションの要部拡大断面
図。

【図１０】別例の一対のゴムクッションの要部拡大断面
図。

【図１１】別例の一対のゴムクッションの要部拡大断面
図。

【図１２】別例の一対のゴムクッションの要部拡大断面
図。

【図１３】従来例の緩衝機構付き流体圧シリンダの断面
図。

【符号の説明】

１，３１，４１，５２，６１，７１…緩衝機構付き流体
圧シリンダ、５…シリンダカバーとしてのヘッドカバ
ー、６…シリンダカバーとしてのロッドカバー、９…ピ
ストン、１０，１１…圧力作用室、２３…緩衝体支持部
としての緩衝体保持溝、２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５
Ｄ，３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ，４２Ａ，４２
Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ，７２Ａ，７２Ｂ
…緩衝体としてのゴムクッション、６３…環状溝、６４
…環状突条、Ｓ1 …流体溜まりとしてのエア溜まり、Ｅ
1 …第１の端部、Ｅ2 …第２の端部、Ｐ1 …第１の屈曲
部位、Ｐ2 …第２の屈曲部位。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ内部に区画される圧力作用室内へ
   の流体の給排に基づいて駆動されるピストンとシリンダ
   カバーとの間に弾性を有する環状の緩衝体を配設し、そ
   の緩衝体が形成する流体溜まり内の流体の抗力と同緩衝
   体自身の弾性復帰力とにより、前記ピストンの衝撃が緩
   衝される流体圧シリンダにおいて、 前記緩衝体は１つの圧力作用室内に一対設けられ、前記
   一対の緩衝体は接離可能に対向して配置されていること
   を特徴とする緩衝機構付き流体圧シリンダ。
2. 【請求項２】前記緩衝体の第１の端部側は、前記ピスト
   ンの端面及び前記シリンダカバーの内端面の双方に設け
   られた緩衝体支持部にそれぞれ支持されるとともに、前
   記緩衝体の第２の端部側は、前記端面及び前記内端面か
   らストローク方向に向かって浮かせた状態で互いに接離
   可能に配置されていることを特徴とする請求項１に記載
   の緩衝機構付き流体圧シリンダ。
3. 【請求項３】前記一対の緩衝体のうち一方のものの前記
   第２の端部側の開口径は、他方のものの前記第２の端部
   側の開口径よりも大きく形成されていることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の緩衝機構付き流体圧シリン
   ダ。
4. 【請求項４】前記一対の緩衝体のうち一方のものの前記
   第２の端部側における当接領域は平坦状に形成され、他
   方のものの前記第２の端部側における当接領域は非平坦
   状に形成されていることを特徴とする請求項１または２
   に記載の緩衝機構付き流体圧シリンダ。
5. 【請求項５】前記一対の緩衝体のうち一方のものの前記
   第２の端部側における当接領域には環状溝が形成され、
   他方のものの前記第２の端部側における当接領域にはそ
   の環状溝に係合可能な環状突条が形成されていることを
   特徴とする請求項１または２に記載の緩衝機構付き流体
   圧シリンダ。
6. 【請求項６】前記緩衝体において弾性変形時に前記端面
   及び前記内端面に対して当接する面には、シールポイン
   トとなる屈曲部位が複数設けられていることを特徴とす
   る請求項２乃至５のいずれか１項に記載の緩衝機構付き
   流体圧シリンダ。
7. 【請求項７】前記緩衝体の弾性変形過程の初期から前記
   シールポイントとなる第１の屈曲部位と、その第１の屈
   曲部位よりも前記第２の端部側に位置するとともに前記
   緩衝体の弾性変形過程の後期から前記シールポイントと
   なる第２の屈曲部位とが設けられていることを特徴とす
   る請求項６に記載の緩衝機構付き流体圧シリンダ。