JPS5836883Y2 - 流体圧シリンダのクッシヨン機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は流体圧シリンダに設けられるクッション機構に
関し、特に流体圧シリンダのへソドヵバー側に設けられ
るクッション機構に関するものである。

従来、この種のヘッドカバー側に設けられるクッション
機構を用いた流体圧シリンダとして特公昭４９−７１１
号公報のものがある。

これは第１図に示すように、シリンダチューブ１内に摺
動自在にピストン２を嵌挿し、このピストン２の右側に
、ピストン２とシリンダチューブ１の端部に固定したロ
ッドカバー（図示せず）によりシリンダ室４を、形成す
るとともに、ピストン２の左側には、ピストン２とシリ
ンダチューブ１の端部に固定したヘッドカバー５とによ
りシリンダ室３を形成する。

ピストン２にはピストンロッド６が貫通しており、この
ピストンロッド６には摺動自在にクッション板７，７が
ピストン２の両側にそれぞれ嵌入するとともに、ピスト
ン２とクッション板７゜Ｔとの間にはね８，８をそれぞ
れ介設してクッション板７，７を調整リング９，９に保
持している。

また、前記シリンダ室３はへラドカバー５の内面中心に
設けた孔１３を介して給排通路１２に接続するとともに
、クッション板７が（ヘッドカバー）５と当接した時に
は、孔１３に接続する通路１１を通り可変絞り１０を介
して給排通路１２に接続している。

このような構成からなる従来のクッション作用について
説明すると、ピストン２はシリンダ室４内に供給される
圧力流体により押圧されて図中左方向へ移動し、シリン
ダ室３内の圧力流体は主として孔１３を介して給排通路
１２より排出されるが、第１図に示すようにピストン２
が、クッション板７をヘッドカバー５に当接させて孔１
３を閉じる位置１で移動すると、シリンダ室３内の圧力
流体は通路１１を通り可変絞り１０によって絞られなが
ら給排通路１２より排出される。

したがって、シリンダ室３から排出する圧力流体を可変
絞り１０によって絞ることにより、ピストン２は可変絞
り１０から排出する圧力流体の排出流量に応じた速度で
移動してばね８を圧縮しながらゆるやかに止する。

しかしながら、上述するような構成からなる従来のへラ
ドカバー側に設けたクッション機構にあッテは、例えば
ピストンロッドに掛る負荷が大きい建設機械等に用いら
れるシリンダに設けた場合には、クッション作用時に前
記飲荷に対してシリンダ室内の圧力が異状に高くなる問
題があり、さらにピストンロッドの径が大きくなればな
るほど、クッション作用時のシリンダ室内の圧力が異常
に高くなる問題があった。

その原因としては、クッション作用時に発生する圧力流
体を受圧する面積が、ピストンの断面積からピストンロ
ッドの断面積を差し引いた分だけの断面積であるところ
にある。

そこで本考案は上述の問題点に鑑みて、クッション作用
時に発生する圧力流体を受圧する面積を増加させること
を技術的課題とし、この技術的課題を解決する手段とし
て、シリンダチューブ内に摺動自在に挿入されたピスト
ンを貫通するピストンロッドがへラドカバー側に突出す
るピストンロッド突出部と、このピストンロッド突出部
の外周面上に摺動自在に保持されるクッション板と、こ
のクッション板とピストンとの間に介在したばねと、こ
のばねによるクッション板のへラドカバー側への摺動を
規制しピストンロッド突出部に設けられる係止部と、シ
リンダチューブ内のシリンダ室に連通しヘッドカバーに
設けられる給排通路と、前記クッション板が給排通路に
当接しシリンダ室と給排通路との直接の連通を閉じた時
、前記ピストンとクッション板との間で形成される第１
圧力室およびヘッドカバーとピストンロッド突出部との
間で形成される第２圧力室と、この第１圧力室と第２圧
力室を絞りを介して前記給排通路に接続させる通路とか
ら構成し、その作用として、クッション作用時、すなわ
ちクッション板が給排通路に当接すると、給排通路とシ
リンダ室とが遮断され、このシリンダ室はピストンとク
ッション板との間で形成される第１圧力室と、ヘッドカ
バーとピストンロッド突出部との間で形成される第２圧
力室とに分かれ、この第１圧力室にはピストンの断面積
からピストンロッド突出部の断面積を差し引いた断面積
が面し、第２圧力室にはピストンロッド突出部の断面積
が面している。

そして第１圧力室と第２圧力室の圧力流体は絞りにより
絞られなから給排通路から排出される。

したがってクッション作用時に発生する流体圧力はピス
トンの全断面積（ピストンロッド突出部の断面積を含む
）に作用し、そのシリンダで得られる最大の断面積で圧
力流体の圧力を受圧するので、圧力の上昇を抑えること
ができる。

そして本考案はクッション作用時の流体圧力をピストン
の全断面積で受圧しているので、ピストンロッドの径の
大小に影響されることなく最大限に圧力上昇を抑えるこ
とができるし、前記第１圧力室と第２圧力室内の両方の
圧力流体を絞りを介して給排通路に排出しているので、
画室間を完全に区切る必要がなく、クッション板に対し
てシール材を設ける必要がない特有の効果を有している
。

以下、本考案の実施例を第２図乃至第４図に基づいて説
明する。

第２図にお゛いて、シリンダチューブ１５内に摺動自在
にピストン１６を嵌挿し、このピストン１６の右側に、
ピストン１６とシリンダチューブ１５の端部に固定した
ロッドカバー（図示せず）とによりシリンダ室１８を形
成するとともに、ピストン１６の左側には、ピストン１
６とシリンダチューブ１５の端部に固定したヘッドカバ
ー２０とによりシリンダ室１７を形成する。

ピストン１６にはピストンロッド２２がへラドカバー２
０側に貫通しており、この貫通したピストンロッド突出
部２２ａにピストン１６が左右に動かないようにロック
ナツト２３によって締結し、ピストン１Ｇとピストンロ
ッド２２は一体になっている。

渣たピストンロッド突出部２２ａには摺動自在にクッシ
ョン板２１が嵌入しており、このクッション板２１はピ
ストン１６とクッション板２１との間に介設したばね２
４によって常時左方向に抑圧されており、このクッショ
ン板２１の左方向ヘノ摺動を規制する係止部として、第
２図のＡ部拡大図である第３図に示すように、ピストン
ロッド突出部２２ａの先端にスナップリング（係止部）
３２を設け、このスナップリング（係止部）３２にクッ
ション板２１を当接させてクッションストロークに必要
な距離だけを摺動自在に保持している。

このスナップリング（係止部）３２Ｕ、ばね２４の弾性
力によって押圧されているクッション板２１と当接した
時の衝撃によりピストンロッド突出部２２ａから外ずれ
ないように、クッション板２１の内孔２１ｂかられずか
な隙間をあけてピストンロッド突出部２２ａに設けられ
ている。

前記クッション板２１の端面２１ａがヘッドカバー２０
の端面２０ａに当接した時、シリンダ室１７はピストン
１６とクッション板２１との間の第１圧力室１７ａと、
ピストンロッド突出部２２ａとへラドカバー２０との間
の第２圧力室１７ｂとに分かれる。

この第２圧力室１７ｂＩｔピストンロツド２２に設けた
横孔３３ａと複数の縦孔３３ｂからなる通路３３を介し
て第１圧力室１７ａに連通ずるとともに、ヘッドカバー
２０の内面に設けた通路２５を通り可変絞り２６を介し
てクッション板２１の端面２１ａに形成する環状溝２７
を経て給排通路２８に連通する。

前記可変絞り２６は外部から調整することができ、前記
通路２５の開度を変化させてクッションの利き具合、す
なワチクッション行程中のピストン１６の速度を変える
ことができる。

前記ピストン１６の右側にな複数の絞り孔３０゜３０を
有するクッション板２９がばね３１によってピストン１
６から必要な距離だけ離れた位置に保持されており、ピ
ストン１６がロッド側方向（図中右方向）へ移動して終
端位置でのクッション作用を行うものである。

３４は連結部材で、駆動機械（図示せず）等に接続する
ものである。

このような構成からなる本考案の一実施例の作用につい
て説明すると６、第２図において、第１図の場合と同様
にシリンダ室１８内に供給される圧力流体によりピスト
ン１６は押圧されてヘッドカバー２０方向（図中左方向
）へ移動し、シリンダ室１７内の圧力流体は給排通路２
８より排出される。

第２図に示すようにピストン１６が、クッション板２１
の端面２１ａをヘッドカバー２０の端面２０ａに当接さ
せてクッション板２１により給排通路２８を閉じる位置
筐で移動すると、シリンダ室１７は第１圧力室１７ａと
第２圧力室１７ｂとに分けられるが、この画室は通路３
３を介して連通しているため第１圧力室１７ａ内と第２
圧力室１７ｂ内の圧力流体は通路２５を通り可変絞り２
６によって同時に絞られながら環状溝２７を経て給排通
路２８へ排出される。

したがって、第１圧力室１７ａ内と第２圧力室１７ａ内
の圧力流体を可変絞り２６によって絞ることにより、ピ
ストン１６１ｊ：可変絞り２６から排出される圧力流体
の排出流量に応じた速度で移動してばね２４を圧縮しな
がらピストンロッド突出部２２ａがヘッドカバー２０と
当接しゆるやかに止する。

このとき、発生する流体圧力はピストン１６とピストン
ロッド突出部２２ａの両断面積、すなわちシリンダ室全
断面積に作用するため、クッション作用時の圧力の上昇
をシリンダ構成上最小限に抑えることができる。

次に、ピストン１６が逆行する時には、給排通路２８よ
り供給される圧力流体がクッション板２１の端面２１ａ
に作用することによりクッション板２１は押圧されてば
ね２４を圧縮しながらヘッドカバー２０の端面２０ａよ
り離れて給排通路２８を第１圧力室１７ａと接続すると
ともに、第２圧力室１７ｂは開放される。

このため、圧力流体はシリンダ室１７内に流入してピス
トン１６とピストンロッド突出部２２ａに作用しピスト
ン１６がピストンロッド２２とともにロット組１］方向
（図中右方向）へ移動するとともにクッション板２１が
ばね２４の弾性力により再びスナップリング３２に当接
して保持される。

このとき、スナップリング３２には、ばね２４の弾性力
によりクッション板２０が復帰して当接するが、スナッ
プリング３２Ｖｉクツシヨン板２０の内孔２１ｂよりわ
ずかな隙間をあけて設けられているため、ピストンロッ
ド突出部２２ａから開いて外ずれることがない。

その後、ピストン１６は右方向へ移動をつづけ、クッシ
ョン板２９がロンド側のロッドカバー（図示せず）と当
接してクッション板２９に設けた複数の絞り孔３０．３
０によって絞られながらクッション作用を行いはね３１
を圧縮してゆるやかに止する。

また、前述では圧力流体が通路２５を通り可変絞り２６
によって絞られてクッション作用を行ったが、本考案は
これに限定されるものではなく、例えば第４図に示すよ
うに通路２５と可変絞り２６を設けずにクッション板２
１に絞り孔３５を設けて行ってもよい。

すなわち、クッション板２１に絞り孔３５を複数設け、
この絞り孔３５゜３５をクッション板２１に設けた環状
溝２７で連通して給排通路２８に接続した構成であり、
前述と同様にピストン１６がへラドカバー側（図中左方
向）に移動して第４図に示す状態となると、第１圧力室
１７ａと第２圧力室１７ｂ内の圧力流体は複数の絞り孔
３５．３５によって絞られながら環状溝２７を通り給排
通路２８へ排出される。

したがって、前述と同様に流体圧力はピストン１６とピ
ストンロッド突出部２２ａの側面積、すなわちシリンダ
室全断面積に作用するため、クッション作用時の圧力の
上昇を抑えることができる。

また、前述したように第１圧力室１７ａと第２圧力室１
７ｂとをピストンロッド突出部２２ａに設けた横孔３３
ａと複数の縦孔３３ｂとからなる通路３３を介して連通
したが、第３図に示すようにクッション板２１をピスト
ンロッド２２との間に隙間３６を作るようにして嵌入さ
せ、この隙間３６を通路としてシリンダ室１７と室１９
とを連通するようにして行ってもよい。

なお、上記実施例にむいて、クッション板２１に内孔２
１ｂを設けて、クッション板２１がへラドカバー２０と
当接した時第２圧力室１７ｂを形成するようにしたが、
ヘッドカバー２０の内面に孔を設けてクッション板２１
がへラドカバ−２０と当接した時へラドカバ−２０に第
２圧力室１７ｂの二部を形成するようにして行ってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のクッション機構を示す断面図、第２図は
本考案の一実施例のクッション機構を示す断面図、第３
図は第２図のＡ部拡大図、第４図は本考案のクッション
機構の他の実施例を示す断面図である。 １５・・・・・・シリンダチューフ、１６・・・・・・
ピストン、１７・・・・・・シリンダ室、ＩＴａ・・・
・・・第１圧力室、１７ｂ・・・・・・第２圧力室、２
０・・・・・・ヘッドカバー、２１・・・・・・クッシ
ョン板、２０ａ、２１ａ・・・・・・端面、２１ｂ・・
・・・・内孔、２２・・・・・・ピストンロッド、２２
ａ・・・・・・ピストンロッド突出部、２５・・・・・
・通路、２６・・・・・・可変絞り、２７・・・・・・
環状溝、２８・・・・・・給排通路、３２・・・・・・
スナップリング（係止部）、３５・・・・・・絞り孔。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）シリンダチューブ内に摺動自在に挿入されたピス
   トンを貫通するピストンロッドがヘッドカバー側に突出
   するピストンロッド突出部と、このピストンロッド突出
   部の外周面上に摺動自在に保持されるクッション板と、
   このクッション板とピストンとの間に介在したばねと、
   このばねによるクッション板のヘッドカバー側への摺動
   を規制しピストンロッド突出部に設けられる係止部と、
   シリンダチューブ内のシリンダ室に連通しへラドカバー
   に設けられる給排通路と、前記クッション板が給排通路
   に当接しシリンダ室と給排通路との直接の連通を閉じた
   時、前記ピストンとクッション板との間で形成される第
   １圧力室およびヘッドカバーとピストンロッド突出部と
   の間で形成される第２圧力室と、この第１圧力室と第２
   圧力室を絞りを介して前記給排通路に接続させる通路と
   からなる流体圧シリンダのクッション機構。
2. （２）前記係止部をスナップリングで形成した実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の流体圧シリンダのクッショ
   ン機構。
3. （３）前記クッション板に、ピストンロッドより大きい
   径の内孔とこの内孔の径より小さくピストンロッドより
   大きい径の内孔とよりなる段付内孔を形成し、この段付
   内孔の段部に前記スナップリングが当接するようにした
   実用新案登録請求の範囲第１項むよび第２項記載の流体
   圧シリンダのクッション機構。