JPS608362B2 - 油圧シリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 第１図は従来の油圧シリングのクッション部の１例を示
し、１はシリンダチュープ、２はシリンダのヘッド、３
はロッド、４はピストン、５はピストン４をロッド３に
固定するためのナット、６は給排油管に連なる油孔、７
はロッドのクッションプランジヤ、８はヘッドのクッシ
ョンシリンダ、９．１０は圧力室、１１は給費Ｅ油管フ
ランジ、１２はピストンパツキンである。

第１図に於いて油圧シリンダはピストン４を挟んだ圧力
室９，１０に交互に高圧油を供給し、ロッド３をシリン
ダチューブ１に伸縮させて仕事をさせるものである。

又一般に縮み側のストロークエンドでは、ロッド３の先
端とシリンダヘツド２とが当るが、ロッド３の速度が高
いときは、大きな衝撃力が作用し、シリンダチューブ１
とシリンダヘツド２の溶接部に亀列が入ったり、油圧シ
リングを取付けている構造物が破損したりする虜れがあ
った。第１図では前記の欠点を防止するため、ロッドの
先端にクッションプランジャ７を設け、シリンダヘツド
２のクッションシリンダ８の中に突入せしめて両者で排
油流路を絞るようにしている。

従って圧力室９の油はロッドのクッションプランジヤ７
とヘッドのクッションシリンダ８で作られる環状の狭い
隙間から油孔６を通って排出される。このとき環状の隙
間により圧力室９の圧力は上昇し、ロッド３にブレーキ
力が作用してロッド３とヘッド２の衝突を柔らげる。し
かし前記の絞りは環状の隙間で油の粘性を利用して絞る
ため、油の温度が高くなると粘性が低下し、絞り効果が
落ちる。

又ロッドのクッションプランジヤ７とヘッドのクッショ
ンシリンダ８が偏心した場合も絞り効果が低下すること
が知られている。一方環状隙間を４・さくすると、機械
加工や組立誤差のためロッドのクッションプランジヤ７
の外周とヘッドのクッションシリンダ８の内周面が接触
して競付いたりする虞れが出て来る。又冬期の油温の低
いときは、クッションがきき過ぎて圧力室９の圧力が過
大になり、シリソダチユーブが破裂するという危険性も
あった。一方このクッションがストロークエンドにある
状態で逆方向に始動するときは、油孔６より送られて来
る高圧油がロッドのクッションプランジヤ７の先端の狭
い面積に作用するため、定容量の高圧油の場合はロッド
のクッションプランジヤ７がヘッドのクッションシリン
ダ８を抜け出るまでは早い速度で運動するという欠点が
あった。

以上の如く従来の油圧シリンダのクッションは前記のよ
うに油の粘性を利用しており、かつ同シリンダは圧力を
リリーフする機能を有していなかったので、油の温度変
化に対してクッションの効果が大中に変化し、常に一定
の作動をすることはできなかった。本発明は前記従来の
欠点を解消するために提案されたもので、油圧シリン外
こ挿入されて摺動するピストンに固定されたロッドがシ
リンダヘツドの方向に運転するとき、即ちロッドの縮み
行程でロッドのストロークエンド近くに来たとき、ロッ
ド先端に設けられたクッションプランジャがクッション
シリンダに突入するクッション装置において「クッショ
ンプランジヤの外周部とクッションシリンダの内周部の
間の隙間流路を閉じるクッションリングを設け、かつ前
記クッションプランジャの先端に外周がテーパ状の突起
部を設け、これに対し小さな隙間を介し限られた範囲で
軸方向に変位自在なフローティングリングを鉄合し「同
フローテイングリングに対し、テーパ部の隙間が小さく
なる方向に付勢するバネを設け、このフローティングリ
ングの軸万向のほぼ中央位置に相対するクッションプラ
ンジャに、前記テーパ部の隙間とクッションプランジャ
の油孔を蓮適する半径方向の小孔を複数個設け、これら
の小孔と油圧シリンダの圧力室に蓮適するようにクッシ
ョンプランジャに油孔を設けた油圧シリンダを提供せん
とするものである。

以下本発明の実施例を図面について説明すると、第２図
は本発明の実施例を示す油圧シＩＪンダのクッション部
を示す側断面図である。

なお、第２図に於いて第１図と同一部分は同一の符号を
用いて説明することにする。第２図に於いて１はシリン
ダチユーブ、２はシリンダヘツド、３はロッド、４はピ
ストン、６はピストン固定ナット、６は給排油管に蓮適
する油孔、７はロッドのクッションプランジヤ、８はヘ
ッドのクッションシリンダ、９は圧力室、１１は給緋油
管フランジ、１２はピストンパツキンである。１３はヘ
ッドのクッションシリンダ８入口近くの内周溝１４１こ
挿入されたクッションリングで、ロッドのクッション部
７が挿入された際へッドのクッションシリンダ８の内径
に対し隙間１５を有する同ロッドのクッションプランジ
ャ７の轍心に平行な外周面に接し「同クッションプラン
ジャ７とは殆んど隙間がないような寸法として、この部
分からの油漏れを極力少なくするようにしている。

又クッションリング１３の中は内周溝１４の溝中より小
さく、かつクッションリング１３の外周部と内周溝１４
の底面との間にも隙間を有し、ロッドのクッションシリ
ンダ７とヘッドのクッションプランジャ８の軸Ｄが多少
偏Ｄしてし・ても無理なくクッションプランジヤ７が挿
入されるようになっている。又ロッドのクッションプラ
ンジャ７には圧力室９に通じる半径方向の油孔１６と、
同油孔１６に蓮通する中心軸方向の油孔１７が穿設され
ており、同油孔１７からはクッションプランジヤ７の先
端部近くに複数個の半径方向の油孔１８が分岐している
。

油孔１８の数は、ロッドのクッションプランジャ７のテ
ーパ面に隙間１９を介して摺動可能に競合されたフロー
ティングリング２０の楢動面に於ける同油孔１８のピッ
チが、同フローナィングリング２０の軸方向の長さとほ
ぼ等しくなる程度にする。又フローティングリング２０
‘まバネ２１によって隙間１９が小さくなる方向、即ち
ピストン４の方向に常に押されているが、同バネ２１に
よって一杯にピストン４方向のクッションプランジャ７
の段部に押付けられている状態でも油の流れを止めない
ようにするため、油逃し溝２２が同フローティングリン
グ２０の圧力室９側の端部に設けてある。又油孔１７の
右側の端部には同油孔１７からの油は流さないように閉
じ、反対側からは流す逆止弁２３がスプリング２４を介
してクッションプランジャ７の先端中心部に螺着された
弁シート２５に保持されている。

従って圧力室９の油がクッションシリンダ８に直接は流
れないようになっており、ヘッドのクッションシリング
８から圧力室９には逆止弁２３が開くことにより大きな
流動抵抗ないこ油が流れる。２６はバネ２１のバネ座２
７を支持するスナップリングである。

次に作用を説明すると、ロッド３が第２図に於いて左方
より右方に移動するとき、圧力室９の油はヘッドのクッ
ションシリンダ８を経て油孔６より外部に排出される。

次いでロッド３が右方に移動してクッションプランジャ
７と／クッションリング１３とが摺動するようになると
、圧力室９からヘッドのクッションシリンダへの油路が
とざされるため、圧力室９の油は油孔１６，１７及び複
数個の油孔１８、隙間１９を遮ってのみヘッドのクッシ
ョンシリンダ８に流れる。この油路では油孔１８の直径
をｄ、数をｎ、隙間１９の大きさをｈとすると、絞りの
面積Ａ＝ｎ。

汀地となる。この面積Ａは隙間１９の大きさｈが小さい
ため、小さな面積となる。従って流動抵抗が大きく、圧
力室９から排出すべき油量が多いときは圧力室９に高い
圧力が発生する。又この圧力はピストン４に作用し、ロ
ッド３に対しブレーキ力を加えることになる。従ってロ
ッド３の移動速度を下げ、ヘッド２に対しロッド３の端
部が激しく衝突するようなことは防止される。ところが
ロッド３の右方向への移動速度が非常に大きいときは圧
力室９の排出すべき油量が多く、隙間１９に於ける絞り
効果が同じであれば過大な圧力が発生する。そこで第２
図の場合は、隙間１９に油が流れて来ると、第３図イに
詳細に示す如く油孔１８の出口部の圧力は、圧力室９の
圧力Ｐｏと殆ど等しいが、油孔１８の出口部では油の流
速が大きくなり、このための圧損が大きくなる。又油孔
１８からフローテイングリング２０の両端までは油子し
１８から放射状に油が流れて減速されると共に、隙間１
９に於ける油の粘性により減圧されるため、第３図口に
示すような圧力分布になる。今フローテイングリング２
０がロッドのクッションプランジャ７に対し同心にない
時には、隙間１９が円周方向で変化していることになる
が、隙間１９が小さい時は同隙間１９における粘性によ
る圧力降下が大きく、第３図口の８のような圧力分布に
なる。

又フローテイングリング２０の内周面に作用する力はこ
の圧力分布を軸方向に積分した値になるが、これが大き
く、フローティング２０を同０１こする方向に力が作用
することになる。又フｏーテイングリング２０に作用す
るこれらの力は、ロッドのクッションプランジヤ７との
糟勤面がテーパ状になっているため、第３図に於いて藤
方向及び右方向に向いている。今庄力室９の圧力が大き
い時はこの力がバネ２１の左方への押付力に勝り、フロ
ーティングリング２０が移動する。この結果隙間１９の
値ｈが大きくなり、内周面の圧力分布は第３図口の８か
らＱの傾向になり、圧力分布の積分値、即ち内周面に作
用する力は小さくなる。従ってバネ２１の強さを適当な
値に選ぶことにより、圧力室９の圧力は或る値より大き
くはならない。以上のように内周面がテーパ状になった
フローテイングリング２０に大きな圧力が作用した時は
、隙間１９を自動的に大きくし、過大な圧力の発生を防
止する。

次に第２図に於いてロッド３が右側のストロークェンド
‘こ達して、今度は逆方向に始動する時は、油孔６より
高圧油がクッションシリンダ８に送られて来る。

この油は逆止弁２３を押し上げてここから圧力室９に流
れる。従ってピストン４の全面に油圧が作用するので、
ロッド３は滑らかに始動する。なお、以上の説明では、
内面がテーパ状になったフローティングリング２０をロ
ッド３の縮みエンド側に適用したものについて説明した
が、同様の構造のものを伸びエンド側にも適用すること
ができる。以上詳細に説明した如く本発明は構成されて
いるので、フローテイングリングとロッドのクッション
プランジヤとの隙間と、ロッドのクッションプランジャ
の複数個の半径方向の油孔で形成される絞りをクッショ
ンの絞りとして利用することができる。

これにより油は半径方向油孔から隙間の中を放射状に拡
がって減速されるため「部品を損傷するようなことはな
く、かつ騒音が発生するような欠点もない。又本発明の
フローティングリングは内面がテーパ状で、軸方向に限
られた範囲で移動可能であると共に〜半径方向の隙間が
小さくなる方向にバネ都村により常に付勢されているの
で、フローティングリングに圧力室の高い内面圧が作用
すると、同フローティングリングはバネ部村に抗して隙
間を大きくする方向に逃げる。

従って絞り効果を減ずるため、圧力室に過大圧力が発生
するようなことはない。このように隙間を大きくする方
向にフローテイングリングが逃げて、同フローテイング
リングが偏Ｄしないため安定した絞り効果が期待できる
。又半径方向の油孔は複数個設けられているため、その
うちの１部の油孔がゴミなどによる目詰りを起してもク
ッションとしての性能には大きな変化が生じるようなこ
とはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油圧シリンダのクッション装置の１例を
示す側断面図、第２図は本発明の実施例を示す油圧シリ
ンダの側断面図、第３図イは同要部の拡大図、第３図口
は同圧力分布状態を示す説明図である。 図の主要部分の説明、１・・…・シリンダチューブ、３
…・・・ロッド、６…・・・給排油管に連なる油孔、７
……ロッドのクッションプランジヤ、８……ヘッドのク
ッションシリンダ、９・・・…圧力室、１６，１７・…
・・油孔、１８・・・・・・半径方向油孔、１９・・・
・・・隙間、２０・・・・・・フローテイングリング、
２１・・・・・・バネ部材。 溝ｌ図 第２図 精３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油圧シリンダに挿入されて摺動するピストンに固定
   されたロツドがシリンダヘツドの方向に運転するとき、
   即ちロツドの縮み行程でロツドのストロークエンド近く
   に来たとき、ロツド先端に設けられたクツシヨンプラン
   ジヤがクツシヨンシリンダに突入するクツシヨン装置に
   おいて、クツシヨンプランジヤの外周部とクツシヨンシ
   リンダの内周部の間の隙間流路を閉じるクツシヨンリン
   グを設け、かつ前記クツシヨンプランジヤの先端に外周
   がテーパ状の突起部を設け、これに対し小さな隙間を介
   し、限られた範囲で軸方向に変位自在なフローテイング
   リングを嵌合し、同フローテイングリングに対し、テー
   パ部の隙間が小さくなる方向に付勢するバネを設け、こ
   のフローテイングリングの軸方向のほぼ中央位置に相対
   するクツシヨンプランジヤに、前記テーパ部の隙間とク
   ツシヨンプランジヤの油孔を連通する半径方向の小孔を
   複数個設け、これらの小孔と油圧シリンダの圧力室に連
   通するようにクツシヨンプランジヤに油孔を設けたこと
   を特徴とする油圧シリンダ。