JPS6230563Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、シリンダのストロークエンドにおい
て、限られたスペースで２段階のクツシヨン作用
を行ないうるようにしたシリンダ装置に関するも
のである。

一般に、シリンダ装置は重量物を動かすもので
あるが、急速に動かすと大きな慣性エネルギが生
じ、それがシリンダ装置のロツドを介してピスト
ンに伝わる。慣性エネルギによつて生じた力はス
トロークエンドにおいて吸収しなくてはならない
が、この力を十分に吸収しえないときにはシリン
ダ装置を破損する恐れがある。そこで、この種の
シリンダ装置にはピストンがストロークエンドに
おいてシリンダカバーに接触する前に慣性エネル
ギの大部分を吸収するためにシリンダカバーにク
ツシヨン装置が設けられている。

従来、この種のクツシヨン装置を備えたシリン
ダ装置として第１図乃至第３図に示すものが知ら
れている。即ち、図面においてシリンダ１の端面
にはヘツドカバー２とロツドカバー３とからなる
シリンダカバーが設けられている。ヘツドカバー
２には後述のクツシヨン部材が嵌入する穴４、該
穴４と同軸でかつ該穴４よりも大径の通路５、該
通路５と連通する給排ポート６が形成され、同様
にロツドカバー３にも穴７、通路８、給排ポート
９が形成されている。前記ロツドカバー３にはロ
ツド１０が擢動可能に案内され、該ロツド１０に
はシリンダ１内を油室Ａ，Ｂに画成するピストン
１１がロツクナツト１２により固着して設けら
れ、該ピストン１１はシリンダ１内に摺動可能に
挿嵌されている。ピストン１１のヘツドカバー２
側端面にはロツクナツト１２を介してクツシヨン
部材１３が設けられ、またピストン１１のロツド
カバー３側端面には該ピストン１１に接して他の
クツシヨン部材１４が設けられている。ここで、
クツシヨン部材１３，１４はロツド１０、ピスト
ン１１等と一体加工されたクツシヨンプランジ
ヤ、または同心性確保のため、ロツド１０に挿嵌
されたゴムリングの外周に嵌着されたクツシヨン
リング等が用いられる。

このような従来技術によるシリンダ装置におい
て、例えば給排ポート９から通路８、穴７を介し
て油室Ｂに圧油が供給されると、ピストン１１は
縮小行程となつて高速で図中右方に変位し、クツ
シヨン行程に入り、クツシヨン部材１３は穴４に
嵌入する。この際、クツシヨン部材１３はテーパ
状となつているから、穴４に嵌入するにしたがつ
て油室Ａ内が高圧となり、ピストン１１に対する
抵抗となると共に、穴４の内周面と、クツシヨン
部材１３の外周面との間の環状絞り通路の通路面
積が絞られ、この絞り通路を流れる油液の流動抵
抗によつてピストン１１にクツシヨン作用を与え
る。一方、給排ポート６から、通路５、穴４を介
して油室Ａに圧油が供給され、ピストン１１が伸
長行程となつて図中左方に変位し、クツシヨン部
材１４が穴７に嵌入するときも、前述と同様にし
てクツシヨン作用を与える。

しかし、このようにして構成される従来技術に
よるシリンダ装置においては幾多の欠点があつ
た。即ち、第１にクツシヨン作用の大きさはクツ
シヨン部材１３の直線部長さLcと穴４の長さLs
との関係で定まり、クツシヨン作用を大きくする
には前記Lc，Lsの距離を長くしなくてはなら
ず、シリンダ全体の長さが大となつてしまう欠点
があつた。逆に、限られた長さのシリンダではク
ツシヨン作用を犠性にしなくてはならない欠点が
あつた。第２に従来技術によるクツシヨン特性は
第３図中の曲線イに示す如く１段階のクツシヨン
特性で、所定の減速が行なわれた後はクツシヨン
行程内においてもクツシヨン作用は行なわれず、
ストロークエンドにおいてピストン１１がシリン
ダカバーに衝突して該ピストン１１が停止するも
のであるため、シリンダカバー２の加速度特性は
第３図中の曲線ロに示す如くストロークエンドで
極めて高い加速度を示す。即ち、第３図から明ら
かなように、従来技術によるクツシヨン装置にお
いてはシリンダカバーが慣性エネルギを吸収する
こととなり、ひいてはシリンダ装置を早期に破損
する原因となる欠点があつた。第３に、ヘツドカ
バー２には軸方向に穴４と、該穴４と接する通路
５と、該通路５から半径方向に延びる給排ポート
６が形成されているため、ヘツドカバー２の軸方
向長さが長くなつてしまう欠点があつた。また、
ロツドカバー３についても同様の欠点があつた。
第４に、クツシヨン作用を与える位置は穴４の内
周面と、クツシヨン部材１３の外周面との間の環
状絞り通路のみであるため、該環状絞り通路のク
リアランス、油液の粘性がクツシヨン性能に大き
な影響を及ぼしてしまう欠点があつた。第５に、
上記第４の欠点を除去し環状絞り通路の同心性を
維持するため、加工精度、組立精度を高めなくて
はならない欠点があつた。

本考案はこのような従来技術によるシリンダ装
置の問題点に鑑みなされたもので、クツシヨン部
材がクツシヨン室に嵌入するクツシヨン行程で２
段階のクツシヨン作用を与えることにより、ピス
トンの変位による慣性エネルギを確実に吸収しう
るようにしたシリンダ装置を提供することにあ
る。

このような問題点を解決するために、本考案
は、シリンダと、該シリンダ内に擢動可能に設け
られ、該シリンダ外に突出するロツドを有するピ
ストンと、該ピストン端面に接してまたはその近
傍に設けられたクツシヨン部材と、前記シリンダ
を施蓋するシリンダカバーの少なくとも一端側に
該クツシヨン部材が嵌入するように設けられた有
底状のクツシヨン室と、該クツシヨン室内にクツ
シヨン部材が進入するとき、該クツシヨン部材が
所定ストローク変位するまで該クツシヨン室内周
面とクツシヨン部材外周面との間で形成される絞
り通路と、前記クツシヨン部材が所定ストローク
変位した後、該クツシヨン部材がさらに変位する
ことにより徐々に開口面積が絞られストロークエ
ンドで閉塞されるように、前記クツシヨン室の内
周面に開口させた給排ポールとから構成したこと
にある。

このように構成することにより、クツシヨン部
材がクツシヨン室に進入するとき、該クツシヨン
室内周面とクツシヨン部材外周面との間で形成さ
れる絞り通路を油液が流れるときに第１段階のク
ツシヨン作用を発揮し、クツシヨン部材がさらに
変位して給排ポートの開口面積を徐々に絞つてい
き、最終のストロークエンドでこれを閉塞するま
での間に第２段階のクツシヨン作用を発揮し、こ
の２段階のクツシヨン作用によつてピストンを確
実に減速し、慣性エネルギを吸収することができ
る。

以下、本考案の実施例を第４図乃至第７図に基
づいて説明する。

まず、第４図および第５図において前述と同一
構成要素には同一符号を付し、その説明を省略す
るに、２１はクツシヨン部材１３が嵌入するよう
にヘツドカバーに形成された有底状のクツシヨン
室を示し、該クツシヨン室２１の内周面２１Ａは
断面が直線形状またはテーパ状に形成されてい
る。そして、クツシヨン部材１３がクツシヨン室
２１に嵌入するとき、該クツシヨン部材１３が所
定ストローク変位するまで該クツシヨン室２１の
内周面２１Ａとクツシヨン部材１３の外周面との
間で環状の絞り通路Ｃが形成される。２２は絞り
通路Ｃと連続してクツシヨン室２１の内周面２１
Ａの奥部に開口する給排ポートで、該給排ポート
２２はクツシヨン部材１３が絞り通路Ｃを形成す
べく所定ストローク変位した後にさらに進入する
に従つて徐々に開口面積が絞られ、第５図に示す
ようにストロークエンドではほぼ完全に閉塞され
るようになされている。

このように構成されるシリンダ装置において、
従来技術のものと同様にロツドカバー３側の給排
ポートから油室Ｂに圧油が供給されると、ピスト
ン１１は図中右方に変位して縮小行程となる。ク
ツシヨン部材１３がクツシヨン室２１内に嵌入す
ると同時に油室Ａから給排ポート２２に流れる油
液の流れが絞り通路Ｃによつて絞られ、この際の
油液の流動抵抗によつて減衰力を発生し、クツシ
ヨン作用が開始される。さらにクツシヨン部材１
３がクツシヨン室２１内に向け変位するに従つて
流動抵抗が増大し、ピストン１１の減速は大とな
る。クツシヨン部材１３の先端が給排ポート２２
に臨む位置（第４図の位置）まで減速が継続す
る。

次に、前述の状態からさらにクツシヨン部材１
３が変位すると、該クツシヨン部材１３によつて
給排ポート２２の開口面積が徐々に絞られ、油液
の流動抵抗がさらに増大し、ピストンの減速はさ
らに増大する。第５図に示す如く、ピストン１１
がストロークエンドに達する直前では給排ポート
２２の開口面積が最も小さくなるため、ピストン
１１は最も減速される。

従つてピストン１１の速度と変位との関係は第
６図のように表わされる。即ち、第６図で点Ｐは
クツシヨン作用の開始時点、点Ｑはクツシヨン部
材１３が給排ポート２２の閉塞を開始する位置、
点Ｒはピストン１１がストロークエンドとなつた
位置を示す。そして、区間は絞り通路Ｃによ
つてピストン１１が減速される第１段階のクツシ
ヨン特性を示し、区間は給排ポート２２が
徐々に絞られることによつてピストン１１が減速
される第２段階のクツシヨン特性を示し、前述し
たような従来技術によるこの種のクツシヨン装置
の特性に比較して良好なクツシヨン特性を得
ることができる。

一方、前述の説明はヘツドカバー２側にクツシ
ヨン装置を設けた場合について述べたが、第７図
に示すようにロツドカバー３側に設けてもよいも
のである。即ち、第７図においてロツドカバー３
には有底状のクツシヨン室２３が形成され、その
内周面２３Ａとクツシヨン部材１４の外周面とで
還状の絞り通路Ｄが形成される。クツシヨン室２
３の内周面２３Ａにはクツシヨン部材１４がクツ
シヨン室２３内に進入するに従つて徐々に開口面
積が絞られる位置に給排ポート２４が開口してい
る。

従つて、給排ポート２２からクツシヨン室２１
を介して油室Ａに圧油が供給され、ピストン１１
が伸長行程となつて図中左方に変位し、クツシヨ
ン部材１４がクツシヨン室に嵌入したときにも、
第６図と同様に２段階のクツシヨン特性を与える
ことができる。その他の作動については、縮小行
程の場合と変るところがないので省略する。

本考案に係るシリンダ装置は以上詳細に述べた
如くであつて、下記各項の効果を奏する。

クツシヨン部材がクツシヨン室に嵌入すると
き、絞り通路による第１段階のクツシヨン作用
と、給排ポートの開口面積を絞つていく第２段
階のクツシヨン作用とによつて、多段的なクツ
シヨン特性を与えることができるから、従来技
術のように１段階のものに比較してピストンの
急速な速度変化を防止しうる。

前記項の結果、ピストンは滑らかに減速さ
れるから、従来技術の如くストロークエンドで
ピストンがシリンダカバーに衝突することがな
く、シリンダカバーやピストンの破損を防止す
ることができ、ひいてはシリンダ装置の寿命を
延すことができる。

従来技術によるシリンダカバーと外形寸法を
変えることなく、より大きなクツシヨン効果を
与えることができ、またシリンダカバーの軸方
向寸法を短かくすることも可能となる。

クツシヨン効果を大きくするこができるか
ら、従来技術のように同心性を高める必要がな
く、従つて加工精度、組立精度を低下させるこ
とができ、加工工数も低減させることができ
る。

第２段階のクツシヨン作用は、給排ポートの
開口面積を徐々に絞つていく方法であるから、
油液の粘度、絞り通路のクリアランスの影響を
小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来技術によるシリンダ装
置を示し、第１図はその全体構成を示す縦断面
図、第２図は半断面とした第１図の部分拡大図、
第３図はクツシヨン特性およびシリンダカバーの
加速度特性を示す線図、第４図乃至第７図は本考
案に係るシリンダ装置を示し、第４図および第５
図はそれぞれ異なる作動状態を示すヘツドカバー
側の部分縦断面図、第６図はクツシヨン性能を示
す線図、第７図はロツドカバー側の部分縦断面図
を示す。 １……シリンダ、２……ヘツドカバー、３……
ロツドカバー、１０……ロツド、１１……ピスト
ン、１３，１４……クツシヨン部材、２１，２３
……クツシヨン室、２１Ａ，２３Ａ……内周面、
２２，２４……給排ポート、Ａ，Ｂ……油室、
Ｃ，Ｄ……絞り通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダと、該シリンダ内に摺動可能に設けら
   れ、該シリンダ外に突出するロツドを有するピス
   トンと、該ピストン端面に接してまたはその近傍
   に設けられたクツシヨン部材と、前記シリンダを
   施蓋するシリンダカバーの少なくとも一端側に該
   クツシヨン部材が嵌入するように設けられた有底
   状のクツシヨン室と、該クツシヨン室内にクツシ
   ヨン部材が進入するとき、該クツシヨン部材が所
   定ストローク変位するまで該クツシヨン室内周面
   とクツシヨン部材外周面との間で形成される絞り
   通路と、前記クツシヨン部材が所定ストローク変
   位した後、該クツシヨン部材がさらに変位するこ
   とにより徐々に開口面積が絞られストロークエン
   ドで閉塞されるように、前記クツシヨン室の内周
   面に開口させた給排ポートとから構成してなるシ
   リンダ装置。