WO2021171509A1 - 液体圧シリンダ - Google Patents

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WO2021171509A1
WO2021171509A1 PCT/JP2020/008119 JP2020008119W WO2021171509A1 WO 2021171509 A1 WO2021171509 A1 WO 2021171509A1 JP 2020008119 W JP2020008119 W JP 2020008119W WO 2021171509 A1 WO2021171509 A1 WO 2021171509A1
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WO
WIPO (PCT)
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tube member
tube
cylinder
tip
cylinder tube
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/008119
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
西良 直人
彬伸 小川
Original Assignee
新明和工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新明和工業株式会社 filed Critical 新明和工業株式会社
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Priority to PCT/JP2020/008119 priority patent/WO2021171509A1/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic cylinder.
  • Patent Document 1 discloses a dump truck in which a packing box is tilted by a multi-stage telescopic liquid pressure cylinder (so-called telescopic cylinder).
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the cylinder tube.
  • the conventional typical cylinder tube 200 as shown in FIG. 10 is manufactured by processing a cylindrical metal pipe 210.
  • a first sliding member 220 in contact with the outer cylinder tube is mounted on the outer peripheral portion of the cylinder tube 200.
  • a groove 211 for mounting the first sliding member 220 is machined on the outer peripheral portion of the metal pipe 210.
  • a second sliding member 230 in contact with the inner cylinder tube is mounted on the inner peripheral portion of the cylinder tube 200.
  • a groove 212 for mounting the second sliding member 230 is formed on the inner peripheral portion of the metal pipe 210.
  • a groove for mounting a sliding member is formed in a conventional typical cylinder tube as shown in FIG. Therefore, the metal pipe, which is a material, is required to have a certain wall thickness in order to secure the wall thickness of the bottom portion of the groove and maintain the strength. As a result, even the portion that is not grooved becomes thick, and the weight of the conventional cylinder tube is large. Along with that, the weight of the telescopic cylinder was also large.
  • the hydraulic cylinder according to the present invention includes a cylindrical cylinder tube and a piston housed inside the cylinder tube.
  • the cylinder tube has a cylindrical base end portion, a cylindrical intermediate portion that is continuous with the base end portion and has an outer diameter smaller than that of the base end portion, and a side of the intermediate portion that is continuous with the base end portion. It is provided with a cylindrical tip portion that is continuous on the opposite side to the above and has an inner diameter smaller than that of the intermediate portion.
  • the wall thickness of the intermediate portion is thinner than the wall thickness of the base end portion and the tip end portion.
  • the wall thickness of the intermediate portion is thinner than the wall thickness of the base end portion and the tip end portion, so that the weight of the cylinder tube is reduced. Along with this, the weight of the hydraulic cylinder also decreases.
  • the length along the axis of the intermediate portion is longer than the length along the axis of the base end portion and the tip end portion.
  • the ratio of the intermediate portion to the base end portion and the tip end portion is large in the length direction of the cylinder tube. Since the intermediate portion is thinner than the base end portion and the tip portion, the weight per length is smaller than that of the base end portion and the tip portion. Therefore, the weight of the cylinder tube can be significantly reduced.
  • the cylinder tube includes a first tube member including the base end portion, a second tube member including the tip end portion, and one end of the first tube member.
  • a third tube member is provided, which is joined to one end of the second tube member and the other end is joined to one end of the second tube member.
  • the third tube member constitutes a part or all of the intermediate portion.
  • a cylinder tube in which the wall thickness of the intermediate portion is thinner than the wall thickness of the base end portion and the tip end portion can be obtained. It can be easily manufactured.
  • the first tube member and the third tube member are joined by welding, and the second tube member and the third tube member are joined by welding. ing.
  • the first tube member and the outer peripheral portion of the one end of the first tube member and the outer peripheral portion of the one end of the third tube member are covered with the first tube member.
  • a first inlay for positioning the third tube member is formed.
  • the welding between the one end of the first tube member and the one end of the third tube member is performed from the outside of the first tube member and the third tube member.
  • the first inlay ensures that the first tube member and the third tube member are positioned. Further, since the first inlay is provided on the outer peripheral portions of the first tube member and the third tube member, welding is performed from the side of the first inlay with respect to the circumferential direction of the first tube member and the third tube member. Will be. Therefore, the first inlay can be melted more reliably, and the welding strength is improved.
  • the outer peripheral portion of the one end of the second tube member and the outer peripheral portion of the other end of the third tube member are covered with the second tube member.
  • a second in-row that positions the third tube member is formed. Welding between the one end of the second tube member and the other end of the third tube member is performed from the outside of the first tube member and the second tube member. The action and effect are the same as the welding of the first tube member and the third tube member.
  • the base end portion is located on the other end side of the one end of the first tube member.
  • the base end portion is located closer to the end portion of the first tube member than the joint position between the first tube member and the third tube member.
  • the joint portion is separated from the base end portion.
  • the end portion on the intermediate portion side of the base end portion comes into contact with the tip end portion (step portion with the intermediate portion) of the outer cylinder tube. Therefore, an impact force and a pressing force are applied to the base end portion.
  • the transmission of the impact force and the pressing force applied to the proximal end portion to the joint portion can be relaxed. As a result, damage to the joint can be suppressed.
  • the tip portion is located on the other end side of the second tube member with respect to the one end portion.
  • the action and effect are the same as the joining of the first tube member and the third tube member.
  • a first step is formed between the outer peripheral portion of the base end portion and the outer peripheral portion of the intermediate portion, and the first step is formed. , It is inclined toward the side of the base end portion.
  • the force applied to the base end portion is distributed in the inclination direction of the first step and the direction perpendicular to the inclination direction. Therefore, the strength of the base end portion against the force applied in the axial direction of the cylinder tube is improved.
  • a first step is formed between the outer peripheral portion of the base end portion and the outer peripheral portion of the intermediate portion, and the first step is formed.
  • a first fillet portion connecting the first step and the outer peripheral portion of the intermediate portion is formed at the boundary portion with the intermediate portion.
  • the strength of the base end portion against the force applied in the axial direction of the cylinder tube is improved by the reinforcement by the first fillet portion.
  • a second step is formed between the inner peripheral portion of the tip portion and the inner peripheral portion of the intermediate portion, and the second step is formed. Is inclined toward the side of the tip portion. The action and effect are the same as in the case of the first step.
  • a second step is formed between the inner peripheral portion of the tip portion and the inner peripheral portion of the intermediate portion, and the second step is formed.
  • a second fillet portion connecting the second step and the inner peripheral portion of the intermediate portion is formed at the boundary portion with the intermediate portion.
  • the weight can be reduced while maintaining the strength of the hydraulic cylinder.
  • FIG. 1 is a schematic side view of the dump truck 10 according to the embodiment.
  • the reference numerals F, Rr, U, and D in FIG. 1 mean the front, rear, top, and bottom of the dump truck 10, respectively.
  • the dump truck 10 includes a chassis 20 and a packing box 30.
  • the packing box 30 is supported by the chassis 20.
  • the rear end of the packing box 30 is rotatably connected to the rear end of the chassis 20.
  • the angle of the packing box 30 with respect to the horizontal plane can be changed by rotating the packing box 30 around the rear end portion.
  • the dump vehicle 10 is provided with a hydraulic cylinder 40 that rotates the packing box 30.
  • the upper end of the hydraulic cylinder 40 is connected to the front side surface 30a of the packing box 30.
  • the lower end of the hydraulic cylinder 40 is connected to the chassis 20.
  • the angle of the packing box 30 is changed by expanding and contracting the hydraulic cylinder 40.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the hydraulic cylinder 40 in a reduced state.
  • the extension direction of the substantially cylindrical hydraulic cylinder 40 is the left-right direction of the hydraulic cylinder 40, and one of the directions orthogonal to the left-right direction is the up-down direction of the hydraulic cylinder 40.
  • Reference numerals L1, R1, U1, and D1 in FIGS. 2 to 9 mean the left, right, top, and bottom of the hydraulic cylinder 40, respectively.
  • the above direction is merely a direction determined for convenience of explanation, and does not limit the installation mode of the hydraulic cylinder 40 and the like.
  • the hydraulic cylinder 40 includes an outer tube 50, four cylinder tubes 60 to 90 nested inside the outer tube 50, and a piston 100.
  • the outer tube 50 is formed in a cylindrical shape.
  • the first cylinder tube 60 is formed in a cylindrical shape and is slidably housed inside the outer tube 50.
  • the second cylinder tube 70 is formed in a cylindrical shape and is slidably housed inside the first cylinder tube 60.
  • the third cylinder tube 80 is formed in a cylindrical shape and is slidably housed inside the second cylinder tube 70.
  • the fourth cylinder tube 90 is formed in a cylindrical shape and is slidably housed inside the third cylinder tube 80.
  • the piston 100 is formed in a columnar shape and is slidably housed inside the fourth cylinder tube 90.
  • the hydraulic cylinder 40 expands and contracts when the inner cylinder tube or piston slides inside the outer cylinder tube or outer tube.
  • the hydraulic cylinder 40 extends.
  • the hydraulic cylinder 40 contracts.
  • the hydraulic cylinder 40 has a short length when contracted while ensuring a long stroke. It is configured to be.
  • a dump truck of the type in which the packing box is rotated by a cylinder attached to the front side surface of the packing box is compared with a dump truck of a type in which the bottom surface is pushed by a cylinder provided below the packing box to rotate the packing box.
  • the landing position of the packing box can be lowered.
  • the expansion / contraction direction of the cylinder can be brought closer to the vertical direction (rotation direction of the packing box).
  • the cylinders of such dump trucks require long strokes. Therefore, a so-called telescopic cylinder in which a plurality of cylinder tubes and pistons are stacked in a nested manner is suitably used for such a dump truck.
  • the first cylinder tube 60 to the fourth cylinder tube 90 are cylindrical members arranged concentrically with each other.
  • the first cylinder tube 60 to the fourth cylinder tube 90 have a similar configuration. Therefore, in the following, the configuration of the cylinder tube will be described by taking the third cylinder tube 80 as an example.
  • each part of the third cylinder tube 80 is formed in a concentric circle shape in the left-right direction view (L1 direction-R1 direction view).
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the third cylinder tube 80.
  • the third cylinder tube 80 includes a base end portion 80A, an intermediate portion 80B, and a tip end portion 80C.
  • the base end portion 80A is a right end portion (rear end portion in the extension direction of the hydraulic cylinder 40) of the third cylinder tube 80, and is formed in a cylindrical shape.
  • the intermediate portion 80B is continuous with the base end portion 80A.
  • the intermediate portion 80B is continuous with the proximal end portion 80A on the left side (extending direction side of the hydraulic cylinder 40) of the proximal end portion 80A.
  • the intermediate portion 80B is also formed in a cylindrical shape.
  • a first step S1 (see also FIG.
  • the first step S1 is a step that abuts on the second cylinder tube 70 and constitutes the stroke end of the third cylinder tube 80 when the hydraulic cylinder 40 is extended.
  • the base end portion 80A refers to a portion of the third cylinder tube 80 having a larger outer diameter than the intermediate portion 80B on the right side of the first step S1.
  • the tip portion 80C is continuous on the side opposite to the side (right end) continuous with the base end portion 80A of the intermediate portion 80B (left end).
  • the tip 80C is also formed in a cylindrical shape.
  • a second step S2 (see also FIG. 6) is formed between the inner peripheral portion of the tip portion 80C and the inner peripheral portion of the intermediate portion 80B.
  • the inner diameter of the tip portion 80C is smaller than the inner diameter of the intermediate portion 80B by the amount of the second step S2.
  • the second step S2 is a step that constitutes the stroke end of the fourth cylinder tube 90 when the fourth cylinder tube 90 abuts when the hydraulic cylinder 40 extends.
  • the tip portion 80C refers to a portion of the third cylinder tube 80 having an inner diameter smaller than that of the intermediate portion 80B on the left side of the second step S2.
  • the intermediate portion 80B is a portion between the tip end portion 80C and the base end portion 80A.
  • the length along the axis of the intermediate portion 80B (the length in the left-right direction in FIG. 3) is longer than the length along the axis of the base end portion 80A and the tip end portion 80C.
  • the lengths of the base end portion 80A, the intermediate portion 80B, and the tip portion 80C with respect to the entire third cylinder tube 80 are not limited, respectively, but in the present embodiment, the intermediate portion 80B is about 80% of the entire third cylinder tube 80. Occupies the length. In this way, the stroke of the hydraulic cylinder 40 can be lengthened by increasing the ratio of the intermediate portion to the total length of each cylinder tube 60 to 90. Both the base end portion 80A and the tip end portion 80C occupy about 10% of the total length of the third cylinder tube 80.
  • the inner diameter of the base end portion 80A and the inner diameter of the intermediate portion 80B are substantially the same.
  • the outer diameter of the tip portion 80C and the outer diameter of the intermediate portion 80B are substantially the same.
  • the wall thickness of the intermediate portion 80B is thinner than the wall thickness of the base end portion 80A and the tip end portion 80C.
  • the thickness of the base end portion 80A or the wall thickness of the tip end portion 80C may be thicker.
  • the wall thickness of the base end portion 80A and the wall thickness of the tip end portion 80C may be the same.
  • the third cylinder tube 80 is manufactured by cutting a welded three parts of a base end side tube member 81, an intermediate tube member 82, and a tip end side tube member 83.
  • the base end side tube member 81 includes a base end portion 80A.
  • the tip side tube member 83 includes a tip portion 80C.
  • the right end of the intermediate tube member 82 is joined to the left end of the base end side tube member 81.
  • the left end of the intermediate tube member 82 is joined to the right end of the distal tube member 83.
  • the intermediate tube member 82 constitutes a part or all of the intermediate portion 80B, here, a portion excluding the vicinity of the left end and the vicinity of the right end of the intermediate portion 80B.
  • the base end side tube member 81 and the intermediate tube member 82 are joined by welding. Similarly, the distal tube member 83 and the intermediate tube member 82 are also joined by welding.
  • the material of the base end side tube member 81, the intermediate tube member 82, and the tip end side tube member 83 is, for example, a carbon steel pipe for a mechanical structure. However, the material of each cylinder tube 60 to 90 is not particularly limited.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the third cylinder tube 80 before cutting.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the base end side tube member 81, the intermediate tube member 82, and the tip end side tube member 83 after being welded together.
  • the wall thickness of the intermediate tube member 82 is thinner than the wall thickness of the proximal end side tube member 81 and the distal end side tube member 83 before the cutting process. More specifically, the outer diameter of the intermediate tube member 82 is smaller than the outer diameter of the proximal tube member 81, and the inner diameter of the intermediate tube member 82 is substantially equal to the inner diameter of the proximal tube member 81.
  • the wall thickness of the intermediate tube member 82 is thinner than the wall thickness of the base end side tube member 81.
  • the inner diameter of the intermediate tube member 82 is larger than the inner diameter of the tip side tube member 83, and the outer diameter of the intermediate tube member 82 is substantially equal to the outer diameter of the tip side tube member 83. Therefore, the wall thickness of the intermediate tube member 82 is thinner than the wall thickness of the tip side tube member 83. Either the thickness of the base end side tube member 81 or the wall thickness of the tip end side tube member 83 may be thicker. Alternatively, the wall thickness of the base end side tube member 81 and the wall thickness of the tip end side tube member 83 may be the same.
  • the first in-row J1 includes a positioning portion formed on the proximal end side tube member 81 and a positioning portion formed on the intermediate tube member 82.
  • the left end of the base end side tube member 81 and the right end of the intermediate tube member 82 are welded after being positioned in the radial direction by the first inlay J1. That is, the base end side tube member 81 and the intermediate tube member 82 are welded after aligning their axes with each other by the first in-row J1. By this welding, the first welded portion W1 is formed.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the first welded portion W1.
  • the first in-row J1 on the base end side tube member 81 side includes a first shaft portion 81a.
  • the first shaft portion 81a extends from the left end of the proximal end side tube member 81 to the left.
  • the outer diameter of the first shaft portion 81a is smaller than the outer diameter of the portion on the right side of the first shaft portion 81a.
  • the first in-row J1 on the intermediate tube member 82 side includes a first hole portion 82a.
  • the first hole portion 82a is formed at the right end of the intermediate tube member 82, and is recessed to the left of the other portion at the right end of the intermediate tube member 82.
  • the diameter of the first hole portion 82a is slightly larger than the outer diameter of the first shaft portion 81a.
  • the diameter of the first hole portion 82a is configured so that the first shaft portion 81a can be inserted into the first hole portion 82a and there is almost no play.
  • a laser welder (not shown) is provided on the outside of the base end side tube member 81 and the intermediate tube member 82.
  • the third cylinder tube 80 is rotated about an axis. After that, the laser is irradiated to the first inlay J1 from the outside of the third cylinder tube 80.
  • the vicinity of the start end and the vicinity of the end of the weld bead of the first welded portion W1 overlap.
  • the laser welding machine stops the irradiation of the laser light while gradually reducing the output of the laser light. Meanwhile, the third cylinder tube 80 continues to rotate about the axis. Therefore, overlap occurs in a part of the first welded portion W1.
  • the fitting portion between the first hole portion 82a and the first shaft portion 81a is formed by laser welding from the outside of the third cylinder tube 80. It is melting. After laser welding, the first hole portion 82a and the first shaft portion 81a are integrated. The weld bead of the first welded portion W1 penetrates to the inner peripheral portion of the base end side tube member 81 and the inner peripheral portion of the intermediate tube member 82.
  • a second in-row J2 for positioning the distal tube member 83 and the intermediate tube member 82 is located on the outer peripheral portion of the right end of the distal tube member 83 and the outer peripheral portion of the left end of the intermediate tube member 82.
  • the second inlay J2 includes a positioning portion formed on the intermediate tube member 82 and a positioning portion formed on the distal end side tube member 83.
  • the left end of the intermediate tube member 82 and the right end of the tip side tube member 83 are welded after being positioned in the radial direction by the second inlay J2. That is, the intermediate tube member 82 and the tip side tube member 83 are welded after aligning their axes with each other by the second inlay J2. By this welding, the second welded portion W2 is formed.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the second welded portion W2 of FIG.
  • the second in-row J2 on the distal end side tube member 83 side includes a second shaft portion 83a.
  • the second shaft portion 83a is formed at the right end of the tip side tube member 83.
  • the outer diameter of the second shaft portion 83a is smaller than the outer diameter of the tip side tube member 83.
  • the second inlay J2 on the intermediate tube member 82 side includes a second hole portion 82b.
  • the second hole portion 82b is formed at the left end of the intermediate tube member 82, and is recessed to the right of the other portion at the left end of the intermediate tube member 82.
  • the diameter of the second hole portion 82b is configured to be slightly larger than the diameter of the second shaft portion 83a.
  • the diameter of the second hole portion 82b is configured so that the second shaft portion 83a can be inserted into the second hole portion 82b and there is almost no play.
  • welding between the right end of the distal tube member 83 and the left end of the intermediate tube member 82 is performed from the outside of the distal tube member 83 and the intermediate tube member 82. In other words, welding is performed from the side where the second inlay J2 is formed.
  • the tip side tube member 83 and the intermediate tube member 82 are joined by laser welding.
  • a laser welder (not shown) is provided on the outside of the intermediate tube member 82 and the tip side tube member 83. This laser welder may be the same as the laser welder that welds the first welded portion W1, or may be a different welder.
  • the third cylinder tube 80 is rotated about an axis.
  • the second inlay J2 is irradiated with a laser from the outside of the third cylinder tube 80.
  • the fitting portion between the second hole portion 82b and the second shaft portion 83a is formed by laser welding from the outside of the third cylinder tube 80. It is melting. After laser welding, the second hole portion 82b and the second shaft portion 83a are integrated. Further, the weld bead of the second welded portion W2 penetrates to the inner peripheral portion of the intermediate tube member 82 and the inner peripheral portion of the tip side tube member 83.
  • the welded third cylinder tube 80 shown in FIG. 4 is finished in the final form shown in FIG. 3 by cutting. Specifically, the third cylinder tube 80 after welding is cut as shown in the cutting line C1 shown in FIG. 5, and the base end portion 80A is formed. As a result, the base end portion 80A is provided on the right end side of the base end side tube member 81 from the left end (end portion on the intermediate portion 80B side). In other words, at least in the final form, the base end portion 80A is located on the right end side of the third cylinder tube 80 with respect to the first welded portion W1. With respect to the axial direction, the base end portion 80A is separated from the first welded portion W1.
  • the third cylinder tube 80 after welding is cut as shown in the cutting line C2 shown in FIG. 6, and the tip portion 80C is formed.
  • the tip portion 80C is provided on the left end side of the tip end side tube member 83 from the right end (end portion on the intermediate portion 80B side).
  • the tip portion 80C is located on the left end side of the third cylinder tube 80 with respect to the second welded portion W2.
  • the tip 80C is separated from the second weld W2 in the axial direction.
  • a plurality of grooves 80A1 shown in FIG. 3 are formed on the outer peripheral portion of the base end portion 80A.
  • the grooves 80A1 are provided side by side in the axial direction of the third cylinder tube 80.
  • the bush mounting portion 80C1 shown in FIG. 3 is formed on the inner peripheral portion of the tip portion 80C by cutting.
  • the bush mounting portions 80C1 are provided side by side in the axial direction of the third cylinder tube 80 from the left end of the tip portion 80C.
  • the diameter of the bush mounting portion 80C1 is larger than the diameter of the inner peripheral surface 80C2 of the tip portion 80C.
  • the first sliding member B1 is mounted on each of the plurality of first grooves 80A1.
  • the first sliding member B1 is formed in a ring shape.
  • the outer peripheral surface of the first sliding member B1 is located on the same as the outer peripheral surface of the proximal end portion 80A, or slightly outward in the circumferential direction from the outer peripheral surface of the proximal end portion 80A.
  • the first sliding member B1 is in contact with the inner peripheral surface of the base end portion or the intermediate portion (depending on the axial position of the third cylinder tube 80) of the second cylinder tube 70.
  • the first sliding member B1 is a member for smoothly sliding the third cylinder tube 80 with respect to the second cylinder tube 70.
  • the first sliding member B1 is made of, for example, a resin. However, the material, structure, etc. of the first sliding member B1 are not particularly limited.
  • the bush B2 is mounted on the bush mounting portion 80C1.
  • the bush B2 is formed in a ring shape having a predetermined length in the axial direction.
  • the inner peripheral surface of the bush B2 is located on the same as the inner peripheral surface 80C2 of the tip portion 80C, or slightly inward of the inner peripheral surface 80C2 of the tip portion 80C in the circumferential direction.
  • the bush B2 is in contact with the outer peripheral surface of the tip end portion or the intermediate portion (depending on the axial position of the fourth cylinder tube 90) of the fourth cylinder tube 90.
  • the bush B2 is a member for smoothly sliding the fourth cylinder tube 90 with respect to the third cylinder tube 80.
  • the material, composition, etc. of the bush B2 are not particularly limited.
  • the first cylinder tube 60, the second cylinder tube 70, and the fourth cylinder tube 90 have the same configuration as the configuration of the third cylinder tube 80 described above.
  • the third cylinder tube 80 slides inside the second cylinder tube 70 in the L1 direction of FIG.
  • the first step S1 (step between the base end portion 80A and the intermediate portion 80B) of the third cylinder tube 80 is the second step (step with the tip portion) of the second cylinder tube 70. It abuts on the step between the intermediate part). This prevents the third cylinder tube 80 from falling off from the second cylinder tube 70.
  • the first step (step between the base end portion and the intermediate portion) of the fourth cylinder tube 90 is the second step S2 (tip portion 80C) of the third cylinder tube 80. And the step between the intermediate portion 80B). This prevents the fourth cylinder tube 90 from falling off from the third cylinder tube 80.
  • the wall thickness of the intermediate portion 80B of the third cylinder tube 80 is thinner than the wall thickness of the base end portion 80A and the tip end portion 80C. Therefore, the weight of the intermediate portion 80B is reduced, and the weight of the third cylinder tube 80 can be reduced accordingly.
  • the weight can be reduced by the weight reduction of the intermediate portion.
  • the weight of the plurality of cylinder tubes 60 to 90 constituting the hydraulic cylinder 40 is reduced, so that the weight of the hydraulic cylinder 40 can be effectively reduced.
  • the third cylinder tube 80 is compared with the conventional cylinder tube 200 shown in FIG.
  • the first sliding member 220 comes into contact with the outer cylinder tube dropout prevention member (corresponding to the member of reference numeral 240 of the cylinder tube 200 of FIG. 10).
  • the outer cylinder tube dropout prevention member corresponding to the member of reference numeral 240 of the cylinder tube 200 of FIG. 10. This prevents the cylinder tube 200 from falling off from the outer cylinder tube. Therefore, a large force is applied to the first sliding member 220 in the axial direction of the cylinder tube 200.
  • the dropout prevention member 240 The same applies to the dropout prevention member 240.
  • the groove 211 In order to receive the above force, the groove 211 needs to have a certain depth. Further, the wall thickness of the cylinder tube 200 becomes thin on the inner side of the groove 211 in the circumferential direction. Therefore, the wall thickness of the metal pipe 210 needs to be such that there is no structural problem even after the metal pipe 210 is thinned by the groove 211. The same applies to the dropout prevention member 240. Therefore, the cylinder tube 200 has to be thicker even in the portion where the groove is not formed, and therefore the weight is large.
  • the intermediate portion 80B which does not need to be particularly considered to form a groove, is configured to have a thin wall thickness. Therefore, the weight of the third cylinder tube 80 is reduced.
  • the length along the axis of the intermediate portion 80B of the third cylinder tube 80 is longer than the length along the axis of the base end portion 80A and the tip end portion 80C. Therefore, the ratio of the intermediate portion 80B to the base end portion 80A and the tip end portion 80C is large in the length direction of the third cylinder tube 80.
  • the intermediate portion 80B has a long axial length in order to secure the stroke of the hydraulic cylinder 40. Therefore, the weight of the third cylinder tube 80 can be effectively reduced by reducing the wall thickness of the intermediate portion 80B.
  • the third cylinder tube 80 includes a base end side tube member 81 including a base end portion 80A, a tip end side tube member 83 including a tip end portion 80C, and an intermediate tube constituting a part or all of the intermediate portion. It is formed by joining the member 82. According to such a configuration, the proximal end side tube member 81, the intermediate tube member 82, and the distal end side tube member 83 are separately prepared, and the third cylinder tube 80 can be formed by joining them. Therefore, the third cylinder tube 80 can be easily manufactured. The same applies to other cylinder tubes.
  • the base end side tube member 81 and the intermediate tube member 82 are joined by welding.
  • the tip side tube member 83 and the intermediate tube member 82 are also joined by welding in the same manner. According to such a configuration, since the joining method of the intermediate tube member 82, the proximal end side tube member 81, and the distal end side tube member 83 is welding, respectively, high joining strength can be obtained. The same applies to other cylinder tubes.
  • the first terminal side tube member 81 and the intermediate tube member 82 are positioned on the outer peripheral portion of the end portion of the proximal end side tube member 81 and the outer peripheral portion of the end portion of the intermediate tube member 82.
  • the in-row J1 is formed. Further, welding between the proximal tube member 81 and the intermediate tube member 82 is performed from the outside of the proximal tube member 81 and the intermediate tube member 82. According to such a configuration, since welding is performed from the side of the first in-row J1, the first in-row J1 can be melted more reliably. Therefore, the welding strength is improved.
  • the base end side tube member 81 and the intermediate tube member 82 are joined by laser welding.
  • the distal tube member 83 and the intermediate tube member 82 are joined by laser welding.
  • Laser welding is a welding method that can obtain deep penetration with relatively little heat input.
  • the proximal end portion 80A is located on the other end side of the end portion joined to the intermediate tube member 82 of the proximal end side tube member 81. Therefore, the first welded portion W1 is separated from the base end portion 80A with respect to the axial direction of the third cylinder tube 80. As described above, the first step S1 which is the left end of the base end portion 80A comes into contact with the second step of the second cylinder tube 70 when the hydraulic cylinder 40 is extended. Therefore, an impact force and a pressing force are applied to the base end portion 80A. By separating the first welded portion W1 from the base end portion 80A, the transmission of the impact force and the pressing force applied to the base end portion 80A to the first welded portion W1 can be relaxed.
  • the tip portion 80C is located on the other end side of the end portion joined to the intermediate tube member 82 of the tip side tube member 83. Therefore, even with this, the same effect as in the case of the base end portion 80A can be obtained.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the first step S1a and the second step S2a according to the first modification.
  • the first step S1a is inclined toward the base end portion 180A. That is, the first step S1a is inclined toward the base end portion 180A as it goes outward in the circumferential direction of the third cylinder tube 180.
  • the second step S2a is inclined toward the tip portion 180C.
  • the second step S2a is inclined toward the tip portion 180C as it goes inward in the circumferential direction of the third cylinder tube 180.
  • the inclination angle of the first step S1a and the inclination angle of the second step S2a with respect to the direction orthogonal to the left-right direction (for example, the U1-D1 direction) are the same here except for the direction.
  • the inclination angle is preferably 5 degrees to 15 degrees. However, the inclination angle is not limited to this.
  • the first fillet portion R1 is formed at the boundary portion of the first step S1a with the intermediate portion 180B.
  • the first fillet portion R1 is connected to the inclined first step S1a and the outer peripheral portion of the intermediate portion 180B at the root portion of the first step S1a.
  • the first fillet portion R1 connects the first step S1a and the outer peripheral portion of the intermediate portion 180B with a curved surface having an arcuate cross section.
  • a second fillet portion R2 is formed at the boundary portion of the second step S2a with the intermediate portion 180B.
  • the second fillet portion R2 is connected to the inclined second step S2a and the inner peripheral portion of the intermediate portion 180B at the root portion of the second step S2a.
  • the second fillet portion R2 connects the second step S2a and the inner peripheral portion of the intermediate portion 180B with a curved surface having an arcuate cross section.
  • the shapes of the first fillet portion R1 and the second fillet portion R2 are not limited, and may have, for example, a triangular cross-sectional shape.
  • the steps of the first cylinder tube, the second cylinder tube, and the fourth cylinder tube are similarly inclined, and a fillet portion is formed at the root portion.
  • the first step S1a of the third cylinder tube 180 and the second step of the second cylinder tube come into contact with each other when the hydraulic cylinder is extended, and the third cylinder tube 180 falls off from the second cylinder tube. Is being prevented.
  • a large stress is applied to the first step S1a of the third cylinder tube 180 and the second step of the second cylinder tube.
  • the inclination applied to the first step S1a of the third cylinder tube 180 and the second step of the second cylinder tube disperses the stress applied to these steps in the extension direction of the inclined surface and the direction perpendicular to the inclined surface.
  • the strength of the first step S1a and the second step of the second cylinder tube against the force in the left-right direction is improved.
  • the second step S2a of the third cylinder tube 180 and the first step of the fourth cylinder tube is improved.
  • the inclination angle of the first step S1a of the third cylinder tube 180 is equal to the inclination angle of the second step of the second cylinder tube. Therefore, the first step S1a of the third cylinder tube 180 and the second step of the second cylinder tube are in surface contact with each other to preferably disperse the stress. The same applies to the second step S2a of the third cylinder tube 180 and the first step of the fourth cylinder tube.
  • the first fillet portion R1 and the second fillet portion R2 form reinforcing portions at the root portions of the first step S1a and the second step S2a, respectively, so that the first step S1a and the second step S2a are in the left-right direction. It has the function of improving the strength against the force of.
  • the reliability of the step as the dropout prevention portion of the cylinder tube can be improved.
  • the wall thickness of each part of the cylinder tube can be further reduced while maintaining reliability. As a result, further weight reduction of the cylinder tube may be realized.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the third cylinder tube 280 according to the present modification.
  • the third cylinder tube 280 according to this modification includes a first recess 280D1 and a second recess 280D2.
  • the first recess 280D1 is configured to prevent the weld bead WB1 penetrating the first welded portion W1a from coming into contact with the fourth cylinder tube.
  • the first recess 280D1 is provided at the boundary between the proximal tube member 281 and the intermediate tube member 282.
  • the first recess 280D1 is recessed outward in the circumferential direction from the inner peripheral surface 280B1 of the intermediate portion 280B.
  • the first recess 280D1 is composed of a recess 281b of the proximal tube member 281 and a proximal recess 282c of the intermediate tube member 282.
  • the recess 281b of the proximal end side tube member 281 is formed at the left end of the proximal end side tube member 281.
  • the recess 281b of the base end side tube member 281 is recessed from the inner peripheral surface 280B1 of the intermediate portion 280B.
  • the base end side recess 282c of the intermediate tube member 282 is formed at the right end of the intermediate tube member 282.
  • the base end side recess 282c of the intermediate tube member 282 is recessed from the inner peripheral surface 280B1 of the intermediate portion 280B.
  • the recess 281b of the proximal tube member 281 and the proximal recess 282c of the intermediate tube member 282 are formed before welding the proximal tube member 281 and the intermediate tube member 282.
  • a weld bead WB1 is formed at the boundary between the recess 281b of the base end side tube member 281 and the base end side recess 282c of the intermediate tube member 282.
  • the welding of the first welded portion W1a is performed from the outside of the third cylinder tube 280. Therefore, the weld bead WB1 is a weld bead formed by the laser penetrating the first welded portion W1a.
  • the weld bead WB1 is a weld bead formed on the front side of the weld.
  • the first recess 280D1 prevents the weld bead WB1 from coming into contact with the fourth cylinder tube housed inside the third cylinder tube 280.
  • Part or all of the inner peripheral surface of the third cylinder tube 280, at least the inner peripheral surface 280B1 of the intermediate portion 280B, is preferably polished so that the fourth cylinder tube slides smoothly. ..
  • the inner peripheral surface 280B1 of the intermediate portion 280B is finished with a high surface roughness.
  • the second recess 280D2 is provided at the boundary between the tip side tube member 283 and the intermediate tube member 282, and is recessed outward in the circumferential direction from the inner peripheral surface 280B1 of the intermediate portion 280B.
  • the second recess 280D2 is configured to prevent the weld bead WB2 penetrating the second welded portion W2a from coming into contact with the fourth cylinder tube.
  • the second recess 280D2 is composed of a recess 283b of the tip side tube member 283 and a tip side recess 282d of the intermediate tube member 282.
  • the recess 283b of the distal tube member 283 is formed at the left end of the distal tube member 283.
  • the recess 283b of the tip side tube member 283 is recessed from the inner peripheral surface 280B1 of the intermediate portion 280B.
  • the tip end side recess 282d of the intermediate tube member 282 is formed at the left end of the intermediate tube member 282.
  • the tip side recess 282d of the intermediate tube member 282 is recessed from the inner peripheral surface 280B1 of the intermediate portion 280B.
  • the recess 283b of the tip-side tube member 283 and the tip-side recess 282d of the intermediate tube member 282 are also formed before welding the tip-side tube member 283 and the intermediate tube member 282.
  • a weld bead WB2 is formed at the boundary between the concave portion 283b of the distal tube member 283 and the distal concave portion 282d of the intermediate tube member 282.
  • the fourth cylinder does not have to be processed to finish the inner peripheral surface 280B1 of the intermediate portion 280B to a desired surface roughness again after welding. It does not impair the sliding of the tube.
  • Reference numeral 291 in FIG. 8 is a sliding member mounted on the fourth cylinder tube.
  • the positions of the second recess 280D2 and the sliding member 291 are set so that the sliding member 291 completely passes inward in the circumferential direction of the second recess 280D2 in the extending direction when the hydraulic cylinder is extended. , The sliding member 291 may rush into the second recess 280D2. As a result, the movement of the fourth cylinder tube may be hindered.
  • the weld beads WB1 and WB2 formed in the first recess 280D1 and the second recess 280D2 may be removed by processing after welding, respectively. Further, the three tube members in which the first recess and the second recess are not formed may be welded, and then the welding bead exposed on the inner peripheral surface may be processed and removed. When removing the weld bead, the first recess 280D1 and the second recess 280D2 may be formed instead of removing only the exposed portion. That is, the first recess 280D1 and the second recess 280D2 may be formed after welding the intermediate tube member 282, the proximal tube member 281 and the distal tube member 283.
  • the tip-side tube member and the intermediate tube member are configured such that the circumferentially inward groove of the second weld does not face the inner circumference of the third cylinder tube. You may be.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the second welded portion W2b according to this modified example.
  • a shaft portion 383R1 having an outer diameter smaller than that of the outer peripheral surface is formed at the right end portion of the tip side tube member 383.
  • a stepped surface 383R2 facing the base end portion side (right side) extends outward.
  • the left end of the intermediate tube member 382 is configured to fit the shaft portion 383R1 on the outside of the shaft portion 383R1.
  • the second welded portion W2b is formed between the left end of the intermediate tube member 382 and the stepped surface 383R2 of the tip end side tube member 383.
  • the groove W2b1 on the inner side in the circumferential direction of the second welded portion W2b does not face the inner peripheral portion of the third cylinder tube 380.
  • the shaft portion 383R1 is located on the inner side in the circumferential direction of the second welded portion W2b with respect to the groove W2b1 on the inner side in the circumferential direction.
  • the weld bead is not necessarily exposed to the inner peripheral portion of the third cylinder tube 380. It is easy to weld so that the weld bead is not exposed to the inner peripheral portion of the third cylinder tube 380 while the second welded portion W2b penetrates to the groove W2b1 on the inner side in the circumferential direction. Therefore, processing such as removing the weld bead is unnecessary. If the weld bead is exposed on the inner peripheral portion of the third cylinder tube 380, the inner peripheral portion may be processed after welding to remove the weld bead.
  • the third cylinder tube is formed by joining the proximal end side tube member, the intermediate tube member, and the distal end side tube member.
  • the cylinder tube is not limited to the one formed by joining such three members.
  • the cylinder tube may be machined from one material by cutting.
  • the cylinder tube may be made by joining two or more members instead of three members.
  • the joining method is not limited to welding.
  • the joining method of the plurality of members may be, for example, mechanical fixing by screw fastening, friction joining, press-fitting, or the like.
  • the welding is performed by laser welding, but the welding method is not limited.
  • Welding may be performed by, for example, arc welding. Welding may also be performed from the inside of the cylinder tube.
  • the manufacturing method of the cylinder tube is not particularly limited.
  • the shape of the cylinder tube is not limited to the above.
  • the shape of the cylinder tube is not particularly limited except that it is cylindrical and the wall thickness of the intermediate portion is thinner than that of the base end portion and the tip end portion.

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Abstract

本発明に係る液体圧シリンダ40は、円筒状のシリンダチューブ80と、シリンダチューブの内部に収容されたピストン100とを備える。シリンダチューブ80は、円筒状の基端部80Aと、基端部80Aに連続し、外径が基端部80Aよりも小さい円筒状の中間部80Bと、中間部80Bの基端部80Aに連続した側とは逆側に連続し、内径が中間部80Bよりも小さい円筒状の先端部80Cと、を備えている。中間部80Bの肉厚は、基端部80Aおよび先端部80Cの肉厚よりも薄い。

Description

液体圧シリンダ
 本発明は、液体圧シリンダに関する。
 従来から、オイル等の液体が封入され、液体の圧力によって伸縮する液体圧シリンダが知られている。かかる液体圧シリンダは、例えば、ダンプ車両の荷箱を傾斜させる動作などに利用されている。例えば、特許文献1には、多段伸縮式の液体圧シリンダ(いわゆるテレスコシリンダ)によって荷箱を傾斜させるダンプ車両が開示されている。
特開2018-12388号公報
 いわゆるテレスコシリンダは、入れ子式に重ねられた複数のシリンダチューブと、一番内側のシリンダチューブの内部に配置されたピストンとを備えている。図10は、シリンダチューブの構成の一例を示す断面図である。図10に示すような従来の典型的なシリンダチューブ200は、円筒状の金属パイプ210を加工して製作されている。シリンダチューブ200の外周部には、外側のシリンダチューブと接する第1の摺動部材220が装着される。金属パイプ210の外周部には、第1の摺動部材220を装着するための溝211が加工されている。
 また、シリンダチューブ200の内周部には、内側のシリンダチューブと接する第2の摺動部材230が装着される。金属パイプ210の内周部には、第2の摺動部材230を装着するための溝212が加工されている。
 上記したように、図10に示すような従来の典型的なシリンダチューブには摺動部材を装着する溝が形成される。そのため、材料である金属パイプには、溝の底部分の肉厚を確保して強度を維持するために、ある程度の肉厚が要求される。その結果、溝加工されない部分までも厚肉となり、従来のシリンダチューブの重量は大きかった。それに伴って、テレスコシリンダの重量も大きかった。
 上記課題に鑑み、ここでは、強度を維持しつつ従来よりも重量を小さくできる液体圧シリンダの構成を提案する。
 本発明に係る液体圧シリンダは、円筒状のシリンダチューブと、前記シリンダチューブの内部に収容されたピストンと、を備えている。前記シリンダチューブは、円筒状の基端部と、前記基端部に連続し、外径が前記基端部よりも小さい円筒状の中間部と、前記中間部の前記基端部に連続した側とは逆側に連続し、内径が前記中間部よりも小さい円筒状の先端部と、を備えている。前記中間部の肉厚は、前記基端部および前記先端部の肉厚よりも薄い。
 上記液体圧シリンダによれば、中間部の肉厚が基端部および先端部の肉厚よりも薄いため、シリンダチューブの重量が小さくなる。それに伴って、液体圧シリンダの重量も小さくなる。
 本発明に係る液体圧シリンダの好ましい一態様によれば、前記中間部の軸線に沿った長さは、前記基端部および前記先端部の軸線に沿った長さよりも長い。
 かかる液体圧シリンダによれば、シリンダチューブの長さ方向に関して、基端部および先端部に対する中間部の割合が大きい。中間部は、基端部および先端部よりも肉厚が薄いために、基端部および先端部よりも長さ当たりの重量が小さい。そのため、シリンダチューブの重量をより大幅に小さくすることができる。
 本発明に係る液体圧シリンダの好ましい一態様によれば、前記シリンダチューブは、前記基端部を含む第1チューブ部材と、前記先端部を含む第2チューブ部材と、一端が前記第1チューブ部材の一端と接合されるとともに他端が前記第2チューブ部材の一端と接合された第3チューブ部材と、を備えている。前記第3チューブ部材は、前記中間部の一部または全部を構成している。
 かかる液体圧シリンダによれば、第1チューブ部材、第2チューブ部材、および第3チューブ部材を接合することにより、中間部の肉厚が基端部および先端部の肉厚よりも薄いシリンダチューブを容易に製作することができる。
 本発明に係る液体圧シリンダの好ましい一態様によれば、前記第1チューブ部材と前記第3チューブ部材とは溶接によって接合され、前記第2チューブ部材と前記第3チューブ部材とは溶接によって接合されている。
 かかる液体圧シリンダによれば、第1チューブ部材と第3チューブ部材との接合方法および第2チューブ部材と第3チューブ部材との接合方法が溶接であるため、高い接合強度が得られる。
 本発明に係る液体圧シリンダの好ましい一態様によれば、前記第1チューブ部材の前記一端の外周部、および、前記第3チューブ部材の前記一端の外周部には、前記第1チューブ部材と前記第3チューブ部材とを位置決めする第1インローが形成されている。かつ、前記第1チューブ部材の前記一端と前記第3チューブ部材の前記一端との間の溶接は、前記第1チューブ部材および前記第3チューブ部材の外側から行われている。
 かかる液体圧シリンダによれば、第1チューブ部材と第3チューブ部材との間の溶接は、第1チューブ部材および第3チューブ部材の外側から行われるため、溶接作業が容易である。また、第1インローによって第1チューブ部材と第3チューブ部材とが確実に位置決めされる。さらに、第1インローが第1チューブ部材および第3チューブ部材の外周部に設けられているため、溶接は、第1チューブ部材および第3チューブ部材の円周方向に関して、第1インローの側から行われる。そのため、第1インローをより確実に溶融することができ、溶接強度が向上する。
 本発明に係る液体圧シリンダの好ましい一態様によれば、前記第2チューブ部材の前記一端の外周部、および、前記第3チューブ部材の前記他端の外周部には、前記第2チューブ部材と前記第3チューブ部材とを位置決めする第2インローが形成されている。前記第2チューブ部材の前記一端と前記第3チューブ部材の前記他端との間の溶接は、前記第1チューブ部材および前記第2チューブ部材の外側から行われている。作用効果は、第1チューブ部材と第3チューブ部材との溶接と同様である。
 本発明に係る液体圧シリンダの好ましい一態様によれば、前記基端部は、前記第1チューブ部材の前記一端よりも他端の側に位置している。
 かかる液体圧シリンダによれば、基端部は、第1チューブ部材と第3チューブ部材との接合位置よりも第1チューブ部材の端部寄りに位置している。基端部を接合部よりも第1チューブ部材の端部寄りとすることにより、接合部は基端部から離間する。基端部の中間部側の端部(中間部との段差部)は、液体圧シリンダを伸ばすと、外側のシリンダチューブの先端部(中間部との段差部)と当接する。そのため、基端部には衝撃力および押圧力が加わる。接合部を基端部から離間することによって、基端部に加えられた衝撃力および押圧力の接合部への伝達を緩和できる。それにより、接合部の破損が抑制できる。
 本発明に係る液体圧シリンダの好ましい一態様によれば、前記先端部は、前記第2チューブ部材の前記一端よりも他端の側に位置している。作用効果は、第1チューブ部材と第3チューブ部材との接合と同様である。
 本発明に係る液体圧シリンダの好ましい一態様によれば、前記基端部の外周部と前記中間部の外周部との間には第1の段差が形成されており、前記第1の段差は、前記基端部の側に向かって傾斜している。
 かかる液体圧シリンダによれば、基端部に加えられる力が第1の段差の傾斜方向と傾斜方向に垂直な方向とに分散される。そのため、シリンダチューブの軸線方向に加わる力に対する基端部の強さが向上する。
 本発明に係る液体圧シリンダの好ましい一態様によれば、前記基端部の外周部と前記中間部の外周部との間には第1の段差が形成されており、前記第1の段差のうち前記中間部との境界部分には、前記第1の段差と前記中間部の外周部とを接続する第1隅肉部が形成されている。
 かかる液体圧シリンダによれば、第1隅肉部による補強により、シリンダチューブの軸線方向に加わる力に対する基端部の強さが向上する。
 本発明に係る液体圧シリンダの好ましい一態様によれば、前記先端部の内周部と前記中間部の内周部との間には第2の段差が形成されており、前記第2の段差は、前記先端部の側に向かって傾斜している。作用効果は、第1の段差の場合と同様である。
 本発明に係る液体圧シリンダの好ましい一態様によれば、前記先端部の内周部と前記中間部の内周部との間には第2の段差が形成されており、前記第2の段差のうち前記中間部との境界部分には、前記第2の段差と前記中間部の内周部とを接続する第2隅肉部が形成されている。作用効果は、第1の段差の場合と同様である。
 本発明によれば、液体圧シリンダの強度を維持しつつ重量を小さくすることができる。
ダンプ車両の模式的な側面図である。 縮小した状態の油圧シリンダの断面図である。 第3シリンダチューブの断面図である。 基端部、中間部、および先端部が溶接された後の第3シリンダチューブの断面図である。 第1溶接部の模式的な断面図である。 第2溶接部の模式的な断面図である。 変形例1に係る第1段差および第2段差の模式的な断面図である。 変形例2に係る第1凹部および第2凹部の模式的な断面図である。 変形例3に係る第2溶接部を示す模式的な断面図である。 従来のシリンダチューブの構成の一例を示す模式的な断面図である。
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図1は、一実施形態に係るダンプ車両10の模式的な側面図である。図1の符号F、Rr、U、Dは、それぞれ、ダンプ車両10の前、後、上、下を意味している。図1に示すように、ダンプ車両10は、車台20と荷箱30とを備えている。荷箱30は、車台20に支持されている。荷箱30の後端部は、車台20の後端部に回動可能に接続されている。荷箱30の水平面に対する角度は、後端部を軸に荷箱30を回動することによって変更することができる。
 ダンプ車両10は、荷箱30を回動させる油圧シリンダ40を備えている。油圧シリンダ40の上端は、荷箱30の前方側側面30aに接続されている。油圧シリンダ40の下端は、車台20に接続されている。荷箱30の角度は、油圧シリンダ40が伸縮されることにより変更される。
 図2は、縮小した状態の油圧シリンダ40の断面図である。図2~図9では、便宜上、略円柱状の油圧シリンダ40の伸長方向を油圧シリンダ40の左右方向とし、左右方向に直交する方向のうちの1方向を油圧シリンダ40の上下方向としている。図2~図9の符号L1、R1、U1、D1は、それぞれ、油圧シリンダ40の左、右、上、下を意味している。ただし、上記方向は説明の都合上定めた方向に過ぎず、油圧シリンダ40の設置態様等を限定するものではない。
 図2に示すように、油圧シリンダ40は、アウターチューブ50と、アウターチューブ50の内部で入れ子状に重ねられた4つのシリンダチューブ60~90と、ピストン100とを備えている。アウターチューブ50は、円筒状に構成されている。第1シリンダチューブ60は、円筒状に形成され、アウターチューブ50の内部に摺動自在に収容されている。第2シリンダチューブ70は、円筒状に形成され、第1シリンダチューブ60の内部に摺動自在に収容されている。第3シリンダチューブ80は、円筒状に形成され、第2シリンダチューブ70の内部に摺動自在に収容されている。第4シリンダチューブ90は、円筒状に形成され、第3シリンダチューブ80の内部に摺動自在に収容されている。ピストン100は、円柱状に形成され、第4シリンダチューブ90の内部に摺動自在に収容されている。
 油圧シリンダ40は、内側のシリンダチューブまたはピストンが外側のシリンダチューブまたはアウターチューブの内部を摺動することにより伸縮する。内側のシリンダチューブまたはピストンが図2のL1方向に移動すると、油圧シリンダ40は伸びる。内側のシリンダチューブまたはピストンが図2のR1方向に移動すると、油圧シリンダ40は縮む。
 アウターチューブ50、第1シリンダチューブ60~第4シリンダチューブ90、およびピストン100が入れ子状に重ねられていることにより、油圧シリンダ40は、長いストロークを確保しつつ、縮んだときの長さが短くなるように構成されている。荷箱の前方側側面に取り付けられたシリンダによって荷箱を回動させるタイプのダンプ車両は、荷箱下方に設けたシリンダによって底面を押して荷箱を回動させるタイプのダンプ車両と比較して、荷箱の着床位置を低くできる。また、シリンダの伸縮方向を鉛直方向(荷箱の回動方向)に近づけることができる。しかし、そのようなダンプ車両のシリンダには、長いストロークが必要とされる。そのため、複数のシリンダチューブおよびピストンが入れ子状に重ねられた、いわゆるテレスコシリンダは、かかるダンプ車両に好適に利用される。
 第1シリンダチューブ60~第4シリンダチューブ90は、互いに同心円に配置された円筒状の部材である。第1シリンダチューブ60~第4シリンダチューブ90は、同様の構成を有している。そこで、以下では、第3シリンダチューブ80を例に、シリンダチューブの構成を説明する。なお、以下では、特に断らない限り、第3シリンダチューブ80の各部は、左右方向視(L1方向-R1方向視)において、同心円の円状に構成されている。
 図3は、第3シリンダチューブ80の断面図である。図3に示すように、第3シリンダチューブ80は、基端部80A、中間部80B、および先端部80Cを備えている。基端部80Aは、第3シリンダチューブ80の右端部(油圧シリンダ40の伸長方向の後端部)であり、円筒状に構成されている。中間部80Bは、基端部80Aに連続している。詳しくは、中間部80Bは、基端部80Aの左方側(油圧シリンダ40の伸長方向側)で基端部80Aに連続している。中間部80Bも円筒状に構成されている。基端部80Aの外周部と中間部80Bの外周部との間には第1段差S1(図5も参照)が形成されている。中間部80Bの外径は、この第1段差S1の分だけ基端部80Aの外径よりも小さい。詳しくは後述するが、第1段差S1は、油圧シリンダ40が伸びるとき、第2シリンダチューブ70に突き当たって第3シリンダチューブ80のストロークエンドを構成する段差である。基端部80Aとは、第3シリンダチューブ80のうち、第1段差S1よりも右方の中間部80Bよりも外径の大きい部分のことをいう。
 先端部80Cは、中間部80Bの基端部80Aに連続した側(右端)とは逆側(左端)に連続している。先端部80Cも円筒状に構成されている。先端部80Cの内周部と中間部80Bの内周部との間には第2段差S2(図6も参照)が形成されている。先端部80Cの内径は、この第2段差S2の分だけ中間部80Bの内径よりも小さい。詳しくは後述するが、第2段差S2は、油圧シリンダ40が伸びるとき、第4シリンダチューブ90が突き当たることによって第4シリンダチューブ90のストロークエンドを構成する段差である。先端部80Cとは、第3シリンダチューブ80のうち、第2段差S2よりも左方の中間部80Bよりも内径の小さい部分のことをいう。中間部80Bは、先端部80Cと基端部80Aとの間の部分である。
 図3に示すように、中間部80Bの軸線に沿った長さ(図3では左右方向の長さ)は、基端部80Aおよび先端部80Cの軸線に沿った長さよりも長い。基端部80A、中間部80B、および先端部80Cの第3シリンダチューブ80全体に対する長さはそれぞれ限定されないが、本実施形態では、中間部80Bは、第3シリンダチューブ80全体の8割程度の長さを占めている。このように、各シリンダチューブ60~90の全長に占める中間部の割合を大きくすることで、油圧シリンダ40のストロークを長くすることができる。基端部80Aおよび先端部80Cは、いずれも第3シリンダチューブ80全体の1割程度の長さを占めている。
 図3に示すように、基端部80Aの内径と中間部80Bの内径とは概ね同じである。また、先端部80Cの外径と中間部80Bの外径とは概ね同じである。その結果、中間部80Bの肉厚は、基端部80Aおよび先端部80Cの肉厚よりも薄い。なお、基端部80Aの肉厚と先端部80Cの肉厚とは、どちらが厚くてもよい。または、基端部80Aの肉厚と先端部80Cの肉厚とは同じでもよい。
 詳しくは後述するが、第3シリンダチューブ80は、基端側チューブ部材81、中間チューブ部材82、および先端側チューブ部材83の3つの部品が溶接されたものを切削加工して製作されている。基端側チューブ部材81は、基端部80Aを含んでいる。先端側チューブ部材83は、先端部80Cを含んでいる。中間チューブ部材82の右端は、基端側チューブ部材81の左端と接合されている。中間チューブ部材82の左端は、先端側チューブ部材83の右端と接合されている。中間チューブ部材82は、中間部80Bの一部または全部、ここでは、中間部80Bの左端付近および右端付近を除く部分を構成している。基端側チューブ部材81と中間チューブ部材82とは、溶接によって接合されている。同様に、先端側チューブ部材83と中間チューブ部材82も、溶接によって接合されている。基端側チューブ部材81、中間チューブ部材82、および先端側チューブ部材83の材料は、例えば、機械構造用の炭素鋼鋼管である。ただし、各シリンダチューブ60~90の材料は、特に限定されない。
 図4は、第3シリンダチューブ80の切削加工前の断面図である。図4は、基端側チューブ部材81、中間チューブ部材82、および先端側チューブ部材83の3つの部品が溶接された後の断面図である。図4に示すように、切削加工の前から、中間チューブ部材82の肉厚は、基端側チューブ部材81および先端側チューブ部材83の肉厚よりも薄く構成されている。より詳しくは、中間チューブ部材82の外径は基端側チューブ部材81の外径よりも小さく、中間チューブ部材82の内径は基端側チューブ部材81の内径と概ね等しい。そのため、中間チューブ部材82の肉厚は、基端側チューブ部材81の肉厚よりも薄い。また、中間チューブ部材82の内径は先端側チューブ部材83の内径よりも大きく、中間チューブ部材82の外径は先端側チューブ部材83の外径と概ね等しい。そのため、中間チューブ部材82の肉厚は、先端側チューブ部材83の肉厚よりも薄い。なお、基端側チューブ部材81の肉厚と先端側チューブ部材83の肉厚とは、どちらが厚くてもよい。または、基端側チューブ部材81の肉厚と先端側チューブ部材83の肉厚とは同じでもよい。
 図4に示すように、基端側チューブ部材81の左端の外周部、および、中間チューブ部材82の右端の外周部には、基端側チューブ部材81と中間チューブ部材82とを位置決めする第1インローJ1が形成されている。ここでは、第1インローJ1は、基端側チューブ部材81に形成された位置決め用の部位と、中間チューブ部材82に形成された位置決め用の部位とを含むものである。基端側チューブ部材81の左端と中間チューブ部材82の右端とは、第1インローJ1によって径方向に位置決めされた後に溶接される。すなわち、基端側チューブ部材81と中間チューブ部材82とは、第1インローJ1によって互いの軸線を一致させた後に溶接される。この溶接により、第1溶接部W1が形成される。
 図5は、第1溶接部W1の模式的な断面図である。図5に示すように、基端側チューブ部材81側の第1インローJ1は、第1軸部81aを備えている。第1軸部81aは、基端側チューブ部材81の左端から左方に延びている。第1軸部81aの外径は、第1軸部81aより右側部分の外径よりも小さく構成されている。
 中間チューブ部材82側の第1インローJ1は、第1孔部82aを備えている。第1孔部82aは、中間チューブ部材82の右端に形成され、中間チューブ部材82の右端の他の部分よりも左方に凹んでいる。第1孔部82aの直径は、第1軸部81aの外径よりも僅かに大きく構成されている。詳しくは、第1孔部82aの直径は、第1孔部82aに第1軸部81aを差し込むことができ、かつ、ほとんどガタがない寸法に構成されている。第1孔部82aに第1軸部81aを差し込むことにより、基端側チューブ部材81と中間チューブ部材82とは位置決めされている。
 図示しないレーザー溶接機は、基端側チューブ部材81および中間チューブ部材82の外側に設けられている。レーザー溶接においては、第3シリンダチューブ80が軸線周りに回転される。その後、第3シリンダチューブ80の外側から第1インローJ1にレーザーが照射される。ここでは、第1溶接部W1の溶接ビードの始端付近と終端付近とはオーバーラップしている。レーザー溶接が1周終了すると、レーザー溶接機は、徐々にレーザー光の出力を低下させながらレーザー光の照射を停止する。その間、第3シリンダチューブ80は、軸線周りに回転され続けている。そのため、第1溶接部W1の一部にオーバーラップが発生する。
 図5に示すように、第3シリンダチューブ80の第1溶接部W1では、第3シリンダチューブ80の外側からのレーザー溶接によって、第1孔部82aと第1軸部81aとの嵌め合い部分が溶融している。レーザー溶接後、第1孔部82aと第1軸部81aとは一体化している。第1溶接部W1の溶接ビードは、基端側チューブ部材81の内周部および中間チューブ部材82の内周部まで貫通している。
 図4に示すように、先端側チューブ部材83の右端の外周部、および、中間チューブ部材82の左端の外周部には、先端側チューブ部材83と中間チューブ部材82とを位置決めする第2インローJ2が形成されている。ここでは、第2インローJ2は、中間チューブ部材82に形成された位置決め用の部位と、先端側チューブ部材83に形成された位置決め用の部位とを含む。中間チューブ部材82の左端と先端側チューブ部材83の右端とは、第2インローJ2によって径方向に位置決めされた後に溶接される。すなわち、中間チューブ部材82と先端側チューブ部材83とは、第2インローJ2によって互いの軸線を一致させた後に溶接される。この溶接により、第2溶接部W2が形成される。
 図6は、図4の第2溶接部W2の模式的な断面図である。図6に示すように、先端側チューブ部材83側の第2インローJ2は、第2軸部83aを備えている。第2軸部83aは、先端側チューブ部材83の右端に形成されている。第2軸部83aの外径は、先端側チューブ部材83の外径よりも小さく構成されている。
 中間チューブ部材82側の第2インローJ2は、第2孔部82bを備えている。第2孔部82bは、中間チューブ部材82の左端に形成され、中間チューブ部材82の左端の他の部分よりも右方に凹んでいる。第2孔部82bの直径は、第2軸部83aの直径よりも僅かに大きく構成されている。詳しくは、第2孔部82bの直径は、第2孔部82bに第2軸部83aを差し込むことができ、かつ、ほとんどガタがない寸法に構成されている。第2孔部82bに第2軸部83aを差し込むことにより、中間チューブ部材82と先端側チューブ部材83とは位置決めされている。
 図6に示すように、先端側チューブ部材83の右端と中間チューブ部材82の左端との間の溶接は、先端側チューブ部材83および中間チューブ部材82の外側から行われている。言い換えれば、溶接は、第2インローJ2が形成されている側から行われる。本実施形態では、先端側チューブ部材83と中間チューブ部材82とは、レーザー溶接によって接合されている。図示しないレーザー溶接機は、中間チューブ部材82および先端側チューブ部材83の外側に設けられている。このレーザー溶接機は、第1溶接部W1を溶接するレーザー溶接機と共通であってもよく、異なる溶接機であってもよい。レーザー溶接においては、第3シリンダチューブ80が軸線周りに回転される。その後、第3シリンダチューブ80の外側から第2インローJ2にレーザーが照射される。第2溶接部W2の溶接ビードの始端付近と終端付近とは、第1溶接部W1と同様に、オーバーラップしている。
 図6に示すように、第3シリンダチューブ80の第2溶接部W2では、第3シリンダチューブ80の外側からのレーザー溶接によって、第2孔部82bと第2軸部83aとの嵌め合い部分が溶融している。レーザー溶接後、第2孔部82bと第2軸部83aとは一体化している。また、第2溶接部W2の溶接ビードは、中間チューブ部材82の内周部および先端側チューブ部材83の内周部まで貫通している。
 図4に示す溶接後の第3シリンダチューブ80は、切削加工によって図3に示す最終形態に仕上げられる。詳しくは、図5に示した切削線C1のように溶接後の第3シリンダチューブ80が切削加工され、基端部80Aが形成される。これにより、基端部80Aは、基端側チューブ部材81の左端(中間部80B側の端部)よりも右端の側に設けられる。言い換えると、少なくとも最終形態では、基端部80Aは、第1溶接部W1よりも第3シリンダチューブ80の右端側に位置している。軸線方向に関して、基端部80Aは、第1溶接部W1から離間している。
 また、溶接後には、図6に示した切削線C2のように溶接後の第3シリンダチューブ80が切削加工され、先端部80Cが形成される。これにより、先端部80Cは、先端側チューブ部材83の右端(中間部80B側の端部)よりも左端の側に設けられる。言い換えると、少なくとも最終形態では、先端部80Cは、第2溶接部W2よりも第3シリンダチューブ80の左端側に位置している。軸線方向に関して、先端部80Cは、第2溶接部W2から離間している。
 さらに、切削加工により、図3に示す複数の溝80A1が基端部80Aの外周部に形成される。溝80A1は、第3シリンダチューブ80の軸線方向に並んで設けられる。先端部80Cの内周部には、切削加工により、図3に示すブッシュ取付部80C1が形成される。ブッシュ取付部80C1は、先端部80Cの左端から第3シリンダチューブ80の軸線方向に並んで設けられる。ブッシュ取付部80C1の直径は、先端部80Cの内周面80C2の直径よりも大きい。
 図2に示すように、複数の第1溝80A1には、それぞれ、第1摺動部材B1が装着されている。第1摺動部材B1は、リング状に構成されている。第1摺動部材B1の外周面は、基端部80Aの外周面と同じか、または基端部80Aの外周面よりも僅かに円周方向の外方に位置している。第1摺動部材B1は、第2シリンダチューブ70の基端部または中間部(第3シリンダチューブ80の軸線方向の位置による)の内周面に接している。第1摺動部材B1は、第3シリンダチューブ80を第2シリンダチューブ70に対して滑らかに摺動させるための部材である。第1摺動部材B1は、例えば、樹脂によって形成されている。ただし、第1摺動部材B1の材料、構成等は特に限定されない。
 図2に示すように、ブッシュ取付部80C1には、ブッシュB2が装着されている。ブッシュB2は、軸線方向に所定の長さを有するリング状に構成されている。ブッシュB2の内周面は、先端部80Cの内周面80C2と同じか、または僅かに先端部80Cの内周面80C2よりも円周方向の内方に位置している。ブッシュB2は、第4シリンダチューブ90の先端部または中間部(第4シリンダチューブ90の軸線方向の位置による)の外周面に接している。ブッシュB2は、第4シリンダチューブ90を第3シリンダチューブ80に対して滑らかに摺動させるための部材である。ブッシュB2の材料、構成等は特に限定されない。
 第1シリンダチューブ60、第2シリンダチューブ70、および、第4シリンダチューブ90は、上記した第3シリンダチューブ80の構成と同様の構成を備えている。
 油圧シリンダ40が伸長するとき、第3シリンダチューブ80は、第2シリンダチューブ70の内部を図2のL1方向に摺動する。第3シリンダチューブ80のストロークエンドにおいて、第3シリンダチューブ80の第1段差S1(基端部80Aと中間部80Bとの間の段差)は、第2シリンダチューブ70の第2段差(先端部と中間部との間の段差)に当接する。これにより、第3シリンダチューブ80が第2シリンダチューブ70から脱落することが防止される。また、第4シリンダチューブ90のストロークエンドにおいて、第4シリンダチューブ90の第1段差(基端部と中間部との間の段差)は、第3シリンダチューブ80の第2段差S2(先端部80Cと中間部80Bとの間の段差)に当接する。これにより、第4シリンダチューブ90が第3シリンダチューブ80から脱落することが防止される。
 [実施形態の作用効果]
 このように、本実施形態に係る油圧シリンダ40においては、第3シリンダチューブ80の中間部80Bの肉厚は、基端部80Aおよび先端部80Cの肉厚よりも薄く構成されている。そのため中間部80Bが軽量化され、その分だけ第3シリンダチューブ80の重量を小さくすることができる。他のシリンダチューブについても同様で、中間部が軽量化された分だけ重量を小さくできる。本実施形態に係る油圧シリンダ40によれば、油圧シリンダ40を構成する複数のシリンダチューブ60~90が各々軽量化されるので、油圧シリンダ40の重量を効果的に小さくすることができる。
 例えば、本実施形態にかかる第3シリンダチューブ80と図10に示した従来のシリンダチューブ200とを比較する。従来のシリンダチューブ200では、第1の摺動部材220が、外側のシリンダチューブの脱落防止部材(図10のシリンダチューブ200の符号240の部材に相当)と当接する。これにより、シリンダチューブ200の外側のシリンダチューブからの脱落が防止される。そのため、第1の摺動部材220には、シリンダチューブ200の軸線方向に大きな力が加わる。脱落防止部材240についても同様である。
 従来のシリンダチューブ200では、上記力の一部は、第1の摺動部材220が装着された溝211の側面に加わる。上記力を受けるため、溝211にはある程度の深さが必要となる。また、溝211の円周方向の内方側では、シリンダチューブ200の肉厚が薄くなる。そのため、金属パイプ210の肉厚は、溝211により薄くなった後でも構造的に問題がないような肉厚である必要がある。脱落防止部材240についても同様である。そのため、シリンダチューブ200は、溝が形成されない部分でも肉厚が厚くならざるを得なくなり、そのため重量が大きかった。
 一方、本実施形態に係る第3シリンダチューブ80では、溝を形成することを特に考慮しなくてもよい中間部80Bは、肉厚が薄く構成されている。そのため、第3シリンダチューブ80の重量が小さくなる。
 本実施形態では、第3シリンダチューブ80の中間部80Bの軸線に沿った長さは、基端部80Aおよび先端部80Cの軸線に沿った長さよりも長い。そのため、第3シリンダチューブ80の長さ方向に関して、基端部80Aおよび先端部80Cに対する中間部80Bの割合が大きい。中間部80Bは、油圧シリンダ40のストロークを確保するために、軸線方向の長さが長い。そのため、中間部80Bの肉厚を薄くすることで、第3シリンダチューブ80の重量を効果的に小さくすることができる。他のシリンダチューブ60、70および90についても同様であり、軸線方向に長い中間部の肉厚を薄くすることで効率良く軽量化できる。
 本実施形態では、第3シリンダチューブ80は、基端部80Aを含む基端側チューブ部材81と、先端部80Cを含む先端側チューブ部材83と、中間部の一部または全部を構成する中間チューブ部材82とが接合されて形成されている。かかる構成によれば、基端側チューブ部材81、中間チューブ部材82、および先端側チューブ部材83を別々に準備しておき、これらを接合することで第3シリンダチューブ80を形成できる。よって、第3シリンダチューブ80が製作しやすくなる。他のシリンダチューブについても同様である。
 本実施形態では、基端側チューブ部材81と中間チューブ部材82とは、溶接によって接合されている。先端側チューブ部材83と中間チューブ部材82も、同様に溶接によって接合されている。かかる構成によれば、中間チューブ部材82と基端側チューブ部材81および先端側チューブ部材83との接合方法がそれぞれ溶接であるため、高い接合強度が得られる。他のシリンダチューブについても同様である。
 本実施形態では、基端側チューブ部材81の端部の外周部、および、中間チューブ部材82の端部の外周部には、基端側チューブ部材81と中間チューブ部材82とを位置決めする第1インローJ1が形成されている。かつ、基端側チューブ部材81と中間チューブ部材82との間の溶接は、基端側チューブ部材81および中間チューブ部材82の外側から行われている。かかる構成によれば、第1インローJ1の側から溶接が行われるため、第1インローJ1をより確実に溶融することができる。そのため、溶接強度が向上する。第2インローJ2についても同様である。また、他のシリンダチューブについても同様である。
 本実施形態では、基端側チューブ部材81と中間チューブ部材82とは、レーザー溶接によって接合されている。同様に、先端側チューブ部材83と中間チューブ部材82とは、レーザー溶接によって接合されている。これにより、溶接歪みを抑えることができる。レーザー溶接は、比較的少ない入熱で深い溶け込みが得られる溶接方法である。
 本実施形態では、基端部80Aは、基端側チューブ部材81の中間チューブ部材82と接合された端部よりも他端の側に位置している。そのため、第3シリンダチューブ80の軸線方向に関して、第1溶接部W1は基端部80Aから離間している。基端部80Aの左端である第1段差S1は、前述したように、油圧シリンダ40を伸ばすとき、第2シリンダチューブ70の第2段差と当接する。そのため、基端部80Aには衝撃力および押圧力が加わる。第1溶接部W1を基端部80Aから離間することによって、基端部80Aに加えられた衝撃力および押圧力の第1溶接部W1への伝達を緩和できる。それにより、第1溶接部W1の破損を抑制できる。同様に、先端部80Cは、先端側チューブ部材83の中間チューブ部材82と接合された端部よりも他端の側に位置している。従って、これによっても、基端部80Aの場合と同様の作用効果が得られる。
 [他の実施形態]
 以上、好適な一実施形態について説明した。しかし、上記実施形態は一例に過ぎず、他にも様々な実施形態が可能である。
 [変形例1]
 例えば1つの好適な変形例では、上記した実施形態に係る第1段差S1および第2段差S2を傾斜させてもよい。図7は、変形例1に係る第1段差S1aおよび第2段差S2aの模式的な断面図である。図7に示すように、本変形例では、第1段差S1aは、基端部180Aの側に向かって傾斜している。すなわち、第1段差S1aは、第3シリンダチューブ180の円周方向の外方に向かうにつれて基端部180Aの側に向かうように傾斜している。また、図7に示すように、本実施形態では、第2段差S2aは、先端部180Cの側に向かって傾斜している。すなわち、第2段差S2aは、第3シリンダチューブ180の円周方向の内方に向かうにつれて先端部180Cの側に向かうように傾斜している。左右方向に直交する方向(例えばU1-D1方向)を基準とする第1段差S1aの傾斜角と第2段差S2aの傾斜角とは、ここでは、向きを除いて同じである。上記傾斜角は、好適には5度~15度である。ただし、上記傾斜角は、これに限定されるわけではない。
 さらに、本変形例では、第1段差S1aのうち中間部180Bとの境界部分には、第1隅肉部R1が形成されている。第1隅肉部R1は、第1段差S1aの根元部分において、傾斜した第1段差S1aと中間部180Bの外周部と接続している。第1隅肉部R1は、ここでは、第1段差S1aと中間部180Bの外周部とを断面が円弧状の曲面で接続している。第2段差S2aのうち中間部180Bとの境界部分には、第2隅肉部R2が形成されている。第2隅肉部R2は、第2段差S2aの根元部分において、傾斜した第2段差S2aと中間部180Bの内周部と接続している。第2隅肉部R2は、ここでは、第2段差S2aと中間部180Bの内周部とを断面が円弧状の曲面で接続している。ただし、第1隅肉部R1および第2隅肉部R2の形状は限定されず、例えば、三角形の断面形状を有していてもよい。第1シリンダチューブ、第2シリンダチューブ、および第4シリンダチューブの各段差も同様に傾斜がつけられ、根元部分には隅肉部が形成されている。
 前述したように、第3シリンダチューブ180の第1段差S1aと第2シリンダチューブの第2段差とは、油圧シリンダが伸びるときに当接し、第3シリンダチューブ180が第2シリンダチューブから脱落することを防止している。このとき、第3シリンダチューブ180の第1段差S1aおよび第2シリンダチューブの第2段差には、大きな応力が加わる。第3シリンダチューブ180の第1段差S1aおよび第2シリンダチューブの第2段差につけられた傾斜は、これら段差に加わる応力を傾斜面の伸長方向と傾斜面に垂直な方向とに分散させる。これにより、第1段差S1aおよび第2シリンダチューブの第2段差の左右方向の力に対する強度が向上する。第3シリンダチューブ180の第2段差S2aと第4シリンダチューブの第1段差とに関しても同様である。
 第3シリンダチューブ180の第1段差S1aの傾斜角と、第2シリンダチューブの第2段差の傾斜角とは等しい。そのため、第3シリンダチューブ180の第1段差S1aと第2シリンダチューブの第2段差とは面接触し、好適に応力を分散させる。第3シリンダチューブ180の第2段差S2aと第4シリンダチューブの第1段差とに関しても同様である。
 第1隅肉部R1および第2隅肉部R2は、それぞれ、第1段差S1aおよび第2段差S2aの根本部分に補強部を構成することにより、第1段差S1aおよび第2段差S2aの左右方向の力に対する強度を向上させる機能を奏している。
 このように、本変形例によれば、シリンダチューブの脱落防止部としての段差の信頼性を向上させることができる。あるいは、信頼性を維持したままシリンダチューブの各部の肉厚をさらに薄くできる可能性がある。その結果、シリンダチューブのさらなる軽量化が実現できる可能性がある。
 [変形例2]
 好適な他の変形例では、内部に収容した他のシリンダチューブに溶接ビードが接触しないための構成が追加される。図8は、本変形例に係る第3シリンダチューブ280の模式的な断面図である。図8に示すように、本変形例に係る第3シリンダチューブ280は、第1凹部280D1および第2凹部280D2を備えている。第1凹部280D1は、第1溶接部W1aを貫通した溶接ビードWB1が第4シリンダチューブに接触しないための構成である。図8に示すように、第1凹部280D1は、基端側チューブ部材281と中間チューブ部材282との境界に設けられている。第1凹部280D1は、中間部280Bの内周面280B1よりも円周方向の外方に向かって凹んでいる。第1凹部280D1は、基端側チューブ部材281の凹部281bと中間チューブ部材282の基端側凹部282cとによって構成されている。
 図8に示すように、基端側チューブ部材281の凹部281bは、基端側チューブ部材281の左端に形成されている。基端側チューブ部材281の凹部281bは、中間部280Bの内周面280B1よりも凹んでいる。中間チューブ部材282の基端側凹部282cは、中間チューブ部材282の右端に形成されている。中間チューブ部材282の基端側凹部282cは、中間部280Bの内周面280B1よりも凹んでいる。基端側チューブ部材281の凹部281bおよび中間チューブ部材282の基端側凹部282cは、基端側チューブ部材281と中間チューブ部材282との溶接前に形成されている。
 基端側チューブ部材281の凹部281bと中間チューブ部材282の基端側凹部282cとの境界部には、溶接ビードWB1が形成されている。ここでは、第1溶接部W1aの溶接は第3シリンダチューブ280の外側から行われている。そのため、溶接ビードWB1は、レーザーが第1溶接部W1aを貫通して形成された溶接ビードである。なお、第1溶接部W1aの溶接が第3シリンダチューブ280の内側から行われる場合には、溶接ビードWB1は、溶接の表側にできる溶接ビードである。
 かかる第1凹部280D1により、溶接ビードWB1が第3シリンダチューブ280の内部に収容された第4シリンダチューブに接触することが回避される。第3シリンダチューブ280の内周面の一部または全部、少なくとも中間部280Bの内周面280B1には、第4シリンダチューブが滑らかに摺動するように、好適には研磨などが施されている。これにより、中間部280Bの内周面280B1は、高面粗度に仕上げられている。中間部280Bの内周面280B1に溶接ビードが形成されると、溶接ビード部分では面粗度が損なわれる。溶接ビードを削り取り、中間部280Bの内周面280B1を再び高面粗度に仕上げる加工は難度を要する。第1凹部280D1によれば、かかる後加工を行う必要がない。言い換えれば、溶接後に中間部280Bの内周面280B1を再び所望の面粗度に仕上げる加工を行わなくても、第4シリンダチューブの摺動を損なうことがない。
 同様に、第2凹部280D2は、先端側チューブ部材283と中間チューブ部材282との境界に設けられ、中間部280Bの内周面280B1よりも円周方向の外方に向かって凹んでいる。第2凹部280D2は、第2溶接部W2aを貫通した溶接ビードWB2が第4シリンダチューブに接触しないための構成である。第2凹部280D2は、先端側チューブ部材283の凹部283bと中間チューブ部材282の先端側凹部282dとによって構成されている。先端側チューブ部材283の凹部283bは、先端側チューブ部材283の左端に形成されている。先端側チューブ部材283の凹部283bは、中間部280Bの内周面280B1よりも凹んでいる。中間チューブ部材282の先端側凹部282dは、中間チューブ部材282の左端に形成されている。中間チューブ部材282の先端側凹部282dは、中間部280Bの内周面280B1よりも凹んでいる。先端側チューブ部材283の凹部283bおよび中間チューブ部材282の先端側凹部282dも、先端側チューブ部材283と中間チューブ部材282との溶接前に形成されている。
 図8に示すように、先端側チューブ部材283の凹部283bと中間チューブ部材282の先端側凹部282dとの境界部には、溶接ビードWB2が形成される。しかし、第1凹部280D1の場合と同様に、かかる第2凹部280D2によれば、溶接後に中間部280Bの内周面280B1を再び所望の面粗度に仕上げる加工を行わなくても、第4シリンダチューブの摺動を損なうことがない。
 なお、少なくとも軸線方向に関する第2凹部280D2と第4シリンダチューブの摺動部材との位置関係は考慮されるとよい。図8の符号291は、第4シリンダチューブに装着された摺動部材である。仮に、油圧シリンダの伸長時、摺動部材291が第2凹部280D2の円周方向内方を伸長方向に完全に通過するように第2凹部280D2および摺動部材291の位置が設定されていたとすると、摺動部材291が第2凹部280D2に突入してしまうおそれがある。それにより、第4シリンダチューブの移動が妨げられるおそれがある。
 しかしながら、油圧シリンダの伸長時、摺動部材291が第2凹部280D2の円周方向内方を通過する前に第4シリンダチューブがストロークエンドとなるように第2凹部280D2および摺動部材291の位置が設定されていたとすると、第4シリンダチューブのストロークに対して第3シリンダチューブ280および第4シリンダチューブの長さが長くなってしまう。逆に言えば、第3シリンダチューブ280および第4シリンダチューブの長さに対して第4シリンダチューブのストロークが十分に確保できない。
 そこで、好適には、図8に示すように、油圧シリンダの伸長時、伸長方向に関して摺動部材291の一部が第2凹部280D2まで到達し、他の一部が到達しないように第2凹部280D2および摺動部材291の位置が設定されているとよい。かかる軸線方向に関する第2凹部280D2と第4シリンダチューブの摺動部材291との位置関係によれば、第2凹部280D2によって第4シリンダチューブの移動が妨げられるおそれを低減しつつ、第4シリンダチューブのストロークを確保することができる。
 なお、溶接後に加工を行うことで、第1凹部280D1および第2凹部280D2にそれぞれ形成された溶接ビードWB1およびWB2を除去してもよい。また、第1凹部および第2凹部が形成されていない3つのチューブ部材を溶接し、その後に内周面に露出する溶接ビードを加工して除去してもよい。溶接ビードを除去する際、露出部分だけを除去するのではなく、第1凹部280D1および第2凹部280D2を形成するようにしてもよい。つまり、第1凹部280D1および第2凹部280D2は、中間チューブ部材282と基端側チューブ部材281および先端側チューブ部材283とを溶接した後に形成されてもよい。
 [変形例3]
 さらに他の好適な変形例では、先端側チューブ部材および中間チューブ部材は、第2溶接部の円周方向内方側の開先が第3シリンダチューブの内周部に面さないように構成されていてもよい。
 図9は、本変形例に係る第2溶接部W2bを示す模式的な断面図である。図9に示すように、本変形例では、先端側チューブ部材383の右端部には、外周面よりも外径が小さい軸部383R1が形成されている。軸部383R1の根元からは、外方に向かって、基端部側(右方)を向いた段差面383R2が広がっている。中間チューブ部材382の左端は、軸部383R1の外側において軸部383R1と嵌め合うように構成されている。本変形例では、中間チューブ部材382の左端と先端側チューブ部材383の段差面383R2との間に第2溶接部W2bが形成される。そのため、第2溶接部W2bの円周方向内方側の開先W2b1は、第3シリンダチューブ380の内周部に面さない。第2溶接部W2bの円周方向内方側の開先W2b1よりも円周方向内方側には、軸部383R1が位置している。
 かかる構成によれば、第2溶接部W2bが円周方向内方側の開先W2b1まで貫通しても、必ずしも溶接ビードが第3シリンダチューブ380の内周部に露出しない。第2溶接部W2bが円周方向内方側の開先W2b1まで貫通しつつ、溶接ビードが第3シリンダチューブ380の内周部に露出しないように溶接することは容易である。そのため、溶接ビードを除去する等の加工が不要である。なお、第3シリンダチューブ380の内周部に溶接ビードが露出する場合は、溶接後に内周部を加工して溶接ビードを除去してもよい。
 その他、特に言及されない限り、上記した実施形態は本発明を限定しない。
 例えば、上記した実施形態では、第3シリンダチューブは、基端側チューブ部材、中間チューブ部材、および先端側チューブ部材を接合することによって形成されていた。しかし、シリンダチューブは、このような3部材の接合によって形成されるものには限定されない。例えば、シリンダチューブは、1つの材料から切削加工によって削り出されてもよい。あるいは、シリンダチューブは、3部材ではなく、2部材または4部材以上の接合によって作られてもよい。
 また、複数の部材を接合してシリンダチューブを作成する場合であっても、接合方法は溶接には限定されない。複数の部材の接合方法は、例えば、ねじ締結などによる機械的固定、摩擦接合、圧入などであってもよい。さらに、上記した実施形態では、溶接はレーザー溶接によって行われたが、溶接方法は限定されない。溶接は、例えば、アーク溶接などによって行われてもよい。また、溶接はシリンダチューブの内側から行われてもよい。シリンダチューブの製作方法は特に限定されない。
 シリンダチューブの形状も上記したものには限定されない。円筒状であって基端部および先端部よりも中間部の肉厚が薄いことを除いては、シリンダチューブの形状は特に限定されない。
10   ダンプ車両
20   車台
30   荷箱
40   油圧シリンダ
60   第1シリンダチューブ
70   第2シリンダチューブ
80   第3シリンダチューブ
80A  基端部
80B  中間部
80C  先端部
81   基端側チューブ部材
82   中間チューブ部材
83   先端側チューブ部材
90   第4シリンダチューブ
100  ピストン
J1   第1インロー
J2   第2インロー
W1   第1溶接部
W2   第2溶接部
S1   第1段差
S2   第2段差

Claims (12)

  1.  円筒状のシリンダチューブと、
     前記シリンダチューブの内部に収容されたピストンと、を備え、
     前記シリンダチューブは、
      円筒状の基端部と、
      前記基端部に連続し、外径が前記基端部よりも小さい円筒状の中間部と、
      前記中間部の前記基端部に連続した側とは逆側に連続し、内径が前記中間部よりも小さい円筒状の先端部と、を備え、
     前記中間部の肉厚は、前記基端部および前記先端部の肉厚よりも薄い、液体圧シリンダ。
  2.  前記中間部の軸線に沿った長さは、前記基端部および前記先端部の軸線に沿った長さよりも長い、
    請求項1に記載の液体圧シリンダ。
  3.  前記シリンダチューブは、
      前記基端部を含む第1チューブ部材と、
      前記先端部を含む第2チューブ部材と、
      一端が前記第1チューブ部材の一端と接合されるとともに他端が前記第2チューブ部材の一端と接合され、前記中間部の一部または全部を構成する第3チューブ部材と、を備えている、
    請求項1または2に記載の液体圧シリンダ。
  4.  前記第1チューブ部材と前記第3チューブ部材とは、溶接によって接合され、
     前記第2チューブ部材と前記第3チューブ部材とは、溶接によって接合されている、
    請求項3に記載の液体圧シリンダ。
  5.  前記第1チューブ部材の前記一端の外周部、および、前記第3チューブ部材の前記一端の外周部には、前記第1チューブ部材と前記第3チューブ部材とを位置決めする第1インローが形成され、
     前記第1チューブ部材の前記一端と前記第3チューブ部材の前記一端との間の溶接は、前記第1チューブ部材および前記第3チューブ部材の外側から行われている、
    請求項4に記載の液体圧シリンダ。
  6.  前記第2チューブ部材の前記一端の外周部、および、前記第3チューブ部材の前記他端の外周部には、前記第2チューブ部材と前記第3チューブ部材とを位置決めする第2インローが形成され、
     前記第2チューブ部材の前記一端と前記第3チューブ部材の前記他端との間の溶接は、前記第1チューブ部材および前記第2チューブ部材の外側から行われている、
    請求項4または5に記載の液体圧シリンダ。
  7.  前記基端部は、前記第1チューブ部材の前記一端よりも他端の側に位置している、
    請求項3~6のいずれか一つに記載の液体圧シリンダ。
  8.  前記先端部は、前記第2チューブ部材の前記一端よりも他端の側に位置している、
    請求項3~7のいずれか一つに記載の液体圧シリンダ。
  9.  前記基端部の外周部と前記中間部の外周部との間には第1の段差が形成されており、
     前記第1の段差は、前記基端部の側に向かって傾斜している、
    請求項1~8のいずれか一つに記載の液体圧シリンダ。
  10.  前記基端部の外周部と前記中間部の外周部との間には第1の段差が形成されており、
     前記第1の段差のうち前記中間部との境界部分には、前記第1の段差と前記中間部の外周部とを接続する第1隅肉部が形成されている、
    請求項1~9のいずれか一つに記載の液体圧シリンダ。
  11.  前記先端部の内周部と前記中間部の内周部との間には第2の段差が形成されており、
     前記第2の段差は、前記先端部の側に向かって傾斜している、
    請求項1~10のいずれか一つに記載の液体圧シリンダ。
  12.  前記先端部の内周部と前記中間部の内周部との間には第2の段差が形成されており、
     前記第2の段差のうち前記中間部との境界部分には、前記第2の段差と前記中間部の内周部とを接続する第2隅肉部が形成されている、
    請求項1~11のいずれか一つに記載の液体圧シリンダ。
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