(57)【要約】【課題】嵩の高さ及び扱いづらさを最小化し且つ移動の終了時にアキュムレータの壁に突然にぶつかるアキュムレータピストンからの衝撃負荷の危険性を最少化する緩衝作用を有する液圧シリンダの提供。【解決手段】液圧シリンダアセンブリ１００は、液圧シリンダ１１０と、一体の同心状のアキュムレータ１２０とを含んでいる。液圧シリンダ１１０は、該シリンダを伸長させるための第１のピストン面１１１ａと、該シリンダを後退させるための第２のピストン面１１１ｂと、前記アキュムレータに対して専用的に連通している第３のピストン面１１１ｃとを有している。【選択図】図３
2006258287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧シリンダアセンブリであって、
アキュムレータと、
液圧シリンダであって、当該液圧シリンダを伸長させるための第１のピストン面と、当該液圧シリンダを後退させるための第２のピストン面と、前記アキュムレータに対して専用に連通されている第３のピストン面とを含み、前記アキュムレータは前記液圧シリンダと一体で且つ同心状とされている液圧シリンダを含んでいる液圧シリンダアセンブリ。
【請求項２】
液圧シリンダアセンブリであって、
ピストンと、第１のアキュムレータポートと、第２のアキュムレータポートとを含むアキュムレータと、
液圧シリンダであって、第１のシリンダポートと、第２のシリンダポートと、第３のシリンダポートとを備え、第１の有効面積を有する第１のピストン面と、第２の有効面積を有する第２のピストン面と、第３の有効面積を有する第３のピストン面と備え、前記第１のピストン面は前記第１のシリンダポートと連通しており、前記第２のピストン面は前記第２のシリンダポートと連通しており、前記第３のピストン面は前記第３のシリンダポートと連通しており、前記第３のシリンダポートはまた、前記第２のアキュムレータポートとも連通しており、前記アキュムレータは前記液圧シリンダと一体で且つ同心状とされている液圧シリンダと、
を含む液圧シリンダアセンブリ。
【請求項３】
請求項２に記載の液圧シリンダアセンブリであって、
前記第１の有効面積が前記第２の有効面積とほぼ等しい液圧シリンダアセンブリ。
【請求項４】
請求項２に記載の液圧シリンダアセンブリであって、
前記第１のピストン面上の圧力が前記液圧シリンダを伸長させるように作用する液圧シリンダアセンブリ。
【請求項５】
請求項２に記載の液圧シリンダアセンブリであって、
前記第２のピストン面上の圧力が前記液圧シリンダを後退させるように作用する液圧シリンダアセンブリ。
【請求項６】
請求項２に記載の液圧シリンダアセンブリであって、
前記液圧シリンダの後退が前記アキュムレータ内の圧力を増大させるようになされた液圧シリンダアセンブリ。
【請求項７】
請求項２に記載の液圧シリンダアセンブリであって、
前記液圧シリンダの伸長が、前記アキュムレータ内の圧力を自動的に低下させるようになされた液圧シリンダアセンブリ。
【請求項８】
請求項２に記載の液圧シリンダアセンブリであって、
前記アキュムレータにガスを充填するための第４のポートを更に含んでいる液圧シリンダアセンブリ。
【請求項９】
請求項２に記載の液圧シリンダアセンブリであって、
前記第１のアキュムレータポートがガス充填ポートを含んでいる液圧シリンダアセンブリ。
【請求項１０】
請求項９に記載の液圧シリンダアセンブリであって、
前記ピストンが、当該液圧シリンダアセンブリの伸長中の作動終了時に近づくにつれて、前記第２のアキュムレータポートが次第に遮断されるようになされた液圧シリンダアセンブリ。
【請求項１１】
請求項９に記載の液圧シリンダアセンブリであって、
前記第３のシリンダポートが液圧流体のための排出口を含んでいる液圧シリンダアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧シリンダに関し、より特別には、一体化されたアキュムレータを備えた液圧シリンダに関する。このような液圧シリンダは、通常はオフロード作業車両すなわち建設機械において使用される。
【背景技術】
【０００２】
液圧アキュムレータを使用している液圧回路内の一般的な液圧シリンダは、以下の２つの一般的なカテゴリ、すなわち、（１）遠隔アキュムレータを使用する自立型の液圧シリンダと、（２）アキュムレータを備えた液圧シリンダを一体化することによって形成された液圧シリンダアセンブリとに含まれる。本願は、液圧シリンダアセンブリに関する。
【特許文献１】無し
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
カテゴリ（１）に含まれる一般的な液圧シリンダは、液圧エネルギの流れに対する抵抗を有する液圧装置によって遠隔アキュムレータから区別される。従って、このような装置においては、液圧流体が液圧ライン、スプール弁等のような介在する液圧装置内を流れるときに、液圧シリンダに給送されるエネルギの総量は低減される。更に、アキュムレータを含んでいる液圧装置の各介在部品は空間を扱いづらい状態にし、使用するときに何らかの空間的な考慮をする必要が増大する。これらの及びその他の理由のために、このような装置は、エネルギ及び空間効率の点を欠点として有する。
【０００４】
カテゴリ（２）に含まれる一般的な液圧シリンダは、嵩が高く且つ扱い辛い傾向がある。カテゴリ（１）に含まれる液圧シリンダの構造において必要とされる液圧ライン及び弁はしばしば排除されるが、アキュムレータは通常は嵩が高く且つ扱いづらいように配置されている。そのような構造の扱いづらさは、特に、最適な動作範囲を必要とし且つ制限された利用可能な空間を有するオフロード車両においてその有用性を制限する傾向がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書には、アキュムレータが液圧シリンダの外側円筒形壁を少なくとも部分的に包囲している液圧シリンダアセンブリが記載されている。ここに記載された特別なアキュムレータは、液圧シリンダの外側壁と同心状である。従って、続いて、包囲されるシリンダ壁の長さが短くなるにつれてアキュムレータの外径が小さくなる。とどまっているのは若干大きい直径の液圧シリンダであるので、このような構造は、液圧シリンダアセンブリの嵩の高さ及び扱いづらさを最小化する傾向がある。
【０００６】
本明細書に記載されているアキュムレータは、液圧シリンダの伸長中において移動終端に達するときに速度が遅くなる傾向があるピストンを含んでいる。この特徴は、移動の終了時にアキュムレータの壁に突然にぶつかるアキュムレータピストンからの衝撃負荷の危険性を最少化し且つアキュムレータピストンによってアキュムレータからシリンダへの流れの遮断が徐々に行われるようにする緩衝作用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【０００８】
図１及び２は、本発明の例示的な実施形態の斜視図である。図３，４及び５は、図１及び２に図示されている例示的な実施形態の断面図である。図示されている実施形態は、第１、第２及び第３のシリンダポート１０１，１０２及び１０４を有している液圧シリンダ１１０と、第１及び第２のアキュムレータポート１０３及び１０５を有している液圧シリンダ１１０と同心状で且つ一体化された液圧アキュムレータ１２０とを含んでいる液圧シリンダアセンブリ１００である。
【０００９】
液圧シリンダ１１０は、ピストンロッド１１１、第１の長手シリンダ壁１１２、第２の長手シリンダ壁１１９、第１のシリンダ端部壁部分１１３ａ、第２のシリンダ端部壁部分１１４ａ、第１のシリンダポート１０１及び第２のシリンダポート１０２を含んでいる。ピストンロッド１１１は、ロッド内径Ａとロッド外径Ｂとを有しているシリンダロッド部分１１６と、シリンダロッド部分１１６の第１の端部を閉塞しているロッド端部壁１１７と、ロッド内径Ａとほぼ等しいピストンリングディスク内径Ｃを備えた第１のリング面１１８ａ及びピストンロッドディスク外径Ｄを備えた第２のリング面１１８ｂを有するピストンリングディスク１１８とを含んでいる。ピストンロッド１１１はまた、各々、第１のシリンダポート１０１、第２のシリンダポート１０２及び第３のシリンダポート１０４と連通している第１、第２及び第３のピストンロッド面１１１ａ，１１１ｂ及び１１１ｃをも含んでいる。ピストンロッド面１１１ｃはまた、第２のアキュムレータポート１０５とも連通している。第１のピストンロッド面１１１ａの有効面積は、第２のビスロッド面１１１ｂの有効面積にほぼ等しい。この有効面積は、表面領域に関連する部分の移動方向に直交する表面領域の構成要素として規定されている。
【００１０】
図３，４及び５に図示されているように、ピストンリングディスク１１８は、第１及び第２のリング面１１８ａ，１１８ｂ上で第１のＯ−リング１２５及び第２のＯ−リング１２６に外嵌している。これらのＯ−リング１２５，１２６は、第２のシリング内面１１９ａと第２のリング面１１８ｂとの間の境界及び第１のシリンダ外面１１２ｂと第１のリング面１１８ａとの境界を摺動可能にシールしている。
【００１１】
第１の長手シリンダ壁１１２は、第１のシリンダ面内径Ｅを有している第１のシリンダ内面１１２ａ、第１のシリンダ面外径Ｆを有している第１のシリンダ外面１１２ｂとを含んでいる。第２の長手シリンダ壁１１９は、第２のシリンダ面内径Ｇを有している第２のシリンダ内面１１９ａ、第２のシリンダ面外径Ｈを有している第２のシリンダ外面１１９ｂとを含んでいる。第２のシリンダ端部壁１１４の端部壁内径Ｌに沿った端部壁Ｏ−リング１１５は、第２のシリンダ端部壁１１４とピストンロッド１１１との間の境界を摺動可能にシールしている。
【００１２】
液圧アキュムレータ１２０は、第１のアキュムレータピストン面１２１ａ、第２のアキュムレータピストン面１２１ｂ、第３のアキュムレータピストン面１２１ｃ及び第４のアキュムレータピストン面１２１ｄを備えたピストン１２１と、第１の長手アキュムレータ壁１２２と、第１のアキュムレータ端部壁１１３ｂと、第２のアキュムレータ端部壁１１４ｂと、この特別な実施形態においては第２の長手シリンダ壁１１９である第２の長手シリンダ壁とを含んでいる。第１の長手アキュムレータ壁１２２は、第１のアキュムレータ壁の直径Ｊを有する第１のアキュムレータ壁面１２２ａと、第２のアキュムレータ壁の直径Ｋを有する第２のアキュムレータ壁面１２２ｂとを含んでいる。内側アキュムレータＯ−リング１２３と外側アキュムレータＯ−リング１２４とは、第１のアキュムレータ壁面１２２ａと第２のアキュムレータピストン面１２１ｂとの間の境界及び第２のシリンダ外面１１９ｂと第１のアキュムレータピストン面１２１ａとの間の境界を摺動可能にシールしている。第３のアキュムレータピストン壁面１２１ｃは第１のアキュムレータポート１０３と連通しており、第４のアキュムレータピストン壁面１２１ｄは第２のアキュムレータポート１０５と連通している。
【００１３】
作動時には、アキュムレータ１２０は、第１のアキュムレータポート１０３から不活性ガスを充填され、液圧シリンダ１１０及びアキュムレータ１２０は、各々、第３のシリンダポート１０４及び第２のアキュムレータポート１０５から液圧流体を予め充填される。次いで、液圧シリンダアセンブリ１００は、液圧流体が十分な圧力を受けて第１のシリンダポート１０１内へ入ると伸長せしめられる。液圧シリンダアセンブリ１００が伸長すると、アキュムレータピストンは第１のアキュムレータ端部壁１１３ｂに向かって移動し、第３のアキュムレータピストン壁１２１ｃと第２のアキュムレータ端部壁１１４ｂとの間の圧力は、蓄積されたエネルギが解放されて減少する。
【００１４】
液圧流体が十分な圧力を受けて第２のシリンダポート１０２内へ入ると、液圧シリンダアセンブリ１００は後退せしめられる。液圧流体が十分な圧力を受けて第２のシリンダポート１０２内に入ると、液圧シリンダアセンブリ１００は後退せしめられ、液圧流体は、第１のシリンダポート１０１から排出せしめられる。液圧シリンダアセンブリ１００が後退すると、第３のピストンシリンダ壁１１１ｃが第１の液圧シリンダ端部壁１１３ａに向かって移動する。これによって、液圧流体が第２のアキュムレータポート１０５内へと流入せしめられて、第４のアキュムレータピストン面１２１ｄに対する圧力を上昇させ、アキュムレータピストン１２１を第２のアキュムレータ端部壁１１４ｂに向かって移動させることによって、アキュムレータピストン１２１が第３のアキュムレータピストン壁１２１ｃに対するガス圧力を増大させるようにさせる。アキュムレータピストン１２１が第２のアキュムレータ端部壁１１４ｂに向かって移動すると、液圧エネルギがアキュムレータ内に蓄積される。液圧シリンダアセンブリ１００が再度伸長せしめられ、アキュムレータピストン１２１が第１のアキュムレータ端部壁１１３ｂに向かって移動すると、蓄積された液圧エネルギがアキュムレータ１２０から解放され、液圧流体が十分な圧力を受けて第２のアキュムレータポート１０５を横切って流れ、第３のピストンロッド面１１１ｃに作用して伸長を助長するようにさせる。
【００１５】
図３，４及び５に示されているように、アキュムレータピストン１２１が第１のアキュムレータ壁１１３ｂに向かう動作の終わりに近づくと、アキュムレータピストン１２１は、第２のアキュムレータポート１０５を徐々に遮断する。このような開口部の漸進的な遮断によって、液圧流体の流れが遅くされ、アキュムレータピストン１２１の動きに対してより大きな抵抗を付与することによって緩衝作用を生じ、第１のアキュムレータ端部壁１１３ｂに近づくにつれてアキュムレータピストン１２１の移動速度が遅くされる。このような構造は、第１のアキュムレータ端部壁１１３ｂ内へのアキュムレータピストン１２１のぶつかりによる衝撃負荷の危険性を減じる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
以上図示された実施形態を説明したが、添付の特許請求の範囲に規定されている本発明の範囲から逸脱することなく種々の改造を行うことができることが明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、例示的なホースを備えた本発明の液圧シリンダアセンブリの例示的な実施形態の前方斜視図である。
【図２】図２は、図１に図示された例示的な実施形態の後方斜視図である。
【図３】図３は、例示的なホースが取り外された図１及び図２に図示された液圧シリンダアセンブリの断面図である。
【図４】図４は、例示的なホースが取り外され且つ一杯まで後退せしめられた状態の図１及び図２に図示された液圧シリンダアセンブリの断面図である。
【図５】図５は、例示的なホースが取り外され且つ一杯まで伸長せしめられた状態の図１及び図２に図示された液圧シリンダアセンブリの断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１００  液圧シリンダアセンブリ、
１０１  第１のシリンダポート、
１０２  第２のシリンダポート、
１０３  第１のアキュムレータポート、
１０４  第３のシリンダポート、
１０５  第２のアキュムレータポート、
１１０  液圧シリンダ、
１１１  ピストンロッド、
１１１ａ  第１のピストンロッド面、
１１１ｂ  第２のピストンロッド面、
１１１ｃ  第３のピストンロッド面、
１１２  第１の長手シリンダ壁、
１１２ａ  第１のシリンダ内面、
１１２ｂ  第１のシリンダ外面、
１１３  端部壁
１１３ａ  第１のシリンダ端部壁、
１１３ｂ  第１のアキュムレータ端部壁、
１１４  第２のシリンダ端部壁、
１１４ａ  第２のシリンダ端部壁、
１１４ｂ  第２のアキュムレータ端部壁、
１１５  端部壁Ｏ−リング、
１１６  シリンダロッド部分、
１１７  ロッド端部壁、
１１８  ピストンリングディスク、
１１８ａ  第１のリング面、
１１８ｂ  第２のリング面、
１１９  第２の長手シリンダ壁、
１１９ａ  第２のシリンダ内面、
１１９ｂ  第２のシリンダ外面、
１２０  液圧アキュムレータ、
１２１  ピストン、
１２１ａ  第１のアキュムレータピストン面、
１２１ｂ  第２のアキュムレータピストン面、
１２１ｃ  第３のアキュムレータピストン面、
１２１ｄ  第４のアキュムレータピストン面、
１２２  第１の長手アキュムレータ壁、
１２２ａ  第１のアキュムレータ壁面、
１２２ｂ  第２のアキュムレータ壁面、
１２３  内側アキュムレータＯ−リング、
１２４  外側アキュムレータＯ−リング
１２５  第１のＯ−リング、
１２６  第２のＯ−リング
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006258287.tif 000005
【図４】
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【図５】
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