(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブと、このシリンダチューブに摺動自在に組み込んだピストンと、シリンダチューブの一端を塞ぐロッド側閉塞部材と、シリンダチューブの他端を塞ぐボトム側閉塞部材と、上記ロッド側閉塞部材およびピストンによって区画されたロッド側室と、上記ボトム側閉塞部材およびピストンによって区画されたボトム側室と、上記ロッド側閉塞部材に形成した貫通孔と、この貫通孔を介してシリンダチューブ内に挿入するとともに、挿入方向先端側に上記ピストンを固定したロッドと、このロッドの外周であって、ロッド側室内におけるピストン近傍に設けたクッションリングと、ロッドに形成した第１通路および第２通路と、ロッドに形成するとともに、上記第１通路をロッド側室に連通させた連通路と、上記第１通路を外部に開口させた第１ポートと、上記第２通路の一端をボトム側室に連通させるとともに、その他端を外部に開口させた第２ポートとを備え、上記クッションリングがロッド側閉塞部材の貫通孔に挿入されることによって、クッション効果が発揮される油圧シリンダにおいて、上記クッションリングとロッドとの間に隙間を設けるとともに、上記連通路を、クッションリングの内周面に対面する位置において開口させる構成とし、上記ピストンがストロークエンドから復帰するとき、連通路および上記隙間を介して、第１通路とロッド側室とが連通することを特徴とする油圧シリンダ。
【請求項２】
ロッドの外周に、環状溝を形成するとともに、この環状溝に連通路を開口させたことを特徴とする請求項１記載の油圧シリンダ。
【請求項３】
クッションリングの反ピストン側端面に、凹部を軸線方向に形成したことを特徴とする請求項１または２記載の油圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボトム側室やロッド側室に圧油を供給したり、これらボトム側室やロッド側室内の圧油を排出したりする通路を、ロッド内に有する油圧シリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７〜図１０に従来の油圧シリンダを示す。
図７に示すように、シリンダチューブ１内には、ピストンＰを組み込むとともに、このピストンＰを組み込んだシリンダチューブ１の一端をロッド側閉塞部材２によって塞ぎ、シリンダチューブ１の他端を、ボトム側閉塞部材３によって塞いでいる。そして、上記ロッド側閉塞部材２およびピストンＰによってロッド側室４を区画し、上記ボトム側閉塞部材３およびピストンＰによってボトム側室５を区画している。
また、上記ロッド側部材２には貫通孔６を形成し、この貫通孔６にロッド７を挿入するとともに、このロッド７の挿入方向先端を、上記ピストンＰに貫通させている。
【０００３】
上記のようにしてピストンＰを貫通させたロッド７の外周には、図８に示すように段部８ａを形成している。また、このロッド７の先端外周にネジ９を形成し、このネジ９の部分にナットＮを締め付けている。このようにナットＮを締め付けると、このナットＮと上記段部８ａとによって、ピストンＰが挟み付けられて、このピストンＰがロッド７にしっかり固定される。
【０００４】
また、上記ロッド７の外周であって、ロッド側室４内におけるピストンＰの隣には、クッションリングＲを設けている。このクッションリングＲは、その両端に切り欠きＲａ、Ｒｂを有している。
このようにしたクッションリングＲは、その軸線方向の移動を、ロッド７に形成した段部８ｂと上記ピストンＰとによって規制されている。
なお、図１０に示すように、このクッションリングＲの内周に位置するロッド７の表面には、環状の凹部１６を形成している。そして、この環状の凹部１６にクッションシール１７を組み込んでいる。このクッションシール１７の図面右側面にも、切り欠き１７ａを形成している。
【０００５】
一方、上記ロッド７には、第１通路１１と第２通路１２とを形成している。これら第１通路１１および第２通路１２は、ボトム側室５から軸線方向に形成したものであり、これら第１通路１１および第２通路１２の他端を、ロッド７に形成した第１ポート１３および第２ポート１４にそれぞれ連通させている。そして、これら第１ポート１３および第２ポート１４には、図示していない圧力供給機構を接続し、いずれか一方のポートから圧力を供給し、いずれか他方のポートをタンクに連通させるようにしている。
【０００６】
上記ロッド７には、上記第１通路１１に連通する連通路１０を径方向に形成し、この連通路１０を介してロッド側室４と第１ポート１３とを連通させている。ただし、この連通路１０は、上記クッションリングＲよりもロッド側閉塞部材２側に形成し、連通路１０の開口部分がクッションリングＲによって塞がれないようにしている。
【０００７】
また、上記第１通路１１の一端、すなわちボトム側室５に開口させた部分を、閉塞部材１５によって塞ぎ、第１ポート１３がロッド側室４にのみ連通するようにしている。つまり、閉塞部材１５によって、第１ポート１３がロッド側室４とボトム側室５との両方に連通しないようにしている。
なお、上記第２ポート１４は、第２通路１２を介してボトム側室５のみに連通している。
【０００８】
上記のようにした従来のシリンダは、例えば第２ポート１４をタンクに連通させた状態で、第１ポート１３に図示していない圧力供給機構から圧油を供給すると、第１ポート１３→第１通路１１→連通路１０を介してロッド側室４に圧油が供給される。このようにロッド側室４に圧油が供給されると、その圧力がピストンＰの図面左側受圧面に作用して、ピストンＰがロッド７とともに図面右方向に移動する。このようにピストンＰがロッド７とともに右方向に移動すると、ボトム側室５内の圧油が、第２通路１２→第２ポート１４を介してタンクに排出される。
【０００９】
上記と反対に、第１ポート１３をタンクに連通させた状態で、第２ポート１４に圧油を供給すると、第２通路１２を介してボトム側室５に圧油が供給されて、ピストンＰがロッド７とともに図面左方向に移動する。なお、このときロッド側室４の圧油が連通路１０→第１通路１１→第１ポート１３を介してタンクに排出される。
ピストンＰが左方向に移動して、ストロークエンド付近に近づいてくると、図８に示すように、クッションリングＲが貫通孔６に入り込む。クッションリングＲが貫通孔６に入り込むと、ロッド側室４と連通路１０とが、クッションリングＲの外周と貫通孔６の内周との僅かな隙間を介して連通することになる。そのため、ロッド側室４内の圧油は、この僅かな隙間を通過することになり、このとき生じる流動抵抗によって、ピストンＰの動きが緩和される。すなわち、ストロークエンド付近でクッション機能が発揮されるようにしている。
【００１０】
図９および図１０は、ピストンＰが左側にフルストロークした状態を示している。このフルストロークした状態から連通路１０を介して圧油を貫通孔６に導くと、この貫通孔６に導いた圧力が、クッションシール１７の内周を介してクッションシール１７に作用するため、このクッションシール１７がその右側面を凹部１６に押し付ける。そして、左側面と凹部１６との間に隙間ができて、この隙間とクッションシール１７の内周および切り欠き１７ａを介してクッションリングＲの内周に流路ができる。
したがって、貫通孔６に導いた圧油は、上記流路を介してロッド側室４に供給されて、ピストンＰが右方向に移動する。
【００１１】
ピストンＰがさらに右方向に移動して、クッションリングＲが貫通孔６から抜け出すと、貫通孔６とロッド側室４とが直接連通する。貫通孔６とロッド側室４とが直接連通すれば、圧油がロッド側室４に直接供給される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、クッションフィーリングを良くしようとして、クッションリングＲの軸線方向の寸法を長くすると、ストロークエンドから復帰させるときに、このクッションリングＲの内周の流路が長くなるため、初期の作動応答性が悪くなるという問題があった。これは、連通路１０の開口部がクッションリングＲよりもロッド側閉塞部材２側にあるため、連通路１０から圧油を供給すると、クッションリングＲの長さ分だけ、狭い流路に流体を流がすことになるので、非常に大きな流動抵抗が生じるためである。
【００１３】
また、連通路１０の開口部をクッションリングＲからずらしているため、図９に示すように、ロッド側閉塞部材２の軸線方向の長さＬ１も、連通路１０の分だけ長くしなければならず、シリンダ全体が大きくなるという問題もあった。
この発明の目的は、ストロークエンド状態から復帰するときの初期の作動応答性がよく、しかも小型化できる油圧シリンダを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、シリンダチューブと、このシリンダチューブに摺動自在に組み込んだピストンと、シリンダチューブの一端を塞ぐロッド側閉塞部材と、シリンダチューブの他端を塞ぐボトム側閉塞部材と、上記ロッド側閉塞部材およびピストンによって区画されたロッド側室と、上記ボトム側閉塞部材およびピストンによって区画されたボトム側室と、上記ロッド側閉塞部材に形成した貫通孔と、この貫通孔を介してシリンダチューブ内に挿入するとともに、挿入方向先端側に上記ピストンを固定したロッドと、このロッドの外周であって、ロッド側室内におけるピストン近傍に設けたクッションリングと、ロッドに形成した第１通路および第２通路と、ロッドに形成するとともに、上記第１通路をロッド側室に連通させた連通路と、上記第１通路を外部に開口させた第１ポートと、上記第２通路の一端をボトム側室に連通するとともに、その他端を外部に開口させた第２ポートとを備え、上記クッションリングがロッド側閉塞部材の貫通孔に挿入されることによって、クッション効果が発揮される油圧シリンダにおいて、上記クッションリングとロッドとの間に隙間を設けるとともに、上記連通路を、クッションリングの内周面に対面する位置において開口させる構成とし、上記ピストンがストロークエンドから復帰するとき、連通路および上記隙間を介して、第１通路とロッド側室とが連通することを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明において、ロッドの外周に、環状溝を形成するとともに、この環状溝に連通路を開口させたことを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、クッションリングの反ピストン側端面に、凹部を軸線方向に形成したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１〜図６に示す実施形態は、連通路２０の位置をクッションリング３０の内周面に対面する位置に設けた点と、この連通路２０をロッド７表面の環状溝２１に開口させた点と、クッションリング３０の端面に凹部２２を軸線方向に形成した点とに特徴を有し、それ以外の構成については前記従来例と同じである。
したがって、以下では、この実施形態と前記従来例との相違点を中心に説明し、共通の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００１８】
図１に示すように、上記ロッド７には、第１通路１１に連通する連通路２０を径方向に形成している。この連通路２０は、ロッド７の外周であって、ピストンＰの近傍に設けたクッションリング３０の内周面に対面する位置において開口させている。
上記クッションリング３０は、その内径をロッド７の外径よりも僅かに大きくすることによって、その内周とロッド７の外周との間に所定の隙間を形成している。
また、このクッションリング３０は、図２に示すように、反ピストンＰ側端面３０ａに、凹部２２を形成している。この凹部２２は、同じく反ピストンＰ側端面３０ａに形成したテーパ面３１よりも、その軸線方向長さを短くしている。
さらに、このクッションリング３０のピストン側端面３０ｂにも、凹部２３を形成している。
【００１９】
上記連通路２０を開口させたロッド７の外周には、図３に示すように環状溝２１を形成し、この環状溝２１の部分に連通路２０を開口させている。ただし、この環状溝２１は、凹部１６との間に所定の間隔を開けて形成している。
【００２０】
次に、この実施形態の作用を説明する。
第２ポート１４をタンクに連通させた状態で、第１ポート１３に図示していない圧力供給機構から圧油を供給すると、第１ポート１３→第１通路１１→連通路２０を介してロッド側室４に圧油が供給される。このようにロッド側室４に圧油が供給されると、その圧力がピストンＰの図面左側受圧面に作用して、ピストンＰがロッド７とともに図面右方向に移動する。このようにピストンＰがロッド７とともに右方向に移動すると、ボトム側室５内の圧油が、第２通路１２→第２ポート１４を介してタンクに排出される。
【００２１】
上記と反対に、第１ポート１３をタンクに連通させた状態で、第２ポート１４に圧油を供給すると、第２通路１２を介してボトム側室５に圧油が供給されて、ピストンＰがロッド７とともに図面左方向に移動する。なお、このときロッド側室４の圧油が連通路２０→第１通路１１→第１ポート１３を介してタンクに排出される。
ピストンＰが左方向に移動して、ストロークエンド付近に近づいてくると、図３に示すように、クッションリング３０が貫通孔６に入り込む。クッションリング３０が貫通孔６に入り込むと、ロッド側室４と連通路２０とが、クッションリング３０の外周と貫通孔６の内周との僅かな隙間を介して連通することになる。そのため、ロッド側室４内の圧油は、この僅かな隙間を通過することになり、このとき生じる流動抵抗によって、ピストンＰの動きが緩和される。すなわち、ストロークエンド付近でクッション機能が発揮される。
【００２２】
図４は、ピストンＰが左側にフルストロークした状態を示している。このフルストロークした状態から連通路２０を介して圧油を貫通孔６に導くと、図６に示すように、貫通孔６に導いた圧力がクッションシール１７の内周を介してクッションシール１７に作用するため、このクッションシール１７がその右側面を凹部１６に押し付ける。そして、クッションシール１７の左側面と凹部１６との間に隙間ができて、この隙間とクッションシール１７の内周および切り欠き１７ａを介してクッションリング３０の内周に流路ができる。
【００２３】
上記流路は、連通路２０をクッションリング３０の内周面に対面する位置に開口させているので、連通路２０とクッションシール１７との距離が短くなっている。そのため、クッションシール１７の応答性が向上し、油圧シリンダが最圧縮状態から伸張するときの動きが、前記従来例よりもスムーズになる。
したがって、この実施形態では、ストロークエンドから復帰するときの初期の作動応答性を良くすることができる。
また、クッションフィーリングを良くするために、クッションリング３０の軸線方向の寸法を大きくした場合でも、クッションリング３０の内周に連通路２０を開口させるので、ストロークエンドから復帰するときのクッションリング３０内の流路が長くなることもない。つまり、この実施形態によれば、クッションリング３０の長さに係わらず、ストロークエンドから復帰するときの初期の応答性を維持することができる。
【００２４】
さらに、この実施形態によれば、連通路２０の開口部を、クッションリング３０の内周に位置させているので、図４に示すように、ロッド側閉塞部材２の軸線方向長さＬ２を、前記従来例よりも連通路２０の直径分だけ短くすることができる。このようにロッド側閉塞部材２の軸線方向長さＬ２を短くできるので、シリンダ全体を小型化できる。
【００２５】
なお、連通路２０の開口部を、クッションリング３０の内周に位置させているが、この開口部をロッド７に形成した環状溝２１に開口させ、しかも、この環状溝２１をクッションリング３０に形成した凹部２２によって貫通孔６に連通させているので、連通路２０から供給する圧油が、供給されにくくなることはない。また、連通路２０を介して排出される圧油が、排出されにくくなることもない。また、上記クッションリング３０に形成した凹部２２を、図２に示すようにテーパ面３１内に納めているので、この凹部２２の角が貫通孔６に引っかかることもない。
【００２６】
【発明の効果】
第１の発明によれば、クッションリングの内周面に対面する位置において連通路を開口させたので、ストロークエンドから復帰するときに、連通路とロッド側室４との間の流路を短くできる。このように流路が短くなれば、流動抵抗も小さくなるので、連通路から供給した圧油を、スムーズにロッド側室に供給することができる。
したがって、ストロークエンドから復帰するときの初期の作動応答性を良くすることができる。
また、クッションリングの軸線方向の寸法を大きくした場合でも、クッションリングの内周に連通路を開口させるため、ストロークエンドから復帰するときのクッションリング内の流路が長くなることもない。したがって、クッションリングが長くなっても、ストロークエンドから復帰するときの初期の応答性を維持することができる。
【００２７】
第２の発明によれば、ロッドの外周に形成した環状溝に連通路を開口させたので、連通路から供給される圧油や、連通路を介して排出される圧油を、スムーズに通過させることができる。
第３の発明によれば、クッションリングの反ピストン側端面に、凹部を軸線方向に形成したので、連通路から供給される圧油や、連通路を介して排出される圧油を、スムーズに通過させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の全体図である。
【図２】クッションリングの部分断面図である。
【図３】実施形態の要部拡大図である。
【図４】実施形態の要部拡大図である。
【図５】クッションリング３０を中心とした部分拡大図である。
【図６】クッションリング３０を中心とした部分拡大図である。
【図７】従来例の全体図である。
【図８】ピストンＰを中心とした部分拡大図である。
【図９】ピストンＰを中心とした部分拡大図である。
【図１０】クッションリングＲを中心とした部分拡大図である。
【符号の説明】
Ｐ  ピストン
１  シリンダチューブ
２  ロッド側閉塞部材
３  ボトム側閉塞部材
４  ロッド側室
５  ボトム側室
６  貫通孔
７  ロッド
１１  第１通路
１２  第２通路
１３  第１ポート
１４  第２ポート
２０  連通路
２１  環状溝
２２  凹部
３０  クッションリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003782723.tif 000009
【図９】
0003782723.tif 000010
【図１０】
0003782723.tif 000011