(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの移動時にピストン端面に当接してストロークエンドを規制するピストン受け部材に油通路を設け、この油通路から圧油を供給してピストンを反対側のストロークエンドに向けて移動させるようにした油圧シリンダにおいて、前記ピストン受け部材のピストンが当接する部分の一部に、前記油通路に連通し且つピストンの受圧面積を増大させるための凹部または凸部を設けたシリンダの開口部を閉塞するキャップ部材であり、このキャップ部材はアウタシリンダ内径部に螺合する大径部とインナシリンダ内径部に嵌合する筒状部とからなり、前記筒状部はピストンロッドよりも大径とされ、更に筒状部先端のピストンとの環状当接部には、筒状部先端内側の環状油路と筒状部先端外側の環状油路とを連通する凹部が形成されていることを特徴とする油圧シリンダユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばアクチュエータ（駆動源）として用いる油圧シリンダユニットのうち、特にピストンの初期動作を円滑ならしめる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリンダ内のピストンを作動させる際、シリンダの一端側から油の給排を行うようにしたシリンダユニットとして、例えば図４に示すタイプの油圧シリンダユニット５１が知られている。
この油圧シリンダユニット５１は、アウタシリンダ５３、インナシリンダ５４、下部キャップ５５、上部キャップ５６から構成されるシリンダ本体５２と、前記インナシリンダ５４内を摺動自在なピストン５７を備えており、このピストン５７によって区画されるインナシリンダ５４内の上室ａ（図ではピストン５７が最伸長位置にあるので線で示される。）と下室ｂには、前記下部キャップ５５側から油の給排を行うようにしている。
【０００３】
即ち、下部キャップ５５には、上室側ポート５５ａと下室側ポート５５ｂが設けられており、上室側ポート５５ａは、第１連通路Ｒ1によってアウタシリンダ５３とインナシリンダ５４間に形成される油通路ｃに連通せしめられるとともに、この油通路ｃは、上部キャップ５６の連通部Ｑを介して上室ａに連通している。
また下室側５５ｂは、第２連通路Ｒ2によって下室ｂに連通せしめられている。
このような油圧シリンダユニット５１において、ピストン５７を降下させるには、連通部Ｑを介して上室側ポートａから圧油を供給して上室ａ内の油圧力を高めると同時に、下室ｂ内の油を下室側ポート５５ｂから排出し、逆にピストン５７を上昇させるには下室側ポート５５ｂから圧油を供給し、上室ａ内の油を上室側ポート５５ａから排出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来の場合は、ピストン５７が上昇または降下のストロークエンドまで移動すると、ピストン５７の端面が上部キャップ５６の下面または下部キャップ５５の上面に密接状に当接して、上室ａ内部の空間部、または下室ｂ内部の空間部が狭くなり、上部キャップ５６の連通部Ｑ、または下部キャップ５５の第２連通路Ｒ2から油を流入させた際、ピストン５７に対する押圧面積が連通部Ｑまたは第２連通路Ｒ2の開口部に限定されるため、ピストン５７の初期作動を円滑に行わせることができないという問題がある。
そしてこのような初期動作の不良は、特に応答性を要求されるアクチュエータ等においては致命的な欠陥に繋がりやすい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、ピストンの移動時にピストン端面に当接してストロークエンドを規制するピストン受け部材に油通路を設け、この油通路から圧油を供給してピストンを反対側のストロークエンドに向けて移動させるようにした油圧シリンダにおいて、前記ピストン受け部材のピストンが当接する部分の一部に、前記油通路に連通し且つピストンの受圧面積を増大させるための凹部または凸部を設けたシリンダの開口部を閉塞するキャップ部材であり、このキャップ部材はアウタシリンダ内径部に螺合する大径部とインナシリンダ内径部に嵌合する筒状部とからなり、前記筒状部はピストンロッドよりも大径とされ、更に筒状部先端のピストンとの環状当接部には、筒状部先端内側の環状油路と筒状部先端外側の環状油路とを連通する凹部が形成されているようにした。
【０００６】
このようにピストン受け部材のピストン当接部分に凹部または凸部を設け、ピストンが当接した際にピストン端面との間に圧油が入り込む隙間が形成されるようにして油通路から油を流入させた際のピストンの受圧面積を増大させれば、ピストンの初期動作を円滑ならしめることができ、応答性を良好にすることができる。
【０００７】
また、このようにキャップ部材をピストン受け部材とすれば、例えば従来構造の油圧シリンダユニットの上部キャップまたは下部キャップを変更するだけで対応でき、既存の装置の最大活用が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る油圧シリンダユニットの構成例を示す縦断面図、図２はキャップ部材の断面図、図３は図２のＡ方向から見た図である。尚、図１は油圧シリンダユニットが最も伸張した状態を示しており、この状態ではピストンによって画成される上室は極めて小さくなっている。
【０００９】
図１に示すように、本発明に係る油圧シリンダユニット１は、ピストンを駆動するための圧油をシリンダ本体の一端側から供給するタイプのものであり、二重管構造のシリンダ本体２を底部５ａを備えたアウタシリンダ５とインナシリンダ６とで構成し、これらアウタシリンダ５及びインナシリンダ６の上部開口部を上部キャップ７にて閉塞している。
【００１０】
即ち上部キャップ７は大径部７ｄと筒状部７ｔからなり、大径部７ｄには雄ネジ部が刻設され、この雄ネジ部がアウタシリンダ５の上端内径部の雌ネジ部に螺合し、筒状部７ｔにインナシリンダ６の上端内径部が嵌合している。
【００１１】
上部キャップ７にはインナシリンダ６内を摺動するピストン３を取り付けたピストンロッド４が挿通し、アウタシリンダ５のシリンダ内の下部には、後述する２系統の油路ｒ、ｓを備えたボトムピース８が内装され、前記インナシリンダ６の下端部はボトムピース８によってその内面が密着保持されるとともに、インナシリンダ６の上端部は上部キャップ７の筒状部７ｔに嵌合して位置決め固定されている。
【００１２】
またアウタシリンダ５の底部５ａには、紙面垂直方向に貫通する貫通孔が設けられ、この貫通孔の両側から一対のプラグ１０が挿入されている。そして各プラグ１０には、油の給排ポート１０ｐが設けられ、この給排ポート１０ｐを通して供給される圧油によってピストン３を駆動するようにしている。
【００１３】
即ち、ピストン３を駆動するための油路は、ピストン３で画成されるインナシリンダ６内の上室ａに対する油路と、下室ｂに対する油路の２系統に分けて構成され、前記一対のプラグ１０の給排ポート１０ｐのうち、一方側の給排ポート１０ｐは上室ａ側に連通し、他方側の給排ポート１０ｐは下室ｂ側に連通している。
【００１４】
そして図では現れないが、底部５ａには各プラグ１０の給排ポート１０ｐをボトムピース８の油路ｒ、ｓにそれぞれ連通させるための一対の連通孔を設けており、またこのボトムピース８の一方側の油路ｒを下室ｂに連通させ、他方側の油路ｓをアウタシリンダ５とインナシリンダ６間の空間部ｃに連通させている。そしてこの空間部ｃは、上部キャップ７の筒状部７ｔに形成される連通部ｑを通して上室ａに連通させている。
【００１５】
このような油路の構成によって、一方側のプラグ１０の給排ポート１０ｐから油路ｓ、空間部ｃ、連通部ｑを通して上室ａに圧油を供給すれば、ピストン３が押圧されて下降し、下室ｂ内の油は他方側のプラグ１０の給排ポート１０ｐから排出される。またピストン３を上昇させる時は逆操作による。
【００１６】
ところで上部キャップ７の筒状部７ｔはピストンロッド４よりも大径とされ、この筒状部７ｔ先端のピストン当接面に凹部ｏを設け、この凹部ｏによって、ピストン３が当接した際に隙間が形成されるようにするとともに、筒状部先端内側の環状油路ｍと筒状部先端外側の環状油路ｎとを連通している。この凹部ｏは、実施形態では、図２、図３に示すように、ピストン当接面の一部を円周方向に沿って部分的（４ヶ所）に切り欠いて構成し、ピストンロッド４との間に形成される連通部ｑと連通させている。尚、凹部ｏの代りに凸部を設けてもよい。
【００１７】
一方、図１に示すように、前記ボトムピース８のピストン当接面にも凹部ｕを設け、ピストン３が当接した際に隙間が形成されるようにするとともに、この凹部ｕを油路ｒに連通させている。
【００１８】
以上のように構成した油圧シリンダユニット１において、図１に示す状態からピストン３を降下させるため連通部ｑを通して圧油を供給すると、圧力は連通部ｑのみならず凹部ｏからも作用してピストンの受圧面積を増大させることができる。このため、ピストン３は初期段階から円滑に作動し、応答性が良好となる。
【００１９】
また、逆にピストン３が最大降下した状態で、ボトムピース８の上面に当接している場合、ピストン３を上昇させるため油路ｒから圧油を供給すると、油路ｒのみならず凹部ｕからも圧力が作用し、ピストン３の初期応答性を高めることができる。
【００２０】
因みに、本実施形態では、シリンダ本体２として下部キャップを使用しないアウタシリンダ５を使用しているが、下部キャップを使用している場合には、上部キャップ７と同様の構成を採用することができる。この場合は、従来の油圧シリンダユニットのキャップだけを変更すれば良く、より安価に構成できる。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、ピストンの移動時にピストン端面に当接してストロークエンドを規制するピストン受け部材のピストンが当接する部分の一部に、油通路に連通し且つピストンの受圧面積を増大させるための凹部または凸部を設けるようにしたため、油通路から圧油を流入させた際のピストンの受圧面積が増大し、ピストンの初期動作を円滑ならしめて応答性を良好にすることができる。
【００２２】
尚、ピストン受け部材をシリンダの開口部を覆うキャップ部材とすれば、従来構造の油圧シリンダユニットの上部キャップまたは下部キャップを変更するだけで対応でき、既存の装置の最大活用が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧シリンダユニットの構成例を示す縦断面図
【図２】キャップ部材の断面図
【図３】図２のＡ方向から見た図
【図４】従来の油圧シリンダユニットの縦断面図
【符号の説明】
１…油圧シリンダユニット、２…シリンダ本体、３…ピストン、５…アウタシリンダ、６…インナシリンダ、７…上部キャップ、７ｔ…上部キャップの筒状部、８…ボトムピース、ｏ…凹部、ｑ…連通部、ｒ…油路、ｕ…凹部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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