JPH01307502A - 油圧シリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、固定部と可動部とが相対的に並進または回
転可能な構造を有する装置において、これら固定部と可
動部とを互いに固定するために用いる油圧シリンダに関
するものである。

〔従来の技術〕

第２図、第３図は従来の油圧シリンダの一例を示す概念
図であシ、第２図は固定した状態、第３図は固定を開放
した状態を示す。

図において、（１）は可動部であり、固定されるべき装
置を表わす。（２）は可動部Ｔ１）に設けられたテーパ
形状のストッパである。（３）はシリンダケース。

（４）はロッドでアシ、シリンダケース（３）の中で図
中左右方向に可動であり、かつ先端にテーパ部（５）を
有する。（６）はロッド側ボー）、＋７１はリング形状
のピストンであシ、ロッド（４）の外周にはめ込まれか
つシリンダケース（３）の中で左右方向に可動である。

（８）はロッド（４）の一部をなすツバであシ、ピスト
ン（７）の左方向の動きを制限する機能を有する。（９
）はヘッド側ボート、α〔はバネ、αυはテーパ部（５
）側でロッド（４）とシリンダケース（３）とのシール
を行なう第１のシール、←りはロッド（４）の他方の端
でロッド（４）とシリンダケース（３）とのシールを行
なう第２のシール、（Ｉ３はロッド（４）とピストン（
７）　トのシールを行なう第３のシール、α◆はピスト
ン（７）とシリンダケース（３）とのシールを行なう第
４のシールである。

図において、可動部（１）が図中上下方向にのみ可動で
あシ、かつシリンダケース（３）を固定側に配置した場
合を例にとり固定および開放の動作を説明する。

固定する場合、第３図の状態（開放状態）においてヘッ
ド側ボート（９）から圧力を加えるとピストン（））が
右へ動き、バネ負１が圧縮されロッド（４）を右方向へ
押し出し、ついには第２図の状態すなわち固定が実現さ
れる。

一方、開放する場合、第２図の状態においてロッド側ボ
ート（６）から圧力を加えるとピストン（７）は左へ動
き、ツバ（８）を押すので、ロッド（４）は左へ動き、
ついには第３図の状態、すなわち開放が実現され、可動
部ｉｌ＋は上下方向に可動となる。

第４図は従来の油圧シリンダを組込んだ油圧回路の一例
を示す概念図である。（１′３αＧはパイロット付チエ
ツク弁、ａηは切換弁、αυはポンプ、α９はタンクで
ある。

バネα１が初期圧縮力を有するような寸法とし。

さらに、第２のシールα２の摺動面をなすロッド（４）
の外径Ａと第３のシール０の摺動面をなすロッド（４）
の外径Ｂとを相等しい寸法としてロッド（４）の左右方
向の油圧力をバランスさせた油圧シリンダを第４図の回
路に組込むと、　（ａＪテーパ部分で固定するためガｊ
りが無く位置決め精度良く固定ができる。

（ｂ）油圧の圧力が変動してもロッド（４）の油圧力が
バランスしているためバネ［１１の一定力で固定できる
。

ＣＣ）ポンプ（Ｉ８’を停止してもバネσυの初期圧縮
力が常に働いているため可動部ｉｌ＋に撮動外乱等が入
っても固定がゆるまない９等の利点を有するのがこの油
圧シリンダの特徴である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来の油圧シリンダにおいては。

ストッパ（２）とテーパ部（５）とのテーパ面どおしを
押しつけ固定することによシガタを無くしている。

このため、ピストン（７）とツバ（８）との間にスキマ
を設けておく必要がある。すなわち、第２図において９
．上記テーパ面どおしが押しつけられる前に５寸法が零
になるとテーパ面どおしが接触しないので、ガタが発生
してしまうことＫなる。従って。

ロッド（４）自体の寸法誤差、テーパ部（５）の加工誤
差。

さらには可動部（１）とシリンダケース（３）との左右
方向の位置決め誤差等、左右方向の誤差全てを吸収でき
るだけのスキマを設けておかざるを得ない。

このようにスキマがある状態で開放動作を行なう場合、
以下に述べるように油圧力がロッド（４）に加わること
になる。

固定時および固定状態においては、先に述べたように、
ロッド（４）にはバネ力のみ働くのは確かであシ、また
開放時にピストン（７）が左へ動き、ツバ（８）に接触
した後では、ロッド（４）が左へ動くのは確実である。

しかし、開放動作の初期、すなわち第２図のようにスキ
マＬが存在する間は、ピストン（７）は左へ動くが、ロ
ッド（４）は右へ動こうとする。

図のように、第１のシールαυの摺動面をなすシリンダ
ケース（３）の内径ＣがＢよυも大きい場合、この差に
もとづく面積差分だけロッド（４）の受圧面積が右方向
に大きいため、ロッド（４）が右方向の油圧力を受ける
からである。

例として、バネαＱの初期力を２５０ｋｇ、　　０寸法
を５５ｍ、Ｂ寸法を３（ｌｓｉ＋とすると、受圧面積差
は一！−（Ｃ２−Ｂ２）　＝　１６．７　ｃｍ２である
。油圧力１５０　ｋｇ／ｃｒｎ’で駆動すると、ロッド
（４）の右方向の力は、固定時２５０　ｋｇに対して、
開放動作初期ではｆ５０ｘ１６．７＋２５Ｇ　−２７５
５に９．すなわち、バネ力の１１倍程度の力となる。

今、テーパ部（５）の角度を４度、テーパ部（５）とス
トッパ（２）との接触面積を８００１１１２　　とする
と、接触面圧は固定時２５０に９÷蜘４°÷ｓ　ｏ　ｏ
　−４，ｓｌｃｇ／ｎＪ　Ｋ対して、開放動作初期では
２Ｔ５’５÷ｍ４°ｅ　８ＧＧ　−４８，４ｋｙ／ｍ’
にも達する。

以上の力によシ、可動部（１）で代表される装置全体に
１１倍もの無理な力を加える結果となるとともに、テー
パ部（５）とストッパ（２）との間の接触面圧が大きく
なるため、これらの間で焼付を生じるという問題点があ
った。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、開放初期にロッド（４）に油圧力が働くことを防止し
、装置に無理な力を加えず、また焼付を生じない油圧シ
リンダを得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る油圧シリンダは、第１のシールの摺動面
をなすシリンダケース内径Ｃと、第３のシールの摺動面
をなすロッドの外径Ｂとを相等しい直径とすることによ
シ、ロッド左右の受圧面積が等しくなるようにしたもの
である。

〔作用〕

この発明においては、ロッド左右の受圧面積が等しいた
め、ロッドに加わる油圧力がバランスする。このため、
油圧力はロッド外部へは働かず。

装置に無理な力を加えること、および焼付を防止できる
。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す概念図であ９９図に
おいて、（１）〜（７）　、　＋９）〜α着は従来の油
圧シリンダと同じである。（１）はピストン（７）と一
体構造のバネ受けである。

図において、第１のシールＱυの摺動面をなすシリンダ
ケース（３）の内径Ｏと、第３のシール（１３の摺動面
をなすロッド（４）の外径Ｂとは相等しい寸法である。

また、従来の油圧シリンダと同様に、この３寸法は第２
のシール（ｌりの摺動面をなすロッド（４）の外ｆｉＡ
と等しい寸法である。バネａ１がＣ寸法よシ小さいので
バネ顛をピストン（７）に当てるために。

バネ受け（至）を設けである。さらに、バネ受は翰は従
来の油圧シリンダのツバ（８）の機能であるところのピ
ストン（７）の左方向の動きを制限する機能もあわせも
っている。もちろん、従来の油圧シリンダと同様に、ピ
ストン（７）の左側にロッド（４）と一体のツバを設け
、これによシピストン（７）の左方向の動きを制限する
ことも可能である。

以上のような構成では、ヘッド側ポート（９）よシ加圧
した場合、Ａ寸法と３寸法が等しいので、さらにロッド
側ポート（６）よシ加圧した場合も３寸法とＣ寸法が等
しいので、いずれの場合もロッド（４）の油圧力をバラ
ンスさせることが可能でおる。従って、ロッド（４）が
外部へ油圧力を発生せず、バネ力のみ発生することにな
る。

その他の動作は従来の油圧シリンダと全く同一であシ、
第４図の回路を用いると従来の油圧シリンダと全く同じ
利点を有することは言うまでもない。また、Ｃ寸法が従
来の油圧シリンダのＣ寸法と同一にできるため９強度お
よび外形寸法も従来の油圧シリンダと比べて劣化しない
。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおシ、ロンドにかかる油圧力
をバランスできるので、装置に無理な力がかかること、
および焼付を防止でき、信頼性の高い油圧シリンダを得
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概念図、第２図は従
来の油圧シリンダの固定状態を示す概念図、第３図は従
来の油圧シリンダの固定開放状態を示す概念図、第４図
は従来の油圧シリンダを組込んだ油圧回路の一例を示す
概念図である。 図において、（１）は可動部、（２）はストッパ、（３
）はシリンダケース、（４）はロッド、（５）はテーパ
部、（６）はロッド側ボー）、（７）はピストン、（８
）はツバ、（９）はヘッド側ポート、α〔はバネ、（Ｌ
υは第１のシール。 α々は第２のシール、α謙は第３のシール、（Ｉ４は第
４のシール、（１！９．αＱはパイロット付チエツク弁
、ｒ１ηは切換弁、　（ＩＩはポンプ、（９）はタンク
、ｃ！ｌはバネ受けである。 なお０図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先端がテーパ形状であるロッドと、このロッドの外周に
   はめ込まれるリング状ピストンと、このピストンと上記
   ロッドとの相対位置を拘束するバネと、上記ロッド、上
   記ピストンおよび上記バネとを収納するシリンダケース
   と、上記ロッドのテーパ形状側で上記ロッドと上記シリ
   ンダケース間のシールを行なう第１のシールと、上記ロ
   ッドの他方の端で上記ロッドと上記シリンダケース間の
   シールを行なう第２のシールと、上記ロッドと上記ピス
   トン間のシールを行なう第３のシールとからなる油圧シ
   リンダにおいて、上記ピストンの側より圧力がかかつた
   場合は上記ピストンが上記バネを介して上記ロッドを押
   し、上記バネ側より圧力がかかつた場合は上記ピストン
   が上記ロッドを押すような構造を有し、かつ上記第１の
   シールの摺動面をなす上記シリンダケースの内径と、上
   記第２のシールの摺動面をなす上記ロッドの外径および
   上記第３のシールの摺動面をなす上記ロッドの外径とが
   互いに相等しい直径を有することを特徴とする油圧シリ
   ンダ。