JPH0626570A - 油圧シリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧シリンダのピストンロッドにピストンを
固定するナットの緩みを確実に防止する。 【構成】 ピストンロッド２のピストン取付部２ａに嵌
挿されたピストン１１はピストン取付部２ａの後端に形
成された雄ねじ部２ｂに対してナット１２を螺合するこ
とによりこのピストンロッド２に固定される。ナット１
２の後部端縁には１以上の凹所が形成され、所定の回転
トルクでナット１２が締め込まれたならば板状の係止部
材１４の端部をこの凹所に係止すると共に溶接１５を以
て係止部材１４自体をピストンロッド２の端部に固定す
る。これにより凹所を介して係止部材１４に係合するナ
ットの緩みはこの係止部材１４によって防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧シリンダに係り、特
に駆動装置としての強度および安全性を向上させるよう
構成された油圧シリンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧シリンダは駆動源として各種の機構
に用いられている。図６は油圧シリンダの利用例の一つ
である金属破砕装置を示す。この金属破砕装置は建設機
械のアーム５３に取り付けられる装置本体５０と、この
本体５０に対して回動可能に設けられた可動顎５１とを
有し、可動顎５１を開閉することにより装置本体５０の
先端部に形成された固定顎５２とこの可動顎５１とを噛
み合わせて対象物を破砕するようになっている。

【０００３】符号５４は可動顎５１を開閉駆動させる駆
動源たる油圧シリンダであって、破砕装置取り付け対象
である建設機械の油圧装置（図示せず）から供給される
油圧により作動するようになっている。シリンダ本体５
５の後端は破砕装置本体５０に対して回動可能に取り付
けられ、またシリンダ本体５５の後端と対向するピスト
ンロッド５６の先端部は可動顎５１に対して回動可能に
取り付けられ、ピストンロッド５６の伸縮によって前記
可動顎５１が開閉動作するように構成されている。５７
はシリンダ本体５５内で往復運動を行うピストンであっ
て前記シンリンダロッド５６の後端部にナット５８を以
て取り付けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図示の破砕装置は可動
顎５１を強力に噛み合わせることにより例えば廃車とな
った車両のエンジンを破砕したり、各種金属工作物を破
砕するために用いられる装置であるため、可動顎５１の
駆動源である油圧シリンダ５４には高い駆動力が要求さ
れる。このため油圧シリンダ５４を構成する各種部品の
取り付けに緩みが生じたり、破損が生じた場合には作動
不良が発生したり、または高圧の作動油が漏出して大き
な事故となったりする虞がある。特にピストン５７は直
接大きな油圧が加わる環境下で往復運動を行うため、ピ
ストンロッド５６に対するピストン５７の取り付けが万
一緩むと大きな事故になる可能性がある。このため従来
からナット５８の緩みを防止する機構が幾つか提案され
ている。

【０００５】ナットの緩み防止策としてはピストンロッ
ド５６の雄ねじ部分と、これに螺合するナット５８との
間に緩み止め部材を嵌挿するように構成したもの（実公
昭２９−９７２６号）、ナット５８を螺合したのちにピ
ストンロッド５６とナット５８の螺合部を中心として接
着剤で固めてしまうもの、更にはダブルナットとする方
法等が実施されている。

【０００６】このうち緩み止め部材を用いる方法はボル
トとナットの螺子部分の切削加工が難しく、また緩み止
め部材を嵌挿することにより螺合部分に僅かな隙間が生
じて高圧の作動油がシリンダ本体の非加圧側空間に一部
漏出する事故が生じる可能性があり、高圧環境下ではシ
ール性の点で信頼性に乏しい。

【０００７】また接着剤で固定する方法も、作動油中で
接着剤が経時的に変化する可能があってやはり高い信頼
性を得ることができない。更にダブルナットを用いる方
法は複数のナットを用いる分だけピストンロッド５６の
軸方向に於けるピストン取り付け部分が長くなり、その
分ピストンロッド５６の作動に寄与しない空間が生じて
しまう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解決すべく構成したものであって、その構成の第１は、
ピストンロッドに形成された雄ねじ部に螺合するナット
に対してはその後部端縁に１以上の溝が半径方向に形成
され、ピストンを挿通しかつピストンから突出したピス
トンロッド端部の雄ねじ部に前記ナットが螺合され、ナ
ットが螺合するピストンロッドの端部には係止部材が溶
接等の強固な固定手段により固定され、かつこの係止部
材は前記ナット側の溝と係合することによりナットの回
動をこの係止部材によって規制するよう構成された構造
を有する油圧シリンダである。

【０００９】また本発明の第２の構成は、前記ナットに
対し、このナットと螺合する１以上のボルトがナット半
径方向に配置され、ボルト先端は前記ナットが螺合する
ピストンロッド周縁と接触するよう構成され、前記ボル
トをねじ込むことによりボルト先端はシリンダロッド周
縁に圧接されて前記ナットの固定を行うよう構成された
構造を有する油圧シリンダである。

【００１０】

【作用】第１の構成においては、ナットがピストンロッ
ド端部の雄ねじ部と螺合し、所定の締め付けトルクで締
め付けられたならば、係止部材がナット端縁の溝に係止
するようにして配置され、ピストンロッド端面に位置す
る部分においてこの係止部材はピストンロッドに溶接等
の強固な手段で固定される。これによりナットは係止部
材によってその回転が完全に防止され、緩みが発生する
ことは無くなる。

【００１１】また第２の構成においては、前記ナットが
ピストンロッド端部のボルト部と螺合し、所定の締め付
けトルクで締め付けられたならば、ナット側壁に螺合し
てあるボルトを締め込み，ボルト先端はナットの螺合対
象であるピストンロッドの側壁部に強力に圧接し、この
圧接力によってナットの緩みは防止される。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に
説明する。

【００１３】図１及び図２は本発明の第１の構成を示
す。

【００１４】主として図１において、符号１はシリンダ
本体であって、このシリンダ本体１の後端部（図の右
側）にはシリンダ本体１を閉塞をするための後蓋部材４
が溶接により強固に固定されている。またこの後蓋部材
４に対しては油圧シリンダ全体が取り付け対象に対して
回動可能に取り付けられるようリング部材５が溶接等の
強固な固定手段により取り付けられている。なお符号４
ａはこの後蓋部材４に形成されかつシンダ本体１に対す
る作動油の出入りを行うための作動油通路である。

【００１５】上記シリンダ本体１内にはこのシリンダ本
体１と同軸にピストンロッド２が収納されている。この
ピストンロッド２のうち、シリンダ本体１から露出しい
ている端部（図の左側、以下この端部を「先端部」とす
る）にはこの油圧シリンダにより駆動される対象が接続
するためのリング部３が設けられている。

【００１６】６は前記ピストンロッド２をシリンダ本体
１と同軸に軸支しながらシリンダ本体１内を密閉するよ
うシリンダ本体１に取り付けられる前蓋部材であって、
ピストンロッド２にピストンが取り付けられた後（ピス
トンの取り付けは後で詳述する）にシリンダ本体１に取
り付けられる。前蓋部材６は、この前蓋部材６とシリン
ダ本体１の内周部にそれぞれ形成されたねじ部８により
シリンダ本体１の先端部と螺合するようになっている。
なおねじ部８は、前蓋部材６を締め込むことによりこの
前蓋部材６の表面とシリンダ本体１の前部端縁とがほぼ
同一平面となる位置において前蓋部材６がシリンダ本体
１に完全に締め込まれ固定されるよう予めねじ切りされ
ている。なお前蓋部材６はピストンやピストンに設けら
れたＯリング等のシール部材交換等のため、前記後蓋部
材４と相違してシリンダ本体１に対して着脱可能に装着
する必要がある。このためシリンダ本体１に対して螺合
する構造となっており、後蓋部材４のように溶接によっ
て固定する構造とはなっていない。

【００１７】符号９はシリンダ１と前蓋部材６の境界
部、即ち前記ねじ部８の形成部に沿って平面環状に位置
するよう前蓋部材６とシリンダ本体１の両方にかけて形
成された環状溝である。即ちこの環状溝９が形成されて
いることによりねじ部８はこの環状溝底面からシリンダ
本体１の後端部に向かって形成される構成となってい
る。このようにねじ部８の端部が前蓋部材６の表面から
下がった位置に形成される構造としたのは次の理由によ
る。

【００１８】即ち、図示の油圧シリンダは前述の図６に
示す破砕装置や、コンクリート構造物を破砕する破砕装
置等に用いることを前提としており、油圧シリンダはコ
ンクリート破砕片や、各種の金属片が打ち当たる環境下
で使用される。特にシリンダ先端部（図の左側）はこれ
らの破片か打ち当たる可能性が高い。破片が打ち当たる
ことにより前蓋部材６の表面やシリンダ本体１の前部端
縁には傷がついたり変形する可能性が高く、このためね
じ部８の変形により前蓋部材６の取外しが困難になる事
態が現に生じている。環状溝９の形成はこのような事態
の発生を防止するものであって、溝９を形成することに
より破片はねじ部８の端部に直接当たることはなくな
り、従ってねじ部８の変形に起因する前蓋部材６の取外
しが困難になる事態の発生を防止することが可能とな
る。

【００１９】なお、環状溝９に対して例えばゴム製の充
填部材を挿入することにより溝内に塵埃がたまるのを防
止するように構成してもよい。

【００２０】次に符号１０はシリンダ本体１の先端部周
縁の一部に固定した緩み防止部材であって、断面略
「く」の字型に形成されており、一端はシリンダ本体１
に溶接固定され、他端は前記蓋部材６の表面に溶接固定
されて前蓋部材６に緩みが生じるのを防止している。な
お前蓋部材６とシリンダ本体１の端縁部とは前述の如く
同一平面を形成するため、緩み防止部材１０のうち前蓋
部材６側の部分は前蓋部材６と溶接しなくともこの前蓋
部材６の緩みが発生するのをほぼ防止することが可能で
ある。

【００２１】なお緩み防止部材１０はシリンダ本体１の
円周方向の一部に対して取り付けられているため、前蓋
部材６をシリンダ本体１から取り外す際には簡単な溶断
作業によって容易に取り外すことができる。なお、緩み
防止部材１０の取り付けは溶接の外に螺子止めとする構
成とすることももとより可能である。

【００２２】７はピストンロッド２の摺動面においてこ
の前蓋部材６に装着これたシール部材、１ａは前記後蓋
部材４に形成されたものと同様の作動油通路であって、
シリンダ本体１に挿通形成された作動油通路である。

【００２３】次にピストンロッド２に対するピストンの
取り付け構造について説明する。ピストンロッド２の後
部は小径のピストン取付部部２ａとなっており、さらに
このピストン取付部２ａの後端は後述するピストン固定
用のナットと螺合する雄ねじ部２ｂとなっている。

【００２４】このような構成のピストン取付部２ａに対
してピストン１１が挿通され、ピストン１１の後端に突
出した雄ねじ部２ｂにはワッシャ１３を介してピストン
固定用のナット１２が螺合される。ナット１２を締め込
むことによりピストン１１はナット１２と大径のピスト
ンロッド２の後部端面とにより挟持固定され、かつナッ
ト１２は予め設定された締め付けトルクになるまで締め
込まれることによりピストン１１はピストンロッド２に
固定される。なお、符号１１ａ、１１ｂはピストン１１
に設けられたＯリングである。

【００２５】ナット１２の後部端縁には図２に示す如く
凹所１２ａ、１２ｂが同ナット１２の直径上に位置する
よう一対形成されている。ナット１２は前述の如く予め
設定された締め付けトルクに至るまで締め込まれたなら
ばピストンロッド２の後端部には、その両端が前記ナッ
ト１２の凹所１２ａ、１２ｂに位置するように係止部材
１４が配置される。所定の位置に配置されたならばこの
係止部材１４はピストンロッド端部に対して溶接１５を
以て固定される。これによりナット１２はその凹所１２
ａ、１２ｂに係合する係止部材１４によって緩みが発生
するのを完全に防止することが可能となる。

【００２６】次に上記構成の別の実施例を示す。

【００２７】図３において、ピストンロッド２の後部端
面に対して複数のボルト孔２ｃが形成されている。この
ボルト孔２ｃは円形を成すピストンロッド後部端面の直
径上にそれぞれ位置するように対を成して配置されると
共に、対を成す各ボルト孔２ｃはそれぞれ等しい間隔で
配置されることにより全ボルト孔２ｃは同一の仮想円上
に位置するように配置されている。

【００２８】一方係止部材１４に対しては前記ボルト孔
２ｃの配置間隔と等しく一対のボルト挿通孔が形成され
ている。

【００２９】以上の構成において、ナット１２をピスト
ンロッド２の雄ねじ部２ｂに螺合させかつ所定の締め付
けトルクに至るまで締め付けたならば、係止部材１４が
配置され、かつ係止部材１４に形成されたボルト挿通孔
を介してボルト１６を前記ボルト孔２ｃのうち所定のボ
ルト孔と螺合させ、このボルト１６を介して係止部材１
４をピストンロッド２に固定する。この場合、ナット１
２の締め付け状態によってはピストンロッド２側のボル
ト孔２ｃと係止部材１４のボルト挿通孔とが必ずしも一
致しないが、この場合にはナット１２をさらに締め込む
か、或いは緩めることにより係止部材１４のボルト挿通
孔とボルト孔２ｃとを一致させる。図示の構成ではボル
ト孔２ｃは４対形成され、各対のボルト孔２ｃを結ぶ線
の成す各は４５°であり、たとえ係止部材１４のボルト
挿通孔がこれらボルト孔２ｃから外れてもナット１２を
最大４５／２°緩めるか若しくは締め付けることにより
ボルト孔２ｌｃとボルト挿通孔を一致させることが可能
である。即ちボルト孔の位置調節のためのナッと１２の
回動は僅かであり、従って締め付けトルクを大幅に大き
くすることによるナット１２の破壊や、反対にナット１
２を緩めることによるナットの締め付け不足等の問題は
事実上生じない。

【００３０】この構成ではボルト１３を着脱することに
より係止部材１４の着脱が容易となり、この結果ピスト
ンロッド２に対するピストン１１の着脱作業を簡易化で
きる。因に前記実施例の場合にはピストン１１を取り外
す際には溶接部分１５を溶断することにより行うが、溶
接１５自体は係止部材１４の固定に十分な強度を有すれ
ば良く簡単な溶接で済むため、本実施例には劣るものの
係止部材１４の取外しは比較的簡単である。

【００３１】図４は本発明の別の構成を示す。

【００３２】この構成においては、ピストンロッド２の
雄ねじ部２ｂに螺合するナット１２に対してはその半径
方向に位置するようナット１２の後部側壁に複数のボル
ト１７が螺合している。一方ピストンロッド２の雄ねじ
部２ｂの後部周壁には溝２ｄが形成されている。

【００３３】ナット１２を所定の締め込みトルクとなる
まで締め込んだならばボルト１７を締め込むことにより
各ボルト１７の先端は前記溝２ｄに強力に圧接し、この
圧接力によってナット１２の回転を阻止してナットの緩
み防止を行う。この構成では溶接を行うことなくかつナ
ット１２の回転角度に係わりなくナット１２を固定する
ことができる。

【００３４】図い５は上述の構成の変形例を示す。この
構成では雄ねじ部２ｂ後部に形成された溝２ｄの深さが
不均一に形成されている。このように溝深さを不均一と
することにより溝底部と係合するボルト１７先端はこの
溝深さの不均一性により相対的に横移動する事が困難と
なりナット１２を雄ねじ部２ｂに対してより確実に固定
することが可能となる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上具体的に説明した如くピス
トンロッドに対してピストンを固定するナットの緩みを
比較的簡素な構成で効果的に防止することができ、油圧
シリンダの作動不良や作動油の漏出による事故を効果的
に防止すすることが可能となる。

【００３６】またピストンの交換やＯリングの交換を行
う際には比較的ピストンをピストンロッドから取り外す
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の構成を示す油圧シリンダの縦断
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線におけるナット取り付け部の背
面を示す図である。

【図３】図２に示す構成に関する別の実施例を示すナッ
ト取り付け部の背面を示す図である。

【図４】本発明の第２の構成を示す油圧シリンダの縦断
面部分図である。

【図５】図４の構成に関する別の実施例を示すナットお
よび雄ねじ部の断面図であって、図４のＢ−Ｂ線におけ
る断面図に対応する位置のナット及び雄ねじ部の断面図
である。

【図６】油圧シリンダの応用例を示す金属破砕装置の側
面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ本体 ２ ピストンロッド ２ａ ピストン取付部 ２ｂ 雄ねじ部 ２ｃ ボルト孔 ２ｄ （ボルト係合用）溝 ４ 後蓋部材 ６ 前蓋部材 ８ （前蓋部材とシリンダ本体とが螺合する）ねじ部 ９ 環状溝 １１ ピストン １２ （ピストン固定用）ナット １４ 係止部材 １５ （係止部材をピストンロッド後端部に固定する）
溶接部 １７ ナット固定用ボルト

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンロッド後端に形成されたピスト
   ン取り付け部に対してピストンが挿通配置され、かつ挿
   通されたピストン後端から突出するピストン取り付け部
   の雄ねじ部に対してナットを螺合することにより前記ピ
   ストンをピストンロッドに固定するよう構成した油圧シ
   リンダにおいて、ナットの後部端縁には１以上の凹所が
   形成され、この凹所と係合するよう係止部材が配置さ
   れ、かつこの係止部材は前記ピストンロッド端部に固定
   されることにより係止部材によってナットの緩みを防止
   するよう構成したことを特徴とする油圧シリンダ。
2. 【請求項２】 前記係止部材はピストンロッド端部に溶
   接を以て固定されたことを特徴とする請求項１記載の油
   圧シリンダ。
3. 【請求項３】 ピストンロッド端部にはピストンロッド
   軸方向に複数対のボルト孔が形成され、係止部材には各
   対のボルト孔の配置間隔と等しい配置間隔で一対のボル
   ト挿通孔が形成され、前記係止部材はボルト挿通孔を介
   して前記ボルト孔と螺合する一対のボルトによりピスト
   ンロッド端部に固定されるよう構成したことを特徴とす
   る請求項１記載の油圧シリンダ。
4. 【請求項４】 ピストンロッド後端の雄ねじ部と螺合す
   るナットに対してはその半径方向に位置するようナット
   側壁に１以上のボルトが螺合され、かつナット締め込み
   位置におけるピストンロッド端部にはボルト先端に対応
   する位置に溝が形成され、前記ボルトを締め込むことに
   よりボルト先端は溝部に圧接してナットの緩みを防止す
   るよう構成したことを特徴とする油圧シリンダ。
5. 【請求項５】 ピストンロッドの円周方向における前記
   溝の深さを不均一としたことを特徴とする請求項４記載
   の油圧シリンダ。
6. 【請求項６】 ピストンロッドを軸支しかつシリンダ本
   体を密閉する前蓋部材はシリンダ本体と螺合し、この螺
   合を行うねじ部に沿って前蓋部材の表面側に環状の溝を
   形成することによって、前記ねじ部端部が溝底部に位置
   するよう構成することにより異物が直接ねじ部に衝突し
   ないようにしたことを特徴とする請求項１乃至５の何れ
   かに記載の油圧シリンダ。
7. 【請求項７】 前記環状の溝に塵埃堆積防止用の充填部
   材が充填配置されたことを特徴とする請求項６記載の油
   圧シリンダ。