JPH1182425A - Hydraulic cylinder buffer structure - Google Patents
Hydraulic cylinder buffer structureInfo
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- JPH1182425A JPH1182425A JP25231097A JP25231097A JPH1182425A JP H1182425 A JPH1182425 A JP H1182425A JP 25231097 A JP25231097 A JP 25231097A JP 25231097 A JP25231097 A JP 25231097A JP H1182425 A JPH1182425 A JP H1182425A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヘッドカバーに挿入されるクッションリング
を設けることなく所望の比較的小さなクッション圧力を
得ることができる油圧シリンダの緩衝構造を提供するこ
とにある。
【解決手段】 油圧シリンダ1のロッド側チャンバ4b
をクッション室とするクッション機構が、ピストンロッ
ド5aに装着されるとともにピストン5の外径とほぼ同
等の外径を有し、ロッド側チャンバ4bとピストン5と
の間に配置され、ピストン5に連設される補助ピストン
22と、絞り手段とを含み、この絞り手段が、補助ピス
トン22の外周面とシリンダチューブ2の内周面との間
に形成される油道7aと、補助ピストン22に形成さ
れ、ロッド側チャンバ4bに開口し油道7aに連通する
絞り穴23とを含み、補助ピストン22のロッド側チャ
ンバ4b方向への移動に伴って油道7aをシール可能な
シール部材21を設けた。
(57) An object of the present invention is to provide a buffer structure for a hydraulic cylinder that can obtain a desired relatively small cushion pressure without providing a cushion ring inserted into a head cover. SOLUTION: Rod side chamber 4b of hydraulic cylinder 1
Is mounted on the piston rod 5a, has an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the piston 5, is disposed between the rod side chamber 4b and the piston 5, and is connected to the piston 5. An auxiliary piston 22 provided on the oil passage 7a formed between the outer peripheral surface of the auxiliary piston 22 and the inner peripheral surface of the cylinder tube 2; And a throttle member 23 that opens to the rod side chamber 4b and communicates with the oil path 7a, and is provided with a seal member 21 that can seal the oil path 7a as the auxiliary piston 22 moves toward the rod side chamber 4b. .
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベルなど
の建設機械に装着される油圧シリンダに備えられ、ピス
トンがストロークエンド近傍に至ったときにクッション
圧力を発生させ、このクッション圧力によりピストンの
衝突を防止するようにしたクッション機構を備えた油圧
シリンダの緩衝構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic cylinder mounted on a construction machine such as a hydraulic shovel or the like, which generates a cushion pressure when the piston reaches a position near a stroke end. The present invention relates to a cushioning structure of a hydraulic cylinder provided with a cushion mechanism for preventing a shock.
【0002】[0002]
【従来の技術】油圧ショベル等の建設機械においては、
ブーム、アーム、バケット等のフロントを形成する作業
機部材を駆動するために、ブームシリンダ、アームシリ
ンダ、及びバケットシリンダ等の油圧シリンダが装着さ
れる。フロントを形成する作業機部材には掘削作業に伴
ってきわめて大きな荷重がかかることから、油圧シリン
ダのストロークエンドで剛体的に停止させると、大きな
衝撃を作業機部材、及び本体を形成する上部旋回体など
に生じる。したがって、このような衝撃を吸収するため
に油圧を利用したクッション機構を備えた油圧シリンダ
の緩衝構造が従来提案されている。2. Description of the Related Art In construction machines such as hydraulic excavators,
Hydraulic cylinders such as boom cylinders, arm cylinders, and bucket cylinders are mounted to drive work implement members that form the front, such as booms, arms, and buckets. Since the work equipment member forming the front receives an extremely large load during the excavation work, when the hydraulic cylinder is stopped rigidly at the stroke end of the hydraulic cylinder, a large impact is applied to the work equipment member and the upper rotating body forming the main body. And so on. Therefore, a cushioning structure of a hydraulic cylinder provided with a cushion mechanism using a hydraulic pressure to absorb such an impact has been conventionally proposed.
【0003】図4〜図8は従来の油圧シリンダの緩衝構
造の一例を示す説明図で、図4は従来の緩衝構造が備え
られる油圧シリンダの概観を示す図、図5は図4に示す
油圧シリンダの断面図、図6は図4に示す油圧シリンダ
におけるクッションストロークの開始時の形態を示す要
部断面図、図7は図4に示す油圧シリンダにおけるクッ
ションストロークエンド時の形態を示す要部断面図、図
8は図4に示す従来の油圧シリンダの緩衝構造で得られ
る圧力特性を示す図である。FIGS. 4 to 8 are explanatory views showing an example of a conventional buffer structure for a hydraulic cylinder. FIG. 4 is a view showing an overview of a hydraulic cylinder provided with a conventional buffer structure, and FIG. 5 is a hydraulic diagram shown in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the hydraulic cylinder shown in FIG. 4 at the start of a cushion stroke, and FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of the hydraulic cylinder shown in FIG. 4 at the end of a cushion stroke. FIG. 8 is a diagram showing pressure characteristics obtained by the conventional hydraulic cylinder buffer structure shown in FIG.
【0004】図4,5において、1は油圧シリンダ、例
えばブームシリンダを示している。この油圧シリンダ1
はシリンダチューブ2を有し、このシリンダチューブ2
の一端側は閉塞し、他端側は開口しており、この開口側
端部にはヘッドカバー3が装着されている。上述したシ
リンダチューブ2とヘッドカバー3とによりシリンダ4
が構成されている。このシリンダ4内には、このシリン
ダ4内を2室、すなわちボトム側チャンバ4aとロッド
側チャンバ4bとに区画形成するピストン5が摺動可能
に装着されている。ピストン5にはピストンロッド5a
が連結され、このピストンロッド5aはヘッドカバー3
から外部に導出されている。また、シリンダ4のボトム
側チャンバ4a及びロッド側チャンバ4bには、それぞ
れ圧油の給排をおこなう油道6,7が穿設されている。
ボトム側の油道6はシリンダチューブ2の閉塞側端部に
形成され、またロッド側の油道7はヘッドカバー3に形
成されている。In FIGS. 4 and 5, reference numeral 1 denotes a hydraulic cylinder, for example, a boom cylinder. This hydraulic cylinder 1
Has a cylinder tube 2 and this cylinder tube 2
Is closed at one end and open at the other end, and a head cover 3 is attached to the open end. The cylinder 4 is formed by the cylinder tube 2 and the head cover 3 described above.
Is configured. In the cylinder 4, a piston 5 that divides the inside of the cylinder 4 into two chambers, that is, a bottom chamber 4a and a rod chamber 4b, is slidably mounted. The piston 5 has a piston rod 5a
The piston rod 5a is connected to the head cover 3
From the outside. Further, oil paths 6 and 7 for supplying and discharging pressure oil are formed in the bottom chamber 4a and the rod chamber 4b of the cylinder 4, respectively.
The oil path 6 on the bottom side is formed at the closed end of the cylinder tube 2, and the oil path 7 on the rod side is formed on the head cover 3.
【0005】このような構成を有する油圧シリンダ1
は、ピストンロッド5aの先端に設けた取付部8が油圧
ショベルに備えられる上部旋回体のフレームに連結さ
れ、シリンダチューブ2の端部に連設した取付部9が油
圧ショベルのフロント部材を構成するブームに連結され
るようになっており、この油圧シリンダ1を作動させる
ことにより、ブームの回動動作をおこなわせることがで
きる。そして、ピストンロッド5aが、シリンダ4内に
進入する縮小時と、シリンダ4から突出する伸長時の双
方のストロークエンド近傍で衝撃を油圧の作用により吸
収するクッション機構を備えている。[0005] The hydraulic cylinder 1 having such a configuration
The mounting part 8 provided at the tip of the piston rod 5a is connected to the frame of the upper revolving structure provided in the hydraulic shovel, and the mounting part 9 connected to the end of the cylinder tube 2 constitutes a front member of the hydraulic shovel. When the hydraulic cylinder 1 is operated, the boom can be rotated. A cushion mechanism is provided for absorbing the impact by hydraulic action near both stroke ends when the piston rod 5a enters the cylinder 4 and contracts and when the piston rod 5a extends from the cylinder 4.
【0006】縮小時のクッション機構は、シリンダチュ
ーブ2の閉塞側端部に嵌入部としてのボス孔10を設け
て、油道6をこのボス孔10に開口させるとともに、ピ
ストン5の端面からボス孔10に僅かな隙間で挿嵌され
る外径を有するクッション部材として機能する突出部1
1を設ける構成としている。これによって、ピストンロ
ッド5aがシリンダ4内に進入して、縮小する方向にピ
ストン5が変位して、そのストロークエンド近傍に至る
と、突出部11がボス孔10に嵌入するようになり、こ
の時にボトム側チャンバ4aから油道6への流路が制限
されるために、ボトム側チャンバ4a内に圧力が生じ、
この圧力は突出部11のボス孔10への嵌入長さに応じ
て増大する。この圧力がクッション圧力となって、ピス
トン5を減速させて衝撃を吸収する。The cushion mechanism at the time of contraction is provided with a boss hole 10 as a fitting portion at the closed end of the cylinder tube 2 to open the oil passage 6 into the boss hole 10 and to open the boss hole from the end face of the piston 5. Projecting portion 1 functioning as a cushion member having an outer diameter that is inserted into small gap 10
1 is provided. As a result, the piston rod 5a enters the cylinder 4 and the piston 5 is displaced in the contracting direction, and when the piston 5 reaches the vicinity of its stroke end, the protrusion 11 comes into the boss hole 10, and at this time, Since the flow path from the bottom chamber 4a to the oil passage 6 is restricted, pressure is generated in the bottom chamber 4a,
This pressure increases in accordance with the length of the protrusion 11 inserted into the boss hole 10. This pressure becomes the cushion pressure, and decelerates the piston 5 to absorb the impact.
【0007】一方、伸長側のクッション機構におけるク
ッション部材としては、クッションリング12が設けら
れている。ヘッドカバー3の先端部分は、シリンダチュ
ーブ2の開口側端部の内部に挿嵌され、これによりロッ
ド側チャンバ4bが段差形状となり、このヘッドカバー
3のシリンダチューブ2への挿嵌部分が嵌入部となる。
クッションリング12の外径はヘッドカバー3の内径よ
り僅かに小さくなっている。また、油道7は、ヘッドカ
バー3に設けられるとともに、クッションリング12の
嵌合部よりピストンロッド5aの伸長方向の前方側の部
位に開口している。従って、ピストンロッド5aが伸長
する方向にピストン5が変位した時に、そのストローク
エンド近傍で、クッションリング12がヘッドカバー3
に嵌入されてその間の環状の隙間からなる流路が絞られ
ることになり、ロッド側チャンバ4bの圧力が上昇し
て、クッション圧力が発生する。これにより、クッショ
ンストロークが開始し、クッションリング12が所定の
嵌合長でヘッドカバー3に嵌合されたとき、油圧シリン
ダ1のストロークエンドになる。On the other hand, a cushion ring 12 is provided as a cushion member in the cushion mechanism on the extension side. The tip of the head cover 3 is inserted into the opening-side end of the cylinder tube 2, whereby the rod-side chamber 4 b has a stepped shape, and the portion of the head cover 3 that is inserted into the cylinder tube 2 serves as a fitting portion. .
The outer diameter of the cushion ring 12 is slightly smaller than the inner diameter of the head cover 3. The oil passage 7 is provided on the head cover 3 and opens at a position on the front side in the extending direction of the piston rod 5a from the fitting portion of the cushion ring 12. Therefore, when the piston 5 is displaced in the direction in which the piston rod 5a extends, the cushion ring 12 is attached to the head cover 3 near the stroke end thereof.
And the flow path formed by the annular gap therebetween is narrowed, and the pressure in the rod-side chamber 4b rises to generate a cushion pressure. Thus, when the cushion stroke starts and the cushion ring 12 is fitted to the head cover 3 with a predetermined fitting length, the stroke end of the hydraulic cylinder 1 is reached.
【0008】そして、この油圧シリンダ1では、図5に
示したように、油道6を油圧ポンプPに接続し、油道7
を作動油タンクTと接続する状態にすると、ボトム側チ
ャンバ4aには油圧ポンプPからの圧油が供給される。
この結果、ボトム側チャンバ4a内の圧力が上昇して、
この圧力の作用によりピストン5はシリンダ4内をヘッ
ドカバー3側に向けて摺動変位し、このピストン5に連
結したピストンロッド5aを伸長させる。このときに
は、ロッド側チャンバ4bは作動油タンクTに接続され
ているから、このロッド側チャンバ4b内の作動油は、
ピストンロッド5aとヘッドカバー3との隙間を通って
油道7から作動油タンクTに還流する。In this hydraulic cylinder 1, as shown in FIG. 5, the oil path 6 is connected to the hydraulic pump P,
Is connected to the hydraulic oil tank T, pressure oil from the hydraulic pump P is supplied to the bottom chamber 4a.
As a result, the pressure in the bottom chamber 4a increases,
By the action of this pressure, the piston 5 is slid and displaced in the cylinder 4 toward the head cover 3, and the piston rod 5 a connected to the piston 5 is extended. At this time, since the rod side chamber 4b is connected to the hydraulic oil tank T, the hydraulic oil in the rod side chamber 4b is
The oil returns to the hydraulic oil tank T from the oil path 7 through a gap between the piston rod 5a and the head cover 3.
【0009】図6に示すように、油圧シリンダ1の伸長
方向のストロークエンド近傍になると、クッションリン
グ12がヘッドカバー3内に嵌入する。この結果、ロッ
ド側チャンバ4bからの油道7への流路が、クッション
リング12の外径とヘッドカバー3のボス孔の内径との
径差分の流路断面積となってロッド側チャンバ4bから
の戻り油の流路が絞られる。この結果、作動油タンクT
への戻り油の流量が減少し、ロッド側チャンバ4b内に
はクッション圧力が生じる。すなわち、このときロッド
側チャンバ4bはクッション室を形成する。また、図7
に示した形態がピストンロッド5aの伸長方向のストロ
ークエンドの形態であるが、ピストン5が図6の形態か
ら図7の形態まで変位する間が、クッションストローク
区間となる。このクッションストローク区間において、
クッションリング12とヘッドカバー3との嵌合長が長
くなると、その分だけ、戻り油の絞り流路が長くなり、
クッション室におけるクッション圧力が上昇することに
なって、ストロークエンドに至るまでに油圧シリンダ1
にかかるほぼ全荷重が吸収される。As shown in FIG. 6, the cushion ring 12 is fitted into the head cover 3 near the stroke end in the extension direction of the hydraulic cylinder 1. As a result, the flow path from the rod-side chamber 4b to the oil path 7 becomes the flow path cross-sectional area of the diameter difference between the outer diameter of the cushion ring 12 and the inner diameter of the boss hole of the head cover 3, and the flow path from the rod-side chamber 4b is changed. The return oil flow path is restricted. As a result, the hydraulic oil tank T
The flow rate of the return oil to the chamber decreases, and a cushion pressure is generated in the rod side chamber 4b. That is, at this time, the rod-side chamber 4b forms a cushion chamber. FIG.
Is the stroke end in the extension direction of the piston rod 5a, but the cushion stroke section is a period during which the piston 5 is displaced from the form of FIG. 6 to the form of FIG. In this cushion stroke section,
As the fitting length between the cushion ring 12 and the head cover 3 increases, the throttle path of the return oil increases by that much,
As the cushion pressure in the cushion chamber increases, the hydraulic cylinder 1
Almost the entire load applied to is absorbed.
【0010】上述した従来技術によるクッション圧力
は、図8に示したように変化する。すなわち、戻り油の
流路はクッションリング12の外径とヘッドカバー3の
ボス孔の内径との径差による円環状の流路であり、クッ
ションストロークに応じて流路の長さが変化することか
ら、クッション圧力は直線的に増大する。この図8に示
す圧力特性線によって囲まれた三角形の面積が油圧シリ
ンダ1にかかる荷重を吸収する吸収エネルギに相当す
る。ここで、油圧シリンダ1に最大荷重が作用したとき
に、クッションストローク区間内でクッション圧力によ
りその荷重を吸収できるクッション特性を持たせなけれ
ばならない。クッションストローク区間内で有効に荷重
を吸収しきれないと、ストロークエンドでピストン5が
ヘッドカバー3やシリンダチューブ2に衝突してしま
い、衝撃が発生し、また油圧シリンダ1を構成する各部
材、すなわちシリンダチューブ2、ピストンロッド5
a、ピストン5、これらのピストンロッド5aとピスト
ン5とを連結するねじ部分、及びヘッドカバー3を損傷
させることになる。[0010] The cushion pressure according to the prior art described above varies as shown in FIG. In other words, the flow path of the return oil is an annular flow path due to the diameter difference between the outer diameter of the cushion ring 12 and the inner diameter of the boss hole of the head cover 3, and the length of the flow path changes according to the cushion stroke. , The cushion pressure increases linearly. The area of the triangle surrounded by the pressure characteristic line shown in FIG. 8 corresponds to the absorbed energy for absorbing the load applied to the hydraulic cylinder 1. Here, when a maximum load is applied to the hydraulic cylinder 1, the hydraulic cylinder 1 must be provided with a cushion characteristic capable of absorbing the load by the cushion pressure in the cushion stroke section. If the load cannot be effectively absorbed within the cushion stroke section, the piston 5 collides with the head cover 3 or the cylinder tube 2 at the stroke end, and an impact is generated. Tube 2, piston rod 5
a, the piston 5, the threaded portion connecting the piston rod 5a and the piston 5, and the head cover 3 will be damaged.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、油圧シリン
ダの緩衝構造にあっては、上述したようにクッションス
トローク間内でクッション圧力により、できるだけ全荷
重を吸収できるクッション特性を確保したいという要望
がある。この要望に対して、クッションストロークを長
くすれば比較的容易に対応できるが、このようにすると
油圧シリンダ1の全長が長くなり、建設機械の構造上、
現実的でない。従って、クッションストロークを短くし
て、しかも大きな荷重を吸収させることを考え、クッシ
ョンリング12とヘッドカバー3との径差、すなわち環
状隙間を十分に小さく設定することが従来からおこなわ
れている(例えば、実開平6−62207号公報に記載
される技術等)。By the way, in the cushioning structure of the hydraulic cylinder, as described above, there is a demand for securing a cushioning characteristic capable of absorbing the entire load as much as possible by the cushion pressure between the cushion strokes. This demand can be relatively easily dealt with by increasing the cushion stroke. However, in this case, the overall length of the hydraulic cylinder 1 is increased, and the construction of the construction machine is difficult.
Not realistic. Therefore, in consideration of shortening the cushion stroke and absorbing a large load, it has been conventionally performed to set the diameter difference between the cushion ring 12 and the head cover 3, that is, the annular gap to be sufficiently small (for example, The technology described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-62207, etc.).
【0012】しかし、上述した図4〜7に示す従来技
術、及び上述の公報に示される従来技術では、図4〜7
に示した符号を用いて説明すると、ヘッドカバー3に設
けたボス孔に挿入されるクッションリング12を設けて
あることから、クッション圧力を受けるピストン5の端
面の受圧面積、すなわちピストン5の外径とクッション
リング12の外径との径差に依存する受圧面積が小さく
なりがちであり、これに伴い油圧シリンダ1にかかる全
荷重を吸収し得るクッション圧力が大きくなりがちにな
り、必要以上の吸収エネルギを発生させがちな問題があ
る。However, in the prior art shown in FIGS. 4 to 7 and the prior art shown in the above publication, FIGS.
When the cushion ring 12 is provided to be inserted into the boss hole provided in the head cover 3, the pressure receiving area of the end face of the piston 5 receiving the cushion pressure, that is, the outer diameter of the piston 5, The pressure receiving area depending on the diameter difference from the outer diameter of the cushion ring 12 tends to be small, and accordingly, the cushion pressure capable of absorbing the entire load applied to the hydraulic cylinder 1 tends to increase, and the absorbed energy more than necessary There is a problem that tends to occur.
【0013】このようにクッション圧力が大きくなりが
ちであると、上述した小さな環状隙間の開口量の設定が
より困難になることから、結局、従来技術では必要最小
限のクッション圧力を発生させることが難しくなり、必
要以上のクッション圧力を発生させがちとなり、このた
めストロークエンドに一致させるようにピストン5の動
きを停止させる精度、すなわち緩衝精度が粗くなりやす
い。If the cushion pressure tends to increase as described above, it becomes more difficult to set the opening amount of the small annular gap described above. Therefore, in the prior art, it is possible to generate the minimum necessary cushion pressure. It becomes difficult, and it tends to generate more cushion pressure than necessary. Therefore, the accuracy of stopping the movement of the piston 5 so as to match the stroke end, that is, the cushioning accuracy, tends to be coarse.
【0014】また、上述のようにクッション圧力が大き
くなりがちであること、及び緩衝精度が粗くなりやすい
ことから、前述した従来技術では、油圧シリンダ1の伸
長動作時のクッションストロークエンドにおいて、クッ
ションリング12とヘッドカバー3との衝突を生じやす
い。このような衝突を生じたときには、クッションリン
グ12やヘッドカバー3の損傷を生じ、当該油圧シリン
ダ1の故障を発生させてしまうことになる。Further, as described above, since the cushion pressure tends to increase and the cushioning accuracy tends to be low, the prior art described above requires a cushion ring at the end of the cushion stroke when the hydraulic cylinder 1 extends. 12 and the head cover 3 are likely to collide. When such a collision occurs, the cushion ring 12 and the head cover 3 are damaged, and the hydraulic cylinder 1 is caused to fail.
【0015】本発明は、上述した従来技術における実状
に鑑みてなされたもので、その目的は、ヘッドカバーに
挿入されるクッションリングを設けることなく所望のク
ッション圧力を得ることができる油圧シリンダの緩衝構
造を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned situation in the prior art, and has as its object to provide a hydraulic cylinder buffer structure capable of obtaining a desired cushion pressure without providing a cushion ring inserted into a head cover. Is to provide.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項1に係る発明は、シリンダ内にピスト
ンロッドを連結したピストンを摺動可能に装着すること
によって、このシリンダ内を2室に区画形成する油圧シ
リンダに備えられ、上記ピストンが上記2室のうちの少
なくとも1室側のクッションストローク区間内に変位し
たときに、上記1室からの戻り油の流出流路を絞って当
該1室にクッション圧力を発生させ、この1室をクッシ
ョン室に形成するクッション機構を備えた油圧シリンダ
の緩衝構造において、上記クッション機構が、上記ピス
トンロッドに装着されるとともに上記ピストンの外径寸
法とほぼ同等の外径寸法を有し、上記1室と上記ピスト
ンとの間に配置される補助ピストンと、この補助ピスト
ン部分に設けられ、上記1室からの戻り油の流出流路を
絞る絞り手段とを含む構成にしてある。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a piston having a piston rod connected thereto is slidably mounted in a cylinder so that the inside of the cylinder is slidably mounted. When the piston is displaced in a cushion stroke section of at least one of the two chambers, the flow path of the return oil from the one chamber is narrowed. In the cushioning structure of a hydraulic cylinder having a cushion mechanism for generating a cushion pressure in the one chamber and forming the one chamber in the cushion chamber, the cushion mechanism is mounted on the piston rod and has an outer diameter of the piston. An auxiliary piston having substantially the same outer diameter as that of the auxiliary piston disposed between the one chamber and the piston; It is a configuration that includes a throttle means for throttling the outlet channel of the return oil from one room above.
【0017】このように構成した請求項1に係る発明で
は、油圧シリンダの伸長あるいは停止動作に際し、補助
ピストンがシリンダ内に区画形成された2室のうちの1
室のクッションストローク区間内に変位したとき、絞り
手段によって当該1室からの戻り油の流出流路が絞ら
れ、当該1室にクッション圧力が発生し、この1室がク
ッション室を形成する。発生したクッション圧力は補助
ピストンの端面に与えられ、この補助ピストンを介して
ピストンに、作動速度を低減させる抑制力として作用す
る。ピストンがストロークエンドに近づくにつれてクッ
ション圧力が上昇し続け、このクッション圧力によりス
トロークエンドに至るまでに油圧シリンダにかかるほぼ
全荷重が吸収される。ここで請求項1に係る発明では、
クッション圧力を補助ピストンの端面で受けるようにな
っており、補助ピストンの外径寸法はピストンの外径寸
法とほぼ同等に設定されている。すなわち、補助ピスト
ンの外径とピストンロッドの外径との径差に依存する比
較的大きな受圧面積で、クッション圧力を受けるように
なっている。油圧シリンダにかかる通常考えられる荷重
をクッションストローク区間内で吸収する場合、その吸
収すべき荷重はクッション圧力と補助ピストンの受圧面
積の積に相当することから、上述のように比較的大きな
受圧面積に設定したことに伴って、比較的小さなクッシ
ョン圧力で所望のクッション作用を得ることができる。
すなわち、油圧シリンダにかかる全荷重を吸収すること
ができる。そしてまた、この請求項1に係る発明では、
上述のような比較的小さなクッション圧力を、ヘッドカ
バーに挿入されるクッションリングを設けることなく発
生させることができる。According to the first aspect of the present invention, when the hydraulic cylinder is extended or stopped, the auxiliary piston is one of the two chambers defined in the cylinder.
When displaced within the cushion stroke section of the chamber, the outflow channel of the return oil from the one chamber is narrowed by the throttle means, and a cushion pressure is generated in the one chamber, and the one chamber forms a cushion chamber. The generated cushion pressure is applied to the end face of the auxiliary piston, and acts on the piston via the auxiliary piston as a suppressing force for reducing the operation speed. As the piston approaches the stroke end, the cushion pressure continues to rise, and this cushion pressure absorbs almost all the load applied to the hydraulic cylinder before reaching the stroke end. Here, in the invention according to claim 1,
The cushion pressure is received at the end face of the auxiliary piston, and the outer diameter of the auxiliary piston is set substantially equal to the outer diameter of the piston. In other words, the cushion pressure is received at a relatively large pressure receiving area depending on the difference between the outer diameter of the auxiliary piston and the outer diameter of the piston rod. When absorbing the normally assumed load applied to the hydraulic cylinder in the cushion stroke section, the load to be absorbed is equivalent to the product of the cushion pressure and the pressure receiving area of the auxiliary piston. Along with the setting, a desired cushion effect can be obtained with a relatively small cushion pressure.
That is, the entire load applied to the hydraulic cylinder can be absorbed. In the invention according to claim 1,
A relatively small cushion pressure as described above can be generated without providing a cushion ring inserted into the head cover.
【0018】また、本発明の請求項2に係る発明は、上
述した請求項1に係る発明において、上記絞り手段が、
上記補助ピストンの外周面とこの補助ピストンに対向す
る上記シリンダの内周面との間に形成される隙間である
油道と、上記補助ピストンに形成され、上記1室に開口
するとともに上記油道に連通する絞り穴とを含む構成に
してある。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the throttle means is provided with:
An oil passage which is a gap formed between an outer peripheral surface of the auxiliary piston and an inner peripheral surface of the cylinder opposed to the auxiliary piston; And a throttle hole communicating with the hole.
【0019】このように構成した請求項2に係る発明で
は、補助ピストンの製作精度は、ピストンの製作精度と
同等程度でよく、補助ピストンに絞り穴を形成する加工
は簡単であり、また、その絞り穴の開口量は、絞り穴の
加工工具の径寸法に応じて容易に所望の値に設定でき
る。According to the second aspect of the present invention, the manufacturing accuracy of the auxiliary piston may be substantially equal to the manufacturing accuracy of the piston, and the process of forming a throttle hole in the auxiliary piston is simple. The opening amount of the throttle hole can be easily set to a desired value according to the diameter of the processing tool of the throttle hole.
【0020】また、本発明の請求項3に係る発明は、上
述した請求項2に係る発明において、上記補助ピストン
の上記1室方向への移動に伴って上記油道をシール可能
なシール部材を備えた構成にしてある。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, there is provided a sealing member capable of sealing the oil path with the movement of the auxiliary piston in the one chamber direction. It has a configuration provided.
【0021】このように構成した請求項3に係る発明で
は、油道の断面積に比べて絞り穴の断面積をあらかじめ
小さく設定しておけば、例えばクッションストロークの
開始時に、油道をシールすることにより、戻り油の絞り
量をほぼ絞り穴の開口量に依存させることができる。ま
た、ピストンをシールするピストンシールにかかる力を
抑制することができる。According to the third aspect of the present invention, if the sectional area of the throttle hole is previously set smaller than the sectional area of the oil path, the oil path is sealed at the start of a cushion stroke, for example. Thus, the throttle amount of the return oil can be made to substantially depend on the opening amount of the throttle hole. Further, the force applied to the piston seal for sealing the piston can be suppressed.
【0022】また、本発明の請求項4に係る発明は、上
述した請求項3に係る発明において、上記シール部材
が、上記1室から上記油道への圧油の流入を阻止するチ
ェック機能を有するチェック付シール部材から成る構成
にしてある。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the seal member has a check function for preventing inflow of pressurized oil from the one chamber to the oil passage. It is configured to include a seal member with a check.
【0023】このように構成した請求項4に係る発明で
は、クッション圧力を発生させた際、1室から油道への
圧油の流入を完全に阻止することから、油道の断面積に
比べて絞り穴の断面積をあらかじめ小さく設定しておけ
ば、圧油の絞り量を絞り穴の開口量に完全に依存させる
ことができ、またピストンシールにかかる力をさらに抑
制することができる。According to the fourth aspect of the present invention, when the cushion pressure is generated, the inflow of the pressurized oil from one chamber to the oil passage is completely prevented. If the cross-sectional area of the throttle hole is set small in advance, the throttle amount of the pressure oil can be completely dependent on the opening amount of the throttle hole, and the force applied to the piston seal can be further suppressed.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の油圧シリンダの緩
衝構造の実施形態について図に基づいて説明する。図1
〜3は本発明の油圧シリンダの緩衝構造の一実施形態、
例えば油圧ショベルに備えられる油圧シリンダの緩衝構
造を示す説明図で、図1は、この一実施形態を示す要部
断面図、図2は図1の一部を拡大して示した図、図3は
図1に示す一実施形態で得られる圧力特性を示す図であ
る。これらの図において、前述した図4〜8に示す部材
と同等のものは同じ符号で示してある。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a hydraulic cylinder according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is an embodiment of the hydraulic cylinder buffer structure of the present invention,
For example, FIG. 1 is an explanatory view showing a buffer structure of a hydraulic cylinder provided in a hydraulic shovel, FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing this embodiment, FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG. FIG. 2 is a diagram showing pressure characteristics obtained in the embodiment shown in FIG. In these figures, components equivalent to those shown in FIGS. 4 to 8 are denoted by the same reference numerals.
【0025】すなわち、図1,2に示す1は油圧シリン
ダ、例えば図示しないブームを駆動するブームシリンダ
である。この油圧シリンダ1は、シリンダ4と、このシ
リンダ4内を2室、すなわちボトム側チャンバ4aと、
ロッド側チャンバ4bとの2室に区画形成し、シリンダ
4内を摺動可能なピストン5と、このピストン5に連結
されるピストンロッド5aを備えている。That is, reference numeral 1 shown in FIGS. 1 and 2 denotes a hydraulic cylinder, for example, a boom cylinder for driving a boom (not shown). The hydraulic cylinder 1 includes a cylinder 4 and two chambers inside the cylinder 4, that is, a bottom chamber 4a.
A piston 5 slidably formed in the cylinder 4 and divided into two chambers including a rod-side chamber 4b and a piston rod 5a connected to the piston 5 are provided.
【0026】上述のシリンダチューブ2の一端側は閉塞
し、その端部には図示しないブームに連結される取付部
9が設けられている。シリンダチューブ2の他端側は開
口し、この開口側端部にヘッドカバー3が装着されてい
る。前述したピストンロッド5aは、ヘッドカバー3か
ら外部に導出されており、その導出側の端部には、図示
しない上部旋回体に連設される取付部8が設けられてい
る。前述したボトム側チャンバ4a側には、圧油の給排
をおこなう油道6、及びこの油道6に連通するボス孔6
を設けてあり、ロッド側チャンバ4aの側には、圧油の
給排をおこなう油道7を設けてある。One end of the above-mentioned cylinder tube 2 is closed, and an attachment portion 9 connected to a boom (not shown) is provided at the end. The other end of the cylinder tube 2 is open, and a head cover 3 is attached to the open end. The above-described piston rod 5a is led out from the head cover 3, and an end on the lead-out side is provided with a mounting portion 8 connected to an upper revolving unit (not shown). An oil passage 6 for supplying and discharging pressure oil and a boss hole 6 communicating with the oil passage 6 are provided on the bottom side chamber 4a.
An oil path 7 for supplying and discharging pressure oil is provided on the side of the rod-side chamber 4a.
【0027】シリンダチューブ2内に位置するピストン
ロッド5aの端部には、前述したボス孔6aに嵌挿可能
なボス5bを設けてある。これらのボス5bとボス孔6
aとによって、ボトム側チャンバ4aから戻り油が排出
されるとき、すなわちボトム側チャンバ4aがクッショ
ン室となるときのクッション機構が構成されている。以
上の各構成要素については、前述した図4〜8に示すも
のと同等である。At the end of the piston rod 5a located in the cylinder tube 2, there is provided a boss 5b which can be inserted into the boss hole 6a. These boss 5b and boss hole 6
a constitutes a cushion mechanism when return oil is discharged from the bottom chamber 4a, that is, when the bottom chamber 4a becomes a cushion chamber. The above components are the same as those shown in FIGS.
【0028】そして特に、本実施形態では、例えばロッ
ド側チャンバ4bからの戻り油の流出流路を絞って、こ
のロッド側チャンバ4bにクッション圧力を発生させ、
このロッド側チャンバ4bをクッション室に形成するク
ッシヨン機構に特徴を有している。このクッション機構
は、ピストンロッド5aに装着されるとともにピストン
5の外径寸法とほぼ同等の外径寸法を有し、ロッド側チ
ャンバ4aとピストン5との間に配置され、しかもピス
トン5に連設され、所定の耐圧材料からなる補助ピスト
ン22と、この補助ピストン22部分に設けられ、ロッ
ド側チャンバ4bからの戻り油の流出流路を絞る絞り手
段とを含んでいる。Particularly, in the present embodiment, for example, the flow path of the return oil from the rod side chamber 4b is narrowed, and a cushion pressure is generated in the rod side chamber 4b.
The cushion mechanism for forming the rod-side chamber 4b in the cushion chamber is characterized. The cushion mechanism is mounted on the piston rod 5a and has an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the piston 5. The cushion mechanism is disposed between the rod-side chamber 4a and the piston 5, and is connected to the piston 5. The auxiliary piston 22 includes a predetermined pressure-resistant material, and a throttle means provided in the auxiliary piston 22 for restricting the flow path of the return oil from the rod-side chamber 4b.
【0029】上述した絞り手段は、補助ピストン22の
外周面と、この補助ビストン22に対向するシリンダ
4、すなわちシリンダチューブ2の内周面との間に必然
的に形成されるクリアランス、すなわち補助ピストン2
2の摺動動作を許容させる隙間を形成する油道7aと、
補助ピストン22の例えば複数の個所に形成され、ロッ
ド側チャンバ4bに開口するとともに油道7aに連通す
る絞り穴23とを含む構成にしてある。なお例えば、油
道7aの断面積に比べて、絞り穴23の断面積の和をあ
らかじめ小さく設定してある。The above-described throttle means is provided with a clearance inevitably formed between the outer peripheral surface of the auxiliary piston 22 and the cylinder 4 facing the auxiliary piston 22, ie, the inner peripheral surface of the cylinder tube 2, that is, the auxiliary piston. 2
An oil path 7a forming a gap that allows the sliding operation of No. 2;
The auxiliary piston 22 is formed at, for example, a plurality of locations, and includes a throttle hole 23 that opens to the rod-side chamber 4b and communicates with the oil passage 7a. For example, the sum of the cross-sectional areas of the throttle holes 23 is set smaller in advance than the cross-sectional area of the oil passage 7a.
【0030】また、油道7の近傍であって、油道7とヘ
ッドカバー3との間に位置するシリンダチューブ2部分
に、補助ピストン22のロッド側チャンバ4b方向への
移動に伴って、油道7をシール可能なシール部材21を
備えている。このシール部材21は、例えばロッド側チ
ャンバ4bから油道7への圧油の流入を阻止するチェッ
ク機能を有するチェック付きシール部材から成ってい
る。Further, as the auxiliary piston 22 moves in the direction of the rod-side chamber 4b, the oil passage is moved to the portion of the cylinder tube 2 near the oil passage 7 and between the oil passage 7 and the head cover 3. 7 is provided. The seal member 21 is formed of, for example, a checked seal member having a check function of preventing the flow of pressure oil from the rod-side chamber 4b into the oil passage 7.
【0031】なお、図1,2中、5cはピストン5の外
周に装着され、シリンダチューブ2内を上述の2室に区
画形成するようにピストン5の外周面とシリンダチュー
ブ2の内周面との間の隙間をシールするピストンシール
を示している。In FIGS. 1 and 2, reference numeral 5c denotes an outer peripheral surface of the piston 5 and an inner peripheral surface of the cylinder tube 2 so that the inside of the cylinder tube 2 is divided into the above-mentioned two chambers. 2 shows a piston seal for sealing a gap between the piston seals.
【0032】このように構成した実施形態における動作
は、以下のとおりである。油圧シリンダ1が伸長動作を
おこなう場合、すなわち油道6が図示しないポンプの吐
出口と連通し、油道7が図示しないタンクと連通し、ポ
ンプからの作動油が油道6、ボス孔6aを通して、ボト
ム側チャンバ4aに供給されている場合には、このボト
ム側チャンバ4aに供給される作動油の圧油により、ピ
ストン5は図1の左方向に移動する。このとき同時にロ
ッド側チャンバ4Bの戻り油が油道7a,7を通してタ
ンクに戻される。The operation of the embodiment configured as described above is as follows. When the hydraulic cylinder 1 performs an extension operation, that is, the oil passage 6 communicates with a discharge port of a pump (not shown), the oil passage 7 communicates with a tank (not shown), and hydraulic oil from the pump passes through the oil passage 6 and the boss hole 6a. When the piston 5 is supplied to the bottom chamber 4a, the hydraulic fluid supplied to the bottom chamber 4a causes the piston 5 to move leftward in FIG. At this time, the return oil of the rod side chamber 4B is returned to the tank through the oil passages 7a and 7 at the same time.
【0033】また逆に、油圧シリンダ1が収縮動作をお
こなう場合、すなわち、油道7が図示しないポンプの吐
出口と連通し、油道6が図示しないタンクと連通し、ポ
ンプからの作動油が油道7,7aを通して、ロッド側チ
ャンバ4bに供給される場合には、このロッド側チャン
バ4bに供給される作動油の圧油により、ピストン5は
図1の右方向に移動する。このとき同時に、ボトム側チ
ャンバ4aの戻り油がボス孔6a、油道6を通してタン
クに戻される。Conversely, when the hydraulic cylinder 1 performs a contracting operation, that is, the oil passage 7 communicates with a discharge port of a pump (not shown), the oil passage 6 communicates with a tank (not shown), and hydraulic oil from the pump is discharged. When the piston 5 is supplied to the rod-side chamber 4b through the oil passages 7 and 7a, the piston 5 moves rightward in FIG. 1 by the hydraulic oil supplied to the rod-side chamber 4b. At this time, the return oil of the bottom chamber 4a is simultaneously returned to the tank through the boss hole 6a and the oil path 6.
【0034】上述した油圧シリンダ1の伸長、収縮動作
のうちの特に伸長動作にあって、ピストン5が図1の左
方向に移動し、補助ピストン22がシール部材21に接
近し、補助ピストン22がシール部材21と接触した時
点でクッションストローク領域に入り、クッションスト
ロークが開始される。このとき、補助ピストン22の外
周面とシリンダチューブ2の内周面との間に形成される
油道7aがシール部材21によって密封され、ロッド側
チャンバ4bから油道7aへの戻り油の流入が阻止され
る。これにより、ロッド側チャンバ4bの油は、補助ピ
ストン22の絞り穴23から油道7a,7を通してタン
クに戻される。ピストン5及び補助ピストン22が左方
向に移動するにつれて、ロッド側チャンバ4bに生じる
クッション圧力が高くなり、その圧力が補助ピストン2
2の端面24に与えられ、ピストン5に右方向の力が作
用する。これによってピストン5の作動速度が減速さ
れ、ストロークエンドに至ったときピストン5は停止
し、油圧シリンダ1の伸長動作における衝撃の吸収が終
了する。In the extension operation of the hydraulic cylinder 1 described above, in particular, in the extension operation, the piston 5 moves leftward in FIG. 1, the auxiliary piston 22 approaches the seal member 21, and the auxiliary piston 22 At the time of contact with the sealing member 21, the cushion stroke area is entered, and the cushion stroke is started. At this time, the oil passage 7a formed between the outer peripheral surface of the auxiliary piston 22 and the inner peripheral surface of the cylinder tube 2 is sealed by the seal member 21, and the return oil flows from the rod side chamber 4b to the oil passage 7a. Will be blocked. Thereby, the oil in the rod side chamber 4b is returned to the tank from the throttle hole 23 of the auxiliary piston 22 through the oil passages 7a and 7. As the piston 5 and the auxiliary piston 22 move to the left, the cushion pressure generated in the rod-side chamber 4b increases, and the pressure increases.
2, and a rightward force acts on the piston 5. As a result, the operating speed of the piston 5 is reduced, and when the stroke end is reached, the piston 5 stops, and the absorption of the shock in the extension operation of the hydraulic cylinder 1 ends.
【0035】また、上述のように油圧シリンダ1が伸長
している状態において、ポンプの作動油が油道7に供給
されると、その作動油が油道7a、絞り穴23を通して
ロッド側チャンバ4bに流入し、補助ピストン5に圧力
をかけ、ピストン5を図1の右方向に移動させる。この
場合、ピストンロッド5aの端部に形成したボス5bが
ボス孔6aに嵌入されはじめると、油圧シリンダ1の収
縮時のクッション領域に入り、ストロークエンドまでの
間にボトム側チヤンバ4aにクッション圧力が発生し、
所望のクッション作用が得られる。このときのクッショ
ン作用、すなわち衝撃の吸収作用については、前述した
図4〜8に示す従来技術と同等である。When the hydraulic oil of the pump is supplied to the oil passage 7 while the hydraulic cylinder 1 is extended as described above, the hydraulic oil is supplied through the oil passage 7a and the throttle hole 23 to the rod side chamber 4b. To apply pressure to the auxiliary piston 5 to move the piston 5 rightward in FIG. In this case, when the boss 5b formed at the end of the piston rod 5a starts to be fitted into the boss hole 6a, the boss 5b enters the cushion region when the hydraulic cylinder 1 contracts, and the cushion pressure is applied to the bottom chamber 4a until the stroke end. Occurs
A desired cushioning effect is obtained. The cushioning effect at this time, that is, the shock absorbing effect, is the same as that of the prior art shown in FIGS.
【0036】このように構成した実施形態にあっては、
上述のように油圧シリンダ1の伸長動作に際し、補助ピ
ストン22がロッド側チャンバ4aのクッションストロ
ーク区間内に変位したとき、絞り穴23によって戻り油
の流出流路が絞られ、補助ピストン22を介してピスト
ン5に速度を低減させる抑制力が与えられ、ピストン5
がストロークエンドに近づくにつれてクッション圧力が
上昇し続け、ストロークエンドに至るまでに油圧シリン
ダ1にかかるほぼ全荷重が吸収される。In the embodiment configured as described above,
As described above, when the auxiliary piston 22 is displaced into the cushion stroke section of the rod-side chamber 4 a during the extension operation of the hydraulic cylinder 1, the return oil outflow channel is narrowed by the throttle hole 23, and Suppression force for reducing the speed is given to the piston 5, and the piston 5
As the stroke approaches the stroke end, the cushion pressure continues to increase, and almost the entire load applied to the hydraulic cylinder 1 is absorbed until the stroke end.
【0037】この場合、クッション圧力は補助ピストン
22の端面24で受けるようになっており、補助ピスト
ン22の外径寸法はピストン5の外径寸法とほぼ同等に
設定されている。すなわち、補助ピストン5の外径とピ
ストンロッド5aの外径との径差に依存する比較的大き
な受圧面積でクッション圧力を受ける。油圧シリンダ1
にかかる通常作業で考えられる荷重をクッションストロ
ーク区間内で吸収する場合、その吸収すべき荷重は、ク
ッション圧力と補助ピストン22の受圧面積の積に相当
することから、上述のように比較的大きな受圧面積に設
定したことに伴って、比較的小さなクッション圧力で所
望のクッション作用を得ることができる。In this case, the cushion pressure is received by the end face 24 of the auxiliary piston 22, and the outer diameter of the auxiliary piston 22 is set to be substantially equal to the outer diameter of the piston 5. That is, the cushion pressure is applied to a relatively large pressure receiving area depending on the difference between the outer diameter of the auxiliary piston 5 and the outer diameter of the piston rod 5a. Hydraulic cylinder 1
In the case where the load considered in the normal work applied to the above is absorbed in the cushion stroke section, the load to be absorbed is equivalent to the product of the cushion pressure and the pressure receiving area of the auxiliary piston 22. With the setting of the area, a desired cushion action can be obtained with a relatively small cushion pressure.
【0038】図3の実線は、油圧シリンダ1の伸長動作
時のストロークと、クッション圧力との関係、すなわち
本実施形態で得られる圧力特性を示しているが、同図3
に示すように、ストロークエンド時のクッション圧力
は、二点鎖線で示す前述した従来技術におけるクッショ
ン圧力に比べて小さく抑えることができる。しかも、こ
のような比較的小さなクッション圧力を前述した従来技
術におけるように、ヘッドカバーに挿入されるクッショ
ンリングを設けることなく発生させることができる。The solid line in FIG. 3 shows the relationship between the stroke during the extension operation of the hydraulic cylinder 1 and the cushion pressure, that is, the pressure characteristic obtained in this embodiment.
As shown in (2), the cushion pressure at the end of the stroke can be suppressed to be smaller than the cushion pressure in the above-described conventional technology indicated by the two-dot chain line. In addition, such a relatively small cushion pressure can be generated without providing a cushion ring inserted into the head cover as in the above-described related art.
【0039】このようにクッション圧力を小さく抑えら
れることから、このクッション圧力に伴って補助ピスト
ン22及びピストン5に与えられるストロークエンド時
の力は比較的小さく、このためにストロークエンドに一
致させるようにピストン5を停止させることが比較的容
易になり、優れた緩衝精度を得ることができる。As described above, since the cushion pressure can be kept small, the force at the stroke end applied to the auxiliary piston 22 and the piston 5 with this cushion pressure is relatively small. It is relatively easy to stop the piston 5, and excellent buffering accuracy can be obtained.
【0040】また、上述のように優れた緩衝精度が得ら
れることから、補助ピストン5とヘッドカバー3との衝
突を防ぐことができ、この衝突に伴う油圧シリンダ1の
故障を防止し、当該油圧シリンダ1の耐久性を向上させ
ることができる。Further, since the excellent cushioning accuracy is obtained as described above, the collision between the auxiliary piston 5 and the head cover 3 can be prevented, and the failure of the hydraulic cylinder 1 due to the collision can be prevented. 1 can be improved in durability.
【0041】また、補助ピストン22の製作精度は、ピ
ストン5とほぼ同等程度でよく、補助ピストン22に絞
り穴23を形成する加工は簡単であり、また、その絞り
穴23の開口量は、絞り穴23の加工工具の径寸法の選
定に応じて容易に所望の値に設定でき、これらのことか
ら、比較的容易に必要最小限のクッション圧力とするこ
とができ、上述した優れた緩衝精度の確保に貢献する。Further, the manufacturing accuracy of the auxiliary piston 22 may be substantially the same as that of the piston 5, and the processing for forming the throttle hole 23 in the auxiliary piston 22 is simple. The desired value can be easily set in accordance with the selection of the diameter of the machining tool of the hole 23. From these, the necessary minimum cushion pressure can be relatively easily achieved, and the above-described excellent cushioning accuracy can be obtained. Contribute to securing.
【0042】また、上述のようにクッションストローク
の開始時に、油道7aがシール部材21によってシール
され、ロッド側チャンバ4bから油道7aへの圧油の流
入が完全に阻止され、また、油道7aの断面積に比べて
絞り穴23の断面積の和をあらかじめ小さく設定してあ
ることから、ロッド側チャンバ4bからの戻り油の絞り
量を絞り穴23の開口量に依存させることができ、絞り
穴23の開口量を適切に選定することによって、より精
度の高い緩衝精度を確保することができる。また、シー
ル部材21を設けたことにより、ロッド側チャンバ4b
に発生したクッション圧力による力が、油道7を介して
ピストン5をシールするピストンシール5cに与えられ
ことを抑制でき、これによりピストンシール5cの保護
を図ることができ、この観点からも、油圧シリンダ1の
故障を防止し、当該油圧シリンダ1の耐久性を向上させ
ることができる。As described above, at the start of the cushion stroke, the oil passage 7a is sealed by the seal member 21, so that the flow of the pressure oil from the rod side chamber 4b to the oil passage 7a is completely prevented. Since the sum of the cross-sectional areas of the throttle holes 23 is previously set smaller than the cross-sectional area of the throttle holes 7a, the throttle amount of the return oil from the rod-side chamber 4b can be made dependent on the opening amount of the throttle holes 23. By appropriately selecting the opening amount of the throttle hole 23, it is possible to ensure a higher buffering accuracy. Further, the provision of the sealing member 21 allows the rod-side chamber 4b
Can be suppressed from being applied to the piston seal 5c that seals the piston 5 through the oil passage 7, whereby the piston seal 5c can be protected. Failure of the cylinder 1 can be prevented, and durability of the hydraulic cylinder 1 can be improved.
【0043】なお、上述した実施形態では、シール部材
21を、ロッド側チャンバ4bから油道7aへの圧油の
流入を阻止するチェック機構を有するチェック付きシー
ル部材によって構成してあるが、チェック機能を持たな
い通常のシール部材に代えてもよい。この場合には、ロ
ッド側チャンバ4bに発生したクッション圧力に伴っ
て、ロッド側チャンバ4bの圧油がわずかに流入する
が、基本的には、ロッド側チャンバ4bからの戻り油の
絞り量をほぼ絞り穴23の開口量に依存させることがで
き、比較的精度の高い緩衝精度を確保することができ、
また、ロッド側チャンバ4bに発生したクッション圧力
による力がピストンシール5cに与えられことを幾分か
は抑制でき、ピストンシール5cの保護を図ることがで
きる。In the above-described embodiment, the seal member 21 is constituted by a check seal member having a check mechanism for preventing the flow of pressure oil from the rod side chamber 4b into the oil passage 7a. May be replaced with a normal sealing member having no. In this case, the pressure oil in the rod-side chamber 4b slightly flows in accordance with the cushion pressure generated in the rod-side chamber 4b, but basically, the throttle amount of the return oil from the rod-side chamber 4b is substantially reduced. It can be made to depend on the opening amount of the aperture hole 23, it is possible to ensure a relatively high buffering accuracy,
Further, the force due to the cushion pressure generated in the rod side chamber 4b can be somewhat suppressed from being applied to the piston seal 5c, and the piston seal 5c can be protected.
【0044】また、上述した実施形態では、油圧シリン
ダ1の2室のうちのロッド側チャンバ4bに、補助ピス
トン22と、絞り穴23、油道7aから成る絞り手段と
によって構成されるクッション機構を設けてあるが、当
該油圧シリンダ1によっておこなわれる作業の種類など
によっては、このようなクッション機構を他の室を形成
するボトム側チャンバ4aに設けてもよく、また、ロッ
ド側チャンバ4b、ボトム側チャンバ4aの双方に設け
てもよい。In the above-described embodiment, the cushion mechanism constituted by the auxiliary piston 22, the throttle hole 23 and the throttle means including the oil passage 7a is provided in the rod side chamber 4b of the two chambers of the hydraulic cylinder 1. Depending on the type of work performed by the hydraulic cylinder 1, such a cushion mechanism may be provided in the bottom chamber 4a forming another chamber, or the rod side chamber 4b, It may be provided in both of the chambers 4a.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上のように、本発明の各請求項に係る
発明によれば、従来のようなヘッドカバーに挿入される
クッションリングを設けることなく所望のクッション圧
力を得ることができ、すなわち、油圧シリンダにかかる
ほぼ全荷重を、受圧面積を大きくし得る補助ピストンを
介して比較的小さいクッション圧力の発生によって吸収
させることができ、このためにストロークエンドに一致
させるようにピストンを停止させることが比較的容易に
なり、従来に比べて優れた緩衝精度を得ることができ
る。また、このように優れた緩衝精度が得られることか
ら、補助ピストンとヘッドカバーとの衝突を防ぐことが
でき、このような衝突に伴う油圧シリンダの故障を防止
し、従来に比べて当該油圧シリンダの耐久性を向上させ
ることができる。As described above, according to the present invention, a desired cushion pressure can be obtained without providing a conventional cushion ring inserted into the head cover. Almost the entire load on the hydraulic cylinder can be absorbed by the generation of a relatively small cushion pressure via an auxiliary piston that can increase the pressure receiving area, and thus the piston must be stopped to match the stroke end. It becomes relatively easy, and it is possible to obtain excellent buffering accuracy as compared with the related art. Further, since such excellent buffering accuracy can be obtained, it is possible to prevent collision between the auxiliary piston and the head cover, prevent failure of the hydraulic cylinder due to such collision, and reduce the hydraulic cylinder Durability can be improved.
【0046】また特に、請求項2に係る発明によれば、
補助ピストンの製作精度は、ピストンとほぼ同等程度で
よく、補助ピストンに絞り穴を形成する加工は簡単であ
り、また、その絞り穴の開口量は、絞り穴の加工工具の
径寸法の選定に応じて容易に所望の値に設定でき、これ
らのことから、比較的容易に必要最小限のクッション圧
力とすることができ、上述した優れた緩衝精度の確保に
貢献する。In particular, according to the invention of claim 2,
The manufacturing accuracy of the auxiliary piston is almost the same as that of the piston, and it is easy to form a throttle hole in the auxiliary piston.The opening amount of the throttle hole is determined by selecting the diameter of the processing tool for the throttle hole. Accordingly, the cushion pressure can be set to a desired value easily, and from these, the necessary minimum cushion pressure can be relatively easily achieved, which contributes to securing the above-described excellent cushioning accuracy.
【0047】また特に、請求項3,4に係る発明によれ
ば、クッションストロークの開始時に、シール部材によ
って絞り手段を構成する油道がシールされ、クッション
室から油道への圧油の流入が規制され、これによりクッ
ション室からの戻り油の絞り量を絞り穴の開口量に依存
させることができ、絞り穴の開口量を適切に選定するこ
とによって、より精度の高い緩衝精度を確保することが
できる。また、シール部材によって、クッション室に発
生したクッション圧力による力が、ピストンシールに与
えられことを抑制でき、これによりピストンシールの保
護を図ることができ、この観点からも、油圧シリンダの
故障を防止し、当該油圧シリンダの耐久性を向上させる
ことができる。According to the third and fourth aspects of the present invention, at the start of the cushion stroke, the oil path constituting the throttle means is sealed by the sealing member, and the flow of the pressure oil from the cushion chamber into the oil path is prevented. It is regulated, so that the amount of throttle of return oil from the cushion chamber can be made dependent on the amount of opening of the throttle hole, and by appropriately selecting the amount of opening of the throttle hole, it is possible to ensure a more accurate buffering accuracy. Can be. In addition, the seal member can suppress the force due to the cushion pressure generated in the cushion chamber from being applied to the piston seal, thereby protecting the piston seal, and also prevent the failure of the hydraulic cylinder from this viewpoint. Thus, the durability of the hydraulic cylinder can be improved.
【図1】本発明の油圧シリンダの緩衝構造の一実施形態
を示す要部断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing one embodiment of a buffer structure for a hydraulic cylinder of the present invention.
【図2】図1の一部を拡大して示した図である。FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG.
【図3】図1に示す一実施形態で得られる圧力特性を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing pressure characteristics obtained in the embodiment shown in FIG. 1;
【図4】従来の緩衝構造が備えられる油圧シリンダの概
観を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an overview of a hydraulic cylinder provided with a conventional buffer structure.
【図5】図4に示す油圧シリンダの断面図である。5 is a sectional view of the hydraulic cylinder shown in FIG.
【図6】図4に示す油圧シリンダにおけるクッションス
トロークの開始時の形態を示す要部断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of relevant parts showing a form at the start of a cushion stroke in the hydraulic cylinder shown in FIG. 4;
【図7】図4に示す油圧シリンダにおけるクッションス
トロークエンド時の形態を示す要部断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part showing a form at the end of a cushion stroke in the hydraulic cylinder shown in FIG. 4;
【図8】図4に示す従来の油圧シリンダの緩衝構造で得
られる圧力特性を示す図である。8 is a diagram showing pressure characteristics obtained by the conventional hydraulic cylinder buffer structure shown in FIG.
1 油圧シリンダ 2 シリンダチューブ 3 ヘッドカバー 4 シリンダ 4a ボトム側チャンバ 4b ロッド側チャンバ 5 ピストン 5a ピストンロッド 6 油道 6a ボス孔 7 油道 7a 油道(絞り手段) 8 取付部 9 取付部 21 シール部材 22 補助ピストン 23 絞り穴(絞り手段) 24 端面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic cylinder 2 Cylinder tube 3 Head cover 4 Cylinder 4a Bottom side chamber 4b Rod side chamber 5 Piston 5a Piston rod 6 Oilway 6a Boss hole 7 Oilway 7a Oilway (throttle means) 8 Mounting part 9 Mounting part 21 Sealing member 22 Auxiliary Piston 23 Throttle hole (throttle means) 24 End face
Claims (4)
ピストンを摺動可能に装着することによって、このシリ
ンダ内を2室に区画形成する油圧シリンダに備えられ、
上記ピストンが上記2室のうちの少なくとも1室側のク
ッションストローク区間内に変位したときに、上記1室
からの戻り油の流出流路を絞って当該1室にクッション
圧力を発生させ、この1室をクッション室に形成するク
ッション機構を備えた油圧シリンダの緩衝構造におい
て、 上記クッション機構が、 上記ピストンロッドに装着されるとともに上記ピストン
の外径寸法とほぼ同等の外径寸法を有し、上記1室と上
記ピストンとの間に配置される補助ピストンと、この補
助ピストン部分に設けられ、上記1室からの戻り油の流
出流路を絞る絞り手段とを含むことを特徴とする油圧シ
リンダの緩衝構造。1. A hydraulic cylinder which divides the interior of a cylinder into two chambers by slidably mounting a piston connected to a piston rod in the cylinder,
When the piston is displaced within the cushion stroke section of at least one of the two chambers, the flow path of return oil from the one chamber is narrowed to generate a cushion pressure in the one chamber. A cushioning mechanism having a cushion mechanism for forming a chamber in a cushioning chamber, wherein the cushioning mechanism is mounted on the piston rod and has an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the piston; A hydraulic cylinder, comprising: an auxiliary piston disposed between one chamber and the piston; and throttle means provided in the auxiliary piston portion, the throttle means restricting an outflow path of return oil from the one chamber. Buffer structure.
る上記シリンダの内周面との間に形成される隙間である
油道と、 上記補助ピストンに形成され、上記1室に開口するとと
もに上記油道に連通する絞り穴とを含むことを特徴とす
る請求項1記載の油圧シリンダの緩衝構造。2. An oil passage which is a gap formed between an outer peripheral surface of the auxiliary piston and an inner peripheral surface of the cylinder facing the auxiliary piston, wherein the throttle means is formed on the auxiliary piston, 2. A buffer structure for a hydraulic cylinder according to claim 1, further comprising a throttle hole which opens into said one chamber and communicates with said oil passage.
動に伴って上記油道をシール可能なシール部材を備えた
ことを特徴とする請求項2記載の油圧シリンダの緩衝構
造。3. A buffer structure for a hydraulic cylinder according to claim 2, further comprising a seal member capable of sealing said oil passage with movement of said auxiliary piston in said one chamber direction.
道への圧油の流入を阻止するチェック機能を有するチェ
ック付シール部材であることを特徴とする請求項3記載
の油圧シリンダの緩衝構造。4. The buffer for a hydraulic cylinder according to claim 3, wherein the seal member is a check seal member having a check function of preventing a flow of pressurized oil from the one chamber into the oil passage. Construction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25231097A JPH1182425A (en) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | Hydraulic cylinder buffer structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25231097A JPH1182425A (en) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | Hydraulic cylinder buffer structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1182425A true JPH1182425A (en) | 1999-03-26 |
Family
ID=17235481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25231097A Pending JPH1182425A (en) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | Hydraulic cylinder buffer structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1182425A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 1997-09-17 JP JP25231097A patent/JPH1182425A/en active Pending
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