JP2002005118A - クッション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小径シリンダに適用できるクッション装置の
提供。 【解決手段】 クッションシール１２は、ロッドカバー
端面９とねじ下孔４ａの底部１１との間に挟まれた状態
において、軸方向及び径方向に僅かに移動可能となって
いる。クッションシール１２を嵌め込む取付用凹部を、
カバー５における凹部２１の開口縁部に形成しないこの
構造により、カバー５の嵌合軸部７の肉厚が薄くなる小
径のシリンダにおいて第１連通孔３０などから成るクッ
ション用連通孔が形成される場合でも、クッションシー
ル１２の配置が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ピストンのスト
ローク端において、ピストンに設けた嵌合部がクッショ
ンシールに嵌まり込んでピストンの進行方向前方となる
シリンダ室に封じ込められる流体を、クッションバルブ
を有するクッション用連通路を介して給排ポートから排
出するようにしたシリンダのクッション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開２０００−１３０４０８に
は、シリンダチューブ端部にカバーの軸部を螺合して塞
ぎ、そのカバーには、中心にピストンに設けた嵌合部が
入り込むと共にシリンダ室と給排ポートとを連通する凹
部が設けてあり、その凹部のピストン側開口部縁部にク
ッションシールが嵌め込まれ、また、カバーには、カバ
ー端面に開口部を有し、カバー端面とピストンとの間の
シリンダ室と前記凹部とを連通するクッション用連通路
が設けてあり、その連通路の途中にクッションバルブが
配置されているものが開示され、ピストンの嵌合部がク
ッションシールに嵌まり込んだ時に、ピストンの進行方
向前方となるシリンダ室に封じ込まれる流体を、クッシ
ョンバルブで流量を制御されたクッション用連通路を介
して給排ポートから逃がすことで、ピストンのストロー
ク端でピストンにクッションを効かせるようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の構造では、カバ
ーの嵌合軸部に、クッション用連通路が設けてあると共
に、クッションシールを嵌め込む嵌め込み段部がピスト
ン中心の凹部の入り口に形成されている。そのため、カ
バーの嵌合軸部において、嵌合軸部外周と凹部との間の
肉厚を大きくすることのできるシリンダチューブ径の大
きなシリンダでは、クッションシール取付用の前記嵌め
込み段部を設けることが容易であるが、シリンダチュー
ブ径の小さなシリンダでは、カバーの嵌合軸部の肉厚が
薄くなるので、そのような嵌め込み段部を形成できない
問題がある。この発明の課題は、小径のシリンダに適用
して好適な、クッション用連通路とクッションシールと
を備えたクッション装置を提供することにある。また、
本願の別の課題は、ピストンの嵌合部がクッションシー
ルに嵌まり込むときに、芯ずれなく嵌まり込んで、嵌合
部位においてのシール性を高める構造を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題解決の為、本願
請求項１では、シリンダチューブの端部に、カバーの嵌
合軸部がねじ込まれて成り、チューブ内を移動するピス
トンに設けた嵌合部がストローク端でクッションシール
に嵌まり込んで、ピストンの進行方向前方となるシリン
ダ室に封じ込められる流体をカバーに形成したクッショ
ン用連通路を介して給排ポートから排出するようにした
シリンダにおいて、シリンダチューブの端部に形成され
るめねじ孔の底部とカバー端面との間にクッションシー
ルを挟んで配置したことを特徴とする。カバー端面にク
ッションシール取付用の段部などを形成しないため、カ
バーの肉厚が薄くなる小径シリンダでも採用できる。ク
ッションシールは、めねじ孔に対して直径方向に移動可
能に装着されている（請求項２）。これによれば、嵌合
部がクッションシールに嵌まり込むときに、嵌合部に倣
ってクッションシールが径方向に移動できるので、クッ
ションシールの中心孔と嵌合部とが芯ずれなく嵌まり合
うことができ、特にクッションシールがメタルシールで
ある場合、嵌合部位（クッションシールの中心シール孔
と嵌合部との間）での流体漏れが一定となり、その漏れ
流体による動的抵抗変化が少なく、安定したクッション
効果を期待できる。

【０００５】クッションシールの背面となるカバー端面
にクッション用連通路の一端が開口しており、カバー端
面には、半径方向外周からその開口部に達する連通切り
欠きを形成してなる（請求項３）。また、クッションシ
ールのピストン側端面には、半径方向の溝が設けてある
（請求項４）。これによれば、ピストンの進行方向前方
のシリンダ室に封じ込められる流体は、クッションシー
ルの外周とメネジ孔内面との間の空間、連通切り欠き、
クッション用連通路を介して給排ポートへ排出される。

【０００６】クッション用連通路内に設けられるクッシ
ョンバルブは、軸線方向位置を調整可能として、クッシ
ョン圧を調整可能としてある（請求項５）。ピストン移
動速度などに応じて適当なクッション圧を選択可能とな
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１に示すシリンダ１において、
中空のシリンダチューブ２は中心孔がシリンダ孔３とな
っており、その両端部が軸線方向に所定長さでシリンダ
孔３より大径のめねじ孔４に形成されている。めねじ孔
４は、ねじ下孔４ａとめねじ部４ｂとから成る。これら
のめねじ孔４には、ロッドカバー５、ヘッドカバー６の
夫々嵌合軸部７，８が夫々ねじ込まれてシリンダチュー
ブ２の両端を塞いでいる。嵌合軸部７，８は、シリンダ
チューブ２に螺合された状態で、その内端面９，１０
と、ねじ下孔４ａの底部（端面）１１との間に、クッシ
ョンシール１２の収容空間Ｓを形成するように、その軸
線方向長さが設定されている。

【０００８】クッションシール１２の直径は、ねじ下孔
４ａ直径より僅かに小さく、また、その軸線方向の厚み
も前記収容空間Ｓの軸線方向寸法より小さくなってお
り、前記収容空間Ｓに収容されてロッド（ヘッド）カバ
ー端面９（１０）とねじ下孔４ａの底部１１との間に挟
まれた状態では、クッションシール１２が軸方向及び径
方向に僅かに移動可能となっている。クッションシール
１２には、ピストン１３に向く方向の端面に半径方向の
溝１３が形成されている。従来のように、クッションシ
ール１２を嵌め込む取付用凹部を、カバー５（６）にお
ける凹部２１（２２）の開口縁部に形成しないこの構造
により、カバー５（６）の嵌合軸部７（８）の肉厚が薄
くなる小径のシリンダにおいて第１連通路３０などから
成るクッション用連通孔が形成される場合でも、クッシ
ョンシール１２の配置が容易となる。クッションシール
１２は、ここでは青銅鋳物からなるメタルシールとなっ
ている。

【０００９】ピストンロッド１５の後方細軸部１６が、
ロッド側の嵌合部１７、シリンダ孔内を摺動するピスト
ン１８、ヘッド側の嵌合部１９を貫通しており、その後
端に螺合されたナット２０で、これらの部材を一体に結
合している。図２に示すように、ピストンロッド１５は
ロッドカバー５を貫通して外部に突出している。ロッド
（ヘッド）カバー５（６）の中心には、それらと対応す
る嵌合部１７（１９）が入り込む凹部２１（２２）が設
けてある。ロッド（ヘッド）カバー５（６）には、夫々
圧流体の給排ポート２３（２４）が設けてあり、給排ポ
ート２３（２４）は凹部２１（２２）に連通し、嵌合部
１７（１９）をシールするクッションシール１２のシー
ル孔１２ａを介して、ロッド側（ヘッド側）シリンダ室
２５（２６）と連通している。

【００１０】ロッドカバー５とヘッドカバー６とは、同
一構造であるから、以下ではロッドカバー５で説明す
る。図２に示すように、ロッドカバー５において、嵌合
軸部７には、一端がカバー端面９に開口する軸線方向の
第１連通孔３０が形成してある。その第１連通孔３０と
直交するクッション取り付け用プラグのねじ込み孔３１
が設けてあり、第１連通孔３０の他端がねじ込み孔３１
に開口している。ねじ込み孔３１と前記凹部２１とが、
ねじ込み孔３１と同心で小径の第２連通孔３２を介して
連通されている。第１連通孔３０からねじ込み孔３１、
第２連通孔３２を経て凹部２１に至る経路が、クッショ
ン用連通路となっている。ロッドカバー５の前記クッシ
ョンシール１２の背面と対向する端面９には、軸線方向
に所定深さで前記第１連通孔３０の開口部に達する連通
切り欠き３３が形成してある。

【００１１】前記ねじ込み孔３１にはクッションバルブ
取付用のプラグ３５がロッドカバー５（シリンダ１）の
外側からシリンダ軸線に直交してねじ込んである。この
ねじ部には、シールのためと弛み止めのために、嫌気性
接着剤などが塗布されている。このプラグ３５には、取
付状態において、半径方向内側が大径孔３６に、外側が
小径のめねじ孔３７となる段付き貫通孔３８が形成して
ある。

【００１２】クッションバルブ４０は、大径のシール部
（塞ぎ部）４１からテーパ状のニードル部４２が突設さ
れ、ニードル部４２と反対側には細径のおねじ部４３を
備えている。このクッションバルブ４０は、前記プラグ
３５に、段付き貫通孔３８の大径孔３６側から装着し
て、小径めねじ孔３７にクッションバルブ４０のおねじ
部４３を螺合して大径孔３６にクッションバルブ４０の
シール部４１を軸方向移動可能に内装した後、プラブ３
５の外側で弛み止めナット４４で締め付け、そのプラグ
３５を、クッションバルブ４０のニードル部４２がクッ
ション用連通路の前記第２連通路３２内に位置するよう
に、ロッドカバー５に外側から螺合して取り付ける。弛
み止めナット４４を弛めて、おねじ部４３を回転するこ
とでクッションバルブ４０をその軸方向内側へ移動させ
れば、ニードル部４２が第２連通孔３２を塞ぐ方向に移
動することになって流路面積が小さくなり、反対にクッ
ションバルブ４０をその軸方向外側へ移動させれば、塞
いでいたニードル部４２が第２連通孔３２から遠ざかる
ことになって流路面積が大きくなり、こうして、クッシ
ョン用連通路を介して排出される流体のクッション圧が
可変となっている。そして、クッションバルブ４０を、
プラグ３５を介して上述のように取り付けたことによ
り、クッションバルブ４０をその軸方向外側へ移動させ
る調整（クッション圧を小さくする方向の調整）を行う
場合には、その調整移動量を誤って大きくしようとして
も小径めねじ孔３７と大径孔３６との段部４５に、クッ
ションバルブ４０のシール部４１が当接する為、クッシ
ョンバルブ４０自体がチューブ半径方向の外側に抜け止
めされ、外れ落ちることがない。

【００１３】図１でヘッドカバー６側から圧流体（圧
油）を供給すると、ロッド側シリンダ室２５の流体は、
クッションシール１２のシール孔１２ａ、凹部２１を介
してロッドカバー５の給排ポート２３から排出され、ピ
ストン１８はロッドカバー５側に移動する。ストローク
端近傍に至ると、ロッド側の嵌合部１７がロッドカバー
５側のクッションシール１２のシール孔１２ａに入り込
む（図２）。この時、クッションシール１２は、ピスト
ン１８の径方向に遊動できるので、シール孔１２ａが嵌
合部１７に倣うように嵌まり込み、嵌合部１７とシール
孔１２とは芯ずれなく嵌合する。このように芯ずれなく
嵌まり込むことで、芯ずれがある状態で嵌まり込む場合
よりも、嵌合部位での流体の漏れ量が安定し、それによ
る流体の動的抵抗変化が少なくなり、安定したクッショ
ン効果が期待できる。

【００１４】嵌合部１７がこのようにシールされること
で、ピストン１８の進行方向前方となるシリンダ室（こ
こではロッド側シリンダ室２５）の流体が封じ込めら
れ、その流体はロッド側シリンダ室２５からクッション
シール１２の外周とねじ孔４ａ内面との間の隙間、ロッ
ドカバー端面９の切り欠き３３、第１連通路３０、ねじ
込み孔３１、第２連通路３２を介して凹部２１に到達
し、給排ポート２３から排出される。第２連通路３２の
流路面積が、クッションバルブ４０のニードル部４２に
より適宜に調整されて絞られているため、その抵抗によ
りロッド側シリンダ室２５の流体に適宜のクッション圧
が発生し、ピストン１８はロッド側のストローク端で緩
やかに停止する。ピストン１８はストローク端でクッシ
ョンシール１２のピストン側端面と圧接するが、圧接直
前において、ロッド側シリンダ室２５の流体は、クッシ
ョンシール１２の溝１３を介して前記クッション用連通
路に流れ込む。ロッドカバー５の給排ポート２３からロ
ッド側シリンダ室２５に圧流体を供給すれば、上記と反
対方向にピストン１８が移動し、ヘッド側ストローク端
で上記と全く同じクッション作用が発生することは言う
までもない。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明のクッション装置
は、チューブ端部にねじ込まれるカバー端面にクッショ
ンシール取付用の段部などを形成しないため、カバーの
肉厚が薄くなる小径シリンダでも採用できる。また、本
発明では、クッションシールは、めねじ孔に対して直径
方向に移動可能に嵌め込んであるので、嵌合部がクッシ
ョンシールに嵌まり込むときに、嵌合部に倣ってクッシ
ョンシールが径方向に移動でき、クッションシールの中
心孔と嵌合部とが芯ずれなく嵌まり合うことができ、安
定したクッション効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明を実施した流体圧シリンダの断面図で
ある。

【図２】ロッドカバー部分の拡大断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面拡大図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ シリンダチューブ ４ めねじ孔 ５ ロッドカバー ６ ヘッドカバー ９，１０ カバー端面 １１ めねじ孔の底部 １２ クッションシール １３ 溝 １７，１９ 嵌合軸部 １８ ピストン ２３，２４ 給排ポート ２５ ロッド側シリンダ室 ２６ ヘッド側シリンダ室 ３３ 連通切り欠き ３５ プラグ ３６ 大径孔 ３７ めねじ孔 ３８ 段付き貫通孔 ４０ クッションバルブ ４１ シール部（塞ぎ部） ４３ おねじ部 ４５ 段部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダチューブの端部に、カバーの嵌
   合軸部がねじ込まれて成り、チューブ内を移動するピス
   トンに設けた嵌合部がストローク端でクッションシール
   に嵌まり込んで、ピストンの進行方向前方となるシリン
   ダ室に封じ込められる流体をカバーに形成したクッショ
   ン用連通路を介して給排ポートから排出するようにした
   シリンダにおいて、シリンダチューブの端部に形成され
   るめねじ孔の底部とカバー端面との間にクッションシー
   ルを挟んで配置したことを特徴とするクッション装置。
2. 【請求項２】 クッションシールは、めねじ孔に対して
   直径方向に移動可能に装着されていることを特徴とする
   請求項１記載のクッション装置。
3. 【請求項３】 クッションシールの背面となるカバー端
   面にクッション用連通路の一端が開口しており、カバー
   端面には、半径方向外周からその開口部に達する連通切
   り欠きを形成してなる請求項２記載のクッション装置。
4. 【請求項４】 クッションシールのピストン側端面に
   は、半径方向の溝が設けてあることを特徴とする請求項
   １〜３の何れかに記載のクッション装置。
5. 【請求項５】 クッション用連通路内に設けられるクッ
   ションバルブは、軸線方向位置を調整可能として、クッ
   ション圧を調整可能としてある請求項１〜４の何れかに
   記載のクッション装置。