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多级式流体压力缸

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


多级式流体压力缸

技术领域

本发明涉及一种多级式流体压力缸。

背景技术

在日本专利特开JPH4-254005A中,公开了一种多级式流体压力缸,该多级式流体压力缸具备:外侧杆部件,其端部设置有外侧活塞部,所述外侧活塞部沿着缸筒的内周面滑动,并将缸筒内划分为杆侧室和杆相反侧室;内侧杆部件,其端部设置有沿着外侧杆部件的内周面滑动的内侧活塞部;卡环,其被设置于外侧杆部件的内周面,并对内侧杆部件的向收缩方向的移动进行限制。

发明内容

在日本专利特开JPH4-254005A所记载的多级式流体压力缸的内侧活塞部中,形成有当内侧杆部件收缩时、供卡环的内径侧收容的收容凹部。当这种结构的多级式流体压力缸处于最收缩的状态,并且未相对于杆侧室以及杆相反侧室供给排出工作流体时,若使多级式流体压力缸强制性地伸长这种外力急剧地起作用,则杆相反侧室的压力降低,另一方面,杆侧室的压力上升。当这样杆侧室的压力升高时,外侧杆部件与缸筒一起向伸长方向变位,因此,被设置于外侧杆部件的卡环从内侧活塞部的收容凹部分离。

此外,当卡环从收容凹部分离,而使由内侧活塞部的外周面、外侧杆部件的内周面和卡环划定的间隙的容积急速地变大时,该间隙内以及收容凹部周边的压力与杆相反侧室的压力相比降低。当这样卡环的内径侧所面向的区域的压力降低时,通过以克服在扩径方向上起作用的卡环的弹性力的方式而在使卡环扩径方向上起作用的流体力产生在卡环的内径侧,从而使卡环的外径变小,其结果是,卡环可能从外侧杆部件脱离。

本发明的目的在于,防止卡环脱落的情况。

根据本发明的某一方式,多级式流体压力缸具备:缸筒;筒状的外侧杆部件,其端部设置有外侧活塞部,所述外侧活塞部沿着所述缸筒的内周面滑动,并将所述缸筒内划分为杆侧室和杆相反侧室;内侧杆部件,其端部设置有沿着所述外侧杆部件的内周面滑动的内侧活塞部;卡环,其外径侧被收容于在所述外侧杆部件的所述内周面上所形成的环状凹部,并对所述内侧杆部件的向收缩方向的移动进行限制,在所述内侧活塞部上,设置有当所述内侧杆部件收缩时对所述卡环的内径侧进行收容的收容凹部,在所述外侧杆部件以及所述内侧杆部件中的至少一方设置有连通路,所述连通路使间隙与所述杆相反侧室或者流体室连通,所述间隙在所述卡环被收容于所述收容凹部且与所述内侧活塞部抵接的状态下由所述卡环、所述内侧活塞部的外周面和所述外侧杆部件的所述内周面划定,所述流体室通过所述缸筒相对于所述外侧杆部件而相对移动从而与所述杆相反侧室连通。

附图说明

图1为本发明的实施方式所涉及的流体压力缸的剖视图,其为表示最收缩状态的图。

图2为表示本发明的实施方式所涉及的流体压力缸的剖视图,其为表示第一杆组装件位于伸长位置、第二杆组装件以及第三杆组装件位于收缩位置的状态的图。

图3为表示本发明的实施方式所涉及的流体压力缸的剖视图,其表示第一杆组装件以及第二杆组装件位于伸长位置、第三杆组装件位于收缩位置的状态。

图4为表示本发明的实施方式所涉及的流体压力缸的剖视图,其为表示最伸长状态的图。

图5A为将图1的A部放大表示的放大图,其为用于说明现有的技术问题的图。

图5B为用于说明现有的技术问题的图,其为后续于图5A的状态的图。

图5C为用于说明现有的技术问题的图,其为后续于图5B的状态的图。

图6为将图1的B部放大表示的放大图。

图7为表示本发明的实施方式所涉及的流体压力缸的第一变形例的图,其为表示相当于图6的部分的图。

图8为表示本发明的实施方式所涉及的流体压力缸的第二变形例的图,其为表示相当于图6的部分的图。

图9为表示本发明的实施方式所涉及的流体压力缸的第三变形例的图,其为表示相当于图6的部分的图。

图10为表示本发明的实施方式所涉及的流体压力缸的第四变形例的图,其为表示相当于图6的部分的图。

具体实施方式

以下,参照附图,对本发明的实施方式所涉及的多级式流体压力缸100进行说明。以下,对多级式流体压力缸100为将工作油作为工作流体来进行驱动的多级式液压缸100(以下,简称为“液压缸100”)的情况进行说明。

如图1所示,液压缸100具备:有底筒状的缸筒10;作为外侧杆部件的第一杆组装件30,其以自由滑动的方式被插入至缸筒10的内侧;作为内侧杆部件的第二杆组装件40,其以在缸筒10的中心轴方向(以下,简称为轴向)上自由滑动的方式被插入至第一杆组装件30的内侧;作为第二内侧杆部件的第三杆组装件50,其以在轴向上自由滑动的方式被插入至第二杆组装件40的内侧。另外,图1为表示液压缸100最收缩的状态的剖视图。

液压缸100通过被设置于缸筒10的底部的第一安装部61、和被设置于从缸筒10突出的第三杆组装件50的端部的第二安装部62,以缸筒10位于铅直方向上方侧、且第三杆组装件50位于铅直方向下方侧的方式而被安装于驱动对象设备。即,液压缸100以第一安装部61相对于第二安装部62沿着大致铅直方向、即沿着上下方向变位的方式而被安装于驱动对象设备。另外,安装液压缸100的方向并未被限定于此,也可以以缸筒10位于铅直方向下方侧、且第三缸组装件50位于铅直方向上方侧的方式被安装。另外,液压缸100以第一安装部61相对于第二安装部62沿着水平方向变位的方式而被安装于驱动对象设备。

第一杆组装件30具有:筒状的外侧杆部31;环状的外侧活塞部32,其被设置于外侧杆部31的一端部,并沿着缸筒10的内周面10a滑动,并将缸筒10内划分为杆侧室2和杆相反侧室5;圆筒状的第一支持部33,其以从外侧杆部31的另一端部向径向内侧突出的方式而被形成,并第二杆组装件40支持成自由滑动。

在第一杆组装件30的外侧活塞部32侧的内周面30a上形成有供作为卡环的第一卡环35安装的环状凹部30b。第一卡环35为被形成为大致环状的截面形状是圆形的金属制的线材,且具有一部分被分割的未图示的合口部。第一卡环35在被缩径后的状态下被插入至第一杆组装件30内,并通过作用于扩径方向上的弹性力而使其外径侧被内周面30a按压,从而被嵌入至环状凹部30b。这样,在第一卡环35被组装于第一杆组装件30的状态下,第一卡环35的内径侧成为从第一杆组装件30的内周面30a向径向内侧突出的状态。另外,第一卡环35的安装是在第二杆组装件40被插入至第一杆组装件30之后被实施的。

第二杆组装件40具有与第一杆组装件30相同的形状,并具有:筒状的第一内侧杆部41,其被插入至外侧杆部31;作为内侧活塞部的环状的第一内侧活塞部42,其被设置于第一内侧杆部41的一端部,并沿着第一杆组装件30的内周面30a滑动;圆筒状的第二支持部43,其以从第一内侧杆部41的另一端部向径向内侧突出的方式而被形成,并将第三杆组装件50支持成自由滑动。

在第二杆组装件40的第一内侧活塞部42侧的内周面40a上形成有供第二卡环45安装的第二环状凹部40b。第二卡环45与第一卡环35相同地为被形成为大致环状的截面形状是圆形的金属制的线材,且具有一部分被分割的未图示的合口部。第二卡环45在被缩径后的状态下被插入至第二杆组装件40内,并通过作用于扩径方向上的弹性力而使其外径侧被内周面40a按压,从而被嵌入至第二环状凹部40b。这样,在第二卡环45被组装于第二杆组装件40的状态下,第二卡环45的内径侧成为从第二杆组装件40的内周面40a向径向内侧突出的状态。另外,第二卡环45的安装是在第三杆组装件50被插入至第二杆组装件40之后被实施的。

第三杆组装件50具有:第二内侧杆部51,其被插入至第一内侧杆部41;环状的第二内侧活塞部52,其与第二内侧杆部51的一端部结合,并沿着第二杆组装件40的内周面40a滑动。第二内侧杆部51和第二内侧活塞部52通过未图示的螺栓而被结合。

这样,在缸筒10中,插入了第一杆组装件30、第二杆组装件40以及第三杆组装件50这三个杆部件。

在缸筒10的开口部上设置有将第一杆组装件30的外侧杆部31支持成自由滑动的缸盖11,在轴向上与各活塞部32、42、52对置的缸盖10的底部形成有朝向第一安装部61凹陷的凹部10b。凹部10b的内径被设定成与第一杆组装件30的外侧活塞部32的内径相比较大。

被插入至缸盖10的第一杆组装件30的最收缩位置通过外侧活塞部32与缸套10的底部抵接而被规定,最伸长位置通过外侧活塞部32与缸盖11抵接而被规定。另外,在缸盖11的内周面,为了防止工作油向外部的泄漏,而设置有对缸盖11的内周面与外侧杆部31的外周面之间的间隙进行封闭的未图示的密封部件。

被插入至第一杆组装件30的第二杆组装件40的最收缩位置通过第一内侧活塞部42与被安装于第一杆组装件30的第一卡环35抵接而被规定,最伸长位置通过第一内侧活塞部42与第一支持部33抵接而被规定。另外,第一卡环35限制了第二杆组装件40向收缩方向的移动,并且,防止了当液压缸10收缩时、第一杆组装件30从缸套10脱离的情况。

另外,在第一支持部33的内周面,为了防止工作油向外部的泄漏,而设置有对第一支持部33的内周面与第一内侧杆部41的外周面之间的间隙进行封闭的未图示的密封部件。

被插入至第二杆组装件40的第三杆组装件50的最收缩位置通过第二内侧活塞部52与被安装于第二杆组装件40的第二卡环45抵接而被规定,最伸长位置通过第二内侧活塞部52与第二支持部43抵接而被规定。另外,第二卡环45限制了第三杆组装件50向收缩方向的移动,并且,防止了当液压缸100收缩时、第二杆组装件40从缸套10脱离的情况。

另外,在第二支持部43的内周面,为了防止工作油向外部的泄漏,而设置有对第二支持部43的内周面与第二内侧杆部51的外周面之间的间隙进行封闭的未图示的密封部件。另外,在第二支持部43的内周面,形成有当第三杆组装件50最伸长时、被形成于第二内侧杆部51的后述的连通孔51b的开口部所面向的环状凹部43a。另外,环状凹部43a以在后述的第二内侧杆侧室4开口的方式而被形成。

另外,在上述形状的供第一杆组装件30、第二杆组装件40以及第三杆组装件50插入的缸筒10内,形成有由缸筒10、缸盖11、外侧杆部31以及外侧活塞部32划分出的杆侧室2、由外侧杆部31、第一支持部33、第一内侧杆部41以及第一内侧活塞部42划分出的第一内侧杆侧室3、由第一内侧杆部41、第二支持部43、第二内侧杆部51以及第二内侧活塞部52划分出的第二内侧杆侧室4、和由缸筒10、外侧活塞部32、第一内侧活塞部42以及第二内侧活塞部52划分出的杆相反侧室5。

在第一杆组装件30的外侧活塞部32的外周面32a上设置有第一密封部件34,经由外侧活塞部32的外周面32a和缸筒10的内周面10a之间的间隙的杆侧室2与杆相反侧室5的连通被第一密封部件34阻断。

另外,在第一杆组装件30的外侧活塞部32上,以在径向上贯穿的方式形成有多个用于针对杆侧室2供给排出工作油的供排端口32b。

在第二杆组装件40的第一内侧活塞部42的外周面42a上设置有第二密封部件44,经由第一内侧活塞部42的外周面42a和第一杆组装件30的内周面30a之间的间隙的第一内侧杆侧室3与杆相反侧室5的连通被第二密封部件44阻断。

另外,在第二杆组装件40的第一内侧活塞部42上,以在径向上贯穿的方式形成有多个用于针对第一内侧杆侧室3供给排出工作油的内侧供排端口42b。

在第三杆组装件50的第二内侧活塞部52的外周面52a上设置有第三密封部件54,经由第二内侧活塞部52的外周面52a和第二杆组装件40的内周面40a之间的间隙的第二内侧杆侧室4与杆相反侧室5的连通被第三密封部件54阻断。

在第三杆组装件50的第二内侧杆部51上,形成有针对液压缸100供给排出工作油且与未图示的外部装置连接的供排通路51a、和将供排通路51a与第二内侧杆侧室4连通的连通孔51b。另外,在第二内侧杆部51上,形成有将被形成于第二安装部62的通路64和供排通路51a连接的连接通路51c。

供排通路51a经由连通孔51b而与第二内侧杆侧室4连通,并且,经由内侧供排端口42b以及连通孔51b而与第一内侧杆侧室3连通,经由供排端口32b、内侧供排端口42b以及连通孔51b而与杆侧室2连通。

即,工作油向杆侧室2、第一内侧杆侧室3以及第二内侧杆侧室4的供给、和工作油从杆侧室2、第一内侧杆侧室3以及第二内侧杆侧室4的排出是经由被形成于第二内侧杆部51的供排通路51a而被实施的。

另外,在第二内侧杆部51上,设置有针对液压缸100供给排出工作油且与外部装置连接的管道状的供排管55。供排管55以一端面向杆相反侧室5而开口的方式被组装于第二内侧杆部51,具体而言,以在轴向上贯穿供排通路51a的方式而与第二内侧杆部51接合。另外,在第二内侧杆部51上,形成有将被形成于第二安装部62的通路63和供排管55的另一端侧连接的连接通路51d。

这样,由于供排管55以其一端在杆相反侧室5处开口的方式而被设置,因此,工作油向杆相反侧室5的供给以及工作油从杆相反侧室5的排出是经由供排管55而被实施的。

接着,参照图1~图4,对液压缸100的工作进行说明。另外,以下,关于液压缸100以第一安装部61位于铅直方向上方侧、第二安装部62位于铅直方向下方侧的方式而被安装于驱动对象设备的情况,进行说明。

当液压缸100进行伸长工作时,经由供排管55从未图示的泵等液压源向杆相反侧室5供给工作油,杆侧室2、第一内侧杆侧室3以及第二内侧杆侧室4内的工作油经由供排通路51a而被排出至未图示的流体箱。

当液压缸100从图1所示的最收缩状态进行伸长工作时,经由供排管55向杆相反侧室5供给工作油。此处,杆相反侧室5的对压力进行承受的受压面积在第一杆组装件30伸长时最大,在第三杆组装件50伸长时最小。由此,当液压缸100从最收缩状态起进行伸长工作时,首先,缸筒10相对于第一杆组装件30而进行相对移动。具体而言,如图2所示,缸筒10相对于第一杆组装件30而向上方(图2中上侧)移动。另外,由于被形成于缸筒10的底部的凹部10b具有与第一杆组装件30的外侧活塞部32的内径相比较大的内径,因此,被引导至杆相反侧室5的工作油的压力经由凹部10b而作用于外侧活塞部32。

当缸筒10相对于第一杆组装件30而进行相对移动时,杆侧室2的工作油经由供排端口32b、内侧供排端口42b以及连通孔51b而被引导至供排通路51a,并被向外部排出。

此外,如图2所示,当成为缸筒10相对于第一杆组装件30而最伸长的状态,即,成为缸筒10向上方移动直至缸盖11与第一杆组装件30的外侧活塞部32抵接为止的状态时,接着,通过杆相反侧室5的压力而使缸筒10以及第一杆组装件30相对于第二杆组装件40进行相对移动。具体而言,如图3所示,缸筒10以及第一杆组装件30相对于第二杆组装件40而向上方(图3中上侧)移动。

当第一杆组装件30相对于第二杆组装件40而进行相对移动时,第一内侧杆侧室3的工作油经由内侧供排端口42b以及连通孔51b而被引导至供排通路51a,并被向外部排出。

此外,如图3所示,当成为第一杆组装件30相对于第二杆组装件40而最伸长的状态,即,成为缸筒10以及第一杆组装件30向上方移动直至第一杆组装件30的第一支持部33与第二杆组装件40的第一内侧活塞部42抵接为止的状态时,接着,通过杆相反侧室5的压力而使缸筒10、第一杆组装件30以及第二杆组装件40相对于第三杆组装件50进行相对移动。具体而言,如图4所示,缸筒10、第一杆组装件30以及第二杆组装件40相对于第三杆组装件50而向上方(图4中上侧)移动。

当第二杆组装件40相对于第三杆组装件50而进行相对移动时,第二内侧杆侧室4的工作油经由连通孔51b而被引导至供排通路51a,并被向外部排出。

此外,如图4所示,当成为第二杆组装件40相对于第三杆组装件50而最伸长的状态,即,成为缸筒10、第一杆组装件30以及第二杆组装件40向上方移动直至第二杆组装件40的第二支持部43与第三杆组装件50的第二内侧活塞部52抵接为止的状态时,液压缸100成为最伸长状态。

另一方面,当液压缸100进行收缩工作时,经由供排通路51a从液压源向杆侧室2、第一内侧杆侧室3以及第二内侧杆侧室4供给工作油,杆相反侧室5的工作油经由供排管55而被排出至流体箱。另外,液压缸100的收缩工作也可以由与第一安装部61连结的驱动对象设备的自重实施的。在该情况下,无需向杆侧室2、第一内侧杆侧室3以及第二内侧杆侧室4供给工作油,在杆侧室2、第一内侧杆侧室3以及第二内侧杆侧室4中,从流体箱吸入了工作油。

当液压缸100从最伸长状态进行收缩工作时,首先,缸筒10、第一杆组装件30以及第二杆组装件40从图4所示的状态向图3所示的状态,相对于第三杆组装件50而相对移动,接着,缸筒10以及第一杆组装件30从图3所示的状态向图2所示的状态,相对于第二杆组装件40而相对移动。此外,通过缸筒10进一步从图2所示的状态向图1所示的状态,相对于第一杆组装件30而相对移动,从而使液压缸100成为最收缩状态。

上述结构的液压缸100的第二杆组装件40的第一内侧活塞部42,如图5所示,设置有在第二杆组装件40最收缩的状态下、对第一卡环35的内径侧进行收容的收容凹部42c。收容凹部42c对向径向内侧的第一卡环35的变形进行限制,并被设置成,通过当第二杆组装件40收缩时第一内侧活塞部42与第一卡环35抵接,从而防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。另外,图5A为,在示出了位于最收缩状态的液压缸100的图1中,将由箭头A所指示的虚线围住的部分放大而表示的图。

另外,如图5A所示,在收容凹部42c中收容第一卡环35、且第一卡环35与第一内侧活塞部42抵接的状态下,在隔着第一卡环35而与杆相反侧室5相反的一侧,形成有由第一内侧活塞部42的外周面42a、第一杆组装件30的内周面30a和第一卡环35划定的间隙G1。

此处,当上述结构的液压缸100处于最收缩的状态,工作油未针对杆侧室2以及杆相反侧室5而被供给排出时,若使液压缸100强制性地伸长这样的外力急剧地起作用,则在容积扩大的杆相反侧室5中,工作油未被供给,因此,室内的压力降低,另一方面,在容积缩小的杆侧室2中,工作油未被排出,因此,室内的压力上升。

当杆侧室2的压力这样变高时,第一杆组装件30和缸筒10一起向伸长方向变位,第一杆组装件30相对于第二杆组装件40而相对变位。因此,如图5B所示,被设置于第一杆组装件30的第一卡环35从第一内侧活塞部42的收容凹部42c分离。

如图5B所示,当第一卡环35从收容凹部42c瞬间分离时,由第一内侧活塞部42的外周面42a、第一杆组装件30的内周面30a和第一卡环35划定的间隙G的容积急速地变大,因此,该间隙G1的压力与杆相反侧室5相比较低,从而产生在图5B中由箭头F所示这样的从杆相反侧室5朝向间隙G1的工作油的流动。

此外,从杆相反侧室5朝向间隙G1的工作油的流动经由第一卡环35的径向内侧与收容凹部42c之间的微小的间隙,因此,通过所谓文丘里效应而使第一卡环35的内径侧的压力显著地降低。

这样,当第一卡环35的内径侧所面向的区域的压力降低时,以克服在扩径方向上起作用的第一卡环35的弹性力的方式而在使第一卡环35缩径的方向上起作用的流体力产生在第一卡环35的内径侧,从而使第一卡环35的外径变小,其结果是,如图5C所示,第一卡环35的外径侧从环状凹部30b分离,第一卡环35可能从第一杆组装件30脱离。

相对于此,在本实施方式的液压缸100中,如图6所示,将间隙G1和杆相反侧室5连通的作为连通路的贯穿孔32c、42d被分别设置于第一杆组装件30和第二杆组装件40,所述间隙G1由第一内侧活塞部42的外周面42a、第一杆组装件30的内周面30a和第一卡环35划定。

作为连通路而被设置于第一杆组装件30的贯穿孔32c为以一端在杆相反侧室5开口、另一端在间隙G1开口的方式而被形成的切削孔,并且,在第一杆组装件30的外侧活塞部32上以在周向上隔着间隔的方式设置有多个。

作为连通路而被设置于第二杆组装件40的贯穿孔42d与贯穿孔32c相同为以一端在杆相反侧室5开口、另一端在间隙G1开口的方式而被形成的切削孔,并且,在第二杆组装件40的第一内侧活塞部42上以在周向上隔着间隔的方式设置有多个。

这样,通过经由贯穿孔32c、42d而使间隙G1和杆相反侧室5连通,从而如上所述,即便间隙G1的容积急速地变大,也抑制了间隙G1与杆相反侧室5的压力差变大的情况,因此,经由第一卡环35的径向内侧而从杆相反侧室5朝向间隙G1的工作油的流动变小。

此外,工作油不仅经由第一卡环35的径向内侧与收容凹部42c之间的间隙,还经由贯穿孔32c、42d而从杆相反侧室5向间隙G1流入,因此,缓和了间隙G1内的压力的降低程度,并且,抑制了第一卡环35的内径侧所面向的区域的压力极端地降低的情况。

借此,抑制了以克服在扩径方向上起作用的第一卡环35的弹性力的方式在使第一卡环35缩径的方向上起作用的流体力产生在第一卡环35的内径侧的情况,其结果是,能够防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。

另外,虽然贯穿孔32c、42d被分别设置于第一杆组装件30和第二杆组装件40,但是,也可以仅仅被设置于第一杆组装件30以及第二杆组装件40中的任意一方。

另外,为了不仅防止第一卡环35脱离,还防止外径侧被收容于第二环状凹部、且内径侧被收容于第二收容凹部52b的第二卡环45从第二杆组装件40脱离的情况,如图6所示,也可以将使第二间隙G2和杆相反侧室5连通的作为连通路的贯穿孔52c设置于第三杆组装件50,所述第二间隙G2由第二内侧活塞部52的外周面52a、第二杆组装件40的内周面40a和第二卡环45划定。

作为连通路而被设置于第三杆组装件50的贯穿孔52c为以一端在杆相反侧室5开口、另一端在第二间隙G2开口的方式而被形成的切削孔,并且,在第三杆组装件50的第二内侧活塞部52上以在周向上隔着间隔的方式设置有多个。另外,不仅在第三杆组装件50上,也可以在第二杆组装件40上形成使第二间隙G2和杆相反侧室5连通的作为连通路的贯穿孔。

根据以上的实施方式,起到了以下所示的效果。

在上述结构的液压缸100中,将间隙G1和杆相反侧室5连通的贯穿孔32c、42d被设置于第一杆组装件30以及第二杆组装件40中的至少一方,所述间隙G1由第一内侧活塞部42的外周面42a、第一杆组装件30的内周面30a和第一卡环35划定。

这样,通过经由贯穿孔32c、42d而使间隙G1和杆相反侧室5连通,从而当液压缸100处于最收缩的状态时,使液压缸100强制性地伸长这样的外力急剧地起作用,第一杆组装件30与缸筒10一起向伸长方向变位,第一卡环35从收容凹部42c瞬间分离,即便间隙G1的容积急速地变大,也抑制了间隙G1与杆相反侧室5的压力差变大的情况。

借此,缓和了间隙G1内的压力的降低程度,并且,抑制了第一卡环35的内径侧所面向的区域的压力极端地降低的情况,因此,抑制了以克服在扩径方向上起作用的第一卡环35的弹性力的方式而在使第一卡环35缩径的方向上起作用的流体力产生在第一卡环35的内径侧的情况。其结果是,能够防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。

另外,以下的变形例也在本发明的范围内,也能够将变形例所示的结构和在上述实施方式中说明的结构组合、或者将在以下的不同的变形例中说明的结构彼此组合。

在上述实施方式中,连通路为一端在杆相反侧室5开口、且另一端在间隙G1开口的贯穿孔32c、42d。除此之外,连通路也可以如图7所示的第一变形例那样,为通过沿着轴向将第一杆组装件30的内周面30a切割而被形成的缺口槽32d、通过沿着轴向切割第一内侧活塞部42的外周面42a而被形成的缺口槽42e。另外,图7为表示上述实施方式的变形例的图,示出了相当于图6的部分的图。

作为连通路而被设置于第一杆组装件30的缺口槽32d为,在外径活塞部32的周向上具有预定的大小的宽度,且以从第一杆组装件30的面向杆相反侧室5的端面起越过环状凹部30b的方式沿着轴向而被形成的槽,并且,在第一杆组装件30的外侧活塞部32上以在周向上隔着间隔的方式设置有多个。另外,从第一杆组装件30的内周面30a起的缺口槽32d的深度被形成为与环状凹部30b相比较深。这样,在图7所示的剖视观察时,通过以围住环状凹部30b的方式形成缺口槽32d,从而使杆相反侧室5和间隙G1经由缺口槽32d而始终被连通。

另外,缺口槽32d只要形成为能够使杆相反侧室5和间隙G1连通即可,也可以不以在轴向上到达面向杆相反侧室5的第一杆组装件30的端面的方式形成,但是,为了使加工性变得容易,优选为,如上所述以在第一杆组装件30的端面上开口的方式形成。

作为连通路而被设置于第二杆组装件40的缺口槽42e为,在第一内侧活塞部42的周向上具有预定的大小的宽度,且以从第二杆组装件40的面向杆相反侧室5的端面起越过收容凹部42c的方式沿着轴向而被形成的槽,并且,在第二杆组装件40的第一内侧活塞部42上以在周向上隔着间隔的方式设置有多个。另外,缺口槽42e在径向上,在第一内侧活塞部42的外周面42a和第二杆组装件40的内周面40a上开口。这样,在图7所示的剖视观察时,通过以围住收容凹部42c的方式形成缺口槽42e,从而使杆相反侧室5和间隙G1经由缺口槽42e而始终被连通。另外,缺口槽42e只要形成为能够使杆相反侧室5和间隙G1连通即可,也可以不以在径向上到达第二杆组装件40的内周面40a的方式形成。

这样,即便在第一变形例中,间隙G1和杆相反侧室5也经由缺口槽32d、42e而连通,因此,与上述实施方式相同,能够防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。

另外,即便在第一变形例中,为了不仅防止第一卡环35脱离的情况,还防止被设置于第二杆组装件40的第二卡环45脱离的情况,也可以将使第二间隙G2和杆相反侧室5连通的作为连通路的缺口槽52d设置于第三杆组装件50。

作为连通路而被设置于第三杆组装件50的缺口槽52d为,在第二内侧活塞部52的周向上具有预定的大小的宽度,且以从第三杆组装件50的面向杆相反侧室5的端面起越过第二收容凹部52b的方式沿着轴向而被形成的槽,并且,在第三杆组装件50的第二内侧活塞部52上以在周向上隔着间隔的方式设置有多个。另外,不仅在第三杆组装件50上,也可以在第二杆组装件40上形成使第二间隙G2和杆相反侧室5连通的缺口槽。

另外,在上述实施方式中,连通路为相对于第一杆组装件30而被新形成的贯穿孔32c、42d。除此之外,如图8所示的第二变形例那样,连通路也可以利用当从第一杆组装件30上拆下第一卡环35时供夹具拧入的螺纹孔32e、当从第二杆组装件40上拆下第二卡环45时供夹具拧入的螺纹孔42f。另外,图8为表示上述实施方式的变形例的图,示出了相当于图6的部分的图。

作为连通路而被形成于第一杆组装件30的螺纹孔32e为,以一端在外侧活塞部32的外周面32a上开口、另一端在被形成于第一杆组装件30的内周面30a的环状凹部30b上开口的方式在径向上贯穿第一杆组装件30而被形成的阴螺纹孔,并且,在第一杆组装件30的外侧活塞部32上以在周向上隔着间隔的方式设置有多个。此外,螺纹孔32e的阴螺纹内径的大小被设定成大于第一卡环35的线径、即、轴向上的环状凹部30b的宽度。因此,在第一杆组装件30的内周面30a上开口的螺纹孔32e的开口端由被收容于环状凹部30b的第一卡环35分断成两个,一方在杆相反侧室5开口,另一端在间隙G1开口。因此,杆相反侧室5和间隙G1成为经由螺纹孔32e的内部而始终连通的状态。

作为连通路而被形成于第二杆组装件40的螺纹孔42f为,以一端在第一内侧活塞部42的外周面42a上开口、另一端在被形成于第二杆组装件40的内周面40a的第二环状凹部40b上开口的方式在径向上贯穿第二杆组装件40而被形成的阴螺纹孔,并且,在第二杆组装件40的第一内侧活塞部42上以在周向上隔着间隔的方式设置有多个。此外,螺纹孔42f的阴螺纹内径的大小被设定成大于第二卡环45的线径、即、轴向上的第二环状凹部40b的宽度。因此,在第二杆组装件40的内周面40a上开口的螺纹孔42f的开口端由被收容于第二环状凹部40b的第二卡环45分断成两个,一方在杆相反侧室5开口,另一端在第二间隙G2开口。此外,由于螺纹孔42f也在划定间隙G1的第一内侧活塞部42的外周面42a上开口,因此,杆相反侧室5和间隙G1成为经由螺纹孔42f的内部而始终连通的状态。

这样,即便在第二变形例中,间隙G1和杆相反侧室5也经由螺纹孔32e、42f而连通,因此,与上述实施方式相同,能够防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。另外,通过如螺纹孔32e、42f那样将当拆下卡环35、45时被使用的孔用作连通路,从而与另行形成连通路的情况相比较,能够降低液压缸100的制造成本。

另外,由于在第二变形例中,杆相反侧室5和第二间隙G2经由螺纹孔42f的内部而始终被连通,因此,不仅防止第一卡环35脱离的情况,也能够防止被设置于第二杆组装件40的第二卡环45脱离的情况。

另外,虽然在第二变形例中,作为连通路而被形成的孔为螺纹孔32e、42f,但是,除此之外,连通路也可以为具有能够使间隙G1和杆相反侧室5连通的大小的内径的简单的贯穿孔。

具体而言,在代替螺纹孔32e而将贯穿孔设置于第一杆组装件30的情况下,贯穿孔的内径的大小被设定成与第一卡环35的线径、即、轴向上的环状凹部30b的宽度相比较大。另外,在代替螺纹孔42f而将贯穿孔设置于第二杆组装件40的情况下,贯穿孔的内径的大小被设定成与第二卡环45的线径、即、轴向上的第二环状凹部40b的宽度相比较大。

若一端在外周面32a上开口,且另一端在环状凹部30b上开口,则这种贯穿孔的形成方向是自由的,但是,优选为,在作为用于拆下各卡环35、45的夹具的插入孔而使用贯穿孔的情况下,贯穿孔相对于轴向正交,并且沿着径向而被形成。

另外,在上述实施方式中,被设置于第一杆组装件30的连通路为被形成于第一杆组装件30的单一的贯穿孔32c。作为替代,连通路也可以如图9所示的第三变形例那样,由被形成于第一杆组装件30的多个连通路(32f、32g)构成。另外,图9为表示上述实施方式的变形例的图,示出了相当于图6的部分的图。

作为连通路而被设置于第一杆组装件30的贯穿孔32f为以一端在外侧活塞部32的外周面32a开口、且另一端在间隙G1开口的方式而被形成的切削孔,并且,在第一杆组装件30的外侧活塞部32上以在周向上隔着间隔的方式而设置有多个。另外,作为连通路而被设置于第一杆组装件30的缺口槽32g为第一杆组装件30的面向杆相反侧室5的端面的槽,并以沿着外侧活塞部32的径向而到达外侧活塞部32的外周面32a的方式而被形成。缺口槽32g在第一杆组装件30的外侧活塞部32上以在周向上隔着间隔的方式设置有多个。

这样被形成的贯穿孔32f和缺口槽32g成为,经由由外侧活塞部32的外周面32a和缸筒10的内周面10a划定的第三间隙G3而使杆相反侧室5和间隙G1始终连通的连通路。这样,即便在第三变形例中,间隙G1和杆相反侧室5也经由贯穿孔32f和缺口槽32g而连通,因此,与上述实施方式相同,能够防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。

另外,在上述实施方式中,被设置于第一杆组装件30的连通路使杆相反侧室5和间隙G1始终连通。除此之外,连通路也可以如图10所示的第四变形例那样,当缸筒10相对于第一杆组装件30而稍许相对移动时,即,当与在缸筒10的内周面10a与凹部10b之间所形成的台阶部10c抵接的第一杆组装件30的端面30c从台阶部10c稍许分离时,使杆相反侧室5和间隙G1连通。另外,图10为表示上述实施方式的变形例的图,示出了相当于图6的部分的图。

作为连通路而被设置于第一杆组装件30的贯穿孔32h为以一端在外侧活塞部32的外周面32a开口、且另一端在间隙G1开口的方式而被形成的切削孔,并且,在第一杆组装件30的外侧活塞部32上以在周向上隔着间隔的方式而设置有多个。

当缸筒10相对于第一杆组装件30而相对移动、第一杆组装件30的端面30c从台阶部10c分离时,这样被形成的贯穿孔32h使间隙G1和经由在端面30c与台阶部10c之间所形成的间隙而与杆相反侧室5连通的作为流体室的第三间隙G3连通。即,贯穿孔32h经由在端面30c与台阶部10c之间所形成的间隙、和由外部活塞部32的外周面32a与缸筒10的内周面10a划定的第三间隙G3,而使杆相反侧室5与间隙G1连通。

这样,即便在第四变形例中,间隙G1和杆相反侧室5也经由贯穿孔32h而连通,因此,与上述实施方式相同,能够防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。

另外,在上述实施方式中,各卡环35、45的截面形状为圆形。各卡环35、45的截面形状并未被限定于圆形,也可以为椭圆状和矩形。

另外,在上述实施方式中,液压缸100为在缸筒10内以在径向上重叠的方式设置有三个杆部件(第一杆组装件30、第二杆组装件40、第三杆组装件50)的三级式的液压缸100。相对于此,液压缸100既可以为在缸筒10内以在径向上重叠的方式设置有两个杆部件的两级式的液压缸,也可以为以在径向上重叠的方式设置有四个以上的杆部件的液压缸。

以下,对本发明的实施方式的结构、作用、以及效果进行总结说明。

液压缸100具备:缸筒10;筒状的第一杆组装件30,其端部设置有外侧活塞部32,所述外侧活塞部32沿着缸筒10的内周面10a滑动,并将缸筒10内划分为杆侧室2和杆相反侧室5;第二杆组装件40,其端部设置有沿着第一杆组装件30的内周面30a滑动的第一内侧活塞部42;卡环35,其外径侧被收容于在第一杆组装件30的内周面30a上所形成的环状凹部30b,并对第二杆组装件40的向收缩方向的移动进行限制,在第一内侧活塞部42上,设置有当第二杆组装件40收缩时对卡环35的内径侧进行收容的收容凹部42c,在第一杆组装件30以及第二杆组装件40中的至少一方设置有连通路(32c、32d、32e、32f、32g、32h、42d、42e、42f),所述连通路使间隙G1与杆相反侧室5或者第三间隙G3连通,所述间隙G1在卡环35被收容于收容凹部42c且与第一内侧活塞部42抵接的状态下由卡环35、第一内侧活塞部42的外周面42a和第一杆组装件30的内周面30a划定,所述第三间隙G3通过缸筒10相对于第一杆组装件30而相对移动从而与杆相反侧室5连通。

在该结构中,使由第一内侧活塞部42的外周面42a、第一杆组装件30的内周面30a和第一卡环35划定的间隙G1、与杆相反侧室5或者和杆相反侧室5连通的第三间隙G3连通的连通路(32c、32d、32e、32f、32g、32h、42d、42e、42f)被设置于第一杆组装件30以及第二杆组装件40中的至少一方。

这样,由于经由连通路(32c、32d、32e、32f、32g、42d、42e、42f)而使间隙G1和杆相反侧室5连通,或者,经由连通路(32h)而使第三间隙G3与间隙G1连通,所述第三间隙G3使通过缸筒10相对于第一杆组装件30而相对移动从而与杆相反侧室5连通,因此,当液压缸100处于最收缩的状态时,使液压缸100强制性地伸长这样的外力急剧地起作用,第一杆组装件30与缸筒10一起向伸长方向变位,第一卡环35从收容凹部42c瞬间分离,即便间隙G1的容积急速地变大,也抑制了间隙G1与杆相反侧室5的压力差变大的情况。

借此,缓和了间隙G1内的压力的降低程度,并且,抑制了第一卡环35的内径侧所面向的区域的压力极端地降低的情况,因此,抑制了以克服在扩径方向上起作用的第一卡环35的弹性力的方式而在使第一卡环35缩径的方向上起作用的流体力产生在第一卡环35的内径侧的情况。其结果是,能够防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。

另外,连通路为被形成于第一杆组装件30以及第二杆组装件40中的至少一方的贯穿孔32c、42d,贯穿孔32c、42d的一端在杆相反侧室5开口,另一端在间隙G1开口。

在该结构中,连通路为以一端在杆相反侧室5开口、且另一端在间隙G1开口的方式而被形成的贯穿孔32c、42d。通过这样将能够容易地形成于第一杆组装件30以及第二杆组装件40的贯穿孔32c、42d用作使间隙G1与杆相反侧室5连通的连通路,从而能够以几乎不增大液压缸100的制造成本的方式而防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。

另外,连通路为在第一杆组装件30的内周面30a以及第一内侧活塞部42的外周面42a中的至少一方沿着轴向而切割的缺口槽32d、42e。

在该结构中,连通路为在第一杆组装件30的内周面30a和第一内侧活塞部42的外周面42a上沿着轴向而切割的缺口槽32d、42e。通过这样将能够容易地形成于第一杆组装件30以及第二杆组装件40的贯穿孔32d、42e用作使间隙G1与杆相反侧室5连通的连通路,从而能够以几乎不增大液压缸100的制造成本的方式而防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。

另外,缺口槽32d、42e从面向杆相反侧室5的第一杆组装件30的端面以及第二杆组装件40的端面中的至少一方起沿着轴向而被形成。

在该结构中,缺口槽32d、42e从面向杆相反侧室5的第一杆组装件30的端面和第二杆组装件40的端面起沿着轴向而被形成。通过这样从面向杆相反侧室5的第一杆组装件30的端面和第二杆组装件40的端面起沿着轴向而形成缺口槽32d、42e,从而能够容易地形成可以使间隙G1与杆相反侧室5连通的连通路。

另外,连通路为一端在外侧活塞部32的外周面32a开口、且另一端在环状凹部30b开口的螺纹孔32e,螺纹孔32e的阴螺纹内径大于卡环35的线径。

在该结构中,连通路为一端在外侧活塞部32的外周面32a开口、且另一端在环状凹部30b开口的螺纹孔32e。通过这样将当从环状凹部30b拆下卡环35时供夹具拧入的螺纹孔32e用作连通路,从而能够以不增大液压缸100的制造成本的方式而防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。

另外,液压缸100还具备:第三杆组装件50,其端部设置有沿着第二杆组装件40的内周面40a而滑动的第二内侧活塞部52;第二卡环45,其外径侧被收容于在第二杆组装件40的内周面40a上所形成的第二环状凹部40b,并限制第三杆组装件50的向收缩方向的移动,连通路为一端在第一内侧活塞部42的外周面42a开口、且另一端在第二环状凹部40b开口的螺纹孔42f,螺纹孔42f的阴螺纹内径大于第二卡环45的线径。

在该结构中,连通路为一端在第一内侧活塞部42的外周面42a开口、且另一端在第二环状凹部40b开口的螺纹孔42f。通过这样将当从第二环状凹部40b拆下第二卡环45时供夹具拧入的螺纹孔42f用作连通路,从而能够以不增大液压缸100的制造成本的方式而防止第一卡环35从第一杆组装件30脱离的情况。

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是,上述实施方式仅仅表示本发明的应用例的一部分,并不是将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。

本申请要求基于在2020年8月24日向日本专利局提出的日本特愿2020-141111的优先权,并通过参照的方式在本说明书中引入了该申请的全部内容。

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06120115920677