CN104204550B - 流体压缸 - Google Patents

Abstract

本发明的流体压缸，其中使活塞杆(30)在行程端附近减速的缓冲机构构(6)包括：保持件(61)，其紧固于圆筒部(42)的端面，该圆筒部(42)嵌合于缸体(10)的内周面；多个紧固螺栓(65)，其用于将保持件(61)紧固于圆筒部(42)；环状进入部(62)，其设于活塞杆(30)，在行程端附近进入保持件(61)以及圆筒部(42)；缓冲通路(63)，其以贯穿多个紧固螺栓(65)中的至少一者而将工作室(2)与排出口(66)之间连通的方式形成，在环状进入部(62)进入到保持件(61)以及圆筒部(42)时，该缓冲通路(63)将工作室(2)的工作流体导向排出口(66)；以及节流孔部(64)，其设于缓冲通路(63)，并对流动的工作流体施加阻力。

Description

流体压缸

技术领域

本发明涉及被用作致动器的流体压缸。

背景技术

通常，使用于液压挖掘机等的液压缸包括在活塞杆的行程端附近产生缓冲压从而使活塞杆减速的缓冲机构。

作为这种液压缸，在JP2001－82415A中公开了如下一种液压缸：在覆盖缸体1而封堵端面开口的第1覆盖构件2的嵌合部3形成有通路15和节流孔18，该通路15自工作室9朝向口11延伸，该节流孔18将开口部17与通路15之间连通，并起到对工作室9的工作流体的流量限制后朝向口11排出的作用，在活塞杆6上与活塞5相邻地设有缓冲环19。在活塞杆6向排出工作室9的工作流体的方向移动时，缓冲环19在活塞杆6的移动终端附近嵌合于扩径孔13a，起到堵塞扩径孔13a的作用。由此，工作室9的工作流体自开口部17经由节流孔18朝向口11流量在被限制的同时被排出，在活塞杆6的移动终端施加缓冲作用。

在JP2001－82415A所记载的液压缸中，在调整缓冲性能时，需要自缸体拆卸第1覆盖构件并调整节流孔的直径。在想要增大节流孔的直径的情况下，需要进行增大节流孔直径的加工，在想要减小节流孔直径的情况下，必须替换第1覆盖构件自身。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够容易地调整缓冲性能的流体压缸。

根据本发明的技术方案，提供一种流体压缸，其在缸体内以能够往复运动的方式设有紧固有活塞的活塞杆，其中，该流体压缸包括：封堵构件，其用于封堵上述缸体的端部开口部；工作室，其在上述封堵构件与上述活塞之间划分而成；供排口，其形成于上述封堵构件，并连通于上述工作室；以及缓冲机构，在通过上述供排口而排出上述工作室的工作流体从而上述活塞杆行程时，该缓冲机构使上述活塞杆在行程端附近减速；上述缓冲机构包括：圆筒部，其嵌合于上述缸体的内周面；环状的保持件，其紧固于上述圆筒部的端面；多个紧固螺栓，其用于将上述保持件紧固于上述圆筒部；环状进入部，其呈环状设于上述活塞杆，在上述行程端附近进入上述保持件以及上述圆筒部；排出口，其形成于上述圆筒部，并连通于上述供排口；缓冲通路，其贯穿形成于上述多个紧固螺栓中的至少一者，以便将上述工作室与上述排出口之间连通，在上述环状进入部进入到上述保持件以及上述圆筒部时，该缓冲通路将上述工作室的工作流体导向上述排出口；以及节流孔部，其设于上述缓冲通路，并对工作流体的流动施加阻力。

以下，参照添附的附图详细说明本发明的实施方式以及优点。

附图说明

图1是本发明的实施方式的流体压缸的剖视图，表示活塞杆处于缓冲机构不发挥缓冲作用的行程区域的状态。

图2是本发明的实施方式的流体压缸的剖视图，表示活塞杆处于缓冲机构不发挥缓冲作用的行程区域的状态，示出不同于图1的剖面。

图3是在流体压缸伸长工作时活塞杆处于行程端附近的状态。

图4是被图3中的单点划线包围的部分的放大图。

具体实施方式

参照附图对作为本发明的实施方式的流体压缸的液压缸1进行说明。

液压缸1被用作安装于建筑机械、工业机械的致动器。例如，液压缸1被用作安装于液压挖掘机的斗杆缸，通过使液压缸1进行伸缩工作，从而液压挖掘机的斗杆转动。

如图1以及图2所示，液压缸1包括：筒状的缸体10；活塞20，其以滑动自如的方式插入到缸体10内，将缸体10内分割为反杆侧室3与作为工作室的杆侧室2；以及活塞杆30，其在缸体10内往复运动，其一端连结于活塞20，另一端向缸体10的外部延伸。

杆侧室2与反杆侧室3通过切换阀而连通于作为液压供给源的液压泵或者流体箱。在杆侧室2以及反杆侧室3中的一者连通于液压泵的情况下，另一者连通于流体箱。液压缸1自液压泵向杆侧室2或者反杆侧室3引导工作油(工作流体)而使活塞杆30沿轴向移动从而进行伸缩工作。此外，作为工作油，也可以使用例如水溶性代替液等工作流体来取代油。

缸体10的端部开口部被作为封堵构件的缸盖40封堵。活塞杆30以滑动自如的方式贯穿缸盖40，并支承于缸盖40。缸盖40是大致圆筒状的构件，并利用螺栓39紧固于形成于缸体10的端部的凸缘部10a。

在缸盖40的内周面并列安装有轴承55、副密封件56、主密封件57以及防尘密封件58，该轴承55、副密封件56、主密封件57以及防尘密封件58滑动接触于活塞杆30的外周面。轴承55对活塞杆30以能够沿缸体10的轴向移动的方式进行支承。

在缸盖40形成有与杆侧室2连通的供排口41。在供排口41连接有液压配管，该液压配管经由切换阀而连接于液压泵或者流体箱。

另外，在缸盖40形成有嵌合于缸体10的内周面的圆筒部42。在圆筒部42的外周面安装有将该圆筒部42的外周面与缸体10的内周面之间密封的O型密封圈9与保护垫圈19。此外，也可以将圆筒部42设置为独立于缸盖40。

活塞杆30包括：小径部31，其形成于顶端部，活塞20将紧固于该小径部31；大径部32，其能够相对于缸盖40的内周面滑动，且直径大于小径部31的直径；以及中径部33，其形成于小径部31与大径部32之间，并设有后述的环状的缓冲环62。中径部33的直径大于小径部31的直径且小于大径部32的直径。由于缓冲环62被活塞20与大径部32夹住，因此不会自活塞杆30脱离。

在液压泵与杆侧室2连通且流体箱与反杆侧室3连通时，经由供排口41向杆侧室2供给工作油，反杆侧室3的工作油被向流体箱排出。由此，活塞杆30向图1中右方向移动，从而液压缸1进行收缩工作。

另一方面，在液压泵与反杆侧室3连通且流体箱与杆侧室2连通时，向反杆侧室3供给工作油，杆侧室2的工作油经由供排口41而被向流体箱排出。由此，活塞杆30向图1中左方向移动从而液压缸1进行伸长工作。液压缸1中包括在伸长工作时的行程端附近使活塞杆30减速的缓冲机构6。图1以及图2示出活塞杆30处于普通行程区域、且缓冲机构6未发挥缓冲作用的状态。图3示出在液压缸1伸长工作时活塞杆30处于行程端附近、且缓冲机构6正在发挥缓冲作用的状态。

以下，主要参照图3以及图4详细说明缓冲机构6。

缓冲机构6包括：环状的保持件61，其紧固于缸盖40的圆筒部42的端面；多个紧固螺栓65，其将保持件61紧固于圆筒部42；作为环状进入部的缓冲环62，其设于活塞杆30的中径部33，并在行程端附近进入保持件61以及圆筒部42；排出口66，其形成于圆筒部42并连通于供排口41；缓冲通路63，其贯穿形成于多个紧固螺栓65中的至少一者，以便将杆侧室2与排出口66之间连通，在缓冲环62进入到保持件61以及圆筒部42时，该缓冲通路63将杆侧室2的工作油导向排出口66；以及节流孔部64，其设于缓冲通路63，并对流动的工作油施加阻力。

保持件61沿缸体10的内周面与圆筒部42并列配置。

如图4所示，紧固螺栓65包括头部65a和紧固部65b，该头部65a具有供安装用的工具卡合的卡合孔65c，该紧固部65b在顶端侧的外周面形成有外螺纹。

在保持件61形成有容纳孔61a和通孔61b，该容纳孔61a朝向杆侧室2开口，用于容纳紧固螺栓65的头部65a，该通孔61b的直径小于容纳孔61a的直径，且沿保持件61的轴向贯穿。容纳孔61a与通孔61b沿保持件61的周向形成有多个。在圆筒部42中的与保持件61相对的端面上，与保持件61的通孔61b对应地形成有多个紧固孔42a。在紧固孔42a的内周面上形成有内螺纹。

在将保持件61紧固于圆筒部42时，使紧固螺栓65的紧固部65b贯穿保持件61的通孔61b而螺合于圆筒部42的紧固孔42a，并旋入直至头部65a抵接于容纳孔61a的底面为止。由此，保持件61在紧固螺栓65的轴向力的作用下被向圆筒部42的端面按压并被紧固。如此，保持件61被多个紧固螺栓65紧固于圆筒部42。

缓冲环62的外径大于活塞杆30的大径部32的外径。因而，在液压缸1进行伸长工作时，在活塞杆30处于普通行程区域的情况下，如图1以及图2所示，杆侧室2的工作油经由在大径部32的外周面与保持件61以及圆筒部42的内周面之间划分而成的环状通路70而导向供排口41从而被排出。另一方面，在液压缸1进行伸长工作时，在活塞杆30处于行程端附近的情况下，如图3所示，由于直径比大径部32的直径大的缓冲环62进入保持件61以及圆筒部42，因此杆侧室2内的压力上升，活塞杆30减速。如此一来，缓冲环62发挥了缓冲作用。以下，将正在发挥缓冲作用的缓冲动作时的杆侧室2内的压力称为“缓冲压力”。

在进行缓冲动作时，杆侧室2的工作油经由形成于紧固螺栓65且具有节流孔部64的缓冲通路63而向供排口41排出。因而，通过改变节流孔部64的节流直径能够调整缓冲压力。在通过节流而调整缓冲压力的情况下，由于难以受到工作油的粘度的影响，因此具有缓冲性能稳定这一优点。

优选的是，保持件61形成为缓冲环62的外周面在该保持件61的内周面上滑动。由此，在缓冲环62进入到保持件61时，杆侧室2的工作油基本不会流入到保持件61的内周面与缓冲环62的外周面之间，而是流入保持件61的缓冲通路63，从而能够将具有节流孔部64的缓冲通路63作为主通路。

如图4所示，缓冲通路63沿轴向呈直线状贯穿紧固螺栓65的头部65a与紧固部65b而形成。缓冲通路63的一端侧的开口部63a经由卡合孔65c而连通于杆侧室2，另一端侧的开口部63b连通于排出口66。

节流孔部64在缓冲通路63的一部分以比其他部位的直径小的方式形成，对流动的工作油节流。

缓冲通路63形成于多个紧固螺栓65中的至少一者。形成有缓冲通路63的紧固螺栓65具有用于将圆筒部42与保持件61之间紧固的紧固机构、以及在缓冲动作时成为油路而对流动的工作油施加阻力的节流机构这两者的功能。

通过将具有节流孔部64的紧固螺栓65替换成具有所希望的节流直径的紧固螺栓65来进行缓冲性能的调整。

排出口66形成于圆筒部42，以使供具有缓冲通路63的紧固螺栓65紧固的紧固孔42a与供排口41之间连通。

在进行缓冲动作时，杆侧室2的工作油流入形成于紧固螺栓65的缓冲通路63，并通过节流孔部64而自排出口66向供排口41排出。

优选的是，如图3所示，在缓冲环62的外周面形成有伴随着活塞杆30靠近行程端而流路截面积逐渐减少的槽口80。通过在缓冲环62的外周面形成槽口80，从而在进行缓冲动作时，杆侧室2的工作油流经缓冲通路63而自排出口66向供排口41排出，并且也流经槽口80而向供排口41排出。此时，优选的是，将缓冲环62的外周面与保持件61的内周面之间的缝隙设定为极其小，构成为缓冲环62的外周面在保持件61的内周面滑动，并构成为主要的流动成为缓冲通路63。换句话说，优选的是构成为，通过缓冲通路63而排出的流量多于通过槽口80而排出的流量。通过如此构成，从而具有节流孔部64的缓冲通路63成为主通路。因此，能够利用难以受到工作油的粘度的影响的节流孔进行缓冲性能的主要的调整，从而能够使缓冲性能稳定。另一方面，通过调节槽口80的宽度、深度来进行与缓冲性能的活塞杆30的行程相应的调整。

根据以上的实施方式，起到以下所示的效果。

在进行缓冲动作时自杆侧室2向供排口41引导工作油的缓冲通路63贯穿用于将保持件61紧固于圆筒部42的紧固螺栓65而形成，并在该缓冲通路63设有节流孔部64。因此，仅通过将具有节流孔部64的紧固螺栓65替换为具有所希望的节流孔直径的紧固螺栓就能够调整缓冲性能。如此，在调整缓冲性能时，不需要对节流孔直径进行扩大加工、或替换缸盖，就能够容易地调整缓冲性能。

另外，由于节流件的加工是对紧固螺栓这样较小的零件进行实施，因此能够提高节流孔的加工精度并且也减少制造成本。

另外，由于形成有节流孔部64的零件兼作用于将保持件61紧固于圆筒部42的零件，因此能够减少紧固螺栓65的根数，并且能够将紧固螺栓65沿保持件61的周向以等间隔配置。

而且，通过替换具有节流孔部64的紧固螺栓65而改变节流孔直径来调整缓冲性能。由于节流孔难以受到工作油的粘度的影响，因此与以往的利用缓冲环62的外周面与圆筒部42的内周面之间的环状缝隙69调整缓冲性能的方法相比较，能够使缓冲性能稳定。另外，在以往的利用环状缝隙69调整缓冲性能的方法中，受到缓冲环62的外周面与圆筒部42的内周面的加工精度、缓冲环62与圆筒部42的同轴度等的影响，缓冲性能不均而难以稳定。但是，在本实施方式中，由于通过改变节流孔直径而进行调整缓冲性能，因此抑制了缓冲性能的不均，能够使缓冲性能稳定。

以下，示出本实施方式的变形例。

在上述实施方式中，采用在活塞杆30的中径部33设有缓冲环62的结构。也可以取代于此，废除缓冲环62而将中径部33形成为具有比活塞杆30的大径部32大的外径。但是，在该情况下，在进行缓冲动作时，存在中径部33的外周面卡挂于保持件61或者圆筒部42的内周面，而阻碍活塞杆30的行程的隐患。另一方面，在如上述实施方式那样在活塞杆30的中径部33设有缓冲环62的结构的情况下，只要以使缓冲环62能够相对于活塞杆30沿径向稍微移动的方式浮动支承缓冲环62，就能够防止缓冲环62的外周面卡挂于保持件61或者圆筒部42的内周面。因此，相比于将中径部33形成为具有比活塞杆30的大径部32大的外径，优选的是在活塞杆30的中径部33设有缓冲环62。

另外，在上述实施方式中，排出口66以连通于供排口41的方式形成于圆筒部42。也可以取代于此，将排出口66形成为连通于缓冲环62的外周面与圆筒部42的内周面之间的环状缝隙69。换句话说，也可以将排出口66形成为经由环状缝隙69而连通于供排口41。

以上，说明了本发明的实施方式，上述实施方式只不过示出本发明的应用例的一部分，并非旨在将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。

例如，在上述实施方式中例示了流体压缸安装于液压挖掘机的情况，但也可以安装于其他建筑机械。

Claims (5)

1.一种流体压缸(1)，其在缸体(10)内以能够往复运动的方式设有紧固有活塞(20)的活塞杆(30)，

该流体压缸(1)包括：

封堵构件(40)，其用于封堵上述缸体(10)的端部开口部；

工作室(2)，其在上述封堵构件(40)与上述活塞(20)之间划分而成；

供排口(41)，其形成于上述封堵构件(40)，并连通于上述工作室(2)；以及

缓冲机构(6)，在通过上述供排口(41)而排出上述工作室(2)的工作流体从而上述活塞杆(30)进行行程时，该缓冲机构(6)使上述活塞杆(30)在行程端附近减速；

上述缓冲机构(6)包括：

圆筒部(42)，其嵌合于上述缸体(10)的内周面；

环状的保持件(61)，其紧固于上述圆筒部(42)的端面；

环状进入部，其呈环状设于上述活塞杆(30)，在上述行程端附近进入上述保持件(61)以及上述圆筒部(42)；以及

排出口(66)，其形成于上述圆筒部(42)，并连通于上述供排口(41)；

该流体压缸(1)的特征在于，

上述缓冲机构(6)还包括：

多个紧固螺栓(65)，其用于将上述保持件(61)紧固于上述圆筒部(42)；

缓冲通路(63)，其贯穿形成于上述多个紧固螺栓(65)中的至少一者，以便将上述工作室(2)与上述排出口(66)之间连通，在上述环状进入部进入到上述保持件(61)以及上述圆筒部(42)时，该缓冲通路(63)将上述工作室(2)的工作流体导向上述排出口(66)；以及

节流孔部(64)，其设于上述缓冲通路(63)，并对流动的工作流体施加阻力。

2.根据权利要求1所述的流体压缸(1)，其中，

在上述环状进入部进入到上述保持件(61)以及上述圆筒部(42)时，上述排出口(66)通过在上述环状进入部与上述圆筒部(42)之间划分而成的环状缝隙(69)而连通于上述供排口(41)。

3.根据权利要求1或2所述的流体压缸(1)，其中，

上述保持件(61)形成为，上述环状进入部的外周面在该保持件(61)的内周面上滑动。

4.根据权利要求1或2所述的流体压缸(1)，其中，

上述环状进入部是设于上述活塞杆(30)的外周面的缓冲环(62)，

在上述缓冲环(62)的外周面形成有伴随着上述活塞杆(30)靠近上述行程端而流路截面积逐渐减少的槽口(80)。

5.根据权利要求4所述的流体压缸(1)，其中，

上述槽口(80)形成为，在上述环状进入部进入到上述保持件(61)以及上述圆筒部(42)时，通过上述缓冲通路(63)而排出的工作流体的流量比通过上述槽口(80)而排出的流量多。