KR102089193B1

KR102089193B1 - 유체압 실린더

Info

Publication number: KR102089193B1
Application number: KR1020187010335A
Authority: KR
Inventors: 노부유키 고바야시; 다츠야 히라이; 신지 사토
Original assignee: 케이와이비-와이에스 가부시키가이샤
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2020-03-13
Anticipated expiration: 2036-09-21
Also published as: WO2017057132A1; US10451093B2; EP3358199A4; EP3358199B1; US20180274565A1; CN108026947B; KR20180049088A; EP3358199A1; CN108026947A; JP2017067231A; JP6581457B2

Abstract

유압 실린더(100)는, 피스톤 로드(30)의 외주에 이동 가능하게 설치되는 쿠션 베어링(60)과, 쿠션 베어링(60)을 사이에 두고 피스톤(20)과 대향하여 피스톤 로드(30)에 설치되는 플랜지부(38)와, 쿠션 베어링(60)과 플랜지부(38) 사이에서 피스톤 로드(30)의 외주에 직경 방향으로 이동 가능하게 설치된 컬러(70)를 구비한다. 쿠션 베어링(60)과 컬러(70)의 단부면(60b, 70b)은, 피스톤 로드(30)의 중심축에 관하여 대칭으로 중심축에 대해 경사져 있고, 플랜지부(38)와 컬러(70)의 단부면(38a, 70a)은, 중심축을 가로지르는 평면 형상으로 형성되어 있다.

Description

유체압 실린더

본 발명은, 유체압 실린더에 관한 것이다.

일반적으로, 유체압 실린더는, 피스톤 로드의 스트로크 단부 부근에서 쿠션 압을 발생시켜 피스톤 로드를 감속시키는 쿠션 기구를 구비하고 있다(JP6-40326Y2).

JP6-40326Y2에 개시되는 유체압 실린더에서는, 피스톤 로드는, 통상 직경부와, 통상 직경부와 비교하여 소직경으로 형성된 소직경부를 갖는다. 피스톤은, 통상 직경부와 소직경부 사이의 단차부에 대향하도록 피스톤 로드에 연결된다. 피스톤 로드의 소직경부의 외주에는 통 형상의 쿠션 베어링이 단차부와 피스톤 로드 사이에서 이동 가능하게 설치된다. 쿠션 베어링의 내경은 소직경부의 외경보다 크고, 쿠션 베어링과 소직경부 사이에는 간극(내주 간극)이 형성된다.

또한, JP6-40326Y2에 개시되는 유체압 실린더에서는, 실린더 헤드는, 쿠션 베어링이 진입 가능하게 형성된 보어를 갖는다. 유체압 실린더의 신장 작동 시에는, 쿠션 베어링은, 신장 한계 위치의 직전에서 실린더 헤드의 보어에 진입한다. 이때, 쿠션 베어링은 로드측실 내의 압력에 의해 피스톤 로드의 단차에 압박되고, 로드측실로부터 포트로의 작동 유체의 유통은, 쿠션 베어링과 보어 사이의 간극(외주 간극)에만 한정된다. 로드측실로부터 외주 간극을 통해 포트로 이동하는 작동 유체의 흐름에 저항이 부여되고, 피스톤은 감속된다.

JP6-40326Y2에 개시되는 쿠션 베어링은, 피스톤 로드와의 사이에 간극을 가지므로, 피스톤 로드에 대해 기울어짐과 함께, 피스톤 로드에 대해 직경 방향으로 이동한다. 쿠션 베어링의 기울어짐 또는 이동은, 쿠션 베어링이 실린더 헤드의 보어에 진입한 후라도 발생하는 경우가 있고, 단차부와 쿠션 베어링 사이에 의도하지 않은 간극(통로)이 형성되는 경우가 있다.

피스톤 로드의 스트로크 단부 부근에서 의도하지 않은 통로가 형성되면, 로드측실 내의 작동 유체는, 외주 간극을 통해 포트로 이동할 뿐만 아니라, 의도하지 않은 통로를 통해 포트로 이동하여, 작동 유체의 흐름에 원하는 저항이 부여되지 않는다. 즉, 로드측실과 포트가 의도하지 않은 통로를 통해 연통되어, 쿠션 성능이 저하된다.

본 발명은, 쿠션 성능의 저하를 방지할 수 있는 유체압 실린더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 유체압 실린더는, 실린더 튜브와, 실린더 튜브에 미끄럼 이동 가능하게 수용되고 실린더 튜브 내에 로드측실을 획정하는 피스톤과, 피스톤에 연결된 피스톤 로드와, 로드측실에 연통되고, 외부로부터의 작동 유체를 로드측실에 공급함과 함께 로드측실 내의 작동 유체를 외부로 배출하기 위한 포트와, 피스톤 로드의 외주에 이동 가능하게 설치되고, 피스톤 로드가 스트로크 단부에 도달할 때에 로드측실로부터 포트를 통해 배출되는 작동 유체의 흐름을 교축하는 쿠션 베어링과, 쿠션 베어링을 사이에 두고 피스톤과 대향하여 피스톤 로드에 설치되고, 축 방향으로의 쿠션 베어링의 이동을 제한하는 제한부와, 쿠션 베어링과 제한부 사이에서 피스톤 로드의 외주에 직경 방향으로 이동 가능하게 설치된 컬러를 구비하고, 쿠션 베어링과 컬러의 서로 대향하는 단부면은, 피스톤 로드의 중심축에 대해 대칭적으로 경사져 있고, 제한부와 컬러의 서로 대향하는 단부면은, 중심축을 가로지르는 평면 형상으로 형성되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 유압 실린더의 일부 단면도이다.
도 2는 쿠션 베어링 주변의 확대 단면도이며, 피스톤 로드가 통상 스트로크 영역에 있는 상태를 나타낸다.
도 3은 헤드측 포트 주변의 확대 단면도이며, 피스톤 로드가 통상 스트로크 영역에 있는 상태를 나타낸다.
도 4는 헤드측 포트 주변의 확대 단면도이며, 피스톤 로드가 스트로크 단부 부근에 있는 상태를 나타낸다.
도 5는 쿠션 베어링, 컬러 및 스페이서의 단면도이며, 쿠션 베어링, 컬러 및 스페이서의 중심축이 일치하고 있는 상태를 나타낸다.
도 6은 쿠션 베어링, 컬러 및 스페이서의 단면도이며, 쿠션 베어링이 스페이서에 대해 기울어져 있는 상태를 나타낸다.
도 7은 쿠션 베어링, 컬러 및 스페이서의 단면도이며, 쿠션 베어링이 스페이서에 대해 직경 방향으로 어긋난 상태를 나타낸다.
도 8은 쿠션 베어링, 컬러 및 스페이서의 단면도이며, 쿠션 베어링 및 컬러의 다른 예를 나타낸다.
도 9는 헤드측 포트 주변의 확대 단면도이며, 유압 실린더가 수축 작동을 개시한 직후의 상태를 나타낸다.
도 10은 쿠션 베어링, 컬러 및 스페이서의 단면도이며, 쿠션 베어링이 역방향으로 스페이서에 조립 장착된 상태를 나타낸다.
도 11은 쿠션 베어링, 컬러 및 스페이서의 단면도이며, 컬러가 역방향으로 스페이서에 조립 장착된 상태를 나타낸다.
도 12는 쿠션 베어링, 컬러 및 스페이서의 단면도이며, 제1 및 제2 스페이서 단차부의 다른 예를 나타낸다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 여기서는, 작동 유체로서 작동유가 사용되는 유압 실린더에 대해 설명하지만, 작동수 등의 다른 유체가 작동 유체로서 사용되어도 된다.

먼저, 본 발명의 실시 형태에 관한 유압 실린더(100)의 구조에 대해 설명한다. 유압 실린더(100)는, 건설 기계 및 산업 기계와 같은 기계에 탑재되는 액추에이터로서 사용된다. 예를 들어, 유압 실린더(100)는, 유압 셔블에 탑재되는 아암 실린더로서 사용된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 유압 실린더(100)는, 통 형상의 실린더 튜브(10)와, 실린더 튜브(10) 내에 미끄럼 이동 가능하게 수용되는 피스톤(20)과, 실린더 튜브(10)에 진퇴 가능하게 삽입되는 피스톤 로드(30)를 구비한다. 피스톤 로드(30)의 일단부는 피스톤(20)에 연결되고, 타단부는 실린더 튜브(10)의 외측으로 연장된다.

실린더 튜브(10)의 한쪽 개구 단부(11)는, 실린더 헤드(40)에 의해 폐색된다. 실린더 헤드(40)는, 환상으로 형성되어 있고, 피스톤 로드(30)를 미끄럼 이동 가능하게 지지한다. 실린더 튜브(10)의 다른 쪽 개구 단부(12)는, 실린더 보텀(50)에 의해 폐색된다.

유압 실린더(100)는, 피스톤 로드(30)의 타단부에 설치되는 연결부(30a)와, 실린더 보텀(50)에 설치되는 연결부(50a)를 사용하여 건설 기계 및 산업 기계와 같은 기계에 탑재된다.

피스톤(20)은, 실린더 튜브(10)의 내부를 로드측실(13)과 로드 반대측실(14)로 구획한다. 구체적으로는, 로드측실(13)은, 실린더 튜브(10), 피스톤(20) 및 실린더 헤드(40)에 의해 획정되고, 로드 반대측실(14)은 실린더 튜브(10), 피스톤(20) 및 실린더 보텀(50)에 의해 획정된다.

실린더 튜브(10)에는, 로드측실(13)에 연통되는 헤드측 포트(15)와, 로드 반대측실(14)에 연통되는 보텀측 포트(16)가 설치된다. 이하에 있어서, 헤드측 포트 및 보텀측 포트를, 단순히 「포트」라고 칭하는 경우도 있다.

포트(15, 16)는, 전환 밸브(도시하지 않음)를 통해 유압 펌프(도시하지 않음) 또는 탱크(도시하지 않음)에 선택적으로 접속된다. 전환 밸브에 의해 포트(15, 16) 중 한쪽이 유압 펌프에 연통된 경우에는, 다른 쪽이 탱크에 연통된다.

유압 펌프로부터의 작동유가 포트(15)를 통해 로드측실(13)에 공급되면, 피스톤(20) 및 피스톤 로드(30)가 로드 반대측실(14)을 축소하는 방향으로 이동하고, 유압 실린더(100)는 수축 작동한다. 이때, 로드 반대측실(14) 내의 작동유는, 포트(16)를 통해 배출된다.

유압 펌프로부터의 작동유가 포트(16)를 통해 로드 반대측실(14)로 공급되면, 피스톤(20) 및 피스톤 로드(30)가 로드측실(13)을 축소하는 방향으로 이동하고, 유압 실린더(100)는 신장 작동한다. 이때, 로드측실(13) 내의 작동유는, 포트(15)를 통해 배출된다.

또한, 유압 실린더(100)는, 피스톤 로드(30)의 외주에 설치되는 환상의 쿠션 베어링(60)과, 실린더 튜브(10)의 내주에 설치된 원통부(41)를 더 구비한다. 원통부(41)는, 쿠션 베어링(60)을 수납 가능하게 실린더 헤드(40)와 일체로 형성되어 있다.

유압 실린더(100)의 신장 작동 시에 있어서, 피스톤 로드(30)가 스트로크 단부에 도달할 때에 쿠션 베어링(60)이 원통부(41)에 진입함으로써, 로드측실(13)로부터 포트(15)를 통해 배출되는 작동유의 흐름이 교축된다. 그 결과, 스트로크 단부 근방에서의 유압 실린더(100)의 신장 속도가 감속된다.

이하, 쿠션 베어링(60)의 주변의 구조 및 쿠션 베어링(60)에 의한 작동유의 흐름의 교축에 대해, 도 2 내지 도 12를 참조하여 더 상세하게 설명한다.

먼저, 피스톤 로드(30)의 구조에 대해 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 피스톤 로드(30)는, 피스톤(20)으로부터 실린더 튜브(10)의 외측까지 연장되는 로드 본체(31)와, 로드 본체(31)가 삽입 관통하는 환상의 스페이서(36)를 갖는다.

로드 본체(31)는 스페이서(36)의 내경과 대략 동등한 외경을 갖는 소직경부(32)와, 소직경부(32)의 외경과 비교하여 큰 외경을 갖는 대직경부(33)를 갖는다. 대직경부(33)는 소직경부(32)에 연속하여 설치되고, 대직경부(33)와 소직경부(32) 사이에 로드 단차부(34)가 형성된다. 소직경부(32)는, 스페이서(36)를 삽입 관통함과 함께, 나사 결합에 의해 피스톤(20)에 설치된다.

스페이서(36)는, 축 방향으로 연장되는 환상의 스페이서 본체(37)와, 스페이서 본체(37)에 있어서의 로드 단차부(34)측의 단부로부터 직경 방향 외측에 환상으로 돌출되는 플랜지부(38)를 갖는다. 스페이서 본체(37)는, 피스톤(20)을 소직경부(32)에 나사 결합함으로써, 피스톤(20)과 로드 단차부(34)에 끼움 지지된다. 즉, 피스톤(20)과 로드 단차부(34)의 간격은, 스페이서 본체(37)에 의해 확보된다.

다음으로, 쿠션 베어링(60)의 구조에 대해 설명한다.

쿠션 베어링(60)은 스페이서 본체(37)의 외주에 설치된다. 쿠션 베어링(60)의 내경은 스페이서 본체(37)의 외경과 비교하여 크다. 따라서, 쿠션 베어링(60)은 스페이서 본체(37)에 대해 직경 방향으로 이동 가능하다.

쿠션 베어링(60)의 외경은, 플랜지부(38)의 외경과 비교하여 크다. 즉, 플랜지부(38)는 쿠션 베어링(60)을 사이에 두고 피스톤(20)과 대향하고, 축 방향으로의 쿠션 베어링(60)의 이동을 제한한다. 이하에 있어서, 플랜지부(38)를 「제한부」라고 칭하는 경우도 있다.

피스톤(20)과 대향하는 쿠션 베어링(60)의 단부면(60a)에는, 쿠션 베어링(60)의 내주면으로부터 외주면까지 연장되는 홈(슬릿)(61)이 형성된다. 쿠션 베어링(60)의 외주면에는 축 방향으로 연장되는 홈(슬릿)(62)이 형성된다.

쿠션 베어링(60)과 플랜지부(38) 사이에는, 환상의 컬러(70)가 설치된다. 컬러(70)의 내경은, 스페이서 본체(37)의 외경과 비교하여 크고, 컬러(70)는 직경 방향으로 이동 가능하다.

플랜지부(38)와 대향하는 컬러(70)의 단부면(70a)에는, 컬러(70)의 내주면으로부터 외주면까지 연장되는 홈(슬릿)(71)이 형성된다.

쿠션 베어링(60) 및 컬러(70)의 내경이 스페이서 본체(37)의 외경보다 크기 때문에, 쿠션 베어링(60) 및 컬러(70)의 내주면과 스페이서 본체(37)의 외주면 사이에는 환상의 내주 통로(81)가 형성된다.

또한, 쿠션 베어링(60)과 컬러(70)를 합친 축 방향에 있어서의 치수는, 피스톤(20)과 플랜지부(38) 사이의 치수보다 작다. 따라서, 쿠션 베어링(60)과 컬러(70)는 피스톤(20)과 플랜지부(38) 사이에서 축 방향으로 이동 가능하다.

본 실시 형태에서는, 피스톤 로드(30)가 스페이서(36)를 갖고 스페이서(36)가 플랜지부(38)를 가지므로, 피스톤(20)에 의해 압박되는 스페이서(36) 및 컬러(70)에 의해 압박되는 플랜지부(38)를 로드 본체(31)와 동일한 재료로 형성할 필요가 없다. 따라서, 로드 본체(31)를 저렴하고 저강도인 재료로 형성함과 함께 플랜지부(38)를 포함하는 스페이서(36)를 고가이고 고강도인 재료로 형성할 수 있어, 피스톤 로드(30)의 비용 증가를 억제하면서 피스톤 로드(30)의 강도를 높일 수 있다.

다음으로, 원통부(41)의 구조에 대해 설명한다. 도 3은, 헤드측 포트(15)의 주변의 확대 단면도이며, 피스톤 로드(30)가 통상 스트로크 영역에 있는 상태(쿠션 베어링(60)이 원통부(41)에 진입하고 있지 않은 상태)를 나타낸다. 도 4는, 헤드측 포트(15)의 주변의 확대 단면도이며, 피스톤 로드(30)가 스트로크 단부 부근에 도달한 상태(쿠션 베어링(60)이 원통부(41)에 진입한 상태)를 나타낸다.

도 3에 도시한 바와 같이, 원통부(41)의 외경은 실린더 튜브(10)의 내경과 대략 동등하게, 원통부(41)는 실린더 튜브(10)에 끼워 맞추어져 있다. 원통부(41)와 실린더 튜브(10) 사이에는 시일 부재(42, 43)가 배치되어 있다. 시일 부재(42, 43)에 의해, 원통부(41)의 외주면과 실린더 튜브(10)의 내주면 사이의 간극으로부터의 작동유의 누출이 방지된다.

원통부(41)의 내경은, 로드 본체(31)의 대직경부(33)의 외경과 비교하여 크다. 따라서, 피스톤 로드(30)가 통상 스트로크 영역에 있는 상태에서는, 원통부(41)의 내주면과 대직경부(33)의 외주면에 의해 환상 통로(82)가 형성되고, 환상 통로(82)를 통해 로드측실(13)과 포트(15)가 연통된다. 즉, 피스톤 로드(30)가 통상 스트로크 영역에 있고 유압 실린더(100)가 신장 작동하는 경우에는, 로드측실(13) 내의 작동유는, 환상 통로(82)를 통해 포트(15)로부터 배출된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 쿠션 베어링(60)의 외경은 원통부(41)의 내경과 대략 동등하다. 따라서, 쿠션 베어링(60)이 원통부(41)에 진입한 상태에서는, 로드측실(13)과 포트(15)는, 쿠션 베어링(60)의 홈(62)과 원통부(41)의 내주면에 의해 형성되는 외주 통로(83) 및 내주 통로(81)를 통해서만 연통된다.

신장 작동 시에는, 로드측실(13) 내의 작동유는, 내주 통로(81) 및 외주 통로(83)를 통해서만 포트(15)로 이동한다. 내주 통로(81) 및 외주 통로(83)의 유로 단면은 환상 통로(82)(도 3 참조)와 비교하여 작기 때문에, 로드측실(13)로부터 포트(15)를 통해 배출되는 작동유의 흐름에 저항이 부여된다. 그 결과, 로드측실(13) 내의 압력이 상승하고, 피스톤 로드(30)가 감속된다.

쿠션 베어링(60) 및 컬러(70)는, 원통부(41)에 진입한 상태에서도 축 방향으로 이동 가능하기 때문에, 유압 실린더(100)의 작동에 따라서, 구체적으로는 로드측실(13) 내의 압력에 따라서 피스톤(20)과 플랜지부(38) 사이에서 이동한다.

구체적으로는, 유압 실린더(100)의 신장 작동 시에는, 로드측실(13)과 포트(15)의 압력차에 의해, 쿠션 베어링(60) 및 컬러(70)는 플랜지부(38)로 근접하는 방향으로 이동한다. 그 결과, 쿠션 베어링(60)이 컬러(70)에 접하고, 컬러(70)가 플랜지부(38)에 접한다.

컬러(70)가 플랜지부(38)에 접한 상태에서는, 내주 통로(81)와 포트(15)를 연통하는 연통로(84)가 컬러(70)의 홈(71)과 플랜지부(38)에 의해 형성된다. 연통로(84)의 유로 단면은 내주 통로(81)의 유로 단면과 비교하여 작다. 그 때문에, 로드측실(13)로부터 내주 통로(81) 및 연통로(84)를 통해 포트(15)로 이동하는 작동유의 흐름에는, 주로 연통로(84)에 있어서 저항이 부여된다.

본 실시 형태에서는, 쿠션 베어링(60)이 원통부(41)에 진입한 상태에서는, 로드측실(13)과 포트(15)는, 외주 통로(83)를 통해 연통됨과 함께, 내주 통로(81) 및 연통로(84)를 통해 연통되지만, 이 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 쿠션 베어링(60)의 외주면에 홈(62)이 마련되어 있지 않고, 로드측실(13)과 포트(15)가, 내주 통로(81) 및 연통로(84)를 통해서만 연통되어도 된다. 또한, 컬러(70)에 홈(71)이 마련되어 있지 않고, 로드측실(13)과 포트(15)가 외주 통로(83)를 통해서만 연통되어도 된다.

또한, 쿠션 베어링(60)의 홈(62)은, 쿠션 베어링(60)의 양단부 사이에 걸쳐 연장되어 있지 않아도 되고, 쿠션 베어링(60)이 원통부(41)에 진입한 상태에 있어서, 로드측실(13)과 포트(15)를 연통하는 길이를 갖고 있으면 된다.

외주 통로(83)는, 홈(62)과 원통부(41)의 내주면에 의해 형성되는 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 쿠션 베어링(60)의 외주면이 홈(62)이 없는 면 형상으로 형성되고, 외주 통로(83)가 쿠션 베어링(60)의 외주면과 원통부(41)의 내주면 사이에 환상으로 형성되어 있어도 된다.

도 5는 쿠션 베어링(60), 컬러(70) 및 스페이서(36)의 단면도이며, 쿠션 베어링(60), 컬러(70) 및 스페이서(36)의 중심축이 일치하고 있는 상태를 나타낸다. 도 5에는, 피스톤(20)의 일부가 도시되어 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 쿠션 베어링(60)과 컬러(70)의 서로 대향하는 단부면(60b, 70b)은, 스페이서(36)의 중심축에 대해 대칭적으로 경사져 있다.

구체적으로는, 쿠션 베어링(60)의 단부면(60b)은, 직경 방향 내측의 에지(60c)가 직경 방향 외측의 에지(60d)보다 플랜지부(38)측에 위치하도록 경사져 있다. 컬러(70)의 단부면(70b)은, 쿠션 베어링(60)의 단부면(60b)과 마찬가지로, 직경 방향 내측의 에지(70c)가 직경 방향 외측의 에지(70d)보다 플랜지부(38)측에 위치하도록 경사져 있다.

또한, 「스페이서(36)의 중심축에 대해 대칭적으로 경사진다」라 함은, 스페이서(36)의 중심축에 대해 정반대의 위치에 있는 단부면(60b, 70b)의 부분이 동일한 각도로 경사지는 형태에 한정되지 않고, 다른 각도로 경사져 있는 형태를 포함한다.

또한, 컬러(70)와 플랜지부(38)의 서로 대향하는 단부면(70a, 38a)은, 각각, 컬러(70) 및 플랜지부(38)의 중심축을 가로지르는 평면 형상으로 형성된다. 구체적으로는, 단부면(70b, 38a)은, 중심축에 대략 수직으로 형성된다.

도 6은, 쿠션 베어링(60), 컬러(70) 및 스페이서(36)의 단면도이며, 쿠션 베어링(60)이 스페이서(36)에 대해 기울어진 상태를 나타낸다. 쿠션 베어링(60)의 이러한 기울어짐은, 예를 들어 원통부(41)가 피스톤 로드(30)에 대해 기울어짐으로써 발생한다. 원통부(41)의 기울어짐은, 피스톤(20), 피스톤 로드(30) 및 실린더 헤드(40) 등의 가공 정밀도나 설치 정밀도에 의존한다.

가령, 단부면(60b, 70b)이 스페이서(36)의 중심축에 대략 수직으로 형성되어 있었을 경우, 쿠션 베어링(60)이 스페이서(36)에 대해 기울어지면, 단부면(60b)과 단부면(70b) 사이에 부분적인 간극이 형성된다. 로드측실(13)(도 4 등 참조) 내의 작동유가 이 간극으로부터 누출되어, 쿠션 성능이 저하될 우려가 있다.

본 실시 형태에서는, 단부면(60b, 70b)이 스페이서(36)의 중심축에 대해 대칭적으로 경사져 있다. 그 때문에, 도 6에 도시한 바와 같이, 쿠션 베어링(60)이 스페이서(36)에 대해 기울어도, 단부면(60b)이 단부면(70b)을 따라 미끄럼 접촉하기 때문에, 단부면(60b)과 단부면(70b) 사이에 간극이 형성되기 어렵다. 따라서, 단부면(60b)과 단부면(70b) 사이에 의도하지 않은 통로가 형성되기 어려워, 쿠션 성능의 저하를 방지할 수 있다.

도 7은, 쿠션 베어링(60), 컬러(70) 및 스페이서(36)의 단면도이며, 쿠션 베어링(60)이 스페이서(36)에 대해 직경 방향으로 어긋난 상태를 나타낸다. 쿠션 베어링(60)의 이러한 어긋남은, 쿠션 베어링(60)의 기울어짐과 마찬가지로, 예를 들어 원통부(41)가 피스톤 로드(30)에 대해 직경 방향으로 어긋남으로써 발생한다.

컬러(70)가 직경 방향으로 이동 가능하게 설치되므로, 도 7에 도시한 바와 같이, 쿠션 베어링(60)의 어긋남에 수반하여 컬러(70)도 이동한다. 따라서, 단부면(60b, 70b)이 스페이서(36)의 중심축에 대해 대칭적으로 경사져 있어도, 단부면(60b)과 단부면(70b) 사이에 간극이 형성되기 어렵다.

또한, 컬러(70)와 플랜지부(38)의 서로 대향하는 단부면(70a, 38a)이 스페이서(36)의 중심축에 대략 수직으로 형성되므로, 컬러(70)가 플랜지부(38)에 대해 직경 방향으로 이동해도, 단부면(70a)과 단부면(38a) 사이에 간극이 형성되기 어렵다. 따라서, 단부면(60b)과 단부면(70b) 사이 및 단부면(70a)과 단부면(38a) 사이에 의도하지 않은 통로가 형성되기 어려워, 쿠션 성능의 저하를 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 쿠션 베어링(60)의 기울어짐 및 어긋남이 발생해도, 의도하지 않은 통로가 형성되기 어려워, 로드측실(13)과 포트(15)가 의도하지 않은 통로에 의해 연통되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 쿠션 성능의 저하를 방지할 수 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 단부면(60b, 70b)은, 평면이어도 된다. 단부면(60b, 70b)은, 곡면인 것이 바람직하고, 가상 구면의 일부인 것이 더 바람직하다. 가상 구면의 일부로 되도록 단부면(60b, 70b)을 형성함으로써, 쿠션 베어링(60)이 기울어져도 단부면(60b)과 단부면(70b) 사이에 간극이 더 형성되기 어려워져, 쿠션 성능의 저하를 더 확실하게 방지할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 단부면(70a, 38a)이 스페이서(36)의 중심축에 대략 수직으로 형성되어 있지만, 단부면(70a, 38a)은, 스페이서(36)의 중심축을 가로지르고 있으면 되고, 스페이서(36)의 중심축에 대해 기울어져 있어도 된다.

도 9는, 포트(15)의 주변의 확대 단면도이며, 유압 실린더(100)가 수축 작동을 개시한 직후의 상태를 나타낸다. 또한, 유압 실린더(100)가 수축 작동을 개시하기 직전에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 쿠션 베어링(60)이 컬러(70)에 접하고 컬러(70)가 플랜지부(38)에 접한다.

도시하지 않은 펌프로부터의 작동유가 포트(15)에 공급되면, 작동유는, 컬러(70)의 홈(71)에 유입된다. 홈(71) 내의 작동유의 압력은, 홈(71)의 저면(수압면)(71a)에 작용하여, 컬러(70) 및 쿠션 베어링(60)을 압박한다. 즉, 홈(71)의 저면(71a)은, 컬러(70)가 플랜지부(38)에 접한 상태에서, 포트(15)로부터 공급되는 작동유의 압력을 플랜지부(38)로부터 이격되는 방향으로 받는다.

홈(71)의 저면(71a)이 작동유의 압력을 받음으로써 컬러(70) 및 쿠션 베어링(60)이 이동하므로, 컬러(70)가 플랜지부(38)에 달라붙는 것을 방지할 수 있다. 컬러(70) 및 쿠션 베어링(60)의 이동에 의해, 도 9에 도시한 바와 같이, 컬러(70)와 플랜지부(38) 사이에 간극이 형성된다. 포트(15)로부터의 작동유는, 이 간극을 통해 내주 통로(81)에 유입된다.

쿠션 베어링(60)이 피스톤(20)에 접한 상태에서는, 내주 통로(81)와 로드측실(13)은 쿠션 베어링(60)의 홈(61)을 통해 연통된다. 따라서, 내주 통로(81) 내의 작동유를 로드측실(13)에 공급할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 유압 실린더(100)가 수축 작동을 개시한 직후에, 로드측실(13)과 포트(15)가 내주 통로(81)를 통해 연통된다. 그 때문에, 쿠션 베어링(60)이 원통부(41)로부터 빠져 있지 않은 상태라도, 로드측실(13)에 작동유가 공급되기 쉽다. 따라서, 유압 실린더(100)의 응답성을 향상시킬 수 있다.

다시 도 5를 참조한다. 스페이서 본체(37)의 외주면에는, 쿠션 베어링(60)의 일부를 사이에 두고 피스톤(20)과 대향하는 제1 스페이서 단차부(제1 로드 단차부)(37a)가 형성된다. 제1 스페이서 단차부(37a)는, 제1 스페이서 단차부(37a)를 경계로 스페이서 본체(37)의 외경을 상이하게 함으로써 형성되어 있다.

쿠션 베어링(60)의 내주면에는, 제1 스페이서 단차부(37a)와 대향하는 베어링 단차부(60e)가 형성된다. 베어링 단차부(60e)는, 베어링 단차부(60e)를 경계로 쿠션 베어링(60)의 내경을 상이하게 함으로써 형성되어 있다.

또한, 스페이서 본체(37)의 외주면에는, 쿠션 베어링(60)과 컬러(70)의 일부를 사이에 두고 피스톤(20)과 대향하는 제2 스페이서 단차부(제2 로드 단차부)(37b)가 형성된다. 제2 스페이서 단차부(37b)는, 제2 스페이서 단차부(37b)를 경계로 스페이서 본체(37)의 외경을 상이하게 함으로써 형성되어 있다.

컬러(70)의 내주면에는, 제2 스페이서 단차부(37b)와 대향하는 컬러 단차부(70e)가 형성된다. 컬러 단차부(70e)는, 컬러 단차부(70e)를 경계로 컬러(70)의 내경을 상이하게 함으로써 형성되어 있다.

제1 스페이서 단차부(37a)로부터 피스톤(20)까지의 치수 L1은, 베어링 단차부(60e)로부터 단부면(60a)까지의 치수 L2와 비교하여 크다. 따라서, 쿠션 베어링(60)이 정확한 방향에서 스페이서(36)에 조립 장착된 상태에서는, 쿠션 베어링(60)은 스페이서(36)로부터 돌출되지 않는다.

치수 L1은, 축 방향에 있어서의 쿠션 베어링(60)의 치수 L3과 비교하여 작다. 따라서, 도 10에 도시한 바와 같이, 쿠션 베어링(60)이 역방향으로 스페이서(36)에 조립 장착된 경우, 쿠션 베어링(60)은 스페이서(36)로부터 돌출된다. 따라서, 쿠션 베어링(60)이 스페이서(36)에 적절한 방향에서 조립 장착되었는지 여부를 용이하게 판별할 수 있다.

제2 스페이서 단차부(37b)로부터 피스톤(20)까지의 치수 L4는, 쿠션 베어링(60)과 컬러(70)를 맞댄 상태에서의 컬러 단차부(70e)로부터 단부면(60a)까지의 치수 L5와 비교하여 크다. 따라서, 쿠션 베어링(60) 및 컬러(70)가 정확한 방향에서 스페이서(36)에 조립 장착된 상태에서는, 쿠션 베어링(60)은 스페이서(36)로부터 돌출되지 않는다.

치수 L4는, 축 방향에 있어서의 쿠션 베어링(60)과 컬러(70)를 합친 치수 L6과 비교하여 작다. 따라서, 도 11에 도시한 바와 같이, 컬러(70)가 역방향으로 스페이서(36)에 조립 장착된 경우, 쿠션 베어링(60)은 스페이서(36)로부터 돌출된다. 따라서, 쿠션 베어링(60)이 스페이서(36)에 적절한 방향에서 조립 장착되었는지 여부를 용이하게 판별할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 쿠션 베어링(60) 및 컬러(70)가 적절한 방향에서 스페이서(36)에 조립 장착되었는지 여부를 용이하게 판별할 수 있어, 유압 실린더(100)의 조립이 용이해진다.

본 실시 형태에서는, 제1 스페이서 단차부(37a)는, 제1 스페이서 단차부(37a)를 경계로 스페이서 본체(37)의 외경을 상이하게 함으로써 형성되지만, 이 형태에 한정되지 않는다. 도 12는, 제1 및 제2 스페이서 단차부(37a, 37b)의 다른 예를 도시하는 단면도이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 스페이서 본체(37)로부터 직경 방향 외측으로 돌출되는 리브(37c)를 스페이서(36)에 설치함으로써, 제1 스페이서 단차부(37a)를 형성해도 된다. 마찬가지로, 제2 스페이서 단차부(37b)는 스페이서 본체(37)로부터 직경 방향 내측으로 돌출되는 리브(37d)에 의해 형성되어 있어도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 베어링 단차부(60e)는, 베어링 단차부(60e)를 경계로 쿠션 베어링(60)의 내경을 상이하게 함으로써 형성되지만, 이 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 쿠션 베어링(60)으로부터 직경 방향 내측으로 돌출되는 리브를 쿠션 베어링(60)에 설치함으로써, 베어링 단차부(60e)를 마련해도 된다. 마찬가지로, 컬러 단차부(70e)는, 컬러(70)로부터 직경 방향 내측으로 돌출되는 리브에 의해 형성되어 있어도 된다.

다음으로, 유압 실린더(100)의 작동에 대해, 도 1 내지 도 7 및 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

먼저, 유압 실린더(100)의 신장 작동에 대해 설명한다.

포트(16)로부터 작동유가 공급되면, 피스톤(20) 및 피스톤 로드(30)가 로드측실(13)을 축소하는 방향으로 이동함과 함께, 로드측실(13) 내의 작동유는 환상 통로(82) 및 포트(15)를 통해 배출된다.

피스톤(20) 및 피스톤 로드(30)가 더 이동하면, 쿠션 베어링(60)이 원통부(41)에 진입한다. 이때, 로드측실(13)로부터 포트(15)로 이동하는 작동유의 흐름이 쿠션 베어링(60)에 의해 교축된다. 그 결과, 이 흐름에 저항이 부여되어, 로드측실(13) 내의 압력이 상승하고, 피스톤 로드(30)가 감속된다.

쿠션 베어링(60)의 단부면(60b) 및 컬러(70)의 단부면(70b)이 스페이서(36)의 중심축에 대해 대칭적으로 경사져 형성되므로, 쿠션 베어링(60)이 기울어져도, 단부면(60b)과 단부면(70b) 사이에 의도하지 않은 간극이 형성되기 어렵다.

또한, 컬러(70)가 직경 방향으로 이동 가능하므로, 쿠션 베어링(60)이 어긋나도, 쿠션 베어링(60)의 단부면(60b)과 컬러(70)의 단부면(70b) 사이에 의도하지 않은 간극이 형성되기 어렵다.

또한, 컬러(70) 및 플랜지부(38)의 단부면(70a, 38a)이 스페이서(36)의 중심을 가로지르는 평면 형상으로 형성되므로, 컬러(70)가 직경 방향으로 이동해도, 컬러(70)의 단부면(70a)과 플랜지부(38)의 단부면(38a) 사이에 의도하지 않은 간극이 형성되기 어렵다.

따라서, 쿠션 성능의 저하를 방지할 수 있다.

다음으로, 유압 실린더(100)의 수축 작동에 대해 설명한다.

포트(15)로부터 작동유가 공급되면, 컬러(70)의 홈(71)에 작동유가 공급되어, 컬러(70)가 압박된다. 컬러(70) 및 쿠션 베어링(60)이 이동하고, 컬러(70)와 플랜지부(38) 사이에 간극이 형성된다. 포트(15)로부터의 작동유는, 이 간극 및 내주 통로(81)를 통해 로드측실(13)에 공급된다.

로드측실(13)에의 작동유의 공급에 의해, 피스톤(20) 및 피스톤 로드(30)가 로드 반대측실(14)을 축소하는 방향으로 이동하고, 유압 실린더(100)가 수축한다. 로드 반대측실(14) 내의 작동유는, 포트(16)를 통해 배출된다.

본 실시 형태에서는, 쿠션 베어링(60)이 원통부(41) 내에 진입한 상태라도 로드측실(13)에 작동유가 공급되므로, 유압 실린더(100)의 응답성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태의 구성, 작용 및 효과를 정리하여 설명한다.

본 실시 형태에서는, 실린더 튜브(10)와, 실린더 튜브(10)에 미끄럼 이동 가능하게 수용되고, 실린더 튜브(10) 내에 로드측실(13)을 획정하는 피스톤(20)과, 피스톤(20)에 연결된 피스톤 로드(30)와, 로드측실(13)에 연통되고, 외부로부터의 작동유를 로드측실(13)에 공급함과 함께 로드측실(13) 내의 작동유를 외부로 배출하기 위한 포트(15)와, 피스톤 로드(30)의 외주에 이동 가능하게 설치되고, 피스톤 로드(30)가 스트로크 단부에 도달할 때에 로드측실(13)로부터 포트(15)를 통해 배출되는 작동유의 흐름을 교축하는 쿠션 베어링(60)과, 쿠션 베어링(60)을 사이에 두고 피스톤(20)과 대향하여 피스톤 로드(30)에 설치되고, 축 방향으로의 쿠션 베어링(60)의 이동을 제한하는 플랜지부(38)와, 쿠션 베어링(60)과 플랜지부(38) 사이에서 피스톤 로드(30)의 외주에 직경 방향으로 이동 가능하게 설치된 컬러(70)를 구비하고, 쿠션 베어링(60)과 컬러(70)의 서로 대향하는 단부면(60b, 70b)은, 피스톤 로드(30)의 중심축에 대해 대칭적으로 경사져 있고, 플랜지부(38)와 컬러(70)의 서로 대향하는 단부면(38a, 70a)은, 중심축을 가로지르는 평면 형상으로 형성되어 있다.

이 구성에서는, 쿠션 베어링(60)과 컬러(70)의 서로 대향하는 단부면(60b, 70b)이 피스톤 로드(30)의 중심축에 관하여 대칭으로 경사져 있으므로, 쿠션 베어링(60)이 피스톤 로드(30)에 대해 기울어져도, 단부면(60b)과 단부면(70b) 사이에 간극이 형성되기 어렵다. 또한, 컬러(70)가 직경 방향으로 이동 가능하므로, 쿠션 베어링(60)의 어긋남에 수반하여 컬러(70)도 이동하여, 단부면(60b와 70b)과의 사이에 간극이 형성되기 어렵다. 또한, 컬러(70)와 플랜지부(38)의 서로 대향하는 단부면(70a, 38a)이 중심축을 가로지르는 평면 형상으로 형성되므로, 컬러(70)가 직경 방향으로 이동해도, 단부면(70a)과 단부면(38a) 사이에 간극이 형성되기 어렵다. 따라서, 쿠션 성능의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 쿠션 베어링(60) 및 스페이서(36)는, 각각, 서로 대향하는 베어링 단차부(60e) 및 제1 스페이서 단차부(37a)를 갖고, 제1 스페이서 단차부(37a)로부터 피스톤(20)까지의 치수 L1은, 축 방향에 있어서의 쿠션 베어링(60)의 치수 L3과 비교하여 작다.

이 구성에서는, 제1 스페이서 단차부(37a)로부터 피스톤(20)까지의 치수 L1이, 축 방향에 있어서의 쿠션 베어링(60)의 치수 L3과 비교하여 작으므로, 쿠션 베어링(60)이 역방향으로 스페이서(36)에 조립 장착된 경우에는, 쿠션 베어링(60)이 스페이서(36)로부터 돌출된다. 따라서, 쿠션 베어링(60)이 스페이서(36)에 적절한 방향에서 조립 장착되었는지 여부를 용이하게 판별할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 컬러(70) 및 스페이서(36)는, 각각, 서로 대향하는 컬러 단차부(70e) 및 제2 스페이서 단차부(37b)를 갖고, 제2 스페이서 단차부(37b)로부터 피스톤(20)까지의 치수 L4는, 축 방향에 있어서의 쿠션 베어링(60)과 컬러(70)를 합친 치수 L6과 비교하여 작다.

이 구성에서는, 제2 스페이서 단차부(37b)로부터 피스톤(20)까지의 치수 L4가, 축 방향에 있어서의 쿠션 베어링(60)과 컬러(70)를 합친 치수 L6과 비교하여 작으므로, 컬러(70)가 역방향으로 스페이서(36)에 조립 장착된 경우에는, 쿠션 베어링(60)이 스페이서(36)로부터 돌출된다. 따라서, 컬러(70)가 스페이서(36)에 적절한 방향에서 조립 장착되었는지 여부를 용이하게 판별할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 쿠션 베어링(60)과 피스톤 로드(30) 사이, 및 컬러(70)와 피스톤 로드(30) 사이에는 내주 통로(81)가 형성되어 있고, 로드측실(13)과 포트(15)가 내주 통로(81)를 통해 연통되어 있다.

이 구성에서는, 내주 통로(81)를 통해 로드측실(13)과 포트(15)가 연통되므로, 쿠션 베어링(60)이 작동유의 흐름을 교축할 때에 로드측실(13) 내의 작동유는 내주 통로(81)를 통해 포트(15)를 향해 이동한다. 따라서, 내주 통로(81)에 있어서의 압력의 상승을 방지할 수 있음과 함께, 내주 통로(81)에 저항 부여 기능을 갖게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 컬러(70)와 플랜지부(38) 사이에는, 내주 통로(81)와 포트(15)를 연통하는 연통로(84)가 형성되어 있다.

이 구성에서는, 연통로(84)에 의해 내주 통로(81)와 포트(15)가 연통되므로, 쿠션 베어링(60)이 작동유의 흐름을 교축할 때에 로드측실(13) 내의 작동유는 내주 통로(81) 및 연통로(84)를 통해 포트(15)를 향해 이동한다. 따라서, 연통로(84)에 저항 부여 기능을 갖게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 컬러(70)는, 피스톤 로드(30)에 대해 축 방향으로 상대 이동 가능하고, 플랜지부(38)에 접한 상태에서, 포트(15)로부터 공급되는 작동유의 압력을 플랜지부(38)로부터 이격하는 방향으로 받는 수압면을 갖는다.

이 구성에서는, 컬러(70)가 작동유의 압력을 플랜지부(38)로부터 이격하는 방향으로 받는 수압면을 가지므로, 컬러(70)는, 유압 실린더(100)의 수축 작동 시에, 포트(15)로부터의 작동유의 압력에 의해 플랜지부(38)로부터 이격하여, 플랜지부(38)와의 사이에 간극을 형성한다. 따라서, 포트(15)로부터의 작동유를, 쿠션 베어링(60)과 피스톤 로드(30) 사이의 간극을 통해 로드측실(13)에 공급할 수 있어, 유압 실린더(100)의 응답성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 실린더 튜브(10)에 설치되고, 쿠션 베어링(60)을 수납 가능하게 형성된 원통부(41)를 더 갖고, 쿠션 베어링(60)이 원통부(41)에 진입한 상태에 있어서, 쿠션 베어링(60)의 외주면과 원통부(41)의 내주면 사이에 로드측실(13)과 포트(15)를 연통하는 외주 통로(83)가 형성된다.

이 구성에서는, 쿠션 베어링(60)이 원통부(41)에 진입한 상태에 있어서 로드측실(13)과 포트(15)가 외주 통로(83)에 의해 연통되므로, 쿠션 베어링(60)이 작동유의 흐름을 교축할 때에 로드측실(13) 내의 작동유는 외주 통로(83)를 통해 포트(15)를 향해 이동한다. 따라서, 외주 통로(83)에 저항 부여 기능을 갖게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 피스톤 로드(30)는, 피스톤(20)과 대향하는 로드 단차부(34)를 갖는 로드 본체(31)와, 로드 본체(31)의 외주에 설치되고 피스톤(20)과 로드 단차부(34)의 간격을 확보하는 스페이서(36)를 갖고, 쿠션 베어링(60) 및 컬러(70)는 스페이서(36)의 외주에 설치되어 있고, 스페이서(36)가 플랜지부(38)를 갖는다.

이 구성에서는, 피스톤 로드(30)가 피스톤(20)과 로드 단차부(34)의 간격을 확보하는 스페이서(36)를 갖고 스페이서(36)가 플랜지부(38)를 가지므로, 피스톤(20)에 의해 압박되는 스페이서(36) 및 컬러(70)에 의해 압박되는 플랜지부(38)를 로드 본체(31)와 동일한 재료로 형성할 필요가 없다. 따라서, 로드 본체(31)를 저렴하고 저강도인 재료로 형성함과 함께 플랜지부(38)를 포함하는 스페이서(36)를 고가이고 고강도인 재료로 형성할 수 있어, 피스톤 로드(30)의 비용 증가를 억제하면서 피스톤 로드(30)의 강도를 높일 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.

예를 들어, 스페이서(36)는 제한부로서의 플랜지부(38)를 갖고 있지 않아도 되고, 제한부는 로드 본체(31)에 설치되어 있어도 된다. 피스톤 로드(30)의 외경이 충분히 큰 경우 등의 유압 실린더(100)의 사양에 따라서는, 피스톤 로드(30)는 스페이서(36)를 갖지 않아도 된다. 피스톤 로드(30)의 스페이서(36)와 로드 본체(31)가 일체적으로 형성되어도 된다. 스페이서(36)와 로드 본체(31)의 일체 성형에 의해, 유압 실린더(100)의 부품 수를 삭감할 수 있다.

피스톤 로드(30)의 스페이서(36)와 로드 본체(31)가 일체적으로 형성되어 있는 경우에는, 스페이서(36)의 제1 및 제2 스페이서 단차부(37a, 37b)는, 피스톤 로드(30)에 제1 및 제2 로드 단차부로서 형성된다.

쿠션 베어링(60)과 원통부(41) 사이에 외주 통로(83)가 형성되어 있지 않아도 된다. 로드측실(13)과 포트(15)는, 스페이서(36)에 형성되는 관통 구멍, 또는 쿠션 베어링(60)에 형성되는 관통 구멍을 통해 연통되어도 된다.

수압면은, 홈(71)의 저면(71a)에 한정되지 않는다. 컬러(70)의 단부면(70a)을 거친 면 형상으로 형성함(단부면(70a)의 조도를 크게 함)으로써 컬러(70)의 단부면(70a)과 플랜지부(38)의 단부면(38a) 사이에 간극을 형성하고, 이 간극에 유입된 작동유의 압력을 단부면(70a)에 작용시켜도 된다. 즉, 거친 면 형상으로 형성된 단부면(70a)을 수압면으로 해도 된다. 단부면(70a)을 거친 면 형상으로 함으로써도, 컬러(70)와 플랜지부(38)의 달라붙음을 방지할 수 있다.

연통로(84)는, 컬러(70)의 홈(71)과 플랜지부(38)에 의해 형성되는 형태에 한정되지 않는다. 컬러(70)에 형성되는 홈(71) 대신에, 플랜지부(38)에 홈이 형성되고 이 홈과 컬러(70)의 단부면(70a)에 의해 연통로(84)가 형성되어 있어도 된다. 즉, 연통로(84)는, 컬러(70)와 플랜지부(제한부)(38) 사이에 형성되어 있으면 된다.

내주 통로(81)와 포트(15)는, 컬러(70)와 플랜지부(38) 사이의 연통로(84) 대신에, 컬러(70)에 형성되는 관통 구멍 또는 플랜지부(38)에 형성되는 관통 구멍을 통해 연통되어 있어도 된다. 쿠션 베어링(60)의 단부면(60b)에 형성되는 홈을 통해 내주 통로(81)와 포트(15)가 연통되어 있어도 된다. 즉, 컬러(70)와 플랜지부(38) 사이의 연통로(84)를 형성하는 일 없이 다른 통로를 통해 내주 통로(81)와 포트(15)가 연통되어 있어도 된다. 컬러(70)와 플랜지부(38) 사이에 연통로(84)가 형성되지 않는 경우에는, 컬러 단부면(70a)을 평면 형상으로 형성해도 된다.

내주 통로(81)는 환상의 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 스페이서(36)에 형성되는 홈, 쿠션 베어링(60)에 형성되는 홈, 또는 컬러(70)에 형성되는 홈이 내주 통로(81)로서 사용되어도 된다. 로드측실(13)과 포트(15)는, 내주 통로(81) 대신에, 스페이서(36)에 형성되는 관통 구멍, 쿠션 베어링(60)에 형성되는 관통 구멍, 또는 컬러(70)에 형성되는 관통 구멍을 통해 연통되어 있어도 된다.

내주 통로(81)가 환상으로 형성되어 있지 않은 경우, 및 내주 통로(81)가 형성되어 있지 않은 경우라도, 피스톤(20), 피스톤 로드(30) 및 실린더 헤드(40) 등의 가공 정밀도나 설치 정밀도에 따라서는, 쿠션 베어링(60)의 기울어짐이나 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 유압 실린더(100)에서는, 쿠션 베어링(60)의 기울어짐이나 어긋남이 발생해도 의도하지 않은 통로가 형성되기 어렵다. 따라서, 로드측실(13)과 포트(15)가 의도하지 않은 통로에 의해 연통되는 것을 방지할 수 있어, 쿠션 성능의 저하를 방지할 수 있다.

본원은 2015년 10월 1일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2015-195786호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims

유체압 실린더이며,
실린더 튜브와,
상기 실린더 튜브에 미끄럼 이동 가능하게 수용되고, 상기 실린더 튜브 내에 로드측실을 획정하는 피스톤과,
상기 피스톤에 연결된 피스톤 로드와,
상기 로드측실에 연통되고, 외부로부터의 작동 유체를 상기 로드측실에 공급함과 함께 상기 로드측실 내의 작동 유체를 외부로 배출하기 위한 포트와,
상기 피스톤 로드의 외주에 이동 가능하게 설치되고, 상기 피스톤 로드가 스트로크 단부에 도달할 때에 상기 로드측실로부터 상기 포트를 통해 배출되는 작동 유체의 흐름을 교축하는 쿠션 베어링과,
상기 쿠션 베어링을 사이에 두고 상기 피스톤과 대향하여 상기 피스톤 로드에 설치되고, 축 방향으로의 상기 쿠션 베어링의 이동을 제한하는 제한부와,
상기 쿠션 베어링과 상기 제한부 사이에서 상기 피스톤 로드의 외주에 직경 방향으로 이동 가능하게 설치된 컬러를 구비하고,
상기 쿠션 베어링과 상기 컬러의 서로 대향하는 단부면은, 상기 피스톤 로드의 중심축에 대해 대칭적으로 경사져 있고,
상기 제한부와 상기 컬러의 서로 대향하는 단부면은, 상기 중심축을 가로지르는 평면 형상으로 형성되어 있고,
상기 쿠션 베어링은, 상기 로드측실과 상기 포트를 연통하는 원통부에 진입하는 것에 의해 작동 유체의 흐름을 교축하고,
상기 컬러의 최대 외경은, 상기 쿠션 베어링의 최대 외경보다도 작은 것을 특징으로 하는, 유체압 실린더.
유체압 실린더이며,
실린더 튜브와,
상기 실린더 튜브에 미끄럼 이동 가능하게 수용되고, 상기 실린더 튜브 내에 로드측실을 획정하는 피스톤과,
상기 피스톤에 연결된 피스톤 로드와,
상기 로드측실에 연통되고, 외부로부터의 작동 유체를 상기 로드측실에 공급함과 함께 상기 로드측실 내의 작동 유체를 외부로 배출하기 위한 포트와,
상기 피스톤 로드의 외주에 이동 가능하게 설치되고, 상기 피스톤 로드가 스트로크 단부에 도달할 때에 상기 로드측실로부터 상기 포트를 통해 배출되는 작동 유체의 흐름을 교축하는 쿠션 베어링과,
상기 쿠션 베어링을 사이에 두고 상기 피스톤과 대향하여 상기 피스톤 로드에 설치되고, 축 방향으로의 상기 쿠션 베어링의 이동을 제한하는 제한부와,
상기 쿠션 베어링과 상기 제한부 사이에서 상기 피스톤 로드의 외주에 직경 방향으로 이동 가능하게 설치된 컬러를 구비하고,
상기 쿠션 베어링과 상기 컬러의 서로 대향하는 단부면은, 직경 방향 내측 및 외측의 전체 둘레가 각각 상기 피스톤 로드의 중심축과 직교하는 제1 및 제2 가상면 상에 위치하도록 상기 중심축에 대하여 대칭적으로 경사져 있고,
상기 제한부와 상기 컬러의 서로 대향하는 단부면은, 상기 중심축을 가로지르는 평면 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 유체압 실린더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 쿠션 베어링 및 상기 피스톤 로드는, 각각, 서로 대향하는 베어링 단차부 및 제1 로드 단차부를 갖고,
상기 제1 로드 단차부로부터 상기 피스톤까지의 치수는, 축 방향에 있어서의 상기 쿠션 베어링의 치수와 비교하여 작은,
유체압 실린더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 컬러 및 상기 피스톤 로드는, 각각, 서로 대향하는 컬러 단차부 및 제2 로드 단차부를 갖고,
상기 제2 로드 단차부로부터 상기 피스톤까지의 치수는, 축 방향에 있어서의 상기 쿠션 베어링과 상기 컬러를 합친 치수와 비교하여 작은,
유체압 실린더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 쿠션 베어링과 상기 피스톤 로드 사이, 및 상기 컬러와 상기 피스톤 로드 사이에는 내주 통로가 형성되어 있고, 상기 로드측실과 상기 포트가 상기 내주 통로를 통해 연통되는,
유체압 실린더.
제5항에 있어서,
상기 컬러와 상기 제한부 사이에는, 상기 내주 통로와 상기 포트를 연통하는 연통로가 형성되어 있는,
유체압 실린더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 컬러는, 상기 피스톤 로드에 대해 축 방향으로 상대 이동 가능하고, 상기 제한부에 접한 상태에서, 상기 포트로부터 공급되는 작동 유체의 압력을 상기 제한부로부터 이격하는 방향으로 받는 수압면을 갖는,
유체압 실린더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 실린더 튜브에 설치되고, 상기 쿠션 베어링을 수납 가능하게 형성된 원통부를 더 갖고,
상기 쿠션 베어링이 상기 원통부에 진입한 상태에 있어서, 상기 쿠션 베어링의 외주면과 상기 원통부의 내주면 사이에 상기 로드측실과 상기 포트를 연통하는 외주 통로가 형성되는,
유체압 실린더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 피스톤 로드는,
상기 피스톤과 대향하는 로드 단차부를 갖는 로드 본체와,
상기 로드 본체의 외주에 설치되고 상기 피스톤과 상기 로드 단차부의 간격을 확보하는 스페이서를 갖고,
상기 쿠션 베어링 및 상기 컬러는, 상기 스페이서의 외주에 설치되어 있고,
상기 스페이서는, 상기 제한부를 갖는, 유체압 실린더.