WO2021182184A1 - Pressure resistant instrument and fluid pressure cylinder - Google Patents
Pressure resistant instrument and fluid pressure cylinder Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021182184A1 WO2021182184A1 PCT/JP2021/007947 JP2021007947W WO2021182184A1 WO 2021182184 A1 WO2021182184 A1 WO 2021182184A1 JP 2021007947 W JP2021007947 W JP 2021007947W WO 2021182184 A1 WO2021182184 A1 WO 2021182184A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- cylinder
- groove portion
- groove
- pressure
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
Definitions
- the present invention relates to a pressure resistant device and a fluid pressure cylinder.
- JPS60-196003U discloses a hydraulic cylinder in which a peripheral wall of a rear lid provided with a peripheral wall protruding in a tubular shape and a cylinder tube are joined by welding.
- the peripheral wall of the cylinder tube and the rear lid is fitted onto an annular backing plate, and the butt portions of the two are joined by welding.
- An object of the present invention is to improve the durability of a pressure resistant device and a fluid pressure cylinder.
- the pressure-resistant device has a tubular main body portion, a base portion, and an annular wall portion protruding from the base portion, and the wall portion is joined to the main body portion.
- a lid portion that closes the opening of the main body portion, and a positioning portion that is provided so as to face the inner peripheral surface of at least one of the main body portion and the wall portion and determines a relative position between the main body portion and the lid portion.
- a groove portion formed on the inner surface of the lid portion is provided, and the groove portion is formed on the bottom surface of the base portion continuously with the first groove portion formed on the inner peripheral surface of the wall portion and the first groove portion. It has a second groove and a second groove.
- FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a hydraulic cylinder provided with a cylinder according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is an enlarged view of A shown in FIG.
- FIG. 3 is a diagram showing a modified example of the cylinder according to the embodiment of the present invention, and is shown corresponding to FIG.
- FIG. 4 is a diagram showing a modified example of the groove portion, and is shown corresponding to FIG.
- FIG. 5 is a diagram showing a flow of force (force line) transmitted from the cylinder bottom to the cylinder tube, and is shown corresponding to FIG.
- FIG. 6 is a diagram showing stress (force line) generated in the cylinder of the comparative example, and is shown corresponding to FIG.
- FIG. 7 is a diagram showing stress (force line) generated in the cylinder according to the embodiment of the present invention, and is shown corresponding to FIG.
- the pressure resistant device is formed so that the fluid can be stored, and receives the pressure of the fluid from the inside.
- the pressure resistant device is a cylinder 100 used for a fluid pressure cylinder will be described.
- the hydraulic cylinder 1 as a fluid pressure cylinder includes a hollow cylinder 100, a piston rod 20 inserted into the cylinder 100, and an inner peripheral surface of the cylinder 100 provided at the end of the piston rod 20. It is provided with a piston 30 that slides along the above.
- the piston 30 divides the inside of the cylinder 100 into a rod side chamber 4 and an anti-rod side chamber 5.
- the rod side chamber 4 and the anti-rod side chamber 5 are filled with hydraulic oil as a hydraulic fluid.
- the piston rod 20 extends from the cylinder 100, and the hydraulic cylinder 1 expands and contracts due to the hydraulic oil supplied and discharged to the cylinder 100. Specifically, when the hydraulic oil is supplied to the anti-rod side chamber 5 and the hydraulic oil is discharged from the rod side chamber 4, the hydraulic cylinder 1 is extended. Further, when the hydraulic oil is supplied to the rod side chamber 4 and the hydraulic oil is discharged from the anti-rod side chamber 5, the hydraulic cylinder 1 contracts.
- the cylinder 100 includes a cylinder tube 110 as a tubular main body and a cylinder bottom 120 as a lid for closing the opening of the cylinder tube 110.
- a cylinder tube 110 as a tubular main body and a cylinder bottom 120 as a lid for closing the opening of the cylinder tube 110.
- One opening of the cylinder tube 110 is closed by the cylinder bottom 120, and the other opening of the cylinder tube 110 is closed by the cylinder head 50 that slidably supports the piston rod 20.
- a mounting portion 123 for mounting the hydraulic cylinder 1 to another device is formed on the cylinder bottom 120.
- the direction along the central axis of the cylinder tube 110 is referred to as "axial direction”
- the radial direction centered on the central axis of the cylinder tube 110 is referred to as “diameter direction”
- the direction is referred to as “circumferential direction”.
- FIG. 2 is an enlarged view of part A in FIG.
- the cylinder bottom 120 has a base portion 121 and an annular wall portion 122 projecting from the base portion 121, and the wall portion 122 is joined to the cylinder tube 110.
- the base 121 covers the opening of the cylinder tube 110
- the wall 122 projects axially from the bottom surface 121a of the base 121.
- the tip portion 122a of the wall portion 122 is joined to the open end portion 110a of the cylinder tube 110 by welding.
- the cylinder tube 110 and the cylinder bottom 120 are joined to each other via a joint 130 formed between the tip 122a of the wall 122 and the open end 110a of the cylinder tube 110.
- any method such as arc welding including plasma welding and TIG welding, gas welding, laser welding, electron beam welding, resistance welding, and friction welding can be used.
- the cylinder 100 is provided so as to face the inner peripheral surface 110b of the cylinder tube 110 and the inner peripheral surface 122b of the wall portion 122, and the buckling 140 as a positioning portion that determines the relative position between the cylinder tube 110 and the cylinder bottom 120. To be equipped.
- the buck ring 140 is formed separately from the cylinder tube 110 and the wall portion 122 when the cylinder tube 110 and the wall portion 122 are not joined. At the time of joining the cylinder tube 110 and the wall portion 122, the buckling 140 fits over both the cylinder tube 110 and the wall portion 122. As a result, the relative movement of the cylinder tube 110 and the cylinder bottom 120 can be prevented at the time of joining, and the cylinder tube 110 and the wall portion 122 can be joined with their axes aligned.
- the cylinder tube 110 and the wall portion 122 are welded to each other so that the joint portion 130 reaches the inner peripheral surfaces 110b and 122b of the cylinder tube 110 and the wall portion 122. Therefore, the outer peripheral surface 140a of the buck ring 140 is joined to the joint portion 130.
- the outer peripheral surface 140a of the buck ring 140 is joined to the joint portion 130, but the entire outer peripheral surface 140a of the back ring 140 may be joined to the joint portion 130.
- the buck ring 140 may be integrally formed with the wall portion 122 of the cylinder bottom 120.
- the buck ring 140 is provided so as to face only the inner peripheral surface 110b of the cylinder tube 110. Since the buck ring 140 fits into the cylinder tube 110, it is possible to prevent the relative movement between the cylinder tube 110 and the cylinder bottom 120 at the time of joining. Therefore, the cylinder tube 110 and the wall portion 122 can be joined in a state where their axes are aligned. Further, since the buck ring 140 is integrally formed with the wall portion 122, it is possible to prevent the buck ring 140 from moving with respect to the wall portion 122 when the buck ring 140 is fitted to the cylinder tube 110. can. Therefore, the cylinder tube 110 and the wall portion 122 can be easily joined, and the cylinder 100 can be easily manufactured.
- the buck ring 140 may be formed integrally with the cylinder tube 110.
- the buck ring 140 is provided so as to face only the inner peripheral surface 122b of the wall portion 122. That is, the buck ring 140 may be provided so as to face at least one inner peripheral surface 110b, 122b of the cylinder tube 110 and the wall portion 122.
- stress concentration tends to occur at the boundary between the joint portion 130 and the buckling 140. Specifically, stress concentration may occur at the boundary portions 110c and 122c between the joint portion 130 and the outer peripheral surface 140a of the buckling 140, which may adversely affect the durability of the hydraulic cylinder 1.
- the cylinder 100 includes a groove portion 124 formed on the inner surface of the cylinder bottom 120 in order to reduce stress at the boundary portions 110c and 122c.
- the groove portion 124 has a first groove portion 124a formed on the inner peripheral surface 122b of the wall portion 122, and a second groove portion 124b formed on the bottom surface 121a of the base portion 121 continuously with the first groove portion 124a.
- the first groove portion 124a and the second groove portion 124b are continuous via the curved surface portion 124c.
- the groove portion 124 is formed in an annular shape over the entire circumference of the inner surface of the cylinder bottom 120.
- the first groove portion 124a is formed so as to be recessed in the radial direction from the inner peripheral surface 122b of the wall portion 122 and have an arcuate cross section along the axial direction.
- the second groove portion 124b is formed so as to be recessed in the axial direction from the bottom surface 121a of the base portion 121 and have an arcuate cross section along the axial direction.
- the curved surface portion 124c is provided between the end portion 124e of the first groove portion 124a and the end portion 124f of the second groove portion 124b.
- the axial width of the first groove portion 124a is larger than the radial width of the second groove portion 124b, and the radial depth of the first groove portion 124a is that of the second groove portion 124b. It is formed so as to be larger than the axial depth.
- the relationship between the width and depth of the first groove portion 124a and the second groove portion 124b may be the reverse of the above. Further, the width and depth of the first groove portion 124a and the second groove portion 124b may be the same.
- the groove portion 124 may be formed so that the curved surface portion 124c is not provided and the first groove portion 124a and the second groove portion 124b are directly continuous. In this case, the end portion 124e of the first groove portion 124a and the end portion 124f of the second groove portion 124b are directly continuous. Even if the end portion 124e of the first groove portion 124a and the end portion 124f of the second groove portion 124b are directly continuous, the radius of curvature of the entire groove portion 124 can be increased.
- FIG. 5 is a diagram showing a flow of force (force line) transmitted from the cylinder bottom 120 to the cylinder tube 110 when the cylinder 100 receives a tensile load in the axial direction, and corresponds to FIG. 2.
- the force line is shown by a broken line, and the diagonal line showing the cross section of the cylinder tube 110, the cylinder bottom 120, and the joint portion 130 is omitted.
- the tensile load acts on the cylinder 100 by, for example, the pressure of the hydraulic oil in the cylinder 100 and the load connected to the hydraulic cylinder 1.
- the force acting on the cylinder bottom 120 is transmitted to the cylinder tube 110 through the joint 130.
- the force path is narrowed by the first groove portion 124a recessed in the radial direction from the inner peripheral surface 122b of the wall portion 122. Therefore, the force is transmitted to the cylinder tube 110 mainly through the radial outer region of the joint 130. Therefore, the force transmitted to the inner peripheral side of the joint portion 130 can be reduced, and the stress acting on the boundary portions 110c and 122c can be reduced. Therefore, the durability of the cylinder 100 can be improved.
- the first groove portion 124a is preferably formed near the joint portion 130.
- the force acting on the cylinder bottom 120 passes between the outer circumference of the wall portion 122 and the first groove portion 124a, and then is transmitted to the cylinder tube 110 through the joint portion 130 while spreading inward in the radial direction. Therefore, the closer the first groove portion 124a is formed to the joint portion 130, the more the force transmitted to the inner peripheral side of the joint portion 130 can be reduced, and the stress acting on the boundary portions 110c and 122c can be reduced. can.
- FIGS. 6 and 7 are views showing the stress (force line) generated in the cylinder 100 due to the pressure of the hydraulic oil in the anti-rod side chamber 5, and correspond to FIG. 2.
- FIG. 6 is a diagram showing a case where the groove portion 124 is not provided as a comparative example of the present embodiment
- FIG. 7 is a diagram showing a case where the second groove portion 124b of the present embodiment is provided.
- the force lines are shown by broken lines, and the diagonal lines showing the cross sections of the cylinder tube 110, the cylinder bottom 120, and the joint portion 130 are omitted.
- the first groove portion 124a and the curved surface portion 124c are not shown.
- the second groove portion 124b is provided so as to be recessed in the axial direction from the bottom surface 121a of the base portion 121 of the cylinder bottom 120. Therefore, the axial distance D between the joint portion 130 and the bottom surface A of the cylinder bottom 120 is larger than that in the case where the second groove portion 124b is not provided in the cylinder bottom 120 (FIG. 6). As a result, the influence of the stress generated in the vicinity of the corner portion of the cylinder bottom 120 on the boundary portions 110c and 122c is reduced, so that the stress generated in the boundary portions 110c and 122c is reduced. Therefore, the durability of the cylinder 100 can be improved.
- the joint portion 130 is moved away from the corner portion of the cylinder bottom 120, that is, moved to the cylinder head 50 side. Is also possible. However, in this case, the buckling 140 narrows the slidable region of the piston 30.
- the cylinder 100 of the present embodiment by providing the second groove portion 124b, the axial distance D between the joint portion 130 and the bottom surface A of the cylinder bottom 120 is increased without changing the position of the joint portion 130.
- the durability of the cylinder 100 can be improved. That is, the durability of the cylinder 100 can be improved without changing the stroke amount of the piston 30.
- the first groove portion 124a and the second groove portion 124b are continuously formed, the radius of curvature of the entire groove portion 124 can be increased. Therefore, the stress concentration on the groove 124 can be reduced. Therefore, the durability of the cylinder 100 can be improved.
- the first groove portion 124a and the second groove portion 124b are continuously formed via the curved surface portion 124c, so that the curved surface portion 124c as shown in FIG. 4 is not provided.
- the radius of curvature of the entire groove portion 124 can be increased. Therefore, the stress concentration in the groove 124 can be further reduced, and the durability of the cylinder 100 can be further improved.
- the force transmitted to the inner circumference of the joint 130 between the cylinder tube 110 and the wall 122 of the cylinder bottom 120 is reduced by the first groove 124a, and the boundary 110c and 122c between the joint 130 and the buckling 140 are reduced.
- the resulting stress is reduced.
- the distance D in the axial direction between the joint portion 130 and the bottom surface A of the cylinder bottom 120 is increased by the second groove portion 124b, the stress generated at the boundary portions 110c and 122c is reduced. Therefore, the durability of the cylinder 100 can be improved.
- the radius of curvature of the entire groove portion 124 can be increased by continuously forming the first groove portion 124a and the second groove portion 124b. Therefore, the stress concentration on the groove 124 can be reduced. Therefore, the durability of the cylinder 100 can be improved. Further, since the first groove portion 124a and the second groove portion 124b are continuously formed via the curved surface portion 124c, the radius of curvature of the entire groove portion 124 can be increased as compared with the case where the curved surface portion 124c is not provided. can. Therefore, the stress concentration in the groove 124 can be further reduced, and the durability of the cylinder 100 can be further improved.
- the cylinder 100 has a cylindrical cylinder tube 110, a base portion 121, and an annular wall portion 122 protruding from the base portion 121, and the wall portion 122 is joined to the cylinder tube 110 to close the opening of the cylinder tube 110.
- a buckling 140 provided facing the cylinder bottom 120, at least one inner peripheral surface 110b, 122b of the cylinder tube 110 and the wall portion 122, and determining a relative position between the cylinder tube 110 and the cylinder bottom 120, and a cylinder bottom 120.
- the groove portion 124 is provided on the inner surface of the wall portion 122, and the groove portion 124 is formed on the bottom surface 121a of the base portion 121 continuously with the first groove portion 124a formed on the inner peripheral surface 122b of the wall portion 122 and the first groove portion 124a. It has a second groove portion 124b to be formed.
- the force transmitted to the inner circumference of the joint portion 130 between the cylinder tube 110 and the wall portion 122 of the cylinder bottom 120 is reduced by the first groove portion 124a, and the boundary portions 110c and 122c between the joint portion 130 and the buckling 140 are formed.
- the resulting stress is reduced.
- the distance D in the axial direction between the joint portion 130 and the bottom surface A of the cylinder bottom 120 is increased by the second groove portion 124b, the stress generated at the boundary portions 110c and 122c is reduced. Therefore, the durability of the cylinder 100 can be improved.
- the first groove portion 124a and the second groove portion 124b are continuous via the curved surface portion 124c.
- the first groove portion 124a and the second groove portion 124b are continuously formed via the curved surface portion 124c, so that the radius of curvature of the entire groove portion 124 is increased as compared with the case where the curved surface portion 124c is not provided. be able to. Therefore, the stress concentration on the groove 124 can be reduced. Therefore, the durability of the cylinder 100 can be improved.
- the cylinder 100 is formed so that the first groove portion 124a and the second groove portion 124b have an arcuate cross section along the axial direction of the cylinder tube 110.
- the axial width of the first groove portion 124a is larger than the radial width of the cylinder tube 110 of the second groove portion 124b.
- the present embodiment relates to a hydraulic cylinder 1 that expands and contracts when hydraulic oil is supplied to and discharged from the cylinder.
- the cylinder is a cylinder 100.
- the cylinder since the cylinder is the cylinder 100 described above, the cylinder has high durability. Therefore, the durability of the hydraulic cylinder 1 can be improved.
- the groove portion 124 is formed all around in the circumferential direction, but the groove portion 124 may be formed in a part in the circumferential direction.
- the cross section of the first groove portion 124a and the second groove portion 124b may have a shape other than an arc shape, for example, a shape such as a triangle or a quadrangle.
- the cylinder 100 used for the hydraulic cylinder 1 has been described as the pressure resistant device.
- the pressure-resistant device is not limited to this, and may be a pressure vessel such as a cylinder for storing a liquid or gas.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Actuator (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Description
本発明は、耐圧機器及び流体圧シリンダに関する。 The present invention relates to a pressure resistant device and a fluid pressure cylinder.
JPS60-196003Uには、管状に突出する周壁を備えた後蓋の周壁とシリンダチューブとが溶接により接合されてなる油圧シリンダが開示されている。シリンダチューブと後蓋の周壁が環状の当て板に外嵌され、両者の突き合わせ部が溶接により接合されている。 JPS60-196003U discloses a hydraulic cylinder in which a peripheral wall of a rear lid provided with a peripheral wall protruding in a tubular shape and a cylinder tube are joined by welding. The peripheral wall of the cylinder tube and the rear lid is fitted onto an annular backing plate, and the butt portions of the two are joined by welding.
JPS60-196003Uに開示される油圧シリンダでは、溶接による接合部と当て板の境界部に応力集中が生じ、油圧シリンダの耐久性に悪影響を及ぼすおそれがある。 In the hydraulic cylinder disclosed in JPS60-196003U, stress concentration occurs at the boundary between the joint and the backing plate due to welding, which may adversely affect the durability of the hydraulic cylinder.
本発明は、耐圧機器及び流体圧シリンダの耐久性を向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the durability of a pressure resistant device and a fluid pressure cylinder.
本発明のある態様によれば、耐圧機器であって、筒状の本体部と、基部と、前記基部から突出する環状の壁部とを有し、前記壁部が前記本体部に接合されて前記本体部の開口を閉塞する蓋部と、前記本体部及び前記壁部の少なくとも一方の内周面に対向して設けられ、前記本体部と前記蓋部との相対位置を定める位置決め部と、前記蓋部の内面に形成される溝部と、を備え、前記溝部は、前記壁部の内周面に形成される第一溝部と、前記第一溝部と連続して前記基部の底面に形成される第二溝部と、を有する。 According to an aspect of the present invention, the pressure-resistant device has a tubular main body portion, a base portion, and an annular wall portion protruding from the base portion, and the wall portion is joined to the main body portion. A lid portion that closes the opening of the main body portion, and a positioning portion that is provided so as to face the inner peripheral surface of at least one of the main body portion and the wall portion and determines a relative position between the main body portion and the lid portion. A groove portion formed on the inner surface of the lid portion is provided, and the groove portion is formed on the bottom surface of the base portion continuously with the first groove portion formed on the inner peripheral surface of the wall portion and the first groove portion. It has a second groove and a second groove.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る耐圧機器について説明する。耐圧機器は流体を貯留可能に形成され、流体の圧力を内側から受ける。以下では、耐圧機器が、流体圧シリンダに用いられるシリンダ100である場合について説明する。
Hereinafter, the pressure-resistant device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The pressure resistant device is formed so that the fluid can be stored, and receives the pressure of the fluid from the inside. Hereinafter, a case where the pressure resistant device is a
図1に示すように、流体圧シリンダとしての油圧シリンダ1は、中空のシリンダ100と、シリンダ100内に挿入されるピストンロッド20と、ピストンロッド20の端部に設けられシリンダ100の内周面に沿って摺動するピストン30と、を備える。ピストン30によって、シリンダ100の内部がロッド側室4と反ロッド側室5とに区画される。ロッド側室4及び反ロッド側室5には、作動流体としての作動油が封入される。
As shown in FIG. 1, the hydraulic cylinder 1 as a fluid pressure cylinder includes a
ピストンロッド20はシリンダ100から延出し、シリンダ100に給排される作動油によって油圧シリンダ1は伸縮作動する。具体的には、作動油が反ロッド側室5に供給されロッド側室4から作動油が排出されると、油圧シリンダ1は伸長作動する。また、作動油がロッド側室4に供給され反ロッド側室5から作動油が排出されると、油圧シリンダ1は収縮作動する。
The
シリンダ100は、筒状の本体部としてのシリンダチューブ110と、シリンダチューブ110の開口を閉塞する蓋部としてのシリンダボトム120と、を備える。シリンダチューブ110の一方の開口は、シリンダボトム120によって閉塞され、シリンダチューブ110の他方の開口は、ピストンロッド20を摺動自在に支持するシリンダヘッド50によって閉塞される。シリンダボトム120には、油圧シリンダ1を他の機器に取り付けるための取付部123が形成される。
The
以下において、シリンダチューブ110の中心軸に沿う方向を「軸方向」と称し、シリンダチューブ110の中心軸を中心とする放射方向を「径方向」と称し、シリンダチューブ110の中心軸の周りに沿う方向を「周方向」と称する。
In the following, the direction along the central axis of the
図2は、図1におけるA部の拡大図である。図2に示すように、シリンダボトム120は、基部121と、基部121から突出する環状の壁部122と、を有し、壁部122がシリンダチューブ110に接合される。具体的には、基部121はシリンダチューブ110の開口を覆い、壁部122は基部121の底面121aから軸方向に突出する。壁部122の先端部122aは、シリンダチューブ110の開口端部110aと溶接によって接合される。言い換えれば、シリンダチューブ110とシリンダボトム120とは、壁部122の先端部122aとシリンダチューブ110の開口端部110aとの間に形成される接合部130を介して互いに接合される。この溶接には、プラズマ溶接及びTIG溶接を含むアーク溶接、ガス溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接、並びに摩擦圧接など任意の方法を用いることができる。
FIG. 2 is an enlarged view of part A in FIG. As shown in FIG. 2, the
また、シリンダ100は、シリンダチューブ110の内周面110b及び壁部122の内周面122bに対向して設けられ、シリンダチューブ110とシリンダボトム120との相対位置を定める位置決め部としてのバックリング140を備える。
Further, the
バックリング140は、シリンダチューブ110と壁部122とが接合されていない状態では、シリンダチューブ110及び壁部122と別体に形成される。シリンダチューブ110と壁部122との接合時には、バックリング140は、シリンダチューブ110と壁部122との両方にわたって嵌合する。これにより、接合時にシリンダチューブ110とシリンダボトム120との相対移動を防止することができ、シリンダチューブ110と壁部122とを、これらの軸心を合わせた状態で接合することができる。
The
また、シリンダチューブ110と壁部122とは、接合部130がシリンダチューブ110及び壁部122の内周面110b、122bにまで達するようにして互いに溶接される。そのため、バックリング140の外周面140aが接合部130と接合される。図2に示す例では、バックリング140の外周面140aの一部のみが接合部130と接合されるが、バックリング140の外周面140aの全体が接合部130と接合されていてもよい。
Further, the
なお、図3に示すように、バックリング140は、シリンダボトム120の壁部122と一体に形成されてもよい。この場合、バックリング140は、シリンダチューブ110の内周面110bのみに対向して設けられる。バックリング140は、シリンダチューブ110に嵌合するため、接合時にシリンダチューブ110とシリンダボトム120との相対移動を防止することができる。よって、シリンダチューブ110と壁部122とを、これらの軸心を合わせた状態で接合することができる。また、バックリング140が壁部122と一体的に形成されるので、バックリング140をシリンダチューブ110に嵌合する際に、壁部122に対してバックリング140が移動することを防止することができる。したがって、シリンダチューブ110と壁部122とを容易に接合することができ、シリンダ100を容易に製造することができる。
As shown in FIG. 3, the
また、バックリング140は、シリンダチューブ110と一体に形成されてもよい。この場合、バックリング140は、壁部122の内周面122bのみに対向して設けられる。つまり、バックリング140は、シリンダチューブ110及び壁部122の少なくとも一方の内周面110b,122bに対向して設けられればよい。
Further, the
シリンダチューブ110とシリンダボトム120とが接合されたシリンダ100においては、接合部130とバックリング140との境界部に応力集中が生じやすい。具体的には、接合部130とバックリング140の外周面140aとの境界部110c,122cに応力集中が生じ、油圧シリンダ1の耐久性に悪影響を及ぼすおそれがある。
In the
シリンダ100は、境界部110c,122cにおける応力を軽減するために、シリンダボトム120の内面に形成される溝部124を備える。溝部124は、壁部122の内周面122bに形成される第一溝部124aと、第一溝部124aと連続して基部121の底面121aに形成される第二溝部124bと、を有する。第一溝部124aと第二溝部124bは、曲面部124cを介して連続する。曲面部124cを介して第一溝部124aと第二溝部124bが連続して形成されることにより、溝部124全体の曲率半径を大きくすることができる。
The
溝部124は、シリンダボトム120の内面の全周にわたって環状に形成される。第一溝部124aは、壁部122の内周面122bから径方向に窪んで、軸方向に沿った断面が円弧状となるように形成される。第二溝部124bは、基部121の底面121aから軸方向に窪んで、軸方向に沿った断面が円弧状となるように形成される。曲面部124cは、第一溝部124aの端部124eと第二溝部124bの端部124fとの間にわたって設けられる。
The
第一溝部124aと第二溝部124bは、第一溝部124aの軸方向の幅が第二溝部124bの径方向の幅よりも大きく、第一溝部124aの径方向の深さが第二溝部124bの軸方向の深さよりも大きくなるように形成される。なお、第一溝部124aと第二溝部124bの幅及び深さの関係は、上記と逆であってもよい。また、第一溝部124aと第二溝部124bの幅及び深さが同じであってもよい。
In the
なお、図4に示すように、溝部124は、曲面部124cが設けられず、第一溝部124aと第二溝部124bが直接連続するように形成されてもよい。この場合は、第一溝部124aの端部124eと第二溝部124bの端部124fが直接連続する。第一溝部124aの端部124eと第二溝部124bの端部124fが直接連続する構成であっても、溝部124全体の曲率半径を大きくすることができる。
As shown in FIG. 4, the
図5は、シリンダ100が軸方向に引張荷重を受けたときにシリンダボトム120からシリンダチューブ110に伝わる力の流れ(力線)を示す図であり、図2に対応する。図5では、力線を破線で示し、シリンダチューブ110、シリンダボトム120及び接合部130の断面を示す斜線を省略している。引張荷重は、例えば、シリンダ100内の作動油の圧力、及び油圧シリンダ1に連結される負荷によって、シリンダ100に作用する。
FIG. 5 is a diagram showing a flow of force (force line) transmitted from the
シリンダ100が軸方向に引張荷重を受けたとき、シリンダボトム120に作用する力は、接合部130を通じてシリンダチューブ110に伝わる。このとき、力の経路は、壁部122の内周面122bから径方向に窪んだ第一溝部124aによって狭められる。よって、力は、接合部130における径方向外側の領域を主に経てシリンダチューブ110に伝わる。したがって、接合部130の内周側に伝わる力を低減することができ、境界部110c,122cに作用する応力を軽減することができる。よって、シリンダ100の耐久性を向上させることができる。
When the
なお、第一溝部124aは、接合部130の近くに形成されるのが好ましい。シリンダボトム120に作用する力は、壁部122における外周と第一溝部124aとの間を通過後、径方向内側に広がりながら接合部130を経てシリンダチューブ110に伝わる。このため、第一溝部124aが接合部130の近くに形成されるほど、接合部130の内周側に伝わる力を低減することができ、境界部110c,122cに作用する応力を軽減することができる。
The
また、シリンダ100では、反ロッド側室5内の作動油の圧力により、シリンダ100内部から力が作用し、シリンダ100に応力が生じる。図6,7は、反ロッド側室5内の作動油の圧力により、シリンダ100に生じる応力(力線)を示す図であり、図2に対応する。図6は、本実施形態の比較例として溝部124が設けられない場合を示した図であり、図7は、本実施形態の第二溝部124bが設けられる場合を示した図である。図6,7では、力線を破線で示し、シリンダチューブ110、シリンダボトム120及び接合部130の断面を示す斜線を省略している。図7では、第一溝部124a及び曲面部124cの図示を省略している。
Further, in the
図6に示すように、反ロッド側室5内の作動油の圧力により、壁部122の内周面122bと基部121の底面121aとの間の角部近傍には、大きな応力が生じる。よって、接合部130がシリンダボトム120の角部に近いと、境界部110c,122cには大きな応力が作用する。つまり、接合部130とシリンダボトム120の底面Aとの軸方向の距離Dが小さいほど、境界部110c,122cには大きな応力が作用してしまう。
As shown in FIG. 6, due to the pressure of the hydraulic oil in the
図7に示すように、本実施形態のシリンダ100では、第二溝部124bがシリンダボトム120の基部121の底面121aから軸方向に窪んで設けられる。よって、シリンダボトム120に第二溝部124bが設けられない場合(図6)と比較して、接合部130とシリンダボトム120の底面Aとの軸方向の距離Dが大きくなる。これにより、シリンダボトム120の角部近傍に生じる応力が境界部110c,122cに及ぼす影響が小さくなるため、境界部110c,122cに生じる応力が低減される。よって、シリンダ100の耐久性を向上させることができる。
As shown in FIG. 7, in the
なお、接合部130とシリンダボトム120の底面Aとの軸方向の距離Dを大きくする別の方法として、接合部130をシリンダボトム120の角部から遠ざける、つまり、シリンダヘッド50側に移動させることも考えられる。しかし、この場合、バックリング140によりピストン30が摺動可能な領域が狭められてしまう。これに対して、本実施形態のシリンダ100では、第二溝部124bを設けることで、接合部130の位置を変えずに接合部130とシリンダボトム120の底面Aとの軸方向の距離Dを大きくし、シリンダ100の耐久性を向上させることができる。つまり、ピストン30のストローク量を変えずに、シリンダ100の耐久性を向上させることができる。
As another method of increasing the axial distance D between the
また、第一溝部124aと第二溝部124bが連続して形成されることにより、溝部124全体の曲率半径を大きくすることができる。そのため、溝部124への応力集中を低減することができる。よって、シリンダ100の耐久性を向上させることができる。さらに、図2に示すように、曲面部124cを介して第一溝部124aと第二溝部124bが連続して形成されることにより、図4に示すような、曲面部124cが設けられずに第一溝部124aと第二溝部124bが直接連続して形成される場合と比較して、溝部124全体の曲率半径を大きくすることができる。そのため、溝部124への応力集中をさらに低減することができ、シリンダ100の耐久性をさらに向上させることができる。
Further, since the
以上の本実施形態によれば、以下の効果を奏する。 According to the above embodiment, the following effects are obtained.
シリンダ100では、第一溝部124aによりシリンダチューブ110とシリンダボトム120の壁部122との接合部130の内周に伝わる力が低減され、接合部130とバックリング140との境界部110c,122cに生じる応力が低減される。また、第二溝部124bにより接合部130とシリンダボトム120の底面Aとの軸方向の距離Dが長くなるため、境界部110c,122cに生じる応力が低減される。よって、シリンダ100の耐久性を向上させることができる。
In the
シリンダ100では、第一溝部124aと第二溝部124bが連続して形成されることにより、溝部124全体の曲率半径を大きくすることができる。そのため、溝部124への応力集中を低減することができる。よって、シリンダ100の耐久性を向上させることができる。さらに、曲面部124cを介して第一溝部124aと第二溝部124bが連続して形成されることにより、曲面部124cが設けられない場合と比較し、溝部124全体の曲率半径を大きくすることができる。そのため、溝部124への応力集中をさらに低減することができ、シリンダ100の耐久性をさらに向上させることができる。
In the
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。 Hereinafter, the configurations, actions, and effects of the embodiments of the present invention will be collectively described.
シリンダ100は、筒状のシリンダチューブ110と、基部121と、基部121から突出する環状の壁部122とを有し、壁部122がシリンダチューブ110に接合されてシリンダチューブ110の開口を閉塞するシリンダボトム120と、シリンダチューブ110及び壁部122の少なくとも一方の内周面110b、122bに対向して設けられ、シリンダチューブ110とシリンダボトム120との相対位置を定めるバックリング140と、シリンダボトム120の内面に形成される溝部124と、を備え、溝部124は、壁部122の内周面122bに形成される第一溝部124aと、第一溝部124aと連続して基部121の底面121aに形成される第二溝部124bと、を有する。
The
この構成では、第一溝部124aによりシリンダチューブ110とシリンダボトム120の壁部122との接合部130の内周に伝わる力が低減され、接合部130とバックリング140との境界部110c,122cに生じる応力が低減される。また、第二溝部124bにより接合部130とシリンダボトム120の底面Aとの軸方向の距離Dが長くなるため、境界部110c,122cに生じる応力が低減される。よって、シリンダ100の耐久性を向上させることができる。
In this configuration, the force transmitted to the inner circumference of the
シリンダ100は、第一溝部124aと第二溝部124bは、曲面部124cを介して連続する。
In the
この構成では、曲面部124cを介して第一溝部124aと第二溝部124bが連続して形成されることにより、曲面部124cが設けられない場合と比較し、溝部124全体の曲率半径を大きくすることができる。そのため、溝部124への応力集中を低減することができる。よって、シリンダ100の耐久性を向上させることができる。
In this configuration, the
シリンダ100は、第一溝部124a及び第二溝部124bは、シリンダチューブ110の軸方向に沿った断面が円弧状となるように形成される。
The
この構成では、第一溝部124a及び第二溝部124bへの応力集中を低減することができる。
With this configuration, stress concentration on the
シリンダ100は、第一溝部124aの軸方向の幅は、第二溝部124bのシリンダチューブ110の径方向の幅よりも大きい。
In the
この構成では、第一溝部124aの軸方向の幅が大きいことにより、接合部130とシリンダボトム120の底面Aとの軸方向の距離Dが長くなるため、境界部110c,122cに生じる応力が低減される。
In this configuration, since the axial width of the
本実施形態は、シリンダに作動油が給排されることによって伸縮作動する油圧シリンダ1に係る。シリンダは、シリンダ100である。
The present embodiment relates to a hydraulic cylinder 1 that expands and contracts when hydraulic oil is supplied to and discharged from the cylinder. The cylinder is a
この構成では、シリンダが前述のシリンダ100であるので、シリンダは高い耐久性を有する。したがって、油圧シリンダ1の耐久性を向上させることができる。
In this configuration, since the cylinder is the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. No.
(1)本実施形態では、溝部124は、周方向に全周に形成されるが、溝部124は、周方向における一部に形成される構成であってもよい。
(1) In the present embodiment, the
(2)第一溝部124a、第二溝部124bの断面は、円弧状以外の形状、例えば三角形、四角形等の形状であってもよい。
(2) The cross section of the
(3)上記実施形態では、耐圧機器として、油圧シリンダ1に用いられるシリンダ100について説明した。耐圧機器は、これに限らず、液体や気体を保管するためのボンベなどの圧力容器でもよい。
(3) In the above embodiment, the
本願は2020年3月13日に日本国特許庁に出願された特願2020-44381に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-44381 filed with the Japan Patent Office on March 13, 2020, and the entire contents of this application are incorporated herein by reference.
Claims (5)
筒状の本体部と、
基部と、前記基部から突出する環状の壁部とを有し、前記壁部が前記本体部に接合されて前記本体部の開口を閉塞する蓋部と、
前記本体部及び前記壁部の少なくとも一方の内周面に対向して設けられ、前記本体部と前記蓋部との相対位置を定める位置決め部と、
前記蓋部の内面に形成される溝部と、を備え、
前記溝部は、
前記壁部の内周面に形成される第一溝部と、
前記第一溝部と連続して前記基部の底面に形成される第二溝部と、を有する耐圧機器。 It is a pressure resistant device
Cylindrical body and
A lid portion having a base portion and an annular wall portion protruding from the base portion, and the wall portion is joined to the main body portion to close the opening of the main body portion.
A positioning portion provided so as to face at least one inner peripheral surface of the main body portion and the wall portion and determining a relative position between the main body portion and the lid portion.
A groove portion formed on the inner surface of the lid portion is provided.
The groove is
The first groove formed on the inner peripheral surface of the wall and
A pressure-resistant device having a second groove portion formed on the bottom surface of the base portion continuously with the first groove portion.
前記第一溝部と前記第二溝部は、曲面部を介して連続する耐圧機器。 The pressure-resistant device according to claim 1.
The first groove portion and the second groove portion are pressure-resistant devices that are continuous via a curved surface portion.
前記第一溝部及び前記第二溝部は、前記本体部の軸方向に沿った断面が円弧状となるように形成される耐圧機器。 The pressure-resistant device according to claim 1 or 2.
The first groove portion and the second groove portion are pressure-resistant devices formed so that the cross section of the main body portion along the axial direction is arcuate.
前記第一溝部の前記軸方向の幅は、前記第二溝部の前記本体部の径方向の幅よりも大きい耐圧機器。 The pressure-resistant device according to any one of claims 1 to 3.
A pressure-resistant device in which the axial width of the first groove portion is larger than the radial width of the main body portion of the second groove portion.
前記シリンダは、請求項1から4のいずれか一つに記載の耐圧機器である流体圧シリンダ。 A fluid pressure cylinder that expands and contracts when working fluid is supplied to and discharged from the cylinder.
The cylinder is a fluid pressure cylinder which is a pressure resistant device according to any one of claims 1 to 4.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020-044381 | 2020-03-13 | ||
| JP2020044381A JP2021143748A (en) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | Pressure-resistant device and fluid pressure cylinder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2021182184A1 true WO2021182184A1 (en) | 2021-09-16 |
Family
ID=77672091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2021/007947 Ceased WO2021182184A1 (en) | 2020-03-13 | 2021-03-02 | Pressure resistant instrument and fluid pressure cylinder |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021143748A (en) |
| WO (1) | WO2021182184A1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01116204U (en) * | 1988-01-29 | 1989-08-04 | ||
| JPH0362216U (en) * | 1989-10-23 | 1991-06-18 | ||
| WO2008105005A1 (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-04 | Toscotec S.P.A. | Yankee cylinder for paper producing machine |
| JP2012127433A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Ud Trucks Corp | Structure for relaxing stress concentration of structured body |
| JP2016539006A (en) * | 2013-11-19 | 2016-12-15 | バルメット、アクチボラグValmet Aktiebolag | How to make a steel Yankee cylinder |
| JP2019063853A (en) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | Kyb株式会社 | Pressure proof device and fluid pressure cylinder |
-
2020
- 2020-03-13 JP JP2020044381A patent/JP2021143748A/en active Pending
-
2021
- 2021-03-02 WO PCT/JP2021/007947 patent/WO2021182184A1/en not_active Ceased
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01116204U (en) * | 1988-01-29 | 1989-08-04 | ||
| JPH0362216U (en) * | 1989-10-23 | 1991-06-18 | ||
| WO2008105005A1 (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-04 | Toscotec S.P.A. | Yankee cylinder for paper producing machine |
| JP2012127433A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Ud Trucks Corp | Structure for relaxing stress concentration of structured body |
| JP2016539006A (en) * | 2013-11-19 | 2016-12-15 | バルメット、アクチボラグValmet Aktiebolag | How to make a steel Yankee cylinder |
| JP2019063853A (en) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | Kyb株式会社 | Pressure proof device and fluid pressure cylinder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021143748A (en) | 2021-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10907662B2 (en) | Bonded body, fluid pressure cylinder, and manufacturing method of bonded body | |
| JP2017194087A (en) | Pressure-resistant equipment and fluid pressure cylinder | |
| US6637315B2 (en) | Welded hydraulic cylinder for work vehicles | |
| WO2021182184A1 (en) | Pressure resistant instrument and fluid pressure cylinder | |
| CN111051709B (en) | Pressure-resistant equipment and fluid pressure cylinder | |
| JP6774210B2 (en) | Pressure-resistant equipment and fluid pressure cylinder | |
| CN104507629B (en) | Drive unit for a fluid-operated linear drive and method for its manufacture | |
| JP7530217B2 (en) | Pressure-resistant equipment and fluid pressure cylinders | |
| JP7127431B2 (en) | Cover device used for laser welding of hydraulic cylinders | |
| JP5328550B2 (en) | Disc brake | |
| US10451093B2 (en) | Fluid pressure cylinder | |
| JP2012097829A (en) | Bellows type accumulator | |
| US20190128291A1 (en) | Pressure resistant apparatus and fluid pressure cylinder | |
| JP7416645B2 (en) | fluid pressure cylinder | |
| JP2017053482A (en) | Locking system for actuating cylinder and actuating cylinder | |
| JP5212822B2 (en) | Hydraulic buffer | |
| JP7766066B2 (en) | Fluid Pressure Cylinder | |
| KR20250071748A (en) | Hydraulic cylinder with improved welding structure of tube | |
| KR200343157Y1 (en) | A Hydraulic Servo Actuater Cylinder for Performance Test Equipment of Transmission | |
| CN107923420A (en) | Fluid-pressure cylinder | |
| JP2023137713A (en) | fluid pressure cylinder | |
| WO2016185982A1 (en) | Hydraulic cylinder | |
| JP2023074663A (en) | Cylinder device | |
| JP2020051457A (en) | Damper | |
| JPH09155291A (en) | Vibration generating fluid cylinder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21767747 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| DPE1 | Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101) | ||
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21767747 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |