JP3827188B2 - Flow path forming method in fluid pressure cylinder - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧シリンダのピストンロッドに於ける作動油給排用油路の成型方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に油圧又は空圧シリンダ等の流体圧シリンダはシリンダ内に二つの室を形成し、各室はピストンロツドに形成した流路を介してポンプ又はタンク側に選択的に連通してピストンロッドを伸縮作動させている。
【０００３】
例えば、上記従来の流体圧シリンダは図２に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内にピストン２を介して移動自在に挿入した中空なピストンロッド３と、シリンダ１内にピストン２で区画されたロッド側室４と反ロッド側室５とを有している。
【０００４】
ピストンロッド３は中空なロッド本体３ａとロッド本体３ａの外端に溶接６で結合されたロッドヘッド３ｂとからなり、ロッド本体３ａの内端にはピストン２が締結されている。
【０００５】
ロッドヘッド３ｂには二つの圧力ポート８，９が形成され、一方の圧力ポート８はロッドヘッド３ｂとピストン２との間に結合したパイプ１０とピストン２に形成した流路１１を介して反ロッド側室５に連通している。他方の圧力ポート９はロッド本体３ａの内周とパイプ１０の外周との間の間隙１６とポート１２を介してロッド側室４に連通している。
【０００６】
尚、ピストンロッド３はシリンダ１の端部に設けたシリンダヘッド７に案内され、ロッドヘッド３ｂには取付部１３が形成され、シリンダ１にはシリンダボトム１４を介して取付部１５が設けられている。
【０００７】
上記の流体圧シリンダでは一方の圧力ポート８に高圧油又は高圧エアを供給し、圧力ポート９をタンクに連通するとピストンロッド３が伸長し、他方の圧力ポート９に高圧油又は高圧エアを供給し、圧力ポート８をタンクに連通するとピストンロッド３が圧縮する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の流体圧シリンダではロッド本体３ａの内部に流路用のパイプ１０を挿入し、同じくロッド本体３ａの内周とパイプ１０の外周との間に流路用の間隙１６を形成しているためロッド本体３ａの中空部を大きくする必要がありピストンロッド３の断面が小さくなる。
【０００９】
この為ピストンロッド３の座屈強度が低下したり、ロッド本体３ａとロットヘッド３ｂとの溶接６における結合面積が十分に確保できず、ピストンロッド全体の強度不足が生じる。そこで、この不具合を解決するにはロッド本体を太くすれば良いが、その場合には逆に流体圧シリンダ全体が大型となり重量が嵩み、コストアップとなる。
【００１０】
そこで本発明の目的は、ピストンロッド内に油路を形成してもピストンロッド自体が大型にならず、重量も嵩まず、強度が低下せず、油路の簡素化が図れ、これにより油圧シリンダ自体の小型化と軽量化とコストダウンを図れる油圧シリンダの油路の成型方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の基本的な方法の一つは、シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内にロッド側室と反ロッド側室とを区画し、ピストンロッドはロッド本体とロッド本体の端部に結合したロッドヘッドとからなり、ロッド本体とロッドヘッドとに上記ロッド側室と反ロッド側室に連通する二つの油路を形成している油圧シリンダに於いて、中実なロッド本体を当該ロッド本体を軸方向に押圧する押圧装置に固定する工程と、ロッドヘッドを回転装置に固定する工程と、回転装置で回転するロッドヘッドの端面に対してロッド本体の端面を上記押圧装置で押し付けながら摩擦抵抗により上記両端面同士を溶融結合する工程と、ロッド本体の他端面側から軸方向に沿って深孔加工によってロッド本体とロッドヘッドに上記油路を形成させる工程とからなることを特徴とするものである。
【００１２】
同じく他の方法は、シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内にロッド側室と反ロッド側室とを区画し、ピストンロッドはロッド本体とロッド本体の端部に結合したロッドヘッドとからなり、ロッド本体とロッドヘッドとに上記ロッド側室と反ロッド側室に連通する二つの油路を形成している油圧シリンダに於いて、中実なロッド本体を当該ロッド本体を軸方向に押圧する押圧装置に固定する工程と、あらかじめ半径方向に二つの圧力ポートを形成したロッドヘッドを回転装置に固定する工程と、回転装置で回転するロッドヘッドの端面に対してロッド本体の端面を上記押圧装置で押し付けながら摩擦抵抗により上記両端面同士を溶融結合する工程と、ロッド本体の他端面側から軸方向に沿って深孔加工によって上記二つの圧力ポートに対応させながらロッド本体とロッドヘッドに上記油路を形成させる工程と、一方の油路に対してピストンの取付位置に近い位置に半径方向からポートを形成する工程と、同じ油路の先端開口部を栓部材で塞ぐ工程とからなることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１にもとづいて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る方法で成型したピストンロッドを組み込んだ油圧シリンダを示す。この油圧シリンダはシリンダ２１と、シリンダ２１内にピストン２２とシリンダヘッド３１を介して移動自在に挿入したピストンロッド２３と、シリンダ２１内にピストン２２で区画されたロッド側室２４と反ロッド側室２５とを備えている。
【００１５】
ピストンロッド２３は中実なロッド本体２３ａとロッド本体２３ａの外端に結合したロッドヘッド２６とからなり、ロッド本体２３ａの内端側にはナット２７を介してピストン２２が結合されている。
【００１６】
ロッド本体２３ａとロッドヘッド２６とは接合部３０で結合されて一体化されている。ロッドヘッド２６には半径方向に二つの圧力ポート２８，２９が形成され、ロッド本体２３ａにはこれらの圧力ポート２８，２９に連通する長孔からなる油路３２，３３が形成されている。一方の油路３２の内端側は栓部材３５を介して密封されると共に半径方向のポート３４を介してロッド側室２４に連通している。他方の流路３３は直接反ロッド側室２５に開口している。
【００１７】
ロッドヘッド２６には取付部３７が設けられ、シリンダ２１の端部にはシリンダボトム３８を介して取付部３６が設けられている。
【００１８】
上記の油圧シリンダによれば圧力ポート２８，２９をポンプ又はタンクに選択的に連通させることによりロッド側室２４又は反ロッド側室２５に高圧を導いてピストンロッド２３を伸縮作動させるものである。
【００１９】
ところで、上記の油圧シリンダにおけるピストンロッド２３の油路３２，３３は次のような工程による方法で成形するものである。その基本的な方法の一つは、中実なロッド本体２３ａを当該ロッド本体２３ａを軸方向に押圧する押圧装置に固定する工程と、ロッドヘッド２６を回転装置に固定する工程と、回転装置で回転するロッドヘッド２６の端面に対してロッド本体２３ａの端面を上記押圧装置で押し付けながら摩擦抵抗により上記両端面同士を接合部３０において溶融結合する工程と、ロッド本体２３ａの他端面側から軸方向に沿って深孔加工によってロッド本体２３ａとロッドヘッド２６に長孔からなる油路３２，３３を形成させる工程とからなるものである。
【００２０】
この場合、圧力ポート２８，２９と、ポート３４はあらかじめ形成しておいてもよく、又は後から加工してもよい。
【００２１】
他の成形方法は、中実なロッド本体２３ａを当該ロッド本体２３ａを軸方向に押圧する押圧装置に固定する工程と、あらかじめ半径方向に二つの圧力ポート２８，２９を形成したロッドヘッド２６を回転装置に固定する工程と、回転装置で回転するロッドヘッド２６の端面に対してロッド本体２３ａの端面を上記押圧装置で押し付けながら摩擦抵抗により上記両端面同士を接合部３０において溶融結合する工程と、ロッド本体２３ａの他端面側から軸方向に沿って深孔加工によって上記二つの圧力ポート２８，２９に対応させながらロッド本体２３ａとロッドヘッド２６に長孔からなる二つの油路３２，３３を形成させる工程と、一方の油路３２に対してピストン２２の取付位置に近い位置に半径方向からポート３４を形成する工程と、同じ油路３２の先端開口部を栓部材３５で塞ぐ工程とからなるものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の方法によれば次の効果がある。
【００２３】
（１）中実なロッド本体に深孔加工によって油路を形成しているので、ロッド本体を中空にしてその内部に油路用のパイプを挿入し且つロッド本体内周とパイプの外周との間に他の油路用の間隙を設ける必要がなくなる。この為ロッド本体の断面積は油路の断面積に応じた肉厚が減じられるだけであるから十分な断面を確保できる。この為ロッド本体を大径にする必要が無く、座屈強度も確保でき、油圧シリンダ自体の小型化と、軽量化とコストダウンとを図れる。
【００２４】
（２）同じく中実なロッド本体の端面を直接ロッドヘッドの端面に溶融結合させるから接合面積が大きくでき、両者の接合強度が大きくでき、両者の接合強度を十分確保できる。
【００２５】
（３）同じくピストンロッドには二つの油路が加工されているだけであり、その内部にはパイプ等の他の部材が組込まれていないので油路構成の簡素化が図れ、加工性，組付性に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法で成形されたピストンロッドを組込んだ油圧シリンダの断面図である。
【図２】 従来の流体圧シリンダの断面図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of molding in the hydraulic fluid supply and discharge oil passage to the hydraulic cylinder piston rod.
[0002]
[Prior art]
In general, a hydraulic cylinder such as a hydraulic or pneumatic cylinder forms two chambers in the cylinder, and each chamber selectively communicates with the pump or tank side via a flow path formed in the piston rod to extend and retract the piston rod. I am letting.
[0003]
For example, as shown in FIG. 2, the conventional fluid pressure cylinder is defined by a cylinder 1, a hollow piston rod 3 movably inserted into the cylinder 1 via a piston 2, and a piston 2 within the cylinder 1. Rod side chamber 4 and anti-rod side chamber 5.
[0004]
The piston rod 3 includes a hollow rod body 3a and a rod head 3b coupled to the outer end of the rod body 3a by welding 6, and the piston 2 is fastened to the inner end of the rod body 3a.
[0005]
Two pressure ports 8 and 9 are formed in the rod head 3b. One pressure port 8 is connected to the rod head 3b and the piston 2 through a pipe 10 and a flow path 11 formed in the piston 2. It communicates with the side chamber 5. The other pressure port 9 communicates with the rod side chamber 4 through a gap 16 between the inner periphery of the rod body 3 a and the outer periphery of the pipe 10 and the port 12.
[0006]
The piston rod 3 is guided by a cylinder head 7 provided at the end of the cylinder 1, an attachment portion 13 is formed on the rod head 3 b, and an attachment portion 15 is provided on the cylinder 1 via a cylinder bottom 14. Yes.
[0007]
In the above fluid pressure cylinder, high pressure oil or high pressure air is supplied to one pressure port 8, and when the pressure port 9 is connected to the tank, the piston rod 3 extends, and high pressure oil or high pressure air is supplied to the other pressure port 9. When the pressure port 8 is communicated with the tank, the piston rod 3 is compressed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the above fluid pressure cylinder, the flow path pipe 10 is inserted into the rod body 3a, and the flow path gap 16 is formed between the inner periphery of the rod body 3a and the outer periphery of the pipe 10 as well. It is necessary to enlarge the hollow portion of the rod body 3a, and the cross section of the piston rod 3 is reduced.
[0009]
For this reason, the buckling strength of the piston rod 3 is reduced, or a sufficient coupling area in the weld 6 between the rod main body 3a and the lot head 3b cannot be secured, resulting in insufficient strength of the entire piston rod. In order to solve this problem, the rod body may be made thicker. In this case, however, the entire fluid pressure cylinder becomes large, increasing the weight and increasing the cost.
[0010]
It is an object of the present invention, be formed an oil passage in the piston rod not the piston rod itself is large, without Kasama be weight, strength does not lower, Hakare simplification of the oil passage, thereby the hydraulic cylinder It is an object of the present invention to provide a method for forming an oil passage of a hydraulic cylinder that can reduce the size, weight, and cost of the hydraulic cylinder .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, one of the basic methods of the present invention is that a piston rod is movably inserted into a cylinder via a piston, and the piston defines a rod side chamber and an anti-rod side chamber in the cylinder. , the piston rod consists of a rod head coupled to an end portion of the rod body and the rod body, the hydraulic cylinder forming the two oil passage communicating with the rod side chamber and the anti-rod side chamber in the rod body and the rod head A step of fixing the solid rod body to the pressing device for pressing the rod body in the axial direction, a step of fixing the rod head to the rotating device, and a rod against the end face of the rod head rotating by the rotating device. While pressing the end face of the main body with the pressing device, the both end faces are melt-bonded by frictional resistance, and deep holes are added along the axial direction from the other end face side of the rod main body. The is characterized in that comprising the step of forming the oil passage in the rod body and the rod head.
[0012]
Similarly, in another method, a piston rod is movably inserted into the cylinder via the piston, the piston partitions the rod side chamber and the anti-rod side chamber in the cylinder, and the piston rod is placed at the end of the rod body and rod body. It consists of a linked rod head, in the hydraulic cylinder forming the two oil passage communicating with the rod side chamber and the anti-rod side chamber in the rod body and the rod head, the rod body a solid rod body A step of fixing to the pressing device that presses in the axial direction, a step of fixing the rod head having two pressure ports formed in advance in the radial direction to the rotating device, and an end surface of the rod head that is rotated by the rotating device. A process of melt-bonding the two end faces by friction resistance while pressing the end faces with the pressing device, and an axial direction from the other end face side of the rod body. The process of forming the oil passage in the rod body and rod head while corresponding to the two pressure ports by deep hole machining, and forming the port from the radial direction at a position close to the piston mounting position with respect to one oil passage And a step of closing the tip opening of the same oil passage with a plug member.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0014]
FIG. 1 shows a hydraulic cylinder incorporating a piston rod molded by a method according to an embodiment of the present invention. The hydraulic cylinder includes a cylinder 21, a piston rod 23 that is movably inserted into the cylinder 21 via a piston 22 and a cylinder head 31, a rod side chamber 24 and an anti-rod side chamber 25 that are partitioned in the cylinder 21 by the piston 22. It has.
[0015]
The piston rod 23 includes a solid rod body 23a and a rod head 26 coupled to the outer end of the rod body 23a. The piston 22 is coupled to the inner end side of the rod body 23a via a nut 27.
[0016]
The rod main body 23a and the rod head 26 are coupled and integrated by a joint portion 30. Two pressure ports 28 and 29 are formed in the rod head 26 in the radial direction, and oil passages 32 and 33 each having a long hole communicating with the pressure ports 28 and 29 are formed in the rod main body 23a. The inner end side of one oil passage 32 is sealed through a plug member 35 and communicates with the rod side chamber 24 through a radial port 34. The other channel 33 opens directly to the anti-rod side chamber 25.
[0017]
An attachment portion 37 is provided on the rod head 26, and an attachment portion 36 is provided at the end of the cylinder 21 via a cylinder bottom 38.
[0018]
According to the above hydraulic cylinder , the pressure ports 28 and 29 are selectively communicated with a pump or a tank, whereby a high pressure is guided to the rod side chamber 24 or the non-rod side chamber 25 to cause the piston rod 23 to expand and contract.
[0019]
By the way, the oil passages 32 and 33 of the piston rod 23 in the hydraulic cylinder are formed by the following method. One of the basic methods is a step of fixing the solid rod body 23a to a pressing device that presses the rod body 23a in the axial direction, a step of fixing the rod head 26 to the rotating device, and a rotating device. A process of melt-bonding the end faces of the rod main body 23a to the end face of the rotating rod head 26 by the friction force while pressing the end face of the rod main body 23a with the pressing device, and an axial direction from the other end face side of the rod main body 23a. And the step of forming oil passages 32 and 33 each having a long hole in the rod main body 23a and the rod head 26 by deep hole machining.
[0020]
In this case, the pressure ports 28 and 29 and the port 34 may be formed in advance or may be processed later.
[0021]
Other molding methods include a step of fixing the solid rod body 23a to a pressing device that presses the rod body 23a in the axial direction, and a rotation of the rod head 26 in which two pressure ports 28 and 29 are previously formed in the radial direction. A step of fixing to the device, a step of melt-bonding the end surfaces of the rod main body 23a to the end surface of the rod head 26 rotated by the rotating device by the frictional resistance while pressing the end surface of the rod body 23a with the pressing device, Two oil passages 32 and 33 each having a long hole are formed in the rod body 23a and the rod head 26 while corresponding to the two pressure ports 28 and 29 by deep hole machining along the axial direction from the other end surface side of the rod body 23a. And the step of forming the port 34 from the radial direction at a position close to the mounting position of the piston 22 with respect to one of the oil passages 32. The distal end opening portion of the road 32 is made of a step of closing a plug member 35.
[0022]
【The invention's effect】
The method of the present invention has the following effects.
[0023]
(1) Since the oil passage is formed in the solid rod body by deep hole machining, the rod body is hollowed, and an oil passage pipe is inserted therein, and the inner periphery of the rod body and the outer periphery of the pipe It is not necessary to provide a gap for another oil passage in between. For this reason, since the cross-sectional area of the rod body is only reduced in thickness according to the cross-sectional area of the oil passage , a sufficient cross-section can be secured. For this reason, it is not necessary to increase the diameter of the rod body, the buckling strength can be secured, and the hydraulic cylinder itself can be reduced in size, weight and cost.
[0024]
(2) Since the end face of the solid rod main body is directly melt-bonded to the end face of the rod head, the joining area can be increased, the joining strength of both can be increased, and the joining strength of both can be sufficiently secured.
[0025]
(3) Similarly, only two oil passages are processed in the piston rod, and other members such as pipes are not incorporated in the piston rod, so that the oil passage configuration can be simplified, workability, It is advantageous for attachment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a hydraulic cylinder incorporating a piston rod molded by the method of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional fluid pressure cylinder.

Claims (2)

シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内にロッド側室と反ロッド側室とを区画し、ピストンロッドはロッド本体とロッド本体の端部に結合したロッドヘッドとからなり、ロッド本体とロッドヘッドとに上記ロッド側室と反ロッド側室に連通する二つの油路を形成している油圧シリンダに於いて、中実なロッド本体を当該ロッド本体を軸方向に押圧する押圧装置に固定する工程と、ロッドヘッドを回転装置に固定する工程と、回転装置で回転するロッドヘッドの端面に対してロッド本体の端面を上記押圧装置で押し付けながら摩擦抵抗により上記両端面同士を溶融結合する工程と、ロッド本体の他端面側から軸方向に沿って深孔加工によってロッド本体とロッドヘッドに上記油路を形成させる工程とからなる油圧シリンダに於ける油路成型方法。Piston rod is movably inserted through the piston into the cylinder, the piston defines a rod-side chamber and the anti-rod side chamber in the cylinder, the piston rod and the rod head coupled to an end portion of the rod body and the rod body In a hydraulic cylinder in which the rod body and the rod head are formed with two oil passages communicating with the rod side chamber and the anti-rod side chamber, the solid rod body is pressed against the rod body in the axial direction. The step of fixing to the device, the step of fixing the rod head to the rotating device, and the end surface of the rod body rotating against the end surface of the rod head rotating by the rotating device, the end surfaces of the rod body are melted by friction resistance while being pressed by the pressing device. The above-mentioned oil passage is formed in the rod body and the rod head by deep hole processing along the axial direction from the other end surface side of the rod body and the connecting step. In oil passage molding method to the hydraulic cylinder and a step. シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内にロッド側室と反ロッド側室とを区画し、ピストンロッドはロッド本体とロッド本体の端部に結合したロッドヘッドとからなり、ロッド本体とロッドヘッドとに上記ロッド側室と反ロッド側室に連通する二つの油路を形成している油圧シリンダに於いて、中実なロッド本体を当該ロッド本体を軸方向に押圧する押圧装置に固定する工程と、あらかじめ半径方向に二つの圧力ポートを形成したロッドヘッドを回転装置に固定する工程と、回転装置で回転するロッドヘッドの端面に対してロッド本体の端面を上記押圧装置で押し付けながら摩擦抵抗により上記両端面同士を溶融結合する工程と、ロッド本体の他端面側から軸方向に沿って深孔加工によって上記二つの圧力ポートに対応させながらロッド本体とロッドヘッドに上記油路を形成させる工程と、一方の油路に対してピストンの取付位置に近い位置に半径方向からポートを形成する工程と、同じ油路の先端開口部を栓部材で塞ぐ工程とからなる油圧シリンダに於ける油路成型方法。Piston rod is movably inserted through the piston into the cylinder, the piston defines a rod-side chamber and the anti-rod side chamber in the cylinder, the piston rod and the rod head coupled to an end portion of the rod body and the rod body In a hydraulic cylinder in which the rod body and the rod head are formed with two oil passages communicating with the rod side chamber and the anti-rod side chamber, the solid rod body is pressed against the rod body in the axial direction. A step of fixing to the device, a step of fixing the rod head having two pressure ports formed in advance in the radial direction to the rotating device, and an end surface of the rod body to the end surface of the rod head rotated by the rotating device by the pressing device. The process of melt-bonding the two end faces by friction resistance while pressing and deep hole machining along the axial direction from the other end face side of the rod body The step of forming the oil passage in the rod body and the rod head while corresponding to the two pressure ports is the same as the step of forming the port from the radial direction at a position close to the piston mounting position with respect to one oil passage. An oil passage molding method in a hydraulic cylinder comprising a step of closing a tip opening of an oil passage with a plug member.
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