油圧シリンダーの取付け角度

Question

お世話になります。
現在、油圧シリンダーを使った装置（切断機）の開発をしています。
油圧については素人に近く、資料を集めながら設計をやっているのですが1つ決断の付かない点があり、質問させていただきました。

シリンダーの取付け角度についてなのですが、
・メーカの資料または電話相談では
　ロッドの移動する軸心と荷重の掛かる方向の軸心は一致させる。
　横荷重はそのシリンダーの最大推力の1/100までといわれました。

今の私の設計内容は、シリンダー内径40mm、ストローク100mm、推力1000Kgf、で取付け角度が最大15°になりました。両端クレビスで支持しています。
取付け角度が15°では、シリンダーに掛かる横荷重が推力の1/4の250Kgfにもなりあまりにも大きいと思いますが、かといってメーカの言う1/100の10Kgf（取付角度で1°程）はあまりにも安全率を見ている気がします。

そこで、経験のある方の助言をいただきたいく質問いたしました。

ただ、油圧シリンダーを使用した機械を参考に観察してみると、取付け角度が15°以上のものがあり、その辺がまた判断に迷うところにもなっています。
以上よろしくご教示願います。

皆様からのご回答に対しまして、この場でお礼を申し上げます。
有難うございました。
色々な意見を参考に検討し設計して、試作で検証いたします。

今回、全ての方にポイントを付けるほどのアドバイスを頂いたので
選択に困り、あえて全てポイントを付けませんでした。

次回もよろしくお願いします。

Answer

その通りです。
何らかの横荷重を受ける機構を、付ける必要があります。

薄い鉄板に穴を明ける、パンチ用油圧シリンダーがあります。
軸受も普通のシリンダより、長く取り、横荷重にも強い仕様です。
が、
＊ フラット面で、左右対称にパンチをカット（穴明け荷重が円周上で分散する目的）
　 な場合は、そのまま使用
＊ 傾斜面を穴明けをする場合は、先端にガイドを設ける（ボールブッシュ等）
＊ 傾斜面を大きな穴明けをする場合等は、LMガイドを使用して確り横荷重対策をする
等で使い分けを以前しておりました。

参考にして下さい。

Answer

ＬＭガイド等のリニアガイドに、切断ユニットを載せて設計して下さい。
切断時の横荷重があればその荷重と、シリンダがレイアウト上で15°傾け
となる仕様であればその反力の横荷重に、耐え得るＬＭガイドを。

ＬＭガイドの芯と油圧シリンダの芯は、
＊ フローティングジョイントUnitで対応する（ミスミにもあります）
＊ クレビスとナックルジョイントを使用して、リンクで対応する
等々があります。

これは、空圧シリンダ使用でも同じです。
油圧シリンダのカタログに前述の使用方法が載っていなければ、
空圧のそれを確認するか、ＳＣＭさん等の営業マンに使用の注意点が
記載の技術資料を見せてもらうかして下さい。

Answer

ＬＭガイド等のリニアガイドに、切断ユニットを載せて設計して下さい。
切断時の横荷重があればその荷重と、シリンダがレイアウト上で15°傾け
となる仕様であればその反力の横荷重に、耐え得るＬＭガイドを。

ＬＭガイドの芯と油圧シリンダの芯は、
＊ フローティングジョイントUnitで対応する（ミスミにもあります）
＊ クレビスとナックルジョイントを使用して、リンクで対応する
等々があります。

これは、空圧シリンダ使用でも同じです。
油圧シリンダのカタログに前述の使用方法が載っていなければ、
空圧のそれを確認するか、ＳＣＭさん等の営業マンに使用の注意点が
記載の技術資料を見せてもらうかして下さい。

Answer

クレビスと単に言っても、フート側やロッド側そしてトラニオン型もある
問題は、アキシャル方向力に垂直なラジアル方向の力は殆ど掛けられないと
いうシリンダーの構造をしっかりと認識していないことが原因ではないか？
それにクレビスを使ったものならば横荷重は摩擦抵抗分しか掛からない筈だ
ということは万一、1/100に入らない場合はオイレスブッシュとか考えれば？

Answer

たぶん話がかみ合ってないんだと思う

>>ロッドの移動する軸心と荷重の掛かる方向の軸心は一致させる。
軸中心に荷重がかかるように　　偏心していてはいけないということで
どこぞから出てきた取つけ角１度もその話だと思う

もし取付角規制があったら

ショベルカーなんてできませんねぇ

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%94%BB%E5%83%8F:Hydraulic_excavator.jpg

さかさまに付いたり　横に付いたり　動いたりするんですもの

http://misumi.jp/cp/catalog/example_full5.html

リンク先はエアーですが、油圧も同じ

部品２でシリンダーと連結しているのですが
メーカの言う取付角はこの面がシリンダーに対して垂直でない　もしくは、重芯がOFFSETされていると言うことです
この面が傾いていたりすると、シリンダーに横の力がかかり破損します
メーカーはそれを言っているんだと思います

それを吸収するために
フローティングジョイントなど使います
回答３のは球面（ねじれにももつ）

これの、利便性は、上記以外にも
組みつけが楽（芯がずれていてもいいから）
また、分解も楽です（使わないとメンドクサイ）

あと、取付角は自由ですが、エアーカミなどの危険はのこります
（これは組み付けの話）

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