JP4737453B2 - 流体圧シリンダ - Google Patents

Description

本発明は、圧力流体の供給作用下にピストンを軸線方向に沿って変位させる流体圧シリンダに関する。

従来から、ワーク等の搬送手段として、例えば、圧力流体の供給作用下に変位するピストンを有する流体圧シリンダが用いられている。このような流体圧シリンダでは、筒状のシリンダ本体の内部に画成されたシリンダ室にピストンが変位自在に設けられると共に、前記シリンダ本体の両端部にそれぞれヘッドカバー及びロッドカバーが装着され、前記シリンダ室を閉塞する構成としている。

このような流体圧シリンダでは、水平方向に長径となる断面長円状のピストンを採用すると共に、断面長円状のシリンダ室を採用することにより前記ピストンが内装されるシリンダ本体の薄型化を図っているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この流体圧シリンダでは、ヘッドカバー及びロッドカバーがシリンダ本体の両端部に複数のボルトで固定されると共に、前記ヘッドカバー及びロッドカバーと前記シリンダ本体との間にガスケットが挟持され、前記ガスケットはピストン穴の断面形状に応じた断面略長円状に形成されている。そして、ガスケットの一部が、前記ピストン穴に収容されて内周面に当接し、前記ヘッドカバー及びロッドカバーと前記シリンダ本体との間の気密を保持している。

特開平９−３０３３２０号公報

ところで、特許文献１に係る従来技術においては、ピストン穴に当接するガスケットの外周面に対して加工を行う必要があるが、前記外周面は断面長円状に形成されているため、その全周に沿って加工を施す場合に多大な加工コストを要するという問題がある。その結果、流体圧シリンダの製造コストが高騰してしまうこととなる。

また、特許文献１に係る従来技術では、ヘッドカバー及びロッドカバーをシリンダボディの両端部に対して複数のボルトで固定する構成としているため、流体圧シリンダの長手寸法が前記ヘッドカバー及びロッドカバーの厚さ分だけ増大し、前記流体圧シリンダが大型化してしまうという問題がある。

本発明は、前記の種々の課題を考慮してなされたものであり、製造コストを低減しつつ小型化を図ることが可能な流体圧シリンダを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、断面長円状のシリンダ室を有する筒状のシリンダ本体と、
前記シリンダ室に対応した断面長円状に形成され、前記シリンダ室の内部に軸線方向に沿って変位自在に設けられるピストンと、
前記シリンダ室の内部に収容され、該シリンダ室を閉塞すると共に、該シリンダ室の内壁面側に向かって突出した第１凸部を外周面に有する一組のカバー部材と、
を備え、
前記シリンダ室には、断面長円状の内壁面に対して窪んだ凹部が形成され、前記凹部に前記凸部が挿入されて前記シリンダ室の軸線方向に係止されることを特徴とする。

本発明によれば、一組のカバー部材の外周面に第１凸部を設け、シリンダ本体のシリンダ室に前記カバー部材を収容すると共に、前記第１凸部が前記シリンダ室の凹部へと挿入されることによってカバー部材が軸線方向に係止される。従って、第１凸部と凹部との係合作用下にカバー部材の軸線方向に沿った変位を規制することができるため、従来の流体圧シリンダと比較して前記カバー部材における第１凸部、シリンダ本体における凹部のみを加工すればよいため、その加工コストを大幅に削減することができ、流体圧シリンダを安価に製造することができる。

また、カバー部材が、シリンダ本体のシリンダ室の内部に収容されるため、前記シリンダ本体を含む流体圧シリンダの長手寸法を抑制することができ、シリンダ本体の両端部に対して複数のボルトでヘッドカバー及びロッドカバーを装着していた従来の流体圧シリンダと比較して小型化を図ることができる。

また、第１凸部は、カバー部材の軸線を中心として対称となる位置に一組配置され、前記カバー部材の外周面に膨出するように形成するとよい。

さらに、シリンダ室には、内壁面に沿って形成された装着溝に係止部材を装着し、カバー部材を、凹部及び係止部材によって軸線方向への変位を規制するとよい。これにより、カバー部材がシリンダ本体のシリンダ室に収容された状態で確実に固定される。

さらにまた、カバー部材の外周面に、シリンダ室の内壁面に当接する第２凸部を設けることにより、前記カバー部材を前記シリンダ室に挿入する際に前記第２凸部によって案内され、前記カバー部材の中心と前記シリンダ室の中心とを一致させることができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、外周面に第１凸部を有するカバー部材をシリンダ本体のシリンダ室に収容すると共に、前記凸部を前記シリンダ室の凹部へと挿入することにより軸線方向への変位を規制することができる。この場合、カバー部材における第１凸部、シリンダ本体における凹部のみを加工すればよいため、従来の流体圧シリンダと比較して加工コストを大幅に削減することができ、流体圧シリンダを安価に製造することができる。また、カバー部材が、シリンダ本体のシリンダ室の内部に収容されるため、前記シリンダ本体を含む流体圧シリンダの長手寸法を抑制することができ、従来の流体圧シリンダと比較して小型化を図ることが可能となる。

本発明に係る流体圧シリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダを示す。

この流体圧シリンダ１０は、図１〜図４に示されるように、筒状のシリンダチューブ（シリンダ本体）１２と、前記シリンダチューブ１２の一端部に装着されるヘッドカバー（カバー部材）１４と、前記シリンダチューブ１２の他端部に装着されるロッドカバー（カバー部材）１６と、前記シリンダチューブ１２の内部に変位自在に設けられるピストン１８とを含む。

シリンダチューブ１２は、断面略長方形状に形成され、その内部には軸線方向に沿って貫通した断面略長円状のシリンダ孔（シリンダ室）２０が形成される。このシリンダ孔２０は、略水平方向に長径となるように断面略長円状に形成され、その両端部には、該シリンダ孔２０の中心から離間する方向に拡幅した一対の凹部２２ａ、２２ｂを有する。この一対の凹部２２ａ、２２ｂは、扁平状のシリンダチューブ１２に対して略水平方向となるように円弧状に窪んだ両側部に形成される。詳細には、凹部２２ａ、２２ｂは、シリンダ孔２０の中心から離間する方向に向かって円弧状に窪んで対向するように配置され、前記凹部２２ａ、２２ｂの半径は、前記シリンダ孔２０の両側部の半径に対して小さく形成されている。

すなわち、シリンダ孔２０の内周面は、該シリンダ孔２０の両端部側が凹部２２ａ、２２ｂの分だけ大きく形成され、この凹部２２ａ、２２ｂと前記シリンダ孔２０の軸線方向に沿った中央部位との間には段差２４が設けられる。

また、シリンダ孔２０の両端部には、凹部２２ａ、２２ｂに対して開口部側となる部位に内周面に沿ったリング溝（装着溝）２６がそれぞれ形成され、前記リング溝２６には、それぞれ係止リング（係止部材）２８ａ、２８ｂが装着される。

一方、シリンダチューブ１２の外側面には、圧力流体が供給・排出される一組の第１及び第２流体ポート３０、３２が形成され、前記第１及び第２流体ポート３０、３２は前記シリンダチューブ１２の軸線方向に沿って所定間隔離間し、それぞれ連通路３４（図３参照）を介してシリンダ孔２０に連通している。これにより、第１及び第２流体ポート３０、３２に供給された圧力流体が、連通路３４を通じてシリンダ孔２０の内部に導入される。また、シリンダチューブ１２の外側面には、ピストン１８の位置を検出可能なセンサの装着される複数のセンサ溝３６が軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在している。

ヘッドカバー１４は、シリンダチューブ１２の一端部側（矢印Ａ方向）に装着され、シリンダ孔２０の形状に対応した断面略長円状に形成され、前記シリンダ孔２０の凹部２２ａに対応する両側部には、外周面から所定長だけ突出した一組の凸部（第１凸部）３８ａが形成される。この凸部３８ａは、ヘッドカバー１４において円弧状に膨出した両側部に設けられ、前記凹部２２ａに対応した所定半径で膨出している（図５参照）。

また、ヘッドカバー１４の外周面には、環状溝を介してＯリング４０が装着され、前記ヘッドカバー１４がシリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に装着された際、該シリンダ孔２０の内周面に当接することによって気密が保持される。

ロッドカバー１６は、シリンダチューブ１２の他端部側（矢印Ｂ方向）に装着され、ヘッドカバー１４と同様にシリンダ孔２０の形状に対応した断面略長円状に形成される。そして、前記シリンダ孔２０の凹部２２ｂに対応する両側部には、外周面に対して所定長だけ突出した一組の凸部（第１凸部）３８ｂが形成される。この凸部３８ｂは、ロッドカバー１６において円弧状に膨出した両側部に設けられ、凹部２２ｂに対応した所定半径で膨出している（図６参照）。

また、ロッドカバー１６の略中央部には、軸線方向に沿って貫通したロッド孔４２が形成され、前記ロッド孔４２にはピストン１８に連結されたピストンロッド４４が挿通される。なお、ロッド孔４２の内部にはロッドパッキン４６及びブッシュ４８が装着され、シリンダ孔２０の内部の気密を保持している。

さらに、ロッドカバー１６の外周面には、該ロッドカバー１６の軸線方向に沿った略中央部に環状溝を介してＯリング４０が装着されると共に、前記環状溝を挟んで凸部３８ｂと対称となる端部には、所定間隔離間した複数（例えば、６個）のガイド部（第２凸部）４９が設けられる（図７参照）。このガイド部４９は、前記外周面に対して所定高さで突出し、前記ロッドカバー１６をシリンダ孔２０に挿入した際に、該シリンダ孔２０の内周面に摺接する。すなわち、ガイド部４９は、シリンダ孔２０の内周面に対応した形状で形成される。なお、ガイド部４９の数量は、４個以上と設定して互いに所定間隔離間して配置されれば、特にその数量には限定されない。

これにより、シリンダ孔２０にロッドカバー１６が挿入された際、該ロッドカバー１６が複数のガイド部４９によってシリンダ孔２０に対して案内され、前記シリンダ孔２０においてロッドカバー１６が半径方向へ位置決めされる。その結果、シリンダ孔２０の中心とロッドカバー１６の軸線とを一致させることができ、前記シリンダ孔２０に挿通されたピストンロッド４４をロッドカバー１６のロッド孔４２に対して確実且つ高精度に挿通させることが可能となる。

また、ロッドカバー１６がシリンダ孔２０に装着された際、Ｏリング４０が該シリンダ孔２０の内周面に当接することによって気密が保持される。

ピストン１８は、断面略長円状に形成され、その外周面には、一組の平面部５０と、該平面部５０の端部同士を接続し、所定半径で外側へと膨出した一組の円弧部５２とを備える。この外周面にはピストンパッキン５４及び磁性体５６が装着され、前記磁性体５６がピストンカバー５８によって覆われると共に、前記ピストンカバー５８の外周面がピストン１８の外周面と略同一面となる。

また、ピストン１８の内部には、軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通したピストン孔６０が形成され、前記ピストン孔６０にはピストンロッド４４の連結部６２が挿通される。このピストン孔６０は、ロッドカバー１６側（矢印Ｂ方向）に開口した第１孔部６４と、前記第１孔部６４に隣接して縮径した第２孔部６６と、ヘッドカバー１４側（矢印Ａ方向）に向かって徐々に拡径して前記第２孔部６６と隣接したテーパ孔６８とを有する。なお、第１及び第２孔部６４、６６、テーパ孔６８は互いに連通している。

一方、ピストン１８の両端面には、所定深さで窪んだ一組のダンパ溝７０ａ、７０ｂがそれぞれ形成され、該ダンパ溝７０ａ、７０ｂには一組のクッションダンパ７２ａ、７２ｂがそれぞれ装着される。

このダンパ溝７０ａ、７０ｂは、ピストン１８の軸線と略直交するように一組の平面部５０の間を貫通するように両端面に沿って延在している。そして、ダンパ溝７０ａ、７０ｂは、ピストン１８の両端面に近接して形成される第１溝部７４と、前記第１溝部７４に対してさらに両端面から窪んで形成され、前記第１溝部７４に対して拡幅した第２溝部７６とを含む。この第２溝部７６は、ダンパ溝７０ａ、７０ｂの延在方向と略直交する方向に所定幅で拡幅して形成される。

クッションダンパ７２ａ、７２ｂは、例えば、ウレタンゴム等の弾性部材から形成された断面略矩形状のプレート体からなり、ピストン１８の両端面から所定長だけ突出するようにそれぞれ配設されている。このクッションダンパ７２ａ、７２ｂは、略中央部に軸線方向に沿って貫通した孔部７８と、ダンパ溝７０ａ、７０ｂにそれぞれ挿入されるベース部８０と、前記ベース部８０に対して拡幅して該ダンパ溝７０ａ、７０ｂの第２溝部７６にそれぞれ挿入されるガイド部８２とを有する。

また、クッションダンパ７２ａ、７２ｂは、ダンパ溝７０ａ、７０ｂの断面形状と略同一の断面形状で形成され、ガイド部８２が第２溝部７６に挿入されると共に、ベース部８０が第１溝部７４に挿入されてピストン１８の両端面に対してそれぞれ所定長だけ突出する。

さらに、クッションダンパ７２ａ、７２ｂの長手寸法は、ダンパ溝７０ａ、７０ｂの長手寸法と略同等に設定されているため、前記クッションダンパ７２ａ、７２ｂをダンパ溝７０ａ、７０ｂに装着した際、前記クッションダンパ７２ａ、７２ｂの端面が前記ピストン１８の平面部５０から突出することがないと共に、孔部７８がピストン１８のピストン孔６０に臨むように配置される。そして、ピストン１８においてロッドカバー１６側（矢印Ｂ方向）に配設されたクッションダンパ７２ｂの孔部７８には、ピストンロッド４４が挿通される。なお、ダンパ溝７０ａ、７０ｂは、クッションダンパ７２ａ、７２ｂが装着されることによって該クッションダンパ７２ａ、７２ｂによって全体的に覆われることとなる。

このように、クッションダンパ７２ａ、７２ｂは、ベース部８０に対して拡幅したガイド部８２がダンパ溝７０ａ、７０ｂの第２溝部７６に対して係合されているため、前記クッションダンパ７２ａ、７２ｂがピストン１８に対して軸線方向に沿って相対変位することが規制される。換言すれば、クッションダンパ７２ａ、７２ｂは、ダンパ溝７０ａ、７０ｂの延在するピストン１８の軸線と略直交する方向にのみ移動可能に装着されている。

そして、クッションダンパ７２ａ、７２ｂは、ピストン１８がシリンダチューブ１２に沿って変位した変位終端位置において、前記ピストン１８より先にヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に対してそれぞれ当接する。そのため、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に当接した際の衝撃がクッションダンパ７２ａ、７２ｂによって好適に吸収され、ピストン１８に対して衝撃が付与されることが防止される。換言すれば、クッションダンパ７２ａ、７２ｂは、ピストン１８への衝撃に付与を吸収して緩衝可能な緩衝機構として機能する。

ピストンロッド４４は、軸線方向に沿って所定長を有する軸体からなり、ピストン１８に連結される一端部には、半径内方向に縮径した連結部６２が形成され、前記連結部６２がピストン孔６０の第２孔部６６及びテーパ孔６８に挿通される。一方、ピストンロッド４４の他端部は、ロッド孔４２に挿通されてブッシュ４８及びロッドパッキン４６によって変位自在に支持される。

また、ピストンロッド４４は、連結部６２との境界部位が第１孔部６４と第２孔部６６との間の段部に係合されて前記ピストン１８に対して位置決めされる。さらに、テーパ孔６８に挿入された連結部６２の端部に対して第２孔部６６側（矢印Ｂ方向）に向かって押圧力を付与することにより、前記端部が拡径するように前記テーパ孔６８に沿って塑性変形する。これにより、連結部６２が変形した端部を介してピストン１８のテーパ孔６８に加締められ、前記ピストンロッド４４とピストン１８とが連結される。なお、ピストンロッド４４の連結部６２は、ピストン１８の端面から突出することなく、略同一面となるように加締められている。

係止リング２８ａ、２８ｂは、図８に示されるように、金属製材料から断面略Ｕ字状に形成され、シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に形成された一組のリング溝２６にそれぞれ装着される。この係止リング２８ａ、２８ｂは、リング溝２６に応じた形状に形成され、所定半径で湾曲した湾曲部８４と、前記湾曲部８４の両端部から略一直線状に延在した一組のアーム部８６と、前記アーム部８６の先端に設けられ、所定半径で湾曲すると共に互いに所定間隔離間した一組の爪部８８とを含む。この爪部８８は、アーム部８６を挟んで湾曲部８４と対向するように配置され、前記係止リング２８ａ、２８ｂは、一組の爪部８８同士が互いに所定間隔離間する方向に付勢する弾発力を有している。

湾曲部８４は、シリンダ孔２０の両側部に応じた所定半径で形成されると共に、爪部８８も同様に前記シリンダ孔２０の側部に応じた所定半径で形成される。

アーム部８６には、互いに対向する内側面に膨出した膨出部９０を有し、前記膨出部９０には治具孔９２がそれぞれ形成される。詳細には、膨出部９０及び治具孔９２は、アーム部８６において湾曲部８４側となる位置に設けられる。そして、一組の治具孔９２に対して図示しない治具を挿入し、該治具孔９２を有する膨出部９０を互いに接近させる方向へと変位させることにより、湾曲部８４に対する接合部位を基点としてアーム部８６及び爪部８８を互いに接近させるように弾性変形させることができる。

すなわち、係止リング２８ａ、２８ｂは、湾曲部８４及び爪部８８がリング溝２６においてシリンダ孔２０の両側部側に係合される。

そして、シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に対してヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を装着した後に、リング溝２６に対してそれぞれ係止リング２８ａ、２８ｂを装着することにより、前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６が凸部３８ａ、３８ｂと係止リング２８ａ、２８ｂによって固定されることとなる。この際、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６が、シリンダチューブ１２の端面から突出することがない。

本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、前記流体圧シリンダ１０の組み付けについて簡単に説明する。

先ず、ピストン１８に対してクッションダンパ７２ａ、７２ｂを装着する場合には、該クッションダンパ７２ａ、７２ｂのガイド部８２を前記ピストン１８側とし、開口したダンパ溝７０ａ、７０ｂの端部側に前記クッションダンパ７２ａ、７２ｂを配置する。そして、ガイド部８２が第２溝部７６に挿入されるようにクッションダンパ７２ａ、７２ｂをピストン１８側に向かってスライド変位させる。すなわち、クッションダンパ７２ａ、７２ｂをダンパ溝７０ａ、７０ｂに沿ってピストン１８の軸線と略直交方向に変位させる。これにより、クッションダンパ７２ａ、７２ｂを構成するガイド部８２が第２溝部７６に対して挿入されると共に、ベース部８０が第１溝部７４に対して挿入される。

そして、ピストン１８の平面部５０とクッションダンパ７２ａ、７２ｂの端部とが一致するまで移動させることにより前記クッションダンパ７２ａ、７２ｂの装着が完了する。この場合、クッションダンパ７２ａ、７２ｂの孔部７８がピストン１８のピストン孔６０と同軸上に配置されると共に、ピストン１８の両端面に対して前記クッションダンパ７２ａ、７２ｂが所定高さだけ突出している（図３参照）。

このように、クッションダンパ７２ａ、７２ｂを、ピストン１８の両端面に設けられたダンパ溝７０ａ、７０ｂに対してピストン１８の軸線と略直交方向にスライド変位させることにより、前記クッションダンパ７２ａ、７２ｂを簡便に装着することができると共に、ガイド部８２が第２溝部７６に係合されているためクッションダンパ７２ａ、７２ｂが前記ピストン１８に対して軸線方向に変位することがない。

また、クッションダンパ７２ａ、７２ｂは、ピストン１８の軸線と略直交方向に変位自在であるが、該ピストン１８がシリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に挿入されることにより、前記ピストン１８の外周面が前記シリンダ孔２０の内周面によって囲繞されることとなるため、前記クッションダンパ７２ａ、７２ｂの前記ピストン１８の軸線と略直交方向への変位も規制されることとなる。

その結果、クッションダンパ７２ａ、７２ｂは、ピストン１８の変位作用下に常に一体的に変位し、該ピストン１８の変位終端位置において該ピストン１８に付与される衝撃を確実且つ好適に緩衝することが可能となる。

次に、このように一組のクッションダンパ７２ａ、７２ｂが装着されたピストン１８をシリンダチューブ１２に挿通させ、前記シリンダチューブ１２の両端部にヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を組み付ける場合には、前記シリンダチューブ１２の一端部側からシリンダ孔２０を介してヘッドカバー１４を挿入し、その凸部３８ａがシリンダ孔２０に設けられた凹部２２ａの段差２４に当接するまで前記ピストン１８側（矢印Ｂ方向）に向かってシリンダ孔２０の内部へと押し込む。そして、凸部３８ａが段差２４に当接してピストン１８側（矢印Ｂ方向）となるシリンダチューブ１２の他端部側へのヘッドカバー１４の変位が規制された後、係止リング２８ａを前記シリンダチューブ１２の一端部側からシリンダ孔２０へと挿入してリング溝２６に装着させる。

この場合、係止リング２８ａは、一組の治具孔９２に挿入された治具によってアーム部８６及び爪部８８が互いに接近する方向へと変形させられており、前記係止リング２８ａがリング溝２６まで挿入された後に、前記治具による前記アーム部８６の保持状態を解除することによって、その弾発作用下に係止リング２８ａが半径外方向へと拡大するように変形して前記リング溝２６に係合されることとなる。

これにより、ヘッドカバー１４は、該ヘッドカバー１４の凸部３８ａとシリンダ孔２０の凹部２２ａとの係合作用下に軸線方向に沿ったシリンダチューブ１２の内側（矢印Ｂ方向）への変位が規制され、且つ、リング溝２６に装着された係止リング２８ａによって前記シリンダチューブ１２の外部側（矢印Ａ方向）への変位も規制される。すなわち、ヘッドカバー１４がシリンダチューブ１２の一端部側に固定されることとなり、前記シリンダチューブ１２の一端部から外部に突出することなく収容される。

一方、シリンダチューブ１２の他端部側からシリンダ孔２０を介してロッドカバー１６を挿入し、ロッド孔４２にピストンロッド４４を挿通させると共に、その凸部３８ｂがシリンダ孔２０に設けられた凹部２２ｂの段差２４に当接するまで前記ピストン１８側（矢印Ａ方向）に向かってシリンダ孔２０の内部へと押し込む。そして、凸部３８ｂが凹部２２ｂの段差２４に当接してピストン１８側（矢印Ａ方向）となるシリンダチューブ１２の一端部側へのロッドカバー１６の変位が規制された後、係止リング２８ｂを前記シリンダチューブ１２の他端部側からシリンダ孔２０へと挿入してリング溝２６に装着させる。この場合、係止リング２８ｂは、一組の治具孔９２に挿入された治具によってアーム部８６及び爪部８８が互いに接近する方向へと変形させられており、前記係止リング２８ｂがリング溝２６まで挿入された後に、前記治具による前記アーム部８６の保持状態を解除することによって、その弾発作用下に係止リング２８ｂが半径外方向へと拡大するように変形して前記リング溝２６に係合されることとなる。

これにより、ロッドカバー１６は、該ロッドカバー１６の凸部３８ｂとシリンダ孔２０の凹部２２ｂとの係合作用下に軸線方向に沿ったシリンダチューブ１２の内側（矢印Ａ方向）への変位が規制され、且つ、リング溝２６に装着された係止リング２８ｂによって前記シリンダチューブ１２の外部側（矢印Ｂ方向）への変位も規制される。すなわち、ロッドカバー１６がシリンダチューブ１２の他端部側に固定されることとなり、前記シリンダチューブ１２の他端部から外部に突出することなく収容される。

また、ロッドカバー１６は、その外周面に設けられた複数のガイド部４９によってシリンダ孔２０に沿って案内されるため、前記ロッドカバー１６におけるロッド孔４２の軸線とシリンダ孔２０の中心とを好適に一致させることができ、前記シリンダ孔２０に挿通されたピストンロッド４４を前記ロッド孔４２に対して確実且つ容易に挿通させることができる。

このように、シリンダチューブ１２の両端部に対してヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を装着する際に、前記シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に設けられた一組の凹部２２ａ、２２ｂにそれぞれ一組の凸部３８ａ、３８ｂを係合させると共に、前記シリンダ孔２０の端部から挿入された係止リング２８ａ、２８ｂをリング溝２６に係合させることにより、前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６の軸線方向に沿った変位を簡便且つ確実に規制することができる。

次に、このように組み付けられた流体圧シリンダ１０の動作並びに作用効果について説明する。なお、図３に示されるピストン１８がヘッドカバー１４側（矢印Ａ方向）に変位した状態を初期位置として説明する。

先ず、図示しない圧力流体供給源から圧力流体を第１流体ポート３０へと導入する。この場合、第２流体ポート３２は、図示しない切換弁による切換作用下に大気開放状態としておく。これにより、圧力流体が、第１流体ポート３０から連通路３４を通じてシリンダ孔２０の内部に導入され、前記ヘッドカバー１４とピストン１８との間に導入された圧力流体によってピストン１８がロッドカバー１６側（矢印Ｂ方向）へと押圧される。そして、ピストン１８の端面に装着されたクッションダンパ７２ｂがロッドカバー１６の端面に当接することによって前記ピストン１８の変位が規制された変位終端位置となる。この際、クッションダンパ７２ｂによって当接時に発生する衝撃が緩衝され、前記衝撃がピストン１８に対して付与されることが防止される。

一方、ピストン１８を前記とは反対方向（矢印Ａ方向）に変位させる場合には、第２流体ポート３２に圧力流体を供給すると共に、第１流体ポート３０を切換弁（図示せず）の切換作用下に大気開放状態とする。そして、圧力流体が、第２流体ポート３２から連通路３４を通じてシリンダ孔２０の内部へと供給され、ロッドカバー１６とピストン１８との間に導入された圧力流体によってピストン１８がヘッドカバー１４側（矢印Ａ方向）へと押圧される。そして、ピストン１８の変位作用下にピストンロッド４４及びクッションダンパ７２ａが一体的にヘッドカバー１４側に向かって変位し、前記ヘッドカバー１４に対峙したクッションダンパ７２ａが該ヘッドカバー１４の端面に当接することにより、前記ピストン１８の変位が規制された初期位置へと復帰する。この場合も同様に、クッションダンパ７２ａによって当接時に発生する衝撃が緩衝され、前記衝撃がピストン１８に対して付与されることが防止される。

以上のように、本実施の形態では、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６における両側部に凸部３８ａ、３８ｂを設け、シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に一対の凹部２２ａ、２２ｂを設けることにより、前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６の軸線方向に沿った変位を規制することができる。そのため、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６において凸部３８ａ、３８ｂのみを部分的に加工すればよく、シリンダチューブ１２においては凹部２２ａ、２２ｂのみを加工すればよいため、ガスケット及びピストン穴の全周にわたって加工を行っていた従来の流体圧シリンダと比較して加工コストを大幅に削減することができる。

このように、シリンダチューブ１２に対してヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を固定する際に、前記シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６の外周面に対して部分的に加工を施せばよいため、前記シリンダチューブ１２、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に対する加工コストを低減して安価に流体圧シリンダ１０を製造することができる。

また、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６をシリンダチューブ１２に組み付ける際に、該ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を確実に位置決めすることができるため、前記シリンダチューブ１２に対する組み付け性を良好とすることができると共に、前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を誤ってシリンダチューブ１２の内部側に挿入し過ぎてしまうことがないため、前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６によって第１及び第２流体ポート３０、３２が塞がれることを阻止できる。

さらに、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６をシリンダチューブ１２の内部に収容した状態で装着することができるため、前記シリンダチューブ１２を含む流体圧シリンダ１０の長手寸法を抑制することが可能となり、シリンダ本体の両端部に対して複数のボルトでヘッドカバー及びロッドカバーを装着していた従来の流体圧シリンダと比較し、前記流体圧シリンダ１０の小型化を図ることができる。換言すれば、シリンダチューブ１２の両端部に装着されるヘッドカバー１４及びロッドカバー１６が前記両端部から突出することがない。

さらにまた、シリンダ孔２０にリング溝２６を設け、前記リング溝２６に係止リング２８ａ、２８ｂを装着することにより、シリンダチューブ１２に対するヘッドカバー１４及びロッドカバー１６の脱落を簡便且つ確実に防止することができ、前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を固定することができる。

なお、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６をシリンダチューブ１２に対して係止する係止リング２８ａ、２８ｂは、上述した一組のアーム部８６の途中に膨出部９０及び治具孔９２を有するものに限定されるものではない。

例えば、図９〜図１２に示される係止リング１００ａ、１００ｂのように、アーム部１０２の両端部にそれぞれ治具孔１０４を有するものを適用するようにしてもよい。

この係止リング１００ａ、１００ｂは、図９〜図１２に示されるように、金属製材料から断面略Ｕ字状に形成され、シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に形成された一組のリング溝２６にそれぞれ装着される（図９参照）。

この係止リング１００ａ、１００ｂは、リング溝２６に応じた形状に形成され、所定半径で湾曲した湾曲部１０６と、前記湾曲部１０６の両端部から略一直線状に延在した一組のアーム部１０２と、前記アーム部１０２の先端に設けられ、所定半径で湾曲すると共に互いに所定間隔離間した一組の爪部１０８とを含む。この爪部１０８は、アーム部１０２を挟んで湾曲部１０６と対向するように配置され、前記係止リング１００ａ、１００ｂは、一組の爪部１０８同士が互いに所定間隔離間する方向に付勢する弾発力を有している。なお、湾曲部１０６は、係止リング２８ａ、２８ｂを構成する湾曲部８４と同一の構成であるため、その詳細な説明は省略する。

爪部１０８には、互いに対向する内側面に膨出した膨出部１１０を有し、前記膨出部１１０には治具孔１０４がそれぞれ形成される。そして、一組の治具孔１０４に対して図示しない治具を挿入し、該治具孔１０４を有する膨出部１１０を互いに接近させる方向へと変位させることにより、湾曲部１０６に対する接合部位を基点としてアーム部１０２及び爪部１０８を互いに接近させるように弾性変形させることができる。

そして、シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に対してヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を装着した後に、リング溝２６に対してそれぞれ係止リング１００ａ、１００ｂを装着することにより、前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６が凸部３８ａ、３８ｂと係止リング１００ａ、１００ｂによって固定されることとなる。この際、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６が、シリンダチューブ１２の端面から突出することがない。

本発明に係る流体圧シリンダ１０は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダの外観斜視図である。 図１に示す流体圧シリンダの分解斜視図である。 図１の流体圧シリンダの全体縦断面図である。 図３に示す流体圧シリンダの分解縦断面図である。 図１に示す流体圧シリンダをヘッドカバー側から見た側面図である。 図１に示す流体圧シリンダをロッドカバー側から見た側面図である。 図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。 図２に示す係止リングの単体平面図である。 変形例に係る係止リングが流体圧シリンダに装着された状態を示す外観斜視図である。 図９に示す係止リングの単体平面図である。 図９に示す流体圧シリンダをヘッドカバー側から見た側面図である。 図９に示す流体圧シリンダをロッドカバー側から見た側面図である。

符号の説明

１０…流体圧シリンダ １２…シリンダチューブ
１４…ヘッドカバー １６…ロッドカバー
１８…ピストン ２０…シリンダ孔
２２ａ、２２ｂ…凹部 ２６…リング溝
２８ａ、２８ｂ、１００ａ、１００ｂ…係止リング
３０…第１流体ポート ３２…第２流体ポート
３８ａ、３８ｂ…凸部 ４２…ロッド孔
４４…ピストンロッド ４９…ガイド部
５０…平面部 ５２…円弧部
６０…ピストン孔 ７０ａ、７０ｂ…ダンパ溝
７２ａ、７２ｂ…クッションダンパ

Claims (3)

1. 断面長円状のシリンダ室を有する筒状のシリンダ本体と、
   前記シリンダ室に対応した断面長円状に形成され、前記シリンダ室の内部に軸線方向に沿って変位自在に設けられるピストンと、
   前記シリンダ室の内部に収容され、該シリンダ室を閉塞すると共に、該シリンダ室の内壁面側に向かって突出した第１凸部を外周面に有する一組のカバー部材と、
   を備え、
   前記シリンダ室には、断面長円状の内壁面に対して窪んだ凹部が形成され、前記凹部に前記第１凸部が挿入されて前記シリンダ室の軸線方向に係止されると共に、前記第１凸部は、前記カバー部材の軸線を中心として対称となる位置に一組配置され、前記カバー部材の外周面に膨出して形成されることを特徴とする流体圧シリンダ。
2. 請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記シリンダ室には、前記内壁面に沿って形成された装着溝に係止部材が装着され、前記カバー部材は、前記凹部及び前記係止部材によって軸線方向への変位が規制されることを特徴とする流体圧シリンダ。
3. 請求項１又は２記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記カバー部材の外周面には、前記シリンダ室の内壁面に当接し、前記第１凸部に対して前記シリンダ室側に配置される第２凸部が設けられることを特徴とする流体圧シリンダ。

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