BR112020018935A2

BR112020018935A2 - Cilindro de pressão de fluido

Info

Publication number: BR112020018935A2
Application number: BR112020018935-9A
Authority: BR
Inventors: Chiaki Fukui; Tetsuya Ikari; Takeshi Seo
Original assignee: Smc Corporation
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2020-12-29
Also published as: JP6751916B2; EP3770446B1; CN111902637A; CN111902637B; KR102423804B1; WO2019181565A1; KR20200134279A; MX2020009834A; JP2019168018A; TWI693346B; TW201940799A; US20210010494A1; EP3770446A1; US11371538B2; EP3770446A4

Abstract

um cilindro de pressão de fluido (10) fornecido com: um tubo de cilindro (12) tendo um orifício de deslizamento (13) internamente; uma unidade de pistão (18) disposta ao longo do orifício de deslizamento (13) a fim de ser capaz de deslocar para frente e para trás; e uma haste de pistão (20) projetada na direção axial da unidade de pistão (18), em que a unidade de pistão (18) pode reduzir a dimensão axial de um corpo de pistão (40) ao montar um anel de desgaste (44) em uma seção circunferencial externa de um ímã em forma de anel (46) fixado a uma seção circunferencial externa do corpo de pistão (40).

Description

CILINDRO DE PRESSÃO DE FLUIDO CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção diz respeito a um cilindro de pressão de fluido incluindo um pistão no qual um ímã é disposto.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] Por exemplo, cilindros de pressão de fluido incluindo pistões configurados para deslocar de acordo com fornecimento de fluido pressurizado são conhecidos como meios para carregar peças de trabalho e outros mais (acionadores). Um cilindro de pressão de fluido típico inclui um tubo de cilindro, um pistão disposto dentro do tubo de cilindro para ser móvel na direção axial e uma haste de pistão conectada ao pistão.

[003] Além disso, um cilindro de pressão de fluido incluindo um ímã fixado a um pistão para detectar a posição do pistão também é conhecido. Por exemplo, em um cilindro de pressão de fluido revelado na publicação de patente aberta japonesa 2008-133920, um ímã em forma de anel é fixado a uma parte circunferencial externa de um pistão, e um sensor magnético é disposto externo a um tubo de cilindro.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] Pistões aos quais ímãs são fixados usualmente têm dimensões axiais maiores que aquelas dos pistões aos quais ímãs não são fixados. À medida que a dimensão axial de um pistão aumenta o comprimento total de um cilindro de pressão de fluido desfavoravelmente aumenta de modo correspondente.

[005] A presente invenção tem como objetivo fornecer um cilindro de pressão de fluido do qual dimensão axial pode ser reduzida.

[006] A fim de alcançar o objetivo descrito acima, um cilindro de pressão de fluido de acordo com um aspecto da presente invenção inclui um tubo de cilindro contendo no mesmo um orifício de deslizamento, uma unidade de pistão disposta para ser alternável ao longo do orifício de deslizamento, e uma haste de pistão se estendendo da unidade de pistão em uma direção axial, em que a unidade de pistão inclui um corpo de pistão se estendendo radialmente para fora da haste de pistão, uma vedação fixada a uma parte circunferencial externa do corpo de pistão, um ímã em forma de anel fixado à parte circunferencial externa do corpo de pistão, e um anel de desgaste fixado a uma parte circunferencial externa do ímã em forma de anel.

[007] De acordo com o cilindro de pressão de fluido descrito acima, uma vez que o anel de desgaste é fixado à parte circunferencial externa do ímã em forma de anel, a dimensão axial do corpo de pistão pode ser reduzida quando comparada com a de um caso onde o anel de desgaste e o ímã são dispostos em posições axiais diferentes.

[008] No cilindro de pressão de fluido descrito acima, o ímã pode ser disposto dentro de uma faixa axial do anel de desgaste.

[009] Com esta estrutura, a dimensão axial do anel de desgaste pode ser reduzida, e assim a dimensão axial do corpo de pistão pode ser reduzida.

[010] No cilindro de pressão de fluido descrito acima, uma posição central do ímã e uma posição central do anel de desgaste na direção axial podem coincidir uma com a outra.

[011] Com esta estrutura, o anel de desgaste pode ser fixado ao ímã para cobrir a parte circunferencial externa do ímã. Isto facilita a fixação do anel de desgaste à parte circunferencial externa do ímã e, ao mesmo tempo, resulta em uma redução na dimensão axial do anel de desgaste.

[012] No cilindro de pressão de fluido descrito acima, uma pluralidade de partes de abertura pode ser formada em uma parte circunferencial externa do anel de desgaste em intervalos em uma direção circunferencial, e uma pluralidade de protuberâncias se estendendo externamente de forma radial pode ser formada na parte circunferencial externa do ímã em intervalos na direção circunferencial, as protuberâncias sendo inseridas nas partes de abertura do anel de desgaste.

[013] Com esta estrutura, o ímã pode se projetar para o interior das partes de abertura do anel de desgaste e pode ser disposto mais perto de um sensor magnético. Como um resultado, a força magnética exigida do ímã pode ser é reduzida. Assim, o ímã pode ser feito menor, e mais fino na direção axial, resultando desse modo em uma redução adicional na dimensão axial do corpo de pistão.

[014] No cilindro de pressão de fluido descrito acima, uma parte circunferencial se estendendo na direção circunferencial pode ser formada em uma extremidade do anel de desgaste na direção axial.

[015] Com esta estrutura, a forma de anel do anel de desgaste pode ser mantida mesmo no caso em que o anel de desgaste tem as partes de abertura.

[016] No cilindro de pressão de fluido descrito acima, uma parte circunferencial se estendendo na direção circunferencial pode ser formada em cada uma de ambas as extremidades do anel de desgaste na direção axial.

[017] Com esta estrutura, ambas as extremidades do anel de desgaste na direção axial são suportadas pelas partes circunferenciais. Assim, a resistência mecânica do anel de desgaste aumenta.

[018] No cilindro de pressão de fluido descrito acima, uma superfície circunferencial externa de cada uma das protuberâncias do ímã pode ser formada em uma posição sendo idêntica radialmente a uma posição de uma superfície circunferencial externa do corpo de pistão ou se se estendendo radialmente para fora da mesma.

[019] Com esta estrutura, as protuberâncias do ímã podem ser dispostas ainda mais perto do sensor magnético. Como um resultado, a dimensão axial do ímã pode ser reduzida adicionalmente, resultando desse modo em uma redução adicional na dimensão axial do corpo de pistão.

[020] No cilindro de pressão de fluido descrito acima, uma altura das protuberâncias do ímã pode ficar dentro de uma faixa de uma espessura do anel de desgaste.

[021] Com esta estrutura, as protuberâncias do ímã podem ser impedidas de entrar em contato com o orifício de deslizamento.

[022] No cilindro de pressão de fluido descrito acima, uma largura circunferencial das protuberâncias do ímã pode ser maior que uma largura circunferencial dos rebaixos.

[023] Esta estrutura pode aumentar a faixa de posições circunferenciais na qual o sensor magnético pode ser fixado.

[024] No cilindro de pressão de fluido descrito acima,

o anel de desgaste pode incluir uma primeira parte de captura configurada para ser colocada em contato com uma face de extremidade do ímã na direção axial e uma segunda parte de captura configurada para ser colocada em contato com uma outra face de extremidade do ímã na direção axial.

[025] Com esta estrutura, o anel de desgaste pode ser fixado com segurança à parte circunferencial externa do ímã.

[026] No cilindro de pressão de fluido descrito acima, o corpo de pistão pode incluir uma ranhura de recebimento de vedação, uma ranhura de acomodação de ímã e uma ranhura de acomodação de anel de desgaste, cada uma tendo uma forma de anel circular, formada na parte circunferencial externa do corpo de pistão, a ranhura de acomodação de anel de desgaste pode ser mais larga na direção axial e mais rasa que a ranhura de acomodação de ímã, e a ranhura de acomodação de ímã pode ser formada em uma faixa da largura axial da ranhura de acomodação de anel de desgaste.

[027] Com esta estrutura, o anel de desgaste pode ser fixado à parte circunferencial externa do ímã.

[028] No cilindro de pressão de fluido descrito acima, uma posição central da ranhura de acomodação de ímã na direção axial e uma posição central da ranhura de acomodação de anel de desgaste na direção axial podem coincidir uma com a outra.

[029] Com esta estrutura, o anel de desgaste pode ser fixado ao ímã para reter o ímã em ambas as extremidades na direção axial, resultando em uma redução na dimensão axial do anel de desgaste.

[030] De acordo com o cilindro de pressão de fluido conforme o aspecto descrito acima, a dimensão axial pode ser reduzida.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[031] A figura 1 é uma vista em perspectiva de um cilindro de pressão de fluido de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;

[032] A figura 2 é uma vista seccional transversal do cilindro de pressão de fluido na figura 1;

[033] A figura 3 é uma vista em perspectiva de uma unidade de pistão do cilindro de pressão de fluido na figura 1;

[034] A figura 4 é uma vista explodida em perspectiva da unidade de pistão na figura 3;

[035] A figura 5 é uma vista em perspectiva de uma unidade de pistão de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção; e

[036] A figura 6 é uma vista explodida em perspectiva da unidade de pistão na figura 5.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[037] Modalidades preferidas da presente invenção serão descritas detalhadamente a seguir com referência para os desenhos anexos. A razão das dimensões nos desenhos pode estar exagerada e diferir da razão real para facilidade de explicação. Além disso, na descrição a seguir, a direção ao longo da qual o eixo geométrico central de um tubo de cilindro se estende é referida como a direção axial (direção X). Primeira Modalidade

[038] Um cilindro de pressão de fluido 10 de acordo com uma primeira modalidade ilustrada na figura 1 inclui um tubo cilíndrico oco 12 tendo no mesmo um orifício de deslizamento circular 13 (câmara de cilindro), uma cobertura de haste 14 disposta em uma parte de extremidade do tubo de cilindro 12, e uma cobertura de cabeça 16 disposta em uma outra parte de extremidade do tubo de cilindro 12. Tal como ilustrado nas figuras 2 e 3, o cilindro de pressão de fluido 10 inclui adicionalmente uma unidade de pistão 18 disposta dentro do tubo de cilindro 12 a fim de ser móvel na direção axial (direção X) e uma haste de pistão 20 conectada à unidade de pistão 18. O cilindro de pressão de fluido 10 é usado como um acionador, por exemplo, para transportar uma peça de trabalho.

[039] O tubo de cilindro 12 é um corpo tubular composto, por exemplo, de um material metálico tal como liga de alumínio, e se estende na direção axial. Na primeira modalidade, o tubo de cilindro 12 tem uma forma cilíndrica oca.

[040] Tal como ilustrado nas figuras 1 e 2, a cobertura de haste 14 é fornecida para bloquear a uma parte de extremidade (uma parte de extremidade em um lado de uma direção de uma seta X1) do tubo de cilindro 12 e é um componente composto, por exemplo, de um material metálico similar ao material do tubo de cilindro 12. A cobertura de haste 14 tem uma primeira porta 15a. Tal como ilustrado na figura 2, uma parte protuberante anular 14b formada na cobertura de haste 14 é inserida na uma parte de extremidade do tubo de cilindro 12.

[041] Uma vedação 23 com uma forma de anel circular é disposta entre a cobertura de haste 14 e o tubo de cilindro

12. Uma bucha 25 com uma forma de anel circular e uma vedação 27 com uma forma de anel circular são dispostas em uma parte circunferencial interna da cobertura de haste 14. Uma primeira vedação de amortecimento 68a com uma forma de anel circular é disposta na parte circunferencial interna da cobertura de haste 14.

[042] A cobertura de cabeça 16 é um componente composto, por exemplo, de um material metálico similar ao material do tubo de cilindro 12 e é fornecida para bloquear a outra parte de extremidade (uma parte de extremidade em um lado de uma direção de uma seta X2) do tubo de cilindro

12. A outra parte de extremidade do tubo de cilindro 12 é fechada de modo à prova de ar pela cobertura de cabeça 16. A cobertura de cabeça 16 tem uma segunda porta 15b.

[043] Uma parte protuberante anular 16b formada na cobertura de cabeça 16 é inserida na outra parte de extremidade do tubo de cilindro 12. Uma vedação 31 com uma forma de anel circular é disposta entre a cobertura de cabeça 16 e o tubo de cilindro 12. Uma segunda vedação de amortecimento 68b com uma forma de anel circular é disposta em uma parte circunferencial interna da cobertura de cabeça

16.

[044] Tal como ilustrado na figura 1, o tubo de cilindro 12, a cobertura de haste 14 e a cobertura de cabeça 16 são fixados uns aos outros na direção axial por uma pluralidade das hastes de conexão 32 e uma pluralidade das porcas 34. Os diversos pares de hastes de conexão 32 e porcas 34 são dispostos em intervalos na direção circunferencial. Assim, o tubo de cilindro 12 fica preso enquanto sendo retido entre a cobertura de cabeça 16 e a cobertura de haste 14.

[045] Tal como ilustrado na figura 2, a unidade de pistão 18 é acomodada dentro do tubo de cilindro 12 (orifício de deslizamento 13) para ser deslizável na direção axial e divide o interior do orifício de deslizamento 13 em uma primeira câmara de pressão 13a adjacente à primeira porta 15a e uma segunda câmara de pressão 13b adjacente à segunda porta 15b. Nesta modalidade, a unidade de pistão 18 é conectada a uma parte de extremidade de base 20a da haste de pistão 20.

[046] Tal como ilustrado na figura 4, a unidade de pistão 18 inclui um corpo de pistão circular 40 se estendendo radialmente para fora da haste de pistão 20, uma vedação em forma de anel circular 42 fixada a uma parte circunferencial externa do corpo de pistão 40, um ímã em forma de anel 46 fixado à parte circunferencial externa do corpo de pistão 40, e um anel de desgaste 44 fixado a uma parte circunferencial externa do ímã 46.

[047] Uma ranhura de recebimento de vedação 50, uma ranhura de acomodação de ímã 52 e uma ranhura de acomodação de anel de desgaste 54 são formadas na superfície circunferencial externa do corpo de pistão 40. A ranhura de recebimento de vedação 50 e a ranhura de acomodação de ímã 52 são dispostas em posições axiais diferentes. A ranhura de acomodação de anel de desgaste 54 é uma ranhura rasa formada ao recortar ambas as partes laterais da ranhura de acomodação de ímã 52 no lado de circunferência externa, e a posição central da ranhura de acomodação de anel de desgaste 54 na direção axial coincide com a posição central da ranhura de acomodação de ímã 52 na direção axial. Cada uma de a ranhura de recebimento de vedação 50, a ranhura de acomodação de ímã 52 e a ranhura de acomodação de anel de desgaste 54 tem uma forma de anel circular se estendendo na circunferência total na direção circunferencial.

[048] O material constituinte do corpo de pistão 40 inclui, por exemplo, materiais metálicos, tais como aço carbono, aço inoxidável e liga de alumínio, e resina dura.

[049] A vedação 42 é um componente de vedação em forma de anel (por exemplo, anel O) composto de um material elástico tal como borracha ou elastômero. A vedação 42 é encaixada na ranhura de recebimento de vedação 50.

[050] A vedação 42 fica em contato com a superfície circunferencial interna do tubo de cilindro 12 a fim de ser deslizável. Especificamente, uma parte circunferencial externa da vedação 42 fica em contato direto com a superfície circunferencial externa do corpo de pistão 40 ao longo da circunferência total em um modo à prova de ar ou à prova de líquido. A vedação 42 veda uma folga entre a superfície circunferencial externa da unidade de pistão 18 e a superfície circunferencial interna do orifício de deslizamento 13 para dividir assim de modo à prova de ar ou de modo à prova de fluido o interior do orifício de deslizamento 13 em a primeira câmara de pressão 13a e a segunda câmara de pressão 13b.

[051] Para restringir rotação da unidade de pistão 18, uma protuberância de impedir rotação pode ser formada na vedação 42, e uma ranhura de impedir rotação configurada para ser encaixada com a protuberância de impedir rotação pode ser formada no tubo de cilindro 12.

[052] O anel de desgaste 44 é fixado à circunferência externa do ímã em forma de anel 46 montado na parte circunferencial externa do corpo de pistão 40. O anel de desgaste 44 inclui uma parte circunferencial 57 se estendendo na direção circunferencial, as partes de deslizamento 58 cobrindo a circunferência externa do ímã 46, e uma pluralidade das partes de abertura 59 dispostas em intervalos na direção circunferencial. A parte circunferencial 57 é formada em uma outra parte de extremidade (uma parte de extremidade no lado de X2) do anel de desgaste 44 e se estende na direção circunferencial. A parte circunferencial 57 é integrada com as partes de deslizamento 58 e suporta as partes de deslizamento 58. Isto é, as diversas partes de deslizamento 58 separadas pelas partes de abertura 59 são retidas em uma forma de anel pela parte circunferencial 57.

[053] Cada uma das partes de deslizamento 58 tem uma superfície circunferencial externa 58b formando a circunferência externa do anel de desgaste 44, e as superfícies circunferenciais externas 58b ficam em contato com a superfície interna do orifício de deslizamento 13 do tubo de cilindro 12. A largura axial das partes de deslizamento 58 é maior que a largura axial do ímã 46. As superfícies circunferenciais internas 58a das partes de deslizamento 58 confrontam as superfícies circunferenciais externas 46b1 dos rebaixos 46b do ímã 46. Para impedir que a carga do anel de desgaste 44 seja aplicada ao ímã 46, é preferível que uma pequena folga seja deixada entre as superfícies circunferenciais externas 46b1 dos rebaixos 46b do ímã 46 e as superfícies circunferenciais internas 58a das partes de deslizamento 58.

[054] As partes de abertura 59 são formadas ao recortar partes da parte de deslizamento 58 do anel de desgaste 44 para expor a parte circunferencial externa do ímã 46 através das partes de abertura 59. Nesta modalidade, as partes de abertura 59 se estendem para uma extremidade (uma extremidade no lado X1 de seta) do anel de desgaste 44. Isto é, a uma extremidade do anel de desgaste 44 é recortada e dividida pelas partes de abertura 59. As partes de deslizamento 58 e as partes de abertura 59 são dispostas alternadamente na direção circunferencial, e a largura circunferencial (faixa angular) de cada uma das partes de deslizamento 58 pode ser, por exemplo, de aproximadamente 10°, e a largura circunferencial (faixa angular) de cada uma das partes de abertura 59 pode ser, por exemplo, de aproximadamente 20°. A faixa na qual um sensor magnético 64 pode ser instalado preferivelmente é aumentada ao tornar a largura circunferencial das partes de abertura 59 maior que a largura circunferencial das partes de deslizamento 58 neste modo. Notar que a largura circunferencial das partes de deslizamento 58 pode ser maior que a largura circunferencial das partes de abertura 59.

[055] A dimensão axial total da parte de deslizamento 58 e da parte circunferencial 57 é maior que a dimensão axial do ímã 46, e o anel de desgaste 44 é fixado de tal maneira que a posição central do anel de desgaste 44 na direção axial coincide com a posição central do ímã 46 na direção axial, tal como mostrado nas figuras 2 e 3. A parte circunferencial 57 se projeta além do ímã 46 na direção de um outro lado de extremidade (na direção X2), e primeiras extremidades (extremidades no lado de direção X1) das partes de deslizamento 58 se estendem na direção de um lado de extremidade além do ímã 46.

[056] As primeiras partes de captura 60a são formadas na circunferência interna da parte circunferencial 57 a fim de se projetar para dentro mais que as superfícies circunferenciais internas 58a das partes de deslizamento

58. As segundas partes de captura 60b são formadas em extremidades das partes de deslizamento 58 no primeiro lado de extremidade a fim de se projetar para dentro mais que as superfícies circunferenciais internas 58a. As primeiras partes de captura 60a ficam em contato com uma face de extremidade 46d do ímã 46 em um outro lado de extremidade do ímã 46, e as segundas partes de captura 60b ficam em contato com uma face de extremidade 46c do ímã 46 no um lado de extremidade do ímã 46. Isto é, o anel de desgaste 44 é fixado ao ímã 46 de tal maneira que o ímã 46 fica retido entre as primeiras partes de captura 60a e as segundas partes de captura 60b em ambos os lados na direção axial. As primeiras partes de captura 60a e as segundas partes de captura 60b são inseridas na ranhura de acomodação de anel de desgaste 54 no corpo de pistão 40 (ver a figura 2). No exemplo mostrado na figura 4, as primeiras partes de captura 60a são formadas somente em áreas adjacentes às partes de abertura 59. Entretanto, a presente modalidade não está limitada a isto, e as primeiras partes de captura 60a podem ser formadas na área total na direção circunferencial.

[057] O anel de desgaste 44 é composto de um material de atrito baixo. O coeficiente de atrito entre o anel de desgaste 44 e o orifício de deslizamento 13 é menor que o coeficiente de atrito entre a vedação 42 e o orifício de deslizamento 13. Um material de atrito baixo como este inclui, por exemplo, resinas sintéticas com um coeficiente de atrito baixo e uma resistência ao desgaste alta tal como politetrafluoretileno (PTFE) e materiais metálicos (por exemplo, aço para mancal).

[058] O ímã 46 tem uma forma de anel, e inclui as protuberâncias 46a se estendendo externamente de forma radial e os rebaixos 46b dispostos entre as protuberâncias 46a, na parte circunferencial externa. As protuberâncias 46a e os rebaixos 46b são dispostos alternadamente em intervalos predeterminados na direção circunferencial. As protuberâncias 46a são dispostas em posições correspondendo às partes de abertura 59 do anel de desgaste 44, e as superfícies circunferenciais externas 46a1 das protuberâncias 46a se projetam radialmente para fora mais que as superfícies circunferenciais internas 58a das partes de deslizamento 58 do anel de desgaste 44. Para impedir contato com o orifício de deslizamento 13, as superfícies circunferenciais externas 46a1 das protuberâncias 46a são dispostas radialmente mais para dentro do que as superfícies circunferenciais externas 58b das partes de deslizamento 58. Isto é, a altura das protuberâncias 46a fica dentro de uma faixa da espessura das partes de deslizamento 58 do anel de desgaste 44. As superfícies circunferenciais externas 46a1 das protuberâncias 46a podem ser dispostas em posições correspondendo à posição da superfície circunferencial externa do corpo de pistão 40 em direções radiais. Além disso, as superfícies circunferenciais externas 46a1 das protuberâncias 46a podem se projetar radialmente para fora mais que a superfície circunferencial externa do corpo de pistão 40.

[059] Por outro lado, os rebaixos 46b do ímã 46 são dispostos em áreas correspondendo às partes de deslizamento 58 do anel de desgaste 44, e as superfícies circunferenciais externas 46b1 dos rebaixos 46b são cobertas com as partes de deslizamento 58. O ímã 46 pode ser formado, por exemplo, de um ímã de ferrita ou de um ímã de terra rara.

[060] Tal como ilustrado na figura 1, o sensor magnético 64 é fixado no lado de fora do tubo de cilindro

12. Especificamente, um suporte de sensor 66 é fixado a uma das hastes de conexão 32. O sensor magnético 64 é retido pelo suporte de sensor 66. Assim, a posição do sensor magnético 64 é fixada em relação à cobertura de cabeça 16 e à cobertura de haste 14 por meio do suporte de sensor 66 e da haste de conexão 32. O sensor magnético 64 detecta magnetismo gerado pelo ímã 46 para detectar desse modo a posição de trabalho da unidade de pistão 18.

[061] A haste de pistão 20 é um componente colunar (cilíndrico circular) se estendendo na direção axial do orifício de deslizamento 13. Tal como mostrado na figura 2, a haste de pistão 20 atravessa a cobertura de haste 14. Uma parte de extremidade distal 20b da haste de pistão 20 fica exposta para fora do orifício de deslizamento 13. Um primeiro anel de amortecimento 69a é preso a uma parte circunferencial externa da haste de pistão 20 em uma posição adjacente a uma parte do corpo de pistão 40 confrontando a cobertura de haste 14. Um segundo anel de amortecimento 69b é preso à haste de pistão 20 no lado do corpo de pistão 40 oposto ao do primeiro anel de amortecimento 69a. A parte de extremidade de base 20a da haste de pistão 20 é presa ao corpo de pistão 40 por meio de estampagem ou de amassamento.

[062] A primeira vedação de amortecimento 68a, a segunda vedação de amortecimento 68b, o primeiro anel de amortecimento 69a e o segundo anel de amortecimento 69b constituem um mecanismo de amortecimento de ar que reduz o impacto em finais de cursos. Em vez de ou além de um mecanismo de amortecimento de ar como este, amortecedores compostos de um material elástico tal como borracha podem ser fixados, por exemplo, à superfície de parede interna 14a da cobertura de haste 14 e à superfície de parede interna 16a da cobertura de cabeça 16.

[063] O cilindro de pressão de fluido 10 configurado tal como exposto acima opera como se segue. Na descrição a seguir, ar (ar comprimido) é usado como fluido pressurizado. Entretanto, gás a não ser ar pode ser usado.

[064] Na figura 2, no cilindro de pressão de fluido 10, a unidade de pistão 18 é deslocada dentro do orifício de deslizamento 13 na direção axial pelo efeito do ar servindo como o fluido pressurizado introduzido por meio da primeira porta 15a e da segunda porta 15b. Isto faz com que a haste de pistão 20 conectada à unidade de pistão 18 desloque para frente e para trás.

[065] Especificamente, a fim de deslocar (avançar) a unidade de pistão 18 na direção da cobertura de haste 14, a primeira porta 15a é aberta para a atmosfera, e fluido pressurizado é então fornecido de uma fonte de fornecimento de fluido pressurizado (não mostrada) para a segunda câmara de pressão 13b por meio da segunda porta 15b. Isto faz com que a unidade de pistão 18 seja empurrada pelo fluido pressurizado na direção da cobertura de haste 14. Como um resultado, a unidade de pistão 18 é deslocada (avançada) na direção da cobertura de haste 14 juntamente com a haste de pistão 20.

[066] Quando a unidade de pistão 18 fica em ponto de contato com a cobertura de haste 14, o movimento de avanço da unidade de pistão 18 é interrompido. Quando a unidade de pistão 18 se aproxima da posição avançada, o primeiro anel de amortecimento 69a entra em contato com a superfície circunferencial interna da primeira vedação de amortecimento 68a. Isto cria uma vedação à prova de ar na área de contato e assim cria um amortecimento de ar na primeira câmara de pressão 13a. Como um resultado, o deslocamento da unidade de pistão 18 é desacelerado nas proximidades do final de curso no lado da cobertura de haste 14, e o impacto que ocorre quando a unidade de pistão 18 alcança o final de curso é reduzido.

[067] Por outro lado, a fim de deslocar (retornar) o corpo de pistão 40 na direção da cobertura de cabeça 16, a segunda porta 15b é aberta para a atmosfera, e fluido pressurizado é então fornecido da fonte de fornecimento de pressão (não mostrada) para a primeira câmara de pressão 13a por meio da primeira porta 15a. Isto faz com que o corpo de pistão 40 seja empurrado pelo fluido pressurizado na direção da cobertura de cabeça 16. Como um resultado, a unidade de pistão 18 é deslocada na direção da cobertura de cabeça 16.

[068] Quando a unidade de pistão 18 fica em ponto de contato com a cobertura de cabeça 16, o movimento de retração da unidade de pistão 18 é interrompido. Quando a unidade de pistão 18 se aproxima da posição retraída, o segundo anel de amortecimento 69b entra em contato com a superfície circunferencial interna da segunda vedação de amortecimento 68b. Isto cria uma vedação à prova de ar na área de contato e assim cria um amortecimento de ar na segunda câmara de pressão 13b. Como um resultado, o deslocamento da unidade de pistão 18 é desacelerado nas proximidades do final de curso no lado da cobertura de cabeça 16, e o impacto que ocorre quando a unidade de pistão 18 alcança o final de curso é reduzido.

[069] Neste caso, o cilindro de pressão de fluido 10 de acordo com a primeira modalidade produz os efeitos seguintes.

[070] De acordo com o cilindro de pressão de fluido 10, o anel de desgaste 44 e o ímã 46 são dispostos em uma posição idêntica na direção axial, resultando em uma redução na dimensão axial do corpo de pistão 40. Como um resultado, o comprimento total do cilindro de pressão de fluido 10 pode ser reduzido.

[071] O ímã 46 é disposto dentro de uma faixa da dimensão axial do anel de desgaste 44. Com esta estrutura, a dimensão axial do anel de desgaste 44 pode ser reduzida.

[072] Além disso, o anel de desgaste 44 inclui as partes de abertura 59 formadas ao recortar partes da parte de deslizamento 58 na direção circunferencial e, como um resultado, o ímã 46 pode ser disposto mais perto da superfície circunferencial interna do tubo de cilindro 12 nas partes de abertura 59. Uma vez que a distância entre o sensor magnético 64 fixado no lado de fora do tubo de cilindro 12 e o ímã 46 disposto dentro do tubo de cilindro 12 pode ser reduzida, a força magnética que o ímã 46 tem que ter pode ser reduzida. Isto permite que a espessura axial do ímã 46 seja reduzida. Consequentemente, a dimensão axial do corpo de pistão 40 pode ser reduzida, e assim o comprimento total do cilindro de pressão de fluido 10 pode ser reduzido.

[073] As protuberâncias 46a do ímã 46 são dispostas nas partes de abertura 59 do anel de desgaste 44. Esta estrutura permite que o ímã 46 seja disposto ainda mais perto da superfície circunferencial interna do tubo de cilindro 12. Assim, a espessura axial do ímã 46 pode ser reduzida efetivamente. Segunda Modalidade

[074] No cilindro de pressão de fluido 10 descrito acima, uma unidade de pistão 18A ilustrada na figura 5 pode ser usada em vez de a unidade de pistão 18. A unidade de pistão 18A inclui um anel de desgaste 44A tendo uma forma diferente daquela do anel de desgaste 44 na figura 3. A estrutura da unidade de pistão 18A a não ser isto é similar à estrutura da unidade de pistão 18.

[075] Tal como mostrado na figura 5, o anel de desgaste 44A desta modalidade inclui as partes circunferenciais 57 se estendendo na direção circunferencial, as partes circunferenciais sendo formadas respectivamente em uma extremidade (uma extremidade no lado de direção X1) e em uma outra extremidade (uma extremidade no lado de direção X2) do anel de desgaste 44A na direção axial. As partes de deslizamento 58 são suportadas pelas partes circunferenciais 57 em ambas as extremidades na direção axial. As partes de abertura 59 são formadas entre as partes circunferenciais 57 dispostas em ambas as extremidades na direção axial.

[076] Tal como mostrado na figura 6, as partes circunferenciais 57 têm respectivamente a primeira parte de captura 60a e a segunda parte de captura 60b formadas nas respectivas circunferências internas das mesmas a fim de se projetar na direção radial mais para dentro do que as superfícies circunferenciais internas 58a das partes de deslizamento 58. O anel de desgaste 44A é fixado ao ímã 46 de tal maneira que uma face de extremidade 46c e a outra face de extremidade 46d do ímã 46 na direção axial são mantidas entre a primeira parte de captura 60a e a segunda parte de captura 60b. Tal como mostrado na figura 2, a primeira parte de captura 60a e a segunda parte de captura 60b são acomodadas na ranhura de acomodação de anel de desgaste 54 do corpo de pistão 40.

[077] O cilindro de pressão de fluido 10 usando o anel de desgaste 44A de acordo com a segunda modalidade produz efeitos similares àqueles produzidos na primeira modalidade. Além disso, o anel de desgaste 44A inclui as partes circunferenciais 57 formadas na uma extremidade e na outra extremidade na direção axial, e a forma de anel do anel de desgaste 44A é mantida pelas partes circunferenciais 57. Isto fornece excelente resistência para o anel de desgaste 44A. Como um resultado, a dimensão axial das partes circunferenciais 57 pode ser reduzida, resultando em uma redução adicional na dimensão axial do corpo de pistão 40. Parte da segunda modalidade que é comum com a primeira modalidade produz efeitos idênticos ou similares àqueles da primeira modalidade.

[078] A presente invenção foi descrita com referência para modalidades preferidas. Entretanto, a presente invenção não está limitada em particular às modalidades descritas anteriormente, e várias modificações podem ser feitas a isto sem divergir do escopo da presente invenção como uma coisa de se esperar.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Cilindro de pressão de fluido, caracterizado pelo fato de que compreende: um tubo de cilindro (12) contendo no mesmo um orifício de deslizamento (13); uma unidade de pistão (18) disposta para ser alternável ao longo do orifício de deslizamento (13); e uma haste de pistão (20) se estendendo da unidade de pistão (18) em uma direção axial, em que: a unidade de pistão (18) inclui: um corpo de pistão (40) se estendendo radialmente para fora da haste de pistão (20); uma vedação (42) fixada a uma parte circunferencial externa do corpo de pistão (40); um ímã em forma de anel (46) fixado à parte circunferencial externa do corpo de pistão (40); e um anel de desgaste (44) fixado a uma parte circunferencial externa do ímã em forma de anel (46).

2. Cilindro de pressão de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ímã (46) é disposto dentro de uma faixa axial do anel de desgaste (44).

3. Cilindro de pressão de fluido, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma posição central do ímã (46) e uma posição central do anel de desgaste (44) na direção axial coincidem uma com a outra.

4. Cilindro de pressão de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que:

uma pluralidade de partes de abertura (59) é formada em uma parte circunferencial externa do anel de desgaste (44) em intervalos em uma direção circunferencial; e uma pluralidade de protuberâncias (46a) se estendendo externamente de forma radial é formada na parte circunferencial externa do ímã (46) em intervalos na direção circunferencial, as protuberâncias sendo inseridas nas partes de abertura (59) do anel de desgaste (44).

5. Cilindro de pressão de fluido, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma parte circunferencial (57) se estendendo na direção circunferencial é formada em uma extremidade do anel de desgaste (44) na direção axial.

6. Cilindro de pressão de fluido, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma parte circunferencial (57) se estendendo na direção circunferencial é formada em cada uma de ambas as extremidades do anel de desgaste (44) na direção axial.

7. Cilindro de pressão de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que uma superfície circunferencial externa (46a1) de cada uma das protuberâncias (46a) do ímã (46) é formada em uma posição sendo idêntica radialmente a uma posição de uma superfície circunferencial externa do corpo de pistão (40) ou se estendendo radialmente para fora da mesma.

8. Cilindro de pressão de fluido, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que uma altura das protuberâncias (46a) do ímã (46) está dentro de uma faixa de uma espessura do anel de desgaste (44).

9. Cilindro de pressão de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado pelo fato de que uma largura circunferencial das protuberâncias (46a) do ímã (46) é maior que uma largura circunferencial dos rebaixos (46b).

10. Cilindro de pressão de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o anel de desgaste (44) inclui uma primeira parte de captura (60a) configurada para ser colocada em contato com uma face de extremidade (46c) do ímã (46) na direção axial e uma segunda parte de captura (60b) configurada para ser colocada em contato com uma outra face de extremidade (46d) do ímã (46) na direção axial.

11. Cilindro de pressão de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que: o corpo de pistão (40) inclui uma ranhura de recebimento de vedação (50), uma ranhura de acomodação de ímã (52) e uma ranhura de acomodação de anel de desgaste (54), cada uma tendo uma forma de anel circular, formada na parte circunferencial externa do corpo de pistão (40); a ranhura de acomodação de anel de desgaste (54) é mais larga na direção axial e mais rasa que a ranhura de acomodação de ímã (52); e a ranhura de acomodação de ímã (52) é formada dentro de uma faixa de uma largura axial da ranhura de acomodação de anel de desgaste (54).

12. Cilindro de pressão de fluido, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que uma posição central da ranhura de acomodação de ímã (52) na direção axial e uma posição central da ranhura de acomodação de anel de desgaste (54) na direção axial coincidem uma com a outra.