CN101191509B - 流体压力缸 - Google Patents

Abstract

第一和第二垫圈(62、64)分别通过配合槽(54a、54b)布置在构成流体压力缸(10)部件的活塞(18)的两端面(18a、18b)上。第一和第二垫圈(62、64)以基本中空的圆柱形状经压力加工由金属材料形成，其中垫圈(62、64)实现了缓冲作用，由于垫圈(62、64)与活塞(18)一同沿轴向移动且接收并容纳在气缸盖罩(14)的凹槽(24)和杆盖(16)的杆孔(34)内，活塞(18)的移动速度得以降低。

Description

流体压力缸

技术领域

本发明涉及一种流体压力缸，其内的活塞在加压流体的供给情况下沿着轴向移动，尤其涉及一种具有能减缓并吸收在活塞位移终端位置上产生的冲击的缓冲机构的流体压力缸。

背景技术

迄今为止，例如已经将其内具有在加压流体的供给情况下移动的活塞的流体压力缸用作传送各种工件等的传送装置。在这样的流体压力缸中，已知提供了一种缓冲机构来减缓并吸收在活塞位移终端位置上产生的冲击。

例如在日本未审公开专利文献No.61-124706中披露的，具有此类缓冲机构的流体压力缸包括一个安置在缸内腔内的可移动活塞，其中缸内腔的一端由气缸盖罩封闭。沿轴向延伸的小活塞分别形成在活塞的两端面上，其中，小活塞在活塞的位移作用下插入气缸盖罩的小缸体中。因此，空气封闭在小缸体内，受到压缩而由此产生缓冲效应。

不过，在根据日本未审公开专利文献No.61-124706的传统技术中，因为构成缓冲机构的小活塞是以实心非中空的轴形状形成的，其与活塞的一端面一体连接，与未设置此种缓冲机构的流体压力缸相比，流体压力缸的重量增大，而因为存在小活塞，制造成本也连带着增加。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种流体压力缸，其能降低生产成本，同时使得流体压力缸的重量较轻。

自下面结合通过例证性实例示出本发明一优选实施例的附图作出的说明，本发明的上述和其它目的、特征以及优点将显而易见。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的流体压力缸的总垂直横截面图；

图2是图1流体压力缸的气缸盖罩附近的放大横截面图；

图3是局部分解透视图，示出了图1流体压力缸中的活塞、第一和第二垫圈、垫片以及螺母与活塞杆分开的状态；

图4是第一和第二垫圈的局部剖开透视图；

图5是示出自不同方向观察的图4内容物的局部剖开透视图；

图6是总垂直横截面图，示出了图1流体压力缸中的活塞移动到杆盖那侧的状态。

具体实施方式

在图1中，参照标号10表示根据本发明一实施例的流体压力缸。

如图1至3所示，流体压力缸10包括圆柱形的缸筒(缸体)12、装在缸筒12一端上的气缸盖罩(覆盖元件)14、装在缸筒12另一端上的杆盖(覆盖元件)16、以及可移动地安置在缸筒12内的活塞18。

缸筒12由直径基本恒定的圆柱体形成，其内形成有一个缸内腔20，活塞18容纳在该缸内腔20内。

气缸盖罩14例如由比如铝合金等的金属材料形成，横截面形状基本呈矩形，具有若干通孔(未示出)，它们沿轴向在其四个角贯穿气缸盖罩14，且从中插入有连杆22。

此外，凹槽(容纳孔)24以预定深度面朝缸筒12那侧形成在气缸盖罩14的中心。第一密封圈26安装在沿着凹槽24的内圆周面形成的环形槽中。凹槽24的横截面形成为直径基本恒定的圆形形状，并且，当气缸盖罩14安装到缸筒12的一端上时与缸内腔20相通。

另外，供给并排放加压流体的第一流体口28安置在气缸盖罩14的侧面上，其中第一流体口28通过连通通道30a与凹槽24相通。具体地说，自第一流体口28供给的加压流体通过连通通道30a引入凹槽24中。

杆盖16例如由比如铝合金等的金属材料形成，横截面形状基本呈矩形，具有若干通孔(未示出)，它们沿轴向在其四个角贯穿气缸盖罩14，且从中插入有连杆22。当气缸盖罩14和杆盖16安装到缸筒12的两端部上时，通孔分别沿着同一直线同线布置，螺母32旋到连杆22的两端上并与之接合，连杆22各自通过彼此面对的通孔插入。由此，气缸盖罩14和杆盖16与缸筒12连接。除非另有说明，因为气缸盖罩14和杆盖16在张力之下位于彼此相互接近的方向上，所以缸筒12被夹持并保持在气缸盖罩14与杆盖16之间。

此外，杆盖16的中央部在远离缸筒12的方向上鼓出和突伸，其内形成有杆孔34，它沿轴向贯穿中央部。衬套36和杆密封垫38沿着杆孔34的内圆周面安装。杆孔34包括扩展直径部(容纳孔)40，其朝着缸筒12的侧面(沿箭头A的方向)在直径上逐渐扩展，其中第二密封圈42通过环形槽安装在扩展直径部40的内圆周面上。扩展直径部40的内径大致等于凹槽24的内径。当杆盖16安装到缸筒12的另一端上时，杆孔34与缸内腔20相通。

另外，供给并排放加压流体的第二流体口44安置在杆盖16的侧面上，其中第二流体口44通过连通通道30b与杆孔34相通。具体地说，自第二流体口44供给的加压流体通过连通通道30b引入杆孔34和缸内腔20中。

活塞18的横截面形状基本呈圆形，与缸筒12的横截面形状相对应。活塞密封垫46、磁铁48以及耐磨环50通过若干环形槽安装在活塞18的外圆周面上。

此外，沿轴向(箭头A和B的方向)贯穿的活塞孔52形成在活塞18的中心，其中活塞杆51的一端通过活塞孔52插入。活塞孔52在其内分别包括位于活塞18两端面侧上的配合槽54a、54b。配合槽54a、54b相对于活塞孔52在直径上只略微扩展，且形成为面朝缸内腔20。

活塞杆51包括连接段56，其一端直径减小且与活塞18连接，其中活塞18通过活塞孔52插到连接段56上。另外，活塞杆51的另一端通过杆孔34插入并由衬套36可移动地支承。顺着连接段56上的外圆周面刻有螺纹，于是在通过活塞孔52插入连接段56之后，将垫片58插在连接段56的上面且使连接螺母60与连接段56螺纹啮合。因此，活塞18就与活塞杆51的一端连接。

另外，第一和第二垫圈(圈体)62、64分别通过配合槽54a、54b安装在活塞18的两端面上。第一和第二垫圈62、64形状基本相同，其中，第一垫圈62安置在气缸盖罩14侧面上活塞18的一端面18a上(箭头A的方向)，而第二垫圈64安置在杆盖16侧面上活塞18的另一端面18b上(箭头B的方向)。

如图1至3所示，第一和第二垫圈62、64都例如由诸如不锈钢的金属材料形成，均经压力加工形成圆柱形状。

具体而言，第一和第二垫圈62、64厚度基本恒定地由薄板材形成。装配到活塞18的配合槽54a、54b中的配件66形成在第一和第二垫圈62、64两者的端部上，而在其另一端，形成有圆柱部68，它们相对于配件66沿径向向外的方向在直径上扩展。将配件66和圆柱部68连接起来的连接部70形成在配件66与圆柱部68之间，与第一和第二垫圈62、64两者的轴线基本垂直。

配件66相对于连接部70沿着轴向突伸出指定高度，其中，配件66的内部限定了一个让活塞杆51从中插入的孔72。具体地说，配件66通过孔72与圆柱部68的内部相通。

圆柱部68的一端形成有沿远离配件66的方向直径渐减的锥形形状。更具体地说，当第一和第二垫圈62、64分别插入凹槽24和扩展直径部40中时，由于垫圈62、64自圆柱部68的锥形端接近并进入到凹槽24和扩展直径部40中，其运动就会平稳地实现，与此同时，活塞18的移动速度也平稳地减速。

第一垫圈62通过配件66装配接合到形成在活塞18的一个端面18a上的配合槽54a中而与活塞18连接，于是活塞杆51的连接段56就通过孔72插入。此外，在活塞杆51已经插入垫片58中之后，第一垫圈62的连接部70通过连接螺母60的螺纹啮合夹持在垫片58与活塞18之间。因此，在垫片58和连接螺母60容纳在形成于圆柱部68内的空间68a中的状态下，第一垫圈62与活塞18的一个端面18a连接。因此，垫片58和连接螺母60容纳在第一垫圈62内，由此限定了垫片58和连接螺母60自活塞18的一个端面18a突伸的量。

另一方面，第二垫圈64通过配件66装配接合到形成在活塞18的另一个端面18b上的配合槽54b中而与活塞18连接。通过经由孔72插入的活塞杆51的阶梯部74与连接部70邻靠，第二垫圈64夹插在阶梯部74与活塞18之间。此外，通过连接螺母60与活塞杆51的螺纹啮合，第二垫圈64在活塞杆51经由圆柱部68插入的状态下与活塞18的另一端面18b连接。

除非另有说明，否则第一垫圈62被布置成其圆柱部68朝向凹槽24的侧面(箭头A的方向)敞开，而第二垫圈64被布置成其圆柱部68朝向杆孔34的侧面(箭头B的方向)敞开。

此外，圆柱部68的外径被设定成略小于凹槽24的内径和杆孔34扩展直径部40的内径，于是当圆柱部68插入凹槽24和杆孔34中时，第一和第二密封圈26、42与圆柱部68的外圆周面滑动接触。

上述第一和第二垫圈62、64并不局限于分别安置在活塞18的两端面18a、18b上。将垫圈仅安置在一个端面上，也是可接受的。

根据本发明的流体压力缸10的基本结构如上所述。接下来，将对流体压力缸10的操作和效果作出解释。解释的前提条件是，活塞18朝向气缸盖罩14移动(箭头A的方向)，如图1所示，并且，将第一垫圈62容纳在凹槽24内的状态视作初始位置。

首先，将加压流体自未示出的加压流体供给源引入第一流体口28中。在此情况下，第二流体口44处于通过未示出的方向控制阀的切换操作向大气敞开的状态下。

因此，加压流体通过连通通道30a自第一流体口28供给到凹槽24中。活塞18随后依靠自凹槽24引入缸内腔20中的加压流体压向杆盖16(箭头B的方向)。此外，活塞杆51因活塞18移动而移动，其中，安装在活塞杆51端部上的第一垫圈62脱离并远离凹槽24，同时与第一密封圈26滑动接触。

接着，活塞18一移动，第二垫圈64便插入杆孔34的扩展直径部40中，由此加压流体的流量被限制和压缩在缸内腔20内。因此，产生活塞18移动时的移动阻力，随着活塞18向其位移终端位置的靠近，活塞18的移动速度逐渐减小。也就是说，执行了缓冲效应，这能降低活塞18的移动速度。

最后，活塞18持续着逐渐朝杆盖16侧面移动的状态，如此一来，通过第二垫圈64完全容纳在杆孔34内，活塞18到达横靠杆盖16的其位移终端位置(箭头B的方向，见图6)。

另一方面，在活塞18反向移动(箭头A的方向)的情况下，加压流体供给到第二流体口44，且第一流体口28处于通过未示出的方向控制阀的切换操作通向大气的状态下。此外，加压流体通过通道30b自第二流体口44供给到杆孔34中，活塞18随后依靠自杆孔34引入缸内腔20中的加压流体压向气缸盖罩14(箭头A的方向)。

此外，活塞杆51因活塞18移动而移动，其中，安装在活塞杆51端部上的第二垫圈64脱离并远离扩展直径部40，同时与第二密封圈42滑动接触。

接着，第一垫圈62通过活塞18的移动而插入凹槽24中，由此来自缸内腔20并且经由凹槽24的加压流体的流量被限制和压缩在缸内腔20内。因此，产生活塞18移动时的移动阻力，且活塞18的移动速度逐渐减小。之后，活塞18回复到其初始位置(见图1)，活塞18在该位置上顶着气缸盖罩14的侧面移动(箭头A的方向)。

正如上面讨论的那样，在本实施例中，第一和第二垫圈62、64安置在活塞18的两端面18a、18b上，其中，第一和第二垫圈62、64以中空圆柱形状由薄板金属材料压力加工而成。因此，与具有由形成有实心轴形状的小活塞构成的缓冲机构的传统流体压力缸相比，可进一步减轻流体压力缸10的重量。

另外，通过由铝合金形成气缸盖罩14和杆盖16，连同第一和第二垫圈62、64在内，也进一步减轻了流体压力缸10的重量。

再有，因为无需在第一和第二垫圈62、64上进行额外的加工(这缘于第一和第二垫圈62、64仅由薄板金属材料压力加工而成的事实)，制造成本得以降低。除非另有说明，中空圆柱形的第一和第二垫圈62、64都可低成本地制造，且第一和第二垫圈62、64的配件66和圆柱部68都能很容易地成形。

此外，通过在第一和第二垫圈62、64的端部上设置配件66，其朝活塞18的侧面突伸且装配到活塞18的配合槽54a、54b中，第一和第二垫圈62、64就可容易地经由配件66与活塞18连接，由此第一和第二垫圈62、64可与活塞18合为一体地移动。

本发明的流体压力缸10不局限于上述实施例，而是可采用其各种其它不脱离本发明基本特征和要旨的结构和构造。

Claims (6)

1.一种流体压力缸(10)，包括：缸体(12)，其内具有由一对覆盖元件(14、16)封闭的缸内腔(20)；活塞(18)，其安置在所述缸体(12)内且在所述缸内腔(20)内沿轴向可移动，以及分别安置在所述覆盖元件(14、16)内的端口(28、44)，加压流体通过该端口供给和排放，所述流体压力缸(10)包括：

中空圆柱圈体(62、64)，其沿所述活塞(18)的轴向安装在所述活塞(18)的端部且与所述活塞(18)一同可移动；

容纳孔(24、40)，其形成在所述覆盖元件(14、16)中的至少一个中，用以在所述活塞(18)移动之时在其内接收和容纳所述圈体(62、64)；

其中，所述圈体(62、64)由金属材料经压力加工而形成；

所述圈体(62、64)的一个端部包括配件(66)，该配件朝向所述活塞(18)的一侧突伸以将所述圈体(62、64)装配到所述活塞(18)中；

所述活塞(18)包括在其内限定的、在面朝所述覆盖元件(14、16)的一端面上的配合槽(54a、54b)，所述配件(66)装配到所述配合槽(54a、54b)内。

2.如权利要求1所述的流体压力缸，其特征在于，所述圈体(62、64)沿所述活塞(18)的轴向安装在一个端部和另一个端部中的至少一个上。

3.如权利要求1所述的流体压力缸，其特征在于，所述圈体(62、64)的另一个端部朝向所述覆盖元件(14、16)的一侧敞开，且形成这样的一个锥形形状，即朝向其在所述覆盖元件(14、16)一侧的一端沿径向直径渐减。

4.如权利要求3所述的流体压力缸，其特征在于，所述圈体(62、64)的内部包括空间(68a)，该空间在其中能够容纳将所述活塞(18)与活塞杆(51)连接的螺母(60)。

5.如权利要求4所述的流体压力缸，其特征在于，所述活塞杆(51)插入通过所述圈体(64)的内部。

6.如权利要求5所述的流体压力缸，其特征在于，所述圈体(62、64)在所述活塞(18)移动之时与安置在所述容纳孔(24、40)的内圆周面上的密封元件(26、42)可滑动接触。

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