CN107208669B - 流体压力缸 - Google Patents

Abstract

一种流体压力缸(10)，该流体压力缸(10)配备有与活塞(12)同轴地连接的活塞杆(14)并且活塞杆(14)在本体内部线性地滑动。沿着活塞杆(14)的轴向方向具有预定长度的切口凹部(68)形成在活塞杆(14)的侧表面上。设置有平面轴承(76)，平面轴承(76)从本体(20)的内表面朝向切口凹部(68)突出，并且包括抵接在与切口凹部(68)的底表面(70)相同的平面上的末端表面(82)。

Description

流体压力缸

技术领域

本发明涉及一种流体压力缸，特别地，有关一种配备有在本体内部线性地滑动的杆的流体压力缸。

背景技术

例如，如今已知的一种流体压力缸，其中工件定位销相对于与活塞同轴地连接的杆的一端被附接在偏心位置，以使工件定位销能够在适当位置被移动或者转换。对于这种流体压力缸，为了确保定位销不绕着流体压力缸的轴线旋转，需要阻止杆旋转。

作为用于阻止杆旋转的一种技术，设置相对于杆的轴线从杆的侧表面垂直地延伸的轴构件，并且该轴构件在本体中形成的引导凹槽中被支撑和引导(参见法国专利申请公报No.2789616)。

对于法国专利申请公报No.2789616的流体压力缸，为了检测活塞的冲程终点，添加了如下结构：其中凹槽形成在杆中，同时磁性传感器被布置在本体中。

发明内容

然而，对于法国专利申请公报No.2789616的流体压力缸，为了停止在轴构件和杆之间的连接部从工件传输的旋转力矩，需要连接部的高强度和结构整体性。进一步，由于用于检测活塞的冲程终点的检测工具与用于阻止杆旋转的杆旋转阻止工具分离地设置，出现了设备变得复杂并且尺寸更大的问题。

考虑上述问题，设计了本发明。本发明的目的是提供一种流体压力缸，其利用简单结构，能够可靠地阻止杆旋转。进一步，本发明的另一个目的是，通过使用杆旋转阻止工具的一部分作为用于检测活塞的冲程终点的检测工具，而在总体上简化设备的结构。

根据本发明的流体压力缸包含杆，杆与活塞同轴地连接并且在本体内线性地滑动，其中，沿着杆的轴向方向具有预定长度的凹部形成在杆的侧表面上，并且设置有平面轴承，平面轴承从本体的内表面朝向凹部突出，并且包括抵接在与凹部的底表面相同的平面上的末端表面。

根据上述流体压力缸，通过使得布置在本体中的平面轴承的末端表面抵接在与形成在杆的侧表面上的凹部的底表面相同的平面上，能够可靠地阻止杆的旋转。

在上述流体压力缸中，优选地，非接触型接近传感器布置在本体内邻接至平面轴承，接近传感器适于检测凹部的轴向端部分。根据此特征，使用形成为杆旋转阻止工具的凹部，能够检测活塞的冲程终点，并且能够在总体上简化设备的结构。

由于杆大体上没有间隙地被装配进本体中排除形成凹部的区域的装配孔中，优选地，杆被轴向地支撑。根据此特征，除了能够较宽范围地在轴向上支撑和稳固杆，还能够缩减流体压力缸的总长度。

流体压力缸进一步包括被构造成调整平面轴承的突出量的单元。根据此特征，能够容易地设定和调整凹部的底表面和平面轴承的末端表面之间的空隙，因而除了使杆停止旋转的精度能够被提高之外，还能够补偿随着时间而发生的变化。

又进一步，油脂存储区或者润滑油固持构件能够被布置在本体中对应于杆从本体延伸出的位置。根据此特征，能够长期地维持杆的光滑滑动。

进一步，工件定位销能够被布置在杆的一端侧。根据此特征，即使从工件接收到旋转力矩，流体压力缸也能够被设置成能够稳固和支撑工件。

利用根据本发明的流体压力缸，通过使得布置在本体中的平面轴承的末端表面抵接在与形成在杆的侧表面上的凹部的底表面相同的平面上，能够可靠地阻止杆的旋转。进一步，使用形成为杆旋转阻止工具的凹部，能够检测活塞的冲程终点，并且能够在总体上简化设备的结构。

本发明的上述及其他目的、特征和优势通过以下连同附图的描述将变得更加明显，其中本发明的优选实施例通过说明性的示例来示出。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的其一部分被切除的流体压力缸的立体图；

图2是图1所示的流体压力缸从箭头A方向观看的竖直截面视图；

图3是图2所示的流体压力缸沿线III-III截取的截面视图；

图4是图1所示的流体压力缸从箭头B方向看到的侧视图；

图5是图1所示的流体压力缸从箭头C方向看到的侧视图；

图6是在图1所示的流体压力缸已经被操作至上冲程终点位置时从箭头A的方向看到的竖直截面视图；以及

图7是当夹具被附接至图1所示的流体压力缸的活塞杆时的基本组件的立体图。

具体实施方式

下面，将参考附图描述根据本发明的流体压力缸的优选实施例。在以下说明中，当使用术语“上”或者“下”时，该术语指的是附图中的上下竖直方向。

如图1至6所示，根据本发明的实施例的流体压力缸10由活塞12、活塞杆(杆)14、端盖16、缸筒18、本体20、密封件保持器22等制成。

端盖16是由形成有用于连接形成在其四个角的螺栓的通孔24的厚壁矩形板制成的构件。圆形突出台阶26形成在端盖16的上表面。

本体20是具有大体为正方形的截面外形的筒形构件，包括竖直地贯穿其中的活塞杆装配孔28。活塞杆装配孔28的内径与活塞杆14的外径接近相同。用于在其中附接稍后描述的轴承支架30的矩形凹部32形成在本体20的侧表面中。矩形凹部32的底表面中包括贯穿至活塞杆装配孔28的孔34。圆形的突出台阶36形成在本体20的下端表面上，用于在其中螺纹接合连接螺栓的螺纹孔(未示出)形成在本体20的四个角中。

缸筒18是薄壁圆筒形构件，其下端被装配至端盖16的突出台阶26的外周上，其上端被装配至本体20的突出台阶36的外周上。密封环38，40分别被安装在端盖16的突出台阶26的外周和本体20的突出台阶36的外周上。

连接螺栓42被从端盖16的相应的连接螺栓孔24插入，并且穿过缸筒18的外侧，被螺纹接合在本体20的螺纹孔中。因此，端盖16、缸筒18和本体20被一体地连接在一起。

密封件保持器22是在其中心具有活塞杆插入孔44的环状的板形构件。密封件保持器22在下表面上具有环形的突出构件46。密封件保持器22的突出构件46被装配进本体20的圆形凹部48中，圆形凹部48形成在活塞杆装配孔28的上侧，并且突出构件46通过多个密封件保持器附接螺栓50而被固定至本体20。

截面为圆形的活塞12被可滑动地安置在缸室的内部，缸室由端盖16的上表面、缸筒18的内壁表面和本体20的下表面限定。活塞衬垫52被安装在活塞12的外周表面上，并且缸室由活塞12分隔成在活塞12向上侧的第一压力室54，和在活塞12向下侧的第二压力室56。连接至第一压力室54的第一端口58被布置在本体20下端附近的侧表面上，连接至第二压力室56的第二端口60被布置在端盖16的侧表面上。

连接至活塞12的活塞杆14大体上没有间隙地被装配进本体20中排除形成稍后描述的切口凹部68的区域的活塞杆装配孔28中。活塞杆14的一端穿过密封件保持器22的活塞杆插入孔44，并且从密封件保持器22向上突出。杆衬垫62被安装在本体20下端的内周上与活塞杆14滑动接触，并且设置油脂存储区64。布置成与活塞杆14滑动接触的密封件65和金属密封件66被安装在密封件保持器22的内周上。进一步，油脂存储区67被布置在本体20和密封件保持器22之间对应于活塞杆14从本体20延伸出的位置。

在轴向方向上跨越预定长度的切口凹部(凹部)68形成在定位在本体20内的活塞杆14的侧表面上。切口凹部68的下表面70形成为平行于活塞杆14的轴线的平面，而切口凹部68在轴向方向上的两端通过倾斜表面72，74形成，倾斜表面72，74相对于活塞杆14的轴线倾斜。

正方形的柱形平面轴承76被设置在面对活塞杆14的切口凹部68的本体20的内表面上，其朝向切口凹部68突出。平面轴承76经由由螺栓和螺母构成的调整工具78而被安装在轴承支架30上，从而能够调整平面轴承76的突出量。轴承支架30被装配进本体20的矩形凹部32中，并且通过多个轴承支架附接螺栓80而被固定至本体20。平面轴承76的末端表面82由平行于活塞杆14的轴线的平面构成，其全表面抵靠切口凹部68的底表面70。

为非接触型传感器的第一接近传感器84和第二接近传感器86被布置在本体20的孔34内部，邻接至平面轴承76的上侧和下侧。第一接近传感器84和第二接近传感器86被附接至轴承支架30，以使其末端在从本体的内表面稍微缩回的状态下与活塞杆14的外周表面对置。

配备有放大器90和连接器92的传感器支架88使用传感器支架固定夹具94而被固定至轴承支架30的外侧。由第一接近传感器84和第二接近传感器86检测的信号通过从连接器92延伸的信号线(未示出)而被导出至外部。

活塞杆14从密封件保持器22向上突出的一端包括四个平坦部96，四个平坦部96通过利用平行于活塞杆14的轴向方向的平面以90度的间隔分别切口四个侧表面而形成。在活塞杆14上，沿着相应的一对对置的平坦部96，垂直于活塞杆14的轴线贯穿的一对大直径的通孔98和一对小直径的通孔99，在竖直方向上互相旁置地交替形成。

如图7所示，从平坦部96之中的使用适当的一个，由厚壁矩形板制成的夹具100被固定至活塞杆14的突出端。更具体地，接近夹具100的表面之一的短侧的位置被置于抵靠平坦部96中预定的一个，夹具附接螺栓102从与之相对的平坦部96经由一对大直径的通孔98而被插入，并且夹具附接螺栓102被螺纹接合在形成在夹具100中的螺纹孔(未示出)中。此时，从夹具100突出的销(未示出)被装配进一对小直径的通孔99中。平行于活塞杆14的轴线向上突出的工件定位销104被布置在夹具100上、在与活塞杆14的突出端分离的位置。

图5中的参考标号106指的是用于将流体压力缸10固定至未图示的工件定位设备主体的紧固件插入孔。

根据本实施例的流体压力缸10基本上如上所述地构造。接下来，将参考图2和图6描述流体压力缸10的操作和效果。

压力流体被供应至第二压力室56，并且压力流体从第一压力室54排出，于是活塞杆14沿着本体20的活塞杆装配孔28连同活塞12一起向上进行滑动运动。当活塞12抵靠本体20的下表面并且到达向上冲程终点时，第二接近传感器86越过在活塞杆14的切口凹部68的下端侧的倾斜表面74并且面对活塞杆14的外周表面，从而检测到活塞12已经到达上冲程终点(见图6)。此时，夹具100的工件定位销104被装配进工件装配孔中，并且执行工件的定位和固定。

在诸如焊接之类的规定操作已经在工件上施行之后，压力流体被供应至第一压力室54，并且压力流体从第二压力室56排出，于是活塞杆14沿着本体20的活塞杆装配孔28连同活塞12一起进行向下滑动运动。然后，当活塞12抵靠端盖16的上表面并且到达下冲程终点时，第一接近传感器84越过在活塞杆14的切口凹部68的上端侧的倾斜表面72并且面对活塞杆14的外周表面，从而检测到活塞12已经到达下冲程终点(见图2)。此时，夹具100的工件定位销104与工件装配孔脱离。

平面轴承76的末端表面82的突出量通过调整工具78预先调整，以使末端表面82和切口凹部68的底表面70之间的空隙最小化。进一步，由于活塞杆14大体上没有间隙地被装配进本体20的活塞杆装配孔28中，优选地，活塞杆14被轴向地支撑。因此，平面轴承76的整个末端表面82抵靠切口凹部68的底表面70，从而能够相对于从工件传输至活塞杆14的旋转力而施加足够的反作用力。结果，在活塞12的整个冲程范围内可靠地阻止了活塞杆14旋转。

利用根据本发明的流体压力缸10，能够通过使得布置在本体20中的平面轴承76的末端表面82抵接在与形成在活塞杆14的侧表面上的切口凹部68的底表面70相同的平面上(平坦表面对平坦表面)，能够可靠地阻止活塞杆14的旋转。

进一步，因为第一接近传感器84和第二接近传感器86被构造成在切口凹部68在轴向方向上的两端检测活塞杆14的外周表面，活塞杆14旋转阻止工具的一部分能够被用作用于检测活塞12的冲程终点的检测工具，因而能够在总体上简化设备的结构。

而且，因为活塞杆14大体上没有间隙地被装配进本体20中排除形成切口凹部68的区域的活塞杆装配孔28中，所以除了能够较宽范围地在轴向上支撑和稳固活塞杆14，还能够缩减流体压力缸10的总长度。

又进一步，因为包括了能够调整平面轴承76的突出量的调整工具78，所以能够容易地设定和调整切口凹部68的底表面70和平面轴承76的末端表面82之间的空隙，因而使活塞杆14停止旋转的精度能够被提高之外，还能够补偿随着时间而发生的变化。

根据本实施例，虽然油脂存储区64被布置在本体20的下端内周上，也能够设置润滑油固持构件代替油脂存储区64。进一步，虽然油脂存储区67被布置在本体20和密封件保持器22之间，也能够设置润滑油固持构件代替油脂存储区67。

根据本发明的液体压力缸并不局限于上述实施例。无需说明，在不超出本发明的附加权利要求所述的范围的情况下，能够采用在其中各种附加的或者修改的构造。

Claims (5)

1.一种流体压力缸(10)，所述流体压力缸(10)包含杆(14)，所述杆(14)与活塞(12)同轴地连接并且在本体(20)内线性地滑动，其特征在于：

在所述杆(14)的侧表面上形成凹部(68)，所述凹部(68)沿着所述杆(14)的轴向方向具有预定长度；

设置方形的柱形平面轴承(76)，所述平面轴承(76)从所述本体(20)的内表面朝向所述凹部(68)突出，并且包括抵接在与所述凹部(68)的底表面(70)相同的平面上的末端表面(82)；并且

非接触型的接近传感器(84，86)被布置在所述本体(20)内，邻接所述平面轴承(76)，所述接近传感器(84，86)适于检测所述凹部(68)的轴向端部。

2.如权利要求1所述的流体压力缸(10)，其特征在于，所述杆(14)由于大体上没有间隙地被装配进所述本体(20)排除形成所述凹部的区域之外的装配孔(28)中而被轴向支撑。

3.如权利要求1所述的流体压力缸(10)，其特征在于，进一步包含被构造成调整所述平面轴承(76)的突出量的单元(78)。

4.如权利要求1所述的流体压力缸(10)，其特征在于，油脂存储区(67)或者润滑油固持构件被布置在所述本体(20)中，对应于所述杆(14)从所述本体(20)延伸出的位置。

5.如权利要求1所述的流体压力缸(10)，其特征在于，工件定位销(104)被布置在所述杆(14)的端侧。

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