DE112017003971T5

DE112017003971T5 - Verfahren zur Herstellung einer Kolbenanordnung und hydraulische Fluidvorrichtung

Info

Publication number: DE112017003971T5
Application number: DE112017003971.1T
Authority: DE
Inventors: Tsukasa Odaka
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2016-08-10
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2019-04-18
Also published as: JP2018025243A; RU2729718C1; US20210285544A1; TWI651483B; RU2729718C9; CN109563856A; BR112019002717A2; KR20190038624A; JP6558583B2; CN109563856B; KR102175357B1; US11280409B2; TW201809508A; WO2018030014A1; MX2019001689A

Abstract

Ein hydraulischer Fluiddruckzylinder (10A) weist ein Zylinderrohr (12), eine Kolbeneinheit (18) und eine Kolbenstange (20) auf. Die Kolbeneinheit (18) umfasst eine Dichtung (34) und einen Kolbenkörper (38) mit einer Mehrzahl von Elementen sowie eine Dichtungsbefestigungsnut (36). Der Kolbenkörper weist ein erstes Kolbenelement (40) auf, das von der Kolbenstange (20) nach außen vorsteht, und außerdem ein zweites Kolbenelement (42), das so positioniert ist, dass es an das erste Kolbenelement (40) angrenzt. Die Dichtungsbefestigungsnut (36) wird durch eine Kombination von wenigstens zwei Elementen gebildet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fluiddruckvorrichtung (hydraulische Fluiddruckvorrichtung), die einen Kolben aufweist, und auf ein Verfahren zur Herstellung einer Kolbenanordnung.
Stand der Technik
Herkömmlicherweise sind verschiedene Vorrichtungen als Fluiddruckvorrichtungen mit Kolben bekannt. Beispielsweise sind Fluiddruckzylinder mit Kolben, die durch die Wirkung von zugeführtem Druckfluid verschoben werden, als Mittel (Stellglieder) zum Transportieren von Werkstücken und dergleichen allgemein bekannt. Ein typischer Fluiddruckzylinder umfasst ein Zylinderrohr, einen in dem Zylinderrohr angeordneten Kolben, der in der axialen Richtung verschiebbar ist, und eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange (vgl. beispielsweise die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-120602). Wenn bei einem solchen Fluiddruckzylinder Druckfluid, wie Luft, dem Zylinderrohr zugeführt wird, wird der Kolben durch das Druckfluid gedrückt und in der axialen Richtung verschoben. Dies bewirkt auch, dass die mit dem Kolben verbundene Kolbenstange in der axialen Richtung verschoben wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Kolben hat an seinem äußeren Umfangsabschnitt eine Dichtungsbefestigungsnut, in der eine Dichtung angebracht ist. Bei einem herkömmlichen Fluiddruckzylinder wird die Dichtungsbefestigungsnut durch Einstechen (Schneidbearbeitung) hergestellt. Während eines Montageprozesses muss daher die Dichtung radial nach außen gezogen werden, um ihren Durchmesser zu erhöhen, damit die Dichtung von außen auf den Kolben aufgesetzt werden kann. Ein solcher Befestigungsprozess lässt sich jedoch nicht einfach mit Hilfe von Robotern automatisieren und die Produktivität lässt sich nur schwer verbessern.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Probleme gemacht und hat die Aufgabe, eine Fluiddruckvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Kolbenanordnung vorzuschlagen, die eine Verbesserung der Produktivität erlauben.
Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe umfasst eine Fluiddruckvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Körper mit einer Gleitöffnung innerhalb des Körpers, eine Kolbeneinheit, die in einer axialen Richtung innerhalb der Gleitöffnung verschiebbar ist, und eine Kolbenstange, die in der axialen Richtung von der Kolbeneinheit vorsteht, wobei die Kolbeneinheit eine Dichtung (Packung) und einen Kolbenkörper mit einer Mehrzahl von Elementen aufweist, und wobei der Kolbenkörper eine Dichtungsbefestigungsnut aufweist, in welcher die Dichtung angebracht ist, wobei die mehreren Elemente des Kolbenkörpers ein erstes Kolbenelement, das von der Kolbenstange nach außen vorsteht, und ein zweites Kolbenelement, das angrenzend an das erste Kolbenelement vorgesehen ist, aufweisen, wobei die Dichtung an einem äußeren Umfangsabschnitt des zweiten Kolbenelements vorgesehen ist und wobei eine Kombination von wenigstens zwei Elementen der mehreren Elemente die Dichtungsbefestigungsnut definiert (begrenzt).
Bei der Fluiddruckvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die den oben beschriebenen Aufbau hat, definiert die Kombination der mehreren Elemente die Dichtungsbefestigungsnut. Dies führt zu einer Erhöhung der Produktivität im Vergleich zu einem Fall, bei dem eine Nut, in welcher die Dichtung angebracht wird, durch Einstechen (Schneidbearbeitung) ausgebildet wird. Außerdem können das erste Kolbenelement und das zweite Kolbenelement beispielsweise durch Gießen geformt werden und daher ist es möglich, die verwendete Materialmenge im Vergleich zu dem Fall der Verwendung eines Einstechverfahrens zu reduzieren. Daher ist die vorliegende Erfindung wirtschaftlich und es lassen sich Ressourcen einsparen. Außerdem kann die Dichtung an dem Kolbenkörper angebracht werden, ohne dass es notwendig wäre, den Durchmesser der Dichtung bei dem Montageverfahren der Kolbeneinheit zu vergrößern. Dementsprechend kann der Prozess des Anbringens der Dichtung einfach mit Hilfe von Robotern automatisiert werden, was zu einer Verbesserung der Produktivität führt.
Bei der oben beschriebenen Fluiddruckvorrichtung kann die Mehrzahl von Elementen des Kolbenkörpers außerdem eine Befestigungsplatte aufweisen mit einem Außendurchmesser, der größer ist als ein Außendurchmesser des zweiten Kolbenelements, wobei die Befestigungsplatte neben dem zweiten Kolbenelement an einer Seite des zweiten Kolbenelements, die von dem ersten Kolbenelement abgewandt ist, vorgesehen ist. Die Dichtung kann zwischen dem ersten Kolbenelement und der Befestigungsplatte vorgesehen sein.
Bei der oben beschriebenen Fluiddruckvorrichtung können das erste Kolbenelement, das zweite Kolbenelement und die Befestigungsplatte in der axialen Richtung durch einen Verbindungsstift aneinander befestigt werden.
Bei der oben beschriebenen Fluiddruckvorrichtung können die mehreren Elemente des Kolbenkörpers außerdem einen Verschleißring, der aus einem Material mit niedriger Reibung hergestellt und so angeordnet ist, dass er einen äußeren Umfangsabschnitt des ersten Kolbenelements umgibt, und einen Magneten, der angrenzend an die Befestigungsplatte vorgesehen ist, aufweisen. Eine äußere Umfangsfläche des zweiten Kolbenelements, eine Endfläche des Verschleißrings und eine Endfläche des Magneten können die Dichtungsbefestigungsnut definieren (begrenzen).
Bei der oben beschriebenen Fluiddruckvorrichtung kann eine Dichtung zwischen dem ersten Kolbenelement, dem zweiten Kolbenelement und dem Verschleißring vorgesehen sein.
Bei der oben beschriebenen Fluiddruckvorrichtung kann die Befestigungsplatte einen Dämpfer aus einem elastischen Material aufweisen.
Bei der oben beschriebenen Fluiddruckvorrichtung kann zwischen dem zweiten Kolbenelement und der Kolbenstange ein Hohlraum ausgebildet sein.
Bei der oben beschriebenen Fluiddruckvorrichtung kann ein Dämpfer aus einem elastischen Material zwischen einem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Kolbenelements und einem äußeren Umfangsabschnitt der Kolbenstange entlang einer axialen Richtung der Kolbenstange vorgesehen sein.
Die oben beschriebene Fluiddruckvorrichtung kann außerdem einen Dämpfungsmechanismus aufweisen, der dazu ausgestaltet ist, eine Gasdämpfung auszubilden, um dadurch die Kolbeneinheit abzubremsen, wenn die Kolbeneinheit ein Hubende erreicht, wobei der Dämpfungsmechanismus einen Dämpfungsring aufweisen kann, der mit einer äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange verbunden ist.
Bei der oben beschriebenen Fluiddruckvorrichtung kann das erste Kolbenelement von einem Endabschnitt der Kolbenstange nach außen vorstehen, und das zweite Kolbenelement kann in einer axialen Richtung von der Kolbenstange weg vorstehen.
Bei der oben beschriebenen Fluiddruckvorrichtung kann eine äußere Größe des zweiten Kolbenelements kleiner sein als eine äußere Größe des ersten Kolbenelements.
Bei der oben beschriebenen Fluiddruckvorrichtung kann eine äußere Größe des zweiten Kolbenelements größer sein als eine äußere Größe des ersten Kolbenelements.
Die oben beschriebene Fluiddruckvorrichtung kann als ein Fluiddruckzylinder, eine Ventilvorrichtung, ein Längenmesszylinder, ein Gleittisch oder eine Klemmvorrichtung ausgestaltet sein.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Kolbenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die Kolbenanordnung eine Kolbeneinheit mit einer in einer Dichtungsbefestigungsnut angebrachten Dichtung und eine Kolbenstange, die von der Kolbeneinheit vorsteht, aufweist, umfasst die Schritte der Bereitstellung eines Kolbenstangenelements mit der Kolbenstange und einem ersten Kolbenelement, das von der Kolbenstange nach außen vorsteht, und Hintereinanderanordnen (Schichten) einer Mehrzahl von Elementen auf dem ersten Kolbenelement durch relatives Bewegen der Dichtung und der mehreren Elemente in einer axialen Richtung nacheinander relativ zu dem Kolbenstangenelement, wobei die mehreren Elemente einen Kolbenkörper bilden, welcher die Dichtungsbefestigungsnut aufweist, und wobei eine Kombination von wenigstens zwei Elementen der mehreren Elemente die Dichtungsbefestigungsnut definiert (begrenzt).
Bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung der Kolbenanordnung kann ein distaler Endabschnitt des Kolbenstangenelements in dem Schritt des Aufeinanderschichtens der mehreren Elemente nach oben gerichtet sein.
Mit der Fluiddruckvorrichtung und dem Verfahren zur Herstellung der Kolbenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Produktivität einfach erhöht werden.
Die oben beschriebene Aufgabe, Merkmale und Vorteile ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste

1 ist ein Schnitt durch einen Fluiddruckzylinder gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Kolbenanordnung des in 1 dargestellten Fluiddruckzylinders,
3A ist ein erstes Diagramm, das ein Verfahren zur Herstellung der Kolbenanordnung darstellt, 3B ist ein zweites Diagramm, das das Verfahren zur Herstellung der Kolbenanordnung darstellt, 3C ist ein drittes Diagramm, das das Verfahren zur Herstellung der Kolbenanordnung darstellt, 3D ist ein viertes Diagramm, das das Verfahren zur Herstellung der Kolbenanordnung darstellt, 3E ist ein fünftes Diagramm, das das Verfahren zur Herstellung der Kolbenanordnung darstellt, 3F ist ein sechstes Diagramm, das das Verfahren zur Herstellung der Kolbenanordnung darstellt, 3G ist ein siebtes Diagramm, das das Verfahren zur Herstellung der Kolbenanordnung darstellt, und 3H ist ein achtes Diagramm, das das Verfahren zur Herstellung der Kolbenanordnung darstellt,
4A ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel des Aufbaus einer Kolbenstange, die zu beiden Seiten vorsteht, darstellt und 4B ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel des Aufbaus der Kolbenstange, die zu beiden Seiten vorsteht, darstellt,
5A ist ein Diagramm, das eine Kolbeneinheit mit einem Abstandshalter anstelle eines Magneten darstellt, 5B ist ein Diagramm, das die Kolbeneinheit mit einem anderen Abstandshalter anstelle des Magneten darstellt und 5C ist ein Diagramm, das die Kolbeneinheit darstellt, bei der ein Verschleißring weggelassen ist,
6A ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel des Aufbaus der Kolbeneinheit darstellt, bei der eine Befestigungsplatte weggelassen ist, 6B ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel des Aufbaus der Kolbeneinheit darstellt, von der die Befestigungsplatte weggelassen ist, und 6C ist ein Diagramm, das ein drittes Beispiel des Aufbaus der Kolbeneinheit darstellt, von der die Befestigungsplatte weggelassen ist,
7A ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel des Aufbaus der Kolbeneinheit darstellt, die Verbindungsstifte mit Flanschabschnitten an beiden Enden verwendet, und 7B ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel des Aufbaus der Kolbeneinheit darstellt, die Verbindungsstifte mit gecrimpten Abschnitten an beiden Enden verwendet,
8 ist ein Diagramm, das die Kolbeneinheit darstellt, die so vorgesehen ist, dass sie nach hinten von der Kolbenstange vorsteht,
9 ist ein Diagramm, das die Kolbeneinheit darstellt, die ein zweites Kolbenelement mit einem größeren Durchmesser als dem Durchmesser eines ersten Kolbenelements aufweist,
10A ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel des Aufbaus eines Kolbenstangenelements darstellt, bei welchem die Kolbenstange und das erste Kolbenelement miteinander integriert sind, und 10B ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel des Aufbaus des Kolbenstangenelements darstellt, bei dem die Kolbenstange und das erste Kolbenelement miteinander integriert sind,
11 ist ein Schnitt durch einen Fluiddruckzylinder gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
12 ist ein Schnitt durch einen Fluiddruckzylinder gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
13 ist ein Schnitt durch einen Fluiddruckzylinder gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
14A ist ein Schnitt durch einen Fluiddruckzylinder gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 14B ist ein Schnitt durch einen Fluiddruckzylinder gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Bevorzugte Ausführungsformen eines Fluiddruckzylinders und eines Verfahrens zur Herstellung einer Kolbenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Ein Fluiddruckzylinder 10A, der in 1 als ein Beispiel einer Fluiddruckvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, umfasst ein Zylinderrohr 12 (Körper) mit einer hohlen rohrförmigen Gestalt, eine Kopfabdeckung 14, die an einem Endabschnitt des Zylinderrohres 12 vorgesehen ist, eine Stangenabdeckung 16, die an einem anderen Endabschnitt des Zylinderrohres 12 vorgesehen ist, eine Kolbeneinheit 18, die innerhalb des Zylinderrohres 12 so vorgesehen ist, dass sie in der axialen Richtung (Richtung eines Pfeils X) bewegbar ist, und eine Kolbenstange 20, die mit der Kolbeneinheit 18 verbunden ist. Der Fluiddruckzylinder 10A wird als ein Stellglied beispielsweise zum Transportieren eines Werkstücks verwendet.
Das Zylinderrohr 12 ist eine rohrförmige Struktur, die beispielsweise aus einem Metallmaterial, wie einer Aluminiumlegierung, besteht, und erstreckt sich in der axialen Richtung. Bei dieser Ausführungsform hat das Zylinderrohr 12 eine hohle zylindrische Form. Das Zylinderrohr 12 weist an einem Ende in der axialen Richtung (dem Ende in der Richtung des Pfeils X2) einen ersten Anschluss 12a, an dem anderen Ende in der axialen Richtung (dem Ende, das in der Richtung eines Pfeils X1 angeordnet ist) einen zweiten Anschluss 12b, und eine Gleitöffnung 13 (Zylinderkammer) auf, die mit dem ersten Anschluss 12a und mit dem zweiten Anschluss 12b kommuniziert.
Die Kopfabdeckung 14 ist eine plattenförmige Struktur, die beispielsweise aus einem Metallmaterial ähnlich dem Material des Zylinderrohres 12 besteht und die einen Endabschnitt (der Endabschnitt, der in der Richtung des Pfeils X2 angeordnet ist) des Zylinderrohres 12 verschließt. Die Stangenabdeckung 14 verschließt den einen Endabschnitt des Zylinderrohres 12 hermetisch.
Ein erster Dämpfer 22 ist an einer inneren Wandfläche 14a der Kopfabdeckung 14 vorgesehen. Der erste Dämpfer 22 besteht beispielsweise aus einem elastischen Material, wie Gummi oder Elastomer. Das Material des ersten Dämpfers 22 umfasst beispielsweise Urethan. Bei dieser Ausführungsform hat der erste Dämpfer 22 eine Ringform mit einer Durchgangsöffnung 22a in einem zentralen Abschnitt.
Der erste Dämpfer 22 weist einen sich erweiternden Abschnitt 23 auf, der an dem zentralen Teil des ersten Dämpfers 22 vorgesehen ist und sich zu der Stangenabdeckung 16 (zu der Kolbenstange 20 und der Kolbeneinheit 18) erweitert. Bei dem ersten Dämpfer 22 ist die Dicke des sich erweiternden Abschnitts 23 größer als die Dicke eines äußeren Umfangsabschnitts, der radial außerhalb des sich erweiternden Abschnitts 23 vorgesehen ist. Der sich erweiternde Abschnitt 23 kann in Anlage mit der Kolbenstange 20 und der Kolbeneinheit 18 gebracht werden, wenn die Kolbenstange 20 und die Kolbeneinheit 18 zu der Kopfabdeckung 14 verschoben werden.
Die Stangenabdeckung 16 ist ein kreisringförmiges Element, das beispielsweise aus einem Metallmaterial ähnlich dem Material des Zylinderrohres 12 besteht und den anderen Endabschnitt (den Endabschnitt, der in der Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist) des Zylinderrohres 12 verschließt. Eine äußere Ringnut 24 ist in einem äußeren Umfangsabschnitt der Stangenabdeckung 16 ausgebildet. Ein äußeres Dichtelement 26, das aus einem elastischen Material besteht, ist in der äußeren Ringnut 24 angebracht, um eine Lücke (Spalt) zwischen der äußeren Umfangsfläche der Stangenabdeckung 16 und der inneren Umfangsfläche der Gleitöffnung 13 abzudichten.
Eine innere Ringnut 28 ist an einem inneren Umfangsabschnitt der Stangenabdeckung 16 ausgebildet. Ein inneres Dichtelement 30, das aus einem elastischen Material besteht, ist in der inneren Ringnut 28 angebracht, um eine Lücke (Spalt) zwischen der inneren Umfangsfläche der Stangenabdeckung 16 und der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 20 abzudichten. Die Stangenabdeckung 16 wird durch einen Stopper 32 verriegelt, der an einem inneren Umfangsabschnitt des Zylinderrohres 12 an der anderen Endseite befestigt ist.
Die Kolbeneinheit 18 ist in dem Zylinderrohr 12 (Gleitöffnung 13) so aufgenommen, dass sie in der axialen Richtung gleiten kann, und unterteilt das Innere der Gleitöffnung 13 in eine erste Druckkammer 13a an der Seite des ersten Anschlusses 12a und eine zweite Druckkammer 13b an der Seite des zweiten Anschlusses 12b. Bei dieser Ausführungsform ist die Kolbeneinheit 18 mit einem Endabschnitt 20a (nachfolgend als „Basisendabschnitt 20a“ bezeichnet) der Kolbenstange 20 verbunden.
Wie in 1 dargestellt ist, umfasst die Kolbeneinheit 18 eine Dichtung 34 und einen Kolbenkörper 38, der eine Dichtungsbefestigungsnut 36 aufweist. Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, weist der Kolbenkörper 38 ein erstes Kolbenelement 40, ein zweites Kolbenelement 42, einen Verschleißring 44 (Tragelement), eine Dichtung 46, einen Magnet 48, eine Befestigungsplatte 50 und eine Mehrzahl von Verbindungsstiften 52 auf.
Das erste Kolbenelement 40 ist ein plattenförmiges und ringförmiges Element, das radial nach außen von dem Basisendabschnitt 20a der Kolbenstange 20 vorsteht. Der Außendurchmesser des ersten Kolbenelements 40 ist größer als der Außendurchmesser der Kolbenstange 20. Die Innenkante des ersten Kolbenelements 40 ist mit dem Außenumfang des Basisendabschnitts 20a der Kolbenstange 20 verbunden. Die Verbindungsmaßnahmen zum Verbinden des ersten Kolbenelements 40 und der Kolbenstange 20 umfassen beispielsweise Schweißen und Kleben.
Eine Mehrzahl von (bei dieser Ausführungsform drei) Stiftöffnungen 54a, die in der Dickenrichtung durch das erste Kolbenelement 40 durchtreten, sind in dem ersten Kolbenelement 40 ausgebildet. Die mehreren Stiftöffnungen 54a sind in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen.
Das Material des ersten Kolbenelements 40 umfasst beispielsweise Metallmaterialien, wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Aluminiumlegierungen, sowie harten Kunststoff (Harz). In einem Fall, wenn das erste Kolbenelement 40 und die Kolbenstange 20 durch Schweißen verbunden werden, besteht das erste Kolbenelement 40 vorzugsweise aus dem gleichen Metallmaterial wie das Material der Kolbenstange 20 um eine ausreichende Bindungsfestigkeit zu gewährleisten.
Das zweite Kolbenelement 42 ist ein hohles zylindrisches Element mit einer darin ausgebildeten Stangeneinsetzöffnung 43 und ist angrenzend an das erste Kolbenelement 40 vorgesehen. Das zweite Kolbenelement 42 umfasst einen umgebenden Wandabschnitt 56, der die Stangeneinsetzöffnung 43 umgibt. Bei dieser Ausführungsform ist das zweite Kolbenelement 42 angrenzend an eine Seite des ersten Kolbenelements 40 vorgesehen, die einem distalen Endabschnitt 20b der Kolbenstange 20 näher liegt, und zwar so, dass es die Kolbenstange 20 umgibt. Der Außendurchmesser des zweiten Kolbenelements 42 ist kleiner als der Außendurchmesser des ersten Kolbenelements 40. Das zweite Kolbenelement 42 weist einen Abschnitt 42a mit reduziertem Durchmesser an einem Endabschnitt auf, und die Dichtung 46 ist an dem Abschnitt 42a mit reduziertem Durchmesser vorgesehen.
Die gleiche Zahl von (bei dieser Ausführungsform drei) Stifteinsetzöffnungen 54b wie die mehreren Stiftöffnungen 54a, die in dem ersten Kolbenelement 40 ausgebildet sind, sind in dem umgebenden Wandabschnitt 56 des zweiten Kolbenelements 42 ausgebildet. Die Stifteinsetzöffnungen 54b treten durch den umgebenden Wandabschnitt 56 des zweiten Kolbenelements 42 in der axialen Richtung (Richtung des Pfeils X) hindurch. Wie auch die mehreren Stiftöffnungen 54a sind die mehreren Stifteinsetzöffnungen 54b in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen.
Das zweite Kolbenelement 42 hat eine Mehrzahl von konkaven Abschnitten 58 und eine Mehrzahl von konvexen Abschnitten 60, die an dem Innenumfang angeordnet sind. Die konkaven Abschnitte 58 sind radial nach außen konkav und in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen. Die konvexen Abschnitte 60 stehen radial nach innen vor und sind zwischen konkaven Abschnitten 58 vorgesehen. Jeder konvexe Abschnitt 60 weist die entsprechende oben beschriebene Stifteinsetzöffnung 54b auf. Bei dieser Ausführungsform sind die oberen Abschnitte (inneren Enden) der konvexen Abschnitte 60 getrennt von der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 20. Die oberen Abschnitte (inneren Enden) der konvexen Abschnitte 60 können an der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 20 anliegen.
Ein Hohlraum 62 (vgl. 1) ist zwischen einem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Kolbenelements 42 und der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 20 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform hat der Hohlraum 62 eine Ringform, die sich um den gesamten Umfang der Kolbenstange 20 erstreckt. In einem Fall, wenn die oberen Abschnitte (innere Enden) der konvexen Abschnitte 60 an der äußeren Umfangfläche der Kolbenstange 20 anliegen, wird eine Mehrzahl von Hohlräumen 62 in Abständen in der Umfangsrichtung der Kolbenstange 20 gebildet. Bei dieser Ausführungsform werden das erste Kolbenelement 40 und das zweite Kolbenelement 40 durch Gießen geformt. Das Formverfahren für das erste Kolbenelement 40 und das zweite Kolbenelement 42 ist nicht auf Gießen beschränkt und es können auch andere Verfahren als Gießen, beispielsweise eine Schneidbearbeitung vorgenommen werden.
Die Dichtung 34 ist ein ringförmiges Dichtelement (beispielsweise ein O-Ring), das aus einem elastischen Element besteht, welches auf einen äußeren Umfangsabschnitt des zweiten Kolbenelements 42 angebracht ist. Das Material der Dichtung 34 umfasst ein elastisches Material, wie Gummi oder Elastomer. Der Außendurchmesser der Dichtung 34 ist größer als die Außendurchmesser des Verschleißrings 44, des Magneten 48 und eines Jochs, wenn die Dichtung 34 in einem natürlichen Zustand ist (d. h. wenn sie nicht in der Gleitöffnung 13 angeordnet und nicht elastisch radial nach innen zusammengedrückt ist) und wenn die Dichtung 34 innerhalb der Gleitöffnung 13 angeordnet ist.
Der Außenumfang der Dichtung 34 berührt den Innenumfang der Gleitöffnung 13 über den gesamten Umfang in luftdichter oder flüssigkeitsdichter Weise. Der Innenumfang der Dichtung 34 berührt den Außenumfang des zweiten Kolbenelements 42 über den gesamten Umfang in luftdichter oder flüssigkeitsdichter Weise. Die Dichtung 34 wird zwischen der inneren Umfangsfläche der Gleitöffnung 13 und der äußeren Umfangsfläche des zweiten Kolbenelements 42 elastisch radial zusammengedrückt. Die Dichtung 34 dichtet den Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche der Kolbeneinheit 18 und der inneren Umfangsfläche der Gleitöffnung 13 und trennt die erste Druckkammer 13a und die zweite Druckkammer 13b innerhalb der Gleitöffnung 13 luftdicht oder flüssigkeitsdicht voneinander.
Der Verschleißring 44 ist ein Element, das einen Kontakt zwischen der äußeren Umfangsfläche des ersten Kolbenelements 40 und der inneren Umfangsfläche der Gleitöffnung 13 verhindert, wenn eine große seitliche Last auf die Kolbeneinheit 18 in Richtungen senkrecht zu der axialen Richtung aufgebracht wird, wenn der Fluiddruckzylinder 10A arbeitet. Der Verschleißring 44 ist ein kreisringförmiges Element, das an einem Außenumfang des erste Kolbenelements 40 so angebracht ist, dass es den Außenumfang des ersten Kolbenelements 40 umgibt.
Bei dieser Ausführungsform weist der Verschleißring 44 einen radialen Abschnitt 44a und einen axialen Abschnitt 44b auf. Der radiale Abschnitt 44a erstreckt sich in radialer Richtung und steht in Kontakt mit einer Endfläche (einer Endfläche, die in Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist) des ersten Kolbenelements 40. Der axialen Abschnitt 44b erstreckt sich in der axialen Richtung und liegt an der äußeren Umfangsfläche des ersten Kolbenelements 40 an. Der Verschleißring 44 (insbesondere der radiale Abschnitt 44a) liegt an einem Seitenteil (einem Seitenteil, das in Richtung des Pfeils X2 angeordnet ist) der Dichtung 34 an. Der Innendurchmesser des radialen Abschnitts 44a ist kleiner als der Außendurchmesser des ersten Kolbenelements 40. Der axiale Abschnitt 44b erstreckt sich von einem äußeren Endabschnitt des radialen Abschnitts 44a in der axialen Richtung. Der Außendurchmesser des Verschleißrings 44 (Außendurchmesser des axialen Abschnitts 44b) ist größer als die Außendurchmesser des ersten Kolbenelements 40, des Magneten 48 und des Jochs.
Der Verschleißring 44 besteht aus einem Material mit geringer Reibung. Der Reibungskoeffizient zwischen dem Verschleißring 44 und der inneren Umfangsfläche der Gleitöffnung 13 ist kleiner als der Reibungskoeffizient zwischen der Dichtung 34 und der inneren Umfangsfläche der Gleitöffnung 13. Ein solches Material mit geringer Reibung umfasst beispielsweise synthetische Kunststoffe (Harze) mit niedrigen Reibungseigenschaften und einem hohen Verschleißwiderstand, wie Polytetrafluorethylen (PTFE), sowie Metallmaterialien (beispielsweise Lagerstahl).
Die Dichtung 46 ist ein kreisringförmiges Element, das aus einem elastischen Körper besteht, und ist an dem ersten Kolbenelement 40, dem zweiten Kolbenelement 42 und dem Verschleißring 44 angeordnet. Die Dichtung 46 kann aus einem ähnlichen Material bestehen wie das Material der Dichtung 46. Die Dichtung 46 berührt das erste Kolbenelement 40, das zweite Kolbenelement 42 und den Verschleißring 44 in luftdichter oder flüssigkeitsdichter Weise.
Im Einzelnen steht die Dichtung 46 in engem Kontakt mit der Endfläche des ersten Kolbenelements 40, die dem zweiten Kolbenelement 42 zugewandt ist, der äußeren Umfangsfläche des Abschnitts 42a mit reduziertem Durchmesser des zweiten Kolbenelements 42 und der inneren Umfangsfläche des Verschleißrings 44 (innere Umfangsfläche des radialen Abschnitts 44a). Die Dichtung 46 dichtet den Spalt zwischen dem ersten Kolbenelement 40 und dem zweiten Kolbenelement 42, den Spalt zwischen dem ersten Kolbenelement 40 und dem Verschleißring 44 und den Spalt zwischen dem zweiten Kolbenelement 42 und dem Verschleißring 44 luftdicht oder flüssigkeitsdicht ab.
Der Magnet 48 ist ein kreisringförmiges Element, das an einem anderen äußeren Umfangsabschnitt des ersten Kolbenelements 40 so angebracht ist, dass es den äußeren Umfangsabschnitt des ersten Kolbenelements 40 umgibt. Der Magnet 48 ist neben der Dichtung 34 an einer dem Verschleißring 44 abgewandten Seite der Dichtung 34 (einer Seite, die in Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist) vorgesehen und liegt an einem anderen Seitenabschnitt der Dichtung 34 an. Der Magnet 48 ist beispielsweise ein Ferritmagnet, ein Magnet mit seltenen Erden oder dergleichen.
Magnetsensoren (nicht dargestellt) sind an der Außenfläche des Zylinderrohres 12 an Positionen angebracht, die beiden Hubenden der Kolbeneinheit 18 zugeordnet sind. Die Magnetsensoren detektieren das Magnetfeld, das von dem Magneten 48 generiert wird, um dadurch die Arbeitsposition der Kolbeneinheit 18 zu detektieren.
Die Endfläche (Endfläche, die in der Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist) des Verschleißrings 44, die Endfläche des Magneten 48 (die Endfläche, die in Richtung des Pfeils X2 angeordnet ist) und die äußere Umfangsfläche der Kolbenstange 20 bilden die Dichtungsbefestigungsnut 36, die radial nach innen zurückgesetzt ist und sich ringförmig in der Umfangsrichtung erstreckt. Die Dichtung 34 ist in der Dichtungsbefestigungsnut 36 angebracht.
Die Befestigungsplatte 50 ist ein kreisringförmiges Element und hält den Verschleißring 44, die Dichtung 34 und den Magneten 48 gemeinsam mit dem ersten Kolbenelement 40. Bei dieser Ausführungsform umgibt die Befestigungsplatte 50 die Kolbenstange 20. Im Einzelnen liegt die Befestigungsplatte 50 an der Endfläche (die Endfläche, die in Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist) des Magneten 48, die von der Dichtung 34 abgewandt ist, und an der Endfläche (die Endfläche, die in Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist) des zweiten Kolbenelements 42, die von dem ersten Kolbenelement 40 abgewandt ist, an.
Das Material der Befestigungsplatte 50 umfasst beispielsweise Metallmaterialien wie Kohlenstoffstahl (gewalzten Stahl und dergleichen), Edelstahl und Aluminiumlegierungen sowie harten Kunststoff (Harz). Die Befestigungsplatte 50 kann aus einem magnetischen Material, wie Walzstahl, bestehen, um auch als ein Joch zu dienen.
Die gleiche Anzahl von (bei dieser Ausführungsform drei) Stiftöffnungen 54c wie die mehreren Stifteinsetzöffnungen 54b, die in dem zweiten Kolbenelement 42 ausgebildet sind, ist in der Befestigungsplatte 50 ausgebildet. Die mehreren Stiftöffnungen 54c treten in der Dickenrichtung durch die Befestigungsplatte 50 hindurch. Die Stiftöffnungen 54c sind in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen, wie es auch bei den mehreren Stifteinsetzöffnungen 54b, die in dem zweiten Kolbenelement 42 ausgebildet sind, der Fall ist. Durch Verwenden der mehreren Verbindungsstifte 52 werden das erste Kolbenelement 40, das zweite Kolbenelement 42 und die Befestigungsplatte 50, die nebeneinander in der axialen Richtung angeordnet sind, in der axialen Richtung befestigt, wodurch sie aneinander befestigt und miteinander integriert werden. Der Verschleißring 44, die Dichtung 34 und der Magnet 48, die oben beschrieben wurden, werden zwischen dem ersten Kolbenelement 40 und der Befestigungsplatte 50 gehalten. Die Verbindungsstifte 52 sind jeweils in die zugeordnete Stiftöffnung 54a, die in dem ersten Kolbenelement 40 ausgebildet ist, die entsprechende Stifteinsetzöffnung 54b, die in dem zweiten Kolbenelement 42 ausgebildet ist, und die entsprechende Stiftöffnung 54c, die in der Befestigungsplatte 50 ausgebildet ist, eingesetzt und stehen in Eingriff mit dem ersten Kolbenelement 40 und der Befestigungsplatte 50.
Jeder der Verbindungsstifte 52 hat an seinem einen Endabschnitt (einem Endabschnitt, der in der Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist) einen Flanschabschnitt 64 mit einem Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser eines Schaftabschnitts 53 des Verbindungsstiftes 52. Der Außendurchmesser des Flanschabschnitts 64 ist größer als der Durchmesser der in der Befestigungsplatte 50 ausgebildeten Stiftöffnung 54c. Daher tritt der Flanschabschnitt 64 in Eingriff mit dem Umfang der in der Befestigungsplatte 50 ausgebildeten Stiftöffnung 54c. Jeder der Verbindungsstifte 52 weist an seinem anderen Endabschnitt (einem Endabschnitt, der in der Richtung des Pfeils X2 angeordnet ist) einen gecrimpten Abschnitt 66 (vgl. 1) mit einem größeren Durchmesser als dem Durchmesser des Schaftabschnitts 53 auf.
Die gecrimpten Abschnitte 66 werden durch Pressen der anderen Endabschnitte der Verbindungsstifte 52 in der axialen Richtung und dadurch plastisches Deformieren der anderen Endabschnitte gebildet. Bei dieser Ausführungsform verjüngen sich die gecrimpten Abschnitte 66 entlang der Form der Stiftöffnungen 54a und treten mit den Stiftöffnungen 54a in Eingriff. Die gecrimpten Abschnitte 66 können eine Plattenform aufweisen, die senkrecht von den jeweiligen Schaftabschnitten 53 der Verbindungsstifte 52 vorsteht, und können in Eingriff mit dem Umfang der Stiftöffnungen 54a, die in dem ersten Kolbenelement 40 ausgebildet sind, treten.
Ein zweiter Dämpfer 68, der aus einem elastischen Element besteht, ist an einem Ende der Kolbeneinheit 18 angebracht, das der Kopfabdeckung 14 abgewandt ist (einem Ende, das in der Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist). Der zweite Dämpfer 68 kann aus einem ähnlichen Material bestehen wie das Material des ersten Dämpfers 22. Der zweite Dämpfer 68 hat eine Kreisringform und ist so vorgesehen, dass er die Kolbenstange 20 umgibt. Bei dieser Ausführungsform ist der zweite Dämpfer 68 an der Befestigungsplatte 50 angebracht. Der Außendurchmesser des zweiten Dämpfers 68 ist kleiner als der Außendurchmesser der Befestigungsplatte 50.
Der zweite Dämpfer 68 weist eine Mehrzahl von Eingriffsnuten 70 auf, die radial nach innen zurückgesetzt sind und die an dem inneren Umfangsabschnitt eines der Befestigungsplatte 50 näher liegenden Endabschnitts vorgesehen sind. Die Mehrzahl von Eingriffsnuten 70 ist in Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen. Die Eingriffsnuten 70 greifen an dem Innenkantenabschnitt der Befestigungsplatte 50 an, wodurch die Befestigungsplatte 50 den zweiten Dämpfer 68 hält. Außerdem ist eine Mehrzahl von zurückgesetzten Ausschnitten 72 in der Endfläche des zweiten Dämpfers 68, die der Befestigungsplatte 50 näher liegt, in Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet. Jeder der Ausschnitte 72 nimmt den entsprechenden Flanschabschnitt 64 des oben beschriebenen Verbindungsstiftes 52 auf.
Der Fluiddruckzylinder 10A kann auch ohne den ersten Dämpfer 22 oder den zweiten Dämpfer 68 vorgesehen sein, oder er kann sowohl ohne den ersten Dämpfer 22 als auch ohne den zweiten Dämpfer 68 vorgesehen sein
Die Kolbenstange 20 ist ein säulenförmiges (zylindrisches) Element, das sich in der axialen Richtung der Gleitöffnung 13 erstreckt. Das oben beschriebene erste Kolbenelement 40 ist mit dem Basisendabschnitt 20a der Kolbenstange 20 verbunden. Die Kolbenstange 20 tritt durch die Stangenabdeckung 16 hindurch. Ein distaler Endabschnitt 20b, der das entgegengesetzte Ende des Basisendabschnitts 20a der Kolbenstange 20 bildet, ist zu der Außenseite der Gleitöffnung 13 exponiert. Die Kolbeneinheit 18 und die Kolbenstange 20 bilden eine Kolbenanordnung 74.
Das Material der Kolbenstange 20 umfasst beispielsweise das Material des ersten Kolbenelements 40 (wie Kohlenstoffstahl). Die Kolbenstange 20 kann aus dem gleichen Material wie das Material des ersten Kolbenelements 40 bestehen oder aus einem anderen Material.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Montage der Kolbenanordnung 74, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, beschrieben.
Zunächst wird die Kolbenstange 20, mit der das erste Kolbenelement 40 durch Schweißen oder ein anderes geeignetes Verfahren verbunden ist, vorbereitet. Dann wird ein Montageprozess (3A bis 3H) durchgeführt, bei dem das zweite Kolbenelement 42, der Verschleißring 44, die Dichtung 46, die Dichtung 34, der Magnet 48, die Befestigungsplatte 50, die Verbindungsstifte 52 und der zweite Dämpfer 68, die oben beschrieben wurden, in der axialen Richtung auf die Kolbenstange 20, welche das erste Kolbenelement 40 aufweist, bewegt werden, wodurch sie zusammen auf der Kolbenstange 20 montiert werden. Dadurch wird die Kolbenanordnung 74 erhalten.
Im Einzelnen werden bei dem Montageprozess, wie er in den 3A bis 3C dargestellt ist, zunächst der Verschleißring 44, die Dichtung 46 und das zweite Kolbenelement 42 nacheinander zu dem Basisendabschnitt 20a der Kolbenstange 20 bewegt, so dass die Kolbenstange 20 in den Verschleißring 44, die Dichtung 46 und das zweite Kolbenelement 42 eingesetzt wird. Wie in den 3A bis 3C dargestellt ist, wird hierbei beispielsweise die Kolbenstange 20 so gehalten, dass der distale Endabschnitt 20b der Kolbenstange 20 nach oben gerichtet ist, und der Verschleißring 44, die Dichtung 46 und das zweite Kolbenelement 42 werden auf dem ersten Kolbenelement 40 angeordnet und aufeinander geschichtet.
Hierdurch wird der Verschleißring 44 an dem Außenumfang des ersten Kolbenelements 40 angeordnet, der eine Endabschnitt des zweiten Kolbenelements 42 wird in Anlage gegen das erste Kolbenelement 40 gebracht, und die Dichtung 46 wird zwischen dem ersten Kolbenelement 40, dem zweiten Kolbenelement 42 und dem Verschleißring 44 angeordnet. In diesem Moment werden die Umfangsphasen (Ausrichtung) der mehreren Stiftöffnungen 54a, die in dem ersten Kolbenelement 40 ausgebildet sind, der mehreren Stifteinsetzöffnungen 54b, die in dem zweiten Kolbenelement 42 ausgebildet sind, und der mehreren Stiftöffnungen 54c, die in der Befestigungsplatte 50 ausgebildet sind, in Übereinstimmung gebracht.
Wie in den 3D und 3E dargestellt ist, werden als nächstes die Dichtung 34 und der Magnet 48 nacheinander auf dem äußeren Umfangsabschnitt des zweiten Kolbenelements 42 angebracht. Hierbei kann anders als bei einem herkömmlichen Montageverfahren, bei dem eine Dichtung in einer ringförmigen Dichtungsbefestigungsnut angebracht wird, die Dichtung 34 einfach in dem äußeren Umfangsabschnitt des zweiten Kolbenelements 42 angebracht werden, ohne dass es notwendig wäre, die Dichtung radial nach außen zu ziehen (zu dehnen), um ihren Durchmesser zu vergrößern. Außerdem werden bei einem herkömmlichen Montageverfahren mehrere Magnetteile miteinander durch Kleben auf den äußeren Umfang eines Kolbens verbunden, um dadurch einen Ringmagneten zu bilden. Bei dieser Ausführungsform kann aber der Ringmagnet 48 direkt so wie er ist auf dem zweiten Kolbenelement 42 montiert werden. Wie in 3F gezeigt ist, wird als nächstes die Befestigungsplatte 50 in Kontakt mit einem anderen Endabschnitt des zweiten Kolbenelements 42 gebracht.
Nachdem die Dichtung 34, der Magnet 48 und die Befestigungsplatte 50 in der oben beschriebenen Weise übereinander geschichtet wurden, werden dann die mehreren Verbindungsstifte 52 in die Stiftöffnungen 54c, die an der Befestigungsplatte 50 vorgesehen sind, die mehreren Stifteinsetzöffnungen 54b, die an dem zweiten Kolbenelement 42 vorgesehen sind, und die mehreren Stiftöffnungen 54a, die an dem ersten Kolbenelement 40 vorgesehen sind, eingesetzt, wie es in 3G dargestellt ist. Die Endabschnitte der Verbindungsstifte 52, die von dem ersten Kolbenelement 40 vorstehen, werden gepresst und plastisch deformiert, um dadurch ihren Durchmesser zu vergrößern. Dies erzeugt die gecrimpten Abschnitte 66 (vgl. 1). Hierdurch werden das erste Kolbenelement 40, das zweite Kolbenelement 42 und die Befestigungsplatte 50 mittels der mehreren Verbindungsstifte 52 fest aneinander in der axialen Richtung befestigt, und die Dichtung 34 wird in der Dichtungsbefestigungsnut 36 angebracht, die durch das zweite Kolbenelement 42, den Verschleißring 44 und den Magnet 48 gebildet wird.
Wie in 3H dargestellt ist, wird als nächstes der zweite Dämpfer 68 an der Befestigungsplatte 50 angebracht. Da in diesem Fall der zweite Dämpfer 68 aus einem elastischen Material besteht, das sich einfach deformieren lässt, indem der zweite Dämpfer 68 gegen die Befestigungsplatte 50 gepresst wird, können die Eingriffsnuten 70 (vgl. 1) des zweiten Dämpfers 68 einfach in Eingriff mit dem Innenkantenabschnitt der Befestigungsplatte 50 treten. Somit kann der zweite Dämpfer 68 einfach an der Befestigungsplatte 50 angebracht werden.
Auf diese Weise wird die Montage der Kolbenanordnung 74 abgeschlossen.
Als nächstes werden die Wirkungsweise und Vorteile des wie oben beschrieben aufgebauten Fluiddruckzylinders 10A, der in 1 dargestellt ist, erläutert. Bei dem Fluiddruckzylinder 10A wird die Kolbeneinheit 18 durch die Wirkung von Druckfluid (beispielsweise Druckluft), das über den ersten Anschluss 12a oder den zweiten Anschluss 12b zugeführt wird, innerhalb der Gleitöffnung 13 in der axialen Richtung verschoben. Dies sorgt dafür, dass sich die mit der Kolbeneinheit 18 verbundene Kolbenstange hin und her bewegt.
Um die Kolbeneinheit 18 zu der Stangenabdeckung 16 zu verschieben (vorwärts zu bewegen), wird insbesondere das Druckfluid von einer Druckfluidzufuhrquelle (nicht dargestellt) über den ersten Anschluss 12a der ersten Druckkammer 13a zugeführt, während der zweite Anschluss 12b zur Umgebung offen ist. Hierdurch drückt das Druckfluid die Kolbeneinheit 18 zu der Stangenabdeckung 16. Dann wird die Kolbeneinheit 18 zusammen mit der Kolbenstange 20 zu der Stangenabdeckung 16 verschoben (vorwärts bewegt). Wenn der zweite Dämpfer 68 in Kontakt mit der Endfläche der Stangenabdeckung 16 tritt, wird die Vorwärtsbewegung der Kolbeneinheit 18 gestoppt. In diesem Fall verhindert der aus einem elastischen Material bestehende zweite Dämpfer 68 einen direkten Kontakt zwischen der Kolbeneinheit 18 und der Stangenabdeckung 16. Dadurch werden Stöße und Stoßgeräusche, die auftreten, wenn die Kolbeneinheit 18 die ausgefahrene Position (Hubende an der Seite der Stangenabdeckung 16) erreicht, wirksam verhindert oder verringert.
Andererseits wird zur Verschiebung (Zurückziehen) der Kolbeneinheit 18 zu der Kopfabdeckung 14 das Druckfluid von der Druckfluidzufuhrquelle (nicht dargestellt) über den zweiten Anschluss 12b der zweiten Druckkammer 13b zugeführt, während der erste Anschluss 12a zur Umgebung offen ist. Hierdurch drückt das Druckfluid die Kolbeneinheit 18 zu der Kopfabdeckung 14. Dadurch wird die Kolbeneinheit 18 zu der Kopfabdeckung 14 verschoben. Wenn die Kolbenstange 20 und das erste Kolbenelement 40 in Kontakt mit dem ersten Dämpfer 22 (erweiterter Abschnitt 23) treten, wird die Rückzugsbewegung der Kolbeneinheit 18 gestoppt. In diesem Fall verhindert der aus einem elastischen Material bestehend erste Dämpfer 22 einen direkten Kontakt zwischen der Kolbeneinheit 18 und der Kopfabdeckung 14. Dadurch werden Stöße und Stoßgeräusche, die auftreten, wenn die Kolbeneinheit 18 die zurückgezogene Position (Hubende an der Seite der Kopfabdeckung 14) erreicht, wirksam verhindert oder reduziert.
Der Fluiddruckzylinder 10A weist die Dichtungsbefestigungsnut 36 auf, die durch eine Kombination der mehreren Elemente (des zweiten Kolbenelements 42, des Verschleißrings 44 und des Magneten 48) gebildet wird. Dies führt zu einer Verbesserung der Produktivität im Vergleich zu einem Fall, in dem eine Nut, in welcher die Dichtung 34 angebracht wird, durch Einstechen (Schneidbearbeitung) ausgebildet wird. Außerdem werden das erste Kolbenelement 40 und das zweite Kolbenelement 42 durch Gießen geformt. Dadurch ist es möglich, die Materialmenge, die für den Fluiddruckzylinder verwendet wird, im Vergleich zu dem Fall der Verwendung eines Einstechprozesses zu verringern. Daher ist die vorliegende Erfindung wirtschaftlich und es lassen sich Ressourcen einsparen.
Zur Installation der Dichtung 34 in einer durch Einstechen ausgebildeten Nut muss die Dichtung 34 vor dem Anbringen elastisch so deformiert werden, dass ihr Durchmesser im Vergleich zu dem Durchmesser der Nut vergrößert wird. Daher ist es schwierig, den Prozess zum Anbringen der Dichtung 34 in der durch Einstechen ausgebildeten Nut zu automatisieren (Integration in einen automatischen Montageprozess, der durch Roboter durchgeführt wird). Im Gegensatz dazu weist die Kolbeneinheit 18 die Dichtungsbefestigungsnut 36 auf, die durch Kombination der mehreren Elemente oder Komponenten gebildet wird, und die Dichtung 34 kann an dem Kolbenkörper 38 angebracht werden, ohne dass es notwendig wäre, den Durchmesser der Dichtung 34 in dem Montageprozess zu vergrößern. Dementsprechend kann der Montageprozess der Dichtung einfach mit Hilfe von Robotern automatisiert werden.
Wie oben beschrieben wurde, können außerdem die anderen Elemente als die Dichtung 34 an der Kolbenstange 20 angebracht werden, indem die Elemente relativ zu der Kolbenstange 20, an der das erste Kolbenelement 40 angebracht ist, in der axialen Richtung bewegt werden und sie übereinander geschichtet werden. Dementsprechend kann der Prozess zur Montage der Kolbeneinheit 18 (Kolbenanordnung 74) einfach automatisiert werden, was zu einer Erhöhung der Produktivität führt.
Außerdem ist bei dieser Ausführungsform der Innenumfang des zweiten Kolbenelements 42 getrennt von der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 20, und der Hohlraum 62 ist zwischen dem zweiten Kolbenelement 42 und der Kolbenstange 20 ausgebildet. Dadurch kann das Gewicht der Kolbeneinheit 18 durch die Verringerung des Gewichts des zweiten Kolbenelements 42 reduziert werden. Die Gewichtsreduzierung der Kolbeneinheit 18 führt zu einer Verringerung des Verbrauchs an Druckfluid und dadurch zu Energieeinsparungen.
Der oben beschriebene Fluiddruckzylinder 10A verwendet die Kolbenstange 20, die lediglich zu einer Seite der Kolbeneinheit 18 vorsteht. Wie in den 4A bis 4D dargestellt ist, kann der Fluiddruckzylinder 10A aber auch Kolbenstangen 21, 21 a verwenden, die zu beiden Seiten der Kolbeneinheit 18 vorstehen.
Die in 4A dargestellte Kolbenstange 21 hat einen massiven Aufbau, und die in 4B dargestellte Kolbenstange 21a hat einen hohlen Aufbau. In diesen Fällen kann die Kolbeneinheit 18 mit der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 21, 21a durch Schweißen oder Kleben verbunden werden. Die Kolbenstangen 21 und 21a können einen ersten Stangenabschnitt und einen zweiten Stangenabschnitt aufweisen, die in der axialen Richtung verbunden sind. In diesem Fall können der erste Stangenabschnitt und der zweite Stangenabschnitt durch Verschrauben, Schweißen, Kleben oder dergleichen verbunden werden.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Gestaltungen kann die Kolbeneinheit 18 verschiedene Strukturen verwenden, wie die Kolbeneinheiten 18a bis 18j, die in den 5A bis 9 dargestellt sind. Auch bei den oben beschriebenen Gestaltungen können die Kolbeneinheiten 18a bis 18j, an denen jeweils die Dichtung 34 angebracht ist, durch Übereinanderschichten der mehreren Komponenten oder Elemente in der axialen Richtung zusammengebaut werden. Die Kolbeneinheiten 18a bis 18j können auch bei Fluiddruckzylindern 10B bis 10F gemäß den zweiten bis sechsten Ausführungsformen verwendet werden, die nachfolgend beschrieben werden.
Bei der in 5A dargestellten Kolbeneinheit 18a ist anstelle des Magneten 48 (vgl. 1) ein Abstandshalter 76 neben der Dichtung 34 vorgesehen. Somit bilden das zweite Kolbenelement, der Verschleißring 44 und der Abstandshalter 76 gemeinsam die Dichtungsbefestigungsnut 36 in der Kolbeneinheit 18. Bei dem in 5A dargestellten Fall hat der Abstandshalter 76 einen rechteckigen Querschnitt.
Bei der in 5B dargestellten Kolbeneinheit 18b ist neben der Dichtung 34 ein Abstandshalter 76a mit einer anderen Form vorgesehen. Somit bilden das zweite Kolbenelement 42, der Verschleißring 44 und der Abstandshalter 76a gemeinsam die Dichtungsbefestigungsnut 36 in der Kolbeneinheit 18b. Bei dem in 5B dargestellten Fall hat der Abstandshalter 76a einen quadratischen, U-förmigen Querschnitt. Die Kolbeneinheiten 18a, 18b, die in den 5A bzw. 5B dargestellt sind, erfordern kein Joch. Dadurch kann die Befestigungsplatte 50 aus einem nicht magnetischen Körper bestehen.
Bei der in 5C dargestellten Kolbeneinheit 18c ist der Verschleißring 44 (vgl. 1) weggelassen. Somit bilden das erste Kolbenelement 40, das zweite Kolbenelement 42 und der Magnet 48 die Dichtungsbefestigungsnut 36 in der Kolbeneinheit 18c. Dementsprechend ist die Dichtung 34 angrenzend an das erste Kolbenelement 40 vorgesehen und wird zwischen dem ersten Kolbenelement 40 und dem Magneten 48 gehalten.
Bei den in den 6A bis 6C dargestellten Kolbeneinheiten 18d bis 18f ist keine als Joch dienende Befestigungsplatte 50 (vgl. 1) vorgesehen. Bei der in 6A dargestellten Kolbeneinheit 18d hat ein Flanschabschnitt 78a jedes Verbindungsstiftes 78 einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser des Flanschabschnitts 64 des oben beschriebenen Verbindungsstiftes 52 (vgl. 2) und der Außendurchmesser des zweiten Kolbenelements 42. Daher liegt (greift) der Flanschabschnitt 78a an der Endfläche des Magneten 48, die der Dichtung 34 abgewandt ist, an. Daher verhindert der Flanschabschnitt 78a, dass der Magnet 48 von dem zweiten Kolbenelement 42 herabfällt. Somit übernehmen bei der Kolbeneinheit 18d die Flanschabschnitte 78a der Verbindungsstifte 78 die Funktion der Befestigungsplatte, die den Magneten 48 hält.
Bei der in 6B dargestellten Kolbeneinheit 18e weist ein zweites Kolbenelement 80 einen Basisabschnitt 80a und einen Flanschabschnitt 80b auf, der radial nach außen von dem Basisabschnitt 80a vorsteht. Die Dichtung 34 und der Magnet 48 sind an einem äußeren Umfangsabschnitt des Basisabschnitts 80a vorgesehen. Der Flanschabschnitt 80b liegt an der Endfläche des Magneten 48, die der Dichtung 34 abgewandt ist, an. Somit verhindert der Flanschabschnitt 80b, dass der Magnet 48 von dem zweiten Kolbenelement 80 herabfällt. Somit übernimmt bei der Kolbeneinheit 18e der Flanschabschnitt 80b des zweiten Kolbenelements 80 die Aufgabe der den Magneten 48 haltenden Befestigungsplatte.
Bei der in 6C dargestellten Kolbeneinheit 18f sind der Magnet 48 und die Befestigungsplatte 50 weggelassen. Ein zweites Kolbenelement 82 weist einen Basisabschnitt 82a und einen Flanschabschnitt 82b auf, der von dem Basisabschnitt 82a radial nach außen vorsteht. Die Dichtung 34 ist an einem äußeren Umfangsabschnitt des Basisabschnitts 82a vorgesehen. Der Flanschabschnitt 82a liegt an der Dichtung 34 an. Somit bilden das erste Kolbenelement 40 und das zweite Kolbenelement 82 gemeinsam die Dichtungsbefestigungsnut 36 in der Kolbeneinheit 18f. Die Dichtung 34 wird zwischen dem ersten Kolbenelement 40 und dem Flanschabschnitt 82b gehalten.
Bei der in 7A dargestellten Kolbeneinheit 18g weist jeder Verbindungsstift 84 einen plattenförmigen Flanschabschnitt 84a auf, der senkrecht zu dem entsprechenden Schaftabschnitt 53 an einem Ende (dem Ende, das in der Richtung des Pfeils X2 angeordnet ist) des Verbindungsstiftes 84 neben dem ersten Kolbenelement 40 vorsteht. Somit weisen die Verbindungsstifte 84 die Flanschabschnitte 84a anstelle der gecrimpten Abschnitte 66 (vgl. 1) bei den oben beschriebenen Verbindungsstiften 52 auf und haben bis auf die Flanschabschnitte 84a einen Aufbau ähnlich dem Aufbau der Verbindungsstifte 52.
Bei der in 7B dargestellten Kolbeneinheit 18h weist jeder Verbindungsstift 86 einen sich verjüngenden gecrimpten Abschnitt 86a mit einem Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Schaftabschnitts 53 an einem Ende des Verbindungsstiftes 86, das in der Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist. Somit weist jeder Verbindungsstift 86 den gecrimpten Abschnitt 86a anstelle des Flanschabschnittes 64 (vgl. 2) bei dem oben beschriebenen Verbindungsstift 52 auf und hat bis auf den gecrimpten Abschnitt 86a einen Aufbau ähnlich dem Aufbau des Verbindungsstiftes 52.
Die in 8 dargestellte Kolbeneinheit 18i ist mit einem Endabschnitt 88a einer Kolbenstange 88 so verbunden, dass sie von der Kolbenstange 88 in der axialen Richtung (Richtung des Pfeils X2) vorsteht. Im Einzelnen ist die Kolbeneinheit 18i in einer Richtung vorgesehen, die der Richtung der in 1 dargestellten Kolbeneinheit 18 in axialer Richtung entgegengesetzt ist. Dementsprechend sind die Komponenten der Kolbeneinheit 18i identisch den Komponenten der Kolbeneinheit 18, die in 1 dargestellt ist.
Die Gesamtlänge Lh2 einer Kolbenanordnung 74a mit der Kolbenstange 88 und der in 8 dargestellten Kolbeneinheit 18i ist genau so groß wie die Gesamtlänge der in 1 dargestellten Kolbenanordnung 74 (identisch der Länge L1 der Kolbenstange 20). Andererseits ist die Länge L2 der in 8 dargestellten Kolbenstange 88 kürzer als die Länge L1 der in 1 dargestellten Kolbenstange 20.
Auf diese Weise kann bei der in 8 dargestellten Kolbenanordnung 74a die Länge L2 der Kolbenstange 88 im Vergleich zu der in 1 dargestellten Kolbenanordnung 74 verringert werden. Dementsprechend kann das Gewicht der als ein bewegliches Teil dienenden Kolbenstange 88 verringert werden, was zu einer Verringerung des Verbrauchs an Druckfluid und damit zu Energieeinsparungen führt.
Bei der in 9 dargestellten Kolbeneinheit 18j ist der Durchmesser (ebene Größe) eines zweiten Kolbenelements 92 größer als der Außendurchmesser (ebene Größe) eines ersten Kolbenelements 90. Im Einzelnen ist der Außendurchmesser D2 des ersten Kolbenelements 90 kleiner als der Außendurchmesser D1 des in 1 dargestellten ersten Kolbenelements 40. Das zweite Kolbenelement 92 weist einen Basisabschnitt 92a und einen ringförmigen Abschnitt 92b mit großem Durchmesser auf. Die Dichtung 34 und der Magnet 48 sind an dem Außenumfang des Basisabschnitts 92a vorgesehen. Der Außendurchmesser des Abschnitts 92b mit großem Durchmesser ist größer als der Außendurchmesser des Basisabschnitts 92a. Der Abschnitts 92b mit großem Durchmesser umgibt das erste Kolbenelement 90. Der Verschleißring 44 ist an dem Außenumfang des Abschnitts 92b mit großem Durchmesser vorgesehen.
Bei der wie oben beschrieben aufgebauten Kolbeneinheit 18j wird die Dichtungsbefestigungsnut 36 durch eine Kombination einer Mehrzahl von Elementen (dem zweiten Kolbenelement 92, dem Verschleißring 44 und dem Magneten 48) gebildet, wie es auch der Fall ist, wenn die in 1 dargestellte Kolbeneinheit 18 verwendet wird. Dies führt zu einer Erhöhung der Produktivität wie bei dem Fall, in dem die in 1 dargestellte Kolbeneinheit 18 verwendet wird, und ermöglicht außerdem die einfache Montage einer Kolbenanordnung 74b mit der Kolbeneinheit 18j durch Übereinanderschichten der mehreren Elemente in der axialen Richtung. Dementsprechend kann der Prozess zur Montage der Kolbenanordnung 74b mit der Kolbeneinheit 18j einfach automatisiert werden.
Die Kolbenstange 20 und das erste Kolbenelement 40, die in 1 dargestellt sind, werden als separate Teile produziert und miteinander beispielsweise durch Schweißen verbunden. Anstelle der oben beschriebenen Gestaltung kann auch ein in 10A dargestelltes Kolbenstangenelement 94 oder ein in 10B dargestelltes Kolbenelement 94a verwendet werden. Das Kolbenstangenelement 94 umfasst die Kolbenstange 20 und das erste Kolbenelement 40, die einstückig ausgebildet sind. Das Kolbenstangenelement 94a umfasst eine Kolbenstange 21b und das erste Kolbenelement 40, die einstückig ausgebildet sind. Die Kolbenstangenelemente 94 und 94a können durch Schmieden oder Gießen hergestellt werden.
Im Einzelnen umfasst das in 10A dargestellte Kolbenstangenelement 94 die Kolbenstange 20 mit einem massiven Aufbau und das erste Kolbenelement 40, das in ein Ende der Kolbenstange 20 übergeht und von dem Ende radial nach außen vorsteht. Das in 10B dargestellte Kolbenelement 94a umfasst die Kolbenstange 21b mit einem hohlen Aufbau und das erste Kolbenelement 40, das in ein Ende der Kolbenstange 21b übergeht und von dem Ende radial nach außen vorsteht.
Als nächstes werden die Fluiddruckzylinder 10B bis 10F gemäß den zweiten bis sechsten Ausführungsformen beschrieben.
Anstelle des ersten Dämpfers 22 und des zweiten Dämpfers 68 bei dem in 1 dargestellten Fluiddruckzylinder 10A verwendet der Fluiddruckzylinder 10B gemäß der zweiten Ausführungsform, der in 11 dargestellt ist, einen ersten Dämpfer 96 und einen zweiten Dämpfer 98 mit anderem Aufbau als dem Aufbau des ersten Dämpfers 22 und des zweiten Dämpfers 68. Wie der erste Dämpfer 22 und der zweite Dämpfer 68 bestehen der erste Dämpfer 96 und der zweite Dämpfer 98 aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi. Der Aufbau des Fluiddruckzylinders 10B ist bis auf den ersten Dämpfer 96 und den zweiten Dämpfer 98 identisch mit dem Aufbau des Fluiddruckzylinders 10A.
Der erste Dämpfer 96 verhindert oder reduziert Stöße oder Stoßgeräusche beim Anschlagen an der Kolbeneinheit 18, wenn sich die Kolbeneinheit 18 in der Richtung des Pfeils X2 bewegt und dann die zurückgezogene Position erreicht. Der erste Dämpfer 96 hat eine Ringform und ist an der inneren Wandfläche 14a der Kopfabdeckung 14 angebracht.
Der Innendurchmesser des ersten Dämpfers 96 ist größer als der Außendurchmesser der Kolbenstange 20. Der Außendurchmesser des ersten Dämpfers 96 entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Kolbeneinheit 18. Somit hat der erste Dämpfer 96 ein größeres wirksames Volumen als der in 1 dargestellte erste Dämpfer 22. Dementsprechend verhindert oder reduziert der erste Dämpfer 96 wirksamer Stöße und Stoßgeräusche, die auftreten, wenn die Kolbeneinheit 18 die zurückgezogene Position erreicht.
Der zweite Dämpfer 98 verhindert oder reduziert Stöße und Stoßgeräusche beim Anschlagen an der Kopfabdeckung 14, wenn sich die Kolbeneinheit 18 in der Richtung des Pfeils X1 bewegt und die ausgefahrene Position erreicht. Der zweite Dämpfer 98 hat eine Ringform, die die Kolbenstange 20 umgibt, und ist zwischen einem äußeren Umfangsabschnitt der Kolbenstange 20 und dem inneren Umfang des zweiten Kolbenelements 92 entlang der axialen Richtung der Kolbenstange 20 vorgesehen. Der innere Umfang des zweiten Dämpfers 98 steht in Kontakt mit dem äußeren Umfangsabschnitt der Kolbenstange 20, und der zweite Dämpfer 98 wird durch die Kolbenstange 20 getragen.
Der Innendurchmesser des zweiten Dämpfers 98 ist vor dem Einsetzen der Kolbenstange 20 (vor der Montage) kleiner als der Außendurchmesser der Kolbenstange 20. Somit wird der zweite Dämpfer 98 in dem montierten Zustand durch die elastische Rückstellkraft des zweiten Dämpfers 98 gegen und in Kontakt mit dem äußeren Umfangsabschnitt der Kolbenstange 20 gepresst.
Wenn ein Ende (das Ende, das in der Richtung des Pfeils X2 angeordnet ist) des zweiten Dämpfers 98 neben der Kopfabdeckung 14 an dem ersten Kolbenelement 40 anliegt, steht ein anderes Ende (das Ende, das in der Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist) des zweiten Dämpfers 98 neben der Stangenabdeckung 16 über den Kolbenkörper 38 hinaus zu der Stangenabdeckung 16 vor (insbesondere die Flanschabschnitte 64 der Verbindungsstifte 52). Hierbei kann während des Betriebs des Fluiddruckzylinders 10B (während die Kolbeneinheit 18 hin und her fährt) der zweite Dämpfer 98 von dem ersten Kolbenelement 40 getrennt werden.
Zwischen einem äußeren Umfangsabschnitt des zweiten Dämpfers 98 und dem inneren Umfang des zweiten Kolbenelements 42 ist ein passender Spalt ausgebildet. Wenn der zweite Dämpfer 98 eine axiale Drucklast aufnimmt, vergrößert sich daher der Außendurchmesser des zweiten Dämpfers 98 und dieser wird in axialer Richtung verkürzt. Dadurch kann der zweite Dämpfer 98 ohne Probleme die Stoßdämpfungseigenschaften zeigen.
Im Vergleich zu dem in 1 dargestellten zweiten Dämpfer 68 hat der zweite Dämpfer 98 außerdem einen kleineren Außendurchmesser aber eine größere axiale Länge. Somit kann der zweite Dämpfer 98 ein größeres wirksames Volumen sicherstellen, um die Stoßdämpfungseigenschaften zu verbessern. Dementsprechend kann der zweite Dämpfer 98 Stöße und Stoßgeräusche, die auftreten, wenn die Kolbeneinheit 18 die ausgefahrene Position erreicht, wirksamer verhindern oder reduzieren.
Außerdem hat der äußere Umfangsabschnitt des zweiten Dämpfers 98 eine Form, die entlang der Form des Innenumfangs des zweiten Kolbenelements 42 geformt ist. Somit hat der äußere Umfangsabschnitt des zweiten Dämpfers 98 eine Wellenform mit einer Mehrzahl von konkaven Abschnitten 98a, in welche die mehreren konvexen Abschnitte 60 (siehe auch 2) des zweiten Kolbenelements 42 eingesetzt sind. Durch diesen Aufbau kann der zweite Dämpfer 98 so viel Volumen wie möglich sicherstellen und die Stoßdämpfungseigenschaften lassen sich weiter verbessern.
Der in 12 dargestellte Fluiddruckzylinder 10C gemäß der dritten Ausführungsform weist anstelle des zweiten Dämpfers 98, der an der Kolbeneinheit 18 bei dem in 1 dargestellten Fluiddruckzylinder 10A vorgesehen ist, einen zweiten Dämpfer 100 an einer Oberfläche 16a der Stangenabdeckung 16 auf, die der Kolbeneinheit 18 zugewandt ist. Der zweite Dämpfer 100 verhindert oder reduziert Stöße und Stoßgeräusche beim Kontakt mit der Kolbeneinheit 18, wenn sich die Kolbeneinheit 18 in der Richtung des Pfeils X1 bewegt und dann die ausgefahrene Position erreicht. Der Aufbau des Fluiddruckzylinders 10C ist bis auf den zweiten Dämpfer identisch mit dem Aufbau des Fluiddruckzylinders 10A.
Der in 13 dargestellte Fluiddruckzylinder 10D gemäß der vierten Ausführungsform weist ein Zylinderrohr 102 (Körper) mit einer hohlen zylindrischen Form, eine Kopfabdeckung 104, die an einem Endabschnitt des Zylinderrohres 102 vorgesehen ist, und eine Stangenabdeckung 106, die an einem anderen Endabschnitt des Zylinderrohres 102 vorgesehen ist , auf. Der Fluiddruckzylinder 10D umfasst außerdem die Kolbeneinheit 18, die in dem Zylinderrohr 102 so vorgesehen ist, dass sie sich in der axialen Richtung (Richtung des Pfeils X) bewegen kann, eine mit der Kolbeneinheit 18 verbundene Kolbenstange 108 und einen Dämpfungsmechanismus 110, der Stöße an einem Hubende und dem anderen Hubende der Kolbeneinheit 18 dämpft.
Das Zylinderrohr 102 hat eine zylindrische Form. Eine Gleitöffnung 103 (Zylinderkammer), welche die Kolbeneinheit 18 aufnimmt und durch die Kopfabdeckung 104 und die Stangenabdeckung 106 verschlossen wird, ist in dem Zylinderrohr 102 ausgebildet.
Die Kopfabdeckung 104 umfasst einen ringförmigen ersten Stufenabschnitt 112, der in der Richtung des Pfeils X1 vorsteht, und der erste Stufenabschnitt 112 ist in einen Endabschnitt des Zylinderrohrs 102, das in der Richtung des Pfeils X2 angeordnet ist, eingesetzt. Zwischen dem Außenumfang des ersten Stufenabschnitts 112 und dem Zylinderrohr 102 ist eine Dichtung 114 angeordnet. Ein erster zentraler hohler Abschnitt 116 und ein erster Anschluss 118, der mit dem ersten zentralen hohlen Abschnitt 116 in Verbindung steht, sind in der Kopfabdeckung 104 ausgebildet. Über den ersten Anschluss 118 wird Druckfluid zugeführt und abgeführt.
Die Stangenabdeckung 106 umfasst einen ringförmigen zweiten Stufenabschnitt 120, der in der Richtung des Pfeils X2 vorsteht, und der zweite Stufenabschnitt 120 ist in einen Endabschnitt des Zylinderrohres 102 eingesetzt, der in der Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist. Zwischen dem Außenumfang des zweiten Stufenabschnitts 120 und dem Zylinderrohr 102 ist eine Dichtung 122 angeordnet. Ein zweiter zentraler hohler Abschnitt 124 und ein zweiter Anschluss 126, der mit dem zweiten zentralen hohlen Abschnitt 124 in Verbindung steht, sind in der Stangenabdeckung 106 ausgebildet. Über den zweiten Anschluss 126 wird Druckfluid zugeführt und abgeführt.
In dem zweiten zentralen hohlen Abschnitt 124 ist an einem inneren Umfangsabschnitt der Stangenabdeckung 106, der in der Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist, eine Stangenöffnung 128 ausgebildet. Eine ringförmige Hülse 130, die die Kolbenstange 108 in der axialen Richtung führt, ist in der Stangenöffnung 128 vorgesehen. Außerdem ist in der Stangenöffnung 128 eine Dichtung 132 vorgesehen, die an eine Seite der Hülse 130, die in der Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist, angrenzt. Die Dichtung 132 berührt die äußere Umfangsfläche der Kolbenstange 108 hermetisch abdichtend.
Das Zylinderrohr 102, die Kopfabdeckung 104 und die Stangenabdeckung 106, die oben beschrieben wurden, werden durch eine Mehrzahl von Verbindungsstangen 134 und Muttern 136 aneinander in der axialen Richtung befestigt. Somit wird das Zylinderrohr 102 befestigt, wobei es zwischen der Kopfabdeckung 104 und der Stangenabdeckung 106 gehalten und eingeklemmt wird.
Die Kolbeneinheit 18 ist in ähnlicher Weise aufgebaut wie die Kolbeneinheit 18 bei der ersten Ausführungsform. Der zweite Dämpfer 68 ist an einem Ende der Kolbeneinheit 18 vorgesehen, das der Stangenabdeckung 106 näher liegt. Ein erster Dämpfer 138 ist an einem Ende der Kolbeneinheit 18 angrenzend an die Kopfabdeckung 104 vorgesehen. Details des ersten Dämpfers 138 werden später beschrieben.
Der Dämpfungsmechanismus 110 umfasst ein erstes Dämpfungselement 140 und ein zweites Dämpfungselement 142 (Dämpfungsring), die an einem beweglichen Teil (Kolbenstange 108) vorgesehen sind, und weist außerdem eine ringförmige erste Dämpfungsdichtung 144 und eine ringförmige zweite Dämpfungsdichtung 146 auf, die aus elastischen Elementen bestehen und an dem festen Teil (der Kopfabdeckung 104 und der Stangenabdeckung 106) vorgesehen sind.
Das erste Dämpfungselement 140 ist an einem Ende der Kolbenstange 108, das in der Richtung des Pfeils X2 vorgesehen ist, koaxial zu der Kolbenstange 108 vorgesehen. Im Einzelnen hat das erste Dämpfungselement 140 einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Kolbenstange 108, und steht von einer Endfläche der Kolbenstange 108 in der Richtung des Pfeils X2 vor. Das erste Dämpfungselement 140 hat eine hohle oder massive zylindrische Form. Der Außendurchmesser des ersten Dämpfungselements 140 kann genau so groß oder größer sein wie/als der Außendurchmesser der Kolbenstange 108.
Das erste Dämpfungselement 140 kann ein in die Kolbenstange 108 integriertes Teil oder ein separates Teil sein, das mit der Kolbenstange 108 verbunden ist. In dem Fall, dass das erste Dämpfungselement 140 ein von der Kolbenstange 108 getrenntes Teil ist, kann das erste Dämpfungselement 140 mit der Kolbenstange 108 durch Verbindungsmittel, wie Schweißen, Kleben oder Schrauben, verbunden werden.
Das erste Dämpfungselement 140 umfasst einen geraden Abschnitt 140a und einen sich verjüngenden (konischen) Abschnitt 140b an dem Außenumfang des ersten Dämpfungselements 140. Der gerade Abschnitt 140a hat einen festen Außendurchmesser in der axialen Richtung. Der sich verjüngende Abschnitt 140b ist angrenzend an ein Ende des geraden Abschnitts 140a, das der Kolbenstange 108 abgewandt ist (einer Seite, die in Richtung des Pfeils X2 angeordnet ist), vorgesehen und hat einen Durchmesser, der sich allmählich in einer Richtung weg von der Kolbenstange 108 verringert. Der sich verjüngende Abschnitt 140b ist ein äußerer Umfangsabschnitt eines freien Endabschnitts des ersten Dämpfungselements 140. Der Abschnitt 140c mit verringertem Durchmesser, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des geraden Abschnitts 140a, ist an einem Basisteil (festes Ende) des ersten Dämpfungselements 140 ausgebildet. Der Abschnitt 140c mit verringertem Durchmesser bildet eine ringförmige Vertiefung zwischen dem ersten Dämpfungselement 140 und der Kolbenstange 108. Die ringförmige Vertiefung tritt in Eingriff mit dem inneren Umfang des ringförmigen ersten Dämpfers 138, der aus einem elastischen Element besteht, um dadurch den ersten Dämpfer 138 zu halten.
Die erste Dämpfungsdichtung 144 wird durch den inneren Umfang eines ringförmigen ersten Halters 148 gehalten. Der erste Halter 148 weist eine durch den ersten Halter 148 in der axialen Richtung hindurchtretende Öffnung 148a auf und wird an dem inneren Umfang des ersten Stufenabschnitts 112 der Kopfabdeckung 104 befestigt. Wenn das erste Dämpfungselement 140 nicht in die Öffnung 148a des ersten Halters 148 eingesetzt ist, stehen die Gleitöffnung 103 und der erste zentrale hohle Abschnitt 116 über die Öffnung 148a in Verbindung miteinander.
Die erste Dämpfungsdichtung 144 steht von der inneren Umfangsfläche des ersten Halters 148, die die Öffnung 148a definiert, nach innen vor. Wenn das erste Dämpfungselement 140 in die Öffnung 148a des ersten Halters 148 eingesetzt wird, wird daher die erste Dämpfungsdichtung 144 über den gesamten Umfang in Gleitkontakt mit der äußeren Umfangsfläche des ersten Dämpfungselements 140 gebracht.
Das zweite Dämpfungselement 142 ist neben der Seite der Kolbeneinheit 18 angeordnet, die der Stangenabdeckung 106 zugewandt ist (eine Seite, die in Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist), wobei sie in der Nähe der Kolbeneinheit 18 koaxial zu der Kolbenstange 108 verläuft. Das zweite Dämpfungselement 142 ist ein ringförmiges Element mit einem Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Kolbenstange 108 und kleiner als der Durchmesser der Kolbeneinheit 18, und wird mit der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 108 beispielsweise durch Schweißen oder Kleben verbunden. In 13 ist der Außendurchmesser des zweiten Dämpfungselements 142 etwas größer als der Außendurchmesser der Kolbenstange 108.
Das zweite Dämpfungselement 142 umfasst einen geraden Abschnitt 142a und einen sich verjüngenden (konischen) Abschnitt 142b an dem Außenumfang des zweiten Dämpfungselements 142. Der gerade Abschnitt 142a hat einen festen Außendurchmesser in der axialen Richtung. Der sich verjüngende Abschnitt 142b ist angrenzend an ein Ende des geraden Abschnitts 142a, das in der Richtung des Pfeils X1 angeordnet ist (einer Seite, die der Stangenabdeckung 106 näher liegt), vorgesehen und hat einen Durchmesser, der sich in der Richtung des Pfeils X1 allmählich verringert.
Die zweite Dämpfungsdichtung 146 wird durch den Innenumfang eines ringförmigen zweiten Halters 150 gehalten. Der zweite Halter 150 weist eine Öffnung 150a auf, die in der axialen Richtung durch den zweiten Halter 150 hindurchtritt, und ist an dem Innenumfang des zweiten Stufenabschnitts 120 der Stangenabdeckung 106 befestigt. Wenn das zweite Dämpfungselement 142 nicht in die Öffnung 150a des zweiten Halters 150 eingesetzt ist, stehen die Gleitöffnung 103 und der zweite zentrale hohle Abschnitt 124 über die Öffnung 150a in Verbindung miteinander.
Die zweite Dämpfungsdichtung 146 steht von der inneren Umfangsfläche des zweiten Halters 150, die die Öffnung 150a definiert, nach innen vor. Wenn das zweite Dämpfungselement 142 in die Öffnung 150a des zweiten Halters 150 eingesetzt wird, wird daher die zweite Dämpfungsdichtung 146 über den gesamten Umfang in Gleitkontakt mit der äußeren Umfangsfläche des zweiten Dämpfungselements 142 gebracht.
Als nächstes wird die Arbeitsweise des in der oben beschriebenen Weise aufgebauten Fluiddruckzylinders 10D erläutert. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird Luft (Druckluft) als Druckfluid verwendet. Es kann aber auch ein anderes Gas als Luft eingesetzt werden.
Bei dem Fluiddruckzylinder 10D wird die Kolbeneinheit 18 durch die Wirkung von Druckfluid, das über den ersten Anschluss 118 oder den zweiten Anschluss 126 zugeführt wird, in der Gleitöffnung 103 in der axialen Richtung bewegt. Dies führt dazu, dass die mit der Kolbeneinheit 18 verbundene Kolbenstange 108 hin und her fährt.
Im Einzelnen wird der zweite Anschluss 126 zur Umgebung geöffnet, wenn die Kolbeneinheit 18 an der in 13 dargestellten zurückgezogenen Position angeordnet ist, und Luft wird von einer Druckfluidzufuhrquelle (nicht dargestellt) über den ersten Anschluss 118, den ersten zentralen hohlen Abschnitt 116 und die Öffnung 148a einer ersten Druckkammer 103a zugeführt. Die Luft drückt die Kolbeneinheit 18 zu der Stangenabdeckung 106. Somit wird die Kolbeneinheit 18 zusammen mit der Kolbenstange 108 zu der Stangenabdeckung 106 verschoben (vorwärts bewegt). In diesem Fall wird die Luft in der zweiten Druckkammer 103b über die Öffnung 150a des zweiten Halters 150 und den zweiten zentralen hohlen Abschnitt 124 aus dem zweiten Anschluss 126 abgeführt.
Wenn der zweite Dämpfer 68 zur Anlage an dem zweiten Halter 150 kommt, wird die Vorwärtsbewegung der Kolbeneinheit 18 gestoppt. Somit entlastet der zweite Dämpfer 68 Stöße und Stoßgeräusche, die auftreten, wenn die Kolbeneinheit 18 die ausgefahrene Position (Hubende an der Seite der Stangenabdeckung 106) erreicht. Der zweite Dämpfer 68 kann eine Größe aufweisen, die ausreicht, um an der Stangenabdeckung 106 (und dem zweiten Halter 150) anzuschlagen, wenn die Kolbeneinheit 18 die ausgefahrene Position erreicht.
Wenn die Kolbeneinheit 18 sich der ausgefahrenen Position annähert, wird das zweite Dämpfungselement 142 in die Öffnung 150a des zweiten Halters 150 eingesetzt. Dies führt dazu, dass der Innenumfang der zweiten Dämpfungsdichtung 146 in Kontakt mit der äußeren Umfangfläche (gerader Abschnitt 142a) des zweiten Dämpfungselements 142 tritt und dadurch eine luftdichte Abdichtung an der Kontaktfläche erzeugt. Die luftdichte Abdichtung verhindert, dass Luft von der zweiten Druckkammer 103b über die Öffnung 150a zu dem zweiten zentralen hohlen Abschnitt 124 fließt. Die Luft wird über kleine Löcher (nicht dargestellt) mit geringer Strömungsrate zu dem zweiten Anschluss 126 abgeführt.
Hierdurch wird in der zweiten Druckkammer 103b eine Luftdämpfung erreicht. Die Luftdämpfung in der zweiten Druckkammer 103b dient als ein Verschiebungswiderstand während der Verschiebung der Kolbeneinheit 18 zu der Stangenabdeckung 106 und bremst die Verschiebung der Kolbeneinheit 18 in der Nähe des Hubendes an der Seite der Stangenabdeckung 106 ab. Dementsprechend wird der Stoß, der auftritt, wenn die Kolbeneinheit 18 das Hubende erreicht, weiter verringert.
Wenn dagegen die Kolbeneinheit 18 an der ausgefahrenen Position angeordnet ist (dem Hubende an der Seite der Stangenabdeckung 106), wird der erste Anschluss 118 zur Umgebung geöffnet und Luft wird von der Druckfluidzufuhrquelle (nicht dargestellt) über den zweiten Anschluss 126, den zweiten zentralen hohlen Abschnitt 124 und die Öffnung 148a der zweiten Druckkammer 103b zugeführt. Die Luft drückt die Kolbeneinheit 18 zu der Kopfabdeckung 104. Dies führt dazu, dass die Kolbeneinheit 18 zu der Kopfabdeckung 104 verschoben (zurückgezogen) wird. In diesem Fall wird die Luft in der ersten Druckkammer 103a von dem ersten Anschluss 118 über die Öffnung 148a des ersten Halters 148 und den ersten zentralen hohlen Abschnitt 116 abgeführt.
Wenn der erste Dämpfer 138 an dem ersten Halter 148 anschlägt, wird die Vorwärtsbewegung der Kolbeneinheit 18 gestoppt. Somit entlastet der erste Dämpfer 138 Stöße und Stoßgeräusche, die auftreten, wenn die Kolbeneinheit 18 die zurückgezogene Position (das Hubende an der Seite der Kopfabdeckung 104) erreicht.
Wenn sich die Kolbeinheit 18 der zurückgezogenen Position nähert, wird das erste Dämpfungselement 140 in die Öffnung 148a des ersten Halters 148 eingesetzt. Dies führt dazu, dass der Innenumfang der ersten Dämpfungsdichtung 144 in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche (gerader Abschnitt 140a) des ersten Dämpfungselements 140 tritt, und erzeugt dadurch eine luftdichte Abdichtung an dem Kontaktbereich. Diese luftdichte Abdichtung verhindert, das Luft von der ersten Druckkammer 103a über die Öffnung 148a zu dem ersten zentralen hohlen Abschnitt 116 fließt.
Hierdurch wird eine Luftdämpfung in der ersten Druckkammer 103a erreicht. Die Luftdämpfung in der ersten Druckkammer 103a dient als ein Verschiebungswiderstand während der Verschiebung der Kolbeneinheit 18 zu der Kopfabdeckung 104 und bremst die Verschiebung der Kolbeneinheit 18 in der Nähe des Hubendes an der Seite der Kopfabdeckung 104 ab. Dementsprechend wird der Stoß, der auftritt, wenn die Kolbeneinheit 18 das Hubende erreicht, weiter gedämpft.
In diesem Fall ist das ringförmige zweite Dämpfungselement 142 bei dieser Ausführungsform mit der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 108 verbunden. Bei dem Montageprozess (Herstellungsprozess) kann daher das zweite Dämpfungselement 142 nach dem Zusammenbau einer Kolbenanordnung 74c mit der Kolbeinheit 18 und der Kolbenstange 108 durch Hintereinanderschichten der mehreren Elemente (wie dem Verschleißring 44) und der Dichtung 34 auf dem ersten Kolbenelement 40, das in der axialen Richtung in die Kolbenstangen 108 integriert ist, an der äußeren Umfangsfläche angebracht werden. Dementsprechend kann der Dämpfungsmechanismus 110 einfach erhalten werden, wobei der Aufbau der Kolbeneinheit 18, die durch Hintereinanderschichten der Komponenten in der axialen Richtung zusammengebaut wird (ein Aufbau, der eine Automatisierung des Montageprozesses vereinfacht), verwendet wird.
Der in 14A dargestellte Fluiddruckzylinder 10E gemäß der fünften Ausführungsform ist als ein sogenannter einzeln wirkender Zylinder aufgebaut. Im Einzelnen hat der Fluiddruckzylinder 10E einen Aufbau ähnlich dem Aufbau des Fluiddruckzylinders 10A gemäß der ersten Ausführungsform bis auf die Tatsache, dass kein zweiter Dämpfer 68 vorgesehen ist und dass stattdessen eine Feder 154 zwischen der Kolbeneinheit 18 und der Stangenabdeckung 16 angeordnet ist. Hierbei ist der zweite Anschluss 12b zur Umgebung offen.
Wenn bei dem Fluiddruckzylinder 10E Druckfluid über den ersten Anschluss 12a der ersten Druckkammer 13a zugeführt wird, wird die Kolbeneinheit 18 durch das Druckfluid zu der Stangenabdeckung 16 verschoben (vorwärts bewegt) und erreicht das Hubende an der ausgefahrenen Position. Wenn die Zufuhr von Druckfluid zu dem ersten Anschluss 12a unterbrochen wird und der erste Anschluss 12a zur Umgebung geöffnet wird, wird die Kolbeneinheit 18 durch die elastische Vorspannkraft der Feder 154 zu der Kopfabdeckung 14 verschoben (zurückgezogen) und erreicht das Hubende an der zurückgezogenen Position.
Der in 14B dargestellte Fluiddruckzylinder 10F gemäß der sechsten Ausführungsform ist ebenfalls als ein sogenannter einzeln wirkender Zylinder ausgestaltet. Im Einzelnen hat der Fluiddruckzylinder 10F einen Aufbau ähnlich dem Aufbau des Fluiddruckzylinders 10A gemäß der ersten Ausführungsform bis auf die Tatsache, dass kein erster Dämpfer 22 vorgesehen ist und dass stattdessen die Feder 154 zwischen der Kolbeneinheit 18 und der Kopfabdeckung 14 vorgesehen ist. In diesem Fall ist der erste Anschluss 12a zur Umgebung offen.
Wenn bei dem Fluiddruckzylinder 10F Druckfluid über den zweiten Anschluss 12b der zweiten Druckkammer 13b zugeführt wird, wird die Kolbeinheit 18 durch das Druckfluid zu der Kopfabdeckung 14 verschoben (zurückgezogen) und erreicht das Hubende an der zurückgezogenen Position. Wenn die Zufuhr des Druckfluides zu dem zweiten Anschluss 12b unterbrochen wird und der zweite Anschluss 12b zur Umgebung geöffnet wird, wird die Kolbeneinheit 18 durch die elastische Vorspannkraft der Feder 154 zu der Stangenabdeckung 16 verschoben (vorwärts bewegt) und erreicht das Hubende an der ausgefahrenen Position.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Modifikationen sind möglich, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung anwendbar bei Fluiddruckzylindern mit Kolbeneinheiten und Zylinderrohren mit nicht kreisförmigen Querschnitten (rechteckig oder länglich zylindrisch, wie elliptisch). Außerdem ist die vorliegende Erfindung bei Mehrstangen-(beispielsweise Doppelstangen-) Fluiddruckzylindern einsetzbar, die eine Mehrzahl von Kolben und Kolbenstangen aufweisen.
Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf Fluiddruckzylinder, die als Stellglieder oder dergleichen verwendet werden, und ist auch anwendbar bei anderen Arten von Fluiddruckvorrichtungen mit Kolben. Die anderen Arten von Fluiddruckvorrichtungen mit Kolben, bei denen die vorliegende Erfindung einsetzbar ist, umfassen beispielsweise eine Ventilvorrichtung zum Schalten von Kanälen durch Bewegen eines Ventilelements mit Hilfe eines Kolbens, einen Längenmesszylinder zum Messen der Länge durch Verschieben eines mit einer Kolbenstange, die als eine Eingangswelle dient, verbundenen Kolbens, einen Gleittisch, der mit einem Kolben verbunden ist und dazu ausgestaltet ist, durch Verschiebung des Kolbens über eine Kolbenstange verschoben zu werden, und eine Klemmvorrichtung zum Greifen eines Werkstücks mit Hilfe eines Greifelements, das sich durch Verschieben eines Kolbens und anschließende Umwandlung der Verschiebung eines Kolbens öffnet und schließt.

Claims

Eine Fluiddruckvorrichtung mit: einem Körper (12, 102) mit einer Gleitöffnung (13, 103) in dem Körper, einer Kolbeneinheit (18, 18a bis 18j), die in der Gleitöffnung (13, 103) in einer axialen Richtung bewegbar ist, und einer Kolbenstange (20, 21b, 88, 108), die von der Kolbeneinheit (18, 18a bis 18j) in der axialen Richtung vorsteht, wobei die Kolbeneinheit (18, 18a bis 18j) eine Dichtung (34) und einen Kolbenkörper (38) mit einer Mehrzahl von Elementen aufweist, wobei der Kolbenkörper eine Dichtungsbefestigungsnut (36) aufweist, in der die Dichtung (34) angebracht ist, wobei die Mehrzahl von Elementen des Kolbenkörpers (38) ein erstes Kolbenelement (40, 90), das von der Kolbenstange (20, 21b, 88, 108) nach außen vorsteht, und ein zweites Kolbenelement (42, 82, 92), das angrenzend an das erste Kolbenelement (40, 90) vorgesehen ist, aufweist, wobei die Dichtung (34) an einem äußeren Umfangsabschnitt des zweiten Kolbenelements (42, 82, 92) vorgesehen ist, und wobei eine Kombination von wenigstens zwei Elementen der mehreren Elemente die Dichtungsbefestigungsnut (36) begrenzt.
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Elemente des Kolbenkörpers (38) außerdem eine Befestigungsplatte (50) aufweisen, die einen Außendurchmesser hat, der größer ist als ein Außendurchmesser des zweiten Kolbenelements (42, 82, 92), wobei die Befestigungsplatte angrenzend an das zweite Kolbenelement (42, 82, 92) an einer Seite des zweiten Kolbenelements (42, 82, 92) vorgesehen ist, die von dem ersten Kolbenelement (40, 90) abgewandt ist, und wobei die Dichtung (34) zwischen dem ersten Kolbenelement (40, 90) und der Befestigungsplatte (50) vorgesehen ist.
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das erste Kolbenelement (40, 90), das zweite Kolbenelement (42, 82, 92) und die Befestigungsplatte (50) aneinander in der axialen Richtung durch einen Verbindungsstift (52) befestigt sind.
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die mehreren Elemente des Kolbenkörpers (38) außerdem einen Verschleißring (44), der aus einem Material mit geringer Reibung hergestellt und so angeordnet ist, dass er einen äußeren Umfangsabschnitt des ersten Kolbenelements (40, 90) umgibt, und einen Magneten (48), der angrenzend an die Befestigungsplatte (50) vorgesehen ist, aufweisen, und wobei eine äußere Umfangsfläche des zweiten Kolbenelements (42, 82, 92), eine Endfläche des Verschleißrings (44) und eine Endfläche des Magneten (48) die Dichtungsbefestigungsnut (36) begrenzen.
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 4, wobei eine Dichtung (46) zwischen dem ersten Kolbenelement (40), dem zweiten Kolbenelement (42) und dem Verschleißring (44) angeordnet ist.
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Befestigungsplatte (50) einen Dämpfer (68) aufweist, der aus einem elastischen Material hergestellt ist.
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Hohlraum (62) zwischen dem zweiten Kolbenelement (42, 82, 92) und der Kolbenstange (20, 21b, 88, 108) ausgebildet ist.
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Dämpfer (98), der aus einem elastischen Material hergestellt ist, zwischen einem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Kolbenelements (42) und einem äußeren Umfangsabschnitt der Kolbenstange (20) entlang einer axialen Richtung der Kolbenstange (20) vorgesehen ist.
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem mit einem Dämpfungsmechanismus (110), der dazu ausgestaltet ist, eine Gasdämpfung zu bilden, um dadurch die Kolbeneinheit (18) abzubremsen, wenn die Kolbeneinheit (18) sich einem Hubende nähert, wobei der Dämpfungsmechanismus (110) einen Dämpfungsring (142) aufweist, der mit einer äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange (108) verbunden ist.
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Dämpfungselement (40) von einem Endabschnitt (88a) der Kolbenstange (88) nach außen vorsteht und wobei das zweite Kolbenelement (42) in einer axialen Richtung von der Kolbenstange (88) weg vorsteht.
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine äußere Größe des zweiten Kolbenelements (42) kleiner ist als eine äußere Größe des ersten Kolbenelements (40).
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine äußere Größe des zweiten Kolbenelements (42) größer ist als eine äußere Größe des ersten Kolbenelements (90).
Die Fluiddruckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fluiddruckvorrichtung als ein Fluiddruckzylinder (10A bis 10F), eine Ventilvorrichtung, ein Längenmesszylinder, ein Gleittisch oder eine Klemmvorrichtung ausgestaltet ist.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Kolbenanordnung (74, 74a bis 74c) mit einer Kolbeneinheit (18, 18a bis 18j), die eine Dichtung (34), welche in einer Dichtungsbefestigungsnut (36) angebracht ist, und eine Kolbenstange (20, 21b, 88, 108), die von der Kolbeneinheit (18, 18a bis 18j) vorsteht, aufweist, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Kolbenstangenelements (94, 94a) mit der Kolbenstange (20, 21b, 88, 108) und einem ersten Kolbenelement (40, 90), das von der Kolbenstange (20, 21b, 88, 108) nach außen vorsteht, und Hintereinanderschichten einer Mehrzahl von Elementen auf dem ersten Kolbenelement (40, 90) durch relatives Bewegen der Dichtung (34) und der mehreren Elemente nacheinander in einer axialen Richtung relativ zu dem Kolbenstangenelement (94, 94a), wobei die mehreren Elemente einen Kolbenkörper (38) bilden, der die Dichtungsbefestigungsnut (36) aufweist, und wobei eine Kombination von wenigstens zwei Elementen der mehreren Elemente die Dichtungsbefestigungsnut (36) begrenzen.
Das Verfahren zum Herstellen der Kolbenanordnung nach Anspruch 14, wobei ein distaler Endabschnitt des Kolbenstangenelements (94, 94a) in dem Schritt des Hintereinanderschichtens der mehreren Elemente nach oben gerichtet ist.