DE202017105319U1

DE202017105319U1 - Fluiddruckzylinder

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Publication number: DE202017105319U1
Application number: DE202017105319.9U
Authority: DE
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2017-09-04
Publication date: 2017-09-21
Anticipated expiration: 2027-09-05
Also published as: CN208169232U; TWM556788U; JP3207583U; RU183415U1

Abstract

Ein Fluiddruckzylinder (10, 80) mit: einem Zylinderrohr (12, 84) mit zylindrischer Form, in dem eine Zylinderkammer (22) ausgebildet ist, einem Paar von Abdeckelementen (14, 16, 86, 88), die an beiden Endabschnitten des Zylinderrohres (12, 84) angebracht sind, einem Kolben (18, 82), der entlang der Zylinderkammer (22) verschiebbar vorgesehen ist, und einer Kolbenstange (20), die mit dem Kolben (18, 82) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kolbens (18, 82) und der Zylinderkammer (22) senkrecht zu einer axialen Richtung achteckig geformt ist, dass der Kolben (18, 82) einen Verschleißring (44) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, in Gleitkontakt mit einer inneren Wandfläche des Zylinderrohres (12, 84) zu treten, wobei ein Querschnitt des Verschleißrings (44) senkrecht zu der axialen Richtung achteckig geformt ist, und dass ein Magnet (33) in dem Verschleißring (44) vorgesehen ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fluiddruckzylinder, in dem ein Kolben durch die Zufuhr eines Druckfluides in axialer Richtung verschoben wird.
Fluiddruckzylinder werden herkömmlicherweise als Transportmittel für Werkstücke oder dergleichen verwendet, wobei der Fluiddruckzylinder einen Kolben aufweist, der durch die Zufuhr eines Druckfluides verschoben wird.
Wie beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 6-235405 A1 beschrieben ist, umfasst ein solcher Fluiddruckzylinder ein zylindrisches Zylinderrohr, eine an einem Endabschnitt des Zylinderrohres angeordnete Zylinderabdeckung und einen verschiebbar innerhalb des Zylinderrohres angeordneten Kolben. Der Querschnitt senkrecht zu einer Achse des Kolbens und des Zylinderrohres ist nicht kreisförmig geformt, um die Kolbenfläche zu vergrößern und den Schub, der ausgegeben wird, im Vergleich zu einem Fall, bei dem ein Kolben mit einem kreisförmigen Querschnitt verwendet wird, zu erhöhen.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2011-508127 (PCT) beschreibt eine Zylindervorrichtung, die einen Kolben mit einem quadratischen Querschnitt aufweist. Der Querschnitt eines Zylindergehäuses ist ebenfalls entsprechend der Querschnittsform des Kolbens quadratisch ausgebildet. An einem Außenkantenabschnitt des Kolbens ist in einem Nutenabschnitt ein Dichtelement angeordnet, das in Kontakt mit einer Innenwandfläche des Zylindergehäuses tritt, um einen Raum abzudichten.
Zusammenfassung der Erfindung
Es besteht der Bedarf, die Längsdimension in einer Axialrichtung des Fluiddruckzylinders mit dem nicht kreisförmigen Kolben, wie er in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 6-235405 A1 und der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2011-508127 (PCT) beschrieben ist, weiter zu verringern.
Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fluiddruckzylinder vorzuschlagen, bei dem ein vergrößerter Schub und eine verkleinerte Längsdimension erreicht werden können.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fluiddruckzylinder ein zylindrisches Zylinderrohr, in dem eine Zylinderkammer ausgebildet ist, ein Paar von Abdeckelementen, die an den beiden Endabschnitten des Zylinderrohres angebracht sind, einen entlang der Zylinderkammer verschiebbar angeordneten Kolben und eine mit dem Kolben gekoppelte Kolbenstange, wobei der Kolben und die Zylinderkammer im Querschnitt senkrecht zu der Axialrichtung achteckig (oktagonal) geformt sind, wobei der Kolben einen Verschleißring aufweist, der dazu ausgestaltet ist, an einer Innenwandfläche des Zylinderrohres zu gleiten, und einen Querschnitt hat, der senkrecht zu der Axialrichtung achteckig geformt ist, und wobei in dem Verschleißring ein Magnet vorgesehen ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fluiddruckzylinder ein Zylinderrohr mit zylindrischer Form, in dem eine Zylinderkammer ausgebildet ist, ein Paar von Abdeckelementen, die an beiden Endabschnitten des Zylinderrohres angebracht sind, einen entlang der Zylinderkammer verschiebbar angeordneten Kolben und eine Kolbenstange, die mit dem Kolben gekoppelt ist, wobei der Kolben und die Zylinderkammer im Querschnitt senkrecht zu einer axialen Richtung sechseckig (hexagonal) geformt sind, wobei der Kolben einen Verschleißring aufweist, der dazu ausgestaltet ist, an einer Innenwandfläche des Zylinderrohres zu gleiten, und einen Querschnitt aufweist, der senkrecht zu der axialen Richtung sechseckig ist, und wobei in dem Verschleißring ein Magnet vorgesehen ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fluiddruckzylinder ein zylindrisches Zylinderrohr mit einer darin ausgebildeten Zylinderkammer, ein Paar von Abdeckelementen, die an beiden Endabschnitten des Zylinderrohres angebracht sind, einen entlang der Zylinderkammer verschiebbar angeordneten Kolben und eine mit dem Kolben gekoppelte Kolbenstange, wobei der Kolben und die Zylinderkammer einen senkrecht zu einer axialen Richtung rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei der Kolben einen Verschleißring aufweist, der dazu ausgestaltet ist, entlang einer Innenwandfläche des Zylinderrohres zu gleiten, und einen Querschnitt hat, der senkrecht zu der axialen Richtung rechteckig ist, und wobei in dem Verschleißring ein Magnet vorgesehen ist.
Gemäß einem noch weiteren Ausführungsbespiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fluiddruckzylinder ein zylindrisches Zylinderrohr mit einer darin ausgebildeten Zylinderkammer, ein Paar von Abdeckelementen, die an beiden Endabschnitten des Zylinderrohres angebracht sind, einen entlang der Zylinderkammer verschiebbar angeordneten Kolben, und eine mit dem Kolben gekoppelte Kolbenstange, wobei der Kolben und die Zylinderkammer einen senkrecht zu einer axialen Richtung polygonalen Querschnitt aufweisen, wobei der Kolben einen Verschleißring aufweist, der dazu ausgestaltet ist, entlang einer Innenwandfläche des Zylinderrohres zu gleiten, und einen polygonalen Querschnitt senkrecht zu der axialen Richtung hat, und wobei ein Magnet in dem Verschleißring vorgesehen ist.
Bei dem Fluiddruckzylinder gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Kolben mit dem Verschleißring und der Zylinderkammer mit der oben beschriebenen Querschnittsform ausgestaltet und der Magnet ist in dem Verschleißring vorgesehen. Im Vergleich zu einem Fluiddruckzylinder, bei welchem der Verschleißring und der Magnet in der axialen Richtung parallel an einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens vorgesehen sind, ist es daher möglich, eine Vergrößerung der axialen Dimension entlang der Verschiebungsrichtung des Kolbens zu vermeiden. Hierdurch ist es möglich, einen höheren Schub zu erhalten, indem durch Verwendung des Kolbens mit der oben beschriebenen Querschnittsform eine große Kolbenfläche gewährleistet wird. Gleichzeitig kann die Längsdimension des Fluiddruckzylinders, der den Kolben aufweist, minimiert werden.
Bei dem oben beschriebenen Fluiddruckzylinder ist vorzugsweise ein Detektionssensor, der dazu ausgestaltet ist, das Magnetfeld des Magneten zu erfassen, an einer Sensorbefestigungsschiene, die an einer Außenwand des Zylinderrohres angebracht ist, und entlang einer Umlaufbahn des Magneten (Weg der Magnetspuren) vorgesehen, der dazu ausgestaltet ist, in der Zylinderkammer verschoben zu werden. Der Kolben und die Zylinderkammer weisen die oben beschriebene Querschnittsform auf. Dementsprechend ist es möglich, eine Verdrehung des Kolbens mit dem Verschleißring relativ zu dem Zylinderrohr zu verhindern. Dementsprechend ist es möglich, eine Rotation des Magneten, der in dem Verschleißring angeordnet ist, innerhalb der Zylinderkammer zu verhindern. Dementsprechend ist es möglich, einen Fall zu vermeiden, bei dem die Umlaufbahn (Orbit) des Magneten von der axialen Richtung des Zylinderrohres abweicht, wenn der Kolben in der Zylinderkammer verschoben wird.
Allein durch Anbringen des Sensors an der Sensorbefestigungsschiene, die an der Außenwand des Zylinderrohres und entlang der Umlaufbahn des Magneten (der Axialrichtung des Zylinderrohres) angeordnet ist, ist es dementsprechend möglich, das Magnetfeld des Magneten präzise zu erfassen. Anders beispielsweise als bei einem Fluiddruckzylinder, bei welchem der Kolben mit dem Verschleißring und die Zylinderkammer einen senkrecht zu der Axialrichtung kreisförmigen Querschnitt aufweisen und Magneten drehbar in einer Zylinderkammer angebracht sind, ist es daher möglich, das Magnetfeld der Magneten präzise zu erfassen, ohne die Magneten an dem gesamten Umfang des Kolbens oder Sensoren an dem gesamten Umfang des Zylinderrohres anzubringen.
Bei dem oben beschriebenen Fluiddruckzylinder ist der Kolben vorzugsweise drehbar mit der Kolbenstange gekoppelt. Auch wenn das Gewicht (Last) in einer Umfangsrichtung einer Achse auf die Kolbenstange aufgebracht wird, ist in diesem Fall die Kolbenstange relativ zu dem Kolben drehbar. Dementsprechend ist es möglich, einen Fall zu vermeiden, bei dem die Last in einer Drehrichtung auf den Kolben aufgebracht wird. Hierdurch ist es möglich, eine übergroße Belastung eines Eckabschnitts des Kolbens und des Zylinderrohres zu vermeiden, die befürchtet wird, wenn die Last in der Drehrichtung auf den Kolben aufgebracht wird. Es ist auch möglich, die Haltbarkeit zu verbessern, indem die Abrasion des Kolbens verringert wird.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt ist. Hierbei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fluiddruckzylinders gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II in 1,
3 ist ein Schnitt entlang der Linie III-III in 1,
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Kolbens und einer Kolbenstange des Fluiddruckzylinders gemäß 1,
5 ist eine perspektivische Ansicht des Fluiddruckzylinders gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
6 ist ein Schnitt entlang der Linie VI-VI in 5,
7 ist ein Schnitt entlang der Linie VII-VII in 5,
8 ist eine perspektivische Ansicht des Fluiddruckzylinders gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
9 ist ein Schnitt entlang der Linie IX-IX in 8,
10 ist eine perspektivische Ansicht des Fluiddruckzylinders gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
11 ist ein Schnitt entlang der Linie XI-XI in 10.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bevorzugte Ausführungsformen eines Fluiddruckzylinders gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
1 zeigt einen Fluiddruckzylinder 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in den 1 und 4 gezeigt ist, umfasst der Fluiddruckzylinder 10 ein hohles Zylinderrohr 12, eine Kopfabdeckung (Abdeckelement) 14, die an der Seite eines Endabschnitts (der Seite in Richtung des Pfeils A) des Zylinderrohrs 12 angebracht ist, eine Stangenabdeckung (Abdeckelement) 16, die an der Seite des anderen Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils B) des Zylinderrohres 12 angebracht ist, einen Kolben 18, der verschiebbar innerhalb des Zylinderrohres 12 angeordnet ist, und eine Kolbenstange 20, die mit dem Kolben 18 gekoppelt ist.
Die Außenform eines Querschnitts des Zylinderrohres 12 senkrecht zu einer axialen Richtung (Richtung der Pfeile A, B) (nachfolgend der Einfachheit halber nur als Querschnitt bezeichnet) ist im Wesentlichen quadratisch. Eine Zylinderkammer 22 mit einer im Querschnitt gleichmäßigen achteckigen (oktagonalen) Form, die sich in der axialen Richtung erstreckt, ist in dem Zylinderrohr 12 ausgebildet (vgl. 3). Wie in 2 gezeigt ist, ist an der Seite des anderen Endabschnitts der Zylinderkammer 22 und entlang einer inneren Umfangsfläche eine Ringnut 24 ausgebildet. In der Ringnut 24 ist ein Eingriffsring 26 angebracht.
Ein Paar eines ersten Fluidanschlusses 28 und eines zweiten Fluidanschlusses 30 ist an einem Seitenabschnitt des Zylinderrohres 12 ausgebildet und erlaubt die Zufuhr und Abfuhr eines Druckfluides. Die ersten und zweiten Fluidanschlüsse 28, 30 weisen voneinander in der Axialrichtung des Zylinderrohres 12 einen festgelegten Abstand auf und stehen jeweils mit der Zylinderkammer 22 in Verbindung. Somit werden die Druckfluide, die den ersten und zweiten Fluidanschlüssen 28, 30 zugeführt werden, in die Zylinderkammer 22 eingeführt. Eine Mehrzahl von Sensorbefestigungsschienen 32 in Form von Nuten zum Anbringen von Sensoren (nicht dargestellt), die eine Position des Kolbens 18 erfassen können, erstreckt sich an einer äußeren Seitenfläche des Zylinderrohres 12 in der axialen Richtung. Die Sensoren werden an den Sensorbefestigungsschienen 32 in der Nähe von Magneten 33 angebracht, die in der unten beschriebenen Weise innerhalb des Zylinderrohres 12 angeordnet sind.
Die Kopfabdeckung 14 ist an der Seite des einen Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils A) des Zylinderrohres 12 angebracht und weist eine achteckige Form entsprechend der Querschnittsform der Zylinderkammer 22 auf. Diese Kopfabdeckung 14 ist an dem Zylinderrohr 12 angebracht, um die Zylinderkammer 22 luftdicht zu verschließen. An der Seite des anderen Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils B) der Kopfabdeckung 14 ist ein erster Dämpfer 34 angebracht. Der erste Dämpfer 34 ist beispielsweise ringförmig aus einem elastischen Material geformt und so angeordnet, dass er etwas von dem anderen Endabschnitt der Kopfabdeckung zu dem Inneren der Zylinderkammer 22 vorsteht.
Die Stangenabdeckung 16 ist an der Seite des anderen Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils B) des Zylinderrohres 12 angebracht und weist ähnlich wie die Kopfabdeckung 14 eine achteckige Form entsprechend der Querschnittsform der Zylinderkammer 22 auf. An einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt der Stangenabdeckung 16 ist eine Stangenöffnung 36 ausgebildet, welche die Stangenabdeckung 16 in der axialen Richtung durchtritt. Die mit dem Kolben 18 gekoppelte Kolbenstange 20 ist in die Stangenöffnung 36 eingesetzt. In der Stangenöffnung 36 ist eine Stangendichtung 38 angebracht. Wenn die Kolbenstange 20 in die Stangenöffnung 36 eingesetzt wird, steht die Stangendichtung 38 in Gleitkontakt mit einer äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 20. Dementsprechend ist es möglich, die Leckage von Druckfluid zwischen der Stangenabdeckung 16 und der Kolbenstange zu verhindern. An einer äußeren Umfangsfläche der Stangenabdeckung 16 ist ein O-Ring 40 in einer ringförmigen Nut angeordnet.
Der Kolben 18 ist an einem Endabschnitt der Kolbenstange 20 angeordnet und umfasst einen Grundkörper 42, einen Verschleißring 44, der an der Seite eines Außenumfangs des Grundkörpers 42 angeordnet ist, eine neben dem Verschleißring 44 angeordnete Kolbendichtung 46, einen neben der Kolbendichtung 46 angeordneten Plattenkörper 48 und einen neben dem Plattenkörper 48 angeordneten zweiten Dämpfer 50, der am nächsten zu der Seite des anderen Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils B) des Kolbens 18 angeordnet ist.
Der Grundkörper 42 ist beispielsweise scheibenförmig ausgebildet und aus einem Metallmaterial hergestellt. Eine Verstemmöffnung 52, in welche der eine Endabschnitt der Kolbenstange 20 eingesetzt und verstemmt wird, ist in einem zentralen Abschnitt des Grundkörpers 42 ausgebildet. Die Verstemmöffnung 52 ist in einer sich verjüngenden (konischen) Form ausgebildet, wobei sich ihr Durchmesser allmählich zu der Seite des einen Endabschnitts des Kolbens 18 erweitert. Der Durchmesser an der Seite des einen Endabschnitts der Kolbenstange 20 ist erweitert, so dass er der Form der Verstemmöffnung 52 entspricht. Dementsprechend werden die Kolbenstange 20 und der Grundkörper 42 in einem Zustand integral miteinander gekoppelt, in dem eine Relativverschiebung in der axialen Richtung verhindert ist.
Der Grundkörper 42 umfasst einen Endabschnitt, der senkrecht zu der axialen Richtung eben ausgebildet ist. An dem anderen Endabschnitt des Grundkörpers 42 sind ein erster Vorsprung 54, der von dem anderen Endabschnitt in der axialen Richtung vorsteht, und ein zweiter Vorsprung 56, der relativ zu dem ersten Vorsprung 54 weiter vorsteht, ausgebildet. Diese ersten und zweiten Vorsprünge 54, 56 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei der zweite Vorsprung 56 einen kleineren Durchmesser hat als der erste Vorsprung 54.
Der Verschleißring 44 hat einen Querschnitt, der beispielsweise im Wesentlichen gleichmäßig achteckig geformt und aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial hergestellt ist. Seine Außenform hat im Wesentlichen die gleiche Form wie der Querschnitt der Zylinderkammer 22. Eine Befestigungsöffnung 58, an welcher der Grundkörper 42 angebracht ist, ist in einem zentralen Abschnitt des Verschleißrings 44 ausgebildet. Ein Paar von Magnetlöchern 62, in welchen die Magneten 33 angebracht sind, ist an einer Endfläche des Verschleißrings 44 an der Seite des einen Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils A) des Kolbens 18 ausgebildet (vgl. 4). Die Befestigungsöffnung 58 durchtritt den Verschleißring 44 in der Dickenrichtung (der Richtung der Pfeile A, B).
Die Befestigungsöffnung 58 ist in der axialen Richtung stufenförmig mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet und steht in Eingriff mit den ersten und zweiten Vorsprüngen 54, 56 des Grundkörpers 42. Daher ist der Grundkörper 52 an dem zentralen Abschnitt der Befestigungsöffnung 58 aufgenommen und gehalten. In diesem Fall tritt eine Endfläche des Grundkörpers 42 nicht von der einen Endfläche des Verschleißrings 44 vor und liegt in einer Ebene mit der einen Endfläche des Verschleißrings 44.
Wie in 4 gezeigt ist, sind die Magnetlöcher 62 in einem Paar von Eckabschnitten des Verschleißrings 44, der einen im Wesentlichen regelmäßigen achteckigen Querschnitt aufweist, ausgebildet, wobei das Paar von Eckabschnitten gegenüberliegende Ecken, zwischen denen die Befestigungsöffnung 58 in der Mitte liegt, sind und einen kreisförmigen Querschnitt sowie festgelegte Tiefen aufweisen, so dass sich die Magnetlöcher 62 an der Seite einer Endfläche des Verschleißrings 44 öffnen. Die Magneten 33 werden in die Magnetlöcher 62 eingesetzt und durch einen Klebstoff oder dergleichen fixiert. Die Magneten 33 sind dünner als eine Dicke des Verschleißrings 44 und sind daher in dem Verschleißring 44 angeordnet, ohne von einer Endfläche des Verschleißrings 44 vorzustehen, wenn die Magneten 33 in den Magnetlöchern 62 aufgenommen sind.
Die Kolbendichtung 46 weist beispielsweise einen im Wesentlichen gleichmäßigen achteckigen Querschnitt auf und besteht aus einem elastischen Material, wie Gummi. Schmiermittelhaltenuten (nicht dargestellt) sind ringförmig in der Nähe von Außenkantenabschnitten der einen Endfläche und der anderen Endfläche der Kolbendichtung 46 ausgebildet. Mehrere (beispielsweise drei) Schmiermittelhaltenuten sind an einer Endfläche der Kolbendichtung 46, die an einer Seite des Verschleißrings 44 liegt (Seite in Richtung des Pfeils A), und auch an der anderen Endfläche der Kolbendichtung 46, die an einer Seite des Plattenkörpers 48 liegt (Seite in Richtung des Pfeils B), ausgebildet. Die mehreren Schmiermittelhaltenuten sind mit einer festgelegten Tiefe in der Dickenrichtung der Kolbendichtung 46 (der Richtung der Pfeile A und B) ausgebildet und parallel zueinander angeordnet, wobei sie voneinander einen festgelegten Abstand aufweisen.
Die Schmiermittelhaltenuten halten Schmiermittel, wie Fett oder dergleichen, und liefern das Schmiermittel an eine innere Wandfläche des Zylinderrohres 12, um zwischen dem Kolben 18 und dem Zylinderrohr 12 zu schmieren, wenn sich der Kolben 18 in der axialen Richtung entlang des Zylinderrohres 12 verschiebt.
Eine Dichtungsöffnung 64 öffnet sich in einen zentralen Abschnitt der Kolbendichtung 46. Die Kolbendichtung 46 ist entlang der anderen Endfläche des Verschleißrings 44 vorgesehen, wobei die Dichtungsöffnung 64 dazwischen angeordnet ist. Bei der obigen Konfiguration wird die Kolbendichtung 46 so angebracht, dass die andere Endfläche der Kolbendichtung 46 und die andere Endfläche des Verschleißrings 44 im Wesentlichen in einer Ebene liegen.
Der Plattenkörper 48 ist beispielsweise eine dünne Platte mit einem im Wesentlichen gleichmäßigen achteckigen Querschnitt, die aus einem Metallmaterial hergestellt ist. Eine Einsetzöffnung 66, in welche der zweite Vorsprung 56 des Grundkörpers 42 eingesetzt wird, öffnet sich in einen zentralen Abschnitt des Plattenkörpers 48.
Die Kolbenstange 20 wird durch einen axialen Körper mit einer festgelegten Länge in der axialen Richtung gebildet und umfasst einen Grundkörperabschnitt 68, der einen im Wesentlichen gleichmäßigen Durchmesser aufweist, und einen distalen Endabschnitt 70 mit einem kleineren Durchmesser, der an einem Endabschnitt des Grundkörperabschnitts 68 ausgebildet ist. Ein Übergangsbereich zwischen dem distalen Endabschnitt 70 und dem Grundkörperabschnitt 68 ist stufenförmig ausgebildet. Der Kolben 18 wird an dem distalen Endabschnitt 70 gehalten. Die Kolbenstange 20 weist die Seite des anderen Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils B) auf, die in die Stangenöffnung 36 der Stangenabdeckung 16 eingesetzt wird, und wird in der axialen Richtung verschiebbar gehalten.
Der Grundkörper 42 wird von der Seite der einen Endfläche (Seite in Richtung des Pfeils A) des Verschleißrings 44 in die Befestigungsöffnung 58 eingesetzt. Der Plattenkörper 48 liegt an der anderen Endfläche des Verschleißrings 44 an, an welcher die Kolbendichtung 46 angebracht ist. Anschließend wird in einem Zustand, in welchem die Kolbenstange 20 von der Seite des Plattenkörpers 48 in die Verstemmöffnung 52 des Grundkörpers 42 eingesetzt wird und der Plattenkörper 48 an einem Endabschnitt des Grundkörperabschnitts 68 anliegt, der distale Endabschnitt 70 mit einem Spannwerkzeug oder dergleichen (nicht dargestellt) gestaucht, so dass sich der Durchmesser des distalen Endabschnitts 70 erweitert und mit der Verstemmöffnung 52 in Eingriff tritt.
Dadurch wird der Kolben 18 zwischen dem distalen Endabschnitt 70 und dem Grundkörperabschnitt 68 an der Kolbenstange 20 gehalten. In dem Bereich zwischen dem distalen Endabschnitt 70 und dem Grundkörperabschnitt 68 gibt es in diesem Fall geringe Lücken (Spalte) in der axialen Richtung zwischen dem Grundkörper 42, dem Verschleißring 44 und dem Plattenkörper 48. Daher werden der Verschleißring 44, die Kolbendichtung 46 und der Plattenkörper 48 um die Kolbenstange 20 drehbar gehalten.
Wenn die Relativdrehung des Verschleißrings 44 und des Plattenkörpers 48 relativ zu der Kolbenstange 20 verhindert werden soll, wird beispielsweise die Dicke des Plattenkörpers 48 und des ersten Vorsprungs 54 des Verschleißrings 44 größer gewählt, um die Lücken zwischen dem Grundkörper 42, dem Verschleißring 44 und dem Plattenkörper 48 zu schließen, so dass diese in engem Kontakt miteinander stehen. Dementsprechend ist es möglich, die Relativdrehung des Verschleißrings 44 und des Plattenkörpers 48 relativ zu der Kolbenstange 20 zu verhindern und die Kolbenstange 20 und den Kolben 18 integral auszubilden. Hierbei wird es bevorzugt, wenn die Kolbenstange 20 nicht relativ zu dem Kolben 18 gedreht werden muss.
Der Fluiddruckzylinder 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden die Verwendung, Funktion und Wirkungsweise des Fluiddruckzylinders 10 erläutert. Ein Zustand, in welchem der in 2 gezeigte Kolben 18 zu der Stangenabdeckung 14 (in Richtung des Pfeils A) verschoben ist, wird als eine Ursprungsposition beschrieben.
Zunächst wird das Druckfluid von einer nicht dargestellten Druckfluidzufuhrquelle in den ersten Fluidanschluss 28 eingebracht. In diesem Fall ist der zweite Fluidanschluss 30 durch Schaltung eines nicht dargestellten Schaltventils zur Umgebung offen. Daher drückt das von dem ersten Fluidanschluss 28 in die Zylinderkammer 22 eingeführte Druckfluid den Kolben 18 zu der Stangenabdeckung 16 (in Richtung des Pfeils B). Die Kolbenstange 20 wird durch die Verschiebung des Kolbens 18 zusammen mit dem Kolben 18 verschoben und der zweite Dämpfer 50 schlägt an der Stangenabdeckung 16 an, so dass eine Verschiebungsendposition erreicht wird.
Wenn der Kolben 18 in einer der obigen Richtung entgegengesetzten Richtung (Richtung des Pfeils A) verschoben wird, wird das Druckfluid dem zweiten Fluidanschluss 30 zugeführt und der erste Fluidanschluss 28 wird durch Schalten des Schaltventils in einen zur Umgebung offenen Zustand versetzt. Dadurch drückt das von dem zweiten Fluidanschluss 30 in die Zylinderkammer 22 eingebrachte Druckfluid den Kolben 18 zu der Kopfabdeckung 14 (in Richtung des Pfeils A). Die Kolbenstange 20 wird zusammen mit dem Kolben 18 durch die Verschiebung des Kolbens 18 verschoben, der Grundkörper 42 des Kolbens 18 schlägt an dem ersten Dämpfer 34 der Kopfabdeckung 14 an und der Kolben 18 kehrt zu der Ursprungsposition zurück (vgl. 2).
Wie oben beschrieben wurde, kann der Fluiddruckzylinder 10, bei dem der Kolben 18 und die Zylinderkammer 22 einen im Wesentlichen gleichmäßigen achteckigen Querschnitt senkrecht zu der axialen Richtung aufweisen, im Vergleich zu einem Fluiddruckzylinder (nicht dargestellt) mit einem Kolben, der kreisförmig ist und im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie eine maximale diagonale Länge des Kolbens 18 aufweist, eine große Kolbenfläche gewährleisten. Hierdurch ist es möglich, den Schub des Fluiddruckzylinders 10 zu erhöhen und den Fluiddruckzylinder auch dann anzutreiben, wenn das der Zylinderkammer 22 zugeführte Druckfluid einen geringen Druck aufweist. Dementsprechend ist es möglich, die verbrauchte Menge an Druckfluid, die zur Verschiebung des Kolbens 18 notwendig ist, zu verringern und dementsprechend Energie zu sparen.
Der Kolben 18 weist den Verschleißring 44 auf, der in Gleitkontakt mit der inneren Wandfläche des Zylinderrohres 12 steht, um den Kolben 18 in der axialen Richtung zu führen, und der dazu ausgestaltet ist, die Magneten 33 in dem Verschleißring 44 vorzusehen. Im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Verschleißring 44 und die Magneten 33 in der axialen Richtung parallel zueinander auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 18 angeordnet sind, ist es hierdurch möglich, eine Vergrößerung der axialen Dimension des Kolbens 18 zu verhindern und die Größe des Fluiddruckzylinders 10 zu verringern.
Der Kolben 18 mit dem Verschleißring 44 und die Zylinderkammer 22 weisen die oben beschriebene Querschnittsformen auf. Dementsprechend ist es möglich, die Verdrehung des Kolbens 18 mit dem Verschleißring 44 relativ zu dem Zylinderrohr 12 zu verhindern. Hierdurch ist es möglich, in der Zylinderkammer 22 eine Rotation der in dem Verschleißring 44 vorgesehenen Magneten 33 zu verhindern. Dementsprechend kann verhindert werden, dass Bahnkurven der Magneten 33, die bei der Verschiebung des Kolbens 18 in der Zylinderkammer 22 aufgezeichnet werden, von der axialen Richtung des Zylinderrohres 12 abweichen.
Indem die Sensorbefestigungsschienen an einer Außenwand des Zylinderrohres 12 und in der axialen Richtung des Zylinderrohres 12 angebracht werden, ist es dementsprechend möglich, die Sensorbefestigungsschienen 32 entlang der Bahnkurven der Magneten 33 anzuordnen. Indem die Sensoren lediglich an den nahe den Magneten 33 angeordneten Sensorbefestigungsschienen 32 vorgesehen werden, ist es dementsprechend möglich, das Magnetfeld der Magneten 33 akkurat zu erfassen. Anders beispielsweise als bei einem Fluiddruckzylinder (nicht dargestellt), bei dem ein Kolben und eine Zylinderkammer einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und die Magneten 33 drehbar in der Zylinderkammer angebracht sind, ist es daher möglich, das Magnetfeld der Magneten 33 akkurat zu erfassen, ohne die Magneten 33 an dem gesamten Umfang des Kolbens 18 anzubringen oder Sensoren an den gesamten Umfang des Zylinderrohres 12 anzubringen.
Hierdurch ist es beispielsweise nicht notwendig, die Magneten 33 ringförmig auszubilden. Dementsprechend kann das Volumen der Magneten 33 verringert und dementsprechend die Größe des Fluiddruckzylinders 10 reduziert werden. Dies verringert auch die Herstellungskosten.
Der Verschleißring 44, die Kolbendichtung 46 und der Plattenkörper 48, die Teile des Kolben 18 sind, sind relativ zu der Kolbenstange 20 drehbar. Wenn beispielsweise ein Fördertisch oder dergleichen mit dem anderen Endabschnitt der Kolbenstange 20 verschraubt oder an diesem angebracht ist, wird dementsprechend die Montage des Fördertischs einfach, indem die Kolbenstange 20 gedreht wird. Dementsprechend wird eine einfachere Montage erreicht, auch wenn der Fluiddruckzylinder 10 an einer anderen Vorrichtung befestigt ist und nicht gedreht werden kann.
Der Verschleißring 44, die Kolbendichtung 46 und der Plattenkörper 48, die Teile des Kolbens 18 sind, sind relativ zu der Kolbenstange 20 drehbar. Auch wenn ein Gewicht (Last) in einer Umfangsrichtung der Achse auf die Kolbenstange 20 aufgebracht wird, ist es dementsprechend möglich, einen Fall zu vermeiden, bei dem die Last in einer Drehrichtung auf den Kolben 18 übertragen wird. Hierdurch ist es möglich, eine übergroße Belastung zwischen dem Eckabschnitt des Kolbens 18 und dem Zylinderrohr 12 zu verhindern, auch wenn die Vergrößerung der Belastung befürchtet wird, wenn das Gewicht (Last) in einer Drehrichtung auf den Kolben 18 aufgebracht wird. Auch eine Abrasion des Kolbens 18 wird vermieden. Dementsprechend wird die Haltbarkeit verbessert.
Der oben beschriebene Kolben 18 umfasst den Verschleißring 44, die Kolbendichtung 46 und den Plattenkörper 48, die relativ zu der Kolbenstange 20 drehbar vorgesehen sind. Der Kolben 18 ist jedoch nicht hierauf eingeschränkt. Indem beispielswiese der Verschleißring 44, die Kolbendichtung 46 und der Plattenkörper 48 so befestigt werden, dass sie miteinander in der axialen Richtung in Kontakt stehen, kann die Drehung der Kolbenstange 20 relativ zu dem Verschleißring 44, der Kolbendichtung 46 und dem Plattenkörper 48 verhindert werden. Dadurch ist es entsprechend den Nutzungsbedingungen des Fluiddruckzylinders 10 möglich, auszuwählen, ob eine Drehung der Kolbenstange 20 relativ zu dem Kolben 18 möglich sein soll oder nicht.
Die Dichtungsöffnung 64, die in einem zentralen Abschnitt der Kolbendichtung 46 ausgebildet ist, kann einen im Wesentlichen gleichmäßigen achteckigen Querschnitt ähnlich der Außenform der Kolbendichtung 46 haben. In diesem Fall weist auch der erste Vorsprung 54 des Verschleißrings 44 einen im Wesentlichen regelmäßigen achteckigen Querschnitt auf. Indem die Dichtungsöffnung 64 mit dem oben beschriebenen Querschnitt ausgebildet wird, ist es möglich, die Breite von der Dichtungsöffnung 64 der Kolbendichtung 46 zu dem Außenkantenabschnitt entlang der Umfangsrichtung der Kolbendichtung 46 im Wesentlichen gleichförmig zu gestalten. Dementsprechend kann ein Oberflächendruck, der erzeugt wird, wenn die Kolbendichtung 46 in Kontakt mit dem Zylinderrohr 12 tritt, gleichmäßig sein. Hierdurch kann eine gleichmäßigere Abdichtung zwischen der Kolbendichtung 46 und dem Zylinderrohr 12 in der Umfangsrichtung der Kolbendichtung 46 erreicht werden.
Bei dem Fluiddruckzylinder 10 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform haben der Kolben 18, die Zylinderkammer 22 usw. einen im Wesentlichen gleichmäßigen achteckigen Querschnitt. Solange der Querschnitt achteckig bleibt, ist allerdings die Querschnittsform nicht auf ein regelmäßiges Achteck eingeschränkt.
<Zweite Ausführungsform>
Als nächstes zeigen die 5 bis 7 einen Fluiddruckzylinder 80 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Diejenigen Komponenten, die die gleichen oder ähnliche Funktionen und Wirkungsweisen aufweisen wie diejenigen des Fluiddruckzylinders 10 gemäß der ersten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Insoweit wird auf die detaillierte obige Beschreibung verwiesen.
Der Fluiddruckzylinder 80 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Fluiddruckzylinder 10 gemäß der ersten Ausführungsform im Wesentlichen dahingehend, dass der Fluiddruckzylinder 80 einen Dämpfungsmechanismus aufweist, der Stöße an einer Verschiebungsendposition eines Kolbens 82 dämpfen kann, indem eine Durchflussrate eines von der Zylinderkammer 22 über den ersten Fluidanschluss 28 und den zweiten Fluidanschluss 30 nach außen abgegebenen Fluides eingestellt wird. Dies wird nachfolgend beschrieben.
Im Einzelnen umfasst der Fluiddruckzylinder 80 ein Zylinderrohr 84, dessen Außenform im Querschnitt im Wesentlichen gleichmäßig achteckig geformt ist, eine Kopfabdeckung 86 (Abdeckelement), die an der Seite eines Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils A) des Zylinderrohrs 84 angebracht ist, eine Stangenabdeckung (Abdeckelement) 88, die an der Seite des anderen Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils B) des Zylinderrohres 84 angebracht ist, den Kolben 82, der verschiebbar innerhalb des Zylinderrohres 84 angeordnet ist, und eine Kolbenstange 20, die mit dem Kolben 82 gekoppelt ist.
Das Zylinderrohr 84 ist ein zylindrischer Körper, der sich mit einer konstanten Querschnittsfläche in der axialen Richtung erstreckt. Innerhalb des Zylinderrohres 84 ist die Zylinderkammer 22 mit einem im Wesentlichen gleichmäßigen achteckigen Querschnitt ausgebildet. Wie in 7 gezeigt ist, sind an einer Außenwand des Zylinderrohres 84 Sensorbefestigungsschienen 90 vorgesehen, an denen nicht dargestellte Sensoren, die eine Position des Kolbens 82 in der axialen Richtung erfassen, angebracht sind. 5 zeigt aus Vereinfachungsgründen die Sensorbefestigungsschienen 90 nicht.
Die Sensorbefestigungsschienen 90 weisen einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, der sich in einer Richtung weg von dem Zylinderrohr 84 öffnet. Sie haben eine festgelegte Länge in der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) des Zylinderrohres 84 und sind in der Nähe von Eckabschnitten des Zylinderrohres 84 mit dem im Wesentlichen gleichmäßigen achteckigen Querschnitt angebracht.
Wie in 5 gezeigt ist, sind an den vier Ecken eines Außenkantenabschnitts der Kopfabdeckung 86 in der axialen Richtung Durchgangsöffnungen 92 ausgebildet. Kopplungsstangen 54 sind in die Durchgangsöffnungen 92 eingesetzt, wie es nachfolgend beschrieben wird. Der erste Fluidanschluss 28 ist an einem Seitenabschnitt der Kopfabdeckung 86 ausgebildet und erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zu der axialen Richtung.
Wie in 6 gezeigt ist, umfasst die Kopfabdeckung 86 einen ersten abgestuften Abschnitt 96, der um eine festgelegte Länge von einem Endabschnitt, welcher der Seite der Stangenabdeckung 88 (in Richtung des Pfeils B) zugewandt ist, zu der Zylinderkammer 22 vorsteht. Der Querschnitt des ersten gestuften Abschnitts 96 ist im Wesentlichen gleichmäßig achteckig entsprechend der Querschnittsform der Zylinderkammer 22. Dieser erste gestufte Abschnitt 96 wird auf der Seite des einen Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils A) in das Zylinderrohr 84 eingesetzt. Zwischen einer äußeren Umfangsfläche des ersten gestuften Abschnitts 96 und einer inneren Umfangsfläche des Zylinderrohres 84 ist eine Dichtung 97 eingesetzt, um eine Leckage von Druckfluid zu verhindern.
An einem zentralen Abschnitt der Kopfabdeckung 86 öffnet sich ein erster zurückgesetzter Abschnitt (Aussparung) 98 mit einem kreisförmigen Querschnitt und einer festgelegten Tiefe, wobei er der Zylinderkammer 22 zugewandt ist. Eine erste Dämpfungskammer 100 steht mit der ersten Aussparung 98 in Verbindung.
In die erste Aussparung 98 ist ein ringförmiger erster Halter 102 eingepresst und dort fixiert, und ein erster Verbindungsdurchgang 104 ist in einer Richtung radial nach außen in eine innere Umfangsfläche des ersten zurückgesetzten Abschnitts 98 eingeformt. Der erste Verbindungsdurchgang 104 weist im Querschnitt beispielsweise eine rechteckige Form auf.
Dieser erste Verbindungsdurchgang 104 umfasst einen horizontalen Abschnitt 104a, der sich von einem Öffnungsabschnitt des ersten zurückgesetzten Abschnitts 98 in der axialen Richtung mit einem konstanten Querschnitt erstreckt, und einen vertikalen Abschnitt 104b, der sich von einem Endabschnitt des horizontalen Abschnitts 104a zu einer zentralen Seite der ersten Aussparung 98 in der vertikalen Richtung (Richtung des Pfeils C in 6) erstreckt. Somit öffnet sich der horizontale Abschnitt 104a zu der Zylinderkammer 22 (in Richtung des Pfeils B), um mit der Zylinderkammer 22 zu kommunizieren, und ein oberer Endabschnitt des vertikalen Abschnitts 104b steht mit der ersten Dämpfungskammer 100 in Verbindung. Somit verbindet der erste Verbindungsdurchgang
104 die erste Dämpfungskammer 100 mit der Zylinderkammer 22 des Zylinderrohres 84. Der Querschnitt des ersten Verbindungsdurchgangs 104 ist nicht auf eine rechteckige Form eingeschränkt und kann beispielsweise auch halbkreisförmig sein.
Die erste Dämpfungskammer 100 ist ein Raum, der einen kleineren Durchmesser aufweist und koaxial zu dem ersten zurückgesetzten Abschnitt 98 ausgebildet ist. Sie wird durch einen Endabschnitt der Kopfabdeckung 86 verschlossen. Die erste Dämpfungskammer 100 steht mit dem ersten Fluidanschluss 28, der an einer äußeren Umfangsseite der ersten Dämpfungskammer 100 vorgesehen ist, und über den ersten Verbindungsdurchgang 104 auch mit der Zylinderkammer 22 in Verbindung.
Der erste Halter 102 wird durch einen ringförmigen Körper mit einer ersten Dämpfungsöffnung 106 in einem zentralen Abschnitt des ersten Halters 102 gebildet und hat eine äußere Umfangsfläche, die in eine innere Umfangsfläche der ersten Aussparung 98 eingesetzt und dort fixiert wird, wenn der erste Halter 102 in die erste Aussparung 98 eingepresst wird. Eine Endfläche des ersten Halters 102 wird so fixiert, dass sie an einer Wandfläche der ersten Aussparung 98 anliegt.
Der erste Halter 102 wird auf diese Weise in der ersten Aussparung 98 angebracht. Hierdurch werden eine innere Umfangsseite des horizontalen Abschnitts 104a und die Seite der Zylinderkammer 22 (Seite in Richtung des Pfeils B) des vertikalen Abschnitts 104b entlang des ersten Verbindungsdurchgangs 104 durch eine äußere Umfangsfläche bzw. eine Endfläche des ersten Halters 102 abgedeckt, um einen Durchgang mit einem rechteckigen Querschnitt zu bilden, durch welchen das Druckfluid strömt.
Die erste Dämpfungsöffnung 106 weist eine ringförmige Nut auf, die an ihrer inneren Umfangsfläche ausgebildet ist. In der ersten Dämpfungsöffnung 106 ist in einer ringförmigen Nut eine erste Dämpfungsdichtung 108 angebracht. Die erste Dämpfungsdichtung 108 ist ringförmig aus einem elastischen Material wie Gummi hergestellt und steht zu der inneren Umfangsfläche der ersten Dämpfungsöffnung 106 vor, wobei wie mit einer äußeren Umfangsfläche einer ersten Dämpfungsstange 110 in Gleitkontakt steht, wenn die erste Dämpfungsstange 110 in die erste Dämpfungsöffnung 106 eingesetzt wird.
Wie in den 5 und 7 gezeigt ist, sind an vier Ecken des Außenkantenabschnitts der Stangenabdeckung 88 in der axialen Richtung in ähnlicher Weise wie bei der Kopfabdeckung 86 Durchgangsöffnungen 112 ausgebildet. Die Kopplungsstangen 94 werden in die Durchgangsöffnungen 112 eingesetzt. Der zweite Fluidanschluss 30 ist an einem Seitenabschnitt der Stangenabdeckung 88 ausgebildet und erstreckt sich in der Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Stangenabdeckung 88.
Wie in 6 gezeigt ist, umfasst die Stangenabdeckung 88 einen zweiten gestuften Abschnitt 114, der um eine festgelegte Länge von einem der Seite der Kopfabdeckung 86 (in Richtung des Pfeils A) zugewandten Endabschnitt zu der Zylinderkammer 22 vorsteht. Der Querschnitt des zweiten gestuften Abschnitts 114 ist im Wesentlichen gleichförmig achteckig entsprechend der Querschnittsform der Zylinderkammer 22. Der zweite gestufte Abschnitt 114 wird von der Seite des anderen Endabschnitts in das Zylinderrohr 84 eingesetzt. Zwischen einer äußeren Umfangsfläche des zweiten gestuften Abschnitts 114 und der inneren Umfangsfläche des Zylinderrohres 84 ist eine Dichtung 115 eingesetzt, um eine Leckage des Druckfluids zu verhindern.
In einem Zustand, in welchem der erste gestufte Abschnitt 96 der Kopfabdeckung 14 in den einen Endabschnitt des Zylinderrohres 84 eingesetzt ist und der zweite gestufte Abschnitt 114 der Stangenabdeckung 16 in das andere Ende eingesetzt ist, werden die Kopplungsstangen 94 in die Durchgangsöffnungen 92, 112 eingesetzt. Durch Aufschrauben und Befestigen von Muttern 116 auf beide Endabschnitt der Kopplungsstangen 94 wird das Zylinderrohr sandwichartig zwischen der Kopfabdeckung 86 und der Stangenabdeckung 88 gehalten und fixiert.
An einem zentralen Abschnitt der Stangenabdeckung 88 sind ein zweiter zurückgesetzter Abschnitt (Aussparung) 118 mit kreisförmigem Querschnitt, der sich zu der Zylinderkammer 22 öffnet, eine zweite Dämpfungskammer 120, die mit der zweiten Aussparung 118 in Verbindung steht, und die Stangenöffnung 36, die mit der zweiten Dämpfungskammer 120 in Verbindung steht, ausgebildet.
In die zweite Aussparung 118 ist ein ringförmiger zweiter Halter 122 eingepresst und dort fixiert, und ein zweiter Verbindungsdurchgang 124 ist in eine innere Umfangsfläche in einer Richtung radial nach außen eingeformt. Der zweite Verbindungsdurchgang 124 weist beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt auf. Dieser zweite Verbindungsdurchgang 124 wird durch einen horizontalen Abschnitt 124a, der sich von einem Öffnungsabschnitt der zweiten Aussparung 118 in der axialen Richtung mit einem konstanten Querschnitt erstreckt, und einen vertikalen Abschnitt 124b, der sich von einem Endabschnitt des horizontalen Abschnitts 124a zu einer zentralen Seite der zweiten Aussparung 118 in der vertikalen Richtung (Richtung des Pfeils C) erstreckt, gebildet. Der Querschnitt des zweiten Verbindungsdurchgangs 124 ist nicht auf eine Rechteckform eingeschränkt, sondern kann auch halbkreisförmig sein.
Somit öffnet sich der horizontale Abschnitt 124a zu der Zylinderkammer 22 (in Richtung des Pfeils A), um mit der Zylinderkammer 22 zu kommunizieren. Ein oberer Endabschnitt des vertikalen Abschnitts 124b steht mit der zweiten Dämpfungskammer 120 in Verbindung. Daher verbindet der zweite Verbindungsdurchgang 124 die Zylinderkammer 22 des Zylinderrohres 84 mit der zweiten Dämpfungskammer 120.
Die zweite Dämpfungskammer 120 ist beispielsweise ein Raum, der einen kleineren Durchmesser hat als die zweite Aussparung 118, und ist koaxial zu dieser ausgebildet. Sie wird durch einen Endabschnitt der Stangenabdeckung 88 verschlossen. Die zweite Dämpfungskammer 120 kommuniziert mit dem zweiten Fluidanschluss 30 und über den zweiten Verbindungsdurchgang 124 auch mit der Zylinderkammer 22.
Eine Hülse 126 und die Stangendichtung 38 sind an einer inneren Umfangsfläche der Stangenöffnung 36 vorgesehen, die an die zweite Dämpfungskammer 120 angrenzt. Die Hülse 126 führt die in die Stangenöffnung 36 eingesetzte Kolbenstange 20 in der axialen Richtung.
Der zweite Halter 122 wird durch einen ringförmigen Körper gebildet, der in einem zentralen Abschnitt eine zweite Dämpfungsöffnung 128 aufweist, und hat eine äußere Umfangsfläche, mit welcher er in die zweite Aussparung 118 eingepresst und an deren innerer Umfangsfläche fixiert wird, wenn der zweite Halter 122 in die zweite Aussparung 118 eingepresst wird. Eine Endfläche des zweiten Halters 122 wird so fixiert, dass sie an einer Wandfläche der zweiten Aussparung 118 anliegt, die an einem Übergangsbereich zwischen der zweiten Aussparung 118 und der Stangenöffnung 36 liegt.
Der zweite Halter 122 ist auf diese Weise in der zweiten Aussparung 118 angebracht. Hierdurch werden eine innere Umfangsseite des horizontalen Abschnitts 124a und die der Zylinderkammer 22 zugewandte Seite des vertikalen Abschnitts 124b entlang des zweiten Verbindungsweges 124 durch eine äußere Umfangsfläche bzw. eine Endfläche des zweiten Halters 122 abgedeckt, um einen Durchgang zu bilden, durch welchen das Druckfluid strömt.
An einer inneren Umfangsfläche der zweiten Dämpfungsöffnung 128 ist eine ringförmige Nut ausgebildet. Eine zweite Dämpfungsdichtung 130 ist in der Ringnut in der zweiten Dämpfungsöffnung 128 angebracht. Die zweite Dämpfungsdichtung 130 ist ringförmig, aus einem elastischen Material, wie Gummi, hergestellt und steht in Gleitkontakt mit einer äußeren Umfangsfläche einer zweiten Dämpfungsstange 132, die nachfolgend beschrieben wird, wenn die zweite Dämpfungsstange 132 in die Stangenöffnung 36 eingesetzt ist.
Der Kolben 82 umfasst außerdem Komponenten, die die gleichen oder ähnliche Funktionen und Effekte zeigen, wie diejenigen des Kolbens 18 des Fluiddruckzylinders 10 gemäß der ersten Ausführungsform, insbesondere die erste Dämpfungsstange 110, die zweite Dämpfungsstange 132 und einen dritten Dämpfer 134.
Die erste Dämpfungsstange 110 steht um eine festgelegte Länge von einer Endfläche des Kolbens 82, die der Kopfabdeckung 86 zugewandt ist, koaxial zu der Kolbenstange 20 vor. Im Einzelnen wird die erste Dämpfungsstange 110 durch den Grundkörper 42 gehalten, indem der andere Endabschnitt der Dämpfungsstange 110 in die Verstemmöffnung 52 des Grundkörpers 42 so eingesetzt wird, dass sie an dem distalen Endabschnitt 70 der Kolbenstange 70 anliegt.
Die Dämpfungsstange 110 ist hohl ausgebildet und weist einen Lochabschnitt 136 in ihrem zentralen Abschnitt sowie ein distales Ende auf, dessen Durchmesser sich in einer Richtung weg von dem Kolben 82 (Richtung des Pfeils A) allmählich verringert. Die erste Dämpfungsstange 110 ist nicht auf eine hohle Form eingeschränkt, sondern kann auch massiv sein und in diesem Fall den Lochabschnitt 136 nicht aufweisen.
Die zweite Dämpfungsstange 132 hat eine zylindrische Form und steht um eine festgelegte Länge von der anderen Endfläche (Plattenkörper 48) des Kolbens 82, welche der Stangenabdeckung 88 zugewandt ist, zu der Seite der Stangenabdeckung 88 (Seite in Richtung des Pfeils B) vor. Sie deckt einen Außenumfang der Kolbenstange 20 ab. Die zweite Dämpfungsstange 132 hat ein distales Ende, deren Durchmesser sich in einer Richtung weg von dem Kolben 82 (Richtung des Pfeils B) allmählich verringert. Ein Außenumfang an einer Endseite der zweiten Dämpfungsstange 132 wird durch den zweiten Dämpfer 50 abgedeckt.
Der dritte Dämpfer 134 ist an einem Außenumfang der ersten Dämpfungsstange 110 vorgesehen, so dass der dritte Dämpfer 134 an einer Endfläche des Grundkörpers 42 und des Verschleißrings 44 zur Anlage kommt. Hierbei besteht der Dämpfer 134 beispielsweise aus einem elastischen Material, wie Gummi oder Urethan, und ist scheibenförmig ausgestaltet, wobei er in einem zentralen Abschnitt einen Lochabschnitt aufweist, in welchen die erste Dämpfungsstange 110 eingesetzt werden kann. Wenn der Kolben 82 in der axialen Richtung verschoben wird, schlägt der dritte Dämpfer 134 an der anderen Endfläche der Kopfabdeckung 86 an, so dass es möglich ist, den Stoß abzudämpfen.
Der Fluiddruckzylinder 80 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes werden die Verwendung, Funktionen und Effekte des Fluiddruckzylinders 80 erläutert. Ein Zustand, in dem der in 6 gezeigte Kolben 82 zu der Kopfabdeckung 86 (in Richtung des Pfeils A) verschoben ist und die erste Dämpfungsstange 110 über den ersten Halter 102 in der ersten Dämpfungskammer 100 aufgenommen ist, wird als eine Ursprungsposition beschrieben.
Zunächst wird das Druckfluid von der nicht dargestellten Druckfluidzufuhrquelle dem ersten Fluidanschluss 28 zugeführt und dann in die erste Dämpfungskammer 100 eingebracht. In diesem Fall wird der zweite Fluidanschluss 30 durch Schalten einer nicht dargestellten Schalteinheit zur Umgebung geöffnet.
Somit wird das Druckfluid von der ersten Dämpfungskammer 100 über den ersten Verbindungsdurchgang 104 der Zylinderkammer 22 zugeführt und in den Lochabschnitt 136 der ersten Dämpfungsstange 110 eingebracht. Wenn das Druckfluid in die erste Dämpfungsöffnung 106 strömt, bewegt sich gleichzeitig die erste Dämpfungsdichtung 108 zu der Stangenabdeckung 88 (in Richtung des Pfeils B) und das Druckfluid strömt über eine äußere Umfangsseite der ersten Dämpfungsdichtung 108 in die Zylinderkammer 22. Dadurch wird der Kolben 82 zu der Stangenabdeckung 88 gedrückt. Die Kolbenstange 20 wird durch die Verschiebung des Kolbens 82 zusammen mit dem Kolben 82 verschoben, und die erste Dämpfungsstange 110, die in Gleitkontakt mit der ersten Dämpfungsdichtung 108 des erste Halters 102 steht, bewegt sich allmählich von der ersten Dämpfungskammer 100 zu der Zylinderkammer 22 (in Richtung des Pfeils B).
In diesem Fall strömt Luft, die in der Zylinderkammer 22 zwischen dem Kolben 82 und der Stangenabdeckung 88 vorhanden ist, gleichzeitig über den zweiten Verbindungsdurchgang 124 in die zweite Dämpfungskammer 120 und über einen Spalt zwischen einer äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 20 und der zweiten Dämpfungsdichtung 130 in die zweite Dämpfungskammer 120. Dann wird sie von dem zweiten Fluidanschluss 30 in die Umgebung abgegeben.
Wenn sich der Kolben 82 weiter zu der Stangenabdeckung 88 bewegt, steht der andere Endabschnitt der Kolbenstange 20 allmählich von der Stangenabdeckung 88 nach außen vor. Gleichzeitig wird die zweite Dämpfungsstange 132 in die zweite Dämpfungsöffnung 128 des zweiten Halters 122 eingesetzt. Die zweite Dämpfungsdichtung 130 steht im Gleitkontakt mit einer äußeren Umfangsfläche der zweiten Dämpfungsstange 132.
Auf diese Weise wird der Spalt zwischen der zweiten Dämpfungsdichtung 130 des zweiten Halters 122 und der Kolbenstange 20 durch die zweite Dämpfungsstange 132 blockiert und die Luft in der Zylinderkammer 22 wird lediglich über den zweiten Verbindungsdurchgang 124 zu dem zweiten Fluidanschluss 30 abgeführt. Hierdurch sinkt die Luftmenge, die von dem zweiten Fluidanschluss 30 abgeführt wird, so dass ein Teil der Luft in der Zylinderkammer 22 komprimiert wird und als ein Verschiebungswiderstand wirkt, wenn der Kolben 32 verschoben wird.
Somit sinkt die Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens 82 allmählich, wenn sich der Kolben 82 der Verschiebungsendposition annähert. Dadurch wird eine Dämpfungswirkung erreicht, welche die Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens 82 abbremsen kann.
Schließlich wird der Kolben 82 allmählich zu der Stangenabdeckung 88 verschoben, die zweite Dämpfungsstange 132 wird vollständig in der zweiten Dämpfungsöffnung 128 und der zweiten Dämpfungskammer 120 aufgenommen und der zweite Dämpfer 50 schlägt an einem Endabschnitt der Stangenabdeckung 88 an, so dass der Kolben 82 zu der Verschiebungsendposition gelangt, an welcher der Kolben 82 die Seite der Stangenabdeckung 88 erreicht.
Mit anderen Worten dient der zweite Verbindungsdurchgang 124 als eine feste Öffnung (Blende), um die Luft aus der Zylinderkammer 22 zu der Seite des zweiten Fluidanschlusses 30 zu leiten, wenn die zweite Dämpfungsöffnung 128 durch die zweite Dämpfungsstange 132 blockiert wird.
Wenn der Kolben 82 in der Richtung entgegen der oben beschriebenen Richtung (in Richtung des Pfeils A) verschoben und zu der Ursprungsposition zurückgeführt werden soll, wird das dem ersten Fluidanschluss 28 durch Schalten der Schalteinheit zugeführte Druckfluid stattdessen dem zweiten Fluidanschluss 30 zugeführt und dadurch in die zweite Dämpfungskammer 120 eingebracht. Der erste Fluidanschluss 28 wird in einen zur Umgebung offenen Zustand versetzt.
Dementsprechend wird das Druckfluid von der zweiten Dämpfungskammer 120 über den zweiten Verbindungsdurchgang 124 der Zylinderkammer 22 zugeführt und strömt in die zweite Dämpfungsöffnung 128. Hierdurch bewegt sich die zweite Dämpfungsdichtung 130 zu der Seite der Kopfabdeckung (in Richtung des Pfeils A) und das Druckfluid strömt über die äußere Umfangsseite der zweiten Dämpfungsdichtung 130 zu der Zylinderkammer 22. Dadurch wird der Kolben 82 zu der Seite der Kopfabdeckung 86 gedrückt. Die Kolbenstange 20 wird durch die Verschiebung des Kolbens 82 zusammen mit dem Kolben 82 verschoben, und die zweite Dämpfungsstange 132, die in Gleitkontakt mit der zweiten Dämpfungsdichtung 130 des zweiten Halters 122 steht, bewegt sich allmählich von der zweiten Dämpfungskammer 120 zu der Seite der Zylinderkammer 22 (in Richtung des Pfeils A).
In diesem Fall strömt die in der Zylinderkammer 22 zwischen dem Kolben 82 und der Kopfabdeckung 86 verbliebene Luft gleichzeitig über den ersten Verbindungsdurchgang 104 in die erste Dämpfungskammer 100 und über die erste Dämpfungsöffnung 106 des geöffneten ersten Halters 102 in die erste Dämpfungskammer 100 und wird dann über den ersten Fluidanschluss 28 in die Umgebung abgeführt.
Wenn der Kolben 82 weiter zu der Seite der Kopfabdeckung 86 (in Richtung des Pfeils B) verschoben wird, wird der andere Endabschnitt der Kolbenstange 20 allmählich in der Stangenöffnung 36 der Stangenabdeckung 88 aufgenommen. Zur selben Zeit wird die erste Dämpfungsstange 110 in die erste Dämpfungsöffnung des ersten Halters 102 eingesetzt und die erste Dämpfungsdichtung 108 steht in Gleitkontakt mit einer äußeren Umfangsfläche der ersten Dämpfungsstange 110.
Auf diese Weise wird die erste Dämpfungsöffnung 106 durch die erste Dämpfungsstange 110 blockiert und das Fluid in der Zylinderkammer 22 wird lediglich über den ersten Verbindungsdurchgang 104 zu dem ersten Fluidanschluss 28 abgeführt.
Hierdurch wird die Luftströmung über die erste Dämpfungsöffnung 106 blockiert. Dementsprechend sinkt die Luftmenge, die von dem ersten Fluidanschluss 28 abgeführt wird, und ein Teil der Luft wird in der Zylinderkammer 22 komprimiert und dient daher als ein Verschiebungswiderstand, wenn der Kolben 82 verschoben wird. Hierdurch sinkt die Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens 82 allmählich, wenn sich der Kolben 82 der Ursprungsposition an der Seite der Kopfabdeckung 86 annähert. Auf diese Weise wird eine Dämpfungswirkung erreicht, welche die Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens 82 abbremsen kann.
Schließlich wird der Kolben 82 allmählich zu der Seite der Kopfabdeckung 86 verschoben, die erste Dämpfungsstange 132 wird vollständig in der ersten Dämpfungsöffnung 110 und der ersten Dämpfungskammer 100 aufgenommen und der dritte Dämpfer 134 schlägt an dem anderen Kopfabschnitt der Kopfabdeckung 86 an. Hierdurch kehrt der Kolben 82 zu der Ursprungsposition zurück, an welcher der Kolben 82 die Seite der Kopfabdeckung 86 erreicht (vgl. 6).
Mit anderen Worten dient der erste Verbindungsdurchgang 104 als eine feste Öffnung (Blende), über welche die Luft aus der Zylinderkammer 22 zu dem ersten Fluidanschluss 28 geführt wird, wenn die erste Dämpfungsöffnung 106 durch die erste Dämpfungsstange 110 blockiert wird.
Wie oben beschrieben wurde, umfasst der Fluiddruckzylinder 80 gemäß der zweiten Ausführungsform die Zylinderkammer 22 und den Kolben 82, deren Querschnitte jeweils eine im Wesentlichen gleichförmige oktagonale Form haben. Dementsprechend können sie die gleiche Funktion und Effekte liefern wie die Elemente des Fluiddruckzylinders 10 gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben wurde, dienen der erste Verbindungsdurchgang 104 und der zweite Verbindungsdurchgang 124 des Fluiddruckzylinders 80 gemäß der zweiten Ausführungsform als feste Blenden, über welche die Luft aus der Zylinderkammer 22 zu dem ersten Fluidanschluss 28 bzw. dem zweiten Fluidanschluss 30 geführt wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Dämpfungswirkung zu erreichen, welche die Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens 82 wirksam abbremsen kann.
Bei dem Fluiddruckzylinder 80 gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform sind auch die Formen des Kolbens 82 und der Zylinderkammer 22 im Querschnitt im Wesentlichen gleichförmig achteckig. Die Querschnittsform ist aber nicht auf ein gleichförmiges Achteck eingeschränkt.
<Dritte Ausführungsform>
Als nächstes zeigen die 8 und 9 einen Fluiddruckzylinder 140 gemäß der dritten Ausführungsform. Diejenigen Komponenten, die gleiche oder ähnliche Funktionen oder Effekte zeigen wie diejenigen der Fluiddruckzylinder 10, 80 gemäß den oben beschrieben ersten und zweiten Ausführungsformen werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Insoweit wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
Im Einzelnen unterscheidet sich der Fluiddruckzylinder 140 von dem Fluiddruckzylinder 80 im Wesentlichen dahingehend, dass der Fluiddruckzylinder 140 ein Zylinderrohr 142 mit einem sechseckigen (hexagonalen) Querschnitt, eine Zylinderkammer 143 mit einem sechseckigen Querschnitt, die innerhalb des Zylinderrohres 142 ausgebildet ist, und zwei Kopplungsstangen 94, welche die Kopfabdeckung 144, eine Stangenabdeckung 146 und das Zylinderrohr 142 verbinden, aufweist.
Im Einzelnen umfasst der Fluiddruckzylinder 140 das Zylinderrohr 142, die Kopfabdeckung (Abdeckelement) 144, die an der Seite eines Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils A) des Zylinderrohrs 142 angebracht ist, die Stangenabdeckung (Abdeckelement) 146, die an der Seite des anderen Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils B) des Zylinderrohrs 142 angebracht ist, einen nicht dargestellten Kolben, der verschiebbar innerhalb des Zylinderrohres 142 angeordnet ist, und die Kolbenstange 20, die mit dem Kolben gekoppelt ist.
Das Zylinderrohr 142 wird durch einen zylindrischen Körper gebildet, der sich mit einer konstanten Querschnittsfläche in der axialen Richtung erstreckt. Wie durch die gestrichelten Linien in 9 angedeutet ist, sind die Magneten 33 in der Nähe von Eckabschnitten vorgesehen, die von den Kopplungsstangen 94 in der Zylinderkammer 143 mit dem sechseckigen Querschnitt beabstandet sind. Die Sensorbefestigungsschienen 90 sind an einer Außenwand des Zylinderrohres 142 in der Nähe der Magneten 33 vorgesehen. 8 zeigt zur Vereinfachung die Sensorbefestigungsschienen 90 nicht.
Wie in 8 gezeigt ist, ist der Querschnitt der Kopfabdeckung 144 rechteckig und wird durch ein Paar von einander zugewandten kurzen Seiten und ein Paar von einander zugewandten langen Seiten gebildet. Die Durchgangsöffnungen 92 sind an zwei Eckabschnitten auf der gleichen Diagonalen ausgebildet und erstrecken sich in der axialen Richtung. An einer Seitenwand, welche die kurze Seite an einer Seite (Seite in Richtung des Pfeils C) der Kopfabdeckung 144 bildet, ist der erste Fluidanschluss 28 ausgebildet und erstreckt sich in einer Richtung (Richtung der Pfeile C, D) senkrecht zu der axialen Richtung. Andere Komponenten der Kopfabdeckung 144 können in der gleichen Weise gestaltet sein wie bei der Kopfabdeckung 86, so dass insoweit auf die obige Beschreibung verwiesen werden kann.
Die Stangenabdeckung 146 hat den gleichen rechteckigen Querschnitt wie die Kopfabdeckung 144. Wenn die Kopfabdeckung 144 und die Stangenabdeckung 146 an beiden Endabschnitten des Zylinderrohres 142 angeordnet sind, sind die Durchgangsöffnungen 112 in der axialen Richtung an zwei Eckabschnitten der Stangenabdeckung 146 ausgebildet, welche den Durchgangsöffnungen 92 der Kopfabdeckung 144 zugewandt sind, wobei sie in der axialen Richtung einen festgelegten Abstand aufweisen. Somit verlaufen die Durchgangsöffnungen 92, 112 der Kopfabdeckung 144 und der Stangenabdeckung 146, welche das Zylinderrohr 142 zwischen sich halten, koaxial. Die Kopplungsstangen 94 werden in diese Durchgangsöffnungen 92, 112 eingesetzt. In diesem Fall weist das Zylinderrohr 142 einen hexagonalen Querschnitt auf, um einen Fall zu vermeiden, bei dem das Zylinderrohr 142 zwischen die Durchgangsöffnungen 92 und 112 tritt. Mit anderen Worten wird ein Fall vermieden, bei dem die Kopplungsstangen 94 und das Zylinderrohr 142 einander berühren.
An der Seitenwand, welche die kurze Seite an einer Seite (Seite in Richtung des Pfeils C) der Stangenabdeckung 146 bildet, ist der zweite Fluidanschluss 30 ausgebildet und erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zu der axialen Richtung. Die anderen Komponenten der Stangenabdeckung 146 können im Wesentlichen in der gleichen Weise gestaltet sein wie bei der Stangenabdeckung 88, so dass insoweit auf die obige Beschreibung verwiesen wird.
Der Fluiddruckzylinder 140 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Auch die Verwendung und Betriebsweise dieses Fluiddruckzylinders 140 ist im Wesentlichen die gleiche wie bei dem Fluiddruckzylinder 80 gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform, so dass auf die obige Erläuterung verwiesen wird. Der Fluiddruckzylinder 140 umfasst die Zylinderkammer 143 und den nicht dargestellten Kolben, die jeweils einen sechseckigen Querschnitt haben. Dementsprechend liefern sie die gleiche Funktion und Effekte wie der Fluiddruckzylinder 10 gemäß der ersten Ausführungsform.
Der Querschnitt des Zylinderrohres 142 ist in der oben beschriebenen Weise ausgebildet. Während die Kolbenfläche des Fluiddruckzylinders 140 sichergestellt wird, ist es hierdurch möglich, die beiden Kopplungsstangen 94 zwischen der Kopfabdeckung 144 und der Stangenabdeckung 146 einzusetzen und die Kopfabdeckung 144, die Stangenabdeckung 146 und das Zylinderrohr 142 integral miteinander zu verbinden. Hierdurch ist es möglich, die Größe des Fluiddruckzylinders 140 wirksam zu verringern, wobei der Schub des Fluiddruckzylinders 140 erhalten bleibt.
<Vierte Ausführungsform>
Als nächstes zeigen die 10 und 11 einen Fluiddruckzylinder 150 gemäß der vierten Ausführungsform. Diejenigen Komponenten, die gleiche oder ähnliche Funktionen und Effekte zeigen wie diejenigen der Fluiddruckzylinder 10, 80, 140 gemäß den oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Insoweit wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
Der Fluiddruckzylinder 150 unterscheidet sich von dem Fluiddruckzylinder 80 im Wesentlichen dadurch, dass der Fluiddruckzylinder 150 ein Zylinderrohr 152 mit rechteckigem Querschnitt und eine Zylinderkammer 154 mit rechteckigem Querschnitt, die innerhalb des Zylinderrohres 152 ausgebildet ist, aufweist.
Im Einzelnen umfasst der Fluiddruckzylinder 150 das Zylinderrohr 152, eine Kopfabdeckung (Abdeckelement) 156, die an der Seite eines Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils A) des Zylinderrohres 152 angebracht ist, eine Stangenabdeckung (Abdeckelement) 158, die an der Seite des anderen Endabschnitts (Seite in Richtung des Pfeils B) des Zylinderrohres 152 angebracht ist, den nicht dargestellten Kolben, der verschiebbar innerhalb des Zylinderrohres 152 vorgesehen ist, und die Kolbenstange 20, die mit dem Kolben gekoppelt ist.
Das Zylinderrohr 152 wird durch einen zylindrischen Körper gebildet, der sich mit einem konstanten Querschnitt in der axialen Richtung erstreckt. Es hat einen rechteckigen Querschnitt, der durch ein Paar von einander zugewandten kurzen Seiten und ein Paar von einander zugewandten langen Seiten gebildet wird. Wie durch die gestrichelten Linien in 11 angedeutet wird, sind die Magneten 33, die in der Zylinderkammer 154 vorgesehen sind, so in der Zylinderkammer 154 angeordnet, dass sie nahe den Zentren der jeweiligen kurzen Seiten liegen. Die Sensorbefestigungsschienen 90 sind an einer Außenwand des Zylinderrohres 152 in der Nähe der Magneten 33 angeordnet.
Die Kopfabdeckung 156 und die Stangenabdeckung 158 weisen jeweils einen rechteckigen Querschnitt mit längeren Seiten als das ebenfalls rechteckig ausgebildete Zylinderrohr 152 auf. Die Durchgangsöffnungen 92, 112 sind an beiden Endseiten jeder der langen Seiten in der axialen Richtung ausgebildet. Wenn die Kopfabdeckung 156 und die Stangenabdeckung 158 an beiden Endabschnitten des Zylinderrohres 152 angeordnet werden, liegen die Durchgangsöffnungen 92 der Kopfabdeckung 156 und die Durchgangsöffnungen 112 der Stangenabdeckung 158 einander mit einem festgelegten Abstand in der axialen Richtung gegenüber. Durch Einsetzen der Kopplungsstangen 94 in die Durchgangsöffnungen 92, 112, die koaxial zueinander ausgerichtet sind, und Aufschrauben und Festziehen der Muttern 116 auf die beiden Endabschnitte der Kopplungsstangen 94 wird somit das Zylinderrohr 152 sandwichartig zwischen der Kopfabdeckung 156 und der Stangenabdeckung 158 gehalten und fixiert.
Der Fluiddruckzylinder 150 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Die Verwendung und Betriebsweise dieses Fluiddruckzylinders 150 ist im Wesentlichen gleich wie bei dem Fluiddruckzylinder 80 gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform, so dass auf die entsprechende obige Beschreibung verwiesen werden kann. Der Fluiddruckzylinder 150 umfasst die Zylinderkammer 154 und den nicht dargestellten Kolben mit jeweils rechteckigem Querschnitt und kann dementsprechend die gleichen Funktionen und Effekte liefern wie die entsprechenden Elemente des Fluiddruckzylinders 10 gemäß der ersten Ausführungsform.
Der Fluiddruckzylinder gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann selbstverständlich unterschiedliche Gestaltungen aufweisen, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Querschnittsformen der Kolben 18, 82 und der Zylinderkammern 22, 143, 154 der Fluiddruckzylinder 10, 80, 140, 150 ist nicht auf die oben beschriebenen Formen beschränkt sondern kann auch andere polygonale Formen annehmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 6-235405 A1 [0003, 0005]
JP 2011-508127 [0004, 0005]

Claims

Ein Fluiddruckzylinder (10, 80) mit: einem Zylinderrohr (12, 84) mit zylindrischer Form, in dem eine Zylinderkammer (22) ausgebildet ist, einem Paar von Abdeckelementen (14, 16, 86, 88), die an beiden Endabschnitten des Zylinderrohres (12, 84) angebracht sind, einem Kolben (18, 82), der entlang der Zylinderkammer (22) verschiebbar vorgesehen ist, und einer Kolbenstange (20), die mit dem Kolben (18, 82) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kolbens (18, 82) und der Zylinderkammer (22) senkrecht zu einer axialen Richtung achteckig geformt ist, dass der Kolben (18, 82) einen Verschleißring (44) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, in Gleitkontakt mit einer inneren Wandfläche des Zylinderrohres (12, 84) zu treten, wobei ein Querschnitt des Verschleißrings (44) senkrecht zu der axialen Richtung achteckig geformt ist, und dass ein Magnet (33) in dem Verschleißring (44) vorgesehen ist.
Fluiddruckzylinder (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Detektionssensor, der dazu ausgestaltet ist, das Magnetfeld des Magneten (33) zu erfassen, an einer Sensorbefestigungsschiene (32, 90) angebracht ist, die entlang einer Außenwand des Zylinderrohres (12, 84) entlang einer Umlaufbahn des Magneten (33), der in der Zylinderkammer (22) verschoben wird, angeordnet ist.
Fluiddruckzylinder (10, 80) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (18, 82) drehbar mit der Kolbenstange (20) gekoppelt ist.
Fluiddruckzylinder (140) mit: einem Zylinderrohr (142) mit zylindrischer Form, in dem eine Zylinderkammer (143) ausgebildet ist, einem Paar von Abdeckelementen (144, 146), die an beiden Endabschnitten des Zylinderrohres (142) angebracht sind, einem Kolben (82), der entlang der Zylinderkammer (143) verschiebbar angeordnet ist, und einer Kolbenstange (20), die mit dem Kolben (82) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kolbens (82) und der Zylinderkammer (143) senkrecht zu einer axialen Richtung sechseckig geformt ist, dass der Kolben (82) einen Verschleißring (44) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, in Gleitkontakt mit einer Innenwandfläche des Zylinderrohres (142) zu treten, wobei ein Querschnitt des Verschleißrings (44) senkrecht zu der axialen Richtung sechseckig geformt ist, und dass ein Magnet (33) in dem Verschleißring (44) vorgesehen ist.
Fluiddruckzylinder (140) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Detektionssensor, der dazu ausgestaltet ist, ein Magnetfeld des Magneten (33) zu erfassen, an einer Sensorbefestigungsschiene (90) angebracht ist, die an einer Außenwand des Zylinderrohres (142) entlang einer Umlaufbahn des Magneten (33), der in der Zylinderkammer (143) verschoben wird, angeordnet ist.
Fluiddruckzylinder (140) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (82) drehbar mit der Kolbenstange (20) gekoppelt ist.
Fluiddruckzylinder (150) mit: einem Zylinderrohr (152) mit zylindrischer Form, in dem eine Zylinderkammer (154) ausgebildet ist, einem Paar von Abdeckelementen (156, 158), die an beiden Endabschnitten des Zylinderrohres (152) angebracht sind, einem Kolben (82), der entlang der Zylinderkammer (154) verschiebbar angeordnet ist, und einer Kolbenstange (20), die mit dem Kolben (82) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kolbens (82) und der Zylinderkammer (154) senkrecht zu einer axialen Richtung rechteckig geformt ist, dass der Kolben (82) einen Verschleißring (44) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, in Gleitkontakt mit einer inneren Wandfläche des Zylinderrohres (152) zu treten, wobei ein Querschnitt des Verschleißrings (44) senkrecht zu der axialen Richtung rechteckig geformt ist, und dass ein Magnet (33) in dem Verschleißring (44) vorgesehen ist.
Fluiddruckzylinder (150) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Detektionssensor, der dazu ausgestaltet ist, das Magnetfeld des Magneten (33) zu erfassen, an einer Sensorbefestigungsschiene (90) angebracht ist, die an einer Außenwand des Zylinderrohres (152) entlang einer Umlaufbahn des Magneten (33), der in der Zylinderkammer (154) verschoben wird, angeordnet ist.
Fluiddruckzylinder (150) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (82) drehbar mit der Kolbenstange (20) gekoppelt ist.
Fluiddruckzylinder (10, 80, 140, 150) mit: einem Zylinderrohr (12, 84, 142, 152) mit zylindrischer Form, in dem eine Zylinderkammer (22, 143, 154) ausgebildet ist, einem Paar von Abdeckelementen (14, 82, 144, 156, 16, 88, 146, 158), die an beiden Endabschnitten des Zylinderrohres (12, 84, 142, 152) angebracht sind, einem Kolben (18, 82), der verschiebbar in der Zylinderkammer (22, 143, 154) angeordnet ist, und einer Kolbenstange (20), die mit dem Kolben (18, 82) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kolbens (18, 82) und der Zylinderkammer (22, 143, 154) senkrecht zu einer axialen Richtung polygonal geformt ist, dass der Kolben (18, 82) einen Verschleißring (44) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, in Gleitkontakt mit einer inneren Wandfläche des Zylinderrohres (12, 84, 142, 152) zu treten, wobei ein Querschnitt des Verschleißrings (44) senkrecht zu der axialen Richtung polygonal geformt ist, und dass ein Magnet (33) in dem Verschleißring (44) vorgesehen ist.