JP2014219038A - 流体圧シリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】流体圧シリンダにおいて、簡便にシリンダ径の変更を行うことで、設備投資を抑制しつつ自在に出力を変更して省エネルギー化を図る。
【解決手段】流体圧シリンダ１０において、ヘッドカバー１４の第１環状突部３４に第１位置決めリング２６を着脱自在に設け、ロッドカバー１６の第２環状突部４８に第２位置決めリング２８を着脱自在に設け、前記第１及び第２位置決めリング２６、２８の外周側にシリンダチューブ１２の両端部を挿入して保持可能な構成としている。これにより、直径の異なる新たなシリンダチューブ１２ａ、新たな第１及び第２位置決めリング２６ａ、２８ａを準備し、第１及び第２環状突部３４、４８に装着した第１及び第２位置決めリング２６ａ、２８ａを介してシリンダチューブ１２ａを装着することで、ボア径の異なる流体圧シリンダ１０とすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧力流体の供給作用下にピストンを軸方向に沿って変位させる流体圧シリンダに関する。

従来から、ワーク等の搬送手段として、例えば、圧力流体の供給作用下に変位するピストンを有する流体圧シリンダが用いられている。

このような流体圧シリンダでは、例えば、特許文献１に開示されるように、筒状のシリンダチューブと、該シリンダチューブの端部に設けられるシリンダカバーと、前記シリンダチューブの内部に変位自在に設けられるピストンとを有し、前記シリンダカバーのポートへ圧力流体を供給することで、前記シリンダチューブ内に導入された圧力流体によってピストンを押圧して軸方向に沿って変位させる。このピストンの軸方向への推力が流体圧シリンダの出力となる。

この流体圧シリンダでは、シリンダカバーの端部に、シリンダチューブ側に向かって突出したインロー部を有し、前記インロー部の外周側に前記シリンダチューブを挿入することで、前記シリンダチューブと前記シリンダカバーとが径方向、且つ、軸方向に位置決めされた状態で組み付けられている。

実開昭５６−１４６１０５号公報

上述したように流体圧シリンダでは、例えば、搬送するワークの形状や重量等の変更に伴い、要求される出力の大きさが変わるため、出力の大きさが異なる別の流体圧シリンダを準備して対応する必要があるが、設備投資の増加を招くこととなる。

また、近年、省エネルギー化やコスト削減の観点から、ワークの形状や重量等に見合った最適な出力が得られる流体圧シリンダを使用することが望まれている。しかしながら、一般的に、流体圧シリンダは、異なるボア径（シリンダ径）の仕様を細かに設定することが難しく、やむを得ず、所望の出力よりも大きな出力性能を備えた流体圧シリンダを使用していることがある。このような場合には、ワークを搬送するための出力が過大であり、余分な圧力流体を使用しているため、その消費量が本来の消費量より増加してしまい、近年の省エネルギー化の流れとは相反することとなる。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、簡便にシリンダ径の変更を行うことで、設備投資を抑制しつつ出力を自在に変更して省エネルギー化を図ることが可能な流体圧シリンダを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、内部にシリンダ室を有した筒状のシリンダチューブと、前記シリンダチューブの両端部に装着される一組のカバー部材と、前記シリンダ室に沿って変位自在に設けられるピストンとを有する流体圧シリンダにおいて、
前記カバー部材と前記シリンダチューブとの間には、該シリンダチューブを前記カバー部材に対して半径方向、且つ、同軸上に保持する位置決め手段が着脱自在に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、シリンダ室を内部に有した筒状のシリンダチューブの両端部に一組のカバー部材が設けられ、該シリンダチューブに沿ってピストンが変位自在に設けられる流体圧シリンダにおいて、前記カバー部材と前記シリンダチューブとの間に位置決め手段を着脱自在に設け、該位置決め手段によって前記シリンダチューブを前記カバ―部材に対して半径方向、且つ、同軸上に保持可能な構成としている。

従って、シリンダ室の直径が異なる別のシリンダチューブへと交換する際、前記カバー部材に対して位置決め手段を取り外し、別のシリンダチューブに対応した位置決め手段を装着することで、同一のカバー部材に対して直径の異なるシリンダチューブを容易に交換することが可能となる。

その結果、流体圧シリンダで得られる出力を変更する場合に、シリンダチューブ及びその内部に設けられるピストンの直径が異なる別の流体圧シリンダを準備する必要がなく、同一の流体圧シリンダのカバー部材を利用して出力変更が可能となり、所望の出力を得ることが可能となる。すなわち、新たな流体圧シリンダを準備するための設備投資を抑制できると共に、所望の出力を得るために最適な直径（ボア径）のシリンダチューブを選択して流体圧シリンダを構成できるため、例えば、所望の出力に対して過大な出力性能の流体圧シリンダを使用していた場合と比較し、最小限の圧力流体の消費量で駆動させることができ、省エネルギー化を図ることができる。

また、シリンダチューブを新たな別のシリンダチューブへと交換し、流体圧シリンダの出力を変更した場合でも、該流体圧シリンダの長手方向に沿った一組のカバー部材の位置（ピッチ）が変わることがないため、例えば、製造ライン等において従前の取付位置に取り付けることが可能となる。

また、位置決め手段は、シリンダチューブの両端部における内周側又は外周側に設けられる位置決め部材とするとよい。

さらに、シリンダチューブの両端部に、半径方向に窪み、位置決め部材の係合される溝部を形成するとよい。

さらにまた、シリンダチューブの両端部に、それぞれシール部材を設け、前記シール部材を前記カバー部材に当接させるとよい。

またさらに、位置決め部材は、カバー部材に装着するとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、流体圧シリンダを構成するカバー部材とシリンダチューブとの間に位置決め手段を着脱自在に設け、該位置決め手段によって前記シリンダチューブを前記カバ―部材に対して半径方向、且つ、同軸上に保持することにより、別のシリンダチューブへと交換する際、前記カバー部材に対して位置決め手段を取り外し、シリンダ室の直径が異なる別のシリンダチューブに対応した位置決め手段を装着することで、同一のカバー部材に対して直径の異なるシリンダチューブを容易に交換することが可能となる。

その結果、流体圧シリンダにおいて出力変更をする場合に、シリンダチューブ及びその内部に設けられるピストンの直径が異なる別の流体圧シリンダを準備する必要がなく、同一の流体圧シリンダのカバー部材を利用して出力を変更し、所望の出力を得ることが可能となる。すなわち、新たな流体圧シリンダを準備するための設備投資を抑制でき、しかも、所望の出力を得るために最適な直径を選択して流体圧シリンダを構成できるため、最小限の圧力流体の消費量で駆動させることができ、その結果、省エネルギー化を図ることができる。

また、シリンダチューブを新たな別のシリンダチューブへと交換し、流体圧シリンダの出力を変更した場合でも、該流体圧シリンダの長手方向に沿った一組のカバー部材の位置（ピッチ）が変わることがないため、例えば、製造ライン等において従前の取付位置に取り付けることが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る流体圧シリンダの全体断面図である。 図１の流体圧シリンダの分解断面図である。 図１のロッドカバーにおける第２位置決めリング近傍を示す拡大断面図である。 図１の流体圧シリンダにおいて、直径の異なる新たなシリンダチューブへと交換した場合を示す全体断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る流体圧シリンダの全体断面図である。 図５の流体圧シリンダの分解断面図である。 図５のロッドカバーにおける第２位置決めリング近傍を示す拡大断面図である。

本発明に係る流体圧シリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る流体圧シリンダを示す。

この流体圧シリンダ１０は、図１及び図２に示されるように、円筒状のシリンダチューブ１２と、該シリンダチューブ１２の一端部に装着されるヘッドカバー（カバー部材）１４と、前記シリンダチューブ１２の他端部側に装着されるロッドカバー（カバー部材）１６と、前記シリンダチューブ１２の内部に変位自在に設けられるピストン１８を含む。

シリンダチューブ１２は、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って略一定直径（シリンダ径Ｃ１）で延在した円筒体からなり、その内部にはピストン１８が収容されるシリンダ室２０が形成される。

また、シリンダチューブ１２の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った両端部には、環状溝を介してОリング（シール部材）２２ａ、２２ｂがそれぞれ設けられると共に、該両端部の内周面には半径外方向に窪んだ環状の係合溝（溝部）２４ａ、２４ｂがそれぞれ形成される。この係合溝２４ａ、２４ｂには、後述する第１及び第２位置決めリング（位置決め部材）２６、２８が係合される。

ヘッドカバー１４は、例えば、金属製材料から断面略矩形状に形成され、その四隅には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した貫通孔に図示しない連結ロッドが挿通される。

ヘッドカバー１４の中央部には、シリンダチューブ１２側（矢印Ａ方向）に臨むように凹部３０が所定深さで形成され、前記凹部３０の内周面に沿って形成された環状溝に第１シールリング３２が装着される。この凹部３０は、略一定直径からなる断面略円形状に形成され、ヘッドカバー１４がシリンダチューブ１２の一端部に装着された際にシリンダ室２０と連通する。

また、ヘッドカバー１４には、シリンダチューブ１２側（矢印Ａ方向）となる一端面に、該シリンダチューブ１２側（矢印Ａ方向）に向かって突出した第１環状突部３４が形成され、該第１環状突部３４は、凹部３０と同軸で、該凹部３０の外周側に環状に形成される。

この第１環状突部３４の外周側には、環状の第１位置決めリング２６が装着され、該第１位置決めリング２６の外周面が、シリンダチューブ１２の一端部に形成された係合溝２４ａに係合されることで前記シリンダチューブ１２が保持される。すなわち、第１位置決めリング２６は、図１及び図２に示されるように、その内周径Ｄ１（図２参照）が第１環状突部３４の外周径と略同一径で形成され、その外周径Ｄ２（図２参照）は、シリンダチューブ１２における係合溝２４ａの内周径と略同一径で形成される。

一方、ヘッドカバー１４の側面には、圧力流体が供給・排出される第１流体ポート３６が設けられ、前記第１流体ポート３６が凹部３０と連通している。そして、図示しない圧力流体供給源から第１流体ポート３６へと圧力流体が供給された後、凹部３０へと導入される。

ロッドカバー１６は、例えば、金属製材料から断面略矩形状に形成され、その四隅に形成された貫通孔に連結ロッドが挿通される。そして、図１に示されるように、ロッドカバー１６とヘッドカバー１４との間にシリンダチューブ１２が装着された状態で、前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に挿通された連結ロッドの両端部にナットを螺合することで、前記ヘッドカバー１４とロッドカバー１６との間にシリンダチューブ１２が挟持され固定される。

また、ロッドカバー１６の中央部は、シリンダチューブ１２から離間する方向に膨出し、その略中央部には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通したロッド孔３８が形成される。そして、ロッド孔３８の内周面には、ブッシュ４０及びロッドパッキン４２が装着される。このロッド孔３８の内周面には環状溝を介して第２シールリング４６が装着される。なお、ロッド孔３８は、シリンダ室２０と連通している。

さらに、ロッドカバー１６には、シリンダチューブ１２側（矢印Ｂ方向）となる一端面に、該シリンダチューブ１２側（矢印Ｂ方向）に向かって突出した第２環状突部４８が形成され、該第２環状突部４８は、ロッド孔３８と同軸で、該ロッド孔３８の外周側に環状に形成されると共に、ヘッドカバー１４の第１環状突部３４と同一径で同軸上に形成される。

この第２環状突部４８の外周側には、図３に示されるように、環状の第２位置決めリング２８が装着され、該第２位置決めリング２８の外周面が、シリンダチューブ１２の他端部に形成された係合溝２４ｂに係合されることで前記シリンダチューブ１２が保持される。すなわち、第２位置決めリング２８は、図２に示されるように、その内周径Ｄ１が第２環状突部４８の外周径と略同一径で形成され、その外周径Ｄ２は、シリンダチューブ１２における係合溝２４ｂの内周径と略同一径で形成される。

なお、第２位置決めリング２８は、第１位置決めリング２６と同一形状で形成される。換言すれば、第１及び第２位置決めリング２６、２８は一対となるように設けられる。

一方、ロッドカバー１６の側面には、圧力流体が供給・排出される第２流体ポート５０が設けられ、前記第２流体ポート５０がロッド孔３８と連通している。そして、第２流体ポート５０から供給された圧力流体は、ロッド孔３８からシリンダ室２０へと導入される。

ピストン１８は、図１及び図２に示されるように、例えば、シリンダチューブ１２のシリンダ径Ｃ１と略同一直径で形成され、その外周面には、複数の環状溝を介してピストンパッキン５２、磁性体５４及びウェアリング５６が装着されている。

また、ピストン１８の中央部には、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通したピストン孔（図示せず）が形成され、前記ピストン孔にピストンロッド６０の一端部が挿通され連結される。

このピストンロッド６０は、その一端部がピストン１８に連結され、他端部は、ロッド孔３８に挿通されブッシュ４０によって変位自在に支持される。

また、ピストン１８の両端面には、それぞれ第１及び第２クッションリング６４、６６が装着されている。第１及び第２クッションリング６４、６６は略同一形状に形成され、前記第１クッションリング６４が、ヘッドカバー１４側となるピストン１８の一端面側（矢印Ｂ方向）に配置され、該一端面から突出するように設けられると共に、前記第２クッションリング６６が、ロッドカバー１６側となるピストン１８の他端面側（矢印Ａ方向）に配置され、ピストンロッド６０の外周面を覆うように設けられる。

そして、ピストン１８の軸方向に沿った変位作用下に第１及び第２クッションリング６４、６６が凹部３０及びロッド孔３８へと挿入され、第１及び第２シールリング３２、４６に摺接することで変位速度が減速される。

本発明の第１の実施の形態に係る流体圧シリンダ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、図１に示されるピストン１８がヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）に変位し、第１クッションリング６４が凹部３０に収容された状態を初期位置として説明する。

先ず、図示しない圧力流体供給源から圧力流体を第１流体ポート３６へと導入する。この場合、第２流体ポート５０は、図示しない切換弁による切換作用下に大気開放状態としておく。これにより、圧力流体が、第１流体ポート３６から凹部３０へと供給され、前記凹部３０からシリンダ室２０へと導入された圧力流体によってピストン１８がロッドカバー１６側（矢印Ａ方向）へと押圧される。そして、ピストン１８の変位作用下にピストンロッド６０が共に変位し、該ピストンロッド６０の端部に装着された第１クッションリング６４が第１シールリング３２に摺接しながら凹部３０から離脱する。

次に、ピストン１８の変位作用下に第２クッションリング６６がロッド孔３８へと挿入されることにより、圧力流体の流量が絞られてシリンダ室２０内で圧縮される。その結果、ピストン１８が変位する際の変位抵抗となり、該ピストン１８の変位速度が変位終端位置に近づくにつれて徐々に低下する。

最後に、ピストン１８がロッドカバー１６側（矢印Ａ方向）に向かって徐々に変位し、第２クッションリング６６が完全にロッド孔３８に収容されることにより、ピストン１８がロッドカバー１６側（矢印Ａ方向）に到達した変位終端位置となる。

一方、ピストン１８を前記とは反対方向（矢印Ｂ方向）に変位させる場合には、第２流体ポート５０に圧力流体を供給すると共に、第１流体ポート３６を切換弁（図示せず）の切換作用下に大気開放状態とする。そして、圧力流体が、第２流体ポート５０からロッド孔３８へと供給され、該ロッド孔３８からシリンダ室２０へと導入された圧力流体によってピストン１８がヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）へと押圧される。

そして、ピストン１８の変位作用下にピストンロッド６０が共に変位し、該ピストンロッド６０の端部に装着された第２クッションリング６６が第２シールリング４６に摺接しながらロッド孔３８から離脱する。

次に、ピストン１８の変位作用下に第１クッションリング６４が凹部３０へと挿入することにより、圧力流体の流量が絞られてシリンダ室２０内で圧縮される。その結果、ピストン１８が変位する際の変位抵抗となり、該ピストン１８の変位速度が徐々に低下する。そして、ピストン１８がヘッドカバー１４に当接することで初期位置へと復帰する（図１参照）。

次に、上述した流体圧シリンダ１０の出力を変更するために、シリンダチューブ１２及びピストン１８を交換し、ボア径（シリンダ径）を変更する場合について説明する。なお、ここでは、前記ボア径を小さくすることで出力を小さくする場合について説明する。

先ず、連結ロッドに螺合された図示しないナットを緩め、シリンダチューブ１２を間としてヘッドカバー１４とロッドカバー１６との連結状態を解除し、図２に示されるように、前記シリンダチューブ１２に対して前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に互いに離間させ、次に、第１位置決めリング２６を前記ヘッドカバー１４の第１環状突部３４から離脱させ、第２位置決めリング２８をロッドカバー１６の第２環状突部４８から離脱させる。

次に、図４に示されるように、上述したシリンダチューブ１２より小径のシリンダ径Ｃ２の新たなシリンダチューブ１２ａと、該シリンダ径Ｃ２と略同一径の外周径Ｄ３を有した新たな第１及び第２位置決めリング２６ａ、２８ａ、並びに、前記シリンダ径Ｃ２と略同一直径で形成された新たなピストン１８ａを準備する。

なお、この第１及び第２位置決めリング２６ａ、２８ａは、その内周径が上述した第１及び第２位置決めリング２６、２８と略同一径（Ｄ１）で形成される。

この場合、新たなシリンダチューブ１２ａの軸方向に沿った長さは、シリンダチューブ１２と同一長さとする。

この第１位置決めリング２６ａを、前記ヘッドカバー１４の第１環状突部３４に装着し、第２位置決めリング２８ａをロッドカバー１６の第２環状突部４８にそれぞれ装着することで、前記第１及び第２位置決めリング２６ａ、２８ａが前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に対してそれぞれ保持される。

この際、第１及び第２位置決めリング２６ａ、２８ａの外周径Ｄ３は、上述した第１及び第２位置決めリング２６、２８の外周径Ｄ２に対して小さい（Ｄ３＜Ｄ２）。

最後に、第１位置決めリング２６ａの外周にシリンダチューブ１２ａの一端部を挿入し、その内周面に形成された係合溝２４ａに前記第１位置決めリング２６ａを係合することで、ヘッドカバー１４に対して前記シリンダチューブ１２ａの一端部が保持される。そして、このシリンダチューブ１２ａの内周径に対応した小径のピストン１８ａを該シリンダチューブ１２ａの内部に挿通させた状態で、前記シリンダチューブ１２ａの他端部を第２位置決めリング２８ａの外周に挿入する。

そして、シリンダチューブ１２ａの他端部に形成された係合溝２４ｂに第２位置決めリング２８ａを係合させることで、前記シリンダチューブ１２ａの他端部にロッドカバー１６が装着された状態となる。この状態で、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に連結ロッド（図示せず）を挿通させ、その両端部にナットを螺合させ締結することで、前記シリンダチューブ１２ａを挟んでヘッドカバー１４とロッドカバー１６とが連結される。

これにより、流体圧シリンダ１０において、シリンダ径Ｃ２の小径のシリンダチューブ１２ａ及びピストン１８ａへと交換され、ピストン１８ａの変位作用下にピストンロッド６０から軸方向に出力される出力が小さくなる。このように、例えば、搬送するワークの重量等に応じて出力を小さくする場合、シリンダ径の小さなシリンダチューブ１２ａ、それに対応した小径の第１及び第２位置決めリング２６ａ、２８ａ、ピストン１８ａへと交換することで、前記ワークに応じた最適な出力が得られるため、流体圧シリンダ１０において使用される圧力流体の消費量を削減することが可能となり、省エネルギー化を図ることができる。

一方、流体圧シリンダ１０におけるボア径を大きくする場合には、シリンダ径の大きなシリンダチューブ１２、該シリンダ径に対応した直径のピストン１８、該シリンダチューブ１２の内周径に対応した第１及び第２位置決めリング２６、２８を準備して組み付けることで容易に出力を増加させることが可能である。

換言すれば、流体圧シリンダ１０において、様々なシリンダ径を有したシリンダチューブ１２、該シリンダチューブ１２の内周径に対応した第１及び第２位置決めリング２６、２８、ピストン１８を変更することで、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を共用化しつつ自在に出力を変更することが可能となる。

すなわち、第１及び第２位置決めリング２６、２８は、シリンダチューブ１２の両端部をヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に対して半径方向且つ同軸上に保持する位置決め手段として機能する。

以上のように、第１の実施の形態では、流体圧シリンダ１０を構成するヘッドカバー１４の第１環状突部３４及びロッドカバー１６の第２環状突部４８に、位置決め手段として機能する第１及び第２位置決めリング２６、２８を着脱自在に設け、該第１及び第２位置決めリング２６、２８の外周面でシリンダチューブ１２の両端部を位置決めして保持可能な構成としている。そのため、異なるシリンダ径を有した新たなシリンダチューブ１２ａと、該シリンダチューブ１２ａの内周径に対応した新たな第１及び第２位置決めリング２６ａ、２８ａへと交換し、それに対応した直径の新たなピストン１８ａへと交換することで、同一のヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を用いてボア径（シリンダ径）の異なる流体圧シリンダ１０を容易に構成することが可能となる。

その結果、流体圧シリンダ１０で得られる出力を変更する場合に、ピストン１８の直径、シリンダチューブ１２の直径が異なる別の流体圧シリンダを準備する必要がなく、同一の流体圧シリンダ１０のヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を利用して出力を変更して、所望の出力を得ることが可能となる。

すなわち、新たな流体圧シリンダを準備するための設備投資を抑制できると共に、所望の出力を得るために最適な直径（ボア径）を有したシリンダチューブ及びピストンを選択して流体圧シリンダ１０を構成できるため、例えば、所望の出力に対して過大な出力性能の流体圧シリンダを使用していた場合と比較し、最小限の圧力流体の消費量で駆動させることができ、それに伴って、省エネルギー化を図ることができる。

また、シリンダチューブ１２、ピストン１８、第１及び第２位置決めリング２６、２８を交換し、流体圧シリンダ１０におけるシリンダ室２０のシリンダ径（Ｃ１、Ｃ２）を変更した場合でも、新たなシリンダチューブ１２ａの長手寸法を同一長さとすることで、前記流体圧シリンダ１０の長手寸法が変化してしまうことがない。

そのため、例えば、流体圧シリンダ１０を製造ライン等で使用し、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を介して前記製造ラインに取り付ける場合、その取付位置（取付ピッチ）が変わってしまうことがなく、従前の取付位置に確実に取り付けることが可能となる。その結果、製造ラインで使用されていた流体圧シリンダ１０のボア径を容易に変更し、該製造ラインに対して容易且つ確実に設置することが可能となる。

さらに、シリンダチューブ１２の両端部にОリング２２ａ、２２ｂを設け、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６の端部に当接可能とすることにより、シリンダ径の異なる別のシリンダチューブ１２ａへと交換した場合でも、前記シリンダチューブ１２ａと前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６との間のシールを前記Оリング２２ａ、２２ｂによって確実に行うことができる。

次に、第２の実施の形態に係る流体圧シリンダ１００を図５〜図７に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る流体圧シリンダ１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る流体圧シリンダ１００では、シリンダチューブ１０２の両端部において、外周側に第１及び第２位置決めリング（位置決め部材）１０４、１０６が設けられ、前記第１及び第２位置決めリング１０４、１０６を介して前記シリンダチューブ１０２をヘッドカバー（カバー部材）１０８及びロッドカバー（カバー部材）１１０に接続している点で、第１の実施の形態に係る流体圧シリンダ１０と相違している。

この流体圧シリンダ１００は、図５〜図７に示されるように、ヘッドカバー１０８の一端面に第１インロー部１１２が形成され、ロッドカバー１１０の一端面には第２インロー部１１４が形成され、前記第１インロー部１１２に第１位置決めリング１０４が装着され、シリンダチューブ１０２の一端部を保持すると共に、前記第２インロー部１１４に第２位置決めリング１０６が装着され、シリンダチューブ１０２の他端部を保持する。

第１及び第２位置決めリング１０４、１０６は、同一形状に形成され、例えば、略一定径の外周面を有し、その一端部の内周面には、第１及び第２インロー部１１２、１１４の外周面に装着されるインロー面１１６が形成される。一方、第１及び第２位置決めリング１０４、１０６における他端部の内周面には、インロー面１１６と隣接し、該インロー面１１６に対して半径内方向に突出した保持面１１８が形成される。すなわち、第１及び第２位置決めリング１０４、１０６は、その内周面が段付状に形成され、互いの保持面１１８同士が対向するように配置される。

シリンダチューブ１０２の両端部には、その外周面に半径内方向に窪んだ環状の係合溝（溝部）１２０ａ、１２０ｂが形成され、該係合溝１２０ａ、１２０ｂには、第１及び第２位置決めリング１０４、１０６の保持面１１８が係合される。これにより、シリンダチューブ１０２の両端部に対してそれぞれ第１及び第２位置決めリング１０４、１０６が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って位置決めされる。

また、この係合溝１２０ａ、１２０ｂには、外周面に臨むように環状の第１シール部材１２２が装着され、該第１シール部材１２２が第１及び第２位置決めリング１０４、１０６の内周面に当接することで、前記第１及び第２位置決めリング１０４、１０６とシリンダチューブ１０２との間を通じた圧力流体の漏出が防止される。

ヘッドカバー１０８及びロッドカバー１１０の端面には、第１及び第２位置決めリング１０４、１０６の端部が当接する部位に環状溝を介して第２シール部材１２４が設けられ、前記第１及び第２位置決めリング１０４、１０６の端部が前記第２シール部材１２４に当接することで、該第１及び第２位置決めリング１０４、１０６とヘッドカバー１０８及びロッドカバー１１０との間を通じた圧力流体の漏出が防止される。

次に、上述した流体圧シリンダ１００の出力を変更する場合には、連結ロッドによるヘッドカバー１０８、シリンダチューブ１０２及びロッドカバー１１０の連結状態を解除し、前記ヘッドカバー１０８及びロッドカバー１１０をそれぞれ前記シリンダチューブ１０２から軸方向に沿って離間させた後、第１及び第２位置決めリング１０４、１０６を第１及び第２インロー部１１２、１１４から離脱させる。

そして、シリンダ径の異なる新たなシリンダチューブ１０２と、該シリンダチューブ１０２に対応した直径の新たな第１及び第２位置決めリング１０４、１０６を準備し、前記第１及び第２位置決めリング１０４、１０６をそれぞれヘッドカバー１０８及びロッドカバー１１０の第１及び第２インロー部１１２、１１４に対してそれぞれ装着した後、前記第１位置決めリング１０４の保持面１１８と、前記第２位置決めリング１０６の保持面１１８の内周側にシリンダチューブ１０２の両端部をそれぞれ挿入する。

最後に、第１及び第２位置決めリング１０４、１０６の内部にシリンダチューブ１０２の両端部が挿入されるように、ヘッドカバー１０８及びロッドカバー１１０を互いに接近させ、それぞれの係合溝１２０ａ、１２０ｂに前記第１及び第２位置決めリング１０４、１０６の保持面１１８を係合させた後、前記ヘッドカバー１０８及びロッドカバー１１０に連結ロッドを挿通させ、その両端部にナットを螺合させ締結することで、前記シリンダチューブ１０２を挟んでヘッドカバー１０８とロッドカバー１１０とを連結する。

これにより、第１及び第２位置決めリング１０４、１０６の内周面にシリンダチューブ１０２の両端部が保持された状態で、ボア径（シリンダ径）の異なる流体圧シリンダ１００が構成される。

すなわち、第１及び第２位置決めリング１０４、１０６は、シリンダチューブ１０２の両端部をヘッドカバー１０８及びロッドカバー１１０に対して半径方向且つ同軸上に保持する位置決め手段として機能する。

以上のように、第２の実施の形態では、流体圧シリンダ１００を構成するヘッドカバー１０８の第１インロー部１１２及びロッドカバー１１０の第２インロー部１１４に環状の第１及び第２位置決めリング１０４、１０６を着脱自在に設け、該第１及び第２位置決めリング１０４、１０６の内部にシリンダチューブ１０２の両端部を挿入することで、軸方向に位置決めしつつ保持可能な構成としている。

そのため、異なるシリンダ径を有した新たなシリンダチューブ１０２と、該シリンダ径に対応した新たな第１及び第２位置決めリング１０４、１０６へと交換し、それに対応した直径の新たなピストン１８へと交換することで、同一のヘッドカバー１０８及びロッドカバー１１０を用いてボア径（シリンダ径）の異なる流体圧シリンダ１００を容易に構成することが可能となる。

その結果、流体圧シリンダ１００で得られる出力を変更する場合に、ピストン１８の直径、シリンダチューブ１０２の直径が異なる別の流体圧シリンダを準備する必要がなく、同一の流体圧シリンダ１００のヘッドカバー１０８及びロッドカバー１１０を利用して出力を変更して、所望の出力を得ることが可能となる。

すなわち、新たな流体圧シリンダを準備するための設備投資を抑制できると共に、所望の出力を得るために最適な直径のシリンダチューブ１０２及びピストン１８を選択して流体圧シリンダ１００を構成できるため、例えば、所望の出力に対して過大な出力性能の流体圧シリンダを使用していた場合と比較し、最小限の圧力流体の消費量で駆動させることができ、それに伴って、省エネルギー化を図ることができる。

また、上述した第１及び第２の実施の形態に係る流体圧シリンダ１０、１００は、ヘッドカバー１０８とロッドカバー１１０との間にシリンダチューブ１０２を挟んで連結ロッドで固定する構造について説明したが、このような構造のものに限定されるものではなく、例えば、シリンダチューブの両端部に対してヘッドカバー及びロッドカバーを捩じ込む構造のものであってもよい。すなわち、シリンダチューブとヘッドカバー及びロッドカバーとが別体で、且つ、互いに同軸上に連結するためのインロー構造のものであれば、特にその構造が限定されるものではない。

なお、本発明に係る流体圧シリンダは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０、１００…流体圧シリンダ １２、１２ａ、１０２…シリンダチューブ
１４、１０８…ヘッドカバー １６、１１０…ロッドカバー
１８、１８ａ…ピストン ２０…シリンダ室
２４ａ、２４ｂ、１２０ａ、１２０ｂ…係合溝
２６、２６ａ、１０４…第１位置決めリング
２８、２８ａ、１０６…第２位置決めリング
３４…第１環状突部 ３６…第１流体ポート
４８…第２環状突部 ５０…第２流体ポート
６０…ピストンロッド １１２…第１インロー部
１１４…第２インロー部 １１６…インロー面
１１８…保持面

Claims (5)

1. 内部にシリンダ室を有した筒状のシリンダチューブと、前記シリンダチューブの両端部に装着される一組のカバー部材と、前記シリンダ室に沿って変位自在に設けられるピストンとを有する流体圧シリンダにおいて、
   前記カバー部材と前記シリンダチューブとの間には、該シリンダチューブを前記カバー部材に対して半径方向、且つ、同軸上に保持する位置決め手段が着脱自在に設けられることを特徴とする流体圧シリンダ。
2. 請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記位置決め手段は、前記シリンダチューブの両端部における内周側又は外周側に設けられる位置決め部材であることを特徴とする流体圧シリンダ。
3. 請求項２記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記シリンダチューブの両端部には、半径方向に窪み、前記位置決め部材の係合される溝部が形成されることを特徴とする流体圧シリンダ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記シリンダチューブの両端部には、それぞれシール部材が設けられ、前記シール部材が前記カバー部材に当接することを特徴とする流体圧シリンダ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記位置決め部材は、前記カバー部材に装着されることを特徴とする流体圧シリンダ。

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