JP2015105720A - シリンダ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】生産性を向上させることができるシリンダ装置の提供。
【解決手段】シリンダと、シリンダに対し相対移動するロッドとを有するものであって、シリンダおよびロッドのうちの少なくともいずれか一方の端部の装着部31の外周部に環状の凹部51が形成されており、装着部31の外周部に嵌合され、凹部51と対向する位置に凹部51に連通する連通穴85が形成されたブラケット32と、連通穴85から凹部51に挿入されて装着部31とブラケット32とを結合する二股状の結合部材33とを備える。
【選択図】図5

Description

本発明は、シリンダ装置に関する。
シリンダ装置において、ピストンロッドの端部に取付金具本体を嵌合させるとともに、ピストンロッドの溝に半割部材を嵌め込んで、これらをボルトによって結合することによって、取付金具本体をピストンロッドに取り付けるものがある(例えば、特許文献1参照)。
実公昭59−22361号公報
シリンダ装置において、生産性の向上が求められている。
したがって、本発明は、生産性を向上させることができるシリンダ装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、端部の装着部の外周部に環状の凹部が形成されており、前記装着部の外周部に嵌合され、前記凹部と対向する位置に該凹部に連通する連通穴が形成されたブラケットと、前記連通穴から前記凹部に挿入されて前記装着部と前記ブラケットとを結合する二股状の結合部材とを備える構成とした。
本発明によれば、生産性を向上させることができる。
本発明に係る第1実施形態のシリンダ装置を示すブラケットを断面とした正面図である。 本発明に係る第1実施形態のシリンダ装置を示す要部の分解正断面図である。 本発明に係る第1実施形態のシリンダ装置のブラケットを示す側面図である。 本発明に係る第1実施形態のシリンダ装置の結合部材を示すもので、(a)は平面図、(b)は側断面図である。 本発明に係る第1実施形態のシリンダ装置の要部を示す平断面図で、(a)は結合部材の打ち込み前、(b)は結合部材の打ち込み後を示すものである。 本発明に係る第1実施形態のシリンダ装置を示す要部の正断面図である。 本発明に係る第2実施形態のシリンダ装置のブラケットを示すもので、(a)は平面図、(b)は正断面図、(c)は側面図である。 本発明に係る第2実施形態のシリンダ装置のブラケットについての図7(a)のA−A断面図で、(a)は結合部材の打ち込み前、(b)は結合部材の打ち込み後を示すものである。 本発明に係る第3実施形態のシリンダ装置を示す結合部材取付前の要部の正断面図である。 本発明に係る第3実施形態のシリンダ装置の結合部材を示すもので、(a)は平面図、(b)は側面図である。 本発明に係る第3実施形態のシリンダ装置を示す要部の正断面図である。 本発明に係る第3実施形態のシリンダ装置を示す図11のX部の拡大断面図である。 本発明に係る第4実施形態のシリンダ装置を示す要部の正断面図である。 本発明に係る第4実施形態のシリンダ装置を示す図13のY部の拡大断面図である。
「第1実施形態」
本発明に係る第1実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。
第1実施形態のシリンダ装置10は、シリンダ11と、シリンダ11に一端側が挿入され他端側がシリンダ11から外部に延出するロッド12とを有している。シリンダ11は、一端側が閉塞され他端側が開口する有底筒状のシリンダ本体15と、シリンダ本体15の開口部16内に嵌合されて開口部16とロッド12との隙間を閉鎖するロッドガイド17と、シリンダ本体15の底部18に固定されてシリンダ本体15からロッド12とは反対方向に突出する取付部材19とを有している。
ロッド12のシリンダ11の内部に配置される側の端部にはピストン21が固定されている。ロッド12はロッドガイド17に軸方向に沿って摺動可能となるように支持されており、ピストン21はシリンダ本体15に軸方向に沿って摺動可能となるように支持されている。これにより、ロッド12およびピストン21は、シリンダ11に対して軸方向に沿って相対移動する。シリンダ本体15には、軸方向の開口部16側の中間位置に縮径部22が形成されている。ピストン21は、この縮径部22と底部18との間に嵌合されており、よって、縮径部22よりも開口部16側への移動は縮径部22によって規制されている。
シリンダ11内は、ピストン21によって二つの室23と室24とに区画されている。シリンダ11内には、圧縮空気や圧縮窒素ガス等の加圧されたガスと少量の油が封入されている。このガスの圧力とピストン21の受圧面積差とによりピストン21にはロッド12をシリンダ11から突出させる方向の付勢力が発生する。つまり、シリンダ装置10は、伸び側に付勢力を発生させるガススプリングとなっている。シリンダ装置10は、外力を受けない自然状態では、ピストン21が縮径部22に当接して停止している。この状態では、ロッド12がシリンダ11から最も突出していることになる。
ピストン21には、図示略の減衰力発生機構が設けられている。この減衰力発生機構は、ロッド12がシリンダ11からの突出量を増加させる伸び側に移動するとき、ピストン21の移動により室23から室24にガス及び油を流すことになるが、その際に流路抵抗を増大させることになり減衰力を上げるようになっている。これによりロッド12のシリンダ11に対する相対移動速度を低下させる。他方、ロッド12がシリンダ11からの突出量を減少させる縮み側に移動するとき、減衰力発生機構は、ピストン21の移動により室24から室23にガス及び油を流すことになるが、その際に流路抵抗を減少させることになり減衰力を下げるようになっている。
ロッド12のシリンダ11とは反対側の端部とシリンダ11のロッド12とは反対側の取付部材19の端部とには、それぞれ共通形状の装着部31が形成されている。ロッド12の装着部31とシリンダ11の装着部31とには、それぞれ、共通部品であるブラケット32が、共通部品である結合部材33によって取り付けられている。
シリンダ装置10は、例えば、排煙窓の窓枠と窓本体との間に取り付けられるものである。排煙窓は、窓枠の下部に窓本体がヒンジを介して回転可能に支持される構造であり、このような排煙窓に取り付けられる場合、シリンダ装置10は、例えばロッド12に装着されたブラケット32が窓本体に連結され、シリンダ11に装着されたブラケット32が窓枠に連結される。
窓本体が窓開口を閉塞する状態では、シリンダ装置10がロッド12のシリンダ本体15からの突出量を最も小さくしており、ピストン21が最もシリンダ本体15の底部18側に位置している。このとき、シリンダ装置10には、上述したようにロッド12をシリンダ本体15から突出させる方向の付勢力が発生している。よって、窓本体の窓枠へのロックが解除されると、シリンダ装置10がロッド12のシリンダ11からの突出量を増大させるように伸長し、窓本体を押圧して、窓本体を開作動させることになる。このとき、図示略の減衰力発生機構が減衰力を上げることになり、窓本体の開放速度を低下させて開作動時の衝撃を和らげることになる。
他方、窓本体が窓開口を開放した状態から、例えば窓本体を人手により押圧して閉作動させると、シリンダ装置10は、ロッド12のシリンダ11からの突出量を減少させるように縮長することになる。このとき、図示略の減衰力発生機構が減衰力を下げることになり、窓本体を閉じる際の抵抗力を下げ、操作性を向上させるようになっている。
ロッド12の端部の装着部31およびシリンダ11の端部の装着部31は、上述したように共通形状をなしており、いずれも軸部41を有している。ロッド12において、軸部41は、これよりも軸方向内側つまりシリンダ11側にある主軸部42よりも小径となっている。よって、ロッド12の装着部31には、軸部41と主軸部42との間に、これらの軸方向に対し直交する段面43を有する段部44が形成されている。ロッド12において、軸部41の外周部には、軸方向の中間位置に、径方向内方に凹む環状の凹部51が形成されている。よって、ロッド12の装着部31には、外周部に環状の凹部51が形成され、装着部31の外周部の凹部51よりも軸方向内側には軸方向内側が軸方向外側よりも大径となる段部44が設けられている。
また、シリンダ11において、軸部41は、これよりも軸方向内側つまりロッド12側にあるフランジ部45よりも小径となっている。よって、シリンダ11の装着部31は、軸部41とフランジ部45との間に、これらの軸方向に対し直交する段面43を有する段部44が形成されている。シリンダ11においても、軸部41の外周部には、軸方向の中間位置に、径方向に内方に凹む環状の凹部51が形成されている。よって、シリンダ11の装着部31には、外周部に環状の凹部51が形成され、装着部31の外周部の凹部51よりも軸方向内側には軸方向内側が軸方向外側よりも大径となる段部44が設けられている。
一方のブラケット32は、ロッド12の軸部41の外周部に嵌合されて一方の結合部材33によりロッド12に結合され、他方のブラケット32は、シリンダ11の軸部41の外周部に嵌合されて他方の結合部材33によりシリンダ11に結合される。ロッド12および取付部材19は、例えば鋼材から形成されており、ブラケット32は、例えば鋼材や樹脂等の結合部材33の挿入により変形しにくい、硬い材料から形成されている。結合部材33は、例えば銅あるいは真鍮等の、ロッド12、取付部材19およびブラケット32よりも軟質の金属材料からなっている。
シリンダ装置10を製造する場合、ロッド12およびシリンダ11に対してブラケット32,32を結合部材33,33により結合する前に塗装工程を行う。つまり、塗装工程においては、これらが取り付けられる前のシリンダ装置10に対して、シリンダ11から突出するロッド12の主軸部42および装着部31を筒状のマスキング部材内に挿入して表面をマスキングし、また、取付部材19の装着部31を筒状のマスキング部材内に挿入して表面をマスキングする。そして、この状態で、シリンダ装置10を塗液槽に浸けることにより、マスキング部材で被覆された部分を除いて塗装する。その後、塗液槽から取り出されたシリンダ装置10から両方のマスキング部材を取り外し、ブラケット32,32を結合部材33,33により装着部31,31に取り付けることになる。なお、塗装方法は、塗装槽に浸ける他、例えば静電塗装等、塗装方法は何でもよい。
第1実施形態のシリンダ装置10は、いずれもロッド12に設けられる装着部31、ブラケット32および結合部材33からなる一方の取付構造部55と、いずれもシリンダ11に設けられる装着部31、ブラケット32および結合部材33からなる他方の取付構造部56とが、段部44,44の外径を除いて共通となっている。このため、以下では、取付構造部55を例にとり説明する。
図2に示すように、装着部31の軸部41は、段面43の内周縁部から段面43に対し同軸をなして延出する一定径の円筒外周面61と、円筒外周面61の段面43とは反対側の端縁部から円筒外周面61の軸方向に直交して径方向内方に延出する壁面62と、壁面62の内周縁部から円筒外周面61に対し同軸をなして段面43とは反対側に延出する一定径の円筒底面63と、円筒底面63の段面43とは反対側の端縁部から円筒底面63の軸方向に直交して径方向外方に延出する壁面64とを有している。また、軸部41は、壁面64の外周縁部から円筒外周面61に対し同軸同径をなして段面43とは反対側に延出する一定径の円筒外周面65と、円筒外周面65の段面43とは反対側の端縁部から段面43から離れるほど小径となるように延出するテーパ面66と、テーパ面66の段面43とは反対側の端縁部から軸方向に直交して径方向内方に延出する端面67とを有している。壁面62,64および円筒底面63によって凹部51が形成されている。
ブラケット32は、円筒状の胴部71と胴部71の軸方向一端側を閉塞する底部72とを有し胴部71の底部72とは反対側が開口部73とされた有底筒状の筒状部74と、筒状部74の底部72の開口部73とは反対側に設けられた取付部75とを有している。取付部75は、円板状をなしており、厚さ方向を筒状部74の径方向に沿わせて底部72の中心を通る直径線位置から底部72の中心線上で延出している。つまり、ブラケット32は、一端側に取付部75を、他端側に有底の筒状部74を有している。取付部75には、厚さ方向に貫通する取付穴77が形成されている。ブラケット32は、この取付穴77に挿入される部材によってシリンダ装置10の取り付け先となる一方の対象物に回転可能に連結される。
胴部71の底部72とは反対側の端面81は、胴部71つまり筒状部74の軸方向に直交しており、胴部71の内周面82は、軸部41の円筒外周面61,65を嵌合可能な内径の円筒面となっている。底部72の胴部71内に位置する底面83は、胴部71の軸方向に直交している。筒状部74の端面81と底面83との軸方向距離は、装着部31の段面43と端面67との軸方向距離よりも若干長く形成されており、装着部31を筒状部74に嵌合させたとき、段面43と端面81とが当接し、端面67と底面83とは離間する。
胴部71には、径方向に胴部71の内外を貫通し連通する連通穴85が一カ所のみ軸方向の中間位置に形成されている。連通穴85は、端面81に近い側にあって端面81に沿う面86と、端面81から遠い側にあって端面81に沿う面87と、図3に示すように面86,87を繋ぐ一対の側面88,88とによって形成されている。一対の側面88,88のうちの一方は、胴部71の円周方向における面86,87の一側の端縁部同士を連結しており、一対の側面88,88のうちの他方は、胴部71の円周方向における面86,87の逆側の端縁部同士を連結している。
面86,87は、端面81と平行をなしており、よって、互いに平行をなしている。側面88,88は、いずれも胴部71の軸方向に平行をなし且つ胴部71の径方向に平行をなしている。よって、側面88,88は、互いに平行をなしている。ここで、側面88,88間の距離は胴部71の内周面82の内径と同等に設定されており、側面88,88間の中心を通り、これらに平行をなす線が内周面82の中心線と直交する。よって、側面88,88は内周面82の180度異なる位置からそれぞれ内周面82の接線に一致するように延出している。
図2に示すように、装着部31の段面43から凹部51の壁面62までの距離と、ブラケット32の端面81から連通穴85の面86までの距離とは同等に設定され、凹部51の壁面62,64間の距離と連通穴85の面86,87間の距離とは同等に設定されている。よって、段面43から凹部51の壁面64までの距離と、端面81から連通穴85の面87までの距離も同等に設定されている。これらの寸法関係により、ブラケット32が装着部31の軸部41の外周部に嵌合させられると、連通穴85が凹部51と対向する位置に配置され凹部51に連通する。つまり、ブラケット32には、凹部51と対向する位置に凹部51に連通する連通穴85が形成されている。
結合部材33は、塑性変形して装着部31にブラケット32を結合するものである。塑性変形前の結合部材33について説明する。図4に示すように、結合部材33は、板状をなしており、主板部101と、主板部101の両端部から互いに平行をなして主板部101に対して同方向に延出する一対の延出部102,102とを有している。つまり、結合部材33は、二股状、言い換えればU字状をなしている。結合部材33は、厚さ方向両側の面103,103が平坦かつ互いに平行をなしており、よって一定板厚となっている。結合部材33の厚さ方向を板厚方向、一対の延出部102,102を結ぶ方向を板幅方向と称す。
主板部101は、延出部102,102の延出側に円筒面状の内円筒面105を有しており、延出部102,102の延出側とは反対側に円筒面状の外円筒面106を有している。また、主板部101は、板幅方向の両側に一対の平坦な外側面107,107を有している。内円筒面105および外円筒面106は略同軸状に形成されており、外円筒面106が内円筒面105よりも大径の円筒面状をなしている。外側面107,107は互いに平行をなしており、板幅方向に対して直交している。内円筒面105、外円筒面106および外側面107,107は、板厚方向に沿っている。
延出部102,102は、それぞれが、主板部101の内円筒面105の端部からその接線上で延出する平坦な内面111と、外側面107,107の対応する一方と同一平面で連続する平坦な外面112と、内面111および外面112の主板部101とは反対側同士を繋ぐ平坦な端面113とを有している。内面111,111および外面112,112はすべて平行をなしており、端面113,113はこれらに対し直交している。内面111,111、外面112,112および端面113,113は、板厚方向に沿っている。以上により、結合部材33は、表裏の区別がない形状となっている。
次に、結合部材33による装着部31へのブラケット32の結合について説明する。
図2に示すブラケット32の筒状部74がその内周面82において、装着部31の円筒外周面61,65に嵌合させられる。すると、ブラケット32は、筒状部74の端面81が装着部31の段面43に当接し、連通穴85が装着部31の凹部51に連通する状態になる。このとき、連通穴85および凹部51は、面86と壁面62との位置が合い、面87と壁面64との位置が合う状態となる。
この状態で、上記した結合部材33が、図5(a)に示すように一対の延出部102,102を先頭にしてブラケット32の連通穴85に挿入される。すると、結合部材33は延出部102,102が連通穴85を通り凹部51を通って筒状部74の内周面82に当接して停止する。
次に、結合部材33が筒状部74の径方向外側から治具Jを介して打ち込まれる。この治具Jは、結合部材33と同様の厚さおよび幅を有しており、先端に結合部材33の主板部101の外円筒面106と同様に湾曲する円筒面状の凹面Jaを有している。治具Jを連通穴85に挿入し、その凹面Jaを外円筒面106に当接させた状態で結合部材33を打ち込むと、図5(b)に示すように、結合部材33は、延出部102,102が、筒状部74の内周面82および凹部51の形状に倣って、それぞれの先端側同士が近接するように円弧状に塑性変形する。その際に、結合部材33は、図2に示す一方の面103が凹部51の壁面62で案内され、他方の面103が凹部51の壁面64で案内され、図5(a)に示す内面111,111が凹部51の円筒底面63で案内され、外面112,112が筒状部74の内周面82で案内されて変形することになる。
また、上記のように治具Jによって打ち込まれると、結合部材33は、図5(b)に示すように、主板部101が内円筒面105で円筒底面63に当接して装着部31を胴部71の連通穴85とは反対側に押し付け、主板部101および延出部102,102の基端側が、凹部51で移動が規制されることによって板幅方向の寸法が拡大し板厚方向の寸法も拡大する。これによって、結合部材33は、連通穴85の側面88,88と凹部51の円筒底面63とに同時に圧接する状態となり、図6に示すように連通穴85の面86,87と、凹部51の壁面62および壁面64とにも同時に圧接する状態となる。つまり、結合部材33は、凹部51および連通穴85に対してタイトな状態に挿入されることになる。
この状態では、ブラケット32に装着部31から抜ける方向の力が加わっても、ブラケット32の連通穴85の面86が結合部材33のこれに対向する一方の面103に当接し、結合部材33の他方の面103が凹部51の壁面64に当接しているため、ブラケット32の移動を規制することになる。つまり、ブラケット32が装着部31に対して結合されて取り外しが不可な状態になる。言い換えれば、結合部材33は、連通穴85から凹部51に挿入されて装着部31とブラケット32とを結合する。しかも、結合部材33は、連通穴85の面86,87と凹部51の壁面62および壁面64とに同時に圧接しているため、ブラケット32が装着部31に対し軸方向に移動することを両方向について規制することになり、ブラケット32の装着部31に対する軸方向のガタつきを規制する。
また、結合部材33は、装着部31とブラケット32とを結合した状態では、図5(b)に示すように、延出部102,102が凹部51の連通穴85とは反対側に回り込んでいるため、連通穴85からの抜けが規制されている。また、結合部材33は、連通穴85の側面88,88に圧接し、図6に示すように連通穴85の面86,87と凹部51の壁面62および壁面64とにも圧接しているため、これらとの間の摩擦によっても、連通穴85からの抜けが規制されている。加えて、結合部材33は、打ち込み時に装着部31の円筒底面63に当接して装着部31を胴部71の連通穴85とは反対側に押し付けていることも合わせて、上記した摩擦によって、ブラケット32が装着部31に対し径方向に移動することを全方向について規制することになり、ブラケット32の装着部31に対する径方向のガタつきを規制する。
上記した特許文献1には、ピストンロッドの端部に取付金具本体を嵌合させるとともに、ピストンロッドの溝に半割部材を嵌め込んで、これらをボルトによって結合することによって、取付金具本体をピストンロッドに取り付ける構造が開示されている。このような構造とすることにより、取付金具本体、半割部材およびボルトの装着前のロッドの形状が簡素な形状となる。その結果、シリンダの塗装時にロッドのシリンダからの突出部分を容易にマスキングすることが可能となり、塗装の生産性の向上が図れることになる。しかしながら、塗装後の取付金具本体の組み付け作業が繁雑になって、組み付け作業時の生産性が低下してしまう。また、ロッドの端部にネジを形成して、ブラケットを螺合させる構造としても、ロッドの形状が簡素になって、塗装の生産性の向上を図れるが、オネジおよびメネジを形成する必要があり、加工工程での生産性が低下してしまう。
これに対して、第1実施形態のシリンダ装置10は、ブラケット32のロッド12への取付前の状態では、ロッド12が凹部51が形成された軸部41と主軸部42とを有する簡素な形状をなしている。これにより、シリンダ11から突出するロッド12の主軸部42および装着部31を筒状のマスキング部材に挿入するという簡単な作業で、これらを良好に被覆できる。また、ブラケット32のシリンダ11への取付前の状態では、シリンダ11の取付部材19の装着部31が凹部51が形成された軸部41を有する簡素な形状をなしている。これにより、取付部材19の装着部31を筒状のマスキング部材に挿入するという簡単な作業で、これを良好に被覆できる。よって、塗装の生産性の向上が図れることになる。また、ブラケット32を装着部31に嵌合させてから結合部材33を連通穴85および凹部51に挿入して打ち込めば良いため、ブラケット32の組み付け作業の生産性の向上が図れることになる。また、ブラケット32に連通穴85を形成し、装着部31に凹部51を形成すれば良いため、加工工程での生産性の向上も図れることになる。
また、結合部材33が二カ所の延出部102,102を有する二股状をなしており、これら二カ所の延出部102,102が凹部51に径方向の両側で嵌合するため、結合強度を向上させることができる。また、ブラケット32の装着部31に対するガタつきを抑制することができる。
加えて、結合部材33は、連通穴85および凹部51に対してタイトな状態に挿入されるため、結合部材33を装着部31およびブラケット32に対して圧接させることができる。したがって、ブラケット32の装着部31に対するガタつきを抑制することができる。
ここで、シリンダ装置10は、伸び方向に付勢力を発生させるものであるため、通常ブラケット32,32に加わる荷重は、この付勢力に抗する方向である相互近接側に加わる荷重の方が、相互離間側に加わる荷重よりも高くなる。ブラケット32,32は、相互近接側に加わる高い荷重に対しては、筒状部74,74が段部44,44に当接して強度の高いロッド12やシリンダ11に直接伝達することができる。他方で、ブラケット32,32は、相互離間側(シリンダ装置10における軸方向外側)に加わる荷重については、結合部材33,33を介してロッド12やシリンダ11に伝達することになる。しかしながら、この荷重は低いため、結合部材33,33を大型化したり、打ち込みが困難な硬い材質にしなくても済む。
シリンダ装置10において、上記した取付構造部55,56のうちのいずれか一方のみを採用しても良い。つまり、シリンダ11およびロッド12のうちの少なくともいずれか一方の端部の装着部31に、ブラケット32を結合部材33で結合すれば良い。
「第2実施形態」
次に、本発明に係る第2実施形態を主に図7,図8に基づいて第1実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第1実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
第2実施形態では、第1実施形態のブラケット32(図6参照)とは一部異なるブラケット32Aが用いられている。このブラケット32Aは、第1実施形態の筒状部74とは一部異なる筒状部74Aを有しており、具体的に、筒状部74Aは、第1実施形態の底部72が形成されておらず、第1実施形態の胴部71とほぼ同様の形状をなしている。よって、筒状部74Aには、開口部73とは反対側にも開口部120が形成されている。そして、筒状部74Aの径方向一側部分から軸方向に延出するように取付部75Aが形成されている。取付部75Aは、厚さ方向を筒状部74Aの径方向に沿わせて筒状部74Aから延出している。よって、ブラケット32Aは、一端側に取付部75Aを、他端側に底部のない筒状部74Aを有している。ブラケット32Aは、取付部75Aに、厚さ方向に沿って取付穴77Aが形成されており、この取付穴77Aに挿入される部材によって連結対象物に回転可能に連結される。
筒状部74Aの端面81および内周面82は、第1実施形態と同様となっている。筒状部74Aには、径方向に貫通する第1実施形態と同様の連通穴85が設けられ、第1実施形態と異なり、連通穴85と対向する位置に第2の連通穴122が形成されている。連通穴85,122は、その周方向中心が同一直線上に形成されており、言い換えれば、筒状部74Aの軸方向の位置を合わせて筒状部74Aの円周方向に180度位置を異ならせて形成されている。また、第2の連通穴122は、連通穴85の面86と同一平面に配置される面86Aを有しており、連通穴85の面87と同一平面に配置される面87Aを有していて、軸方向の寸法が連通穴85と同様である一方、周方向の幅が連通穴85よりも狭くなっている。
また、内周面82には、凹部51及び連通穴85,122と軸方向の寸法が同様の内周溝121が形成されている。
第2実施形態では、このようなブラケット32Aが第1実施形態と同様の装着部31に嵌合される。その際に、ブラケット32Aの筒状部74Aがその内周面82において、装着部31の円筒外周面61,65に嵌合させられる。すると、ブラケット32Aは、筒状部74Aの端面81が装着部31の段面43に当接し、二カ所の連通穴85,122が装着部31の凹部51に連通する状態になる。このとき、連通穴85,122および凹部51は、面86,86Aと壁面62との位置が合い、面87,87Aと壁面64との位置が合う。凹部51は、内周溝121に対しても軸方向の位置が合う状態となる。
この状態で、上記した結合部材33に対して、より長い一対の延出部102C,102Cを有する結合部材33Cが一対の延出部102C,102Cを先頭にしてブラケット32Aの一方の入口側(例えば取付部75Aから遠い側)の連通穴85に挿入される。すると、結合部材33Cは、延出部102C,102Cがこの入口側の連通穴85を通り凹部51および内周溝121を通って他方の出口側の連通穴122に挿入され、主板部101の内円筒面105が凹部51の円筒底面63に当接して停止する。
この状態で、結合部材33Cの主板部101が筒状部74Aの径方向外側から第1実施形態と同様の治具Jによって打ち込まれると、結合部材33Cは、第1実施形態と同様、主板部101が内円筒面105で円筒底面63に当接して装着部31を筒状部74Aの出口側の連通穴122側に押し付け、主板部101および延出部102C,102Cの基端側が、凹部51で移動が規制されることによって板幅方向の寸法が拡大し板厚方向の寸法も拡大する。これによって、結合部材33Cは、入口側の連通穴85の面86,87と側面88,88と凹部51の壁面62および壁面64とに同時に圧接する状態となる。つまり、結合部材33Cは、凹部51および入口側の連通穴85に対してタイトな状態に挿入されることになる。
また、結合部材33Cの延出部102C,102Cの先端が連通穴122に入り込み、さらには、延出部102C,102Cの側面が凹部51および内周溝121に入り込む。
この状態では、ブラケット32Aに装着部31から抜ける方向の力が加わっても、ブラケット32Aの入口側の連通穴85の面86が結合部材33Cのこれに対向する一方の面103に当接し、結合部材33Cの他方の面103が凹部51の壁面64に当接しているため、ブラケット32Aの移動を規制することになる。つまり、ブラケット32Aが装着部31に対して結合されて取り外しが不可な状態になる。しかも、結合部材33Cは、入口側の連通穴85の面86,87と凹部51の壁面62および壁面64とに同時に圧接しているため、ブラケット32Aが装着部31に対し軸方向に移動することを両方向について規制することになり、ブラケット32Aの装着部31に対する軸方向のガタつきを規制する。
さらに、第2実施形態では、結合部材33Cの延出部102C,102Cの先端が連通穴122に入り込み、さらには、延出部102C,102Cの側面が凹部51および内周溝121に入り込むことで、略全周に渡って、ブラケット32Aの装着部31から抜ける方向の力を受けるので、第1実施形態より構造は複雑になるが、より、抜け力に強い構成となる。
このような第2実施形態によれば、出口側の連通穴122を介して結合部材33Cの塑性変形後の延出部102C,102Cの先端が目視可能となる。したがって、結合部材33Cの打ち込みが正常に行われ、結合部材33Cによるブラケット32Aの装着部31への結合が正常に行われたか否か(延出部102C,102Cの先端が連通穴122に規定量出てきているか)を目視により確認可能となる。
ここで、第2実施形態において、結合部材33Cの延出部102Cをより長く設定し、上記結合部材33Cの打ち込みの後または打ち込みと同時に、出口側の連通穴122から出てくる延出部102C,102Cの先端部を加締めて、例えば第1実施形態と同様に円弧状に変形させて凹部51の円筒底面63に圧接させたり、凹部51の壁面62,64に圧接させたり、出口側の連通穴122に圧接させたりしても良い。なお、この内周溝121や連通穴122の構成は、第1実施形態にも適用できる。
「第3実施形態」
次に、本発明に係る第3実施形態を主に図9〜図12に基づいて第1,第2実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第1,第2実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
第3実施形態では、図9に示すように、第1実施形態のブラケット32(図6参照)とは一部異なるブラケット32Bが用いられている。このブラケット32Bは、第1実施形態の筒状部74とは一部異なる筒状部74Bを有しており、具体的に、第1実施形態の胴部71とは一部異なる胴部71Bを有している。この胴部71Bは、第1実施形態の連通穴85とは一部相違する連通穴85Bを二カ所有している。
連通穴85B,85Bは、それぞれ、端面81に近い側にあって胴部71Bの円周方向に沿う面86Bと、端面81から遠い側にあって端面81に平行をなす面87Bと、面86B,87Bの一端縁部同士を連結する、胴部71Bの軸方向および径方向に平行をなす一方の側面88Bと、面86B,87Bの他端縁部同士を連結する、胴部71Bの軸方向および径方向に沿う他方の側面(断面とした関係上図示略)とによって形成されている。面86Bは、胴部71Bの径方向に対して傾斜している。つまり、面86Bは、胴部71Bにおける径方向外側ほど胴部71Bにおける軸方向の位置を端面81側に位置させるように胴部71Bの径方向に対して図12に示す角度αで傾斜している。図9に示すように、面87Bは、面86Bとの最小距離が第1実施形態の面86,87間の距離よりも広くなっている。連通穴85B,85Bは、同一直線上に形成されており、言い換えれば、筒状部74Bの軸方向の位置を合わせて円周方向に180度位置を異ならせて形成されている。
図10に示すように、第3実施形態では、第1実施形態の結合部材33とは一部異なる結合部材33Bが用いられている。結合部材33Bは、第1実施形態の主板部101とは一部異なる主板部101Bを有している。主板部101Bは、延出部102,102の延出側とは反対側の端縁部に、板厚方向両側に突出する一対の突出部141,141が形成されている。よって、主板部101Bは、第1実施形態の面103,103に対して突出部141,141の分面積が減り形状が変更された面103B,103Bを有している。
突出部141,141は、それぞれ、面103Bから突出先端側ほど延出部102,102の延出側とは反対側に位置するように傾斜して延出する平坦な傾斜面142と、傾斜面142の面103Bとは反対側の端縁部から面103Bと平行をなして延出部102,102の延出側とは反対側に延出する平坦な面143とを有している。
主板部101Bには、延出部102,102の延出側とは反対側に、板厚方向に沿う平坦な面106Bが形成されており、この面106Bは、突出部141,141の一部を構成している。また、主板部101Bには、板幅方向両側に一対の外側面107B,107Bが形成されており、これら外側面107B,107Bも、突出部141,141の一部を構成している。一方の外側面107Bは一方の延出部102の外面112と同一平面に配置され、他方の外側面107Bは他方の延出部102の外面112と同一平面に配置されている。結合部材33Bも、二股状、言い換えればU字状をなしており、表裏の区別がない形状となっている。面103Bとこれに繋がる傾斜面142とのなす図12に示す角度βは、連通穴85Bの面86Bに関する角度αよりも小さくなっている。
図9に示すように、第3実施形態においても、ブラケット32Bの筒状部74Bがその内周面82において、装着部31の円筒外周面61,65に嵌合させられる。すると、ブラケット32Bは、筒状部74Bの端面81が装着部31の段面43に当接し、二カ所の連通穴85B,85Bが装着部31の凹部51に連通する状態になる。このとき、連通穴85B,85Bおよび凹部51は、面86B,86Bの筒状部74Bの径方向における内端縁部と壁面62との位置が合い、面87B,87Bは、壁面64よりも取付部75側に位置することになる。
この状態で、図10に示す結合部材33Bが一対の延出部102,102を先頭にしてブラケット32Bの一方の入口側の連通穴85Bに挿入される。すると、結合部材33Bは、延出部102,102が入口側の連通穴85Bを通り凹部51を通って他方の出口側の連通穴85Bに挿入され、主板部101Bの一方の突出部141が入口側の連通穴85Bの面86Bに当接して停止する。
この状態で、結合部材33Bが筒状部74Bの径方向外側から治具(図5(a)の治具J参照)によって打ち込まれる。ここで、第3実施形態用の治具は、図示は略すが、連通穴85Bの形状に合わせて厚さが厚くされており、厚さ方向の一方の面が面86Bに合わせて傾斜させられている。治具によって打ち込まれると、主板部101Bは、図11に示すように凹部51の壁面64に対向する面103Bが壁面64に当接して段部44から離れる方向の移動が規制されることになり、図12に示すように、連通穴85Bの面86Bに当接する突出部141が面86Bをその傾斜により段部44側に押圧しブラケット32Bの端面81を段面43に押し付けながら塑性変形する(図12では主板部101Bの変形後の状態をハッチングで、参考として変形前の状態を網掛けで示している)。これにより、図11に示すように、主板部101Bは、突出部141の変形後の面150が入口側の連通穴85Bの面86Bに圧接し、対向する面103Bと壁面64とが圧接する。加えて、主として主板部101Bが、凹部51で移動が規制されることによって板厚方向の寸法が拡大し板幅方向の寸法も拡大する。これによって、結合部材33Bは、入口側の連通穴85Bの面87B、一方の側面88Bおよび他方の側面(図示略)にも圧接する状態となる。
この状態では、ブラケット32Bに装着部31から抜ける方向の力が加わっても、ブラケット32Bの入口側の連通穴85Bの面86Bが結合部材33Bのこれに対向する面150に当接し、結合部材33Bの面103Bがこれに対向する凹部51の壁面64に当接しているため、ブラケット32Bの移動を規制することになる。つまり、ブラケット32Bが装着部31に対して結合されて取り外しが不可な状態になる。しかも、結合部材33Bは、入口側の連通穴85Bの面86Bと凹部51の壁面64とに同時に圧接しているため、端面81と段面43とが当接していることと合わせて、ブラケット32Bが装着部31に対し軸方向に移動することを両方向について規制することになり、ブラケット32Bの装着部31に対する軸方向のガタつきを規制する。
また、結合部材33Bは、装着部31とブラケット32Bとを結合した状態では、入口側の連通穴85Bの面86B,87B、一方の側面88Bおよび他方の側面(図示略)に圧接しているため、これらとの間の摩擦によって、入口側の連通穴85Bからの抜けが規制される。加えて、結合部材33Bは、打ち込み時に装着部31の円筒底面63に圧接して装着部31を胴部71Bに押し付けているため、上記した摩擦によって、ブラケット32Bが装着部31に対し径方向に移動することを全方向について規制することになり、ブラケット32Bの装着部31に対する径方向のガタつきを規制する。
以上により、結合部材33Bは、段部44の段面43に筒状部74Bの端面81を当接させることでブラケット32Bの装着部31に対する軸方向の位置決めを行うようになっている。
このような第3実施形態によれば、結合部材33Bは、段部44の段面43に筒状部74Bの端面81を当接させることでブラケット32Bの装着部31に対する軸方向の位置決めを行うため、段部44の段面43と筒状部74Bの端面81とを常に当接状態に維持できる。よって、ブラケット32Bに、シリンダ装置10における軸方向内側方向の高い荷重が加わっても、筒状部74Bが段部44に当接していることから、結合部材33Bに不要な荷重が加わることを抑制できる。したがって、耐荷重性能を向上させることができる。
ここで、第3実施形態において、結合部材33Bの上記した打ち込みの後または打ち込みと同時に、出口側の連通穴85Bに挿入されている延出部102,102の先端部を加締めて、例えば第1実施形態と同様に円弧状に変形させて凹部51の円筒底面63に圧接させたり、凹部51の壁面62,64に圧接させたり、出口側の連通穴85Bに圧接させたりしても良い。
「第4実施形態」
次に、本発明に係る第4実施形態を主に図13および図14に基づいて第3実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第3実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。
図13に示すように、第4実施形態では、第1〜第3実施形態の装着部31(図11参照)とは一部異なる装着部31Cに第3実施形態と同様のブラケット32Bを第3実施形態と同様の結合部材33Bによって結合する。装着部31Cは、第1〜第3実施形態と同様の凹部51が形成された軸部41を有しているものの、ブラケット32Bの筒状部74Bを嵌合させた状態で、端面81に当接可能な第1〜第3実施形態の段部44が形成されていない。つまり、装着部31Cは、端面67がブラケット32Bの底部72の底面83に当接可能となっている。
第4実施形態においては、ブラケット32Bの筒状部74Bがその内周面82において、装着部31Cの円筒外周面61,65に嵌合させられる。すると、ブラケット32Bは底部72の底面83が装着部31Cの端面67に当接する。この状態で、ブラケット32Bの連通穴85B,85Bが装着部31Cの凹部51に連通する状態になる。このとき、第3実施形態と同様、連通穴85B,85Bおよび凹部51は、面86B,86Bの筒状部74Bの径方向における内端縁部と壁面62との位置が合い、面87B,87Bは、壁面64よりも取付部75側に位置することになる。
この状態で、第3実施形態と同様に、結合部材33Bが一対の延出部102,102を先頭にしてブラケット32Bの一方の入口側の連通穴85Bに挿入される。すると、結合部材33Bは、延出部102,102が入口側の連通穴85Bを通り凹部51を通って他方の出口側の連通穴85Bに挿入され、主板部101Bの図14に示す突出部141が入口側の連通穴85Bの面86Bに当接して停止する。
この状態で、結合部材33Bが筒状部74Bの径方向外側から、第3実施形態と同様に治具によって打ち込まれると、主板部101Bは、図13に示す凹部51の壁面64に対向する面103Bが壁面64に当接して端面67に近づく方向の移動が規制されることになり、図14に示すように、連通穴85Bの面86Bに当接する突出部141が面86Bをその傾斜により、図13に示す端面67とは反対方向に押圧しブラケット32Bの底面83を端面67に押し付けながら塑性変形する(図14では主板部101Bの変形後の状態をハッチングで、参考として変形前の状態を網掛けで示している)。これにより、図13に示すように、主板部101Bは、突出部141の変形後の面150が入口側の連通穴85Bの面86Bに圧接し、対向する面103Bおよび壁面64が圧接する。加えて、主として主板部101Bが、凹部51で移動が規制されることによって板厚方向の寸法が拡大し板幅方向の寸法も拡大する。これによって、結合部材33Bは、入口側の連通穴85Bの面87Bと一方の側面88Bと他方の側面(図示略)とにも圧接する状態となる。
この状態では、ブラケット32Bに装着部31Cから抜ける方向の力が加わっても、ブラケット32Bの入口側の連通穴85Bの面86Bが結合部材33Bのこれに対向する面150に当接し、結合部材33Bの面103Bがこれに対向する凹部51の壁面64に当接しているため、ブラケット32Bの移動を規制することになる。つまり、ブラケット32Bが装着部31Cに対して結合されて取り外しが不可な状態になる。しかも、結合部材33Bは、入口側の連通穴85Bの面86Bと凹部51の壁面64とに同時に圧接しているため、底面83と端面67とが当接していることと合わせて、ブラケット32Bが装着部31Cに対し軸方向に移動することを両方向について規制することになり、ブラケット32Bの装着部31Cに対する軸方向のガタつきを規制する。
また、結合部材33Bは、装着部31Cとブラケット32Bとを結合した状態では、入口側の連通穴85Bの面86B,87B、一方の側面88Bおよび他方の側面(図示略)に圧接しているため、これらとの間の摩擦によって、入口側の連通穴85Bからの抜けが規制される。加えて、結合部材33Bは、打ち込み時に装着部31Cの円筒底面63に圧接して装着部31Cを胴部71Bに押し付けているため、上記した摩擦によって、ブラケット32Bが装着部31Cに対し径方向に移動することを全方向について規制することになり、ブラケット32Bの装着部31Cに対する径方向のガタつきを規制する。
以上により、結合部材33Bは、装着部31Cを筒状部74Bの底部72に当接させることでブラケット32Bの装着部31Cに対する軸方向の位置決めを行うようになっている。
このような第4実施形態によれば、結合部材33Bは、装着部31Cを筒状部74Bの底部72に当接させることでブラケット32Bの装着部31Cに対する軸方向の位置決めを行うため、装着部31Cと筒状部74Bの底部72と常に当接状態に維持できる。よって、ブラケット32Bに、シリンダ装置10における軸方向内側方向の高い荷重が加わっても、筒状部74Bが底部72に当接していることから、結合部材33Bに不要な荷重が加わることを抑制できる。したがって、耐荷重性能を向上させることができる。
ここで、第4実施形態においても、結合部材33Bの上記した打ち込みの後または打ち込みと同時に、出口側の連通穴85Bに挿入されている延出部102,102の先端部を加締めて、例えば第1実施形態と同様に円弧状に変形させて凹部51の円筒底面63に圧接させたり、凹部51の壁面62,64に圧接させたり、出口側の連通穴85Bに圧接させたりしても良い。
以上に述べた実施形態は、シリンダと、該シリンダに対し相対移動するロッドとを有するシリンダ装置であって、前記シリンダおよび前記ロッドのうちの少なくともいずれか一方の端部の装着部には、外周部に環状の凹部が形成されており、前記装着部の外周部に嵌合され、前記凹部と対向する位置に該凹部に連通する連通穴が形成されたブラケットと、前記連通穴から前記凹部に挿入されて前記装着部と前記ブラケットとを結合する二股状の結合部材とを備える。これにより、ブラケットを装着部に嵌合させて結合部材を連通穴に挿入し、凹部に打ち込めば良いため、ブラケットの組み付け作業の生産性の向上が図れることになる。したがって、生産性を向上させることができる。
また、前記ブラケットは、一端側に取付部を、他端側に筒状部を有しており、前記装着部の外周部の前記凹部よりも軸方向内側には軸方向内側が軸方向外側よりも大径となる段部が設けられ、前記段部に前記筒状部を当接させることで前記ブラケットの前記装着部に対する軸方向の位置決めを行う。これにより、ブラケットから入力される軸方向の荷重を装着部に良好に伝達することができるため、耐荷重性能を高めることができる。
また、前記ブラケットは、一端側に取付部を、他端側に有底の筒状部を有しており、前記装着部を前記筒状部の底部に当接させることで前記ブラケットの前記装着部に対する軸方向の位置決めを行う。これにより、ブラケットから入力される軸方向の荷重を装着部に良好に伝達することができるため、耐荷重性能を高めることができる。
また、前記結合部材は前記凹部に対してタイトな状態に挿入されるため、結合部材を装着部に圧接させることができる。
また、前記結合部材は前記凹部に対して塑性変形されて挿入されている。
10 シリンダ装置
11 シリンダ
12 ロッド
31 装着部
32 ブラケット
33 結合部材
44 段部
51 凹部
72 底部
74,74A,74B 筒状部
75,75A 取付部
85,85B 連通穴

Claims (5)

  1. シリンダと、該シリンダに対し相対移動するロッドとを有するシリンダ装置であって、
    前記シリンダおよび前記ロッドのうちの少なくともいずれか一方の端部の装着部には、外周部に環状の凹部が形成されており、
    前記装着部の外周部に嵌合され、前記凹部と対向する位置に該凹部に連通する連通穴が形成されたブラケットと、
    前記連通穴から前記凹部に挿入されて前記装着部と前記ブラケットとを結合する二股状の結合部材とを備えることを特徴とするシリンダ装置。
  2. 前記ブラケットは、一端側に取付部を、他端側に筒状部を有しており、
    前記装着部の外周部の前記凹部よりも軸方向内側には軸方向内側が軸方向外側よりも大径となる段部が設けられ、
    前記段部に前記筒状部を当接させることで前記ブラケットの前記装着部に対する軸方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項1記載のシリンダ装置。
  3. 前記ブラケットは、一端側に取付部を、他端側に有底の筒状部を有しており、
    前記装着部を前記筒状部の底部に当接させることで前記ブラケットの前記装着部に対する軸方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項1記載のシリンダ装置。
  4. 前記結合部材は前記凹部に対してタイトな状態に挿入されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載のシリンダ装置。
  5. 前記結合部材は前記凹部に対して塑性変形されて挿入されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項記載のシリンダ装置。
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