JP3031417B2 - 流体圧シリンダと該シリンダ本体へのカバー部材取り付け方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、空圧若しくは油圧力を利用してピストンを
往復動させる流体圧シリンダに係り、特にシリンダ本体
内周面の少なくとも一端側にカバー部材を取り付けた流
体圧シリンダとその取り付け方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、気密若しくは液密的に封止されたシリンダ
本体内に摺動自在にピストンを装入し該ピストンの上下
両面側に交互に流体を装入し、ピストンの往復動をなさ
しめるようにしたアクチュエータその他の流体シリンダ
は公知である。

この種の装置においてはピストンのストローク規制と
シリンダ内の気密（液密）性の維持を図るために、シリ
ンダ本体内周面の少なくとも一端側にカバー部材を取り
付けている。そしてかかるカバー部材は一般的に実開昭
61−59905号に示されるように、シリンダ内周両端側を
段差状に拡径した後、該拡径部に周面にＯリングその他
のパッキンを環設させたカバー部材を嵌合した後、前記
拡径部に断面コの字状に削成したリング溝にスナップリ
ングを嵌着させて前記カバー部材を固定するように構成
している。

しかしながらかかる従来技術においては、カバー部材
位置決め用のスナップリングと、その周面に気密維持用
のＯリングその他のパッキンを必要とし、必然的に部品
点数と組立工数が増加するのみならず、カバー部材が係
合するようにシリンダ本体の内周面の端側を拡径した
後、更に該拡径部にスナップリングを嵌合させるための
溝を切削する必要があり、切削加工工程も煩雑化し、前
記組み立て加工工数の増加と相俟って製造工数及び製造
コストが何れも大になる。

かかる欠点を解消するために例えば特公平１−288603
号に示すように、前記カバー部材をプラスチックで形成
しつつ、その外周面がシリンダ本体の内周両端側に切削
したコの字状溝内に嵌合される如く一体成形させた技術
が開示される。

「発明が解決しようとする技術的課題」 しかしながらプラスチックは金属部品に比較して湿度
や温度により寸法が大きく変化し、精度に問題があるの
みならず、強度的にも金属の1/10の引張り強度しかな
く、この為高圧力が印加する流体シリンダのカバー部材
として使用するには強度の高いエンプラを使用する必要
があるが、この事は必然的に金属材料を使用した場合に
比してコスト高になるのみならず、かかる従来技術にお
いてもプラスチックを保持するコの字状溝を前記シリン
ダ内周面に切削する必要があり、尚シリンダ内周面の溝
加工が必要とする。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、カバー部材以
外の部品を必要とすることなく、又溝加工その他のシリ
ンダ本体側の切削加工も必要とすることなく結果として
製造工数を大幅に低減し得る流体圧シリンダとその製造
方法を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は気密性維持と一体固着を容易に達
成し得る流体圧シリンダとその製造方法を提供すること
にある。

「課題を解決する為の技術手段」 第１図及び第２を参照して説明すると、本発明は、シ
リンダ本体１より硬いカバー部材２を用い、該カバー部
材２の少なくとも外周縁を拡径する方向に塑性変形させ
ることにより、該塑性変形を利用して前記外周縁をシリ
ンダ本体１内周面側に食込ませ、前記シリンダ本体とカ
バー部材２間を一体的に固着し、より具体的には前記カ
バー部材２の外周縁を、塑性変形により形成されるシリ
ンダ本体１内周面のリング状凹部21に密着挟持させる結
果となることを特徴とする流体圧シリンダを提案する。

すなわち、本発明は、シリンダ本体より硬質な金属材
で形成したカバー部材を有し、該カバー部材の外周縁を
リング状空隙を介して軸方向に互いに対峙する複数段状
のリングエッジ部で形成し、 塑性変形によりシリンダ内周面の一部が断面舌片状に
前記リング状空隙内に浸入した状態で、前記カバー部材
の外周縁が前記シリンダ内周面にリング状凹部を形成す
るとともに、該リング状凹部内に密着挟持させたことを
特徴とする流体圧シリンダである。

そしてこのようなカバー体の取り付け方法は、例えば
公知のプレス加工技術を利用して前記カバー部材２の少
なくとも外周縁をフリーの状態に維持しながら上下両面
側より狭圧させ、該狭圧により前記外周縁を拡径方向に
塑成変形させることにより容易に達成し得る。

すなわち、流体圧シリンダ本体より硬質な金属材で形
成したカバー部材の外周縁を、リング状空隙を介して軸
方向に互いに対峙する複数段状のリングエッジ部で形成
し、 前記カバー部材の少なくとも外周縁をフリーの状態に
維持しながら上下両面側より狭圧させ、該狭圧により前
記外周縁を拡径方向に塑性変形させ、前記リングエッジ
部を前記流体圧シリンダ本体の内周面側に食込ませ、 前記内周面の一部が断面舌片状に前記リング状空隙内
に浸入した状態で、前記カバー部村の外周縁と前記内周
面を密着挟持される。

「作用」 かかる技術手段によれば、カバー部材２とシリンダ本
体１が塑成変形により挟持固定されるために、スナップ
リング等の独立した位置固定部材が不要になると共に、
両者は熱膨張率が近似する金属材同士の塑性変形による
密着挟持であるために必然的に気密性が高くなり、Ｏリ
ング等の特別なシールリングも不要となり、結果として
部品点数が大幅に削減出来る。

又外周縁（エッジ部12a,12b）の形状はシリンダ本体
１内周面に食込み可能であれば特に限定されないが、少
なくともその先端が周方向にリング状のエッジ状に形成
するのがよい。

又前記エッジ部12a,12bは単段のみで形成することな
く、リング状空隙12cを介して軸方向に互いに対峙する
複数段状に形成するのがよい。

これにより、シリンダ本体１周面の一部である断面舌
片21aが前記リング状空隙12c内に侵入した状態で前記エ
ッジ部12a,12bをシリンダ内周面のリング状凹部21内に
密着挟持する結果となり、より具体的には櫛歯状に前記
両部材１、２を狭着することが出来、前記固定と密封封
止を一層確実に行なうことが出来る。この場合前記エッ
ジ部12a,12bを一側がテーパ状の断面ナイフエッジ状に
形成することにより、前記エッジ部12a,12bがシリンダ
内周面に食込む際に、該食込みによりテーパ面に印加す
る力がベクトル方向に作用して、エッジ部12a,12bの先
端部121を軸方向に僅かに変形させて前記密着狭特を行
なうことが出来、一層強固な固定が可能となる。

「実施例」 以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示的に詳し
く説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品
の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な
記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定す
る趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

第１図及び第２図は、シリンダ本体１内周面上端部に
円板状カバー部材２を取り付けるための組立分解斜視図
を示し、本図において３はプレス用パンチ、２はカバー
部材、１はシリンダ本体、４はカバー用プレス受けであ
る。

シリンダ本体１は、アルミ、砲金その他の軟質金属材
で、少なくともその内周面を円筒状に形成したものであ
れば、特に限定されないが、該本体の肉厚が薄く後記す
るカバー部材２の拡径によりその塑性変形が外周にまで
及ぼす場合は、図面に示す如くシリンダ本体１外径と同
一若しくは僅かに大なる内径を有する変形防止用の外筒
５を被せて後記プレス加工を行なう様に構成することが
好ましい。

カバー部材２は、シリンダ本体１より硬い金属材、例
えばステンレス材を用いて形成され、その形状は上下に
テーパ面を有する肉厚円板状となすと共に、その外周中
央部12cをリング帯状（断面コの字状）に削成し、上下
のテーパ外縁12a,12bが断面ナイフエッジ状になるよう
に形成し、そして該エッジ部12a,12b外径がシリンダ本
体１内径より僅かに小になるように設定する。

プレス用パンチ３は、シリンダ本体１内径とほぼ同形
か僅かに小なる直径を有しその先端（下端部31をテーパ
状に形成した円筒状をなし、該先端部31の底面側を皿
（偏平円錐台）状に凹設し、テーパ端がカバー部材２上
面をリング状に押圧可能に断面Ｖ字状のリング突起31a
を形成する。そして該プレス用パンチ３は油圧若しくは
空圧力により上下動可能に構成する。

尚、前記リング状突起31aの形成位置は、カバー部材
２のエッジ部12a,12bテーパ面内周端より僅かに内側に
設定するのがよい。

プレスカバー受け４は方形平板状の基板41と、該基板
41中央部より垂直に立設する前記パンチ３と同径の円筒
状筒部42からなり、該筒部42の先端部に、前記パンチ31
側の突起31aと対称形状のリング突起42aを形成する。

次にかかるプレス部材を用いたカバー部材２の取り付
け方法について第２図に基づいて説明する 先ずプレスカバー受け４の筒部42に、シリンダ本体１
と必要に応じその外周に更に外筒５を嵌装させた後、シ
リンダ本体１上部よりカバー部材２を装入し、前記筒部
42リング突起42a先端部に水平に載置する。（第２図
Ａ） 次に前記筒部42の軸線上に沿って、前記プレス用パン
チ３を下降させカバー部材２の上面側に当接させた後、
油空圧を利用してプレス用パンチ３を更に下降させる事
により、カバー受け４先端のリング突起42aとパンチ側
突起31aとの間で挟持されたカバー部材２は、シリンダ
本体１が相対的に軟質であるために、前記両突起31a/42
aの食込みにより生じた変形部分が外周方向に拡径しな
がら、その外周に位置するエッジ部12a/12bを利用して
シリンダ本体１内に食込み（第２図Ｂ）、更に該食込み
により前記両エッジ部12a/12b間に挟まれるシリンダ周
面の一部が縮径空隙部12c側にせり出し、そして更に前
記パンチ３にプレス力を印加すると、前記エッジ部12a/
12bのテーパ面にシリンダ本体１側より、より強い力が
付勢される結果前記エッジ部12a,12bが互いに近づく方
向に湾曲し、前記せる出したリング部分21aをＲ状に湾
曲しながら互いに挟持し、両者間で強固に密着固持され
（第２図Ｃ）、これにより前記した作用が円滑に達成さ
れる。

「効果」 以上記載の如く本発明によれば、カバー部材２以外の
部品を必要とすることなく、又溝加工その他のシリンダ
本体側の切削加工も必要とすることなく結果として製造
工数を大幅に低減し得るとともに、特別な部品を用いず
に而も簡単な加工方法で気密性維持と一体固着を容易に
達成し得る。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、シリンダ本体内周面上端部にカバ
ー部材取り付けるための組立分解斜視図と、その作用図
を示す。 １……シリンダ本体 ２……カバー部材 12a,12b……リングエッジ部 12c……空隙部（リング状空隙）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F15B 15/00 - 15/28

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ本体内周面の少なくとも一端側に
   カバー部材を固設した流体圧シリンダにおいて、 シリンダ本体より硬質な金属材で形成したカバー部材を
   有し、該カバー部材の外周縁をリング状空隙を介して軸
   方向に互いに対峙する複数段状のリングエッジ部で形成
   し、 塑成変形によりシリンダ内周面の一部が断面舌片状に前
   記リング状空隙内に浸入した状態で、前記カバー部材の
   外周縁が前記シリンダ内周面にリング状凹部を形成する
   とともに、該リング状凹部内に密着挟持させたことを特
   徴とする流体圧シリンダ。
2. 【請求項２】前記リングエッジ部の先端部を、軸方向に
   僅かに変形させて前記シリンダ内周面の前記リング状凹
   部内に密着挟持させたことを特徴とする請求項１）記載
   の流体圧シリンダ。
3. 【請求項３】流体圧シリンダ本体へのカバー部材取り付
   け方法において、 前記流体圧シリンダ本体より硬質な金属材で形成したカ
   バー部村の外周縁を、リング状空隙を介して軸方向に互
   いに対峙する複数段状のリングエッジ部で形成し、 前記カバー部材の少なくとも外周縁をフリーの状態に維
   持しながら上下両面側より狭圧させ、該狭圧により前記
   外周縁を拡径方向に塑成変形させ、前記リングエッジ部
   を前記流体圧シリンダ本体の内周面側に食込ませ、 前記内周面の一部が断面舌片状に前記リング状空隙内に
   浸入した状態で、前記カバー部村の外周縁と前記内周面
   を密着挟持させたことを特徴とする流体圧シリンダ本体
   へのカバー部材取り付け方法。