JP4451757B2 - Piston drive mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、ピストン及びシリンダを備えるピストン駆動機構に係り、特に気体圧によりピストンが軸方向に駆動されるピストン駆動機構に関する。 The present invention relates to a piston drive mechanism including a piston and a cylinder, and more particularly to a piston drive mechanism in which a piston is driven in the axial direction by gas pressure.
ピストン及びシリンダを備えるピストン駆動機構は、流体圧を用いるアクチュエータとして、様々な産業分野において利用されていることは周知の通りである。ピストンを駆動するための流体圧としては、油圧、蒸気圧のほか、乾燥空気や不活性ガス等の気体圧が用いられる。特に気体圧を用いる気体圧ピストン駆動機構は、油圧を用いるものに比べてコンタミネーションの問題が少なく、扱いやすい駆動機構として期待されており、例えば車両の動揺抑制に空気圧サーボシリンダが用いられることが特許文献1に記載されている。ピストンとシリンダを用いる駆動機構では、ピストンの軸方向の移動により流体圧がもれないように工夫がなされる。例えば、シリンダ内壁とピストン外径との摺動部分は、精密な寸法管理と、シールリング等が用いられる。 As is well known, a piston drive mechanism including a piston and a cylinder is used in various industrial fields as an actuator using fluid pressure. As the fluid pressure for driving the piston, in addition to hydraulic pressure and vapor pressure, gas pressure such as dry air or inert gas is used. In particular, a gas pressure piston drive mechanism using gas pressure is expected to be an easy-to-handle drive mechanism with less contamination problems than those using hydraulic pressure. For example, a pneumatic servo cylinder is used to suppress vehicle shaking. It is described in Patent Document 1. A drive mechanism using a piston and a cylinder is devised so that fluid pressure is not lost due to movement of the piston in the axial direction. For example, precise dimensional control, a seal ring, and the like are used for the sliding portion between the cylinder inner wall and the piston outer diameter.
車両の動揺防止以外にも、気体圧を用いるピストン駆動機構の検討が行われている。例えば、引張圧縮試験機等の試験機においては、変位と荷重を正確にコントロールする必要があり、取り扱いの利便性等から気体圧を用いるピストン駆動機構が期待されている。 In addition to preventing the vehicle from shaking, a piston drive mechanism using gas pressure has been studied. For example, in a testing machine such as a tension / compression testing machine, it is necessary to accurately control displacement and load, and a piston driving mechanism using gas pressure is expected from the convenience of handling.
ところが、従来から知られているピストン駆動機構は、流体圧が漏れないように、寸法精度のよい摺動部によって正確に軸方向の移動が案内されている。したがって、摺動部の摩擦等の負荷が加わり、滑らかな動作及び変位、荷重の高精度の制御に限界があることがある。 However, the conventionally known piston drive mechanism is accurately guided in the axial direction by a sliding portion with good dimensional accuracy so that fluid pressure does not leak. Therefore, a load such as friction of the sliding portion is applied, and there may be a limit to smooth operation and displacement, and high-precision control of the load.
また、これらの試験機においては、試験対象物の性質によっては、軸方向に荷重を加えたときに、すべり等がおこることにより、荷重軸に径方向の外力が加わり、荷重軸、すなわちピストン軸が斜めになることがある。従来のピストン駆動機構では、正確に軸方向の移動案内をすることで流体圧の保持を行っているので、ピストン軸が斜めになるような外力を受けると、流体圧が保持できず、変位又は荷重の精密な制御が困難になる。また、ピストンとシリンダとの間の摺動面が損傷を受け、あるいは変形を生じて試験動作を行うことが困難になる恐れがある。 In addition, in these test machines, depending on the nature of the test object, when a load is applied in the axial direction, slipping or the like occurs, so that an external force in the radial direction is applied to the load shaft, and the load shaft, that is, the piston shaft. May become diagonal. In the conventional piston drive mechanism, the fluid pressure is maintained by accurately guiding the movement in the axial direction. Therefore, if an external force that causes the piston shaft to be inclined is received, the fluid pressure cannot be maintained, and the displacement or Precise control of the load becomes difficult. In addition, the sliding surface between the piston and the cylinder may be damaged or deformed, making it difficult to perform a test operation.
本発明の目的は、ピストンが軸方向について傾くことを許容するピストン駆動機構を提供することである。また、他の目的は、精度よく移動することができるピストン駆動機構を提供することである。 An object of the present invention is to provide a piston drive mechanism that allows a piston to tilt in the axial direction. Another object is to provide a piston drive mechanism that can move with high accuracy.
1.前駆長の概念について
ピストン駆動機構において、ピストンが軸方向について傾くことで問題になる気体の漏れの影響をどのようにして抑制するかを検討する中で、前駆長の概念の利用に思い至った。そこで、以下に前駆長について説明する。
1. About the concept of precursor length In studying how to suppress the influence of gas leakage, which is a problem when the piston is tilted in the axial direction in the piston drive mechanism, I came up with the concept of precursor length. . Therefore, the precursor length will be described below.
前駆長とは、細い流路を流体が流れるとき、流路入口における一様速度分布が、流路断面に対しほぼ放物線分布になる所の、流路入口からの距離である。例えば、岡本哲史著,応用流体力学,誠文堂新光社,昭和41年2月10日,第8版,p106には、次のように述べられている。すなわち、円管に流体を流すとき、円管の入口において一様な速度分布が得られ、流路を進んで行くに従い次第に放物線分布になる。入口をx=0にとると、厳密にはx=∞で放物線分布に達するが、実際においては有限なxにおいて放物線分布に非常に近い物が得られる。そこで管の中央における速度が、x=∞における放物線分布の中央における速度から1%だけの差があるところをとって、入口からここまでの距離を前駆長又は助走距離と呼ぶ。前駆長の計算式は、例えばx1=0.26a×R1で示される。ここで、x1は前駆長、aは管の半径、R1はレイノルズ数である。 The precursor length is a distance from the channel inlet where the uniform velocity distribution at the channel inlet becomes a parabolic distribution with respect to the channel cross section when the fluid flows through the narrow channel. For example, the following statement is made in Tetsufumi Okamoto, Applied Fluid Dynamics, Seibundo Shinkosha, February 10, 1966, 8th edition, p106. That is, when a fluid flows through the circular pipe, a uniform velocity distribution is obtained at the inlet of the circular pipe, and gradually becomes a parabolic distribution as it travels through the flow path. Strictly speaking, when the entrance is set to x = 0, the parabolic distribution is reached at x = ∞, but in reality, an object very close to the parabolic distribution is obtained at finite x. Therefore, taking the place where the velocity at the center of the tube has a difference of only 1% from the velocity at the center of the parabola distribution at x = ∞, the distance from the entrance to this point is called the precursor length or the run-up distance. The formula for calculating the precursor length is represented by, for example, x 1 = 0.26a × R 1 . Here, x 1 is the precursor length, a is the tube radius, and R 1 is the Reynolds number.
このように、前駆長は、細い流路を流体が流れるときに、速度分布が流路の無限遠における放物線分布とほぼ同じになる流路上の入口からの距離である。これをピストン駆動機構において、シリンダ内部の気体室から、シリンダとピストンロッドとの隙間を通って外部の大気へ漏れる気体流について当てはめると、シリンダとピストンロッドとの隙間をdとし、隙間dを流れる気体流のレイノルズ数をReとすれば、前駆長は、d×Reに比例する。比例定数αは、それぞれのピストン駆動機構において実験的に求めることができ、求められるαを用いて、入口からの距離がαd×Reのところが前駆長位置となる。 Thus, the precursor length is the distance from the inlet on the flow path where the velocity distribution is substantially the same as the parabolic distribution at infinity of the flow path when the fluid flows through the narrow flow path. When this is applied to the gas flow leaking from the gas chamber inside the cylinder to the outside atmosphere through the gap between the cylinder and the piston rod in the piston drive mechanism, the gap between the cylinder and the piston rod is defined as d and flows through the gap d. If the Reynolds number of the gas flow is Re, the precursor length is proportional to d × Re. The proportionality constant α can be obtained experimentally in each piston drive mechanism. Using the obtained α, the distance from the inlet is αd × Re becomes the precursor length position.
いま、ピストンロッドが軸方向に対し斜めになることを許容すると、ロッド支持部の内径とピストンロッドとの隙間を厳しく設定することができず、勢い、シリンダ筐体内の気体室からこの隙間を通って外部の大気に向かって漏れることが多くなることが予想される。排気口の位置を余り気体室側に近く設けると漏れが多くなる。また、あまり遠くに設けても装置が大型化する。 If the piston rod is allowed to be inclined with respect to the axial direction, the gap between the inner diameter of the rod support portion and the piston rod cannot be set strictly, and momentum passes through the gap from the gas chamber in the cylinder housing. As a result, it is expected that leakage will increase toward the outside atmosphere. Leakage will increase if the exhaust port is located too close to the gas chamber. Moreover, even if it is provided too far, the apparatus becomes large.
そこで、どの位置に排気口を設ければ、装置を大型化せず、効率よく漏れてくる気体を少なくするかを考えて、前駆長の概念に思い至った。すなわち、前駆長の位置は、この位置で、速度分布はほぼ入口から見て無限遠の位置のものと同じになるので、漏れてくる気体の壁面抵抗が最大になる。したがって、気体室から見て排気口の位置を、前駆長の位置近傍、あるいはそれより遠くに設けることで、装置を大型化せずに、効率よく、漏れてくる気体量を少なくすることができる。 Thus, the idea of the precursor length was conceived by considering where to provide an exhaust port without increasing the size of the apparatus and reducing the amount of gas that leaks efficiently. That is, the position of the precursor length is the same as that at the position at infinity when viewed from the entrance, and the wall resistance of the leaking gas is maximized. Therefore, by providing the position of the exhaust port in the vicinity of the position of the precursor length or farther from the gas chamber, the amount of leaking gas can be reduced efficiently without increasing the size of the apparatus. .
2.課題解決手段
本発明に係るピストン駆動機構は、シリンダ筐体内部を前後気体室に仕切る気体受板部を有し、端部がシリンダ筐体より突き出るロッドであって、前後気体室のそれぞれに供給される2つの制御気体圧により駆動されて軸方向に移動するピストンロッドと、ピストンロッドを軸方向移動自在に支持するシリンダ筐体のロッド支持部に開口が設けられる気体供給路であって、ロッド支持部の内径とピストンロッドとの間に気体を供給し、シリンダ筐体に対し径方向にピストンロッドを浮上させて支持するロッド支持部気体供給路と、ロッド支持部気体供給路よりさらにシリンダ筐体内部側の位置に設けられ、シリンダ筐体内部の前後気体室のいずれかの気体室からロッド支持部の内径とピストンロッドとの隙間を通って漏れてくる気体及びロッド支持部気体供給路からの気体を排気するロッド支持部排気溝と、を備え、ロッド支持部排気溝は、ロッド支持部の内径とピストンロッドとの間の気体流が流れる隙間をdとし、前後気体室のそれぞれに供給される2つの制御気体圧のうち高い方の気体圧とロッド支持部排気溝における排気の気体圧との間の気体圧差と、隙間dとに基いて求められる気体流の流速をVとし、隙間dを流れる気体流の密度をρとし粘性係数をμとして、Vdρ/μで計算されるレイノルズ数をReとし、予めロッド支持部の内径とピストンロッドとの隙間の流れの前駆長について実験で求められる比例定数をαとして、ロッド支持部におけるシリンダ筐体内部側の端部から軸方向に沿った距離がαd×Reの前駆長位置より外側であってロッド支持部気体供給路より内側の位置に配置されることを特徴とする。
2. The piston drive mechanism according to the present invention has a gas receiving plate part that partitions the inside of a cylinder housing into front and rear gas chambers, and an end protrudes from the cylinder housing, and is supplied to each of the front and rear gas chambers. A piston rod that is driven by two control gas pressures that are moved in the axial direction, and a gas supply path in which an opening is provided in a rod support portion of a cylinder housing that supports the piston rod so as to be movable in the axial direction. A gas is supplied between the inner diameter of the support part and the piston rod, and the rod support part gas supply path for supporting the piston rod by floating in the radial direction with respect to the cylinder housing; It is provided at a position inside the body and leaks from any of the front and rear gas chambers inside the cylinder housing through the gap between the inner diameter of the rod support and the piston rod. A rod support portion exhaust groove for exhausting gas and gas from the rod support portion gas supply path, and the rod support portion exhaust groove has a gap d through which a gas flow between the inner diameter of the rod support portion and the piston rod flows. And the difference between the gas pressure difference between the higher gas pressure of the two control gas pressures supplied to the front and rear gas chambers and the exhaust gas pressure in the rod support portion exhaust groove, and the clearance d. The flow velocity of the gas flow is V, the density of the gas flow through the gap d is ρ, the viscosity coefficient is μ, the Reynolds number calculated by Vdρ / μ is Re, and the gap between the inner diameter of the rod support portion and the piston rod is previously set. The proportional constant obtained by experiment for the precursor length of the flow of the rod is α, and the distance along the axial direction from the end on the cylinder housing inner side in the rod support portion is outside the precursor length position of αd × Re and the rod support Part Characterized in that it is arranged from the body supply passage inner position.
また、ロッド支持部気体供給路は、ロッド支持部の内径に設けられる浅溝の表面絞りとピストンロッドとの間に気体を供給することが好ましい。 Moreover, it is preferable that a rod support part gas supply path supplies gas between the surface restriction | limiting of the shallow groove | channel provided in the internal diameter of a rod support part, and a piston rod.
また、気体受板部は、ピストンロッドのフランジ部と、シリンダ筐体とフランジ部との間を柔軟性を有して気密に接続するベロフラムとを含んで構成されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that a gas receiving plate part is comprised including the flange part of a piston rod, and the bellophram which connects between a cylinder housing | casing and a flange part flexibly and airtightly.
また、本発明に係るピストン駆動機構は、気体受板部の外周及びシリンダ筐体の内壁とで形成される受板摺動部に開口が設けられる気体受板部気体排気路と、受板摺動部に設けられ、気体受板部気体排気路に向かう浅溝の表面絞りであって、シリンダ筐体内部の気体室から浅溝を通り気体受板部気体排気路に向かって気体を絞って流すことで、シリンダ筐体内壁に対し気体受板部を浮上させて支持する受板部浮上用の表面絞りと、ピストンロッドを軸方向移動自在に支持するシリンダ筐体のロッド支持部に設けられる浅溝の表面絞りであって、シリンダ筐体内部の気体室から浅溝を通りロッド支持部の外気側端部に向かって気体を絞って流すことで、シリンダ筐体内壁に対しピストンロッドを浮上させて支持するロッド浮上用の表面絞りと、を備えることを特徴とする。
Further, a piston drive mechanism according to the present invention, a gas receiving plate portion gas exhaust passage opening is provided in the receiving plate sliding portion formed between the outer periphery and the inner wall of the cylinder housing of the gas-body receiving plate portion, the receiving plate A surface restriction of a shallow groove that is provided in the sliding part and faces the gas exhaust air passage of the gas receiving plate , and squeezes the gas from the gas chamber inside the cylinder housing through the shallow groove toward the gas exhaust air passage of the gas receiving plate. The surface plate for levitation of the gas receiving plate part that floats and supports the inner wall of the cylinder case and the rod support part of the cylinder case that supports the piston rod so that it can move in the axial direction. The surface restriction of the shallow groove, which is made to flow from the gas chamber inside the cylinder housing through the shallow groove toward the outside air side end of the rod support portion, thereby allowing the piston rod to move against the inner wall of the cylinder housing. A surface diaphragm for floating the rod that is levitated and supported; Characterized in that it comprises.
また、本発明に係るピストン駆動機構において、シリンダ筐体に取り付けられ、ピストンロッドの径方向の変位を規制するメタル軸受又は複合材軸受を備えることが好ましい。 In the piston drive mechanism according to the present invention, it is preferable that the piston drive mechanism includes a metal bearing or a composite material bearing that is attached to the cylinder housing and restricts displacement in the radial direction of the piston rod.
上記構成によれば、シリンダ筐体に対し径方向にピストンロッドを浮上させて支持する気体供給路を設けたので、ピストンロッドをシリンダ筐体に対し滑らかに精度よく移動させることができる。 According to the above configuration, since the gas supply path is provided to float and support the piston rod in the radial direction with respect to the cylinder housing, the piston rod can be moved smoothly and accurately with respect to the cylinder housing.
また、排気口を、前駆長より外側の位置に配置することとしたので、気体室から漏れてくる気体を効率よく回収できる。したがって、ピストンが軸方向について傾くことを許容しつつ、気体の漏れによる影響を軽減することができる。 Moreover, since the exhaust port is arranged at a position outside the precursor length, the gas leaking from the gas chamber can be efficiently recovered. Therefore, it is possible to reduce the influence of gas leakage while allowing the piston to tilt in the axial direction.
また、ロッド支持部の内径に浅溝の表面絞りを設け、気体供給路からこの浅溝とピストンロッドとの間に気体を供給するので、簡単な構造で浅溝の絞り効果によりピストンロッドを浮上させることができる。 In addition, a shallow groove surface restriction is provided on the inner diameter of the rod support, and gas is supplied between this shallow groove and the piston rod from the gas supply path, so that the piston rod can be lifted by the shallow groove restriction effect with a simple structure. Can be made.
また、ピストンロッドのフランジ部とシリンダ筐体との間をベロフラムで接続したので、ピストンが軸方向について傾いても、フランジ部とベロフラムとで気密に前後気体室が仕切られる。したがって、ピストンロッドが軸方向について傾いても、前後気体室の間における気体圧の漏れを防止できる。 Further, since the flange portion of the piston rod and the cylinder housing are connected by a bellophram, the front and rear gas chambers are partitioned airtightly by the flange portion and the bellophram even if the piston is inclined in the axial direction. Therefore, even if the piston rod is tilted in the axial direction, leakage of gas pressure between the front and rear gas chambers can be prevented.
また、受板摺動部に受板部浮上用の表面絞りを設け、ロッド支持部にロッド浮上用の表面絞りを設け、シリンダ筐体内部の気体室から、1つは受板部浮上用の表面絞りを通って気体排気路へ、もう1つはロッド浮上用の表面絞りを通って外部大気へ、それぞれ気体を流すこととしたので、簡単な構成で、受板摺動部及びロッド支持部においてピストンロッドを浮上させることができる。したがって、ピストンロッドをシリンダ筐体に対し滑らかに精度よく移動させることができる。 In addition, a surface diaphragm for floating the receiving plate part is provided in the sliding part of the receiving plate, a surface diaphragm for floating the rod is provided in the rod support part, and one from the gas chamber inside the cylinder housing is for floating the receiving plate part. Since the gas flows through the surface restriction to the gas exhaust passage and the other through the surface restriction for floating the rod to the external atmosphere, the receiving plate sliding part and the rod support part have a simple configuration. Can lift the piston rod. Therefore, the piston rod can be moved smoothly and accurately with respect to the cylinder housing.
また、シリンダ筐体にピストンロッドの径方向の変位を規制するメタル軸受を設けたので、ピストンが軸方向に斜めになっても、その限度がメタル軸受で定まるので、ピストンロッドとシリンダ筐体との間の予期しない衝突等による損傷を防止できる。 In addition, because the cylinder housing is provided with a metal bearing that regulates the displacement of the piston rod in the radial direction, the limit is determined by the metal bearing even if the piston is inclined in the axial direction. Can be prevented from being damaged due to an unexpected collision between the two.
上記のように、本発明に係るピストン駆動機構によれば、ピストンが軸方向について傾くことを許容することができる。また、ピストンを精度よく移動させることができる。 As described above, according to the piston drive mechanism according to the present invention, the piston can be allowed to tilt in the axial direction. Further, the piston can be moved with high accuracy.
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下では、引張圧縮試験機に用いられるピストン駆動機構について説明するが、ピストン駆動機構が適用される対象はかかる試験機に限られず、ピストンが軸方法に対し斜めになることを許容する必要のある装置であれば等しく適用の対象とすることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the piston drive mechanism used in the tensile / compression test machine will be described. However, the object to which the piston drive mechanism is applied is not limited to such a test machine, and it is necessary to allow the piston to be inclined with respect to the shaft method. Any device can be equally applicable.
図1は、引張圧縮試験機に用いられるピストン駆動機構10の構成を示す図である。ピストン駆動機構10は、ピストンロッド12とシリンダ20と、制御された気体圧を供給する気体圧制御弁40とを含んで構成される。気体圧制御弁40とシリンダ20との間には、マニホールド30が設けられ、気体圧制御弁40によって制御された気体圧を制御気体流路32,34によりシリンダ20の内部に導く。そして、ピストンロッド12の一方側の先端は荷重を検出するロードセル16を介して引張圧縮試験の対象物に接続され、他方側の先端にはピストンロッド12の軸方向の変位を検出する変位センサ50が設けられる。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
ピストン駆動機構10において、ピストンロッド12は、フランジ部14を有し、シリンダ20の内部を前後気体室36,38に区切り、それぞれの気体室36,38に気体圧制御弁40より制御された気体圧が制御気体流路32,34を通って供給され、前後気体室36,38の気体圧の差によってフランジ部14が軸方向、すなわち図1に示すX方向に移動駆動される。このように、引張圧縮試験機に用いられるピストン駆動機構10は、気体圧によってピストンロッド12を軸方向に移動機構させ、ピストンロッド12の先端に設けられたロードセル16を介して図示されていない試験対象物に荷重を印加し、そのときの変位を測定することができる機能を有する。
In the
ピストンロッド12は、引張圧縮試験機における荷重軸の機能を有する細長い棒状の部材で、軸方向のほぼ中間部分に直径の大きいフランジ部14を有する。フランジ部14の外周はシリンダ20の内周壁と摺動もしくは接触することがあるので、十分滑らかな表面処理及び必要に応じ適当な硬化処理を施されるのが好ましい。また、ピストンロッド12の両端はシリンダ20に軸方向自在に支持されるが、その部分も同様に十分滑らかな表面処理及び必要に応じ適当な硬化処理を施されるのが好ましい。かかるピストンロッド12は、十分な機械的剛性を有する金属材料を加工し、必要な表面処理等を施して得ることができる。例えば材料をフランジ付き円柱に加工し、表面硬化処理、表面研摩処理、潤滑めっき処理等を施して用いることができる。
The
ピストンロッド12の一方側の先端には、上記のように、荷重を検出するロードセル16が取り付けられる。ロードセル16は例えば歪みゲージ等を設けた荷重台を用いることができる。また、上記のように、ピストンロッド12の他方側の先端には変位センサ50が設けられる。変位センサ50は差動変圧器方式のものを用いることができる。すなわち、ピストンロッド12の他方側の先端の一部を延ばして軟磁性体プローブ52を取り付け、これと協働するトランス巻線54をシリンダ20側に設ける。軟磁性体プローブ52は、ピストンロッド12と一体として軸方向に移動し、トランス巻線54の空洞部への挿入長さに応じた信号がトランス巻線54から出力され、この信号を処理してピストンロッド12の軸方向変位を検出できる。変位センサ50としては、その他に光学式、磁気式等、一般に用いられる方式のものを用いてもよい。
As described above, the
ロードセル16及び変位センサ50の出力は、そのまま引張圧縮試験機の荷重−変位データとして用いられるとともに、図示されていない引張圧縮試験機の制御部にフィードバックされ、気体圧制御弁40の制御データとして用いられる。
The outputs of the
シリンダ20は、ピストンロッド12のフランジ部14を内部に収容し、ピストンロッド12の両端を外部に突き出させ、軸方向自在に案内支持する機能を有する一応気密の筐体である。ここで一応気密とは、ピストンロッド12が軸方向に異常に傾くときを除き、引張圧縮試験機の性能上十分な程度の気密という意味である。シリンダ20は、シリンダチューブ22と前後エンドプレート24,26とから構成される。すなわち、略円環状のシリンダチューブ22の両側開口にそれぞれ前後エンドプレート24,26があてがわれ、全体としてシリンダ筐体を構成する。
The
シリンダチューブ22は、ピストンロッド12のフランジ部14の直径よりやや大きめの内径を有する円環状の部材である。その内周壁は、ピストンロッド12のフランジ部14の外周と、摺動又は接触することがあるので、十分滑らかな表面処理及び必要に応じ適当な硬化処理を施されるのが好ましい。かかるシリンダチューブ22は、十分な機械的剛性を有する金属材料を加工し、必要な表面処理等を施して得ることができる。例えば材料の内周を所定寸法に加工し、表面硬化処理、表面研摩処理、潤滑めっき処理等を施して用いることができる。
The
前後エンドプレート24,26は、ほぼ同様の形状を有する一対の部材で、中央にピストンロッド12を通し支持するロッド支持穴を有し、シリンダチューブ22の両側開口をふさぐ機能を有する部材である。ロッド支持穴の内径は、ピストンロッド12の両端側の直径よりやや大きめである。このロッド支持穴のところには、排気溝42と、浅溝表面絞り46等が設けられるが、これらの詳細については後述する。また、前後エンドプレート24,26は、マニホールド30を介し、気体圧制御弁40からの制御された気体圧をシリンダ20の内部に導く制御気体流路32,34を有する。また、ピストンロッド12の軸方向移動が大きすぎてフランジ部14が前後エンドプレート24,26に衝突するときの衝撃を和らげるストッパ56が設けられる。
The front and
シリンダチューブ22と前後エンドプレート24,26とピストンロッド12とは、次のような手順で組み立てられる。すなわち、最初に、シリンダチューブ22の中にピストンロッド12を通す。次に、ピストンロッド12のフランジ部14を挟んでロードセル16側に前エンドプレート24、変位センサ50側に後エンドプレート26を、それぞれのロッド支持穴にピストンロッド12の端部を通すように配置する。そして、前エンドプレート24をシリンダチューブ22のロードセル16側の開口をふさぐように合わせ、同様に後エンドプレート26をシリンダチューブ22の変位センサ50側の開口をふさぐように合わせる。そして、制御気体流路32,34のマニホールド30側の開口が同じ平面上に揃うように、前後エンドプレート24,26の相対位置を調整する。調整が終われば、制御気体流路32,34がマニホールド30と前後エンドプレート24,26の間で合うことを確かめる。このようにして、シリンダ20とピストンロッド12との組立体が得られ、これをピストン・シリンダサブアセンブリと呼ぶことができる。
The
マニホールド30は、気体圧制御弁40とシリンダ20の制御気体流路32,34とを接続するための中間部材で、制御気体流路32,34に対応する制御気体流路33,35を備える。かかるマニホールド30は、適当な金属材料等を加工して得ることができる。マニホールド30は、ピストン・シリンダサブアセンブリの制御気体流路32,34に制御気体流路33,35を合わせるようにして、気密にしっかりと接続される。気密接続は、適当な気密パッキングを用いたねじ止め等を用いることができる。
The manifold 30 is an intermediate member for connecting the gas
気体圧制御弁40は、図示されていない引張圧縮試験機の制御部の指示により、2つの制御された気体圧を生成する機能を有する制御弁である。2つの制御された気体圧は、それぞれ制御気体流路33,32と、制御気体流路35,34を通り、シリンダ20内部の前後気体室36,38に供給される。例えば、ピストンロッド12をロードセル16側に所定の荷重で変位させたいときは、気体室36に供給する気体圧より気体室38に供給する気体圧の方を大きくするようにし、その気体圧の差圧にフランジ部14の気体圧の受圧面積を乗じたものが荷重となるように、気体圧制御弁40は2つの気体圧を生成する。かかる気体圧制御弁としては、周知のスプール・スリーブ型気体圧制御弁等を用いることができる。
The gas
次に、ロッド支持穴に設けられる排気溝42及び浅溝表面絞り46について説明する。図2は、後エンドプレート26におけるピストンロッド12の支持部分を示す拡大図である。なお、前エンドプレート24においても同様の構成及び作用を有するので、ここでは後エンドプレート26の部分に代表させて説明する。上記のように、ロッド支持穴の内径は、ピストンロッド12の端部の直径よりもやや大きいので、図2に示すように、後エンドプレート26のロッド支持部27とピストンロッド12との間には隙間58がある。この隙間58に沿って、後気体室38の側の端部から、外部の大気開放60の側に向かって、排気溝42、浅溝表面絞り46がこの順で配置される。
Next, the
排気溝42は、後気体室38から、ロッド支持部27とピストンロッド12との間の隙間58を通って漏れてくる気体を集め、排気路44へ流す機能を有する。
The
排気溝42は、ロッド支持部27の軸方向に沿って、後気体室38の端部からの距離が、いわゆる前駆長以上となる位置に配置される。ここで前駆長とは、上記のように、細い流路を流体が流れるとき、流路入口における一様速度分布が、流路断面に対しほぼ放物線分布になる所の、流路入口からの距離である。図3に、隙間58を流れる気体の流速分布の変化と、前駆長の関係を示す。図3に示すように、隙間58の入口、すなわち後気体室38側の端部において一様である速度分布62は、隙間58を進んで行くに従い次第に分布形状が変化し、無限遠進んだところで放物線分布になる。そして、前駆長のところの中央における速度が、無限遠進んだところの放物線分布の中央における速度から1%だけの差がある放物線分布に極めて近い速度分布64となる。いま、隙間58の大きさをdとし、隙間58を流れる気体の流れのレイノルズ数をReとし、実験で定まる比例定数をαとすれば、前駆長=αd×Reである。レイノルズ数は、流体の流速をV、粘性係数をη、密度をρ、流路寸法をDとして、Re=VDρ/ηで表される。
The
例えば、Re=2000として、d=10〜20μmとすれば、前駆長は5mm程度となる。排気溝42は、後気体室38の端部から見て、この前駆長の位置より遠くの位置に配置される。このような構成により、排気溝42を後気体室38の端部から見て、無限遠に配置したと同じような効果で、隙間58を漏れてくる気体を効率よく集めることができ、装置を小型化できる。
For example, if Re = 2000 and d = 10 to 20 μm, the precursor length is about 5 mm. The
浅溝表面絞り46は、ロッド支持部57の内面、すなわち、ロッド支持穴の内壁に設けられた複数の溝で、軸方向に所定の幅、長さ、溝深さを有し、ピストンロッド12を気体軸受の原理で浮上させる機能を有する。溝の長さは、一端側は排気溝42と軸方向に十分間隔をあけ、他方端は大気開放60の側の端部から十分間隔をあけるように設定される。そして、各浅溝表面絞り46の軸方向に沿った長さの略中央部に、気体供給路48の開口が接続される。この気体供給路48には、図示されていない気体源から所定の供給圧の気体が供給される。このような構成の浅溝表面絞り46は、気体供給路48からの高圧気体が開口から噴出し浅溝に沿って流れ、一方は排気溝42の方へ、他方は大気開放60側の端部へ向かう。そして浅溝が切れたところでより狭い隙間に向かって絞られて低圧側に流れるので、いわゆる表面絞り装置となる。この絞り効果のため、絞り部分で圧力上昇を生じ、ピストンロッド12をロッド支持部27に対し浮上させる。
The shallow
浅溝表面絞り46の浅溝の深さは、隙間58の大きさとも関係するが、1例を上げると、中立状態の隙間58を約10μmとして、浅溝の深さを約3〜20μmとすることができる。また、気体供給路48に供給される気体圧は約0.5Mpa程度とすることができる。
The depth of the shallow groove of the shallow
かかる構成の引張圧縮試験機用のピストン駆動機構10の作用を説明する。一例で、試験対象物の応力−ひずみ特性を精密に測定する場合を取り上げる。まず、引張圧縮試験機を初期化した後、ロードセル16の先及び図示されていない試験機のステージ等との間に試験対象物をセットする。そして、引張圧縮試験機の図示されていない制御部より、気体圧制御弁40に、所定の印加速度で荷重を発生するよう指示が出される。例えば1N/secの印加速度でピストンロッド12の先端に荷重がかかるように指示が出される。これに先立ち、引張圧縮試験機の制御部より、図示されていない気体源に、所定の供給圧の高圧気体の供給を、気体圧制御弁40と、シリンダ20の気体供給路48とに対して行うように指示され、また、図示されていない排気装置に、シリンダ20の排気路44を所定の排気圧で吸引する指示が出される。
The operation of the
気体圧制御弁40は、ロードセル16及び変位センサ50からのフィードバック信号を用いて、指示された印加速度になるように、予め定められた気体圧生成アルゴリズムに従い2つの制御された気体圧を生成し、制御気体流路33,32,35,34を介し、前後気体室36,38に制御された気体圧を供給する。ピストンロッド12のフランジ部14は、前後気体室36,38における気体圧を受け、その差圧に応じ、フランジ部14の外周とシリンダチューブ22の内周壁との間で通常の空間を保ちながら、軸方向に移動駆動される。すなわち、引張圧縮試験機の指示が1N/secの印加速度の引っ張りであれば、図1のX方向で、変位センサ50側に移動駆動される。移動駆動の荷重と変位は上記のようにロードセル16と変位センサ50により監視されている。
The gas
このようにして、ピストンロッド12の移動駆動により、試験対象物に所定の印加速度で荷重をかけることができる。そして、試験対象物の応力−ひずみ特性は、ロードセル16及び変位センサ50の出力データを用いて、図示されていない引張圧縮試験機の出力部より得ることができる。
In this way, a load can be applied to the test object at a predetermined application speed by moving the
ピストンロッド12は、前後エンドプレート24,26の浅溝表面絞り46の絞り効果により、ロッド支持部27から径方向に浮上されて軸方向に移動駆動される。また、この浮上隙間を通って、前後気体室36,38から大気開放60に向かって流れる気体は、前駆長より遠方に配置された排気溝42と排気路44により効果的に集められる。したがって、ピストンロッド12は、ロッド支持部27から前後気体室36,38の気体圧が漏れる影響を抑制しつつ、ロッド支持部27における摩擦負荷を受けることなく滑らかに移動できるので、高精度の測定が可能となる。
The
また、ロッド支持部27におけるピストンロッド12の支持を、ピストンロッド12の径方向の変位について自由度のある気体軸受機構とし、また排気溝42の作用により、気体軸受の浮上隙間を漏れてくる気体を効率よく集めることとしているので、引張圧縮試験の間に、試験対象物の特性によってピストンロッド12が軸方向から傾くことを一定の範囲で許容できる。
Further, the support of the
引張圧縮試験機用のピストン駆動機構において、測定対象物の性質等によりピストンロッドが軸方向より傾くことがあるが、あまり傾くと、ピストンロッドがシリンダ内壁やロッド支持部の内壁に衝突等を起こし、損傷を生ずることがある。 In a piston drive mechanism for a tension / compression tester, the piston rod may tilt from the axial direction due to the nature of the object to be measured, but if it is tilted too much, the piston rod will collide with the cylinder inner wall or the inner wall of the rod support. May cause damage.
図4は、ピストンロッド12の過度の傾きを抑制できるピストン駆動機構70の構成図である。図4では、ピストン・シリンダサブアセンブリの部分で説明に必要なところを示してある。図1と同様の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。このピストン駆動機構70では、前後エンドプレート24,26の大気開放60側の端部に、それぞれメタル軸受72,74が設けられる。なお、メタル軸受は、負荷が付く側の1ヶ所に設けてもよい。
FIG. 4 is a configuration diagram of a
メタル軸受72,74は、潤滑性に富んだ金属材料又は複合材料で作られたリング状の軸受であり、その内径は、ピストンロッド12の端部の直径よりは大きく、前後エンドプレート24,26のロッド支持穴の穴径よりは小さく設定される。各メタル軸受72,74は、前後エンドプレート24,26のロッド支持穴と同心になるように、前後エンドプレート24,26の大気開放60側の端部に取り付けられる。取り付けは、ねじ止め、あるいははめ込み固定等で行うことができる。かかるメタル軸受72,74は、黄銅や銅等の柔らかい金属、あるいは多孔性金属に潤滑油を含浸させたものあるいは複合材料を所定のリング形状に加工して得ることができる。
The
かかる構成のピストン駆動機構70においては、ピストンロッド12がその径方向、図4で示すR方向に変位し、あるいは軸方向に対し傾斜する外力を受けても、メタル軸受72,74の内径は前後エンドプレート24,26のロッド支持部の内径より小さいので、過度な変位あるいは傾斜のときに、ピストンロッド12の外形が潤滑性のあるメタル軸受72,74に真っ先に当たる。したがって、ピストンロッド12のフランジ部14の外周がシリンダチューブ22の内周壁に衝突し、あるいはピストンロッド12の端部が前後エンドプレート24,26のロッド支持部の浅溝表面絞り46等に衝突してこれらを損傷することを、未然に防止できる。
In the
引張圧縮試験機用のピストン駆動機構において、測定対象物の性質等によりピストンロッドが軸方向より傾くことがあるが、あまり傾くと、ピストンロッドのフランジ部がシリンダ内で前後気体室を完全に仕切ることができなくなる。 In a piston drive mechanism for a tension / compression tester, the piston rod may tilt from the axial direction due to the nature of the object to be measured, but if it tilts too much, the flange of the piston rod completely partitions the front and rear gas chambers in the cylinder. I can't.
図5は、ピストンロッド12の軸方向の傾きに関係なく、前後気体室を気密に仕切ることができるピストン駆動機構76の構成図である。図5では、ピストン・シリンダサブアセンブリの部分で説明に必要なところを示してある。図1と同様の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。このピストン駆動機構76では、ピストンロッド12のフランジ部15と、シリンダチューブ22との間に、柔軟性を有し、気密性のあるベロフラム78が設けられる。
FIG. 5 is a configuration diagram of the
ベロフラム78は、フランジ部15の外周と、シリンダチューブ22の内周壁との間を機密に仕切るような柔軟性のあるリング部材である。例えば、薄い金属板を適当な形状で屈曲させて柔軟性を持たせたものを用いることができる。かかる折り曲げを有するリング状部材の外周部をシリンダチューブ22に固定し、内周部をフランジ部15に固定する。ベロフラムの数は1つでも複数でもよい。なお、この場合、フランジ部15の直径は、気体圧を受ける面が確保できれば、シリンダチューブ22の内径よりかなり小さくしてもよい。
The
かかる構成のピストン駆動機構76においては、ピストンロッド12がその径方向、図4で示すR方向に変位し、あるいは軸方向に対し傾斜する外力を受けても、ベロフラム78の柔軟性で追従できる。また、ベロフラム78は変位、変形しても気密性があるので、前後気体室36,38の間が流体的に連通することがなく、シリンダ内で前後気体室を完全に仕切ることができ、引張圧縮試験機において精密な測定を可能とする。
In the
図6は、ピストンロッド12のフランジ部14の外周とシリンダチューブ22の内周壁との間にも気体軸受機構を設けたピストン駆動機構80の構成図である。図6では、ピストン・シリンダサブアセンブリの部分で説明に必要なところを示してある。図1と同様の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。このピストン駆動機構80では、前エンドプレート24のロッド支持部に浅溝表面絞り82による気体軸受機構を設けるとともに、フランジ部14の外周とシリンダチューブ22の内周壁との間にも浅溝表面絞り84による気体軸受機構が設けられる。
FIG. 6 is a configuration diagram of a
このピストン駆動機構80では、前後気体室の一方に一定高圧の供給圧Psが供給され、他方に図示されていない引張圧縮試験機の制御部の指示により制御された制御気体圧Paが供給される。例えば供給圧Psは図示されていない気体供給源から直接供給され、制御気体圧Paは気体圧制御弁から供給されるものとすることができる。図6の場合では、前気体室37に一定高圧の供給圧Psが供給されるものとして示してある。供給圧Psは、例えば約0.5Mpa程度とすることができる。
In the
図7は、前エンドプレート24のロッド支持部27に設けられる浅溝表面絞り82の様子を示す図である。前エンドプレート24のロッド支持部27に設けられる浅溝表面絞り82は、ロッド支持穴の内壁に設けられた複数の溝で、軸方向に所定の幅、長さ、溝深さを有し、ピストンロッド12を気体軸受の原理で浮上させる機能を有する。溝の軸方向長さは、ロッド支持部27の前気体室側端部から始まり、ロッド支持部27の長さの1/2から2/3程度とできる。このような構成の浅溝表面絞り82は、前気体室37からの高圧気体が押し込まれ浅溝に沿って流れ、大気開放60側の端部へ向かう。そして浅溝が切れたところでより狭い隙間に向かって絞られて低圧側に流れるので、いわゆる表面絞り装置となる。この絞り効果のため、絞り部分で圧力上昇を生じ、ピストンロッド12をロッド支持部27に対し浮上させる。
FIG. 7 is a view showing a state of the shallow
図8は、フランジ部14の外周に設けられる浅溝表面絞り84の様子を示す図である。これに関連して、排気溝86もフランジ部14の外周に設けられ、排気溝86はピストンロッド12の中を通る排気路88に接続される。排気路88は大気に開放することができる。この浅溝表面絞り84は、フランジ部14の外周に設けられた複数の溝で、軸方向に所定の幅、長さ、溝深さを有し、ピストンロッド12を気体軸受の原理で浮上させる機能を有する。溝の軸方向長さは、フランジ部14の前気体室側端部から始まり、フランジ部14の軸方向長さの1/2程度とできる。
FIG. 8 is a view showing a state of the shallow
このような構成の浅溝表面絞り84は、前気体室37からの高圧気体が押し込まれ浅溝に沿って流れ、最終的に大気に開放される排気溝86へ向かう。そして浅溝が切れたところでより狭い隙間に向かって絞られて低圧側に流れるので、いわゆる表面絞り装置となる。この絞り効果のため、絞り部分で圧力上昇を生じ、ピストンロッド12をロッド支持部27に対し浮上させる。
The shallow
これらの浅溝表面絞り82,84の浅溝の深さは、図1の浅溝表面絞りと同様に、例えば、ピストンロッド12とこれに向かい合うシリンダ20の内壁面との間の隙間を約10μmとして、浅溝の深さを約3〜20μmとすることができる。
The shallow groove depths of these shallow
かかる構成のピストン駆動機構80においては、1つの気体室37から2種類の気体軸受機構を作り出すことができ、簡単な構成で、ピストンロッドを滑らかに移動駆動でき、引張圧縮試験機において精密な測定が可能となる。
In the
10、70,76,80 ピストン駆動機構、12 ピストンロッド、14,15 フランジ部、16 ロードセル、20 シリンダ、22 シリンダチューブ、24,26 エンドプレート、27 ロッド支持部、30 マニホールド、33,32,35,34 制御気体流路、36,37,38 気体室、40 気体圧制御弁、42,86 排気溝、44,88 排気路、46,82,84 浅溝表面絞り、48 気体供給路、50 変位センサ、52 軟磁性体プローブ、54 トランス巻線、56 ストッパ、57 ロッド支持部、58 隙間、60 大気開放、62,64 速度分布、72,74 メタル軸受、78 ベロフラム。 10, 70, 76, 80 Piston drive mechanism, 12 Piston rod, 14, 15 Flange, 16 Load cell, 20 Cylinder, 22 Cylinder tube, 24, 26 End plate, 27 Rod support, 30 Manifold, 33, 32, 35 , 34 Control gas flow path, 36, 37, 38 Gas chamber, 40 Gas pressure control valve, 42, 86 Exhaust groove, 44, 88 Exhaust path, 46, 82, 84 Shallow groove surface restriction, 48 Gas supply path, 50 Displacement Sensor, 52 Soft magnetic probe, 54 Transformer winding, 56 Stopper, 57 Rod support, 58 Clearance, 60 Open to atmosphere, 62, 64 Speed distribution, 72, 74 Metal bearing, 78 Bellofram.
Claims (5)
ピストンロッドを軸方向移動自在に支持するシリンダ筐体のロッド支持部に開口が設けられる気体供給路であって、ロッド支持部の内径とピストンロッドとの間に気体を供給し、シリンダ筐体に対し径方向にピストンロッドを浮上させて支持するロッド支持部気体供給路と、
ロッド支持部気体供給路よりさらにシリンダ筐体内部側の位置に設けられ、シリンダ筐体内部の前後気体室のいずれかの気体室からロッド支持部の内径とピストンロッドとの隙間を通って漏れてくる気体及びロッド支持部気体供給路からの気体を排気するロッド支持部排気溝と、
を備え、
ロッド支持部排気溝は、
ロッド支持部の内径とピストンロッドとの間の気体流が流れる隙間をdとし、
前後気体室のそれぞれに供給される2つの制御気体圧のうち高い方の気体圧とロッド支持部排気溝における排気の気体圧との間の気体圧差と、隙間dとに基いて求められる気体流の流速をVとし、
隙間dを流れる気体流の密度をρとし粘性係数をμとして、Vdρ/μで計算されるレイノルズ数をReとし、
予めロッド支持部の内径とピストンロッドとの隙間の流れの前駆長について実験で求められる比例定数をαとして、
ロッド支持部におけるシリンダ筐体内部側の端部から軸方向に沿った距離がαd×Reの前駆長位置より外側であってロッド支持部気体供給路より内側の位置に配置されることを特徴とするピストン駆動機構。 A rod having a gas receiving plate for partitioning the inside of the cylinder housing into front and rear gas chambers, and an end projecting from the cylinder housing, which is driven by two control gas pressures supplied to the front and rear gas chambers. A piston rod moving in the direction,
A gas supply path in which an opening is provided in a rod support portion of a cylinder housing that supports the piston rod so as to be movable in the axial direction, and gas is supplied between the inner diameter of the rod support portion and the piston rod to the cylinder housing. A rod support part gas supply passage for floating and supporting the piston rod in the radial direction;
It is provided at a position further inside the cylinder housing than the rod support portion gas supply path, and leaks from one of the front and rear gas chambers inside the cylinder housing through the gap between the inner diameter of the rod support portion and the piston rod. Rod support part exhaust groove for exhausting gas from the coming gas and rod support part gas supply path;
With
The rod support part exhaust groove
The gap through which the gas flow between the inner diameter of the rod support and the piston rod flows is d,
Gas flow required based on the difference in gas pressure between the higher gas pressure of the two control gas pressures supplied to the front and rear gas chambers and the exhaust gas pressure in the rod support portion exhaust groove, and the gap d Let V be the flow velocity of
The density of the gas flow flowing through the gap d is ρ, the viscosity coefficient is μ, the Reynolds number calculated by Vdρ / μ is Re,
Α is a proportionality constant obtained in advance for the precursor length of the flow in the gap between the inner diameter of the rod support and the piston rod,
The distance along the axial direction from the end on the cylinder housing inner side in the rod support part is arranged outside the αd × Re precursor length position and inside the rod support part gas supply path. Piston drive mechanism.
ロッド支持部気体供給路は、ロッド支持部の内径に設けられる浅溝の表面絞りとピストンロッドとの間に気体を供給することを特徴とするピストン駆動機構。 The piston drive mechanism according to claim 1,
The rod support portion gas supply path supplies a gas between a surface throttle of a shallow groove provided on the inner diameter of the rod support portion and the piston rod.
気体受板部は、ピストンロッドのフランジ部と、シリンダ筐体とフランジ部との間を柔軟性を有して気密に接続するベロフラムとを含んで構成されることを特徴とするピストン駆動機構。 The piston drive mechanism according to claim 1 or 2,
The gas receiving plate portion includes a flange portion of a piston rod, and a bellophram that is flexible and airtightly connected between the cylinder housing and the flange portion.
気体受板部の外周及びシリンダ筐体の内壁とで形成される受板摺動部に開口が設けられる気体受板部気体排気路と、
受板摺動部に設けられ、気体受板部気体排気路に向かう浅溝の表面絞りであって、シリンダ筐体内部の気体室から浅溝を通り気体受板部気体排気路に向かって気体を絞って流すことで、シリンダ筐体内壁に対し気体受板部を浮上させて支持する受板部浮上用の表面絞りと、
ピストンロッドを軸方向移動自在に支持するシリンダ筐体のロッド支持部に設けられる浅溝の表面絞りであって、シリンダ筐体内部の気体室から浅溝を通りロッド支持部の外気側端部に向かって気体を絞って流すことで、シリンダ筐体内壁に対しピストンロッドを浮上させて支持するロッド浮上用の表面絞りと、
を備えることを特徴とするピストン駆動機構。 The piston drive mechanism according to claim 1,
A gas receiving plate portion gas exhaust passage in which an opening is provided in a receiving plate sliding portion formed by the outer periphery of the gas receiving plate portion and the inner wall of the cylinder housing;
A surface restriction of a shallow groove provided in the receiving plate sliding portion and directed to the gas receiving plate portion gas exhaust passage, and gas from the gas chamber inside the cylinder housing through the shallow groove toward the gas receiving plate portion gas exhaust passage. By squeezing and flowing, the surface diaphragm for floating the receiving plate portion that supports the gas receiving plate portion that floats and supports the inner wall of the cylinder housing,
This is a shallow groove surface throttle provided in the rod support part of the cylinder housing that supports the piston rod so as to be movable in the axial direction, passing from the gas chamber inside the cylinder housing to the outside air side end of the rod support part. By squeezing and flowing the gas toward the surface, a surface squeeze for levitation of the rod that floats and supports the piston rod against the inner wall of the cylinder housing,
A piston drive mechanism comprising:
シリンダ筐体に取り付けられ、ピストンロッドの径方向の変位を規制するメタル軸受又は複合材軸受を備えることを特徴とするピストン駆動機構。 In the piston drive mechanism according to any one of claims 1 to 4,
A piston drive mechanism comprising a metal bearing or a composite bearing attached to a cylinder housing and restricting displacement in a radial direction of a piston rod.
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