JP4929495B2

JP4929495B2 - ダンパ固定構造

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Publication number: JP4929495B2
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Inventors: 潮人徳本
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Description

本発明は、圧力流体の供給作用下にピストンを軸線方向に沿って変位させる流体圧シリンダにおいて、前記ピストンがカバー部材に当接する際の衝撃を緩衝するダンパを固定するダンパ固定構造に関する。

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、筒状のシリンダ本体の内部に画成されたシリンダ室にピストンが変位自在に設けられると共に、前記ピストンが前記シリンダ本体の両端部に設けられたヘッドカバー及びロッドカバーに当接する際の衝撃を緩衝可能なクッションダンパが設けられているものがある。

このクッションダンパは、例えば、ゴム等の弾性材料から形成され、ピストンの両端面に設けられ、前記ピストンに連結されるピストンロッド及びナットによって一体的に挟持される（例えば、特許文献１参照）。そして、ピストンがシリンダ本体に沿って変位し、クッションダンパに当接することによってその衝撃を緩衝する構成としている。

また、特許文献２には、クッションダンパとして機能するガスケットが、シリンダ本体の端部とカバーとの間に挟持され、ピストンが前記シリンダ本体に沿って変位してガスケットに当接することにより衝撃を緩衝する構成が開示されている。

実開平７−３４２３９号公報特開平９−３０３３２０号公報

ところで、特許文献１及び２に係るクッションダンパは、断面略円形状に形成されているが、例えば、水平方向に長径となる断面長円状のピストンを有し、前記ピストンが配設される断面長円状のシリンダ室を備えた扁平の流体圧シリンダでは、ピストン及びカバーの高さ寸法が小さくなるため、前記クッションダンパの断面積を断面略円形状に形成された場合と同等に確保することが困難となる。その結果、ピストンに対する衝撃を緩衝可能なダンパの緩衝能力が低下してしまうという問題がある。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、所定の緩衝力を備えると共に、簡素な構成でピストン又はカバー部材に対して確実且つ容易にダンパを装着することが可能なダンパ固定構造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、長円状に形成されたピストンと、前記ピストンが往復動作する長円状のシリンダ室を有するシリンダ本体と、前記シリンダ室の両端部を閉塞する長円状の一組のカバー部材とを備えた流体圧シリンダに設けられ、前記ピストンが前記シリンダ本体の端部に装着された前記それぞれのカバー部材に当接する際の衝撃を緩衝するダンパを固定するダンパ固定構造において、
前記ピストンの両端面には、前記ピストンの軸線と略直交方向に延在した一組のダンパ溝が形成され、前記それぞれのダンパ溝は、前記ピストンの長尺な端面を横断する第１溝部と、前記第１溝部に隣接し該第１溝部の前記横断する方向と直交する方向に拡幅した第２溝部とからなり、前記ダンパは、前記第１溝部に挿入されるベース部と、前記第２溝部に挿入されるガイド部とが一体的に構成されることを特徴とする。

本発明によれば、ピストンの端面に、該ピストンの軸線と略直交方向に延在するダンパ溝を設け、このダンパ溝を前記端面側に開口した第１溝部と、前記第１溝部に隣接して拡幅した第２溝部とから構成すると共に、前記ダンパには、前記第１溝部に挿入されるベース部と、前記ベース部と隣接して拡幅したガイド部とを備え、前記ガイド部が前記第２溝部に対して挿入される。

従って、ダンパをピストンの軸線と略直交方向に延在したダンパ溝に沿って変位させ、ベース部を第１溝部に挿入し、ガイド部を第２溝部に挿入することにより、簡素な構成で前記ダンパを前記ピストンの端面に対して確実且つ容易に装着することができる。また、ピストンの軸線と略直交方向に延在したダンパ溝に対してダンパをスライド変位させて装着可能としているため、従来の流体圧シリンダにおけるクッションダンパと比較し、前記ダンパの断面積を大きく確保することが可能となり、前記ダンパによるピストンに対する衝撃の緩衝力を確保することができる。

さらに、本発明は、長円状に形成されたピストンと、前記ピストンが往復動作する長円状のシリンダ室を有するシリンダ本体と、前記シリンダ室の両端部を閉塞する長円状の一組のカバー部材とを備えた流体圧シリンダに設けられ、前記ピストンが前記シリンダ本体の端部に装着された前記それぞれのカバー部材に当接する際の衝撃を緩衝するダンパを固定するダンパ固定構造において、
前記それぞれのカバー部材の端面には、前記カバー部材の軸線と略直交方向に延在したダンパ溝が形成され、前記ダンパ溝は、前記カバー部材の長尺な端面を横断する第１溝部と、前記第１溝部に隣接し該第１溝部の前記横断する方向と直交する方向に拡幅した第２溝部とからなり、前記ダンパは、前記第１溝部に挿入されるベース部と、前記第２溝部に挿入されるガイド部とが一体的に構成されることを特徴とする。

本発明によれば、カバー部材の端面に、該カバー部材の軸線と略直交方向に延在するダンパ溝を設け、このダンパ溝を前記端面側に開口した第１溝部と、前記第１溝部に隣接して拡幅した第２溝部とから構成すると共に、前記ダンパには、前記第１溝部に挿入されるベース部と、前記ベース部と隣接して拡幅したガイド部とを備え、前記ガイド部が前記第２溝部に対して挿入される。

従って、ダンパをカバー部材の軸線と略直交方向に延在したダンパ溝に沿って変位させ、ベース部を第１溝部に挿入し、ガイド部を第２溝部に挿入することにより、簡素な構成で前記ダンパを前記カバー部材の端面に対して確実且つ容易に装着することができる。また、カバー部材の軸線と略直交方向に延在したダンパ溝に対してダンパをスライド変位させて装着可能としているため、従来の流体圧シリンダにおけるクッションダンパと比較し、前記ダンパの断面積を大きく確保することが可能となり、前記ダンパによるピストンに対する衝撃の緩衝力を確保することができる。

さらに、ダンパのガイド部に、ベース部側に向かって突出した突部を有し、前記突部を、ダンパ溝の第２溝部において前記ピストン又はカバー部材の端面側に形成された凹溝に挿入させることにより、前記ダンパ溝に装着されたダンパがピストンから離間する方向へと引張された場合でも、前記突部が前記凹溝に対して引っ掛かっているため、前記ダンパのピストンからの離脱を確実に防止することができる。

さらにまた、ベース部に、ガイド部から離間する方向に向かって徐々に幅狭状となるテーパ部を有し、前記ベース部が挿入される第１溝部を前記テーパ部に対応して前記端面側に向かって徐々に幅狭状となるテーパ状に形成するとよい。これにより、ダンパ溝に装着されたダンパがピストンから離間する方向へと引張された場合でも、前記テーパ部がテーパ状に形成された第１溝部との係合作用下に前記ダンパ溝から離脱してしまうことを確実に防止できる。

またさらに、ダンパは、断面長円状に形成されたピストンと、前記ピストンが挿通される断面長円状のシリンダ室を有するシリンダ本体と、前記シリンダ室の両端部を閉塞する断面長円状のカバー部材とを備えた流体圧シリンダに設けるとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、ピストン又はカバー部材の端面に、該ピストン又はカバー部材の軸線と略直交方向に延在するダンパ溝を設け、このダンパ溝を前記端面側に開口した第１溝部と、前記第１溝部に隣接して拡幅した第２溝部とから構成すると共に、前記ダンパには、前記第１溝部に挿入されるベース部と、前記ベース部と隣接して拡幅したガイド部とを備え、前記ダンパをピストン又はカバー部材の軸線と略直交方向にダンパ溝に沿って変位させ、ベース部を第１溝部に挿入し、ガイド部を第２溝部に挿入することにより、前記ダンパを前記ピストン又はカバー部材の端面に対して確実且つ容易に装着することができる。また、ピストン又はカバー部材の軸線と略直交方向に延在したダンパ溝に対してダンパをスライド変位させて装着可能としているため、従来の流体圧シリンダにおけるクッションダンパと比較し、前記ダンパの断面積を大きく確保することが可能となり、前記ダンパによるピストンに対する衝撃の緩衝力を確保することができる。

本発明に係るダンパ固定構造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、本発明の実施の形態に係るダンパ固定構造が適用されたダンパを備えた流体圧シリンダを示す。

この流体圧シリンダ１０は、図１〜図４に示されるように、筒状のシリンダチューブ（シリンダ本体）１２と、前記シリンダチューブ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とを含む。

シリンダチューブ１２は、断面略長方形状に形成され、その内部には軸線方向に沿って貫通した断面略長円状のシリンダ孔２０が形成される。このシリンダ孔２０は、略水平方向に長径となるように断面略長円状に形成され、その両端部には、該シリンダ孔２０の中心から離間する方向に拡幅した一対の凹部２２ａ、２２ｂを有する。この一対の凹部２２ａ、２２ｂは、扁平状のシリンダチューブ１２に対して略水平方向となるように円弧状に窪んだ両側部に形成される。詳細には、凹部２２ａ、２２ｂは、シリンダ孔２０の中心から離間する方向に向かって円弧状に窪んで対向するように配置され、前記凹部２２ａ、２２ｂの半径は、前記シリンダ孔２０の両側部の半径に対して小さく形成されている。

すなわち、シリンダ孔２０の内周面は、該シリンダ孔２０の両端部側が凹部２２ａ、２２ｂの分だけ大きく形成され、この凹部２２ａ、２２ｂと前記シリンダ孔２０の軸線方向に沿った中央部位との間には段差２４が設けられる。

また、シリンダ孔２０の両端部には、凹部２２ａ、２２ｂに対して開口部側となる部位に内周面に沿ったリング溝２６がそれぞれ形成され、前記リング溝２６には、それぞれ係止リング２８ａ、２８ｂが装着される。

一方、シリンダチューブ１２の外側面には、圧力流体が供給・排出される一組の第１及び第２流体ポート３０、３２が形成され、前記第１及び第２流体ポート３０、３２は前記シリンダチューブ１２の軸線方向に沿って所定間隔離間し、それぞれ連通路３４（図３参照）を介してシリンダ孔２０に連通している。これにより、第１及び第２流体ポート３０、３２に供給された圧力流体が、連通路３４を通じてシリンダ孔２０の内部に導入される。また、シリンダチューブ１２の外側面には、ピストン１８の位置を検出可能なセンサの装着される複数のセンサ溝３６が軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在している。

ヘッドカバー１４は、シリンダチューブ１２の一端部側（矢印Ａ方向）に装着され、シリンダ孔２０の形状に対応した断面略長円状に形成され、前記シリンダ孔２０の凹部２２ａに対応する両側部には、外周面から所定長だけ突出した一組の凸部３８ａが形成される。この凸部３８ａは、ヘッドカバー１４において円弧状に膨出した両側部に設けられ、前記凹部２２ａに対応した所定半径で膨出している（図６参照）。

また、ヘッドカバー１４の外周面には、環状溝を介してＯリング４０が装着され、前記ヘッドカバー１４がシリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に装着された際、該シリンダ孔２０の内周面に当接することによって気密が保持される。

ロッドカバー１６は、シリンダチューブ１２の他端部側（矢印Ｂ方向）に装着され、ヘッドカバー１４と同様にシリンダ孔２０の形状に対応した断面略長円状に形成される。そして、前記シリンダ孔２０の凹部２２ｂに対応する両側部には、外周面に対して所定長だけ突出した一組の凸部３８ｂが形成される。この凸部３８ｂは、ロッドカバー１６において円弧状に膨出した両側部に設けられ、凹部２２ｂに対応した所定半径で膨出している（図７参照）。

また、ロッドカバー１６の略中央部には、軸線方向に沿って貫通したロッド孔４２が形成され、前記ロッド孔４２にはピストン１８に連結されたピストンロッド４４が挿通される。なお、ロッド孔４２の内部にはロッドパッキン４６及びブッシュ４８が装着され、シリンダ孔２０の内部の気密を保持している。

さらに、ロッドカバー１６の外周面には、該ロッドカバー１６の軸線方向に沿った略中央部に環状溝を介してＯリング４０が装着されると共に、前記環状溝を挟んで凸部３８ｂと対称となる端部には、所定間隔離間した複数（例えば、６個）のガイド部４９が設けられる（図２参照）。このガイド部４９は、前記外周面に対して所定高さで突出し、前記ロッドカバー１６をシリンダ孔２０に挿入した際に、該シリンダ孔２０の内周面に摺接する。すなわち、ガイド部４９は、シリンダ孔２０の内周面に対応した形状で形成される。なお、ガイド部４９の数量は、４個以上に設定して互いに所定間隔離間して配置されれば、特にその数量には限定されない。

これにより、シリンダ孔２０にロッドカバー１６が挿入された際、該ロッドカバー１６が複数のガイド部４９によってシリンダ孔２０に対して案内され、前記シリンダ孔２０においてロッドカバー１６が半径方向へ位置決めされる。その結果、シリンダ孔２０の中心とロッドカバー１６の軸線とを一致させることができ、前記シリンダ孔２０に挿通されたピストンロッド４４をロッドカバー１６のロッド孔４２に対して確実且つ高精度に挿通させることが可能となる。

ピストン１８は、断面略長円状に形成され、その外周面には、一組の平面部５０と、該平面部５０の端部同士を接続し、所定半径で外側へと膨出した一組の円弧部５２とを備える。この外周面にはピストンパッキン５４及び磁性体５６が装着され、前記磁性体５６がピストンカバー５８によって覆われると共に、前記ピストンカバー５８の外周面がピストン１８の外周面と略同一面となる。

また、ピストン１８の内部には、軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通したピストン孔６０が形成され、前記ピストン孔６０にはピストンロッド４４の連結部６２が挿通される。このピストン孔６０は、ロッドカバー１６側（矢印Ｂ方向）に開口した第１孔部６４と、前記第１孔部６４に隣接して縮径した第２孔部６６と、ヘッドカバー１４側（矢印Ａ方向）に向かって徐々に拡径して前記第２孔部６６と隣接したテーパ孔６８とを有する。なお、第１及び第２孔部６４、６６、テーパ孔６８は互いに連通している。

一方、ピストン１８の両端面には、所定深さで窪んだ一組のダンパ溝７０ａ、７０ｂがそれぞれ形成され、該ダンパ溝７０ａ、７０ｂには一組のクッションダンパ７２ａ、７２ｂ（以下、単にダンパ７２ａ、７２ｂという）がそれぞれ装着される。

このダンパ溝７０ａ、７０ｂは、ピストン１８の軸線と略直交するように一組の平面部５０の間を貫通するように両端面に沿って延在している。そして、ダンパ溝７０ａ、７０ｂは、ピストン１８の両端面に近接して形成される第１溝部７４と、前記第１溝部７４に対してさらに両端面から窪んで形成され、前記第１溝部７４に対して拡幅した第２溝部７６とを含む。この第２溝部７６は、ダンパ溝７０ａ、７０ｂの延在方向と略直交する方向に所定幅で拡幅して形成される。

ダンパ７２ａ、７２ｂは、図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、例えば、ウレタンゴム等の弾性部材から形成された断面略矩形状のプレート体からなり、ピストン１８の両端面から所定長だけ突出するようにそれぞれ配設されている。このダンパ７２ａ、７２ｂは、略中央部に軸線方向に沿って貫通した孔部７８と、ダンパ溝７０ａ、７０ｂにそれぞれ挿入されるベース部８０と、前記ベース部８０に対して拡幅して該ダンパ溝７０ａ、７０ｂの第２溝部７６にそれぞれ挿入されるガイド部８２とを有する。

また、ダンパ７２ａ、７２ｂは、ダンパ溝７０ａ、７０ｂの断面形状と略同一の断面形状で形成され、ガイド部８２が第２溝部７６に挿入されると共に、ベース部８０が第１溝部７４に挿入されてピストン１８の両端面に対してそれぞれ所定長だけ突出する。

さらに、ダンパ７２ａ、７２ｂの長手寸法は、ダンパ溝７０ａ、７０ｂの長手寸法と略同等に設定されているため、前記ダンパ７２ａ、７２ｂをダンパ溝７０ａ、７０ｂに装着した際、前記ダンパ７２ａ、７２ｂをの端面が前記ピストン１８の平面部５０から突出することがないと共に、孔部７８がピストン１８のピストン孔６０に臨むように配置される。そして、ピストン１８においてロッドカバー１６側（矢印Ｂ方向）に配設されたダンパ７２ｂの孔部７８には、ピストンロッド４４が挿通される。なお、ダンパ溝７０ａ、７０ｂは、ダンパ７２ａ、７２ｂが装着されることによって該ダンパ７２ａ、７２ｂによって全体的に覆われることとなる。

このように、ダンパ７２ａ、７２ｂは、ベース部８０に対して拡幅したガイド部８２がダンパ溝７０ａ、７０ｂの第２溝部７６に対して係合されているため、前記ダンパ７２ａ、７２ｂがピストン１８に対して軸線方向に沿って相対変位することが規制される。換言すれば、ダンパ７２ａ、７２ｂは、ダンパ溝７０ａ、７０ｂの延在するピストン１８の軸線と略直交する方向にのみ移動可能に装着されている。

そして、ダンパ７２ａ、７２ｂは、ピストン１８がシリンダチューブ１２に沿って変位した変位終端位置において、前記ピストン１８より先にヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に対してそれぞれ当接する。そのため、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に当接した際の衝撃がダンパ７２ａ、７２ｂによって好適に吸収され、ピストン１８に対して衝撃が付与されることが防止される。換言すれば、ダンパ７２ａ、７２ｂは、ピストン１８への衝撃に付与を吸収して緩衝可能な緩衝機構として機能する。

ピストンロッド４４は、軸線方向に沿って所定長を有する軸体からなり、ピストン１８に連結される一端部には、半径内方向に縮径した連結部６２が形成され、前記連結部６２がピストン孔６０の第２孔部６６及びテーパ孔６８に挿通される。一方、ピストンロッド４４の他端部は、ロッド孔４２に挿通されてブッシュ４８及びロッドパッキン４６によって変位自在に支持される。

また、ピストンロッド４４は、連結部６２との境界部位が第１孔部６４と第２孔部６６との間の段部に係合されて前記ピストン１８に対して位置決めされる。さらに、テーパ孔６８に挿入された連結部６２の端部に対して第２孔部６６側（矢印Ｂ方向）に向かって押圧力を付与することにより、前記端部が拡径するように前記テーパ孔６８に沿って塑性変形する。これにより、連結部６２が変形した端部を介してピストン１８のテーパ孔６８に加締められ、前記ピストンロッド４４とピストン１８とが連結される。なお、ピストンロッド４４の連結部６２は、ピストン１８の端面から突出することなく、略同一面となるように加締められている。

係止リング２８ａ、２８ｂは、図８に示されるように、金属製材料から断面略Ｕ字状に形成され、シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に形成された一組のリング溝２６にそれぞれ装着される。この係止リング２８ａ、２８ｂは、リング溝２６に応じた形状に形成され、所定半径で湾曲した湾曲部８４と、前記湾曲部８４の両端部から略一直線状に延在した一組のアーム部８６と、前記アーム部８６の先端に設けられ、所定半径で湾曲すると共に互いに所定間隔離間した一組の爪部８８とを含む。この爪部８８は、アーム部８６を挟んで湾曲部８４と対向するように配置され、前記係止リング２８ａ、２８ｂは、一組の爪部８８同士が互いに所定間隔離間する方向に付勢する弾発力を有している。

湾曲部８４は、シリンダ孔２０の両側部に応じた所定半径で形成されると共に、爪部８８も同様に前記シリンダ孔２０の側部に応じた所定半径で形成される。

アーム部８６には、互いに対向する内側面に膨出した膨出部９０を有し、前記膨出部９０には治具孔９２がそれぞれ形成される。詳細には、膨出部９０及び治具孔９２は、アーム部８６において湾曲部８４側となる位置に設けられる。そして、一組の治具孔９２に対して図示しない治具を挿入し、該治具孔９２を有する膨出部９０を互いに接近させる方向へと変位させることにより、湾曲部８４に対する接合部位を基点としてアーム部８６及び爪部８８を互いに接近させるように弾性変形させることができる。

すなわち、係止リング２８ａ、２８ｂは、湾曲部８４及び爪部８８がリング溝２６においてシリンダ孔２０の両側部側に係合される。

そして、シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に対してヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を装着した後に、リング溝２６に対してそれぞれ係止リング２８ａ、２８ｂを装着することにより、前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６が凸部３８ａ、３８ｂと係止リング２８ａ、２８ｂによって固定されることとなる。この際、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６が、シリンダチューブ１２の端面から突出することがない。

本発明の実施の形態に係るダンパが適用された流体圧シリンダ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、前記流体圧シリンダ１０の組み付けについて簡単に説明する。

先ず、ピストン１８に対してダンパ７２ａ、７２ｂを装着する場合には、該ダンパ７２ａ、７２ｂのガイド部８２を前記ピストン１８側とし、開口したダンパ溝７０ａ、７０ｂの端部側に前記ダンパ７２ａ、７２ｂを配置する。そして、ガイド部８２が第２溝部７６に挿入されるようにダンパ７２ａ、７２ｂをピストン１８側に向かってスライド変位させる。すなわち、ダンパ７２ａ、７２ｂをダンパ溝７０ａ、７０ｂに沿ってピストン１８の軸線と略直交方向に変位させる。これにより、ダンパ７２ａ、７２ｂを構成するガイド部８２が第２溝部７６に対して挿入されると共に、ベース部８０が第１溝部７４に対して挿入される。

そして、ピストン１８の平面部５０とダンパ７２ａ、７２ｂの端部とが一致するまで移動させることにより前記ダンパ７２ａ、７２ｂの装着が完了する。この場合、ダンパ７２ａ、７２ｂの孔部７８がピストン１８のピストン孔６０と同軸上に配置されると共に、ピストン１８の両端面に対して前記ダンパ７２ａ、７２ｂが所定高さだけ突出している（図３参照）。

このように、ダンパ７２ａ、７２ｂを、ピストン１８の両端面に設けられたダンパ溝７０ａ、７０ｂに対してピストン１８の軸線と略直交方向にスライド変位させることにより、前記ダンパ７２ａ、７２ｂを簡便に装着することができると共に、ガイド部８２が第２溝部７６に係合されているためダンパ７２ａ、７２ｂが前記ピストン１８に対して軸線方向に変位することがない。

また、ダンパ７２ａ、７２ｂは、ピストン１８の軸線と略直交方向に変位自在であるが、該ピストン１８がシリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に挿入されることにより、前記ピストン１８の外周面が前記シリンダ孔２０の内周面によって囲繞されることとなるため、前記ダンパ７２ａ、７２ｂの前記ピストン１８の軸線と略直交方向への変位も規制されることとなる。

その結果、ダンパ７２ａ、７２ｂは、ピストン１８の変位作用下に常に一体的に変位し、該ピストン１８の変位終端位置において該ピストン１８に付与される衝撃を確実且つ好適に緩衝することが可能となる。

また、上述したダンパ７２ａ、７２ｂの代わりに、図９及び図１０に示されるようなガイド部９４に突部９６を有し、且つ、ベース部９８の側面にテーパ部１００を有するクッションダンパ１０２ａ、１０２ｂ（以下、単にダンパ１０２ａ、１０２ｂという）を用いるようにしてもよい。

このダンパ１０２ａ、１０２ｂは、ガイド部９４の側面に前記ベース部９８側に向かって断面略半円状に膨出した突部９６を備え、前記突部９６が前記ガイド部９４に沿って延在している。

一方、ピストン１８ａに形成されたダンパ溝１０４ａ、１０４ｂは、ガイド部９４の挿入される第２溝部１０６に前記突部９６が挿入される凹溝１０８を有し、前記凹溝１０８は、ピストン１８ａの両端面側に向かって断面略半円状に窪んで形成される（図１０参照）。

さらに、ダンパ１０２ａ、１０２ｂを構成するベース部９８には、テーパ部１００がガイド部９４から離間する方向に向かって徐々に幅狭状となるように形成され、前記テーパ部１００は、前記ベース部９８に沿って延在している。一方、ダンパ溝１０４ａ、１０４ｂの第１溝部１１０には、前記テーパ部１００の形状に応じて所定角度傾斜したテーパ面１１２が形成される。このテーパ面１１２は、第１溝部１１０がピストン１８ａの端面側に向かって徐々に幅狭状となるように形成される。

このように、ダンパ１０２ａ、１０２ｂのガイド部９４に突部９６を設け、前記突部９６をダンパ溝１０４ａ、１０４ｂに形成された凹溝１０８に係合させることにより、前記ダンパ１０２ａ、１０２ｂがピストン１８ａのダンパ溝１０４ａ、１０４ｂから離脱する方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に引っ張られた場合でも、前記突部９６が凹溝１０８に対して引っ掛かっているため、前記ダンパ１０２ａ、１０２ｂがピストン１８ａから離脱することをさらに確実に防止することができる。

また、ダンパ１０２ａ、１０２ｂを構成するベース部９８にテーパ部１００を備え、前記テーパ部１００をダンパ溝１０４ａ、１０４ｂを構成する第１溝部１１０のテーパ面１１２に対して係合させることにより、前記ダンパ１０２ａ、１０２ｂがピストン１８ａのダンパ溝１０４ａ、１０４ｂから離脱する方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に引っ張られた場合でも、前記テーパ部１００による係合作用下に前記ダンパ１０２ａ、１０２ｂのピストン１８ａに対する離脱をさらに確実に防止することができる。

なお、上述したダンパ１０２ａ、１０２ｂのように突部９６及びテーパ部１００が共に設けられる場合に限定されるものではなく、前記突部９６又はテーパ部１００のいずれか一方のみが設けられた場合でもダンパ１０２ａ、１０２ｂのピストン１８ａからの離脱を防止することが可能となる。

次に、このように一組のダンパ７２ａ、７２ｂが装着されたピストン１８をシリンダチューブ１２に挿通させ、前記シリンダチューブ１２の両端部にヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を組み付ける場合には、前記シリンダチューブ１２の一端部側からシリンダ孔２０を介してヘッドカバー１４を挿入し、その凸部３８ａがシリンダ孔２０に設けられた凹部２２ａの段差２４に当接するまで前記ピストン１８側（矢印Ｂ方向）に向かってシリンダ孔２０の内部へと押し込む。そして、凸部３８ａが段差２４に当接してピストン１８側（矢印Ｂ方向）となるシリンダチューブ１２の他端部側へのヘッドカバー１４の変位が規制された後、係止リング２８ａを前記シリンダチューブ１２の一端部側からシリンダ孔２０へと挿入してリング溝２６に装着させる。

この場合、係止リング２８ａは、一組の治具孔９２に挿入された治具によってアーム部８６及び爪部８８が互いに接近する方向へと変形させられており、前記係止リング２８ａがリング溝２６まで挿入された後に、前記治具による前記アーム部８６の保持状態を解除することによって、その弾発作用下に係止リング２８ａが半径外方向へと拡大するように変形して前記リング溝２６に係合されることとなる。

これにより、ヘッドカバー１４は、該ヘッドカバー１４の凸部３８ａとシリンダ孔２０の凹部２２ａとの係合作用下に軸線方向に沿ったシリンダチューブ１２の内側（矢印Ｂ方向）への変位が規制され、且つ、リング溝２６に装着された係止リング２８ａによって前記シリンダチューブ１２の外部側（矢印Ａ方向）への変位も規制される。すなわち、ヘッドカバー１４がシリンダチューブ１２の一端部側に固定されることとなり、前記シリンダチューブ１２の一端部から外部に突出することなく収容される。

また、ロッドカバー１６は、その外周面に設けられた複数のガイド部４９によってシリンダ孔２０に沿って案内されるため、前記ロッドカバー１６におけるロッド孔４２の軸線とシリンダ孔２０の中心とを好適に一致させることができ、前記シリンダ孔２０に挿通されたピストンロッド４４を前記ロッド孔４２に対して確実且つ容易に挿通させることができる。

一方、シリンダチューブ１２の他端部側からシリンダ孔２０を介してロッドカバー１６を挿入し、ロッド孔４２にピストンロッド４４を挿通させると共に、その凸部３８ｂがシリンダ孔２０に設けられた凹部２２ｂの段差２４に当接するまで前記ピストン１８側（矢印Ａ方向）に向かってシリンダ孔２０の内部へと押し込む。そして、凸部３８ｂが凹部２２ｂの段差２４に当接してピストン１８側（矢印Ａ方向）となるシリンダチューブ１２の一端部側へのロッドカバー１６の変位が規制された後、係止リング２８ｂを前記シリンダチューブ１２の他端部側からシリンダ孔２０へと挿入してリング溝２６に装着させる。この場合、係止リング２８ｂは、一組の治具孔９２に挿入された治具によってアーム部８６及び爪部８８が互いに接近する方向へと変形させられており、前記係止リング２８ｂがリング溝２６まで挿入された後に、前記治具による前記アーム部８６の保持状態を解除することによって、その弾発作用下に係止リング２８ｂが半径外方向へと拡大するように変形して前記リング溝２６に係合されることとなる。

これにより、ロッドカバー１６は、該ロッドカバー１６の凸部３８ｂとシリンダ孔２０の凹部２２ｂとの係合作用下に軸線方向に沿ったシリンダチューブ１２の内側（矢印Ａ方向）への変位が規制され、且つ、リング溝２６に装着された係止リング２８ｂによって前記シリンダチューブ１２の外部側（矢印Ｂ方向）への変位も規制される。すなわち、ロッドカバー１６がシリンダチューブ１２の他端部側に固定されることとなり、前記シリンダチューブ１２の他端部から外部に突出することなく収容される。

このように、シリンダチューブ１２の両端部に対してヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を装着する際に、前記シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に設けられた一組の凹部２２ａ、２２ｂにそれぞれ一組の凸部３８ａ、３８ｂを係合させると共に、前記シリンダ孔２０の端部から挿入された係止リング２８ａ、２８ｂをリング溝２６に係合させることにより、前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６の軸線方向に沿った変位を簡便且つ確実に規制することができる。

次に、このように組み付けられた流体圧シリンダ１０の動作並びに作用効果について説明する。なお、図３に示されるピストン１８がヘッドカバー１４側（矢印Ａ方向）に変位し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３０へと導入する。この場合、第２流体ポート３２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３０から連通路３４を通じてシリンダ孔２０の内部に導入され、前記ヘッドカバー１４とピストン１８との間に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Ｂ方向）へと押圧される。そして、ピストン１８の端面に装着されたダンパ７２ｂがロッドカバー１６の端面に当接することによって前記ピストン１８の変位が規制された変位終端位置となる。この際、ダンパ７２ｂによって当接時に発生する衝撃が緩衝され、前記衝撃がピストン１８に対して付与されることが防止される。

一方、ピストン１８を前記とは反対方向（矢印Ａ方向）に変位させる場合には、第２流体ポート３２に圧力流体を供給すると共に、第１流体ポート３０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３２から連通路３４を通じてシリンダ孔２０の内部へと供給され、ロッドカバー１６とピストン１８との間に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４４及びダンパ７２ａが一体的にヘッドカバー１４側に向かって変位し、前記ヘッドカバー１４に対峙したダンパ７２ａが該ヘッドカバー１４の端面に当接することにより、前記ピストン１８の変位が規制された初期位置へと復帰する。この場合も同様に、ダンパ７２ａによって当接時に発生する衝撃が緩衝され、前記衝撃がピストン１８に対して付与されることが防止される。

以上のように、本実施の形態では、ピストン１８の両端面に沿ってそれぞれダンパ溝７０ａ、７０ｂを設け、該ダンパ溝７０ａ、７０ｂを前記両端面に開口した第１溝部７４と、前記第１溝部７４に隣接して拡幅した第２溝部７６とから構成し、前記ダンパ溝７０ａ、７０ｂに対してダンパ７２ａ、７２ｂをスライド変位させ、ガイド部８２を前記ピストン１８の内部側に形成された第２溝部７６に挿入すると共に、ベース部８０を第１溝部７４に挿入することにより簡便に前記ピストン１８に対して装着することができる。

また、ピストン１８の両端面にダンパ溝７０ａ、７０ｂを形成すると共に、前記ダンパ溝７０ａ、７０ｂに装着されるダンパ７２ａ、７２ｂにベース部８０とガイド部８２とを備えるという簡素な構成で前記ダンパ７２ａ、７２ｂを前記ピストン１８に対して確実に固定することができる。そのため、従来の流体圧シリンダに用いられていたダンパの固定方法と比較し、簡素な構成で安価に前記ダンパ７２ａ、７２ｂを固定することが可能となる。

さらに、ダンパ７２ａ、７２ｂは、ベース部８０に対して拡幅したガイド部８２が第２溝部７６に係合されているため、前記ピストン１８に対してダンパ７２ａ、７２ｂが軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に変位することが阻止される。そのため、ピストン１８の両端面に設けられた一組のダンパ７２ａ、７２ｂを、常に前記ピストン１８と共に変位させることができる。

さらにまた、ダンパ７２ａ、７２ｂは、ピストン１８のダンパ溝７０ａ、７０ｂに装着された状態でシリンダ孔２０の内周面によって囲繞されているため、前記ダンパ７２ａ、７２ｂが前記ダンパ溝７０ａ、７０ｂに沿って変位することが阻止される。すなわち、一組のダンパ７２ａ、７２ｂは、シリンダチューブ１２の内部においてピストン１８から離脱することがなく常に一体的に装着される。

また、ダンパ７２ａ、７２ｂを断面略矩形状に形成し、ピストン１８のダンパ溝７０ａ、７０ｂに対してに対してスライド変位させて装着させる構成としているため、従来の流体圧シリンダにおけるクッションダンパと比較し、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に対峙する前記ダンパ７２ａ、７２ｂの表面積を大きく確保することができる。その結果、ダンパ７２ａ、７２ｂによるピストン１８に対する衝撃を緩衝するための所定の緩衝力を確保することができる。

なお、上述した流体圧シリンダ１０では、ダンパ７２ａ、７２ｂがピストン１８における両端面に設けられる場合について説明したがこれに限定されるものではなく、前記ピストン１８の両端面に臨むヘッドカバー１４及びロッドカバー１６の端面にそれぞれダンパ溝を形成し、前記ダンパ７２ａ、７２ｂを装着するようにしてもよい。

さらに、図１１及び図１２に示されるように、クッションダンパ１２０ａ、１２０ｂ（以下、単にダンパ１２０ａ、１２０ｂという）のベース部１２２に一組のＶ溝１２４を形成すると共に、前記ダンパ１２０ａ、１２０ｂが装着されるピストン１２６の第１溝部１２８に一組の突起部１３０を形成し、前記Ｖ溝１２４を前記突起部１３０に対してそれぞれ係合させるようにしてもよい。

このＶ溝１２４は、ダンパ１２０ａ、１２０ｂの両端部から徐々に幅狭となるように形成され、ベース部１２２の中央部が最も幅狭となり、孔部７８に接近するように形成される。一方、突起部１３０は、Ｖ溝１２４の形状に対応して断面略三角形状に形成され、ダンパ１２０ａ、１２０ｂの孔部７８に臨む部位が最も前記ダンパ１２０ａ、１２０ｂ側へと突出している。

これにより、ダンパ１２０ａ、１２０ｂはダンパ溝１３２ａ、１３２ｂに装着された状態で、その一組のＶ溝１２４がそれぞれピストン１２６の突起部１３０に係合されているため、前記ダンパ１２０ａ、１２０ｂをより一層確実に前記ピストン１２６に対して固定することができる。詳細には、ダンパ１２０ａ、１２０ｂがダンパ溝１３２ａ、１３２ｂの延在方向に沿って引張された場合でも、Ｖ溝１２４がピストン１２６の突起部１３０に対して係合されているため、前記ダンパ１２０ａ、１２０ｂが前記ダンパ溝１３２ａ、１３２ｂから離脱することがない。

また、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６をシリンダチューブ１２に対して係止する係止リング２８ａ、２８ｂは、上述した一組のアーム部８６の途中に膨出部９０及び治具孔９２を有するものに限定されるものではない。

例えば、図１３〜図１６に示される係止リング１５０ａ、１５０ｂのように、アーム部１５２の両端部にそれぞれ治具孔１５４を有するものを適用するようにしてもよい。

この係止リング１５０ａ、１５０ｂは、図１３〜図１６に示されるように、金属製材料から断面略Ｕ字状に形成され、シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に形成された一組のリング溝２６にそれぞれ装着される（図１３参照）。

この係止リング１５０ａ、１５０ｂは、リング溝２６に応じた形状に形成され、所定半径で湾曲した湾曲部１５６と、前記湾曲部１５６の両端部から略一直線状に延在した一組のアーム部１５２と、前記アーム部１５２の先端に設けられ、所定半径で湾曲すると共に互いに所定間隔離間した一組の爪部１５８とを含む。この爪部１５８は、アーム部１５２を挟んで湾曲部１５６と対向するように配置され、前記係止リング１５０ａ、１５０ｂは、一組の爪部１５８同士が互いに所定間隔離間する方向に付勢する弾発力を有している。なお、湾曲部１５６は、係止リング２８ａ、２８ｂを構成する湾曲部８４と同一の構成であるため、その詳細な説明は省略する。

爪部１５８には、互いに対向する内側面に膨出した膨出部１６０を有し、前記膨出部１６０には治具孔１５４がそれぞれ形成される。そして、一組の治具孔１０４に対して図示しない治具を挿入し、該治具孔１５４を有する膨出部１６０を互いに接近させる方向へと変位させることにより、湾曲部１５６に対する接合部位を基点としてアーム部１５２及び爪部１５８を互いに接近させるように弾性変形させることができる。

そして、シリンダチューブ１２のシリンダ孔２０に対してヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を装着した後に、リング溝２６に対してそれぞれ係止リング１５０ａ、１５０ｂを装着することにより、前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６が凸部３８ａ、３８ｂと係止リング１５０ａ、１５０ｂによって固定されることとなる。この際、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６が、シリンダチューブ１２の端面から突出することがない。

本発明に係る流体圧シリンダ１０に用いられるダンパ７２ａ、７２ｂ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。

本発明の実施の形態に係るダンパ固定構造が適用されたダンパを備えた流体圧シリンダの外観斜視図である。図１に示す流体圧シリンダの分解斜視図である。図１の流体圧シリンダの全体縦断面図である。図３に示す流体圧シリンダの分解縦断面図である。図５Ａは、図２のクッションダンパの拡大斜視図を示し、図５Ｂは、図５Ａのクッションダンパを別の方向から見た拡大斜視図を示す。図１に示す流体圧シリンダをヘッドカバー側から見た側面図である。図１に示す流体圧シリンダをロッドカバー側から見た側面図である。係止リングの単体平面図である。第１の変形例に係るクッションダンパを示す単体斜視図である。図９のクッションダンパがピストンのダンパ溝に対して装着された状態を示す一部縦断面図である。第２の変形例に係るクッションダンパを示す単体斜視図である。図１１のクッションダンパが装着されたピストンの平面図である。変形例に係る係止リングが流体圧シリンダに装着された状態を示す外観斜視図である。図１３に示す係止リングの単体平面図である。図１４に示す流体圧シリンダをヘッドカバー側から見た側面図である。図１４に示す流体圧シリンダをロッドカバー側から見た側面図である。

符号の説明

１０…流体圧シリンダ１２…シリンダチューブ
１４…ヘッドカバー１６…ロッドカバー
１８、１８ａ、１２６…ピストン２０…シリンダ孔
２２ａ、２２ｂ…凹部２６…リング溝
２８ａ、２８ｂ、１５０ａ、１５０ｂ…係止リング
３０…第１流体ポート３２…第２流体ポート
３８ａ、３８ｂ…凸部４４…ピストンロッド
６０…ピストン孔
７０ａ、７０ｂ、１０４ａ、１０４ｂ、１３２ａ、１３２ｂ…ダンパ溝
７２ａ、７２ｂ、１０２ａ、１０２ｂ、１２０ａ、１２０ｂ…クッションダンパ
８２、９４…ガイド部９６…突部
１００…テーパ部１２４…Ｖ溝
１３０…突起部

Claims

長円状に形成されたピストンと、前記ピストンが往復動作する長円状のシリンダ室を有するシリンダ本体と、前記シリンダ室の両端部を閉塞する長円状の一組のカバー部材とを備えた流体圧シリンダに設けられ、前記ピストンが前記シリンダ本体の端部に装着された前記それぞれのカバー部材に当接する際の衝撃を緩衝するダンパを固定するダンパ固定構造において、
前記ピストンの両端面には、前記ピストンの軸線と略直交方向に延在した一組のダンパ溝が形成され、前記それぞれのダンパ溝は、前記ピストンの長尺な端面を横断する第１溝部と、前記第１溝部に隣接し該第１溝部の前記横断する方向と直交する方向に拡幅した第２溝部とからなり、前記ダンパは、前記第１溝部に挿入されるベース部と、前記第２溝部に挿入されるガイド部とが一体的に構成されることを特徴とするダンパ固定構造。
長円状に形成されたピストンと、前記ピストンが往復動作する長円状のシリンダ室を有するシリンダ本体と、前記シリンダ室の両端部を閉塞する長円状の一組のカバー部材とを備えた流体圧シリンダに設けられ、前記ピストンが前記シリンダ本体の端部に装着された前記それぞれのカバー部材に当接する際の衝撃を緩衝するダンパを固定するダンパ固定構造において、
前記それぞれのカバー部材の端面には、前記カバー部材の軸線と略直交方向に延在したダンパ溝が形成され、前記ダンパ溝は、前記カバー部材の長尺な端面を横断する第１溝部と、前記第１溝部に隣接し該第１溝部の前記横断する方向と直交する方向に拡幅した第２溝部とからなり、前記ダンパは、前記第１溝部に挿入されるベース部と、前記第２溝部に挿入されるガイド部とが一体的に構成されることを特徴とするダンパ固定構造。
請求項１又は２記載のダンパ固定構造において、
前記ダンパのガイド部には、前記ベース部側に向かって突出した突部を有し、前記突部が、前記ダンパ溝の第２溝部において前記ピストン又はカバー部材の端面側に形成された凹溝に挿入されることを特徴とするダンパ固定構造。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のダンパ固定構造において、
前記ベース部には、前記ガイド部から離間する方向に向かって徐々に幅狭状となるテーパ部を有し、前記ベース部が挿入される第１溝部が前記テーパ部に対応して前記端面側に向かって徐々に幅狭状となるテーパ状に形成されることを特徴とするダンパ固定構造。