JP6889137B2 - Fluid pressure cylinder - Google Patents
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Description
本発明は、流体圧シリンダに関する。 The present invention relates to a fluid pressure cylinder.
従来から、流体圧シリンダにおいては、シリンダチューブ内に往復動可能に収容されるピストンがストロークエンドに到ったときに、ピストンからの衝撃を吸収し、ピストンをストロークエンドで緩衝的に停止させる緩衝部材を備えたものが、例えば特許文献1に知られている。特許文献1の流体圧シリンダでは、ロッドカバーの内端面におけるピストンと対向する位置、及びピストンにおけるヘッドカバーと対向する端面に、ゴム等の弾性材料からなる緩衝部材がそれぞれ設けられている。 Conventionally, in a fluid pressure cylinder, when the piston reciprocally housed in the cylinder tube reaches the stroke end, the shock from the piston is absorbed and the piston is stopped as a buffer at the stroke end. Those provided with members are known, for example, in Patent Document 1. In the fluid pressure cylinder of Patent Document 1, a cushioning member made of an elastic material such as rubber is provided at a position facing the piston on the inner end surface of the rod cover and at the end surface of the piston facing the head cover.
そして、ピストンがロッドカバー側のストロークエンドに到ると、ピストンがロッドカバーの内端面に設けられた緩衝部材に当接する。これにより、緩衝部材が押し潰されて緩衝部材の歪エネルギーが増加することで、ピストン又はロッドカバーに加わる衝撃力が緩衝部材によって吸収され、ピストンがロッドカバー側のストロークエンドで緩衝的に停止する。一方、ピストンがヘッドカバー側のストロークエンドに到ると、ピストンの端面に設けられた緩衝部材がヘッドカバーに当接する。これにより、緩衝部材が押し潰されて緩衝部材の歪エネルギーが増加することで、ピストン又はヘッドカバーに加わる衝撃力が緩衝部材によって吸収され、ピストンがヘッドカバー側のストロークエンドで緩衝的に停止する。 Then, when the piston reaches the stroke end on the rod cover side, the piston comes into contact with the cushioning member provided on the inner end surface of the rod cover. As a result, the cushioning member is crushed and the strain energy of the cushioning member increases, so that the impact force applied to the piston or the rod cover is absorbed by the cushioning member, and the piston stops bufferingly at the stroke end on the rod cover side. .. On the other hand, when the piston reaches the stroke end on the head cover side, the cushioning member provided on the end face of the piston comes into contact with the head cover. As a result, the cushioning member is crushed and the strain energy of the cushioning member is increased, so that the impact force applied to the piston or the head cover is absorbed by the cushioning member, and the piston is stopped as a buffer at the stroke end on the head cover side.
図11(a)に示すように、流体圧シリンダ100の小型化を図るために、シリンダチューブ101の体格を小さくすると、シリンダチューブ101内に収容されるピストン102の外径が小さくなる。このため、ピストン102の端面102aに設けられた緩衝部材103の歪エネルギーを増加させるためには、緩衝部材103とヘッドカバー104との接触面積を増加させる必要があるため、緩衝部材103の形状が略円盤形状となる。すると、緩衝部材103の厚みに対する緩衝部材103の外径が大きくなっていき、緩衝部材103の弾性変形が行われ難くなる。このため、緩衝部材103からヘッドカバー104に作用する抗力が増加するため、ピストン102又はヘッドカバー104に大きな衝撃力が加わってしまい、ピストン102又はヘッドカバー104が破損してしまう虞がある。また、ピストン102が小型になると、ピストン102の動作速度が速くなる。このとき、緩衝部材103の弾性変形が行われ難く、緩衝部材103からヘッドカバー104に作用する抗力が増加してしまう構成であると、ピストン102のサイズに対してピストン102に加わる衝撃力が大きくなり易いという問題もある。
As shown in FIG. 11A, if the physique of the
ピストン102の端面102aには、収容凹部105が形成されている。収容凹部105の内周面には、収容凹部105の内側に突出する係止爪105aが形成されている。緩衝部材103は、係止爪105aに係止可能なフランジ103aと、フランジ103aに連続するとともに係止爪105aの内側を介して収容凹部105から外部に突出する変形部103bと、を有している。そして、フランジ103aが係止爪105aに係止されるように、緩衝部材103を収容凹部105に挿入することにより、緩衝部材103が収容凹部105に嵌め込まれた状態で支持されている。
A
図11(b)に示すように、緩衝部材103の変形部103bがヘッドカバー104に当接して押し潰されると、変形部103bが係止爪105aに向けて膨らむように弾性変形していく途中で、変形部103bの外面103cが係止爪105aに接触する。すると、変形部103bの弾性変形がそれ以上行われ難くなり、緩衝部材103からヘッドカバー104に作用する抗力が急激に増加する。その結果、ピストン102又はヘッドカバー104に大きな衝撃力が加わってしまい、ピストン102又はヘッドカバー104が破損してしまう虞がある。
As shown in FIG. 11B, when the
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、緩衝部材からヘッドカバーに作用する抗力を抑制して、ピストン又はヘッドカバーに加わる衝撃力を緩衝部材によって安定的に吸収することができる流体圧シリンダを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to suppress the drag force acting on the head cover from the cushioning member and stably absorb the impact force applied to the piston or the head cover by the cushioning member. The purpose is to provide a fluid pressure cylinder that can be used.
上記課題を解決する流体圧シリンダは、シリンダチューブと、前記シリンダチューブの一端部に取り付けられるヘッドカバーと、前記シリンダチューブ内に往復動可能に収容されるピストンと、前記ピストンにおける前記ヘッドカバーと対向する端面に設けられる弾性材料からなる緩衝部材と、を備え、前記ピストンの端面には、収容凹部が形成されており、前記収容凹部の内周面には、前記収容凹部の内側に突出する係止爪が設けられており、前記緩衝部材は、前記係止爪に係止可能なフランジと、前記フランジに連続するとともに前記係止爪の内側を介して前記収容凹部から外部に突出する変形部と、を有し、前記変形部が前記ヘッドカバーに当接して押し潰されて前記係止爪に向けて膨らむように弾性変形することで、前記ピストン又は前記ヘッドカバーに加わる衝撃力を前記緩衝部材によって吸収する流体圧シリンダであって、前記変形部における前記係止爪と対向する部位、及び前記係止爪における前記変形部と対向する部位の少なくとも一方には、前記変形部が押し潰されて前記係止爪に向けて膨らむように弾性変形したときに前記変形部が前記係止爪に接触することを抑制するための逃がし部が設けられている。 The fluid pressure cylinder that solves the above problems includes a cylinder tube, a head cover attached to one end of the cylinder tube, a piston that is reciprocally housed in the cylinder tube, and an end surface of the piston that faces the head cover. A cushioning member made of an elastic material provided in the above, a housing recess is formed on the end surface of the piston, and a locking claw projecting inside the housing recess is provided on the inner peripheral surface of the housing recess. The cushioning member is provided with a flange that can be locked to the locking claw, and a deformed portion that is continuous with the flange and projects outward from the accommodating recess via the inside of the locking claw. The shock absorbing member absorbs the impact force applied to the piston or the head cover by elastically deforming the deformed portion so as to abut and crush the head cover and bulge toward the locking claw. In the fluid pressure cylinder, the deformed portion is crushed and locked at at least one of the portion of the deformed portion facing the locking claw and the portion of the locking claw facing the deformed portion. A relief portion is provided to prevent the deformed portion from coming into contact with the locking claw when elastically deformed so as to bulge toward the claw.
上記流体圧シリンダにおいて、前記逃がし部は、前記緩衝部材に最大の歪エネルギーが加わったとしても前記変形部と前記係止爪との非接触状態が確保される形状であり、前記変形部における前記フランジからの突出量は、前記緩衝部材に最大の歪エネルギーが加わったとしても前記ピストンの端面と前記ヘッドカバーとの非接触状態が確保される突出量に設定されているとよい。 In the fluid pressure cylinder, the relief portion has a shape that ensures a non-contact state between the deformed portion and the locking claw even when the maximum strain energy is applied to the cushioning member, and the relief portion in the deformed portion. The amount of protrusion from the flange may be set to an amount that ensures a non-contact state between the end face of the piston and the head cover even when the maximum strain energy is applied to the cushioning member.
上記流体圧シリンダにおいて、前記逃がし部は、前記変形部が弾性変形して前記ピストンの端面と前記ヘッドカバーとが接触したとしても、前記変形部と前記係止爪との非接触状態が確保される形状であるとよい。 In the fluid pressure cylinder, even if the deformed portion is elastically deformed and the end face of the piston comes into contact with the head cover, the relief portion ensures a non-contact state between the deformed portion and the locking claw. It should be in shape.
上記流体圧シリンダにおいて、前記逃がし部は、前記変形部における前記係止爪と対向する部位に設けられているとよい。
上記流体圧シリンダにおいて、前記逃がし部は、前記フランジから離間するにつれて前記係止爪から離間していくように傾斜するテーパ部であるとよい。
In the fluid pressure cylinder, the relief portion may be provided at a portion of the deformed portion facing the locking claw.
In the fluid pressure cylinder, the relief portion may be a tapered portion that inclines so as to separate from the locking claw as it separates from the flange.
上記流体圧シリンダにおいて、前記緩衝部材は、前記緩衝部材が弾性変形したときに前記収容凹部の内周面に接触することを抑制する収容凹部側逃がし部をさらに有しているとよい。 In the fluid pressure cylinder, the cushioning member may further have an accommodating recess side relief portion for suppressing contact with the inner peripheral surface of the accommodating recess when the cushioning member is elastically deformed.
この発明によれば、緩衝部材からヘッドカバーに作用する抗力を抑制して、ピストン又はヘッドカバーに加わる衝撃力を緩衝部材によって安定的に吸収することができる。 According to the present invention, the drag force acting on the head cover from the cushioning member can be suppressed, and the impact force applied to the piston or the head cover can be stably absorbed by the cushioning member.
以下、流体圧シリンダを具体化した一実施形態を図1〜図7にしたがって説明する。
図1に示すように、流体圧シリンダ10は、筒状のシリンダチューブ11と、シリンダチューブ11の軸方向の一端部に取り付けられるヘッドカバー12と、シリンダチューブ11の軸方向の他端部に取り付けられるロッドカバー13と、を備えている。ヘッドカバー12は、シリンダチューブ11の一端側の開口を閉塞している。ロッドカバー13は、シリンダチューブ11の他端側の開口を閉塞している。そして、シリンダチューブ11、ヘッドカバー12、及びロッドカバー13によって、シリンダチューブ11内にシリンダ室14が区画されている。シリンダ室14を形成するシリンダチューブ11の内周面は円筒状である。
Hereinafter, an embodiment in which the fluid pressure cylinder is embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
As shown in FIG. 1, the
シリンダチューブ11の外周壁におけるヘッドカバー12寄りには、シリンダチューブ11の内周面に開口する第1流体給排ポート11aが形成されている。シリンダチューブ11の外周壁におけるロッドカバー13寄りには、シリンダチューブ11の内周面に開口する第2流体給排ポート11bが形成されている。
A first fluid supply / discharge port 11a that opens to the inner peripheral surface of the
シリンダ室14には、シリンダ室14内を往復動可能な円環状のピストン15が収容されている。よって、ピストン15は、シリンダチューブ11内に往復動可能に収容されている。ピストン15は、シリンダ室14を、ヘッドカバー12側の第1圧力作用室14aと、ロッドカバー13側の第2圧力作用室14bとに区画している。第1圧力作用室14aは第1流体給排ポート11aに連通するとともに、第2圧力作用室14bは第2流体給排ポート11bに連通している。
The
ピストン15の外周面には、第1圧力作用室14aと第2圧力作用室14bとの間をシールするゴム製のピストンパッキン15sが装着されている。また、ピストン15の外周面におけるピストンパッキン15sよりもロッドカバー13寄りには、ピストン位置検出用のマグネット16が装着されている。さらに、ピストン15の外周面におけるピストンパッキン15sよりもヘッドカバー12寄りには、スリットを有する不完全環状のウェアリング17が装着されている。ウェアリング17の外周面は、ピストン15の外周面よりもピストン15の径方向外側に位置している。そして、ウェアリング17の外周面がシリンダチューブ11の内周面に摺接することにより、ピストン15が偏心してしまうことが抑制されている。
A rubber piston packing 15s that seals between the first
ピストン15には、ピストンロッド18が取り付けられている。ピストンロッド18におけるピストン15とは反対側の端部は、ロッドカバー13に形成されたロッド挿通孔13hを介して外部に突出している。ピストン15とピストンロッド18とは、シリンダチューブ11の軸方向に沿って一体的に移動する。よって、ピストンロッド18は、シリンダチューブ11に対して出没可能になっている。
A
ピストン15におけるロッドカバー13側の端面15aには、円環状の緩衝部材19が設けられている。緩衝部材19は、弾性材料であるゴムからなる。緩衝部材19は、ピストンロッド18に圧入されることにより、ピストン15側の端面がピストン15の端面15aに当接した状態で位置決めされている。さらに、ピストン15におけるヘッドカバー12側の端面15bには、円環状の緩衝部材20が設けられている。よって、流体圧シリンダ10は、ピストン15におけるヘッドカバー12と対向する端面15bに設けられる弾性材料からなる緩衝部材20を備えている。緩衝部材20は、ゴム製である。
An
図2に示すように、ピストン15の端面15bには、円穴状の収容凹部30が形成されている。収容凹部30の開口端部には、収容凹部30の開口端部から収容凹部30の内側に突出する円環状の係止爪31が設けられている。
As shown in FIG. 2, a circular hole-shaped
図3に示すように、緩衝部材20は、係止爪31に係止可能な円環状のフランジ21と、フランジ21に連続するとともに係止爪31の内側を介して収容凹部30から外部に突出する円盤状の変形部22と、を有している。図2に示すように、変形部22における係止爪31と対向する部位は、フランジ21から離間するにつれて係止爪31から離間していくように傾斜するテーパ部23になっている。よって、変形部22は、フランジ21から離れるにつれて外径が徐々に縮径していく。テーパ部23におけるフランジ21とは反対側の端縁に連続する変形部22の端面22eは平坦面状である。
As shown in FIG. 3, the cushioning
そして、フランジ21が係止爪31に係止されるように、緩衝部材20を収容凹部30に挿入することにより、緩衝部材20が収容凹部30に嵌め込まれた状態で支持されている。緩衝部材20が弾性変形する前の状態では、フランジ21の外周面21aと収容凹部30の内周面30aとは非接触状態である。
Then, by inserting the cushioning
次に、本実施形態の作用について説明する。
図1に示すように、第1流体給排ポート11aから第1圧力作用室14aに流体が供給されると、ピストン15がロッドカバー13に向けて移動し始める。すると、第2圧力作用室14bの流体が第2流体給排ポート11bを介して外部へ排出され、ピストン15がロッドカバー13側のストロークエンドに到るまで移動する。これにより、ピストンロッド18がシリンダチューブ11に対して突出する方向へ移動する。ピストン15がロッドカバー13側のストロークエンドに到ると、緩衝部材19がロッドカバー13に当接する。これにより、緩衝部材19が押し潰されてシリンダチューブ11の内周面に向けて膨らむように弾性変形して、緩衝部材19の歪エネルギーが増加することで、ピストン15又はロッドカバー13に加わる衝撃力が緩衝部材19によって吸収され、ピストン15がロッドカバー13側のストロークエンドで緩衝的に停止する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, when the fluid is supplied from the first fluid supply / discharge port 11a to the first
緩衝部材19は、押し潰されてシリンダチューブ11の内周面に向けて膨らむように弾性変形していく途中で、緩衝部材19の外周面がシリンダチューブ11の内周面に接触しないように、緩衝部材19の外周面とシリンダチューブ11の内周面とのクリアランスが予め設定されている。
The cushioning
第2流体給排ポート11bから第2圧力作用室14bに流体が供給されると、ピストン15がヘッドカバー12に向けて移動し始める。すると、第1圧力作用室14aの流体が第1流体給排ポート11aを介して外部へ排出され、ピストン15がヘッドカバー12側のストロークエンドに到るまで移動する。これにより、ピストンロッド18がシリンダチューブ11に対して没入する方向へ移動する。
When the fluid is supplied from the second fluid supply /
図4に示すように、ピストン15がヘッドカバー12側のストロークエンドに到ると、緩衝部材20の変形部22の端面22eがヘッドカバー12に当接する。これにより、変形部22が押し潰されて係止爪31に向けて膨らむように弾性変形して、緩衝部材20の歪エネルギーが増加することで、ピストン15又はヘッドカバー12に加わる衝撃力が緩衝部材20によって吸収され、ピストン15がヘッドカバー12側のストロークエンドで緩衝的に停止する。
As shown in FIG. 4, when the
図5に示すように、変形部22が押し潰されて係止爪31に向けて膨らむように弾性変形しても、変形部22における係止爪31と対向する部位がテーパ部23になっているため、変形部22が係止爪31に接触しないようになっている。よって、テーパ部23は、変形部22が押し潰されて係止爪31に向けて膨らむように弾性変形したときに変形部22が係止爪31に接触することを抑制するための逃がし部である。したがって、変形部22における係止爪31と対向する部位には、変形部22が押し潰されて係止爪31に向けて膨らむように弾性変形したときに変形部22が係止爪31に接触することを抑制するための逃がし部が設けられている。
As shown in FIG. 5, even if the
また、変形部22が押し潰されて弾性変形することに伴ってフランジ21も弾性変形する。フランジ21の弾性変形は、フランジ21の外周面21aが収容凹部30の内周面30aに接触するまで行われる。そして、フランジ21の外周面21aが収容凹部30の内周面30aに接触すると、フランジ21の弾性変形が行われなくなり、緩衝部材20においては、変形部22の弾性変形のみが継続され、変形部22が係止爪31に向けて膨らむように弾性変形していく。
Further, as the
そして、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったときに、変形部22と係止爪31とは非接触状態になっている。よって、本実施形態において、テーパ部23は、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったとしても変形部22と係止爪31との非接触状態が確保される形状になっている。
Then, when the maximum strain energy is applied to the cushioning
また、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったときに、ピストン15の端面15bとヘッドカバー12とが非接触状態になっている。よって、本実施形態において、変形部22におけるフランジ21からの突出量は、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったとしてもピストン15の端面15bとヘッドカバー12との非接触状態が確保される突出量に設定されている。さらに、変形部22が押し潰されて弾性変形し、ピストン15の端面15bとヘッドカバー12とが接触したとしても、変形部22と係止爪31とが非接触になっている。よって、本実施形態において、テーパ部23は、変形部22が弾性変形してピストン15の端面15bとヘッドカバー12とが接触したとしても、変形部22と係止爪31との非接触状態が確保される形状になっている。
Further, when the maximum strain energy is applied to the cushioning
図2において二点鎖線で示すように、変形部22にテーパ部23が形成されておらず、変形部22の外径が、例えば、テーパ部23におけるフランジ21との境界部と同じ外径である円柱状の変形部22である場合を考える。このような図11(a)及び図11(b)の従来例のような場合、本実施形態のように変形部22にテーパ部23が形成されている場合に比べると、変形部22が押し潰されて係止爪31に向けて膨らむように弾性変形していく途中で、変形部22が係止爪31に接触し易くなる。
As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2, the tapered
図6において、実線L1では、本実施形態における緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力と緩衝部材20の変形量との関係を示し、二点鎖線L2では、図11(a)及び図11(b)の従来例に示す比較例における緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力と緩衝部材20の変形量との関係を示している。図6に示すように、変形部22が弾性変形していき、変形部22の変形量が増加していくにつれて、緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力は徐々に増加していく。緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力は、変形部22が係止爪31に接触すると、変形部22の弾性変形が行われ難くなるため、急激に増加していく。ここで、本実施形態では、変形部22が押し潰されて係止爪31に向けて膨らむように弾性変形しても、変形部22が係止爪31に接触しないため、変形部22の変形量が増えても、緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力の増加量が比較例に比べて少なくなっている。
In FIG. 6, the solid line L1 shows the relationship between the drag force acting on the head cover 12 from the cushioning
図7において、実線L11では、本実施形態における緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力と緩衝部材20の歪エネルギーとの関係を示し、二点鎖線L12では、比較例における緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力と緩衝部材20の歪エネルギーとの関係を示している。図7に示すように、本実施形態では、変形部22の変形量による歪エネルギーが増えても、緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力の増加量が比較例に比べて少ないため、緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力を抑えつつも、緩衝部材20の歪エネルギーを増加させることが可能となっている。
In FIG. 7, the solid line L11 shows the relationship between the drag force acting on the head cover 12 from the cushioning
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)変形部22における係止爪31と対向する部位には、変形部22が押し潰されて係止爪31に向けて膨らむように弾性変形したときに変形部22が係止爪31に接触することを抑制するための逃がし部であるテーパ部23が設けられている。これによれば、テーパ部23が設けられていない場合に比べると、変形部22が押し潰されて係止爪31に向けて膨らむように弾性変形していく途中で、変形部22が係止爪31に接触してしまうことが抑制される。その結果、変形部22の変形量が増えても、緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力を抑えることができる。したがって、緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力を抑えつつも、緩衝部材20の歪エネルギーを増加させることができる。その結果、緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力を抑制して、ピストン15又はヘッドカバー12に加わる衝撃力を緩衝部材20によって安定的に吸収することができる。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) At the portion of the
(2)テーパ部23は、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったとしても変形部22と係止爪31との非接触状態が確保される形状になっている。また、変形部22におけるフランジ21からの突出量は、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったとしてもピストン15の端面15bとヘッドカバー12との非接触状態が確保される突出量に設定されている。これによれば、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったときの緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力を効率良く低下させることができる。さらには、シリンダチューブ11の軸方向の寸法を最も短く設定することができる。
(2) The tapered
(3)テーパ部23は、変形部22が弾性変形してピストン15の端面15bとヘッドカバー12とが接触したとしても、変形部22と係止爪31との非接触状態が確保される形状になっている。これによれば、変形部22が弾性変形してピストン15の端面15bとヘッドカバー12とが接触したときに、変形部22と係止爪31とが接触状態になる場合に比べると、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったときの緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力を低下させ易くすることができる。
(3) The tapered
(4)テーパ部23を、変形部22における係止爪31と対向する部位に設けた。これによれば、例えば、係止爪31における変形部22と対向する部位に、逃がし部であるテーパ部を設ける場合に比べると、ピストン15の形状が複雑なものにならず、ピストン15の成形を容易なものとすることができる。
(4) The tapered
(5)変形部22における係止爪31と対向する部位に、フランジ21から離間するにつれて係止爪31から離間していくように傾斜するテーパ部23を、逃がし部として設けた。これによれば、例えば、変形部22に、係止爪31から離間する方向に弧状に凹む湾曲部を、逃がし部として設ける場合に比べると、緩衝部材20の形状が複雑なものにならず、緩衝部材20の成形を容易なものとすることができる。
(5) A tapered
(6)緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力を抑えることができるため、緩衝部材20の厚みに対する緩衝部材20の外径が大きくなって、緩衝部材20の弾性変形が行われ難くなる構成であっても、ピストン15又はヘッドカバー12に大きな衝撃力が加わってしまうことを抑制することができる。
(6) Since the drag force acting on the head cover 12 from the cushioning
(7)緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力を抑制して、ピストン15に加わる衝撃力を緩衝部材20によって安定的に吸収することができるため、ピストン15が小型になって、ピストン15の動作速度が速くなったとしても、ピストン15のサイズに対してピストン15に加わる衝撃力が大きくなってしまうことを抑制できる。
(7) Since the drag force acting on the head cover 12 from the cushioning
(8)緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力を抑えるために、例えば、緩衝部材20の厚みを増加させる必要が無いため、流体圧シリンダ10を小型化することができる。
(8) In order to suppress the drag force acting on the head cover 12 from the cushioning
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 The above embodiment can be modified and implemented as follows. The above embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・ 図8に示すように、変形部22にテーパ部23を設けずに、係止爪31における変形部22と対向する部位に、逃がし部であるテーパ部33を設けてもよい。テーパ部33は、収容凹部30の開口に向かうにつれて変形部22から離間していくように傾斜している。これによれば、テーパ部33が設けられていない場合に比べると、変形部22が押し潰されて係止爪31に向けて膨らむように弾性変形していく途中で、変形部22が係止爪31に接触してしまうことが抑制される。
As shown in FIG. 8, instead of providing the tapered
・ 実施形態において、変形部22における係止爪31と対向する部位にテーパ部23が設けられており、係止爪31における変形部22と対向する部位にもテーパ部33が設けられている構成であってもよい。要は、変形部22における係止爪31と対向する部位、及び係止爪31における変形部22と対向する部位の少なくとも一方に逃がし部が設けられていればよい。
In the embodiment, the tapered
・ 図9に示すように、緩衝部材20は、緩衝部材20が弾性変形したときに収容凹部30の内周面30aに接触することを抑制する収容凹部側逃がし部22aをさらに有していてもよい。図9に示す実施形態では、緩衝部材20は、3つの接触部41を有している。3つの接触部41の外面は、変形部22におけるテーパ部23よりも変形部22の端面22eとは反対側の部位から膨出する半円形状である。3つの接触部41は、緩衝部材20の周方向で120度置きに配置されている。3つの接触部41は、係止爪31に係止可能なフランジとして機能するとともに、収容凹部30の内周面30aに接触して、緩衝部材20における収容凹部30に対する位置決めを行う。収容凹部側逃がし部22aは、変形部22におけるテーパ部23よりも変形部22の端面22eとは反対側の部位であって、且つ緩衝部材20の周方向で隣り合う接触部41同士を繋ぐ部位である。
As shown in FIG. 9, even if the cushioning
そして、変形部22が押し潰されることに伴って収容凹部側逃がし部22aが収容凹部30の内周面30aに向けて膨らむように弾性変形しても、収容凹部側逃がし部22aが収容凹部30の内周面30aに接触しないようになっている。図6では、図9に示す実施形態における緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力と緩衝部材20の変形量との関係を一点鎖線L3で示している。図9に示す実施形態では、変形部22が押し潰されることに伴って収容凹部側逃がし部22aが収容凹部30の内周面30aに向けて膨らむように弾性変形しても、収容凹部側逃がし部22aが収容凹部30の内周面30aに接触しないようになっている。よって、図3に示す実施形態のように、変形部22が押し潰されて弾性変形することに伴ってフランジ21の外周面21a全体が収容凹部30の内周面30aに接触する構成では無いため、変形部22の変形量が増えても、緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力の増加量が実線L1に比べて少なくなっている。
Then, even if the housing recess
図7では、図9に示す実施形態における緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力と緩衝部材20の歪エネルギーとの関係を一点鎖線L13で示している。図9に示す実施形態では、変形部22の変形量による歪エネルギーが増えても、緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力の増加量が実線L11に比べて少ない。このため、図7において実線L11と一点鎖線L13とを比較して分かるように、緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力を抑えつつも、緩衝部材20の歪エネルギーを増加させることが可能である。
In FIG. 7, the relationship between the drag force acting on the head cover 12 from the cushioning
これによれば、緩衝部材20は、緩衝部材20が弾性変形したときに収容凹部30の内周面30aに接触することを抑制する収容凹部側逃がし部22aをさらに有しているため、緩衝部材20からヘッドカバー12に作用する抗力が抑え易く、緩衝部材20の歪エネルギーを増加させ易くすることができる。また、緩衝部材20における収容凹部30に対しての位置決め精度を向上させることができ、均等な逃がし寸法が確保できることから、緩衝部材20の体積低下を少なくすることができる。
According to this, the cushioning
・ 図10に示すように、フランジ21が、複数の接触部41と、収容凹部側逃がし部42と、から構成されていてもよい。収容凹部側逃がし部42は円環状であるとともに、複数の接触部41は、収容凹部側逃がし部42の外周面42aからそれぞれ突出している。このような構成であっても、図9に示す実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
As shown in FIG. 10, the
・ 図9及び図10に示す実施形態において、接触部41の数は3つに限定されるものではなく、2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。
・ 例えば、フランジ21の外周面の一部分を切り欠くことにより、収容凹部側逃がし部を設けてもよい。
-In the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, the number of
-For example, the accommodating recess side relief portion may be provided by cutting out a part of the outer peripheral surface of the
・ 実施形態において、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったときに、変形部22と係止爪31とが接触状態になっていてもよい。したがって、テーパ部23は、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったとしても変形部22と係止爪31との非接触状態が確保される形状になっていなくてもよい。
-In the embodiment, when the maximum strain energy is applied to the cushioning
・ 実施形態において、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったときに、ピストン15の端面15bとヘッドカバー12とが接触状態になっていてもよい。したがって、変形部22におけるフランジ21からの突出量は、緩衝部材20に最大の歪エネルギーが加わったとしてもピストン15の端面15bとヘッドカバー12との非接触状態が確保される突出量に設定されていなくてもよい。
-In the embodiment, when the maximum strain energy is applied to the cushioning
・ 実施形態において、変形部22が弾性変形してピストン15の端面15bとヘッドカバー12とが接触したときに、変形部22と係止爪31とが接触状態になっていてもよい。したがって、テーパ部23は、変形部22が弾性変形してピストン15の端面15bとヘッドカバー12とが接触したとしても、変形部22と係止爪31との非接触状態が確保される形状になっていなくてもよい。
In the embodiment, when the
・ 実施形態において、例えば、変形部22に、係止爪31から離間する方向に弧状に凹む湾曲部を、逃がし部として設けてもよい。
・ 実施形態において、変形部22にテーパ部23が形成されておらず、変形部22の外径が、変形部22の端面22eと同じ外径である円柱状の変形部22であってもよい。この場合、変形部22にテーパ部23が形成されておらず、変形部22の外径が、例えば、テーパ部23におけるフランジ21との境界部と同じ外径である円柱状の変形部22である場合に比べると、変形部22が押し潰されて係止爪31に向けて膨らむように弾性変形していく途中で、変形部22が係止爪31に接触してしまうことが抑制される。よって、変形部22の外周面は、変形部22が係止爪31に接触することを抑制するための逃がし部として機能する。
-In the embodiment, for example, the
In the embodiment, the
・ 実施形態において、収容凹部30の開口端部に、収容凹部30の内周面30aから収容凹部30の内側に突出するとともに互いに対向配置される一対の係止爪31が設けられていてもよい。要は、係止爪31は環状でなくてもよい。
In the embodiment, a pair of locking
・ 実施形態において、例えば、樹脂製の緩衝部材20を用いてもよく、緩衝部材20の材料は、弾性材料であれば特に限定されるものではない。
・ 実施形態では、流体圧シリンダ10を小型化した場合の課題について述べたが、大型の流体圧シリンダにおいても適用が可能である。
-In the embodiment, for example, a
-In the embodiment, the problem when the
10…流体圧シリンダ、11…シリンダチューブ、12…ヘッドカバー、15…ピストン、15b…端面、20…緩衝部材、21…フランジ、22…変形部、22a,42…収容凹部側逃がし部、23,33…逃がし部であるテーパ部、30…収容凹部、30a…内周面、31…係止爪、41…接触部。 10 ... Fluid pressure cylinder, 11 ... Cylinder tube, 12 ... Head cover, 15 ... Piston, 15b ... End face, 20 ... Cushioning member, 21 ... Flange, 22 ... Deformed part, 22a, 42 ... Accommodating recess side relief part, 23, 33 ... Tapered portion that is a relief portion, 30 ... Containment recess, 30a ... Inner peripheral surface, 31 ... Locking claw, 41 ... Contact portion.
Claims (5)
前記シリンダチューブの一端部に取り付けられるヘッドカバーと、
前記シリンダチューブ内に往復動可能に収容されるピストンと、
前記ピストンにおける前記ヘッドカバーと対向する端面に設けられる弾性材料からなる緩衝部材と、を備え、
前記ピストンの端面には、収容凹部が形成されており、
前記収容凹部の内周面には、前記収容凹部の内側に突出する係止爪が設けられており、
前記緩衝部材は、前記係止爪に係止可能なフランジと、前記フランジに連続するとともに前記係止爪の内側を介して前記収容凹部から外部に突出する変形部と、を有し、
前記変形部が前記ヘッドカバーに当接して押し潰されて前記係止爪に向けて膨らむように弾性変形することで、前記ピストン又は前記ヘッドカバーに加わる衝撃力を前記緩衝部材によって吸収する流体圧シリンダであって、
前記変形部における前記係止爪と対向する部位、及び前記係止爪における前記変形部と対向する部位の少なくとも一方には、前記変形部が押し潰されて前記係止爪に向けて膨らむように弾性変形したときに前記変形部が前記係止爪に接触することを抑制するための逃がし部が設けられており、
前記逃がし部は、前記緩衝部材に最大の歪エネルギーが加わったとしても前記変形部と前記係止爪との非接触状態が確保される形状であり、
前記変形部における前記フランジからの突出量は、前記緩衝部材に最大の歪エネルギーが加わったとしても前記ピストンの端面と前記ヘッドカバーとの非接触状態が確保される突出量に設定されていることを特徴とする流体圧シリンダ。 Cylinder tube and
A head cover attached to one end of the cylinder tube and
A piston housed in the cylinder tube so as to be reciprocating,
A cushioning member made of an elastic material provided on an end face of the piston facing the head cover is provided.
A housing recess is formed on the end face of the piston.
A locking claw that projects inside the accommodating recess is provided on the inner peripheral surface of the accommodating recess.
The cushioning member has a flange that can be locked to the locking claw, and a deformed portion that is continuous with the flange and projects outward from the accommodating recess via the inside of the locking claw.
A fluid pressure cylinder that absorbs the impact force applied to the piston or the head cover by the cushioning member by elastically deforming the deformed portion so as to abut and crush the head cover and bulge toward the locking claw. There,
The deformed portion is crushed and bulges toward the locking claw at at least one of the portion of the deformed portion facing the locking claw and the portion of the locking claw facing the deformed portion. A relief portion is provided to prevent the deformed portion from coming into contact with the locking claw when elastically deformed .
The relief portion has a shape that ensures a non-contact state between the deformed portion and the locking claw even when the maximum strain energy is applied to the cushioning member.
The amount of protrusion from the flange at the deformed portion is set to an amount that ensures a non-contact state between the end face of the piston and the head cover even when the maximum strain energy is applied to the cushioning member. A featured fluid pressure cylinder.
前記シリンダチューブの一端部に取り付けられるヘッドカバーと、
前記シリンダチューブ内に往復動可能に収容されるピストンと、
前記ピストンにおける前記ヘッドカバーと対向する端面に設けられる弾性材料からなる緩衝部材と、を備え、
前記ピストンの端面には、収容凹部が形成されており、
前記収容凹部の内周面には、前記収容凹部の内側に突出する係止爪が設けられており、
前記緩衝部材は、前記係止爪に係止可能なフランジと、前記フランジに連続するとともに前記係止爪の内側を介して前記収容凹部から外部に突出する変形部と、を有し、
前記変形部が前記ヘッドカバーに当接して押し潰されて前記係止爪に向けて膨らむように弾性変形することで、前記ピストン又は前記ヘッドカバーに加わる衝撃力を前記緩衝部材によって吸収する流体圧シリンダであって、
前記変形部における前記係止爪と対向する部位、及び前記係止爪における前記変形部と対向する部位の少なくとも一方には、前記変形部が押し潰されて前記係止爪に向けて膨らむように弾性変形したときに前記変形部が前記係止爪に接触することを抑制するための逃がし部が設けられており、
前記逃がし部は、前記変形部が弾性変形して前記ピストンの端面と前記ヘッドカバーとが接触したとしても、前記変形部と前記係止爪との非接触状態が確保される形状であることを特徴とする流体圧シリンダ。 Cylinder tube and
A head cover attached to one end of the cylinder tube and
A piston housed in the cylinder tube so as to be reciprocating,
A cushioning member made of an elastic material provided on an end face of the piston facing the head cover is provided.
A housing recess is formed on the end face of the piston.
A locking claw that projects inside the accommodating recess is provided on the inner peripheral surface of the accommodating recess.
The cushioning member has a flange that can be locked to the locking claw, and a deformed portion that is continuous with the flange and projects outward from the accommodating recess via the inside of the locking claw.
A fluid pressure cylinder that absorbs the impact force applied to the piston or the head cover by the cushioning member by elastically deforming the deformed portion so as to abut and crush the head cover and bulge toward the locking claw. There,
The deformed portion is crushed and bulges toward the locking claw at at least one of the portion of the deformed portion facing the locking claw and the portion of the locking claw facing the deformed portion. A relief portion is provided to prevent the deformed portion from coming into contact with the locking claw when elastically deformed.
The relief portion is characterized in that even if the deformed portion is elastically deformed and the end face of the piston comes into contact with the head cover, a non-contact state between the deformed portion and the locking claw is ensured. It shall be the flow body pressure cylinder.
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