JPH0720402Y2 - 単動形流体圧シリンダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、圧縮空気や圧油などによって作動する単動形
流体圧シリンダに関する。

〔従来の技術及びその課題〕

従来より、位置決め装置やクランプ装置などに、押し側
（伸長側）は流体圧により作動し、引き側（収縮側）は
引張りバネにより作動する単動形流体圧シリンダがしば
しば使用されている。

このような単動形流体圧シリンダでは、構造が簡単で、
且つ動作が確実であり、メンテナンスの必要性の少ない
ことが望まれている。

従来より、単動形流体圧シリンダでは、引張りバネとピ
ストンとを連結するために、連結用のフック部材が用い
られている。この従来のフック部材の外周面には、引張
りバネの内周面が螺合するネジ部が形成されており、こ
のネジ部に引張りバネがネジ込まれることによって互い
に連結されている。

ところが、フック部材と引張りバネは、互いにネジ込ま
れることによってのみ連結されているので、単動形流体
圧シリンダの使用によってピストンとシリンダチューブ
とを相対的に回転させるような力が作用し、その力がフ
ック部材と引張りバネとの間の摩擦力よりも大きい場合
には、フック部材と引張りバネとが相対的に回転し、引
張りバネがフック部材から外れて脱落するという問題が
あった。

また、ピストンが押し側に移動したときに、ピストンが
シリンダチューブから抜け出るのを防止するために、断
面が円形のストップリングをピストンの外周面に装着す
ることがしばしば行われている。

ところが、従来においては、ストップリングとシリンダ
チューブの内周面とは線接触となっているため、使用に
よってその当接部分が摩耗又は変形し、ピストンの押し
側の停止位置が変動するとともに、ストップリングがシ
リンダチューブの内周面に噛み込んでピストンの引き側
への復帰動作が円滑に行われなくなるという問題があっ
た。

本考案は、上述の問題に鑑み、この種の単動形流体圧シ
リンダの動作を確実にし、メンテナンスの必要性を少な
くすることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１の考案は、上述の課題を解決するため、シリン
ダチューブと、前記シリンダチューブの内周面を摺動す
るピストンと、前記ピストンを前記シリンダチューブの
軸方向内方へ引っ張る引張りバネと、を有する単動形流
体圧シリンダにおいて、前記引張りバネは、その少なく
とも一方の端部がフック部材によって前記ピストンの側
又は前記シリンダチューブの側に取りつけられており、
前記フック部材は、その外周面に、前記引張りバネの内
周面が螺合するネジ部が形成され、且つ、軸方向におけ
る前記ネジ部と当該フック部材の支持体との間に、当該
ネジ部よりも径小の径小部が形成されており、前記引張
りバネは、前記フック部材のネジ部にネジ込まれ、且つ
当該引張りバネの先端が前記径小部において軸心に向か
って曲げられ、て構成される。

請求項２の考案は、シリンダチューブと、前記シリンダ
チューブの内周面を摺動するピストンと、前記ピストン
を前記シリンダチューブの軸方向内方へ引っ張る引張り
バネと、を有する単動形流体圧シリンダにおいて、前記
ピストンには、その外周面に、当該ピストンが前記シリ
ンダチューブから抜け出るのを防止するための断面が円
形のストップリングが装着されており、前記シリンダチ
ューブには、前記ストップリングが当接する断面が円弧
状の当接部と、前記当接部から前記ピストンの引き方向
に延びて漸次内径が大となる斜面部と、が形成されて構
成される。

〔作用〕

引張りバネは、フック部材のネジ部にネジ込まれた後、
その先端が径小部において軸心に向かって、すなわち半
径方向の内方に向かって曲げられているので、フック部
材と引張りバネとの間に、これらを互いに相対的に回転
させるような力が作用した場合において、引張りバネの
先端がネジ部に至るまでには、引張りバネの先端部分を
半径方向外方へ曲げる力が作用するので、その反力によ
って、フック部材と引張りバネとの間の相対回転が防止
される。

ピストンが押し側に移動したときには、その移動端にお
いて、ストップリングがシリンダチューブの当接部に面
接触で当接する。ストップリングの当接部への当接によ
って、当接部が変形した場合であっても、斜面部がある
ために、ストップリングの当接部分と反対側の面と干渉
することがなく、ピストンの引き側への復帰動作は支障
なく行われる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は、本考案に係る単動形流体圧シリンダ１の断面
正面図である。

単動形流体圧シリンダ１は、外周面にネジが形成された
シリンダチューブ11、シリンダチューブ11の内周面を摺
動するピストン12、ピストン12をシリンダチューブ11の
軸方向内方（矢印M1と反対の方向）へ引っ張る引張りバ
ネ13などから構成されている。

ピストン12には、その先端部にネジ穴22が、ネジ穴22の
底部にボルト挿通穴24が、ネジ穴22の反対側にはバネ装
着穴23が、それぞれ形成されている。引張りバネ13は、
その両端部が、それぞれフック部材14,15に取りつけら
れており、一方のフック部材14は、座金16を介してボル
ト17によりピストン12に固定され、他方のフック部材15
は、エンドプレート18を介してシリンダチューブ11の後
端側の端面に押し当てられている。

なお、19は銅などからなるグランドパッキンである。

第２図（ａ）〜（ｃ）は、引張りバネ13とフック部材14
との連結状態を説明するための斜視図である。

第２図（ａ）は、フック部材14のみを示す図である。

フック部材14には、その外周面に、引張りバネ13の内周
面が螺合するネジ部31が、ネジ部31の軸方向奥側、すな
わちフック部材14の支持体であるピストン12とネジ部31
との間の部分に、ネジ部31よりも径小で円柱状の径小部
32が、それぞれ形成されている。

第２図（ｂ）は、フック部材14に引張りバネ13の先端部
分がネジ込まれた状態を示す図である。

同図に示すように、引張りバネ13は、フック部材14のネ
ジ部31にネジ込まれるが、その際に、先端13aがネジ部3
1から軸方向に突出して径小部32に至るまでネジ込まれ
る。

第２図（ｃ）は、引張りバネ13の先端13aが軸心に向か
って曲げられた状態を示す図である。

引張りバネ13の先端13aは、巻き数にして１回転の約４
分の１程度の箇所を曲げ部分13bとして、軸心に向かっ
て、すなわち半径方向の内方に向かって急激に折り曲げ
られ、これによって、先端13aの周面が径小部32の外周
面に当接している。この状態で、フック部材14は、ボル
ト17によってピストン12に取りつけられている。

他方のフック部材15においても、上述のフック部材14と
同様に、外周面にネジ部33が形成されているとともに、
フック部材15の支持体であるブロック２とネジ部33との
間の部分に径小部34が形成されている。そして、このフ
ック部材15に引張りバネ13の他端部がネジ込まれ、その
先端が軸心に向かって折り曲げられている。

ピストン12には、その外周面に、ピストン12がシリンダ
チューブ11から抜け出るのを防止するための断面が円形
のストップリング20が装着されている。

第３図は、ストップリング20の近辺を拡大して示す断面
図である。

シリンダチューブ11には、ストップリング20が当接する
断面が円弧状の当接部41、当接部41からピストン12の引
き方向（収縮時の移動方向）に延びて漸次内径が大とな
る斜面部42、及び、当接部41とピストン12との接触部分
に面取り部43が、それぞれ形成されている。

シリンダチューブ11は、ブロック２に形成されたネジ穴
2aにネジ込まれ、グランドパッキン19によってシールさ
れている。2bはポートである。

次に、上述のように構成された単動形流体圧シリンダ１
の作用について説明する。

ポート2bから圧縮空気を供給すると、圧縮空気は穴18a
からシリンダ室３内に流入し、ピストン12は引張りバネ
13の引っ張り力に抗して押し側（矢印M1方向）へ移動す
る。

ピストン12の先端が負荷に押当することによって停止す
る場合以外は、ストップリング20が当接部41に押当する
ことによって、ピストン12が停止し、その押し側端の位
置が定まる。その際に、当接部41は断面が円弧状である
ため、ストップリング20と当接部41とは面接触で当接す
る。そのため、当接部41の摩耗や変形が少ない。当接に
よって当接部41が変形した場合において、その変形によ
って押し出された部分が面取り部43を膨らませることと
なった場合でも、面取り部43があるためピストン12の外
周面と干渉せず、また、斜面部42の側を膨らませること
となった場合でも、斜面部42があるためストップリング
20の当接部分と反対側の面と干渉しない。その結果、ピ
ストン12の引き側及び押し側の両方向への動作は円滑に
支障なく確実に行われる。

ピストン12の往復移動によって、ピストン12がシリンダ
チューブ11に対して相対的に回転するような力が作用し
た場合に、引張りバネ13の先端13aは径小部32において
軸心に向かって曲げられているので、引張りバネ13の先
端13aが径小部32を外れてネジ部31に至るまでには、先
端13aの曲げ部分13bを半径方向外方へ曲げる力が作用す
るので、その反力によって、フック部材14と引張りバネ
13との間の相対回転が防止される。

もし、これによってはフック部材14と引張りバネ13との
回転が防止しきれず、引張りバネ13の先端13aがネジ部3
1に乗り上げてしまった後は、先端13aが曲げられている
ため、その曲げ部分13bがバネ装着穴23の内周面に押し
当てられ、先端13aを曲げ部分13bを支点として真っ直ぐ
に戻そうとする力が作用し、その反力によって、フック
部材14と引張りバネ13との間の相対回転が防止される。

フック部材15と引張りバネ13との間の連結状態について
も、上述と同様である。

上述の実施例によると、ピストン12が高速で移動し、ス
トップリング20が当接部41に高速で衝突した場合でも、
また、ピストン12の負荷が大きく衝突時の衝撃が大きい
場合でも、当接部41の変形は最小限に留められ、ストッ
プリング20が脱落することなく、ピストン12の動作が円
滑に行われる。

上述の実施例によると、フック部材14,15と引張りバネ1
3との連結が外れることなく、動作が確実である。

上述の実施例において、径小部32はネジ部31よりも直径
の小さい円柱形状のものとしたが、ネジ部31と同じ程度
の直径の部分に設けられた引張りバネ13の先端13aが入
り込むための溝又は凹部であってもよい。

上述の実施例において、バネ装着穴23の内径と引張りバ
ネ13との間の間隙を出来るだけ小さくしておくことによ
って、先端13aがネジ部31に乗り上げた後の摩擦力が大
きくなり、引張りバネ13のフック部材14,15からの脱落
がより一層防止される。また、上述の実施例において
は、バネ装着穴23を真っ直ぐな円筒形としたが、バネ装
着穴23の奥端部のみを若干径大とし、その他を引張りバ
ネ13の外径に極めて近い内径としてここに段部を形成し
ておくことによって、ネジ部31に乗り上げた先端13aは
この段部に引っ掛かり、それ以上は外れることはない。

上述の実施例において、単動形流体圧シリンダ１自体の
構造、形状、単動形流体圧シリンダ１を構成する各部材
の形状、材質などは、上述以外の種々のものとすること
ができる。

〔考案の効果〕

本考案によると、単動形流体圧シリンダの動作を確実に
し、メンテナンスの必要性を少なくすることができる。

特に請求項１の考案では、フック部材と引張りバネとの
連結が外れることなく、動作が確実である。また請求項
２の考案では、ピストンが高速で移動する場合であって
も、当接部の変形は少なく、且つ変形した場合であって
もピストンの動作は円滑に確実に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る単動形流体圧シリンダの断面正面
図、第２図（ａ）〜（ｃ）は引張りバネとフック部材と
の連結状態を説明するための斜視図、第３図はストップ
リングの近辺を拡大して示す断面図である。 １…単動形流体圧シリンダ、11…シリンダチューブ、12
…ピストン、13…引張りバネ、13a…先端、14,15…フッ
ク部材、20…ストップリング、31,33…ネジ部、32,34…
径小部、41…当接部、42…斜面部。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダチューブと、 前記シリンダチューブの内周面を摺動するピストンと、 前記ピストンを前記シリンダチューブの軸方向内方へ引
   っ張る引張りバネと、 を有する単動形流体圧シリンダにおいて、 前記引張りバネは、その少なくとも一方の端部がフック
   部材によって前記ピストンの側又は前記シリンダチュー
   ブの側に取りつけられており、 前記フック部材は、 その外周面に、前記引張りバネの内周面が螺合するネジ
   部が形成され、 且つ、軸方向における前記ネジ部と当該フック部材の支
   持体との間に、当該ネジ部よりも径小の径小部が形成さ
   れており、 前記引張りバネは、前記フック部材のネジ部にネジ込ま
   れ、且つ当該引張りバネの先端が前記径小部において軸
   心に向かって曲げられ、 てなることを特徴とする単動形流体圧シリンダ。
2. 【請求項２】シリンダチューブと、 前記シリンダチューブの内周面を摺動するピストンと、 前記ピストンを前記シリンダチューブの軸方向内方へ引
   っ張る引張りバネと、 を有する単動形流体圧シリンダにおいて、 前記ピストンには、その外周面に、当該ピストンが前記
   シリンダチューブから抜け出るのを防止するための断面
   が円形のストップリングが装着されており、 前記シリンダチューブには、 前記ストップリングが当接する断面が円弧状の当接部
   と、 前記当接部から前記ピストンの引き方向に延びて漸次内
   径が大となる斜面部と、 が形成されてなることを特徴とする単動形流体圧シリン
   ダ。