JPS6392803A - サ−ボシリンダ用ピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 崖ｍ七七ｒ訪 本発明は、油圧駆動装置のサーボシリンダ用ピストンに
関し、特にピストンロッド内における位置検出装置取付
用の隔壁部のろう付けに関するものである。

鴛−米一■−技−五 第６図は、従来のサーボシリンダ用ピストンと、その主
要関連構成部の断面図である。

１はサーボシリンダ、２はサーボシリンダ用ピストンで
ある。

シリンダ１には、その前後に、作動油給排口１０．１１
を有する作動油給排通路１２が形成されており、この作
動油給排通路１２内をピストン２が滑動するようになっ
ている。

シリンダ１の前部シール板１３には、ピストンロッド用
の貫通孔１４が形成されており、該シール板１３には、
作動油密封用のパフキング１６を嵌入するバッキング溝
１５が設けられている。

また、シリンダ１の底板１７には、ピストンの位置を検
出する位置検出装置１８用のカバー１８３が適当な固着
具、例えばナツト１９等により取付けられている。

サーボシリンダ用ピストン２の外周には、バッキング２
０を収納するバフキング溝２１が設けられ、内部には、
ピストンを貫通しピストンロッド２２に達する作動油給
排通路２３としての空洞が形成されている。

この作動油給排通路２３としてのピストンロッド空洞内
部には、ピストンの位置検出装置１８を取付けるための
、隔壁構成部２４がピストンロッド壁２２ａと一体に形
成されている。

この隔壁構成部２４には、位置検出装置１８を取付ける
だめのシール孔２６とこれに続く位置決め段部及び梢小
径で且つ内ねじを有する位置決め孔２７が形成されてい
る。

この位置決め孔２７には、位置検出装置取付用の連動杆
１８ｂを通し、その先端部に設けたねじと取付ナツト２
８により、位置検出装置１８を隔壁構成部２４に取付け
るようになっている。

位置検出装置１８は、例えば差動コイルと可動鉄片を用
いた周知形式のものが使用される。

２９は取付シール孔に収納されたバフキングである。

ピストンロッド２２は、更にその隔壁構成部の先方に、
ピストンの動きを制御系に伝達するロッドエンドベアリ
ング３を取付けるためのねじ２２ｂが切ってあり、ロン
ドベアリング３をワンシャ４とロックナツト５で固定し
である。

以上の構成により、作動油給排出口１０、又は１１から
流入又は流出する作動油により、ピストン２はシリンダ
１内を移動し、その移動量（ストローク）は、位置検出
装置用カバー１８ａ内に収納された位置検出装置１８に
より検出された自己位置と、図示しないサーボ制御回路
の演算回路によって比較され、制御される。

そして、このような従来の装置におけるサーボシリンダ
用ピストンは、前述したストローク検出用の位置検出装
置１８を取付けるための隔壁構成部２４とピストンロッ
ド２２の壁部２２ａとが一体に形成されており、これら
は部品の寸法精度を上げるために一体のステンレス鋼の
丸棒から削り出していたのである。

日が　゛　しよ゛とする。　占 しかしながら、従来のようにステンレスの丸棒から削り
出した構造のものでは、その切削加工に多くの時間を要
すると共に、工具の形状もｉｊＪ’Ｍ１となり、そのた
めに工具自体の加工にも多大の時間を要し、その割には
、工具の寿命も短いという欠点があった。

しかも、前述した位置検出装置をピストン内に位置決め
するために必要な位置決め孔２７は、油圧側と大気圧側
とに通じているため、前記検出装置を取付ける際に、厳
密なシール性を必要とし、シール孔２６の表面の粗さや
前記位置検出装置取付ねし孔（２７の内側のねし）の加
工、及びシール孔２６の円筒度、更には、ねじ孔とシー
ル孔の同軸度やピストンロッドに対するねし孔（位置決
め孔２７）とシール孔２６との傾斜度等に対して、厳し
い加工精度が要求され、しばしば加工の歩留りの低減に
つながるという欠点も有していた。

本発明は、そのような従来技術における欠点を解消し、
加工時間の短縮と加工の歩留りの高いサーボシリンダ用
ピストンを提供することを目的とするものである。

。　占を”るための一 本発明においては、マルテンサイト析出硬化型ステンレ
ス鋼で構成した前記ピストンロッドの隔壁構成部と、ピ
ストンロッド部とを分割し、２部品として製造した後、
それらをマルテンサイト析出硬化型ステンレス鋼の溶体
化処理温度と同一温度で接合可能なろう材を使用して接
合したものである。

スー−」Ｅ−一部 以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。

なお、前述した従来例と同一の構成部分については、同
一の符号を付し、構成の説明を一部省略する。

第１図において、１は内部にピストンロッド２２を介し
て作動油の給排通路１２．２３を有するシリンダで、内
部のピストンロッド２２は、作動油給排口１０，１１を
通じて流入される高圧作動油にて軸方向に前進、後退の
動作を行なう。

２４ａはストローク位置検出装置１１８をシリンダ中央
部に位置決めすると同時に給排通路２３にかかる油圧を
支える隔壁構成部である。また、位置検出装置１８は取
付ナンド２８により隔壁構成部２４に位置決め固定され
ている。１６，２０．及び２９はシーリングのためのパ
フキングである。

５は、ロッドエンドベアリング３をピストンロッド２２
に固定するためのロックナツトである。第２図に、本発
明の実施例の部分拡大断面図を示す。

２７は位置検出装置取り付けねじ穴、２６はバッキング
２９によって油圧をシールするためのシール穴である。

隔壁構成部２４ａのピストンロッド２２との接合部は円
錐台肋状に形成され、ピストンロッド２２の接合部は内
径が徐々に小さくなり、ついで明確な段差３１を設ける
ことにより隔壁構成部２４ａを受け、ピストンロッド２
２内の油圧を支える構造となっている。斜線をほどこし
た３０の部分が前記円錐台状の部分であり、ろう接によ
る接合部である。

つぎに、本発明の主要な構成部分である上記ピストンロ
ッド２２と隔壁構成部２４ａを一体化するためのろう接
について説明する。サーボシリンダ用ピストンを構成す
る材料として、マルテンサイト析出硬化型ステンレス鋼
に１５−５Ｐ）Ｉ材（１４，０〜１５．５　Ｃｒ、　３
．５〜５．５　Ｎｉ、　２．５〜４．５　Ｃｕ、　≦１
．００５ｉ、　　≦１．００　Ｍｎ、≦０．０７　Ｃ，
残Ｆｅ）を用いた場合は、溶体化処理温度は１０３８℃
±１４℃であって、これに使用するろう材としては、ニ
ッケルろうＢＮｉ−２（４，５Ｓ＋、　７．ＯＣｒ、　
３．Ｉ　Ｂ、　３．ＯＦｅ、残Ｎｉ）を使用する。この
Ｎｉ系ろう材の固相線は９７０℃、液相線は１０００℃
である。

ろう接の手順としては、まず粉末状のＮｉろう材をその
固定材と共に混合して接合部３０のピストンロッド壁２
２ａと隔壁構成部２４ａが接する油圧側の隅に適量塗布
する０次に、ろう材の塗布の終ったサーボシリンダ用ピ
ストンを真空炉内にセントし、充分な真空が得られた後
に加熱を開始する。そして、９５０℃で２０分子熱した
後、１０３８℃で３０分像保持後冷することにより、ろ
う接が終了する。

ろう接の終ったサーボシリンダ用ピストンは、ついで析
出硬化処理を行なう。この析出硬化処理は、充分冷えた
該ピストンを真空炉中で４８８℃１時間保持することに
よって完了するのである。

このようにして得られたピストンの表面硬度はＲｃで４
３であった。前記１５−５ＰＨ材に対し、ろう材として
ＢＮｉ−２３を組み合わせ、析出硬化処理ヲ５５２℃で
４時間行なった。その時のピストンの表面の硬度は、Ｒ
ｃ３７であった。同様にろう材にＣｕ系（２４Ｍｎ−７
Ｎｉ−残Ｃｕ）　、固相線９５０℃、液相線１０００℃
を用いて４８８℃で析出硬化処理を行なった該ピストン
の表面硬度は、Ｒｃ４２であった。また該析出硬化型ス
テンレス鋼に１７−４ＰＩｌ材（溶体化処理温度１０３
７℃±１４℃）を用いて、ろう材に前出Ｂ旧−２を使用
した場合、ろう接法は１５−５Ｐ）ＩとＢＮｉ　　　２
ろうとの接合と同様に行なって、析出硬化処理を５５２
℃４時間施こした該ピストンの表面硬度はＲｃ３８であ
った。いずれの表面硬度の値も、通常の溶体化処理を行
なった後、析出硬化処理を施こした場合と同様の表面硬
度を示している。

マルテンサイト析出硬化型ステンレス鋼と、ろう材と析
出硬化処理の組合わせによる前記実験の結果を〔表１〕
に示す。

咳ｌ〕 このように、本発明では、構成部品材料の溶体化処理温
度で）妄合可能なろう材を利用しているため、ろう接待
の熱的悪影響がなく、健全な析出硬化処理が施こし得る
のである。従って〔表１〕に示される該ステンレス鋼と
ろう材と析出硬化処理との組合わせ以外の他の組み合わ
せでも、健全な析出硬化処理が行なえることは容易に想
像がつき、かつ〔表１〕以外のマルテンサイト析出硬化
型ステンレス鋼とろう材の組み合わせでも、該ステンレ
ス鋼の溶体化処理温度とろう接温度がほぼ一敗する場合
は、なんら問題なく、健全な析出硬化処理が行なえるこ
とも想像に難くない。

第３図〜第５図は、本発明の他の実施例の部分拡大図で
あって、隔壁構成部２４ａとピストンロッド壁２２ａと
の接合構造は、第３図のように隔壁構成部２４ａをピス
トンロッド２２内のロッド壁２２ａに設けられた斜面で
受けてもよいし、第４図のようにピストンロッド壁に設
けた明確な段差部で受けてもよい。

また、第５図に示すものは、隔壁構成部２４ａとピスト
ンロンドの壁２２ａの段差部に、それぞれ突起６と溝６
ａとを設けて位置決めをしやすくしたものである。

１−朋一例一抜一栗 本発明は、以上説明したように、サーボシリンダ用ピス
トンにおいて、隔壁構成部とピストンロッド部とを分割
して、二つの構成部品として、それらを別々に製造した
後に、一体化する構造となっているため、加工時間の短
縮と加工精度の著しい向上が図られ、製造コストの大き
な低減効果にもつながるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の説明用断面図、第２図は
上記実施例の部分拡大断面図、第３図〜第４図は、他の
実施例における部分拡大断面図である・￥ｃ８１よ、　
＃ｉ例の支悸樽べ）１部の断面図ζ゛ゐ邸。 ■・・・・・・シリンダ ２・・・・・・ピストン １８・・・・・・位置検出装置 １．２．２３・・・・・・作動油給排通路２４・・・・
・・隔壁構成部 ２２ａ・・・ピストンロッド壁 第２図　　　　　第３図 第４図　　　　　第５図 ２４ａ　　２２ａ　　　　　　　　　　　　　　　２４
ａ　　２２ａ手続補正書 昭和６２年３月１日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿 １．４９件の表示 昭和６１年特許願第２３７５１６号 ２、発ＩＪＩの名称 サーボシリンダ用ピストン ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　〒５５０ 大阪市西区江戸堀１丁目９番１号 名称帝人製機株式会社 代表者　　前　川　滋　部 ４、代理人 住所　〒１６３ 東京都新宿区西新宿２丁目４番１号 Ｉ− 帝人製機株式会社内 氏名　弁理士（９０８６）　　荒　木　昭　主電話　０
３−：１４８−２１８５ ５、補正命令の日付 昭和６２年２月ｌＯ日（発送日） ６、補正の対象　　　「明　細　書」 ７、補正の内容 明細３第１２頁を別紙の通り訂正した で、差し換えをお願いします。 １］ ダ用ピストンにおいて、隔壁構成部とピストンロット部
とを分割して、二つの構成部品として、それらを別々に
構造した後に、一体化する構造となっているため、加工
時間の短縮と加工精度の著しい向上か図られ、製造コス
トの大きな低減効果にの　　　もつながるものである。 ４、図面の簡単な説明 第１図は、本発明の一実施例の説明用断面図、：ＪＳｚ
図は上記実施例の部分拡大断面図、第３［４〜第５図は
、他の実施例における部分拡大断面図である。第６図は
、従来例の主要構成関連部の断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピストンからピストンロッドへ貫通している作動
   油給排通路としての空洞内部に、ピストンとシリンダと
   の相対位置を検出する位置検出装置を設けたサーボシリ
   ンダ用ピストンにおいて、該位置検出装置取付用のピス
   トンロッドの隔壁構成部が、ピストンロッド空洞内のピ
   ストンロッド壁部にろう付けされたマルテンサイト析出
   硬化型ステンレス鋼であることを特徴とするサーボシリ
   ンダ用ピストン。
2. （２）マルテンサイト析出硬化型ステンレス鋼をろう付
   けするろう材は、マルテンサイト析出硬化型ステンレス
   鋼の溶体化処理温度で接合可能な接合温度を有するろう
   材であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   サーボシリンダ用ピストン。