TWI564495B - 用於流體壓缸的活塞的連結構造及其連結方法 - Google Patents

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Description

用於流體壓缸的活塞的連結構造及其連結方法
本發明係有關於一種用於在壓力流體的供給作用下沿著缸(cylinder)本體的內部使活塞位移的流體壓缸，用以連結前述活塞與活塞桿(piston rod)之活塞的連結構造及其連結方法。
以往，例如採用具有在壓力流體的供給作用下位移之活塞的流體壓缸，以作為工件(work)等之搬運手段。該流體壓缸中，例如，如日本專利第4067509號公報所揭露，於筒狀之缸本體之內部所界定之缸室位移自如地設置有活塞，並且在前述活塞的孔部插入有活塞桿，使在形成於該活塞桿之外周面的環狀溝與形成於前述孔部之內周面的環狀溝之間的一對卡止環(ring)塑性變形，而將前述活塞與活塞桿互相連結。
然而，因為了使卡止環卡合，必須於活塞孔部的內周面加工環狀溝，同樣地，必須於活塞桿的外周面加工環狀溝，故導致包含該加工之製造步驟增加，並且提高了其製造成本。
此外，在如前述的流體壓缸中，會有活塞在朝軸方向位移之終端位置抵接在缸本體之壁面而對該活塞施加衝擊。為了緩和該衝擊，一般而言，在活塞的兩端面設置能 夠吸收衝擊之阻尼器(damper)等之衝擊吸收手段。然而，由於設置衝擊吸收手段而增加零件數量，並且亦大增了其組裝步驟數。
另一方面，要求藉由謀求活塞的輕量化來減少材料成本，且欲減少供給至流體壓缸之空氣的消耗量。
本發明之一般性目的係在於提供一種能夠以簡單之構成，可吸收施加在活塞之朝軸方向的負載，並且能夠謀求輕量化及製造成本之降低之用於流體壓缸的活塞的連結構造及其連結方法。
本發明係在具備有在內部導入有壓力流體之缸本體、位移自如地設置在該缸本體內部之活塞、以及與該活塞連結之活塞桿的流體壓缸中，用以對於前述活塞桿連結前述活塞的活塞的連結構造，其中，在前述活塞的中央部，形成有相對於前述活塞桿之外周直徑為大直徑且沿著軸方向延伸的孔部，而在前述活塞與前述活塞桿之間，設置有相對於該活塞桿之外周直徑為大直徑且彈性變形自如地連結前述活塞與前述活塞桿的連結部。
根據本發明，在活塞與活塞桿之間，設置相對於該活塞桿之外周直徑為大直徑、且彈性變形自如的連結部，且以前述連結部連結活塞與活塞桿。因此，在具有活塞之流體壓缸中，例如前述活塞在進行位移而在位移終端位置抵接於缸本體等時，施加在前述活塞之衝擊(負載)會藉由前 述連結部之彈性變形而適當地被吸收，而可確實地防止傳達至活塞桿。
結果，無須為了吸收前述衝擊，而在缸本體及/或活塞等個別地設置用以吸收前述衝擊的衝擊吸收手段，而以在活塞與活塞桿之間設置連結部之簡單構成，即可謀求流體壓缸之零件數量、製造成本及組裝步驟數之減少。
再者，與大致相等地形成活塞桿之外周直徑和前述孔部之內周直徑之習知的流體壓缸相較，活塞之孔部因以比前述活塞桿之外周徑大之直徑形成，故可謀求前述活塞的輕量化，同時可使材料成本減少且使透過活塞桿所搬送之工件的載積重量增加。
由與附圖配搭之下述之較佳實施形態例的說明，更明瞭前述之目的及其他目的、特徵及優點。
茲例舉在用於本發明之流體壓缸之活塞的連結構造中，適合在與該連結方法之關係下的實施形態，以下一邊參照附圖一邊加以詳細說明。在第1圖中，元件符號10係顯示適用本發明之實施形態之活塞的連結構造的流體壓缸。
如第1圖所示，該流體壓缸10係包含：有底筒狀之缸管(缸本體)12、桿蓋14、活塞16、活塞桿18、以及連結體(連結部)20，該桿蓋14係安裝於前述缸管12的一端部，該活塞16係移動自如地設置在前述缸管12的內部，該活塞桿18係與前述活塞16連結且移動自如地支撐在前述桿 蓋14，而該連結體20係連結前述活塞16與前述活塞桿18。
缸管12係具有在其中央部沿著軸線方向(箭頭A、B方向)延伸之缸孔22，前述缸孔22係在前述缸管12的一端部側(箭頭A方向)形成有開口。另一方面，在缸管12的另一端部，形成有壁部24以封閉前述缸孔22。
此外，在缸筒12外側面上形成有用於供給及排放壓力流體的第1孔口(port)26及第2孔口28。第1孔口26係設置於缸管12之一端部附近，另外，第2孔口28係設置於前述缸管12之另一端部附近，且分別透過未圖示之配管及切換裝置而與壓力流體源連接。於是，第1及第2孔口26、28係通過朝向缸孔22側延伸之連通通路(communication passage)30a、30b與前述缸孔22連通。
桿蓋14係具有小直徑部32、以及鄰接於該小直徑部32的大直徑部34，前述小直徑部32係以成為缸管12之壁部24側(箭頭B方向)之方式配置。並且，形成在小直徑部32與大直徑部34之間的階梯部，卡合在形成於前述缸孔22之一端部的階差，並且在形成於該缸孔22之內周面之環狀溝安裝卡環(snap ring)36，藉此該卡環36抵接在前述大直徑部34的端面，且以定位於缸孔22內的狀態下固定前述桿蓋14。
此外，在桿蓋14的中央部，形成有沿著軸方向(箭頭A、B方向)貫穿之桿孔38，並在前述桿孔38貫通地插入活塞桿18。在該桿孔38的內周面，透過形成在成為小直徑部32之內周側位置的環狀溝安裝桿襯墊(rod packing) 40。該桿襯墊40係例如由橡膠等之彈性材料形成為環狀，且藉由滑動接觸於活塞桿18之外周面，以防止通過前述活塞桿18與桿蓋14之間之壓力流體向外部的漏出。
如第1圖及第2圖所示，活塞16係例如由鋁等之金屬製材料形成為剖面圓形狀，且在活塞16的外周面透過環狀溝安裝活塞襯墊(piston packing)42。並且，藉由活塞襯墊42滑動接觸於缸孔22之內周面，以防止通過該缸孔22與活塞16之間之壓力流體的漏出。
此外，在活塞16的中心，形成沿著軸方向(箭頭A、B方向)而貫穿之活塞孔(孔部)44，前述活塞孔44係沿著前述軸方向以大致一定直徑所形成。並且，在活塞孔44，插入有活塞桿18之一端部18a及連結體20。
活塞桿18係例如由不鏽鋼等之金屬製材料沿著軸方向以預定長度所形成，並且沿著該軸方向以大致一定的直徑所形成。並且，活塞桿18之一端部18a係形成為與軸方向正交之平面狀，且連結有後述之連結部20而插入在活塞16的活塞孔44，而另一端部則插通於桿蓋14的桿孔38而移動自如地被支撐在軸方向(箭頭A、B方向)。
連結體20係例如藉由衝壓成形由不鏽鋼等之金屬製材料所構成之板材而形成，且由圓盤狀的本體部46、以及彎折部(外緣部)48所構成，該彎折部48係從該本體部46之外緣部朝向軸方向(箭頭A方向)傾斜達預定角度。另外，連結體20係以大致一定之厚度所形成。
換言之，連結體20之彎折部48係以成為在缸本體12 中的桿蓋14側(箭頭A方向)之方式配置。
本體部46係形成為平面狀，其一側面相對於活塞桿18之一端部18a以面接觸之狀態藉由焊接等而連結於同軸上。此時，彎折部48係以成為活塞桿18側(箭頭A方向)之方式連結。
此外，連結體20係如第3C圖所示，彎折部48的外周直徑D1相對於活塞孔44的內周直徑D2僅稍微小地設定(D1<D2)，並且前述連結體20的硬度E1，例如以相對於前述活塞16之硬度E2大之方式設定(E1>E2)。
亦即，將連結體20安裝在活塞16的活塞孔44時，在將前述連結體20朝前述活塞孔44插入之後，使該連結體20朝軸方向(箭頭A方向)推壓而朝半徑外方向塑性變形而擴徑(第3D圖中，外周直徑D1’)，藉此構成彎折部48之外周側的角落部50係相對於前述活塞孔44之內周面44a咬入而被填塞。
此外，連結體20之與活塞桿18連結之本體部46的外周側及彎折部48，係朝連結體20的軸方向(箭頭A、B方向)彈性變形自如地形成。
適用本發明之實施形態之活塞16之連結構造的流體壓缸10，基本上係如以上之方式所構成者，接著針對連結活塞16與活塞桿18之情形，一邊參照第3A圖至3D圖一邊加以說明。
首先，從第3A圖所示之狀態對於活塞桿18之一端部18a，令彎折部48以成為該活塞桿18側(箭頭A方向)之方 式使連結體20的本體部46抵接，並且配置於同軸上之狀態。並且，藉由未圖示之焊接裝置對前述本體部46施加熱量，使與該本體部46及活塞桿18之抵接部位附近設為高溫而熔解並互相地焊接(參照第3B圖)。藉此，如第3B圖所示，連結體20牢固地固定在活塞桿18之一端部18a。
接著，如第3C圖所示，以將活塞桿18設在與活塞16之活塞孔44同軸上之狀態，連同該活塞桿18將前述連結體20朝前述活塞孔44之內部插入，例如，在前述活塞孔44之沿著軸方向之大致中央配置前述連結體20。此時，連結體20的外周直徑D1，因相對於活塞孔44的內周直徑D2僅稍微小地形成(D1<D2)，故前述連結體20能夠對前述活塞孔44容易地插入。
並且，以未圖示之治具等固定活塞16及活塞桿18後，以未圖示之填塞用裝置將連結體20朝向活塞桿18側(箭頭A方向)朝軸方向推壓，如第3D圖所示，使該連結體20以朝半徑外方向擴徑之方式塑性變形(外周直徑D1’)。結果，彎折部48朝外周側擴徑，並且隨之，因連結體20的硬度相對於活塞16較大，故構成前述彎折部48之外周側的角落部50對於前述活塞孔44之內周面44a咬入(D1’>D2)。藉此，連結體20填塞在活塞16的活塞孔44。
亦即，連結體20固定在活塞16的活塞孔44，從而確實且牢固地連結前述活塞16與連結於前述連結體20的活塞桿18。此外，彎折部48因咬入活塞孔44的內周面44a，故遮斷通過前述活塞孔44與前述連結體20之間之壓力流 體的流通。
換言之，連結體20的彎折部48，係作為能夠遮斷與活塞16之間之壓力流體之流通的密封手段發揮功能。
另外，連結活塞16與活塞桿18之順序，並不限定於前述之情形，例如亦可預先將連結體20填塞在活塞16的活塞孔44後，藉由焊接對於該連結體20連結活塞桿18。
此外，亦可大致同時地進行對於活塞桿18之連結體20的焊接，以及朝含有該連結體20之前述活塞桿18的活塞16的嵌合。此時，連結體20因藉由與活塞桿18的電阻焊接而處於加溫狀態，故以未圖示之填塞用裝置將前述連結體20填塞在活塞16時，以弱小推壓力即能夠進行，即能夠以小型之前述填塞用裝置廉價地連結活塞16與活塞桿18。
此外，活塞16係因透過焊接在活塞桿18之連結體20而連結，故即使以相異材質形成前述活塞16與活塞桿18時，亦能夠確實地進行連結。
接著，針對如前述之方式連結有活塞16及活塞桿18的流體壓缸10之動作以及作用效果加以說明。另外，在此，將第1圖所示之活塞16位移至缸管12之壁部24側(箭頭B方向)之狀態作為初期位置而進行說明。
首先，在該初期位置藉由將壓力流體從壓力流體供給源(未圖示)導入至第2孔口28，通過連通通路30b向缸孔22供給前述壓力流體，且藉由供給在活塞16與壁部24之間的壓力流體，使該活塞16朝向桿蓋14側(箭頭方向)推 壓位移。另外，此時，第1孔口26係處於開放於大氣的狀態。
藉此，活塞桿18係連同活塞16朝自壁部24分離之方向(箭頭A方向)位移，且相對於桿蓋14緩緩地朝外部突出，活塞16的端面藉由抵接在桿蓋14之端面而成為位移終端位置。
此時，活塞16雖在抵接於桿蓋14時施加衝擊(負載)，惟施加在該活塞16之衝擊，係將連結體20的彎折部48及部份的本體部46與活塞桿18的連結部位作為支點，朝從前述桿蓋14分離之方向(箭頭B方向)進行彈性變形而吸收。因此，防止該衝擊從活塞16施加至活塞桿18。亦即，連結體20係在連結活塞16與活塞桿18的同時，亦發揮作為能夠防止施加在前述活塞16之負載(衝擊)傳達至活塞桿18的阻尼器之功能。
接著，使活塞16從前述之位移終端位置再次朝初期位置回復時，係藉由將供給至第2孔口28的壓力流體，透過未圖示的切換裝置供給至第1孔口26，藉由通過連通通路30a向缸孔22所供給的壓力流體，活塞16會朝從桿蓋14分離之方向(箭頭B方向)緩緩地被推壓。此時，第2孔口28係處於開放於大氣的狀態。
並且，在活塞16之位移的同時，活塞桿18以緩緩地收容於桿蓋14之內部的方式進行位移，前述活塞16抵接在缸管12中之壁部24，停止壓力流體之供給從而成為初期位置。
此時，活塞16雖亦在抵接於壁部24時施加衝擊(負載)，惟施加在該活塞16之衝擊，係因以連結體20的彎折部48朝前述桿蓋14側(箭頭A方向)進行彈性變形而吸收，故防止該衝擊從活塞16施加至活塞桿18。
根據前述，在本實施形態中，將活塞16與活塞桿18連結的連結體20，因其彎折部48及部份之本體部46能夠朝軸方向(箭頭A、B方向)彈性變形地形成，故前述活塞16會位移而抵接在缸本體12的壁部24或桿蓋14時，施加在該活塞16之衝擊(負載)，藉由前述連結體20之彎折部48彈性變形適當地被吸收，而能夠確實地防止傳達至活塞桿18。
亦即，避免施加在活塞16之衝擊，傳達至與活塞18連結之其他裝置或以該活塞桿18所搬送之工件(work)等。結果，因無須為了吸收前述衝擊，而在缸本體12、活塞16、或桿蓋14設置阻尼器或氣墊(air cushion)機構等，故以在活塞桿18之端部設置連結體20之簡易的構成，即可謀求流體壓缸10之零件數量、製造成本及組裝步驟數之減少。
再者，與習知之活塞16的連結構造比較，由於可將在活塞16之中心所形成之活塞孔44的直徑相對於活塞桿18之直徑擴大形成，因而可謀求前述活塞16的輕量化，同時能夠謀求材料成本的降低。結果，隨著活塞16的輕量化能夠使以活塞桿18搬送之工件等的裝載重量增加，並且能夠使前述活塞16以更少的壓力流體進行驅動，而可謀求省能 源(energy)化。
此外，因使連結體20與活塞16的活塞孔44嵌合，從而在連結活塞16與活塞桿18的同時，亦作為前述活塞孔44與前述連結體20之間的密封件，故無須與該連結體20分開設置密封構件等，而可確實地保持缸孔22內的氣密。
再者，藉由大致同時地進行連結體20對於活塞桿18的焊接、含有該連結體20之前述活塞桿18與活塞16的連結，而能夠例如將藉由電阻焊接所加溫之連結體20，以弱小推壓力對於活塞16進行填塞，且能夠以更小型之填塞用裝置(未圖示)低成本地連結活塞16與活塞桿18。
再者，連結體20與活塞桿18的連結，係因非相互地設置孔部等，而是藉由在面接觸狀態下進行之焊接所做成，故無須在前述連結體20與活塞桿18之間設置密封構件，與在設置該密封構件之習知技術的流體壓缸相較，可謀求零件數量及組裝步驟數之減少。此外，因無須在活塞桿18設置用以安裝密封構件的環狀溝，故其加工步驟數亦可減少。
再者，活塞16因透過焊接在活塞桿18之連結體20所連結，並非互相地直接焊接，故能夠以相異之材質形成前述活塞16與活塞桿18。
另外，在前述實施形態中，雖針對連結體20的彎折部48以相對於本體部46朝向活塞桿18側(箭頭A方向)傾斜之形狀所形成之情形加以說明，惟並不限定於此，亦可例如採用在連結體20與活塞桿18連結之狀態下，彎折部48 朝從前述活塞桿18分離之方向(箭頭B方向)傾斜的連結體20。
接著，一邊採用第4圖至第6圖，一邊針對適用於第1至第6變形例之活塞的連結構造的流體壓缸100、106、110、130、150、170加以說明。另外，對於與適用於前述實施形態之活塞16的連結構造之流體壓缸10相同的構成元件標示相同的元件符號，並省略其詳細說明。
首先，在第1變形例之活塞16的連結構造中，如第4A圖所示之流體壓缸100，在將以大致與前述連結體20相同之形狀所形成凸緣(flange)部(連結部)102一體地形成在活塞桿104之一端部，來取代與活塞桿18之一端部18a連結之連結體20之點，與前述本實施形態之活塞16的連結構造不相同。具有該凸緣部102的活塞桿104，係例如藉由切削等所形成。
根據前述，藉由設置具有凸緣部102之活塞桿104，而可減少用以焊接連結體20與前述活塞桿18之步驟數，並且亦不需要用於前述焊接之焊接裝置，因而能夠謀求製造成本之減少。換言之，藉由將前述之連結構造適用於具有小直徑之活塞16的流體壓缸100，例如活塞桿104的直徑會變小，進而在與連結體的焊接強度變小時，亦以將與前述連結體相對應之凸緣部102與前述活塞桿104一體地設置，從而能夠確實地連結活塞16與活塞桿104。
此外，在第2變形例之活塞16的連結構造中，亦可如第4B圖所示之流體壓缸106，設置一體地形成前述活塞 16、活塞桿18及連結體20的位移體108。
該位移體108係由活塞部108a、連結部108b、以及活塞桿部108c所構成，該活塞部108a係在內部具有活塞孔44，該連結部108b係設置在該活塞部108a的端面，而該活塞桿部108c係連接在前述連結部108b之中心。該活塞桿部108c係朝從活塞部108a分離之方向(箭頭A方向)延伸。
根據前述，設置一體地形成有具備活塞孔44之活塞部108a、設置在該活塞部108a之端面之連結部108b、以及連接在前述連結部108b之中心之活塞桿部108c的位移體108，且位移自如地設置在缸管12之內部，藉此如第4A圖之流體壓缸100，無須藉由填塞等連結活塞與活塞桿之凸緣部。
因此，在例如發揮作為活塞功能之活塞部108a的外徑進而為小直徑時，即謀求該位移體108的輕量化，且活塞部108a抵接在缸管12或桿蓋14時的衝擊能夠以連結部108b適當地吸收。
接著，在第3變形例之活塞16的連結構造係如第5A圖所示之流體壓缸110，在對於活塞桿114之一端部18a以螺栓116連結連結體112之點，與前述本實施形態之活塞16的連結構造不相同。
該連結體112係在大致中央部貫穿有孔部118且插通有螺栓116。另一方面，在活塞桿114之一端部18a，在內周面形成刻設有螺栓部之螺栓孔120，且螺合有插通於前 述連結體112之孔部的螺栓116。藉此，連結體112的本體部46係抵接在活塞桿114之一端部18a且以面接觸狀態藉由螺栓116所連結。
並且，將連結體112插入活塞16的活塞孔44之後，以未圖示之填塞用裝置推壓前述連結體112，以朝半徑外方向擴徑之方式使之塑性變形，藉此前述連結體112之彎折部48會咬入於前述活塞孔44之內周面44a，且前述連結體112填塞在活塞16的活塞孔44。藉此，活塞16與活塞桿18不相對性地朝軸方向位移，而透過連結體112互相地連結。
接著，在第4變形例之活塞16的連結構造中，如第5B圖所示之流體壓缸130，在對於活塞桿134之一端部18a填塞並連結連結體132之點，與前述本實施形態之活塞的連結構造不相同。
該連結體132係在大致中央部貫穿有孔部136，且插入有形成在活塞桿134之一端部18a的突部138。該突部138係相對於活塞桿134之一端部18a朝軸方向(箭頭B方向)突出達預定高度，並且以稍微小於前述孔部136之內周直徑之直徑形成。
並且，以連結體132之彎折部48成為活塞桿134側(箭頭A方向)之方式，在本體部46的孔部136插通突部138，使該本體部46抵接於前述一端部18a。
接著，藉由以未圖示之填塞用裝置推壓相對於本體部46突出之突部138的前端，而以朝半徑外方向擴徑之方式 使之塑性變形，而形成填塞部140。藉此，藉由擴徑之填塞部140，將連結體132的本體部46挾持並固定在與活塞桿134的一端部18a之間。
最後，將連結體132插入在活塞16的活塞孔44後，以未圖示之填塞用裝置推壓前述連結體132，以朝半徑外方向擴徑之方式使之塑性變形，藉此前述連結體132之彎折部48會咬入於前述活塞孔44之內周面44a，且前述連結體132填塞在活塞16的活塞孔44。藉此，活塞16與活塞桿18不相對性地朝軸方向位移，而透過連結體132互相地連結。
亦即，如前述之活塞16的連結構造，係藉由將連結體112、132插入於前述活塞16的活塞孔44而填塞，例如即使在不能確保將活塞相對於活塞桿18以螺栓鎖緊或卡環等固定的空間時，亦能夠確實地連結前述活塞16與活塞桿18。
接著，在第5變形例之活塞16的連結構造中，如第6A圖所示之流體壓缸150，在連結體152僅由不具有彎折部之平面狀的本體部154所形成，且該連結體152對於活塞16的端面以複數根螺栓156連結之點，與前述本實施形態之活塞16的連結構造不相同。
該連結體152的中央部係對於活塞桿18之一端部18a以焊接等方式連結，在外周側具有沿著軸方向(箭頭A、B方向)貫穿之複數個孔部158，且在前述孔部158插通有螺栓156，並分別螺合在形成於活塞16之端面的螺栓孔160。 藉此，連結體152係抵接於活塞16之端面而以面接觸之狀態藉由複數根螺栓156而固定。結果，活塞16與活塞桿18不相對性地朝軸方向(箭頭A、B方向)位移，而互相地連結。
另外，孔部158及螺栓孔160，係沿著連結體152及活塞16之圓周方向互相等間隔地分離而設置。
此外，在對於活塞16施加朝軸方向的衝擊(負載)時，在負載由該活塞16傳達至連結體152後，連結體152之外周部位則以相對於與活塞桿18連結之中央部彈性變形之方式撓曲。藉此，施加在活塞16之衝擊會因藉由連結體152適當地吸收，故防止傳達至活塞桿18。
接著，在第6變形例之活塞16的連結構造中，如第6B圖所示之流體壓缸170，在連結體172僅由不具有彎折部之平面狀的本體部174所形成，且該連結體172插入於活塞16之活塞孔44，並以一對的卡止環176a、176b固定之點，與前述本實施形態之活塞16的連結構造不相同。
該連結體172的外周直徑係大致與活塞16的活塞孔44之內周直徑大致同等或稍微小地形成，且中央部對於活塞桿18之一端部18a以焊接等方式連結。此外，在連結體172的外周面，透過環狀溝安裝有O型環(o-ring)178，且該連結體172在插入活塞孔44時抵接在活塞孔44的內周面44a。
在活塞孔44，從插入連結體172之大致中央部形成有朝軸方向(箭頭A、B方向)相互分離之一對的環溝180a、 180b。並且，在活塞孔44插入有連結體172，以配置在一方之環溝180a與另一方之環溝180b之間的狀態下，從活塞孔44之一方及另一方的開口部分別插入C字狀的卡止環176a、176b而使之分別卡合在前述環溝180a、180b。
該卡止環176a、176b係卡合在環溝180a、180b時，因相對於活塞孔44之內周面44a以朝內周側突出之方式安裝，故前述連結體172保持在前述卡止環176a、176b之間。結果，連結體172保持在活塞16的活塞孔44，因而使前述活塞16與活塞桿18不相對性地朝軸方向位移，而互相地連結。
此外，在對於活塞16施加朝軸方向的衝擊(負載)時，在負載由該活塞16傳達至卡止環176a(176b)後，藉由該卡止環176a(176b)推壓連結體172，從而連結體172之外周部位則以相對於與活塞桿18連結之中央部彈性變形之方式撓曲。藉此，施加在活塞16之衝擊因以連結體172適當地被吸收，故防止傳達至活塞桿18。
在如前述之流體壓缸150、170中，例如採用大直徑之活塞16時，因非將連結體152、172對前述活塞16進行填塞，而使用螺栓156或卡止環176a、176b即可確實地連結，故對於大直徑之活塞16無須將連結體152、172以過大之負載進行填塞，亦無須準備用以進行該填塞之大型的填塞用裝置，而可謀求包含設備投資之製造成本的控制。
接著，在第7變形例的連結構造中，如第7A圖及第7B圖所示流體壓缸190，在活塞192之活塞孔44的內周面 形成有環狀溝194，且對前述環狀溝194卡合與活塞桿18連結之連結體20之點，與前述本實施形態之活塞16的連結構造不相同。
環狀溝194係例如形成在沿著活塞192之軸方向(箭頭A、B方向)的大致中央部，且沿著活塞孔44之內周面以一定深度形成。
並且，如第7B圖所示，將安裝於活塞桿18之端部的連結體20安裝於活塞192的活塞孔44時，在將前述連結體20插入至前述活塞孔44之後，使該連結體20朝軸方向(箭頭A方向)推壓而朝半徑外方向塑性變形並擴徑，藉此構成彎折部48之外周側的角落部50即插入卡合至前述活塞孔44的環狀溝194。
藉此，活塞桿18透過連結體20與活塞192連結在同軸上。另外，如前述在不限定為預先連結連結體20與活塞桿18時，例如，亦可在將前述連結體20對活塞192安裝之後，對於該連結體20的本體部46藉由焊接等方式連結活塞桿18的端部。
如此，藉由在活塞孔44的內周面設置環狀溝194，且對該環狀溝194使連結體20擴徑並卡合，即可簡單且確實地對活塞192安裝前述連結體20，進而能夠連結前述活塞192與連結有連結體20的活塞桿18。
此外，例如，當活塞192抵接於桿蓋14時，雖朝從該桿蓋14分離之方向(箭頭B方向)對前述活塞192施加衝擊(負載)，惟施加在該活塞192之衝擊，係將連結體20的彎 折部48及部份的本體部46與活塞桿18的連結部位作為支點，朝從前述桿蓋14分離之方向(箭頭B方向)進行彈性變形而被吸收。
另一方面，雖當活塞192抵接於缸管12的壁部24時施加衝擊(負載)，惟施加在該活塞192之衝擊，係將連結體20的彎折部48及部份的本體部46與活塞桿18的連結部位作為支點，朝從前述壁部24分離之方向(箭頭A方向)進行彈性變形而被吸收，並且前述彎折部48卡合在前述環狀溝194，從而確實地防止連結體20相對於活塞192的脫落。
因此，對於活塞192施加朝軸方向(箭頭A、B方向)的衝擊，係藉由連結體20適當地被吸收，從而防止從該活塞192施加至活塞桿18，並且，使連結體20卡合於環狀溝194，從而能夠對於活塞192更進一步確實地連結該連結體20及活塞桿18。
此外，如第7C圖所示之連結構造，亦可採用彎折部198與本體部46大致平行，並且朝軸方向(箭頭A方向)偏移而形成的連結體196，來連結活塞192與活塞桿18。該連結體196係使彎折部198相對於本體部46朝活塞桿18側(箭頭A方向)大致平行地偏移預定距離，且以與該活塞桿18之軸線正交之方式朝向半徑外方向延伸。
並且，將連結體196插入活塞192的活塞孔44之後，朝軸方向(箭頭A方向)推壓，使之朝半徑外方向塑性變形並擴徑，藉此彎折部198的前端會卡合於環狀溝194。藉 此，與第7變形例之活塞192的連結構造相比較，因可對於環狀溝194一直線上地插入彎折部198，故可大幅地確保前述彎折部198與前述環狀溝194的接觸部分。結果，可更進一步確實地防止在活塞192與連結體196之間之壓力流體的漏出，而能夠謀求密封性的提升。
接著，在第8變形例的連結構造中，如第8A圖及第8B圖所示之流體壓缸200，在活塞202的活塞孔204由內周徑相異之第1及第2孔部206、208構成，且對於以大直徑形成之第2孔部208安裝連結體20之點，與前述本實施形態之活塞16的連結構造不相同。
活塞孔204係在插入有活塞桿18之活塞202的一端部側(箭頭B方向)形成小直徑的第1孔部206，而在該活塞202的另一端部側(箭頭A方向)，形成有相對於前述第1孔部206之大直徑的第2孔部208。
並且，在第2孔部208插入連結體20，且使之抵接在前述第1孔部206與第2孔部208的交界部位210之狀態下，使前述連結體20朝軸方向(箭頭A方向)推壓而朝半徑外方向塑性變形並擴徑，藉此彎折部48的前端會卡合於第2孔部208的內周面。
此外，如第8C圖所示配置成：對於活塞之第2孔部208插入圓盤狀之板體212與連結體20，且使前述板體212成為第1孔部206側(箭頭B方向)。並且，在使板體212抵接在第1孔部206與第2孔部208之交界部位210之狀態下，使連結體20朝軸方向(箭頭A方向)推壓而朝半徑外 方向塑性變形並擴徑，藉此彎折部48的前端會卡合於第2孔部208之內周面，且連結體20對於第2孔部208連結，並且板體212挾持在前述連結體20與前述交界部位210之間。
藉此，當活塞202抵接於桿蓋14時，雖朝從該桿蓋14分離之方向(箭頭B方向)對前述活塞202施加衝擊(負載)，惟施加在該活塞202之衝擊，係將連結體20的彎折部48及部份的本體部46與活塞桿18的連結部位作為支點，朝從前述桿蓋14朝分離方向(箭頭B方向)進行彈性變形而吸收。
此外，雖當活塞202抵接於缸管12的壁部24時施加衝擊(負載)，惟施加在該活塞202之衝擊，係將連結體20的彎折部48及部份的本體部46與活塞桿18的連結部位作為支點，朝從前述壁部24分離之方向(箭頭A方向)進行彈性變形而被吸收，並且前述連結體20抵接在第1孔部206與第2孔部208之交界部位210，從而確實地防止連結體20從活塞孔204的脫落。
再者，如第8C圖所示，在與連結於連結體20之活塞桿18的延伸方向相反的一側設置板體212，從而即使對於前述活塞202施加至前述活塞桿18側的負載時，連結體20亦藉由板體212確實地防止從活塞孔204脫落。亦即，板體212係具有能夠防止在活塞孔204之連結體20之脫落的防脫落功能。
接著，在第9變形例的連結構造中，如第9A圖及第 9B圖所示流體壓缸220，在一對的第1及第2連結體222a、222b與活塞桿18之端部連結，且該第1及第2連結體222a、222b卡合於活塞16的活塞孔44之點，係與前述本實施形態之活塞16的連結構造不相同。
第1連結體222a係以使彎折部48成為活塞16之一端部側(箭頭A方向)之方式配置在活塞孔44，另一方面，第2連結體222b係以使彎折部48成為前述活塞16之另一端部側(箭頭B方向)之方式配置在前述活塞孔44。此外，第1及第2連結體222a、222b係以相互的本體部46抵接之方式設置，且對前述第1連結體222a之本體部46連結活塞桿18的端部。
再者，第1及第2連結體222a、222b係以配置在活塞孔44之狀態，使之朝軸方向(箭頭A方向)推壓而朝半徑外方向塑性變形並擴徑，藉此彎折部48的前端分別卡合於活塞孔44的內周面，且前述第1及第2連結體222a、222b連結於活塞16。
此時，第1連結體222a之彎折部48因朝向活塞16的一端部側(箭頭A方向)彎折而卡合，故例如對於活塞16施加朝向活塞桿18側(箭頭A方向)之負載時，前述彎折部48會更深地咬入於活塞孔44的內周面，從而牢固地進行連結，並且吸收前述負載而可防止對於活塞桿18之傳達。
再者，第2連結體222b之彎折部48因朝向活塞16的另一端部側(箭頭B方向)彎折而卡合，故例如對於活塞16施加朝從活塞桿18分離之方向之負載時，前述彎折部48 會更深地咬入於活塞孔44的內周面，從而牢固地進行連結，並且吸收前述負載而可防止對於活塞桿18之傳達。
亦即，在前述第9變形例之活塞16的連結構造中，具有相對於相互抵接之本體部46而以成為對稱之方式配置的第1及第2連結體222a、222b，且將前述第1及第2連結體222a、222b連結於活塞16的活塞孔44，從而即使對於前述活塞16分別在桿蓋14側、缸管12之壁部24側施加負載時，藉由前述第1及第2連結體222a、222b分別適當地吸收而能夠防止傳達至活塞桿18。
再者，如第9C圖所示，亦可在第1連結體222a與第2連結體222b之間設置縫隙224。該縫隙224係設置在第1連結體222a之本體部46、與第2連結體222b之本體部46之間，且相互對峙之前述本體部46的端面，以預定深度凹陷形成而構成。藉由如此構成，當對於活塞16朝軸方向施加負載，且第1及第2連結體222a、222b變形時，因利用縫隙224使該等連結體加大，可更進一步適當地防止負載從活塞16傳達至活塞桿18，並可謀求衝擊的緩和。
接著，在第10變形例的連結構造中，如第10A圖及第10B圖所示流體壓缸230，在採用在本體部46與彎折部48之間具有彎曲之彎曲部232的連結體234，連結活塞16與活塞桿18之點，係與前述本實施形態之活塞16的連結構造不相同。
該連結體234係在形成為平面狀之本體部46的外緣部具有彎曲部232，前述彎曲部232係形成為朝向與彎折部 48之彎折方向相反之方向膨出之剖面圓弧狀。換言之，連結體234係由本體部46、彎曲部232及彎折部48形成為剖面大致波浪形狀。
藉由如此構成，對於活塞16朝軸方向施加負載，當連結體234變形時，可藉由彎曲部232適當地吸收前述負載，故可更進一步有效地防止負載從活塞16傳達至活塞桿18，且可謀求衝擊的緩和。
亦即，活塞16、192、202與活塞桿18、104、114、134的連結，可由前述本實施形態之活塞的連結構造、第1至第11變形例之活塞的連結構造之中選擇最適當者而採用。
另外，使用於本發明之流體壓缸之活塞的連結構造及其連結方法，並不侷限於前述之實施形態，當然在不脫離本發明之要旨下可採用各種之構成。
10‧‧‧流體壓缸
12‧‧‧缸管(缸本體)
14‧‧‧桿蓋
16‧‧‧活塞
18‧‧‧活塞桿
18a‧‧‧一端部
20‧‧‧連結體(連結部)
22‧‧‧缸孔
24‧‧‧壁部
26‧‧‧第1孔口
28‧‧‧第2孔口
30a‧‧‧連通通路
30b‧‧‧連通通路
32‧‧‧小直徑部
34‧‧‧大直徑部
36‧‧‧卡環
38‧‧‧桿孔
40‧‧‧桿襯墊
42‧‧‧活塞襯墊
44‧‧‧活塞孔(孔部)
44a‧‧‧內周面
46‧‧‧本體部
48‧‧‧彎折部(外緣部)
50‧‧‧角落部
100‧‧‧流體壓缸
102‧‧‧凸緣部
104‧‧‧活塞桿
106‧‧‧流體壓缸
108‧‧‧位移體
108a‧‧‧活塞部
108b‧‧‧連結部
108c‧‧‧活塞桿部
110‧‧‧流體壓缸
112‧‧‧連結體(連結部)
114‧‧‧活塞桿
116‧‧‧螺栓
118‧‧‧孔部
120‧‧‧螺栓孔
130‧‧‧流體壓缸
132‧‧‧連結體(連結部)
134‧‧‧活塞桿
136‧‧‧孔部
138‧‧‧突部
140‧‧‧填塞部
150‧‧‧流體壓缸
152‧‧‧連結體(連結部)
154‧‧‧本體部
156‧‧‧螺栓
158‧‧‧孔部
160‧‧‧螺栓孔
170‧‧‧流體壓缸
172‧‧‧連結體(連結部)
174‧‧‧本體部
176a‧‧‧卡止環
176b‧‧‧卡止環
178‧‧‧O型環
180a‧‧‧環溝
180b‧‧‧環溝
190‧‧‧流體壓缸
192‧‧‧活塞
194‧‧‧環狀溝
196‧‧‧連結體(連結部)
198‧‧‧彎折部(外緣部)
200‧‧‧流體壓缸
202‧‧‧活塞
204‧‧‧活塞孔(孔部)
206‧‧‧第1孔部
208‧‧‧第2孔部
210‧‧‧交界部位
212‧‧‧板體
220‧‧‧流體壓缸
222a‧‧‧連結體(連結部)
222b‧‧‧連結體(連結部)
224‧‧‧縫隙
230‧‧‧流體壓缸
232‧‧‧彎曲部
234‧‧‧連結體(連結部)
D1‧‧‧外周直徑
D1’‧‧‧外周直徑
D2‧‧‧內周直徑
第1圖係為適用於本發明實施形態的活塞的連結構造及其連結方法之流體壓缸的整體剖面圖。
第2圖係為顯示第1圖之活塞附近的放大剖面圖。
第3A圖係為顯示連結活塞桿與連結體之前之狀態的剖面圖，而第3B圖係為顯示以焊接連結前述活塞桿與前述連結體之狀態的剖面圖，而第3C圖係為顯示第3B圖所示之連結體及活塞桿之一部分插入活塞的活塞孔之狀態的剖面圖，而第3D圖係為顯示前述連結體對於前述活塞填塞該活塞與活塞桿之連結狀態的剖面圖。
第4A圖係為顯示適用第1變形例之活塞的連結構造之流體壓缸之活塞附近的放大剖面圖，而第4B圖係為顯示適用第2變形例之活塞的連結構造之流體壓缸之活塞附近的放大剖面圖。
第5A圖係為顯示適用第3變形例之活塞的連結構造之流體壓缸之活塞附近的放大剖面圖，而第5B圖係為顯示適用第4變形例之活塞的連結構造之流體壓缸之活塞附近的放大剖面圖。
第6A圖係為顯示適用第5變形例之活塞的連結構造之流體壓缸之活塞附近的放大剖面圖，而第6B圖係為顯示適用第6變形例之活塞的連結構造之流體壓缸之活塞附近的放大剖面圖。
第7A圖係為顯示適用第7變形例之活塞的連結構造之流體壓缸之活塞附近的放大剖面圖，而第7B圖係為第7A圖之活塞及連結體的分解剖面圖，而第7C圖係為顯示第7A圖之連結構造之變形例的放大剖面圖。
第8A圖係為顯示適用第8變形例之活塞的連結構造之流體壓缸之活塞附近的放大剖面圖，而第8B圖係為第8A圖之活塞及連結體的分解剖面圖，而第8C圖係為顯示第8A圖之連結構造之變形例的放大剖面圖。
第9A圖係為顯示適用第9變形例之活塞的連結構造之流體壓缸之活塞附近的放大剖面圖，而第9B圖係為第9A圖之活塞及連結體的分解剖面圖，而第9C圖係為顯示第9A圖之連結構造之變形例的放大剖面圖。
第10A圖係為顯示適用第10變形例之活塞的連結構造之流體壓缸之活塞附近的放大剖面圖，而第10B圖係為第10A圖之活塞及連結體的分解剖面圖。
10‧‧‧流體壓缸
12‧‧‧缸管(缸本體)
14‧‧‧桿蓋
16‧‧‧活塞
18‧‧‧活塞桿
18a‧‧‧一端部
20‧‧‧連結體(連結部)
22‧‧‧缸孔
24‧‧‧壁部
26‧‧‧第1孔口
28‧‧‧第2孔口
30a‧‧‧連通通路
30b‧‧‧連通通路
32‧‧‧小直徑部
34‧‧‧大直徑部
36‧‧‧卡環
38‧‧‧桿孔
40‧‧‧桿襯墊
42‧‧‧活塞襯墊
44‧‧‧活塞孔(孔部)
44a‧‧‧內周面
46‧‧‧本體部
48‧‧‧彎折部(外緣部)
50‧‧‧角落部

Claims (12)

  1. 一種用於流體壓缸的活塞的連結構造，係在具備有在內部導入有壓力流體之缸本體(12)、位移自如地設置在該缸本體(12)內部之活塞(16、192、202)、以及與該活塞(16、192、202)連結之活塞桿(18、104、114、134)的流體壓缸(10、100、106、110、130、150、170、190、200、220、230)中，用以對於前述活塞桿(18、104、114、134)連結前述活塞(16、192、202)的活塞的連結構造，其中，在前述活塞(16、192、202)的中央部，形成有相對於前述活塞桿(18、104、114、134)之外周直徑為大直徑而沿著軸方向延伸的孔部(44、204)，而在前述活塞(16、192、202)與前述活塞桿(18、104、114、134)之間，設置相對於該活塞桿(18、104、114、134)之外周直徑為大直徑且彈性變形自如地連結前述活塞(16、192、202)與前述活塞桿(18、104、114、134)的連結部(20、112、132、152、172、196、222a、222b、234)；前述連結部(20、112、132、152、172、196、222a、222b、234)，係對於前述活塞桿(18、104、114、134)之端部以焊接連結。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於流體壓缸的活塞的連結構造，其中，前述連結部(20、112、132、152、172、196、222a、222b、234)係具備： 本體部(46、154)，係與前述活塞桿(18、104、114、134)之端部抵接而連結；以及外緣部(48)，係形成於前述本體部(46、154)之外周側，且與前述活塞(16、192、202)連結。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之用於流體壓缸的活塞的連結構造，其中，前述連結部(20、112、132、152、172、196、222a、222b、234)，係插入前述活塞(16、192、202)之孔部(44、204)，且連結部的外緣部(48)係填塞於該孔部(44、204)之內周面。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之用於流體壓缸的活塞的連結構造，其中，前述外緣部(48)係相對於前述本體部(46、154)朝向前述活塞(16、192、202)及活塞桿(18、104、114、134)之軸方向傾斜而形成。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之用於流體壓缸的活塞的連結構造，其中，前述外緣部(48)，係相對於前述本體部(46、154)朝向前述活塞(16、192、202)及活塞桿(18、104、114、134)之軸方向傾斜而形成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之用於流體壓缸的活塞的連結構造，其中，在前述活塞(192)之孔部(44)，沿著內周面環狀地形成凹陷的環狀溝(194)，且前述連結部(20、196)係卡 合於前述環狀溝(194)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之用於流體壓缸的活塞的連結構造，其中，在前述活塞(202)，形成有沿著軸方向貫穿之前述孔部(204)，且前述孔部(204)係具有：形成在前述活塞桿(18)側之大直徑的第2孔部(208)、以及與前述第2孔部(208)鄰接且相對於該第2孔部(208)為小直徑的第1孔部(206)，且前述連結部(20)係連結於前述第2孔部(208)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之用於流體壓缸的活塞的連結構造，其中，前述連結部(222a、222b)，係對於前述活塞(16)以成為一對之方式設置，且一方的連結部(222a)的外緣部(48)、與另一方的連結部(222b)的外緣部(48)，係沿著前述活塞(16)的軸方向朝相互分離之方向傾斜而形成。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之用於流體壓缸的活塞的連結構造，其中，在前述一方的連結部(222a)與另一方的連結部(222b)之間，沿著前述活塞(16)的軸方向設置具有預定間隔之縫隙(224)。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之用於流體壓缸的活塞的連結構造，其中，前述連結部(234)，係在前述本體部(46)與前述外 緣部(48)之間，具備朝向軸方向彎曲的彎曲部(232)。
  11. 一種活塞的連結方法，係在具備有在內部導入有壓力流體之缸本體(12)、位移自如地設置在該缸本體(12)內部之活塞(16、192、202)、以及與該活塞(16、192、202)連結之活塞桿(18、104、114、134)的流體壓缸(10、100、106、110、130、150、170、190、200、220、230)中，用以對於前述活塞桿(18、104、114、134)連結前述活塞(16、192、202)的活塞的連結方法，具有：在前述活塞桿(18、104、114、134)的端部，連結相對於前述活塞桿(18、104、114、134)之外周直徑為大直徑且彈性變形自如的連結部(20、112、132、152、172、196、222a、222b、234)之步驟；將前述連結部(20、112、132、152、172、196、222a、222b、234)插入前述活塞(16、192、202)之孔部(44、204)之步驟；使前述連結部(20、112、132、152、172、196、222a、222b、234)朝軸方向推壓並擴徑，且將該連結部(20、112、132、152、172、196、222a、222b、234)之外緣部(48、198)卡合在前述孔部(44、204)之內周面之步驟；以及將前述連結部(20、112、132、152、172、196、222a、222b、234)對於前述活塞桿(18、104、114、134)的端部以焊接方式連結之步驟。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之活塞的連結方法，其中， 大致同時地進行將前述連結部(20、112、132、152、172、196、222a、222b、234)與前述活塞桿(18、104、114、134)連結之步驟、以及使插入於前述孔部(44、204)內之前述連結部(20、112、132、152、172、196、222a、222b、234)朝軸方向推壓並擴徑且卡合在前述孔部(44、204)之內周面之步驟。
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