TWI659161B - 流體壓力缸 - Google Patents

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TWI659161B
TWI659161B TW104130914A TW104130914A TWI659161B TW I659161 B TWI659161 B TW I659161B TW 104130914 A TW104130914 A TW 104130914A TW 104130914 A TW104130914 A TW 104130914A TW I659161 B TWI659161 B TW I659161B
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日商Ｓｍｃ股份有限公司
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Abstract

本發明係關於一種流體壓力缸，在該流體壓力缸(10)中，在形成為剖面矩形狀之缸管(12)之內部，以沿著軸向變位自如之方式收納有活塞單元(18)。該活塞單元(18)係具有：基座體(50)，係填隙有活塞桿(20)之前端部(86)；耐磨環(52)，係於內部收納有該基座體(50)，且內裝有磁鐵(70)；及活塞襯墊(54)，係鄰接於前述耐磨環(52)。並且，活塞單元(18)係一體地保持在活塞桿(20)之一端部。此外，耐磨環(52)及活塞襯墊(54)係對應於缸管(12)而形成為剖面矩形狀，且相對於活塞桿(20)旋轉自如地設置。

Description

流體壓力缸
本發明係關於一種在壓力流體之供給作用下使活塞沿著軸軸向變位之流體壓力流體壓力缸。
以往，工件等之搬送手段係使用例如具有在壓力流體之供給作用下變位之活塞的流體壓力缸。
在該種流體壓力缸中，如日本特開平6-235405號公報(專利文獻1)所揭示，具有：筒狀之缸管；設置在該缸管之端部的缸罩；及以變位自如之方式設置在前述缸管之內部的活塞。再者，藉由將活塞及與缸管之軸線正交的剖面形狀形成為非圓形狀，且與使用剖面圓形狀之活塞的情形相比較，謀求使受壓面積增加而輸出之推力的增加。
此外，在日本特表2011-508127號公報(專利文獻2)中，揭示有一種具有剖面四角形狀之活塞的缸裝置，對應於該活塞之剖面形狀，缸殼之剖面形狀亦形成為剖面四角形狀。再者，在活塞之外緣部中，透過溝部分別設置有密封構件，藉由抵接於缸殼之內壁面而進行密封。
在上述之專利文獻1及2所揭示之具有非圓形狀之活塞的流體壓力缸中，有需要謀求沿著軸向之長度尺寸的更進一步小型化。
本發明之一般目的係在於提供一種一面使推力增加，一面可謀求長度尺寸之小型化的流體壓力缸。
為了達成前述目的，本發明之流體壓力缸係具有：筒狀之缸管，係在內部具有缸室；一組罩構件，係安裝在前述缸管之兩端部；活塞，係以沿著前述缸室變位自如之方式設置；及活塞桿，係連結在前述活塞；其中，前述活塞及前述缸管係形成為剖面矩形狀，在前述活塞中，具有滑接於前述缸管之內壁面的耐磨環，且在前述耐磨環內裝有磁鐵。
依據本發明，在流體壓力缸中，活塞及缸管係形成為剖面矩形狀，且在構成活塞並滑接於缸管之內壁面的耐磨環內裝有磁鐵，藉此與在活塞之外周面朝軸向配列設置有耐磨環與磁鐵之流體壓力缸相比較，可抑制沿著活塞之變位方向的軸尺寸。結果，藉由剖面矩形狀之活塞而大幅地確保受壓面積，以獲得更大之推力，並且可使包含活塞之流體壓力缸的長度尺寸小型化。
上述之目的、特徴及優點當可由參照附圖而說明之以下實施形態的說明容易地理解諒解。
10、100、150‧‧‧流體壓力缸
12‧‧‧缸管
12a、12a′、12b‧‧‧填隙部
14‧‧‧頭罩(罩構件)
16‧‧‧桿罩(罩構件)
18‧‧‧活塞單元(活塞)
20‧‧‧活塞桿
22‧‧‧缸室
24‧‧‧感測器安裝軌道
26‧‧‧連通孔
28‧‧‧第1阻尼器
30‧‧‧第1流體孔口
32、32a‧‧‧第1卡合溝
34a、34b‧‧‧密封構件
36‧‧‧桿孔
38‧‧‧桿襯墊
40‧‧‧推壓件
42‧‧‧安裝孔
44‧‧‧第2流體孔口
46‧‧‧連通路
48‧‧‧第2卡合溝
50‧‧‧基座體(連結體)
52‧‧‧耐磨環
54‧‧‧活塞襯墊
56‧‧‧板體
58‧‧‧第2阻尼器
60‧‧‧填隙孔
62‧‧‧第1突部
64‧‧‧第2突部
66‧‧‧墊圈(密封構件)
68‧‧‧安裝孔
70‧‧‧磁鐵
72‧‧‧磁鐵孔
76‧‧‧潤滑劑保持溝
78‧‧‧襯墊孔
80‧‧‧凹部
82‧‧‧插通孔
84‧‧‧本體部
86‧‧‧前端部
88‧‧‧連結部
90‧‧‧罩部
92‧‧‧活塞襯墊
94‧‧‧襯墊孔
102‧‧‧頭罩
104、104a、104b‧‧‧卡止環
106‧‧‧筒體
108‧‧‧環溝
110‧‧‧孔部
112‧‧‧夾具孔
114a至114d‧‧‧分割板
116‧‧‧固定螺栓
118‧‧‧卡止手段
120‧‧‧缺口部
122‧‧‧螺紋部
124‧‧‧擴徑部
126‧‧‧頭部
128‧‧‧螺紋孔
152‧‧‧桿罩
154‧‧‧螺栓
156‧‧‧孔部
158‧‧‧螺栓孔
160‧‧‧工具孔
162‧‧‧頭部
第1圖係本發明之第1實施形態之流體壓力缸的整體剖面圖。
第2圖係從第1圖之流體壓力缸之桿罩側觀看的前視圖。
第3圖係顯示第1圖之流體壓力缸之活塞單元附近的放大剖面圖。
第4A圖係從頭罩側觀看流體壓力缸之前視圖，第4B圖係顯示變更缸管對於前述頭罩之填隙方法之變形例的流體壓力缸之前視圖。
第5圖係第1圖之流體壓力缸中之活塞桿及活塞單元的外觀立體圖。
第6圖係第5圖所示之活塞單元的分解立體圖。
第7圖係沿著第1圖之VII-VII線的剖面圖。
第8圖係活塞襯墊之前視圖。
第9圖係顯示第3圖之活塞襯墊的外緣部附近之放大剖面圖。
第10圖係顯示藉由罩部將對頭罩進行填隙之填隙部更進一步予以填隙之變形例的頭罩附近之放大剖面圖。
第11A圖係變形例之活塞襯墊的前視圖，第11B圖係沿著第11A圖之XIB-XIB線的剖面圖。
第12圖係本發明之第2實施形態之流體壓力缸的整體剖面圖。
第13圖係顯示第12圖之流體壓力缸之頭罩附近的放大剖面圖。
第14圖係顯示將第13圖所示之頭罩從缸管拆卸之狀態的局部分解立體圖。
第15A圖係第1變形例之卡止環之外觀立體圖，第15B圖係第2變形例之卡止環的外觀立體圖，第15C圖係由複數個板及固定螺栓所構成之卡止手段的分解立體圖，第15D圖係顯示由第15C圖之卡止手段來卡止頭罩之狀態的頭罩附近之放大剖面圖。
第16圖係本發明之第3實施形態之流體壓力缸的整體剖面圖。
第17圖係顯示第16圖之流體壓力缸之頭罩附近的放大剖面圖。
第18圖係顯示將第17圖所示之頭罩從缸管拆卸之狀態的局部分解立體圖。
在第1圖中，元件符號10係顯示本發明第1實施形態之流體壓力缸。如第1圖所示，該流體壓力缸係包含：剖面矩形狀之缸管12；安裝在該缸管12之一端部的頭罩(罩構件)14；安裝在前述缸管12之另一端部的桿罩(罩構件)16；以變位自如之方式設置在前述缸管12之內部的活塞單元(活塞)18；及連結在前述活塞單元18之活塞桿20。
缸管12係例如由金屬製材料所形成，且由沿著軸向(箭頭A、B方向)以一定剖面積延伸之筒體所構成，在其內部形成有用以收容活塞單元18之缸室22。
再者，如第2圖所示，在缸管12之外部設置有用以安裝未圖示之檢測感測器的感測器安裝軌道24。該感測器安裝軌道24係形成為朝向從缸管12分離之方向開口的剖面大致U字形，且沿著前述缸管12之軸向(箭頭A、B方向)具有預定長度，並且安裝在剖面矩形狀之缸管12的角部附近。此外，在感測器安裝軌道24中，安裝並保持有用以檢測出沿著活塞單元18之軸向之位置的檢測感測器(未圖示)。
如第1圖所示，頭罩14係例如由金屬製材料形成為剖面大致矩形狀，在其中央部，以面向缸管12側(箭頭A方向)之方式以預定深度形成有連通孔26，並且在前述連通孔26之外周側透過形成於頭罩14之端部的溝部安裝有第1阻尼器28。該第1阻尼器28係例如由彈性材料形成為環狀，其端部係設置成相對於前述頭罩14之端部僅略朝缸管12側(箭頭A方向)突出。
另一方面，在頭罩14之側面，形成有將壓力流體予以供給/排出之第1流體孔口30，前述第1流體孔口30係與連通孔26連通，藉此在壓力流體從未圖示之壓力流體供給源供給至第1流體孔口30之後，導入至連通孔26。
再者，在頭罩14之側面，在相對於第1流體孔口30成為缸管12側(箭頭A方向)之端部，朝向內側凹入之第1卡合溝32係沿著外周面形成為環狀。並且，缸管12之一端部係朝內側(頭罩14側)被推壓而變形，且作 為填隙部12a卡合在前述第1卡合溝32。藉此，頭罩14係透過填隙部12a而一體地連結在缸管12之一端部，且設置在前述頭罩14之側面的密封構件34a會與前述缸管12之內表面接觸，以防止壓力流體經由前述頭罩14與前述缸管12之間而洩漏。
此時，缸管12之填隙部12a係如第3圖所示，例如相對於該缸管12之軸向(箭頭A、B方向)朝內側成為45°至90°之傾斜角度θ彎曲，並且前述缸管12之軸線與正交方向之前述填隙部12a的開口尺寸D係設定為相對於缸管12之外形尺寸D′小達3至10%。換言之，填隙部12a對於缸管12側之深度係設定成延伸至比缸管12之外形尺寸D′小達3至10%之開口尺寸的位置。
再者，填隙部12a係藉由例如軋延填隙而沿著頭罩14之外周遍及全周而形成(參照第4A圖)。
此外，填隙部12a係如上所述並非限定於遍及缸管12之全周而形成為環狀之情形，例如第4B圖所示之填隙部12a′，亦能以僅卡合在缸管12之剖面矩形狀之四邊的方式相對於頭罩14之第1卡合溝32a形成為剖面直線狀而進行填隙。
桿罩16係與頭罩14同樣地，例如從金屬製材料形成為剖面大致矩形狀，在其中央形成有沿著軸向(箭頭A、B方向)貫通之桿孔36。在該桿孔36之內周面，透過環狀溝設置有桿襯墊38及推壓件40，在活塞桿20插通至前述桿孔36之際，由於桿襯墊38會滑接於外周面， 因此防止壓力流體經由桿罩16與前述活塞桿20之間而漏出，另一方面，由於前述推壓件40滑接於前述外周面，因此沿著軸向(箭頭A、B方向)而被導引。
並且，如第2圖所示，在桿罩16之端面，以預定深度並沿著軸向分別在其四角落附近形成安裝孔42，例如在未圖示之其他裝置等固定流體壓力缸之際，插通至前述其他裝置之固定用螺栓係螺合於前述桿罩16之安裝孔42，而固定流體壓力缸。
另一方面，在桿罩16之側面，如第1圖所示，設置有供壓力流體供給/排出之第2流體孔口44，且前述第2流體孔口44係透過沿著桿罩16之軸向(箭頭B方向)而延伸之連通路46而與缸室22連通。並且，從第2流體孔口44供給之壓力流體係從連通路46導入至缸室22。
此外，在桿罩16之側面中，在相對於第2流體孔口44成為缸管12側(箭頭B方向)的端部，朝向內側凹陷之第2卡合溝48係沿著外周面形成為環狀。並且，缸管12之另一端部係朝向內側(桿罩16側)而被推壓而變形，且作為填隙部12b卡合於前述第2卡合溝48。藉此，桿罩16係透過填隙部12b而一體地連結在缸管12之另一端部，且設置在前述桿罩16之側面的密封構件34b係接觸在前述缸管12之內表面，藉此防止壓力流體經由前述桿罩16與前述缸管12之間而洩漏。
此時，缸管12之填隙部12b係與一端部側之填隙部12a同樣地，例如相對於該缸管12之軸向(箭頭 A、B方向)朝向內周側折彎成45°至90°之傾斜角度θ，並且該填隙部12b之開口尺寸D係設定為相對於缸管12之外形尺寸D′小達3至10%(0.9至0.97D′)。並且，該填隙部12b係例如藉由軋延填隙而沿著桿罩16之外周遍及全周而形成。
亦即，缸管12中之一端部的填隙部12a與另一端部之填隙部12b係以大致同一形狀而形成，且分別相對於頭罩14及桿罩16而卡合。
此外，缸管12亦可藉由例如熔接或接著等而連結，以取代對於頭罩14及桿罩16進行填隙而連結。
活塞單元18係如第1、3、5、6圖所示，設置在活塞桿20之一端部，且包含基座體(連結體)50、設置在該基座體50之外周側的耐磨環52、及與前述耐磨環52相鄰接之活塞襯墊54、與前述活塞襯墊54相鄰接之板體56、及與前述板體56相鄰接且設置在活塞桿20之另一端部側(箭頭A方向)的第2阻尼器58。
基座體50係形成為例如由金屬製材料形成為圓盤狀，且在其中心形成有供活塞桿20之一端部插通且進行填隙之填隙孔60。該填隙孔60係形成朝活塞單元18之一端部側(箭頭B方向)逐漸地擴徑之錐狀，配合前述填隙孔60之形狀，前述活塞桿20之一端部會擴徑且在限制朝軸向(箭頭A、B方向)之相對變位的狀態下一體地連結。
此外，基座體50係如第3圖所示，形成為與其一端部軸線正交之平面狀，在另一端部中形成有朝相 鄰接之耐磨環52側(箭頭A方向)突出之第1突部62；及相對於該第1突部62更突出之第2突部64。該第1及第2突部62、64係形成為剖面圓形狀，並且前述第2突部64係形成比前述第1突部62更小徑。而且，在第1突部62之外周面，透過環狀溝安裝有環狀之墊圈(密封構件)66。
耐磨環52係例如由樹脂製材料形成為剖面大致矩形狀，以其外形與缸室22之剖面形狀大致相同形狀之方式形成。在該耐磨環52中，係在其中心形成有供基座體50安裝之安裝孔68，並且在作為活塞單元18之一端部側(箭頭B方向)的端面，形成有供磁鐵70安裝之一對磁鐵孔72。此外，安裝孔68係沿著耐磨環52之厚度方向(箭頭A、B方向)貫通。
該安裝孔68之直徑不同，且朝軸向(箭頭A、B方向)形成為階梯狀，藉由卡合有基座體50之第1及第2突部62、64，且在基座體50收納於前述安裝孔68之中心的狀態下被保持。此時，基座體50之一端面並未相對於耐磨環52之一端面突出，而是形成為同一平面(參照第3圖)。
另一方面，磁鐵孔72係形成為例如以安裝孔68為中心成為對角之一組角部，且朝耐磨環52之一端面側開口而以剖面圓形形成為預定深度。並且，如第2圖及第5圖所示，在磁鐵孔72分別插入有磁鐵70，例如藉由接著劑等而固定。
此外，磁鐵70係形成為比耐磨環52之厚 度尺寸更薄，且在收納於磁鐵孔72之狀態下不會從耐磨環52之端面突出，而內裝在該耐磨環52。
並且，如第2圖所示，在內裝有磁鐵70之耐磨環52收納於缸管12的狀態下，在面向前述磁鐵70之前述缸管12的角部附近設置有感測器安裝軌道24。
活塞襯墊54係如第3、8及9圖所示，例如有橡膠等彈性材料而形成為剖面矩形狀，且在其一端面及另一端面之外緣部附近形成有形成為環狀之潤滑劑保持溝76。該潤滑劑保持溝76係分別形成在屬於耐磨環52側(箭頭B方向)之活塞襯墊54的一端面及屬於板體56側(箭頭A方向)之活塞襯墊54的另一端面，且朝前述活塞襯墊54之厚度方向(箭頭A、B方向)凹陷達預定深度而形成，並且隔著預定間隔而平行地設置複數(例如3個)。
再者，在潤滑劑保持溝76中，例如保持有潤滑油等潤滑劑，在活塞單元18沿著缸管12朝軸向(箭頭A、B方向)移動之際，藉由對該缸管12之內壁面供給潤滑劑，而進行前述活塞單元18與該缸管12之間的潤滑。
另一方面，在活塞襯墊54之中心，襯墊孔78會開口，透過該襯墊孔78，前述活塞襯墊54係插入至形成於耐磨環52之另一端面的凹部80。藉此，活塞襯墊54係以至其另一端面與耐磨環52之另一端面成為大致同一平面的方式安裝(參照第3圖)。
板體56係例如以金屬製材料由剖面大致矩形狀之薄板所構成，在其中心開設有供基座體50之第2 突部64插通的插通孔82。
活塞桿20係如第1圖、第5圖及第6圖所示，由沿著軸向(箭頭A、B方向)具有預定長度的軸體所構成，且具有以大致一定徑形成之本體部84、及形成於該本體部84之一端部的小徑前端部86，前述前端部86與前述本體部84之交界係形成為階梯狀，且在前述前端部86保持有活塞單元18。
再者，活塞桿20係如第1圖所示，其另一端部側係插通至桿罩16之桿孔36，且藉由內裝之軸襯(bush)40而以沿著軸向(箭頭A、B方向)變位自如之方式被保持。
再者，將基座體50從耐磨環52之一端面側插入至安裝孔68，且使板體56抵接於安裝有活塞襯墊54之前述耐磨環52的另一端面。在此狀態下，使活塞桿20從板體56側插通，且插通至基座體50之填隙孔60，並且在前述板體56抵接於本體部84之端部的狀態下，藉由未圖示之填隙用夾具等使其前端部86壓扁並使之擴徑，被擴徑之連結部88會卡合在前述填隙孔60。
藉此，如第5圖所示，會成為在活塞桿20中之連結部88(前端部86)與本體部84之間保持有活塞單元18的狀態。此時，在連結部88與本體部84之間，於基座體50、耐磨環52及板體56之間分別在軸向(箭頭A、B方向)具有些許之隙間，因此處於前述耐磨環52、活塞襯墊54及板體56以活塞桿20為中心保持成自由旋轉的狀 態。
此外，在限制耐磨環52及板體56相對於活塞桿20之相對性旋轉之情形時，例如以大幅地設定前述板體56或耐磨環52中之第1突部62的厚度尺寸的方式，使基座體50、耐磨環52及板體56之間的間隙消除而使之彼此密接。藉此，限制耐磨環52及板體56相對於活塞桿20之相對性旋轉，且可一體地構成前述活塞桿20與活塞單元18。亦即，適合在不希望使活塞桿20相對於活塞單元18旋轉之情形。
本發明第1實施形態之流體壓力缸10，基本上係以如上方式構成者，接著針對其動作及作用效果加以說明。此外，以第1圖所示之活塞單元18朝頭罩14側(箭頭B方向)變位之狀態為初期位置加以說明。
首先，將壓力流體從未圖示之壓力流體供給源導入至第1流體孔口30。此時，第2流體孔口44係在未圖示之切換閥所為之切換作用下預設大氣開放狀態。藉此，壓力流體會從第1流體孔口30供給至連通孔26，且藉由從前述連通孔26導入至缸室22之壓力流體，活塞單元18會被朝桿罩16側(箭頭A方向)推壓。再者，在活塞單元18之變位作用下活塞桿20也會變位，且第2阻尼器58會抵接至桿罩16而成為變位終端位置。
另一方面，在使活塞單元18朝與前述相反之方向(箭頭B方向)變位之情形時，對第2流體孔口44供給壓力流體，並且在切換閥(未圖示)之切換作用下將第1 流體孔口30設為大氣開放狀態。再者，壓力流體會從第2流體孔口44通過連通路46而供給至缸室22，且藉由導入至該缸室22之壓力流體而將活塞單元18朝向頭罩14側(箭頭B方向)推壓。
再者，在活塞單元18之變位作用下活塞桿20也會變位，且前述活塞單元18之基座體50會抵接至頭罩14之第1阻尼器28而回到初始位置(參照第1圖)。
如以上所述，在第1實施形態中，將構成流體壓力缸10之活塞單元18形成為剖面矩形狀，並且與將前述活塞單元18收納於內部之缸管12相對應而形成為剖面矩形狀，藉此與具有剖面圓形狀之活塞的流體壓力缸相比較，可在該活塞之直徑與前述活塞單元18之一邊長度大致相同之情形時大幅地確保受壓面積。結果，亦可使流體壓力缸10之推力增加，並且即使將供給至缸室22內之壓力流體設為低壓，亦可使之驅動，且減少前述壓力流體之消耗量，而可謀求省能源化。
再者，活塞單元18係具有藉由滑接於缸管12之內壁面而沿著軸向(箭頭A、B方向)導引之耐磨環52，且作成為在前述耐磨環52之內部內裝磁鐵70之構成，藉此在活塞之外周面中朝軸向配列設置前述耐磨環52與前述磁鐵70之情形相比較，可抑制活塞單元18之軸尺寸，因此可謀求流體壓力缸10之小型化。
再者，在不會於缸管12內旋轉之剖面矩形狀的耐磨環52設置磁鐵70，因此無須作成考慮活塞在形 成為剖面圓形狀且在缸管12內旋轉之環狀。結果，可謀求磁鐵70之小型化，且伴隨該小型化可謀求製造成本之減少。換言之，由於無須使用環狀之磁鐵70，因此可減少該磁鐵70之體積。
再者，由於磁鐵70係以面向缸管12之角部的方式設置，因此在前述角部附近配置用以安裝檢測感測器之感測器安裝軌道24，藉此利用前述檢測感測器可確實地檢測出前述磁鐵70之磁性。
再者，藉由使構成活塞單元18之耐磨環52、活塞襯墊54及板體56相對於活塞桿20旋轉自如，例如在前述活塞桿20之另一端部螺合搬送台等來進行組裝之際，可藉由使活塞桿20旋轉而可容易地進行組裝，因此即使在流體壓力缸10無法固定於其他裝置等且進行旋轉時，組裝性良好。
再者，使構成活塞單元18之耐磨環52、活塞襯墊54及板體56相對於活塞桿20旋轉自如。藉此，即使相對於活塞桿20產生活塞單元18之旋轉方向的荷重(負載)時，僅前述活塞桿20相對於耐磨環52、活塞襯墊54旋轉，因此可避免對前述耐磨環52、活塞襯墊54施加旋轉方向之荷重。結果，可防止在耐磨環52及活塞襯墊54施加有旋轉方向之荷重(負載)時所造成之角部與缸管12之接觸應力之增加的疑慮，藉由抑制前述耐磨環52或活塞襯墊54之磨耗而可謀求耐久性之提升。
再者，在上述之活塞單元18中，雖將耐磨 環52、活塞襯墊54及板體56設置成相對於活塞桿20旋轉自如，但並不限定於此，例如藉由以使前述耐磨環52、活塞襯墊54及板體56彼此朝軸向接觸之方式固定，亦可限制前述活塞桿20相對於前述耐磨環52、活塞襯墊54及板體56之旋轉。亦即，可依據流體壓力缸10之使用用途來選擇是否採用活塞桿20相對於活塞單元18之旋轉。
再者，可藉由將對頭罩14及桿罩16進行填隙之填隙部12a、12b的傾斜角度θ，設定成相對於缸管12之軸向(箭頭A、B方向)朝內周側成為45°至90°(45°≦θ≦90°)，而可確實且牢固地連結前述缸管12、前述頭罩14及桿罩16。
再者，在對頭罩14進行缸管12之填隙部12a而進行填隙之際，如第10圖所示，亦可在使該填隙部12a卡合至第1卡合溝32之後，藉由未圖示之夾具等將前述第1卡合溝32附近之頭罩14從外周側推壓而使之變形，而形成覆蓋前述填隙部12a之一部分的罩部90更進一步進行填隙。
因此，藉由罩部90對填隙部12a進行推壓，可提升前述填隙部12a對於頭罩14之填隙強度，因此可使缸管12與頭罩14之連結強度更進一步增加。
此外，該罩部90並非限定於設置在頭罩14之情形，亦可藉由形成在桿罩16側而將缸管12之填隙部12b更進一步且確實牢固地填隙至桿罩16。
再者，如第11A圖所示之活塞襯墊92，亦 可與活塞襯墊92之外側形狀同樣地，將形成於中心之襯墊孔94形成為剖面矩形狀。此外，此時，耐磨環52之凹部80亦形成為剖面矩形狀。如此，藉由將襯墊孔94形成為剖面矩形狀，可將從活塞襯墊92之襯墊孔94至外緣部為止的寬度尺寸E設為沿著該活塞襯墊92之周方向大致均一，因此可使接觸於前述活塞襯墊92之缸管12時之面壓均一化。
結果，在與缸管12之間，沿著活塞襯墊92之周方向進行更均一之密封。具體而言，較佳為以使剖面矩形狀之襯墊孔94的周長S1、與該襯墊孔94內切之虛擬圓F之圓周長S2的之比即S1/S2符合超過1.1、且未達1.25之關係(1.1<S1/S2<1.25)的方式，設定各角部96之內周半徑R。
再者，活塞襯墊92係如第11B圖所示，形成具有潤滑劑保持溝76之一端面及另一端面朝向外緣部往彼此接近之方向傾斜的尖細狀。換言之，活塞襯墊92之厚度係形成為朝外緣部逐漸地變薄。如此，即便使活塞襯墊92之外緣部薄厚度化，亦可使與缸管12之接觸面壓均一化，且可在提升密封性之同時，減低活塞單元18移動時之滑動阻力。
接著，第12圖至第14圖係顯示第2實施形態之流體壓力缸100。此外，對於與上述之第1實施形態之流體壓力缸10相同的構成元件標示相同之元件符號，並省略其詳細說明。
在該第2實施形態之流體壓力缸100中，在頭罩102相對於缸管12之一端部透過卡止環104裝卸自如地設置之點，係與第1實施形態之流體壓力缸10不同。
該流體壓力缸100係例如第12圖及第13圖所示，將從該缸管12擴徑之筒體106連接在缸管12之一端部。該筒體106係例如由不鏽鋼等金屬製材料形成為剖面矩形狀，且沿著軸向(箭頭A、B方向)具有預定寬度。再者，筒體106之一端部的內周部係在相對於缸管12之外周面抵接的狀態下，分別藉由熔接或接著等相接合。
亦即，筒體106之一部係以相對於缸管12之一端部朝軸向(箭頭A、B方向)重複之方式設置，且在其內部係形成為階梯狀。
再者，在筒體106之內周面形成有朝外周側凹入之環狀的環溝108，且卡合有後述之卡止環104。
再者，在筒體106中，於連接有缸管12之連接部位與環溝108之間形成有朝徑方向貫通之孔部110。並且，在筒體106之內部收納有頭罩102之際，前述頭罩102之第1流體孔口30與筒體106之孔部110在同軸上連通，且透過前述孔部110將未圖示之接頭等連接至第1流體孔口30。
卡止環104係如第14圖所示，例如由金屬製材料形成為剖面大致八角形之環狀，且具有朝直徑方向外側擴展之彈發力，並且開口之端部係分別在朝向徑方向內側膨出之部位形成有夾具孔112。
並且，卡止環104係對一組夾具孔112插入未圖示之夾具，且使具有該夾具孔112之膨出部朝彼此接近之方向變位，藉此可使卡止環104抵抗彈發力且朝徑方向內側彈性變形。
該卡止環104係供頭罩102插通至缸管12及筒體106之內部，且在抵接至該缸管12之一端部且定位於軸向(箭頭A方向)之狀態卡合至前述環溝108。藉此，在卡止環104抵接至頭罩102之端面的狀態下被固定，以限制頭罩102從筒體106之開口部側脫離。
如以上所述，在第2實施形態之流體壓力缸100中，在缸管12之一端部設置筒體106，且在該筒體106之內部收納有頭罩102之狀態下，設為使卡止環104相對於筒體106之環溝108卡合並予以固定之構成。因此，可使卡止環104相對於筒體106裝卸而可將頭罩102容易且確實地裝卸於缸管12。結果，在流體壓力缸100中，可使頭罩102進行分解，例如可容易地進行活塞襯墊54或桿襯墊38之更換等維護作業。
再者，卡止環104並不限定於如上所述形成為剖面大致八角形之環狀的情形，例如第15A圖所示，亦可作為形成為剖面大致四角形之環狀的卡止環104a，亦可如第15B圖所示，作為形成為剖面大致六角形之環狀的卡止環104b。
再者，亦可藉由以第15C圖所示之4片分割板114a至114d與固定螺栓116所構成之卡止手段118 而將頭罩102固定於筒體106內，以取代卡止環104。
該分割板114a至114d係以大致矩形狀形成為同一形狀，且在該等分割板114a至114d之角部，分別形成有切開成圓弧狀之缺口部120。
固定螺栓116係由螺接有螺紋之螺紋部122、形成在該螺紋部122之端部且擴徑之擴徑部124、及相對於該擴徑部124進一步擴徑之頭部126所構成，且前述螺紋部122係與形成於頭罩102之端面的螺紋孔128螺合(參照第15D圖)。
在藉由該卡止手段118來固定頭罩102時，如第15D圖所示，在將前述頭罩102收納至筒體106內部之狀態下，以使各分割板114a至114d抵接於該頭罩102之端面且其缺口部120面向螺紋孔128之方式配置，並且以使前述分割板114a至114d之外緣部插入至環溝108之方式，沿著端面而將各分割板114a至114d朝向從螺紋孔128分離之方向移動。
亦即，藉由配置各分割板114a至114d，而在其中央形成由缺口部120所構成之大致圓形狀的孔部。
接著，藉由透過形成圓形狀之缺口部120而使固定螺栓116之螺紋部122螺合至螺紋孔128，擴徑部124會抵接於缺口部120之內表面，且限制分割板114a至114d朝向螺紋孔128側之移動，並且藉由頭部126推壓前述分割板114a至114d之端面，而夾持在與頭罩102之端面之間。
藉此，在各分割板114a至114d卡合至環溝108之狀態下，藉由固定螺栓116而固定至頭罩102之端面，在前述頭罩102收納於筒體106之內部的狀態下被固定。再者，藉由使該固定螺栓116螺轉，且拆下各分割板114a至114d，而可容易地解除頭罩102之固定狀態。
此外，在上述之流體壓力缸100中，雖針對頭罩102相對於缸管12設置成裝卸自如之構成加以說明，但亦可藉由卡止環104、104a、104b或卡止手段118將桿罩16裝卸自如地設置於前述缸管12，以取代前述頭罩102。
接著，將第3實施形態之流體壓力缸150顯示在第16圖至第18圖。此外，對與上述之第1及2實施形態之流體壓力缸10、100相同之構成元件標示相同元件符號，並省略其詳細說明。
在該第3實施形態之流體壓力缸150中，桿罩152透過複數個固定用螺栓154以裝卸自如的方式設置在缸管12之另一端部之點，與第1及第2實施形態之流體壓力缸10、100不同。
該流體壓力缸150係如第16圖至第18圖所示，在缸管12之另一端部的上表面及下表面分別形成有各一對之孔部156，另一方面，在插入至前述缸管12之內部的桿罩152，以分別面向前述孔部156之方式形成有供固定用螺栓154螺合之螺栓孔158。
該固定用螺栓154係例如在頭部具有內六 角之工具孔160，且在桿罩152收納於缸管12之內部的狀態下，通過孔部156而插入至螺栓孔158而螺合。藉此，固定用螺栓154係在頭部162插入至孔部156內之狀態下固定，且利用前述孔部156鉤住前述頭部162，藉此限制前述缸管12及前述桿罩152朝軸向之移動而被固定。此外，在此情形下，固定用螺栓154係以不突出至缸管12之外側的方式收納。
再者，亦可利用固定用螺栓154之頭部162將缸管12夾持在其與桿罩152之間並予以固定。
另一方面，藉由將螺合在桿罩152之側面的固定用螺栓154予以拆下，即可容易地將前述桿罩152從缸管12拆下。
如以上所述，第3實施形態之流體壓力缸150係構成為：於缸管12之另一端部設置可供固定用螺栓154插通之複數個孔部156，且在收納於該另一端部之內部的桿罩152之側面形成螺栓孔158，且透過前述孔部156來固定已插入至前述螺栓孔158之固定用螺栓154，以固定前述缸管12之另一端部與桿罩152。因此，藉由使固定用螺栓154螺轉，即可容易且確實地將桿罩152裝卸於缸管12。結果，藉由在流體壓力缸150中可將桿罩152予以分解，藉此例如可容易地進行活塞襯墊54或桿襯墊38之更換等維護作業。
再者，在上述之流體壓力缸150中，雖針對桿罩152相對於缸管12以可裝卸自如的方式設置之構 成，但亦可藉由固定用螺栓154將頭罩14、102裝卸自如地設置在前述缸管12，以取代前述桿罩152。
此外，本發明之流體壓力缸並不限定於上述實施形態，當然可在不脫離本發明之要旨的情況下，可採用各種構成。

Claims (12)

  1. 一種流體壓力缸(10、100、150)，係具有：筒狀之缸管(12)，係在內部具有缸室(22)；一組罩構件(14、16、102、152)，係安裝在前述缸管(12)之兩端部；活塞(18)，係以沿著前述缸室(22)變位自如之方式設置；及活塞桿(20)，係連結在前述活塞(18)；其中前述活塞(18)及前述缸管(12)係形成為剖面矩形狀，在前述活塞(18)具有滑接於前述缸管(12)之內壁面的耐磨環(52)，且在前述耐磨環(52)內裝有磁鐵(70)，前述磁鐵(70)係設置在一對磁鐵孔(72)，該一對磁鐵孔(72)係形成在以安裝孔(68)為中心成為對角之一組的角部，該安裝孔(68)係形成在：形成為剖面矩形狀之前述耐磨環(52)之中心。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之流體壓力缸，其中，在前述活塞(18)具有以剖面矩形狀形成為片狀之活塞襯墊(54、92)，前述活塞襯墊(54、92)係以與前述耐磨環(52)鄰接之方式設置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之流體壓力缸，其中，在前述活塞襯墊(54、92)之外緣部具有可保持潤滑劑之潤滑劑保持部(76)，前述潤滑劑保持部(76)係形成為朝前述活塞襯墊(54、92)之厚度方向凹陷之溝狀。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之流體壓力缸，其中，前述潤滑劑保持部(76)係沿著前述外緣部形成為環狀。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之流體壓力缸，其中，在前述缸管(12)設置有感測器安裝軌道(24)，該感測器安裝軌道(24)係用以在面向前述磁鐵(70)之角部附近安裝可檢測出該磁鐵(70)之磁性之檢測感測器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之流體壓力缸，其中，前述活塞(18)係以相對於前述活塞桿(20)旋轉自如之方式連結。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之流體壓力缸，其中，前述活塞(18)係具有連結在前述活塞桿(20)之端部的連結體(50)，前述連結體(50)之一部分係收納在前述耐磨環(52)之內部，並且在前述連結體(50)與前述耐磨環(52)之間設置有密封構件。
  8. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之流體壓力缸，其中，在前述活塞襯墊(92)之中央具有安裝在前述活塞(18)之襯墊孔(94)，前述襯墊孔(94)係形成為與前述活塞襯墊(92)之外形相對應的剖面矩形狀。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之流體壓力缸，其中，前述活塞襯墊(92)係形成為從其中心往前述外緣部厚度逐漸地變薄。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之流體壓力缸，其中，前述罩構件(102、152)之至少一個係以相對於前述缸管(12)裝卸自如的方式設置。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之流體壓力缸，其中，前述缸管(12)與前述罩構件(152)係透過固定構件(154)而固定。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之流體壓力缸，其中，前述罩構件(102)係藉由抵接於該罩構件(102)之端面且限制朝軸向之移動的卡止構件(104、104a、104b、114a至114d)而固定於前述缸管(12)。
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