WO2012165232A1 - ピストン組立体、流体圧シリンダ及びピストン組立体の製造方法 - Google Patents

ピストン組立体、流体圧シリンダ及びピストン組立体の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a piston assembly having a piston body and a piston rod coupled to the piston body, a fluid pressure cylinder having the piston assembly, and a method of manufacturing the piston assembly.
  • the fluid pressure cylinder has a cylinder, a piston arranged in the cylinder so as to be movable in the axial direction, and a piston rod connected to the piston, and is connected to the piston by displacing the piston by fluid pressure.
  • the piston rod is moved.
  • a screwing method or a caulking method is generally employed as a method for coupling the piston and the piston rod.
  • a screw hole female screw
  • a caulking method is generally employed.
  • a screw hole (female screw) penetrating the piston in the axial direction is provided, a male screw is provided at one end of the piston rod, and the piston rod is screwed directly into the piston and fastened, or a drill hole is provided in the piston.
  • the piston rod is connected to the piston rod by inserting one end of the piston rod into a hole in the piston and fastening with a nut or the like (see, for example, Japanese Utility Model Publication No. 58-123957 (FIG. 10)).
  • the piston is provided with an axial through hole, and the piston rod is inserted into the through hole and then part of the piston is plastically deformed to couple the piston and the piston rod (for example, Japanese Utility Model Sho 63). No. -4406 (see FIG. 1)).
  • the plastic plastic deformation may provide a sealing function. In this case, however, a sufficient sealing function may not be obtained.
  • the present invention has been made in consideration of such problems, and it is not necessary to provide a seal member between the piston and the piston rod, and a piston assembly and a fluid pressure cylinder that can shorten the overall length of the product. And it aims at providing the manufacturing method of a piston assembly.
  • the present invention includes a piston main body and a piston rod joined to the piston main body, and the piston main body includes a first piston member and a second piston constituted by plate-like members.
  • the first piston member and the second piston member are joined to each other in a state where they are overlapped in the axial direction of the piston rod, and the outer peripheral edge of the first piston member and the first piston member A seal mounting groove extending in the circumferential direction is formed between the outer peripheral edge of the two piston members, and at least one of the first piston member and the second piston member has a plate thickness throughout.
  • the piston body is constituted by the first piston member and the second piston member made of plate-like members, the piston width (thickness in the axial direction) can be shortened.
  • the overall length of the fluid pressure cylinder in which the solid body is incorporated can be shortened, and the cost can be reduced.
  • a sealing member between the piston body and the piston rod is essentially unnecessary, and the number of parts can be reduced by eliminating such a sealing member. it can.
  • the seal member is unnecessary, there is no need to provide a seal groove for mounting it, and the configuration can be simplified. Further, unlike the configuration in which the sealing function is provided by plastic deformation such as caulking, the reliability problem of the sealing function can be fundamentally avoided.
  • the first piston member is provided with a through hole in the plate thickness direction, and one end of the piston rod is formed with a fitting portion that fits into the through hole. Good.
  • a piston main part is fitted by fitting the fitting part provided in the end of the piston rod in the through-hole provided in the 1st piston member.
  • the piston rod can be easily positioned with high accuracy.
  • the piston main body includes a third piston member constituted by a plate-like member, and is disposed between the second piston member and the third piston member at an outer peripheral portion of the piston main body.
  • a support member or a magnet extending along the outer periphery of the piston member may be disposed in the formed groove.
  • the overall length of the cylinder can be shortened by shortening the width of the piston body, and the entire device can be downsized, Cost can be reduced.
  • first piston member and the second piston member may be joined by welding, and the piston main body and the piston rod may be joined by welding.
  • the first piston member and the second piston member can be reliably joined without providing a hole penetrating in the plate thickness direction in the first piston member or the second piston member.
  • a fluid pressure cylinder includes the above-described piston assembly and a housing that accommodates the piston assembly so as to be movable in the axial direction.
  • the total length of the piston assembly can be shortened, the total length of the fluid pressure cylinder can be shortened.
  • the manufacturing method of the piston assembly according to the present invention includes a first step in which a first piston member and a second piston member constituted by plate-like members are overlapped and joined together to obtain a piston main body, A second step of joining the piston body and the piston rod, and a seal mounting groove extending in a circumferential direction between an outer peripheral edge portion of the first piston member and an outer peripheral edge portion of the second piston member And at least one of the first piston member and the second piston member has a plate thickness throughout.
  • the piston width (thickness in the axial direction) can be shortened, and the seal member between the piston body and the piston rod can be omitted, so that the number of parts can be reduced and the seal groove for mounting the seal member
  • the configuration can be simplified by eliminating the need for.
  • first piston member and the second piston member may be joined by welding
  • piston body and the piston rod may be joined by welding
  • the first piston member and the second piston member can be reliably joined without providing a hole penetrating in the plate thickness direction in the first piston member or the second piston member.
  • the manufacturing method of the piston assembly, fluid pressure cylinder, and piston assembly of the present invention it is not necessary to provide a seal member between the piston body and the piston rod, and the overall length of the cylinder device can be shortened. Alternatively, if it is incorporated into a cylinder device having the same length as the conventional one, an effect of extending the stroke can be obtained.
  • FIG. 1 is a partially omitted vertical cross-sectional view along the axial direction of a fluid pressure cylinder including a piston assembly according to a first embodiment of the present invention.
  • 2A is a perspective view of the piston assembly shown in FIG. 1
  • FIG. 2B is an exploded perspective view of the piston assembly shown in FIG.
  • FIG. 3A is a longitudinal sectional view before welding of the first piston member and the second piston member
  • FIG. 3B is a longitudinal sectional view after welding of the first piston member and the second piston member
  • FIG. FIG. 3D is a longitudinal sectional view before welding of the piston body and the piston rod
  • FIG. 3D is a longitudinal sectional view after welding of the piston body and the piston rod.
  • FIG. 4A is a perspective view of a piston assembly according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4B is an exploded perspective view of the piston assembly shown in FIG. 4A
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the piston assembly shown in FIG. 4A with the seal member attached
  • 6A is a perspective view of a piston assembly according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 6B is an exploded perspective view of the piston assembly shown in FIG. 6A.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the piston assembly shown in FIG. 6A with the seal member attached.
  • 8A is a perspective view of a piston assembly according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 8B is an exploded perspective view of the piston assembly shown in FIG. 8A.
  • FIG. 8A is a perspective view of a piston assembly according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 8B is an exploded perspective view of the piston assembly shown in FIG. 8A.
  • FIG. 8A is
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the piston assembly shown in FIG. 8A with the seal member attached.
  • FIG. 10A is a perspective view of a piston assembly according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 10B is an exploded perspective view of the piston assembly shown in FIG. 10A.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the piston assembly shown in FIG. 10A with the seal member and the wear ring attached thereto.
  • 12A is a perspective view of a piston assembly according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 12B is an exploded perspective view of the piston assembly shown in FIG. 12A.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view of the piston assembly shown in FIG. 12A with a seal member and a magnet attached thereto.
  • FIG. 1 is a partially omitted longitudinal sectional view along the axial direction of a fluid pressure cylinder 11 provided with a piston assembly 10A according to a first embodiment of the present invention.
  • the fluid pressure cylinder 11 includes, as basic components, a housing (cylinder main body) 12, a piston main body 13 disposed in the housing 12 so as to be movable in the axial direction, and a piston rod 15 connected to the piston main body 13.
  • the piston rod 15 connected to the piston body 13 is moved forward and backward by moving the piston body 13 in the axial direction within the housing 12 by the action of fluid pressure.
  • the housing 12 is made of a metal material such as an aluminum alloy and includes a pair of ports 14 and 16, and a sliding hole (cylinder chamber) 18 communicating with the ports 14 and 16 is provided therein.
  • the piston body 13 is disposed inside the sliding hole 18 so as to be reciprocally movable in the axial direction within a restricted range.
  • the piston body 13 is accommodated in the housing 12 and is partitioned into a pressure chamber 20 on one port 14 side and a pressure chamber 22 on the other port 16 side, and the axial direction of the sliding hole 18 (in FIG. 1). , An arrow X direction).
  • a seal mounting groove 17 is formed extending along the outer periphery of the piston body 13.
  • a seal member (piston packing) 19 made of an elastic material (for example, a rubber material) is mounted in the seal mounting groove 17.
  • the seal member 19 protrudes outward from the outermost peripheral portion of the piston body 13 and circulates around the piston body 13.
  • the seal member 19 is an O-ring made of an elastic body such as synthetic rubber.
  • the seal member 19 seals the outer peripheral surface of the piston body 13 and the inner peripheral surface of the sliding hole 18, and the two pressure chambers 20 and 22 are partitioned in an airtight (or liquid tight) manner.
  • the base end portion (end portion on the X2 direction side) of the piston rod 15 is connected to the piston body 13, and the tip end portion (end portion on the X1 direction side) of the piston rod 15 is a rod that blocks the end portion of the sliding hole 18. It extends through the cover 30 to the outside of the sliding hole 18.
  • the piston main body 13 and the piston rod 15 constitute a piston assembly 10A.
  • a seal member 34 made of an elastic material that seals between the inner peripheral surface of the rod cover 30 and the outer peripheral surface of the piston rod 15 is attached to the annular groove 32 formed in the inner peripheral portion of the rod cover 30.
  • a seal member 38 made of an elastic material that seals between the outer peripheral surface of the rod cover 30 and the inner peripheral surface of the sliding hole 18 is attached to the annular groove 36 formed in the outer peripheral portion of the rod cover 30.
  • FIG. 2A is a perspective view of the piston assembly 10A shown in FIG. 1
  • FIG. 2B is a perspective view of components before assembly (before joining) of the piston assembly 10A shown in FIG.
  • the piston main body 13 described above is composed of a first piston member 40 and a second piston member 42. That is, the piston assembly 10 ⁇ / b> A includes the first piston member 40, the second piston member 42, and the piston rod 15.
  • Each of the first piston member 40 and the second piston member 42 is a plate member having an oval shape as a whole formed by plastic processing (for example, pressing) a metal plate, and is joined to each other by welding. Yes. As will be described later, in the present embodiment, the first piston member 40 and the second piston member 42 are joined by projection welding.
  • the first piston member 40 includes a flat oval base 46, a side peripheral wall 48 extending in the axial direction from the entire periphery of the periphery of the base 46, and an end of the side peripheral wall 48 (the tip of the piston rod 15 A flange portion 50 that spreads outward from the end portion on the side.
  • a circular through hole 47 is formed in the center of the base 46 in the thickness direction.
  • the second piston member 42 has an oval shape as a whole as a flat plate, and is joined to the first piston member 40 before welding the first piston member 40 and the second piston member 42 as shown in FIG. 2B.
  • a plurality of (four in the illustrated example) welding projections (first welding projections) 44 are provided on the surface on the side to be processed.
  • the second piston member 42 has a predetermined plate thickness over its entirety, and is not provided with a hole penetrating in the plate thickness direction.
  • the shape and size of the contour of the flange portion 50 of the first piston member 40 and the shape and size of the contour of the second piston member 42 are substantially the same.
  • the seal mounting groove 17 extends in the circumferential direction between the outer peripheral edge of the first piston member 40 and the outer peripheral edge of the second piston member 42. That is, the seal mounting groove 17 extends in the same oval shape as the piston main body 13 (the first piston member 40 and the second piston member 42).
  • the piston rod 15 in the illustrated example has a cylindrical body portion 54, and a circular fitting portion 56 that protrudes concentrically with the body portion 54 is formed at the base end of the body portion 54 (FIG. 3C). And also see FIG. 3D).
  • the fitting portion 56 has an outer diameter smaller than that of the body portion 54 of the piston rod 15, and the outer diameter is the same as or slightly smaller than the inner diameter of the through hole 47 provided in the first piston member 40.
  • a circular step is formed by the difference in outer diameter between the body portion 54 and the fitting portion 56.
  • the piston rod 15 before the piston rod 15 and the piston body 13 are welded further has a welding projection (second welding projection) 58 formed to project from the vicinity of the peripheral edge of the fitting portion 56 in the proximal direction. is doing.
  • the welding projection 58 in the illustrated example is formed in a circular ring shape, but may be configured as a plurality of dot-like or linear projections.
  • the constituent material of the first piston member 40, the second piston member 42, and the piston rod 15 is not particularly limited as long as it is a material (metal) that can be welded and can ensure the necessary strength. Stainless steel, aluminum, aluminum alloy, etc. can be used.
  • the first piston member 40, the second piston member 42, and the piston rod 15 formed in the shape shown in FIG. 2B are prepared.
  • the first piston member 40 and the second piston member 42 are joined to each other by projection welding.
  • both members are energized in a state where the first piston member 40 and the second piston member 42 are pressed concentrically and pressurized.
  • the welding projections 44 provided on the second piston member 42 are melted by resistance heating, so that the first piston member 40 and the second piston member 42 are joined to each other as shown in FIG. 3B.
  • the piston main body 13 which consists of the 1st piston member 40 and the 2nd piston member 42 is manufactured.
  • first piston member 40 and the second piston member 42 may be joined and integrated with each other without providing the welding projection 44 on the second piston member 42.
  • the piston body 13 and the piston rod 15 are joined to each other by projection welding.
  • the piston rod 15 is butted against the piston body 13. That is, the fitting portion 56 provided at the proximal end of the piston rod 15 is fitted into the through hole 47 provided in the first piston member 40. Thereby, positioning of the piston rod 15 with respect to the piston main body 13 can be performed easily and accurately.
  • the welding projection 58 provided on the piston rod 15 contacts the second piston member 42.
  • both the piston rod 15 and the piston body 13 are energized while being pressurized in the axial direction. Then, the welding projection 58 provided on the piston rod 15 is melted by resistance heating, so that the piston body 13 (second piston member 42) and the piston rod 15 are joined to each other as shown in FIG. 3D. Thereby, the piston assembly 10 ⁇ / b> A including the first piston member 40, the second piston member 42, and the piston rod 15 is obtained.
  • a seal member 19 is mounted on the outer peripheral portion (seal mounting groove 17) of the piston main body 13 of the piston assembly 10A manufactured as described above, and is slidably disposed in the housing 12 as shown in FIG. Then, the fluid pressure cylinder 11 is assembled.
  • piston rod 15 and the piston body 13 may be joined and integrated by an adhesive without providing the welding projection 58 on the piston rod 15.
  • the fluid pressure cylinder 11 including the piston assembly 10A according to the present embodiment is basically configured as described above, and the operation and effect thereof will be described below.
  • the piston main body 13 is constituted by the first piston member 40 and the second piston member 42 made of plate-like members, and thus has a considerable thickness obtained by cutting or forging as in the past.
  • the width (thickness in the axial direction) of the piston main body 13 can be shortened, and accordingly, the total length of the fluid pressure cylinder 11 in which the piston assembly 10A is incorporated can be shortened, thereby reducing the cost. it can.
  • the stroke of the piston body 13 can be increased by reducing the width (length in the axial direction) of the piston body 13. That is, the stroke can be lengthened without increasing the size of the apparatus.
  • the first piston member 40 is provided with a through hole 47, but the second piston member 42 is not provided with a hole penetrating in the plate thickness direction. There are no through-holes.
  • a seal member between the piston body 13 and the piston rod 15 is essentially unnecessary, and such a seal member can be omitted.
  • the number of parts can be reduced.
  • such a sealing member is unnecessary, it is not necessary to provide the sealing groove
  • the first piston member 40 is provided with a through hole 47 in the plate thickness direction, and a fitting portion 56 that fits into the through hole 47 is provided at one end of the piston rod 15. Protrusions are formed. Therefore, when the piston body 13 and the piston rod 15 are welded, the fitting portion 56 provided at one end of the piston rod 15 is fitted into the through hole 47 provided in the first piston member 40, whereby the piston Positioning of the piston rod 15 with respect to the main body 13 can be easily performed with high accuracy.
  • piston assembly 10B according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4A to 5.
  • elements having the same or similar functions and effects as those of the piston assembly 10A according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. To do.
  • the piston assembly 10B includes a piston body 60 having a configuration different from that of the piston body 13 shown in FIG.
  • the piston body 60 includes a first piston member 62 and a second piston member 64.
  • Each of the first piston member 62 and the second piston member 64 is a plate-like member having an oval shape as a whole formed by plastic processing (for example, pressing) a metal plate, and is joined to each other by welding. Yes. As will be described later, in the present embodiment, the first piston member 62 and the second piston member 64 are joined by projection welding.
  • the first piston member 62 as a whole has an oval shape and a substantially flat plate shape, and as shown in FIG. 4B, a circular through hole 66 is formed through the center in the thickness direction.
  • the inner diameter of the through hole 66 is the same as or slightly larger than the outer diameter of the fitting portion 56 of the piston rod 15.
  • the second piston member 64 includes a flat oval base 68, a side peripheral wall 70 extending in the axial direction from the entire circumference of the periphery of the base 68, and an end of the side peripheral wall 70 (the piston rod 15 is The opposite end) or a flange 72 extending outward over the entire circumference.
  • a plurality of (four in the illustrated example) welding projections 74 are provided on the surface to be joined to the first piston member 62.
  • the second piston member 64 has a predetermined plate thickness over its entirety, and no hole penetrating in the plate thickness direction is provided.
  • the shape and size of the contour of the first piston member 62 and the shape and size of the contour of the flange portion 72 of the second piston member 64 are substantially the same.
  • the seal mounting groove 65 extends in the circumferential direction between the outer peripheral edge of the first piston member 62 and the outer peripheral edge of the second piston member 64. That is, the seal mounting groove 65 extends in the same oval shape as the piston main body 60 (the first piston member 62 and the second piston member 64).
  • the piston assembly 10B In order to manufacture the piston assembly 10B, as in the piston assembly 10A according to the first embodiment described above, first, the first piston member 62 and the second piston member 64 are joined by projection welding, and then, The piston main body 60 and the piston rod 15 are joined by projection welding. Thereby, as shown in FIGS. 4A and 5, the piston assembly 10 ⁇ / b> B including the first piston member 62, the second piston member 64, and the piston rod 15 is obtained.
  • first piston member 62 and the second piston member 64 may be joined and integrated with each other without providing the welding projection 74 on the second piston member 64.
  • piston rod 15 and the piston main body 60 may be joined and integrated by an adhesive without providing the welding projection 58 on the piston rod 15.
  • the seal member 19 is mounted on the outer peripheral portion (seal mounting groove 65) of the piston main body 60 of the piston assembly 10B thus manufactured, and is slidably disposed in the housing 12 (see FIG. 1).
  • the fluid pressure cylinder 11 is assembled.
  • FIG. 10C according to the third embodiment elements having the same or similar functions and effects as those of the piston assembly 10A according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. To do.
  • the piston assembly 10C includes a piston body 80 and a piston rod 81 connected to the piston body 80.
  • the piston rod 81 has a configuration in which the fitting portion 56 is eliminated from the piston rod 15 shown in FIG.
  • a welding projection 58 similar to the welding projection 58 shown in FIG. 3C is provided on the proximal end surface of the piston rod 81.
  • the piston main body 80 includes a first piston member 82 and a second piston member 42.
  • the 1st piston member 82 is the structure which eliminated the through-hole 47 from the 1st piston member 40 shown to FIG. 2B etc. That is, in the third embodiment, the first piston member 82 is not provided with a hole penetrating in the plate thickness direction, and is formed of a flat plate having a predetermined plate thickness as a whole.
  • the second piston member 42 has the same configuration as the second piston member 42 shown in FIGS. 2A and 2B.
  • the first piston member 82 and the second piston member 42 are joined by projection welding in the same manner as the piston assembly 10A according to the first embodiment described above.
  • the piston body 80 and the piston rod 81 are joined by projection welding.
  • the base end of the piston rod 81 is abutted against the central portion of the first piston member 82, and the piston rod 81 and the piston main body 80 are energized in the axial direction.
  • the welding projection 58 provided on the piston rod 81 is melted by resistance heating, so that the piston main body 80 (first piston member 82) and the piston rod 81 are joined to each other as shown in FIG. .
  • the piston assembly 10 ⁇ / b> C including the first piston member 82, the second piston member 42, and the piston rod 81 is obtained.
  • first piston member 82 and the second piston member 42 may be joined and integrated with each other without providing the welding projection 44 on the second piston member 42.
  • piston rod 81 and the piston main body 80 may be joined and integrated with an adhesive without providing the welding projection 58 on the piston rod 81.
  • a seal member 19 is mounted on the outer peripheral portion (seal mounting groove 17) of the piston main body 80 of the piston assembly 10C thus manufactured, and is slidably disposed in the housing 12 (see FIG. 1).
  • the fluid pressure cylinder 11 is assembled.
  • the piston main body 88 including the first piston member 84 and the second piston member 86 may be configured in a circular shape.
  • the piston main body 88 (the first piston member 84 and the second piston member 86) is the same as the piston main body 13 shown in FIG. 2B (the first piston member 40 and the second piston member 42) except that the overall shape is circular. It has the same composition as.
  • the first piston member 84 includes a flat circular base 90, a cylindrical side peripheral wall 92 extending in the axial direction from the entire periphery of the periphery of the base 90, and an end of the side peripheral wall 92 (piston A flange portion 94 that spreads outward in the radial direction over the entire circumference from the end portion on the tip end side of the rod 15.
  • a circular through hole 47 is formed in the center of the base 90 in the thickness direction.
  • the second piston member 86 has a generally circular flat plate shape as a whole, and is joined to the first piston member 84 before welding the first piston member 84 and the second piston member 86, as shown in FIG. 8B.
  • a plurality of (four in the illustrated example) welding projections (first welding projections) 44 are provided on the surface on the side to be processed.
  • the second piston member 86 has a predetermined plate thickness throughout, and is not provided with a hole penetrating in the plate thickness direction.
  • the outer diameters of the first piston member 84 and the second piston member 86 are substantially the same.
  • An annular seal mounting groove 96 extending in the circumferential direction is formed by the flange portion 94 of the first piston member 84, the side peripheral wall portion 92, and the outer peripheral edge portion of the second piston member 86.
  • the piston assembly 10D can be assembled in the same procedure as that for assembling the piston assembly 10A according to the first embodiment.
  • a ring-shaped seal member 98 made of an elastic material is mounted on the outer peripheral portion (seal mounting groove 96) of the piston main body 88 of the piston assembly 10D.
  • the piston assembly 10D to which the seal member 98 is attached is slidably disposed in a housing having a sliding hole with a circular cross section, and is assembled as a fluid pressure cylinder.
  • FIGS. 10A to 11 a piston assembly 10E according to a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 10A to 11.
  • the piston assembly 10E according to the fifth embodiment is different from the piston assembly 10D according to the fourth embodiment with respect to the configuration of the piston body 100.
  • the piston main body 100 includes a first piston member 84, a second piston member 86, and a third piston member 106.
  • the first piston member 84 and the second piston member 86 are configured the same as the first piston member 84 and the second piston member 86 shown in FIGS. 8A and 8B, respectively.
  • the third piston member 106 includes a circular ring-shaped base 108 provided with a circular opening 107, a side peripheral wall 110 extending in the axial direction from the entire periphery of the base 108, and an end of the side peripheral wall 110.
  • the flange portion 112 extends outward in the radial direction over the entire circumference from the end portion on the opposite side of the piston rod 15 with respect to the second piston member 86.
  • the base 108 of the third piston member 106 is provided with a circular opening 107, but such a circular opening 107 may be omitted.
  • the third piston member 106 may be configured without a hole penetrating in the plate thickness direction.
  • a plurality of third piston members 106 (in the illustrated example, Four) welding projections 114 are provided before the second piston member 86 and the third piston member 106 are welded.
  • the welding projections 114 are provided at equal intervals in the circumferential direction.
  • the shape and size of the contour of the flange portion 112 of the third piston member 106 and the shape and size of the contour of the second piston member 86 are substantially the same. As shown in FIG. 10A, a groove 116 extending in the range of 360 ° in the circumferential direction is formed by the outer peripheral edge of the second piston member 86, the side peripheral wall 110 of the third piston member 106, and the flange 112. Is formed.
  • the first piston member 84 and the second piston member 86 are first joined by projection welding in the same manner as the piston assembly 10A according to the first embodiment described above.
  • the second piston member 86 (the second piston member 86 joined to the first piston member 84) and the third piston member 106 are joined by projection welding.
  • both members are energized in a state where the second piston member 86 and the third piston member 106 are concentrically overlapped and pressurized.
  • the welding projection 114 provided on the third piston member 106 is melted by resistance heating, so that the second piston member 86 and the third piston member 106 are joined to each other.
  • the piston main body 100 which consists of the 1st piston member 84, the 2nd piston member 86, and the 3rd piston member 106 is manufactured.
  • the first piston member 84 and the second piston member 86 may be joined after joining the second piston member 86 and the third piston member 106.
  • the piston body 100 and the piston rod 15 are joined to each other by projection welding.
  • the welding in this case can be performed according to the method of welding the piston body 13 and the piston rod 15 in the first embodiment.
  • the piston assembly 10 ⁇ / b> E including the first piston member 84, the second piston member 86, the third piston member 106, and the piston rod 15 is obtained.
  • first piston member 84 and the second piston member 86 may be joined and integrated with each other without providing the welding projection 44 on the second piston member 86.
  • the second piston member 86 and the third piston member 106 may be joined and integrated with each other without providing the welding projection 114 on the third piston member 106.
  • the piston rod 15 and the piston main body 100 may be joined and integrated with an adhesive without providing the welding projection 58 on the piston rod 15.
  • a ring-shaped seal member 98 made of an elastic material is mounted on the outer peripheral portion (seal mounting groove 96) of the piston main body 100 of the manufactured piston assembly 10E.
  • a wear ring (support member) 118 made of a ring-shaped or C-shaped low friction material is disposed in the groove 116.
  • a low friction material include a synthetic resin material having both low friction and wear resistance, such as tetrafluoroethylene (PTFE), and a metal material.
  • the outer diameter of the wear ring 118 is larger than the outer diameters of the second piston member 86 and the third piston member 106 in a state where the wear ring 118 is mounted in the groove 116.
  • the piston assembly 10E on which the seal member 98 and the wear ring 118 are mounted is slidably disposed in a housing having a sliding hole with a circular cross section, and is assembled as a fluid pressure cylinder. Since the wear ring 118 is made of a low friction material, the friction coefficient between the wear ring 118 and the inner peripheral surface of the sliding hole is the friction coefficient between the seal member 98 and the inner peripheral surface of the sliding hole. Is also small.
  • the wear ring 118 protrudes outward from the outermost peripheral portion of the piston main body 100. Since the outer peripheral surface of the piston body 100 contacts the sliding hole, the outer periphery of the piston body 100 is prevented from contacting the inner peripheral surface of the sliding hole.
  • the third piston member 106 that constitutes the groove 116 for mounting the wear ring 118 is formed of a plate-like member.
  • the piston main body 100 having the groove 116 for mounting the ring 118 can be configured. Accordingly, a piston assembly 10E is provided that has a wear ring 118 but has a reduced overall length by reducing the width of the piston body 100.
  • piston assembly 10E according to the fifth embodiment can provide the same effects as the piston assembly 10A according to the first embodiment.
  • the piston main body 100 may have an elliptical configuration similar to the piston main body 13 of the first embodiment, or may have an elliptical shape.
  • a seal member 98 is disposed between the first piston member 84 and the second piston member 86, and a wear ring 118 is disposed between the second piston member 86 and the third piston member 106.
  • the arrangement of the seal member 98 and the wear ring 118 may be reversed. That is, the wear ring 118 may be disposed between the first piston member 84 and the second piston member 86, and the seal member 98 may be disposed between the second piston member 86 and the third piston member 106.
  • FIGS. 12A to 13 a piston assembly 10F according to a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 12A to 13. Note that in the piston assembly 10F according to the sixth embodiment, the same components as those of the piston assemblies 10A and 10D according to the first and fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. .
  • the piston assembly 10F according to the sixth embodiment is further provided with a third piston member 122 and a second piston rod 124 with respect to the piston assembly 10D according to the fourth embodiment. That is, in the present embodiment, the first piston member 84, the second piston member 86, and the third piston member 122 constitute the piston main body 120, and on the opposite side of the piston rod 15 across the piston main body 120. A second piston rod 124 is disposed.
  • the piston rod 15 is referred to as a “first piston rod 15”.
  • the third piston member 122 includes a circular base 126, a cylindrical side peripheral wall 128 extending in the axial direction from the entire periphery of the periphery of the base 126, and an end of the side peripheral wall 128 (the second piston member 86). As a reference, it has a flange portion 130 that spreads outward in the radial direction over the entire circumference from the end opposite to the piston rod. A circular through hole 131 is formed in the center of the base 126 in the thickness direction.
  • the third piston member 122 before being joined to the second piston member 86 by welding has a plurality of (four in the illustrated example) surfaces on the side to be joined to the second piston member 86.
  • a welding projection 129 is provided.
  • the welding projections 129 are provided at equal intervals in the circumferential direction.
  • the through hole 131 of the third piston member 122 has the same diameter as the through hole 47 of the first piston member 84.
  • the shape and size of the contour of the flange portion 130 of the third piston member 122 and the shape and size of the contour of the second piston member 86 are the same or substantially the same. As shown in FIG. 12A, a groove 132 extending in the range of 360 ° in the circumferential direction is formed by the outer peripheral edge of the second piston member 86, the side peripheral wall 128 of the third piston member 122, and the flange 130. Is formed.
  • the first piston member 84, the second piston member 86, and the third piston member 122 are made of a nonmagnetic metal.
  • a non-magnetic material include an aluminum alloy, a copper alloy, a zinc alloy, and stainless steel.
  • the second piston rod 124 is configured in the same manner as the first piston rod 15. That is, the second piston rod 124 includes a body part 134 and a fitting part 136 provided at the base end of the body part 134. The second piston rod 124 before welding to the piston body 120 is provided with a welding projection 138. The body part 134, the fitting part 136, and the welding projection 138 are configured similarly to the body part 54, the fitting part 56, and the welding projection 58 (see FIG. 3C) of the first piston rod 15, respectively.
  • the first piston member 84 and the second piston member 86 are first joined by projection welding in the same manner as the piston assembly 10A according to the first embodiment described above.
  • the second piston member 86 (second piston member 86 joined to the first piston member 84) and the third piston member 122 are joined by projection welding.
  • both members are energized in a state where the second piston member 86 and the third piston member 122 are concentrically overlapped and pressurized.
  • the welding projection 129 provided on the third piston member 122 is melted by resistance heating, so that the second piston member 86 and the third piston member 122 are joined to each other.
  • the piston main body 120 which consists of the 1st piston member 84, the 2nd piston member 86, and the 3rd piston member 122 is manufactured.
  • the first piston member 84 and the second piston member 86 may be joined after joining the second piston member 86 and the third piston member 122.
  • the piston body 120 and the first piston rod 15 are joined to each other by projection welding, and the piston body 120 and the second piston rod 124 are joined to each other by projection welding.
  • the welding of the piston main body 120 and the first piston rod 15 can be performed according to the method of welding the piston main body 13 and the piston rod 15 in the first embodiment.
  • the base end of the second piston rod 124 is butted against the piston main body 120. That is, the fitting portion 136 provided at the base end of the second piston rod 124 is fitted into the through hole 131 provided in the third piston member 122. Thereby, the positioning of the second piston rod 124 with respect to the piston main body 120 can be performed easily and accurately. At this time, the welding projection 138 provided on the second piston rod 124 abuts on the second piston member 86.
  • both the second piston rod 124 and the piston main body 120 are energized while being pressurized in the axial direction.
  • the welding projection 138 provided on the second piston rod 124 is melted by resistance heating, so that the piston main body 120 (second piston member 86) and the second piston rod 124 are mutually connected as shown in FIG. Be joined.
  • a piston assembly 10F including the first piston member 84, the second piston member 86, the third piston member 122, the first piston rod 15, and the second piston rod 124 is obtained.
  • timing at which the piston main body 120 and the first piston rod 15 are welded and the timing at which the piston main body 120 and the second piston rod 124 are welded may be either earlier or simultaneously. Good.
  • the first piston member 84 and the second piston member 86 may be joined and integrated with each other without providing the welding projection 44 on the second piston member 86.
  • the second piston member 86 and the third piston member 122 may be joined together by an adhesive without providing the welding projection 129 on the third piston member 122.
  • the piston rod 15 and the piston main body 120 may be joined and integrated with an adhesive without providing the first piston rod 15 with the welding projection 58.
  • the second piston rod 124 and the piston main body 120 may be joined and integrated with an adhesive without providing the second piston rod 124 with the welding projection 138.
  • a ring-shaped seal member 98 is mounted on the outer peripheral portion (seal mounting groove 96) of the piston main body 120 of the piston assembly 10F, and a magnet (permanent magnet) 140 is disposed in the groove portion 132.
  • the magnet 140 is formed using carbon steel, cobalt steel, alnico, synthetic rubber, or other materials.
  • the magnet 140 may be ring-shaped or may be divided into a plurality of parts in the circumferential direction. When the magnet 140 is ring-shaped, the magnet 140 is attached to the side peripheral wall portion 128 of the third piston member 122 before the second piston member 86 and the third piston member 122 are joined.
  • the piston assembly 10F on which the seal member 98 and the magnet 140 are mounted is slidably disposed in a housing having a sliding hole with a circular cross section, and is assembled as a fluid pressure cylinder.
  • a magnetic sensor is attached to the outer surface of the housing at positions corresponding to both stroke ends of the piston main body 120, and the magnetic sensor generates magnetism 140 to detect the operation position of the piston main body 120. Detected.
  • the piston assembly 10F has a “double rod type” configuration including the first piston rod 15 and the second piston rod 124, but is different from the conventional double rod type piston assembly.
  • the width (thickness in the axial direction) of the main body 120 can be shortened. Therefore, the total length of the piston assembly 10F can be shortened, the entire apparatus can be downsized, and the cost can be reduced.
  • piston assembly 10F according to the sixth embodiment can provide the same functions and effects as the piston assembly 10A according to the first embodiment.
  • the piston main body 120 may have an elliptical configuration similar to the piston main body 13 of the first embodiment, or may have an elliptical shape.
  • a seal member 98 is disposed between the first piston member 84 and the second piston member 86, and a magnet 140 is disposed between the second piston member 86 and the third piston member 122.
  • the arrangement of the seal member 98 and the magnet 140 may be reversed. That is, the magnet 140 may be disposed between the first piston member 84 and the second piston member 86, and the seal member 98 may be disposed between the second piston member 86 and the third piston member 122.
  • the constituent elements of the piston assemblies 10A to 10F are joined by projection welding.
  • the present invention is not limited to this, and the constituent elements of the piston assemblies 10A to 10F are not limited to this. Elements may be joined.

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Abstract

 流体圧シリンダ(11)のピストン組立体(10A)において、ピストン本体(13)は、板状部材により構成された第1ピストン部材(40)及び第2ピストン部材(42)を有する。第1ピストン部材(40)と第2ピストン部材(42)とは、ピストンロッド(15)の軸線方向に重ねた状態で接合されている。第2ピストン部材(42)には、板厚方向に貫通する孔が設けられていない。

Description

ピストン組立体、流体圧シリンダ及びピストン組立体の製造方法
 本発明は、ピストン本体と該ピストン本体に結合されたピストンロッドとを有するピストン組立体、当該ピストン組立体を有する流体圧シリンダ、及びピストン組立体の製造方法に関する。
 流体圧シリンダは、シリンダと、シリンダ内に軸線方向に移動可能に配置されたピストンと、ピストンに連結されたピストンロッドとを有し、流体圧によってピストンを変位させることで、当該ピストンに連結されたピストンロッドを移動させる構成となっている。前記ピストンと前記ピストンロッドとの結合方式は、一般に、ねじ込み方式やカシメ方式が採用されている。ねじ込み方式では、ピストンに軸線方向に貫通したネジ穴(雌ネジ)を設け、ピストンロッドの一端に雄ネジを設け、ピストンロッドをピストンに直接的にねじ込んで締結するか、又はピストンにキリ穴を設け、ピストンロッドの一端をピストンのキリ穴に挿入したうえでナット等で締結することで、ピストンとピストンロッドとを結合させる(例えば、実開昭58-123957号公報(図10)参照)。カシメ方式では、ピストンに軸線方向の貫通孔を設け、ピストンロッドを貫通孔に挿入したうえでピストンの一部を塑性変形させることで、ピストンとピストンロッドとを結合させる(例えば、実開昭63-4406号公報(第1図)参照)。
 上述したねじ込み方式の場合、ネジによる気密性の保持は困難なため、別途Oリング等のシール部材を締結部に設ける必要があり、シール部材を装着するための溝を加工する必要もある。また、ねじ込み方式の場合、流体圧により発生する力に十分耐えられる強度をもたせるためのネジの長さが必要となり、装置全体の長さを短くすることが困難である。
 カシメ方式の場合、ピストンとピストンロッドとの間をシールするために、嵌合部分にシール部材を設ける必要があり、シール部材を装着するための溝を加工する必要もある。金属の塑性変形でシール機能をもたせる場合もあるが、この場合は、十分なシール機能が得られないおそれがある。
 本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ピストンとピストンロッドとの間にシール部材を設ける必要がないとともに、製品の全長を短くすることができるピストン組立体、流体圧シリンダ及びピストン組立体の製造方法を提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するため、本発明は、ピストン本体と、前記ピストン本体に接合されたピストンロッドと、を備え、前記ピストン本体は、板状部材により構成された第1ピストン部材と第2ピストン部材とを有し、前記第1ピストン部材と前記第2ピストン部材とは、前記ピストンロッドの軸線方向に重ねた状態で、互いに接合されており、前記第1ピストン部材の外周縁部と前記第2ピストン部材の外周縁部との間に周方向に延在するシール装着溝が形成され、前記第1ピストン部材と前記第2ピストン部材のうち少なくとも一方は、全体にわたって板厚を有することを特徴とする。
 本発明のピストン組立体では、ピストン本体が板状部材からなる第1ピストン部材と第2ピストン部材により構成されるので、ピストンの幅(軸線方向の厚さ)を短くでき、その分、ピストン組立体が組み込まれる流体圧シリンダの装置全長を短縮化でき、コストダウンを図ることができる。また、ピストン本体には軸線方向に貫通する孔が存在しないため、ピストン本体とピストンロッドとの間のシール部材が本質的に不要であり、そのようなシール部材を省略できる分、部品点数を削減できる。しかも、シール部材が不要であるため、それを装着するためのシール溝を設ける必要がなく、構成を簡素化できる。さらに、カシメ等の塑性変形によってシール機能をもたせる構成と異なり、シール機能の信頼性の問題を根本的に回避できる。
 上記のピストン組立体において、前記第1ピストン部材には、板厚方向の貫通孔が設けられ、前記ピストンロッドの一端には、前記貫通孔に嵌合する嵌合部が突出形成されているとよい。
 上記の構成によれば、ピストン本体とピストンロッドとを溶接する際に、ピストンロッドの一端に設けられた嵌合部を第1ピストン部材に設けられた貫通孔に嵌合させることで、ピストン本体に対するピストンロッドの位置決めを、精度よく容易に行うことができる。
 上記のピストン組立体において、前記ピストン本体は、板状部材により構成された第3ピストン部材を有し、前記ピストン本体の外周部で、前記第2ピストン部材と前記第3ピストン部材との間に形成される溝部に、前記ピストン部材の外周に沿って延在するサポート部材又はマグネットが配設されていてもよい。
 上記の構成によれば、サポート部材又はマグネットを備えつつも、ピストン本体の幅を短くすることで全長を短縮化したピストン組立体を提供することができる。
 上記のピストン組立体において、前記ピストン本体の一方の側に、第1ピストンロッドとしての前記ピストンロッドが溶接により接合され、前記ピストン本体の他方の側に、第2ピストンロッドが接合されていてもよい。
 上記のように構成されているので、ダブルロッド型のピストン組立体の場合でも、ピストン本体の幅を短くすることでシリンダの全長を短縮化することができ、装置全体の小型化が可能となり、コストダウンを図ることができる。
 上記のピストン組立体において、前記第1ピストン部材と前記第2ピストン部材とは、溶接によって接合され、前記ピストン本体と前記ピストンロッドとは、溶接によって接合されているとよい。
 上記の構成により、第1ピストン部材又は第2ピストン部材に板厚方向に貫通する孔を設けることなく、第1ピストン部材と第2ピストン部材とを確実に接合することができる。
 また、本発明に係る流体圧シリンダは、上記のピストン組立体と、前記ピストン組立体を軸線方向に移動可能に収容するハウジングと、を備えることを特徴とする。
 上記の流体圧シリンダによれば、ピストン組立体の全長を短くできるため、流体圧シリンダの全長を短くすることができる。
 また、本発明に係るピストン組立体の製造方法は、板状部材により構成された第1ピストン部材と第2ピストン部材とを重ね合わせ、両者を接合してピストン本体を得る第1工程と、前記ピストン本体とピストンロッドとを接合する第2工程と、を有し、前記第1ピストン部材の外周縁部と前記第2ピストン部材の外周縁部との間に周方向に延在するシール装着溝が形成され、前記第1ピストン部材と前記第2ピストン部材のうち少なくとも一方は、全体にわたって板厚を有することを特徴とする。
 上記の製造方法により、ピストンの幅(軸線方向の厚さ)を短くでき、ピストン本体とピストンロッドとの間のシール部材を省略できるため部品点数を削減でき、シール部材を装着するためのシール溝が不要となることで構成を簡素化できる。
 前記第1工程において、前記第1ピストン部材と前記第2ピストン部材とを溶接によって接合し、前記第2工程において、前記ピストン本体と前記ピストンロッドとを溶接によって接合するとよい。
 上記の構成により、第1ピストン部材又は第2ピストン部材に板厚方向に貫通する孔を設けることなく、第1ピストン部材と第2ピストン部材とを確実に接合することができる。
 本発明のピストン組立体、流体圧シリンダ及びピストン組立体の製造方法によれば、ピストン本体とピストンロッドとの間にシール部材を設ける必要がないとともに、シリンダ装置の全長を短くすることができ、あるいは従来と同じ長さのシリンダ装置に組み込めば、ストロークを長くできる効果が得られる。
添付した図面と協同する次の好適な実施の形態例の説明から、上記の目的及び他の目的、特徴及び利点がより明らかになるであろう。
図1は、本発明の第1実施形態に係るピストン組立体を備えた流体圧シリンダの軸線方向に沿った一部省略縦断面図である。 図2Aは、図1に示したピストン組立体の斜視図であり、図2Bは、図1に示したピストン組立体の分解斜視図である。 図3Aは、第1ピストン部材と第2ピストン部材の溶接前の縦断面図であり、図3Bは、第1ピストン部材と第2ピストン部材の溶接後の縦断面図であり、図3Cは、ピストン本体とピストンロッドの溶接前の縦断面図であり、図3Dは、ピストン本体とピストンロッドの溶接後の縦断面図である。 図4Aは、本発明の第2実施形態に係るピストン組立体の斜視図であり、図4Bは、図4Aに示したピストン組立体の分解斜視図である。 図5は、図4Aに示したピストン組立体のシール部材が装着された状態での縦断面図である。 図6Aは、本発明の第3実施形態に係るピストン組立体の斜視図であり、図6Bは、図6Aに示したピストン組立体の分解斜視図である。 図7は、図6Aに示したピストン組立体のシール部材が装着された状態での縦断面図である。 図8Aは、本発明の第4実施形態に係るピストン組立体の斜視図であり、図8Bは、図8Aに示したピストン組立体の分解斜視図である。 図9は、図8Aに示したピストン組立体のシール部材が装着された状態での縦断面図である。 図10Aは、本発明の第5実施形態に係るピストン組立体の斜視図であり、図10Bは、図10Aに示したピストン組立体の分解斜視図である。 図11は、図10Aに示したピストン組立体のシール部材及びウエアリングが装着された状態での縦断面図である。 図12Aは、本発明の第6実施形態に係るピストン組立体の斜視図であり、図12Bは、図12Aに示したピストン組立体の分解斜視図である。 図13は、図12Aに示したピストン組立体のシール部材及びマグネットが装着された状態での縦断面図である。
 以下、本発明に係るピストン組立体、流体圧シリンダ及びピストン組立体の製造方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。
[第1実施形態]
 図1は、本発明の第1実施形態に係るピストン組立体10Aを備えた流体圧シリンダ11の軸線方向に沿った一部省略縦断面図である。流体圧シリンダ11は、基本構成要素として、ハウジング(シリンダ本体)12と、ハウジング12内に軸線方向に移動可能に配置されたピストン本体13と、このピストン本体13に連結されたピストンロッド15とを備え、流体圧の作用によって、ピストン本体13をハウジング12内で軸線方向に移動させることにより、当該ピストン本体13に連結されたピストンロッド15を進退移動させる。
 ハウジング12は、アルミニウム合金等の金属素材によって構成され、一対のポート14、16を備え、その内部には、当該ポート14、16に連通する摺動孔(シリンダ室)18が設けられている。そして、摺動孔18の内部に、ピストン本体13が規制された範囲内で軸線方向に往復移動可能に配置されている。
 ピストン本体13は、ハウジング12内に収容され、一方のポート14側の圧力室20と、他方のポート16側の圧力室22とに仕切った状態で、摺動孔18の軸線方向(図1で、矢印X方向)に移動自在な変位体である。ピストン本体13の外周には、ピストン本体13の外周に沿ってシール装着溝17が延在形成されている。このシール装着溝17には、弾性材(例えば、ゴム材)からなるシール部材(ピストンパッキン)19が装着されている。
 シール部材19は、ピストン本体13の最外周部よりも外方に突出して、ピストン本体13を周回する。シール部材19は、例えば、合成ゴム等の弾性体からなるOリングである。シール部材19によりピストン本体13の外周面と摺動孔18の内周面との間がシールされ、2つの圧力室20、22間が気密(又は液密)に仕切られている。
 ピストン本体13にピストンロッド15の基端部(X2方向側の端部)が連結され、このピストンロッド15の先端部(X1方向側の端部)は、摺動孔18の端部を塞ぐロッドカバー30を貫通して摺動孔18の外部に延出している。本実施形態では、ピストン本体13とピストンロッド15とにより、ピストン組立体10Aが構成されている。
 ロッドカバー30の内周部に形成された環状溝32には、該ロッドカバー30の内周面とピストンロッド15の外周面との間をシールする弾性材からなるシール部材34が装着されている。ロッドカバー30の外周部に形成された環状溝36には、ロッドカバー30の外周面と摺動孔18の内周面との間をシールする弾性材からなるシール部材38が装着されている。
 上記のように構成された流体圧シリンダ11では、上記2つのポート14、16から2つの圧力室20、22の内部に圧縮エア等の圧力流体を交互に供給及び排出することにより、ピストン本体13が摺動孔18の軸線方向に往復移動してピストンロッド15が進退移動する。
 図2Aは、図1に示したピストン組立体10Aの斜視図であり、図2Bは、図1に示したピストン組立体10Aの組立前(接合前)の構成部品の斜視図である。上述したピストン本体13は、第1ピストン部材40と第2ピストン部材42により構成されている。すなわち、ピストン組立体10Aは、第1ピストン部材40と、第2ピストン部材42と、ピストンロッド15とにより構成されている。
 第1ピストン部材40及び第2ピストン部材42は、いずれも、金属板を塑性加工(例えば、プレス加工)して成形された全体として長円形状の板状部材であり、溶接によって互いに接合されている。後述するように本実施形態では、第1ピストン部材40と第2ピストン部材42とは、プロジェクション溶接により接合されている。
 第1ピストン部材40は、平坦な長円形状の基部46と、基部46の周縁の全周から軸線方向に延出した側周壁部48と、側周壁部48の端部(ピストンロッド15の先端側の端部)から全周にわたって外方に広がるフランジ部50とを有する。基部46の中央には円形の貫通孔47が板厚方向に形成されている。
 第2ピストン部材42は、全体として平板からなる長円形状であり、図2Bに示すように、第1ピストン部材40と第2ピストン部材42とを溶接する前において、第1ピストン部材40と接合する側の面に複数(図示例では、4つ)の溶接用突起(第1溶接用突起)44が設けられている。第2ピストン部材42は、その全体にわたって所定の板厚を有し、板厚方向に貫通する孔が設けられていない。
 第1ピストン部材40のフランジ部50の輪郭の形状及び大きさと、第2ピストン部材42の輪郭の形状及び大きさは、略同じである。シール装着溝17は、第1ピストン部材40の外周縁部と第2ピストン部材42の外周縁部との間に周方向に延在している。すなわち、シール装着溝17は、ピストン本体13(第1ピストン部材40及び第2ピストン部材42)と同一の長円形状をなして延在している。
 図示例のピストンロッド15は、円柱形状の胴体部54を有し、該胴体部54の基端には胴体部54と同心状に突出した円形の嵌合部56が形成されている(図3C及び図3Dも参照)。嵌合部56は、ピストンロッド15の胴体部54よりも小さい外径を有し、当該外径は、第1ピストン部材40に設けられた貫通孔47の内径と同じか、僅かに小さい。胴体部54と嵌合部56の外径の違いによって、円形の段差が形成されている。
 ピストンロッド15とピストン本体13とを溶接する前のピストンロッド15は、さらに、嵌合部56の周縁部近傍から基端方向に突出形成された溶接用突起(第2溶接用突起)58を有している。図示例の溶接用突起58は、円形のリング状に形成されているが、複数の点状又は線状の突起として構成されてもよい。
 第1ピストン部材40、第2ピストン部材42及びピストンロッド15の構成材料は、溶接が可能な材料(金属)であり且つ必要な強度を確保できるものであれば特に限定されず、例えば、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミ、アルミ合金等を用いることができる。
 次に、ピストン組立体10Aの製造方法(組立方法)を説明する。まず、図2Bに示す形状に形成された第1ピストン部材40、第2ピストン部材42及びピストンロッド15を用意する。そして、第1ピストン部材40と第2ピストン部材42とをプロジェクション溶接によって互いに接合する。この場合、具体的には、図3Aに示すように、第1ピストン部材40と第2ピストン部材42とを同心に重ね合わせて加圧した状態で、両部材に通電する。そうすると、第2ピストン部材42に設けられた溶接用突起44が抵抗加熱によって溶融することで、図3Bに示すように、第1ピストン部材40と第2ピストン部材42とが互いに接合される。これにより、第1ピストン部材40と第2ピストン部材42からなるピストン本体13が製作される。
 この場合、前記第2ピストン部材42に溶接用突起44を設けることなく第1ピストン部材40と第2ピストン部材42とを接着剤により接合して一体化してもよい。
 次に、ピストン本体13とピストンロッド15とをプロジェクション溶接によって互いに接合する。具体的には、まず、図3Cに示すように、ピストンロッド15をピストン本体13に突き合わせる。すなわち、第1ピストン部材40に設けられた貫通孔47にピストンロッド15の基端に設けられた嵌合部56を嵌合させる。これにより、ピストン本体13に対するピストンロッド15の位置決めを容易かつ精度よく行うことができる。またこのとき、ピストンロッド15に設けられた溶接用突起58が、第2ピストン部材42に当接する。
 そして、ピストンロッド15とピストン本体13とを軸線方向に加圧した状態で、両者に通電する。そうすると、ピストンロッド15に設けられた溶接用突起58が抵抗加熱によって溶融することで、図3Dに示すように、ピストン本体13(第2ピストン部材42)とピストンロッド15とが互いに接合される。これにより、第1ピストン部材40、第2ピストン部材42及びピストンロッド15からなるピストン組立体10Aが得られる。このように製作されたピストン組立体10Aのピストン本体13の外周部(シール装着溝17)には、シール部材19が装着され、図1に示したように、ハウジング12内に摺動可能に配置されたうえで、流体圧シリンダ11として組み立てられる。
 この場合、前記ピストンロッド15に溶接用突起58を設けることなくピストンロッド15とピストン本体13とを接着剤により接合して一体化してもよい。
 本実施形態に係るピストン組立体10Aを備えた流体圧シリンダ11は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、その作用及び効果について説明する。
 ピストン組立体10Aでは、ピストン本体13が、板状部材からなる第1ピストン部材40と第2ピストン部材42により構成されるので、従来のように切削加工や鍛造によって得られる相当に厚さを備えるピストン本体と比較して、ピストン本体13の幅(軸線方向の厚さ)を短くでき、その分、ピストン組立体10Aが組み込まれる流体圧シリンダ11の全長を短縮化でき、コストダウンを図ることができる。あるいは、流体圧シリンダ11を従来の装置と長さを同一としても、ピストン本体13の幅(軸線方向の長さ)を短縮化できることにより、ピストン本体13のストロークを長くとることができる。すなわち、装置を大型化することなく、ストロークの長大化を達成することができる。
 第1ピストン部材40には貫通孔47が設けられているが、第2ピストン部材42には、板厚方向に貫通する孔は設けられていないため、ピストン本体13の全体としては、軸線方向に貫通する孔が存在しない。このように、ピストン本体13には軸線方向に貫通する孔が存在しないため、ピストン本体13とピストンロッド15との間のシール部材が本質的に不要となり、そのようなシール部材を省略できる分、部品点数を削減できる。しかも、そのようなシール部材が不要であるため、それを装着するためのシール溝を設ける必要がなく、構成を簡素化できる。さらに、カシメ等の塑性変形によってシール機能をもたせる構成と異なり、シール機能の信頼性の問題を根本的に回避できる。
 本実施形態に係るピストン組立体10Aでは、第1ピストン部材40には、板厚方向の貫通孔47が設けられ、ピストンロッド15の一端には、貫通孔47に嵌合する嵌合部56が突出形成されている。したがって、ピストン本体13とピストンロッド15とを溶接する際に、ピストンロッド15の一端に設けられた嵌合部56を第1ピストン部材40に設けられた貫通孔47に嵌合させることで、ピストン本体13に対するピストンロッド15の位置決めを、精度よく容易に行うことができる。
[第2実施形態]
 次に、図4A~図5を参照し、第2実施形態に係るピストン組立体10Bについて説明する。なお、第2実施形態に係るピストン組立体10Bにおいて、第1実施形態に係るピストン組立体10Aと同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
 第2実施形態に係るピストン組立体10Bは、図1等に示したピストン本体13とは異なる構成のピストン本体60を備える。当該ピストン本体60は、第1ピストン部材62と第2ピストン部材64とからなる。
 第1ピストン部材62及び第2ピストン部材64は、いずれも、金属板を塑性加工(例えば、プレス加工)して成形された全体として長円形状の板状部材であり、溶接によって互いに接合されている。後述するように本実施形態では、第1ピストン部材62と第2ピストン部材64とは、プロジェクション溶接により接合されている。
 第1ピストン部材62は、全体として長円形状であって略平板形状であり、図4Bに示すように、中央には円形の貫通孔66が板厚方向に貫通形成されている。この貫通孔66の内径は、ピストンロッド15の嵌合部56の外径と同じか僅かに大きい。
 第2ピストン部材64は、平坦な長円形状の基部68と、基部68の周縁の全周から軸線方向に延出した側周壁部70と、側周壁部70の端部(ピストンロッド15とは反対側の端部)か全周にわたって外方に広がるフランジ部72とを有する。第1ピストン部材62と第2ピストン部材64とを溶接する前において、第1ピストン部材62と接合する側の面に複数(図示例では、4つ)の溶接用突起74が設けられている。第2ピストン部材64は、その全体にわたって所定の板厚を有し、板厚方向に貫通する孔は設けられていない。
 第1ピストン部材62の輪郭の形状及び大きさと、第2ピストン部材64のフランジ部72の輪郭の形状及び大きさは、略同じである。シール装着溝65は、第1ピストン部材62の外周縁部と第2ピストン部材64の外周縁部との間に周方向に延在している。すなわち、シール装着溝65は、ピストン本体60(第1ピストン部材62及び第2ピストン部材64)と同一の長円形状をなして延在している。
 ピストン組立体10Bを製作するには、上述した第1実施形態に係るピストン組立体10Aと同様に、まず、第1ピストン部材62と第2ピストン部材64とをプロジェクション溶接により接合し、次に、ピストン本体60とピストンロッド15とをプロジェクション溶接により接合する。これにより、図4A及び図5に示すように、第1ピストン部材62、第2ピストン部材64及びピストンロッド15からなるピストン組立体10Bが得られる。
 この場合、前記第2ピストン部材64に溶接用突起74を設けることなく第1ピストン部材62と第2ピストン部材64とを接着剤により接合して一体化してもよい。また、前記ピストンロッド15に溶接用突起58を設けることなくピストンロッド15とピストン本体60とを接着剤により接合して一体化してもよい。
 このように製作されたピストン組立体10Bのピストン本体60の外周部(シール装着溝65)には、シール部材19が装着され、ハウジング12(図1参照)内に摺動可能に配置されて、流体圧シリンダ11として組み立てられる。
 なお、第2実施形態において、第1実施形態と共通する各構成部分については、第1実施形態における当該共通の各構成部分がもたらす作用及び効果と同一又は同様の作用及び効果が得られることは勿論である。
[第3実施形態]
 次に、図6A~図7を参照し、第3実施形態に係るピストン組立体10Cについて説明する。なお、第3実施形態に係るピストン組立体10Cにおいて、第1実施形態に係るピストン組立体10Aと同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
 第3実施形態に係るピストン組立体10Cは、ピストン本体80と、ピストン本体80に連結されたピストンロッド81とを有する。ピストンロッド81は、図1等に示したピストンロッド15から嵌合部56をなくした構成である。ピストンロッド81の基端面には、図3Cに示した溶接用突起58と同様の溶接用突起58が設けられている。
 ピストン本体80は、第1ピストン部材82と第2ピストン部材42とからなる。第1ピストン部材82は、図2B等に示した第1ピストン部材40から貫通孔47をなくした構成である。すなわち、第3実施形態では、第1ピストン部材82には板厚方向に貫通する孔が設けられておらず、全体にわたって所定の板厚を有する平板からなる。第2ピストン部材42は、図2A及び図2Bに示した第2ピストン部材42と同じ構成である。
 このようなピストン組立体10Cを製作するには、上述した第1実施形態に係るピストン組立体10Aと同様に、まず、第1ピストン部材82と第2ピストン部材42とをプロジェクション溶接により接合する。次に、ピストン本体80とピストンロッド81とをプロジェクション溶接により接合する。この場合、本実施形態では、ピストンロッド81の基端を第1ピストン部材82の中央部に突き合わせ、ピストンロッド81とピストン本体80とを軸線方向に加圧した状態で、両者に通電する。これにより、ピストンロッド81に設けられた溶接用突起58が抵抗加熱によって溶融することで、図7に示すように、ピストン本体80(第1ピストン部材82)とピストンロッド81とが互いに接合される。これにより、第1ピストン部材82、第2ピストン部材42及びピストンロッド81からなるピストン組立体10Cが得られる。
 この場合、前記第2ピストン部材42に溶接用突起44を設けることなく第1ピストン部材82と第2ピストン部材42とを接着剤により接合して一体化してもよい。また、前記ピストンロッド81に溶接用突起58を設けることなくピストンロッド81とピストン本体80とを接着剤により接合して一体化してもよい。
 このように製作されたピストン組立体10Cのピストン本体80の外周部(シール装着溝17)には、シール部材19が装着され、ハウジング12(図1参照)内に摺動可能に配置されて、流体圧シリンダ11として組み立てられる。
 なお、第3実施形態において、第1実施形態と共通する各構成部分については、第1実施形態における当該共通の各構成部分がもたらす作用及び効果と同一又は同様の作用及び効果が得られることは勿論である。
[第4実施形態]
 図8A~図9に示す第4実施形態に係るピストン組立体10Dのように、第1ピストン部材84と第2ピストン部材86とからなるピストン本体88を円形に構成してもよい。ピストン本体88(第1ピストン部材84及び第2ピストン部材86)は、全体形状が円形であること以外は、図2B等に示したピストン本体13(第1ピストン部材40及び第2ピストン部材42)と同様の構成を有している。
 すなわち、第1ピストン部材84は、平坦な円形状の基部90と、基部90の周縁の全周から軸線方向に延出した円筒形状の側周壁部92と、側周壁部92の端部(ピストンロッド15の先端側の端部)から全周にわたって半径方向外方に広がるフランジ部94とを有する。基部90の中央には円形の貫通孔47が板厚方向に貫通形成されている。
 第2ピストン部材86は、全体として円形状の略平板形状であり、図8Bに示すように、第1ピストン部材84と第2ピストン部材86とを溶接する前において、第1ピストン部材84と接合する側の面に複数(図示例では、4つ)の溶接用突起(第1溶接用突起)44が設けられている。第2ピストン部材86は、その全体にわたって所定の板厚を有し、板厚方向に貫通する孔が設けられていない。第1ピストン部材84及び第2ピストン部材86の外径は、互いに略同じである。
 第1ピストン部材84のフランジ部94と、側周壁部92と、第2ピストン部材86の外周縁部とにより、周方向に延在する円環状のシール装着溝96が形成されている。
 ピストン組立体10Dは、第1実施形態に係るピストン組立体10Aを組み立てる場合と同様の手順で組み立てることができる。図9に示すように、ピストン組立体10Dのピストン本体88の外周部(シール装着溝96)には、弾性材(例えば、ゴム材)からなるリング状のシール部材98が装着される。シール部材98が装着されたピストン組立体10Dは、断面円形の摺動孔を有するハウジング内に摺動可能に配置されて、流体圧シリンダとして組み立てられる。
 第4実施形態に係るピストン組立体10Dによっても、第1実施形態に係るピストン組立体10Aと同様の作用効果が得られる。
[第5実施形態]
 次に、図10A~図11を参照し、第5実施形態に係るピストン組立体10Eについて説明する。なお、第5実施形態に係るピストン組立体10Eにおいて、第1及び第4実施形態に係るピストン組立体10A、10Dと同一の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
 第5実施形態に係るピストン組立体10Eは、ピストン本体100の構成に関して、第4実施形態に係るピストン組立体10Dと異なる。ピストン本体100は、第1ピストン部材84と、第2ピストン部材86と、第3ピストン部材106とからなる。第1ピストン部材84及び第2ピストン部材86は、それぞれ、図8A及び図8Bに示した第1ピストン部材84及び第2ピストン部材86と同じに構成されている。
 第3ピストン部材106は、円形開口部107が設けられた円形リング状の基部108と、基部108の周縁の全周から軸線方向に延出した側周壁部110と、側周壁部110の端部(第2ピストン部材86を基準としてピストンロッド15とは反対側の端部)から全周にわたって半径方向外方に広がるフランジ部112とを有する。
 図示例の第3ピストン部材106の基部108には、円形開口部107が設けられているが、このような円形開口部107は省略してもよい。すなわち、第3ピストン部材106は、板厚方向に貫通する孔がない構成であってもよい。図10Bに示すように、第3ピストン部材106は、第2ピストン部材86と第3ピストン部材106とを溶接する前において、第2ピストン部材86と接合する側の面に複数(図示例では、4つ)の溶接用突起114が設けられている。図示した第3ピストン部材106では、溶接用突起114は、周方向に等間隔に設けられている。
 第3ピストン部材106のフランジ部112の輪郭の形状及び大きさと、第2ピストン部材86の輪郭の形状及び大きさは、略同じである。図10Aに示すように、第2ピストン部材86の外周縁部と、第3ピストン部材106の側周壁部110と、フランジ部112とにより、周方向に360°の範囲で延在する溝部116が形成されている。
 このようなピストン組立体10Eを製作するには、上述した第1実施形態に係るピストン組立体10Aと同様に、まず、第1ピストン部材84と第2ピストン部材86とをプロジェクション溶接により接合する。次に、第2ピストン部材86(第1ピストン部材84と接合された第2ピストン部材86)と第3ピストン部材106とをプロジェクション溶接により接合する。この場合、具体的には、第2ピストン部材86と第3ピストン部材106とを同心に重ね合わせて加圧した状態で、両部材に通電する。そうすると、第3ピストン部材106に設けられた溶接用突起114が抵抗加熱によって溶融することで、第2ピストン部材86と第3ピストン部材106とが互いに接合される。これにより、第1ピストン部材84、第2ピストン部材86及び第3ピストン部材106からなるピストン本体100が製作される。なお、第2ピストン部材86と第3ピストン部材106とを接合した後に、第1ピストン部材84と第2ピストン部材86とを接合してもよい。
 次に、ピストン本体100とピストンロッド15とをプロジェクション溶接によって互いに接合する。この場合の溶接は、第1実施形態におけるピストン本体13とピストンロッド15とを溶接する方法に準じて行うことができる。これにより、第1ピストン部材84、第2ピストン部材86、第3ピストン部材106及びピストンロッド15からなるピストン組立体10Eが得られる。
 この場合、前記第2ピストン部材86に溶接用突起44を設けることなく第1ピストン部材84と第2ピストン部材86とを接着剤により接合して一体化してもよい。前記第3ピストン部材106に溶接用突起114を設けることなく第2ピストン部材86と第3ピストン部材106とを接着剤により接合して一体化してもよい。前記ピストンロッド15に溶接用突起58を設けることなくピストンロッド15とピストン本体100とを接着剤により接合して一体化してもよい。
 図11に示すように、製作されたピストン組立体10Eのピストン本体100の外周部(シール装着溝96)には、弾性材(例えば、ゴム材)からなるリング状のシール部材98が装着され、溝部116には、リング状又はC字状の低摩擦材からなるウエアリング(サポート部材)118が配置される。このような低摩擦材としては、例えば、四フッ化エチレン(PTFE)のような低摩擦性と耐摩耗性とを兼ね備えた合成樹脂材料や、金属材料等が挙げられる。ウエアリング118の外径は、ウエアリング118が溝部116に装着された状態で、第2ピストン部材86及び第3ピストン部材106の外径よりも大きい。
 シール部材98及びウエアリング118が装着されたピストン組立体10Eは、断面円形の摺動孔を有するハウジング内に摺動可能に配置されて、流体圧シリンダとして組み立てられる。ウエアリング118は、低摩擦材からなるため、ウエアリング118と前記摺動孔の内周面との間の摩擦係数は、シール部材98と前記摺動孔の内周面との間の摩擦係数も小さい。
 ピストン組立体10Eを備えた流体圧シリンダの作動中、軸線方向に垂直な方向に大きい横荷重がピストン本体100に作用した場合、ピストン本体100の最外周部よりも外方に突出したウエアリング118の外周面が摺動孔に接触することで、ピストン本体100の外周が、摺動孔の内周面に接触することが防止される。
 本実施形態に係るピストン組立体10Eの場合、ウエアリング118を装着するための溝部116を構成する第3ピストン部材106は、板状部材からなるので、軸線方向の幅の増大を抑えつつ、ウエアリング118を装着するための溝部116を有するピストン本体100を構成することができる。したがって、ウエアリング118を備えつつも、ピストン本体100の幅を短くすることで全長を短くしたピストン組立体10Eが提供される。
 その他、第5実施形態に係るピストン組立体10Eによっても、第1実施形態に係るピストン組立体10Aと同様の作用効果が得られる。
 なお、ピストン組立体10Eの変形例として、ピストン本体100を、第1実施形態のピストン本体13と同様の長円形状の構成としてもよく、あるいは楕円形状としてもよい。
 ピストン組立体10Eでは、第1ピストン部材84と第2ピストン部材86との間にシール部材98が配置されるとともに、第2ピストン部材86と第3ピストン部材106との間にウエアリング118が配置されたが、シール部材98とウエアリング118の配置を逆にしてもよい。すなわち、第1ピストン部材84と第2ピストン部材86との間にウエアリング118が配置されるとともに、第2ピストン部材86と第3ピストン部材106との間にシール部材98が配置されてもよい。
[第6実施形態]
 次に、図12A~図13を参照し、第6実施形態に係るピストン組立体10Fについて説明する。なお、第6実施形態に係るピストン組立体10Fにおいて、第1及び第4実施形態に係るピストン組立体10A、10Dと同一の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
 第6実施形態に係るピストン組立体10Fは、第4実施形態に係るピストン組立体10Dに対して、さらに、第3ピストン部材122及び第2ピストンロッド124を備えたものである。すなわち、本実施形態では、第1ピストン部材84、第2ピストン部材86及び第3ピストン部材122により、ピストン本体120が構成されているとともに、ピストン本体120を挟んでピストンロッド15とは反対側に第2ピストンロッド124が配置されている。以下、本実施形態において、ピストンロッド15を「第1ピストンロッド15」とよぶ。
 第3ピストン部材122は、円形の基部126と、基部126の周縁の全周から軸線方向に延出した円筒形状の側周壁部128と、側周壁部128の端部(第2ピストン部材86を基準としてピストンロッドとは反対側の端部)から全周にわたって半径方向外方に広がるフランジ部130とを有する。基部126の中央には円形の貫通孔131が板厚方向に貫通形成されている。
 図12Bに示すように、溶接によって第2ピストン部材86と接合される前の第3ピストン部材122には、第2ピストン部材86と接合する側の面に複数(図示例では、4つ)の溶接用突起129が設けられている。図示した第3ピストン部材122では、溶接用突起129は、周方向に等間隔に設けられている。第3ピストン部材122の貫通孔131は、第1ピストン部材84の貫通孔47と同一径である。
 第3ピストン部材122のフランジ部130の輪郭の形状及び大きさと、第2ピストン部材86の輪郭の形状及び大きさは、同じ又は略同じである。図12Aに示すように、第2ピストン部材86の外周縁部と、第3ピストン部材122の側周壁部128と、フランジ部130とにより、周方向に360°の範囲で延在する溝部132が形成されている。
 本実施形態において、第1ピストン部材84、第2ピストン部材86及び第3ピストン部材122は、非磁性体の金属により構成されている。このような非磁性体としては、アルミニウム合金、銅合金、亜鉛合金、ステンレス鋼等が挙げられる。
 第2ピストンロッド124は、第1ピストンロッド15と同様に構成されている。すなわち、第2ピストンロッド124は、胴体部134と、胴体部134の基端に設けられた嵌合部136とを有する。ピストン本体120と溶接する前の第2ピストンロッド124には、溶接用突起138が設けられている。胴体部134、嵌合部136及び溶接用突起138は、それぞれ、第1ピストンロッド15における胴体部54、嵌合部56及び溶接用突起58(図3C参照)と同様に構成されている。
 このようなピストン組立体10Fを製作するには、上述した第1実施形態に係るピストン組立体10Aと同様に、まず、第1ピストン部材84と第2ピストン部材86とをプロジェクション溶接により接合する。次に、第2ピストン部材86(第1ピストン部材84と接合された第2ピストン部材86)と第3ピストン部材122とをプロジェクション溶接により接合する。この場合、具体的には、第2ピストン部材86と第3ピストン部材122とを同心に重ね合わせて加圧した状態で、両部材に通電する。
 そうすると、第3ピストン部材122に設けられた溶接用突起129が抵抗加熱によって溶融することで、第2ピストン部材86と第3ピストン部材122とが互いに接合される。これにより、第1ピストン部材84、第2ピストン部材86及び第3ピストン部材122からなるピストン本体120が製作される。なお、第2ピストン部材86と第3ピストン部材122とを接合した後に、第1ピストン部材84と第2ピストン部材86とを接合してもよい。
 次に、ピストン本体120と第1ピストンロッド15とをプロジェクション溶接によって互いに接合するとともに、ピストン本体120と第2ピストンロッド124とをプロジェクション溶接によって互いに接合する。ピストン本体120と第1ピストンロッド15との溶接は、第1実施形態におけるピストン本体13とピストンロッド15とを溶接する方法に準じて行うことができる。
 ピストン本体120と第2ピストンロッド124とを接合するには、まず、第2ピストンロッド124の基端をピストン本体120に突き合わせる。すなわち、第3ピストン部材122に設けられた貫通孔131に第2ピストンロッド124の基端に設けられた嵌合部136を嵌合させる。これにより、ピストン本体120に対する第2ピストンロッド124の位置決めを容易かつ精度よく行うことができる。またこのとき、第2ピストンロッド124に設けられた溶接用突起138が、第2ピストン部材86に当接する。
 そして、第2ピストンロッド124とピストン本体120とを軸線方向に加圧した状態で、両者に通電する。そうすると、第2ピストンロッド124に設けられた溶接用突起138が抵抗加熱によって溶融することで、図13に示すように、ピストン本体120(第2ピストン部材86)と第2ピストンロッド124とが互いに接合される。これにより、第1ピストン部材84、第2ピストン部材86、第3ピストン部材122、第1ピストンロッド15及び第2ピストンロッド124からなるピストン組立体10Fが得られる。
 なお、ピストン本体120と第1ピストンロッド15との溶接を実施するタイミングと、ピストン本体120と第2ピストンロッド124との溶接を実施するタイミングは、いずれが先でもよく、あるいは同時であってもよい。
 なお、前記第2ピストン部材86に溶接用突起44を設けることなく第1ピストン部材84と第2ピストン部材86とを接着剤により接合して一体化してもよい。前記第3ピストン部材122に溶接用突起129を設けることなく第2ピストン部材86と第3ピストン部材122とを接着剤により接合して一体化してもよい。前記第1ピストンロッド15に溶接用突起58を設けることなくピストンロッド15とピストン本体120とを接着剤により接合して一体化してもよい。前記第2ピストンロッド124に溶接用突起138を設けることなく第2ピストンロッド124とピストン本体120とを接着剤により接合して一体化してもよい。
 図13に示すように、ピストン組立体10Fのピストン本体120の外周部(シール装着溝96)には、リング状のシール部材98が装着され、溝部132には、マグネット(永久磁石)140が配置される。マグネット140は、炭素鋼、コバルト鋼、アルニコ、合成ゴム、又はその他の材料を用いて形成されたものである。マグネット140は、リング状でもよく、あるいは、周方向に複数に分割されたものであってもよい。マグネット140がリング状の場合、第2ピストン部材86と第3ピストン部材122とを接合する前に、第3ピストン部材122の側周壁部128にマグネット140が装着される。
 シール部材98及びマグネット140が装着されたピストン組立体10Fは、断面円形の摺動孔を有するハウジング内に摺動可能に配置されて、流体圧シリンダとして組み立てられる。この場合、前記ハウジングの外面には、ピストン本体120のストローク両端に相当する位置に磁気センサが取り付けられ、マグネット140が発生する磁気を前記磁気センサによって感知することで、ピストン本体120の動作位置が検出される。
 本実施形態に係るピストン組立体10Fは、第1ピストンロッド15及び第2ピストンロッド124を有する「ダブルロッド型」の構成であるが、従来のダブルロッド型のピストン組立体と比較して、ピストン本体120の幅(軸線方向の厚さ)を短くすることが可能である。よって、ピストン組立体10Fの全長を短くすることができ、装置全体の小型化が可能となり、コストダウンを図ることができる。
 その他、第6実施形態に係るピストン組立体10Fによっても、第1実施形態に係るピストン組立体10Aと同様の作用効果が得られる。
 なお、ピストン組立体10Fの変形例として、第2ピストンロッド124を無くした形態を採用してもよい。また、ピストン組立体10Fの別の変形例として、ピストン本体120を、第1実施形態のピストン本体13と同様の長円形状の構成としてもよく、あるいは楕円形状としてもよい。
 ピストン組立体10Fでは、第1ピストン部材84と第2ピストン部材86との間にシール部材98が配置されるとともに、第2ピストン部材86と第3ピストン部材122との間にマグネット140が配置されたが、シール部材98とマグネット140の配置を逆にしてもよい。すなわち、第1ピストン部材84と第2ピストン部材86との間にマグネット140が配置されるとともに、第2ピストン部材86と第3ピストン部材122との間にシール部材98が配置されてもよい。
[その他の変形例]
 上述した実施形態では、ピストン組立体10A~10Fの各構成要素は、プロジェクション溶接により接合されたが、本発明はこれに限らず、プロジェクション溶接以外の溶接方法によってピストン組立体10A~10Fの各構成要素が接合されてもよい。
 上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。

Claims (8)

  1.  ピストン本体(13、60、80、88、100、120)と、
     前記ピストン本体(13、60、80、88、100、120)に接合されたピストンロッド(15)と、を備え、
     前記ピストン本体(13、60、80、88、100、120)は、板状部材により構成された第1ピストン部材(40、62、82、84)と第2ピストン部材(42、64、86)とを有し、
     前記第1ピストン部材(40、62、82、84)と前記第2ピストン部材(42、64、86)とは、前記ピストンロッド(15)の軸線方向に重ねた状態で、互いに接合されており、
     前記第1ピストン部材(40、62、82、84)の外周縁部と前記第2ピストン部材(42、64、86)の外周縁部との間に周方向に延在するシール装着溝(17、65、96)が形成され、
     前記第1ピストン部材(40、62、82、84)と前記第2ピストン部材(42、64、86)のうち少なくとも一方は、全体にわたって板厚を有する、
     ことを特徴とするピストン組立体(10A~10F)。
  2.  請求項1記載のピストン組立体(10A、10B、10D~10F)において、
     前記第1ピストン部材(40、62、84)には、板厚方向の貫通孔(47)が設けられ、
     前記ピストンロッド(15)の一端には、前記貫通孔(47)に嵌合する嵌合部(56)が突出形成されている、
     ことを特徴とするピストン組立体(10A、10B、10D~10F)。
  3.  請求項1記載のピストン組立体(10E、10F)において、
     前記ピストン本体(100、120)は、板状部材により構成された第3ピストン部材(106、122)を有し、
     前記ピストン本体(100、120)の外周部で、前記第2ピストン部材(86)と前記第3ピストン部材(106、122)との間に形成される溝部(116、132)に、前記ピストン本体(100、120)の外周に沿って延在するサポート部材(118)又はマグネット(140)が配設されている、
     ことを特徴とするピストン組立体(10E、10F)。
  4. 請求項1記載のピストン組立体(10F)において、
     前記ピストン本体(120)の一方の側に、第1ピストンロッド(15)としての前記ピストンロッド(15)が溶接により接合され、
     前記ピストン本体(120)の他方の側に、第2ピストンロッド(124)が接合されている、
     ことを特徴とするピストン組立体(10F)。
  5.  請求項1記載のピストン組立体(10A~10F)において、
     前記第1ピストン部材(40、62、82、84)と前記第2ピストン部材(42、64、86)とは、溶接によって接合され、
     前記ピストン本体(13、60、80、88、100、120)と前記ピストンロッド(15)とは、溶接によって接合されている、
     ことを特徴とするピストン組立体(10A~10F)。
  6.  請求項1記載のピストン組立体(10A~10F)と、
     前記ピストン組立体(10A~10F)を軸線方向に移動可能に収容するハウジング(12)と、を備える、
     ことを特徴とする流体圧シリンダ(11)。
  7.  板状部材により構成された第1ピストン部材(40、62、82、84)と第2ピストン部材(42、64、86)とを重ね合わせ、両者を接合してピストン本体(13、60、80、88、100、120)を得る第1工程と、
     前記ピストン本体(13、60、80、88、100、120)とピストンロッド(15)とを接合する第2工程と、を有し、
     前記第1ピストン部材(40、62、82、84)の外周縁部と前記第2ピストン部材(42、64、86)の外周縁部との間に周方向に延在するシール装着溝(17、65、96)が形成され、
     前記第1ピストン部材(40、62、82、84)と前記第2ピストン部材(42、64、86)のうち少なくとも一方は、全体にわたって板厚を有する、
     ことを特徴とするピストン組立体(10A~10F)の製造方法。
  8.  請求項7記載のピストン組立体(10A~10F)の製造方法において、
     前記第1工程において、前記第1ピストン部材(40、62、82、84)と前記第2ピストン部材(42、64、86)とを溶接によって接合し、
     前記第2工程において、前記ピストン本体(13、60、80、88、100、120)と前記ピストンロッド(15)とを溶接によって接合する、
     ことを特徴とするピストン組立体(10A~10F)の製造方法。
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