WO2015159443A1 - 流体圧シリンダ - Google Patents

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fluid pressure
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Definitions

  • the present invention relates to a fluid pressure cylinder for axially displacing a piston under supply action of pressure fluid, and more particularly, a fluid pressure cylinder having a cushion mechanism capable of cushioning an impact at a displacement end position of the piston.
  • a fluid pressure cylinder for axially displacing a piston under supply action of pressure fluid
  • a fluid pressure cylinder having a cushion mechanism capable of cushioning an impact at a displacement end position of the piston.
  • a fluid pressure cylinder having a piston that is displaced under the action of supplying a pressure fluid for example, is used as a transport means for a work or the like.
  • the applicant has proposed a fluid pressure cylinder provided with a cushion mechanism capable of cushioning an impact at a displacement end position of a piston as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2008-133920.
  • the fluid pressure cylinder having this cushioning mechanism is provided with hollow cylindrical cushion rings on both end faces of the piston, and when the piston is displaced along the cylinder tube, the cushion ring is a recess in the head cover or a recess in the rod cover By inserting the valve, the flow rate of the fluid discharged from the port to the outside is reduced to reduce the displacement speed of the piston.
  • a general object of the present invention is to provide a fluid pressure cylinder capable of reducing the manufacturing cost as well as shortening the manufacturing process.
  • a cylinder tube having a cylinder chamber closed by a set of cover members, a piston internally mounted on the cylinder tube and displaced along the axial direction in the cylinder chamber, a pressure member formed on the cover member
  • a fluid pressure cylinder having a port to be discharged and a rod mounted at an end along the axial direction of the piston and provided so as to be displaceable with the piston.
  • the cover member is formed by casting and has a receiving hole in which a rod displaced with the piston is received, and the receiving hole is formed with a groove recessed with respect to the inner wall, and a ring-shaped holder into which the rod is inserted
  • the groove portion is closed along the extending direction by being attached to the housing hole, and a passage for communicating the cylinder chamber and the port is configured.
  • a cover member provided at the end of the cylinder tube Is formed by casting and has a receiving hole for receiving a rod displaced with the piston, and the receiving hole is formed with a groove recessed with respect to the inner wall surface, and the rod is inserted into the ring shape
  • the cover member when the cover member is manufactured by casting, the groove portion is simultaneously formed, and by mounting the holder in the storage hole, the opening portion along the extending direction of the groove portion can be closed to be a passage.
  • the passage can be easily formed, and accordingly, the manufacturing process can be shortened and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 1 is an overall cross-sectional view of a fluid pressure cylinder according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the vicinity of a head cover in the fluid pressure cylinder of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the head cover.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the vicinity of a rod cover in the fluid pressure cylinder of FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the rod cover.
  • FIG. 8 is an overall sectional view showing a state in which the piston has moved to the rod cover side in the fluid pressure cylinder of FIG.
  • the fluid pressure cylinder 10 comprises a cylindrical cylinder tube 12, a head cover (cover member) 14 attached to one end of the cylinder tube 12, and the cylinder tube 12 as shown in FIGS. 1 to 8. It includes a rod cover (cover member) 16 attached to the other end, and a piston 18 provided displaceably inside the cylinder tube 12.
  • the cylinder tube 12 is, for example, a cylindrical body extending at a substantially constant diameter along the axial direction (the directions of arrows A and B), and a piston 18 is accommodated therein and closed by the head cover 14 and the rod cover 16 A cylinder chamber 20 is formed.
  • the head cover 14 is formed, for example, by casting such as die-casting from a metal material such as aluminum alloy, and as shown in FIG. 3, at four corners formed in a rectangular shape in the axial direction (arrows A and B).
  • a first through hole 22 is formed along and along.
  • the head cover 14 is formed with a first stepped portion 24 which protrudes by a predetermined length from an end facing the rod cover 16 side (the direction of arrow A).
  • One end of the cylinder tube 12 is held by being inserted into the side.
  • a gasket 25 is provided between the first stepped portion 24 and the cylinder tube 12 to prevent leakage of the pressure fluid.
  • a first port 26 extending in a direction perpendicular to the axis of the head cover 14 is formed on the outside of the head cover 14, and pressure fluid is supplied to and discharged from the first port 26 through a pipe (not shown). Ru.
  • a first concave portion (housing hole) 28 having a circular cross section is formed with a predetermined depth so as to reach the cylinder tube 12 side (arrow A direction) at a central portion of the head cover 14.
  • a first cushion chamber 30 in communication with the chamber is formed.
  • the first cushion chamber 30 is formed at a position on the inner peripheral side of the first stepped portion 24.
  • a ring-shaped first holder 32 is press-fitted and fixed to the first recess 28, and a first communication passage (passage) 34 recessed radially outward from the inner circumferential surface is formed.
  • the first communication passage 34 is formed, for example, in a rectangular shape in cross section, and provided at a position in the first recess 28 substantially in the same direction as the opening direction of the first port 26.
  • the first communication passage 34 includes a horizontal portion (first passage portion) 36 a extending in the same cross section along the axial direction (arrows A and B directions) from the opening of the first recess 28, and the first communication passage 34. It comprises a vertical portion (second passage portion) 38 a extending in the vertical direction (the direction of arrow C) from the end toward the center side of the first recess 28.
  • the horizontal portion 36a communicates with the cylinder chamber 20 by opening to the cylinder chamber 20 side (the direction of the arrow A), and the lower end portion of the vertical portion 38a communicates with the first cushion chamber 30 described later.
  • the cylinder chamber 20 of the cylinder tube 12 and the first cushion chamber 30 communicate with each other through the first communication passage 34.
  • both the horizontal portion 36a and the vertical portion 38a are formed in a rectangular shape in cross section, but not limited to the rectangular shape in cross section, and may be formed in a semicircular shape in cross section.
  • the first communication passage 34 is simultaneously formed when the head cover 14 is manufactured by casting, and is not formed by another process such as cutting after the head cover 14 is formed by casting.
  • the first cushion chamber 30 is, for example, a space which is formed to be smaller in diameter and coaxial with the first recess 28 and closed by an end of the head cover 14.
  • the first cushion chamber 30 communicates with the first port 26 provided on the outer peripheral side, and also communicates with the cylinder chamber 20 through the first communication passage 34.
  • the first holder 32 is formed of an annular body having a first cushion hole (insertion hole) 40 at its center, and the outer peripheral surface of the first holder 32 is pressed by being pressed into the first recess 28.
  • the first recess 28 is fitted and fixed to the inner circumferential surface of the recess 28. Further, the end surface of the first holder 32 is fixed so as to abut on the wall surface of the first recess 28.
  • the inner peripheral side of the horizontal portion 36 a in the first communication passage 34 and the cylinder tube 12 side of the vertical portion 38 a respectively have the outer peripheral surface of the first holder 32.
  • the end face is covered by the end face to form a passage of rectangular cross-section through which the pressure fluid flows.
  • the first communication passage 34 is in the open state on the inner peripheral side of the head cover 14 and on the cylinder tube 12 side.
  • a passage having a rectangular cross section in which each of the 12 sides is covered is configured.
  • first cushion packing (seal member) 42 is attached to the first cushion hole 40 via an annular groove formed in the inner peripheral surface thereof.
  • the first cushion packing 42 is annularly formed of, for example, an elastic material such as rubber, and is provided so as to protrude to the inner peripheral side with respect to the inner peripheral surface of the first cushion hole 40. Then, when a first cushion rod (rod) 78 described later is inserted into the first cushion hole 40, the outer peripheral surface of the first cushion rod 78 is in sliding contact with the first cushion packing 42.
  • the rod cover 16 is formed, for example, by casting such as die casting from a metal material such as an aluminum alloy as in the head cover 14, and is formed in a rectangular shape in cross section. Second through holes 44 are formed at the four corners along the axial direction (arrows A and B) (see FIGS. 6 and 7). Further, the rod cover 16 is formed with a second stepped portion 46 which protrudes by a predetermined length from an end facing the head cover 14 side (arrow B direction), and the other end of the cylinder tube 12 is inserted on the outer peripheral side It is held by being done. A gasket 25 is provided on the outer peripheral side of the second stepped portion 46 between the second stepped portion 46 and the cylinder tube 12 to prevent leakage of the pressure fluid.
  • the plurality of first and second The connecting rod 48 is inserted through the through holes 22 and 44, and a nut (not shown) is screwed on and tightened at both ends thereof.
  • a nut (not shown) is screwed on and tightened at both ends thereof.
  • a second port 50 extending in a direction perpendicular to the axis of the rod cover 16 is formed on the outside of the rod cover 16, and pressure fluid is supplied to the second port 50 through a pipe (not shown). ⁇ Is discharged.
  • a second concave portion (housing hole) 52 having a circular cross section opened to face the cylinder tube 12 side (arrow B direction) and a second concave portion communicated with the second concave portion 52
  • a cushion chamber 54 and a rod hole 56 communicating with the second cushion chamber 54 are formed.
  • a ring-shaped second holder 58 is press-fitted and fixed, and a second communication passage (passage) 60 recessed radially outward from the inner circumferential surface is formed.
  • the second communication passage 60 is formed, for example, in a rectangular shape in cross section, and provided at a position in the second recess 52 substantially in the same direction as the opening direction of the second port 50.
  • the second communication passage 60 includes a horizontal portion (first passage portion) 36 b extending in the same cross section along the axial direction from the opening of the second recess 52, and the second recess 52 from the end of the horizontal portion 36 b. And a vertical portion (second passage portion) 38b extending in the vertical direction (the direction of the arrow C) toward the center side.
  • the horizontal portion 36b communicates with the cylinder chamber 20 by opening to the cylinder chamber 20 side (the direction of the arrow B), and the lower end portion of the vertical portion 38b communicates with the second cushion chamber 54 described later.
  • the cylinder chamber 20 of the cylinder tube 12 and the second cushion chamber 54 communicate with each other through the second communication passage 60.
  • both the horizontal portion 36 b and the vertical portion 38 b are formed in a rectangular shape in cross section, the present invention is not limited to the case where the horizontal portion 36 b and the vertical portion 38 b are formed in a rectangular shape in cross section.
  • the second communication passage 60 is formed at the same time when the rod cover 16 is manufactured by casting, and after the rod cover 16 is formed by casting, it is formed by another process such as cutting Absent.
  • the second cushion chamber 54 is, for example, a space which is formed to be smaller in diameter and coaxial with the second recess 52 and is closed by the end of the rod cover 16.
  • the second cushion chamber 54 communicates with the second port 50 provided on the outer peripheral side, and also communicates with the cylinder chamber 20 through the second communication passage 60.
  • the rod hole 56 is adjacent to the second cushion chamber 54, and has a diameter smaller than that of the second cushion chamber 54, and is opened by penetrating to the other end of the rod cover 16 and a bush 62 is formed on the inner circumferential surface thereof. And a rod packing 64 is provided. Then, the bush 62 guides the piston rod 66 inserted in the rod hole 56 along the axial direction (arrows A and B directions), and the rod packing 64 passes between the piston rod 66 and the rod cover 16. Prevent leakage of pressure fluid.
  • the second holder 58 is formed of an annular body having a second cushion hole (insertion hole) 68 at its center, and the second holder 58 is press-fit into the second recess 52 so that the outer peripheral surface thereof (2) The inner peripheral surface of the recess 52 is fitted and fixed. Further, the end face of the second holder 58 is fixed so as to abut on the wall surface of the second recess 52 provided at the boundary with the rod hole 56.
  • the inner peripheral side of the horizontal portion 36b in the second communication passage 60 and the cylinder tube 12 side of the vertical portion 38b respectively have the outer peripheral surface of the second holder 58. And it is covered by the end face, and it becomes a passage through which pressure fluid flows.
  • the second communication passage 60 is in the state where the inner peripheral side of the rod cover 16 and the cylinder tube 12 side are open, and the inner peripheral side and the cylinder tube A passage having a rectangular cross section in which each of the 12 sides is covered is configured.
  • a second cushion packing (seal member) 70 is attached to the second cushion hole 68 through an annular groove formed on the inner peripheral surface thereof.
  • the second cushion packing 70 is annularly formed of, for example, an elastic material such as rubber, and is provided so as to protrude to the inner peripheral side with respect to the inner peripheral surface of the second cushion hole 68. Then, when a second cushion rod (rod) 80 described later is inserted into the second cushion hole 68, the outer peripheral surface of the second cushion rod 80 is in sliding contact with the second cushion packing 70.
  • the piston 18 is formed, for example, in a disk shape, as shown in FIGS. 1 and 8, and one end of a piston rod 66 is inserted and caulked in the center thereof to be integrally connected. Further, a piston packing 72, a magnetic body 74 and a wear ring 76 are mounted on the outer peripheral surface of the piston 18 via an annular groove.
  • a first cushion rod 78 is coaxially formed on one end face of the piston 18 facing the head cover 14 and provided so as to protrude from the one end face by a predetermined length.
  • the first cushion rod 78 is formed in a hollow shape having a hole 82 at the center, and the tip thereof is formed so as to gradually decrease in diameter in the direction of separating from the piston 18 (arrow B direction). .
  • the first cushion rod 78 is not limited to the hollow shape, and may have a solid shape without the hole 82.
  • a cylindrical second cushion rod 80 is provided on the other end surface side of the piston 18 facing the rod cover 16 so as to cover the outer peripheral side of the piston rod 66.
  • the second cushion rod 80 is formed to project by a predetermined length with respect to the other end surface of the piston 18 and is gradually contracted in the direction (the arrow A direction) in which the tip is separated from the piston 18 It is formed to be diameter.
  • a pair of dampers 84a and 84b are provided on the outer peripheral surfaces of the first and second cushion rods 78 and 80 so as to abut on one end surface and the other end surface of the piston 18, respectively.
  • the dampers 84a and 84b are formed of, for example, an elastic material such as rubber or urethane, and are formed in a disk shape having holes through which the first and second cushion rods 78 and 80 can be inserted at the center thereof. Then, when the piston 18 is displaced along the axial direction (the directions of arrows A and B), the dampers 84 a and 84 b abut the end faces of the head cover 14 and the rod cover 16 to buffer the impact.
  • the piston rod 66 comprises a shaft having a predetermined length along the axial direction (arrows A and B), one end of which is connected to the piston 18 and the other end is a rod hole 56 of the rod cover 16. And is displaceably supported by the bush 62. Further, a substantially central portion in the axial direction of the piston rod 66 is inserted into the second cushion hole 68 of the second holder 58.
  • the fluid pressure cylinder 10 is basically configured as described above. Next, its operation and effects will be described.
  • the piston 18 shown in FIG. 1 is displaced toward the head cover 14 (the direction of the arrow B), and the first cushion rod 78 is accommodated in the first cushion chamber 30 through the first holder 32 as an initial position. .
  • pressure fluid is introduced into the first cushion chamber 30 by introducing pressure fluid from the pressure fluid source (not shown) into the first port 26.
  • the second port 50 is open to the atmosphere under switching action by switching means (not shown).
  • pressure fluid is supplied from the first cushion chamber 30 to the cylinder chamber 20 through the first communication passage 34 and to the hole 82 of the first cushion rod 78.
  • the pressure fluid flows into the first cushion hole 40 to move the first cushion packing 42 toward the rod cover 16 (in the direction of the arrow A), and the cylinder is passed through the outer periphery of the first cushion packing 42. It circulates to the room 20 side.
  • the air remaining in the cylinder chamber 20 between the piston 18 and the rod cover 16 flows into the second cushion chamber 54 through the second communication passage 60 and at the same time, the outer peripheral surface of the piston rod 66 and the After flowing into the second cushion chamber 54 through the gap between the second cushion packing 70 and the second cushion packing 70, the second cushion chamber 54 is discharged from the second port 50 to the outside.
  • the piston 18 further moves toward the rod cover 16 (in the direction of the arrow A), whereby the other end of the piston rod 66 gradually protrudes to the outside of the rod cover 16 and the second cushion rod 80 It is inserted into the second cushion hole 68 of the second holder 58 from the front end, and the second cushion packing 70 is inserted while being in sliding contact with the outer peripheral surface thereof.
  • the gap between the second cushion packing 70 of the second holder 58 and the piston rod 66 is closed by the second cushion rod 80, and the air in the cylinder chamber 20 passes through only the second communication passage 60 and the second port 50.
  • the amount of discharge of air from the second port 50 is reduced, so that a part of the air is compressed in the cylinder chamber 20 to provide displacement resistance when the piston 18 is displaced.
  • the cushioning function capable of reducing the displacement speed of the piston 18 functions.
  • the piston 18 is gradually displaced toward the rod cover 16 (in the direction of the arrow A), the second cushion rod 80 is completely accommodated in the second cushion hole 68 and the second cushion chamber 54, and the damper 84b is By coming into contact with the end of the rod cover 16, the piston 18 comes to a displacement end position at which the piston 18 has reached the rod cover 16 (see FIG. 8).
  • the second communication passage 60 is a fixed orifice for circulating the air in the cylinder chamber 20 toward the second port 50. Act as.
  • the pressure fluid is supplied from the second cushion chamber 54 to the cylinder chamber 20 through the second communication passage 60 and flows into the second cushion hole 68 so that the second cushion packing 70 faces the head cover 14 (arrow It moves in the direction B) and flows to the side of the cylinder chamber 20 through the outer peripheral side of the second cushion packing 70.
  • the piston 18 is pressed toward the head cover 14 (in the direction of the arrow B).
  • the piston rod 66 is displaced together under the action of displacement of the piston 18, and while the second cushion rod 80 is in sliding contact with the second cushion packing 70 of the second holder 58, gradually from the second cushion chamber 54 to the cylinder chamber 20 side ( Move in the direction of arrow B).
  • the air remaining in the cylinder chamber 20 between the piston 18 and the head cover 14 flows into the first cushion chamber 30 through the first communication passage 34 and at the same time, the first holder 32 is opened. After flowing into the first cushion chamber 30 through the first cushion hole 40, the air is discharged to the outside through the first port 26.
  • the piston 18 further moves toward the head cover 14 (the direction of the arrow B), whereby the other end of the piston rod 66 is gradually stored in the rod hole 56 of the rod cover 16 and the first cushion rod 78 is inserted from the front end into the first cushion hole 40 of the first holder 32, and the first cushion packing 42 is inserted in sliding contact with the outer peripheral surface thereof.
  • the first cushion hole 40 is closed by the first cushion rod 78, and the fluid in the cylinder chamber 20 is discharged to the first port 26 only through the first communication passage 34.
  • the amount of air discharged from the first port 26 is reduced, and a part of the air is compressed in the cylinder chamber 20, It becomes a displacement resistance when the piston 18 is displaced.
  • the displacement speed of the piston 18 gradually decreases as it approaches the initial position on the head cover 14 side (arrow B direction). That is, the cushioning function capable of reducing the displacement speed of the piston 18 functions.
  • the piston 18 is gradually displaced toward the head cover 14 (the direction of the arrow B), the first cushion rod 78 is completely accommodated in the first cushion hole 40 and the first cushion chamber 30, and the damper 84a is the head cover.
  • the piston 18 returns to the initial position where it has reached the head cover 14 (see FIG. 1).
  • the first communication passage 34 is a fixed orifice for circulating the air in the cylinder chamber 20 to the first port 26 side. Act as.
  • the head cover 14 and the rod cover 16 are formed by casting such as die casting and the first and second recesses formed therein.
  • the first and second communication passages 34, 60 are formed respectively recessed with respect to the inner peripheral surfaces and end faces of the members 28, 52. And, by attaching the ring-shaped first and second holders 32 and 58 to the first and second recesses 28 and 52, an opening along the extending direction of the first and second communication paths 34 and 60 It is possible to form a rectangular passage in cross section which can close the portion and allow the cylinder chamber 20 and the first and second ports 26 and 50 to communicate with each other.
  • the first and second holders 32, 58 can be assembled only by forming the groove-shaped first and second communication passages 34, 60 simultaneously.
  • the first and second communication paths 34, 60 can be easily formed. Therefore, for example, compared with the case where the communication path is formed by cutting or the like after the head cover and the rod cover are manufactured, the manufacturing process can be shortened and the manufacturing cost can be reduced.
  • the first and second communication passages 34, 60 are formed in the shape of a groove in which the inner peripheral side and the cylinder tube 12 side are open respectively, but the first and second recesses By mounting the ring-shaped first and second holders 32 and 58 to 28 and 52, respectively, the first and second series of rectangular cross sections which are closed on the inner peripheral side and the cylinder tube 12 side, respectively.
  • the passages 34, 60 can be easily configured.
  • first and second communication paths 34 and 60 can be easily formed simply by assembling the first and second holders 32 and 58 with the head cover 14 and the rod cover 16.
  • the fluid pressure cylinder according to the present invention is, of course, not limited to the above embodiment, and various configurations can be adopted without departing from the scope of the present invention.

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Abstract

　本発明は流体圧シリンダに関するものであり、流体圧シリンダ（１０）は、シリンダチューブ（１２）の両端部に設けられるヘッドカバー（１４）及びロッドカバー（１６）を有し、前記ヘッドカバー（１４）及び前記ロッドカバー（１６）がダイカスト等の鋳造によって形成される。ヘッドカバー（１４）の第１凹部（２８）には、その外周面に半径外方向に溝状に窪んだ第１連通路（３４）が形成され、該第１凹部（２８）にリング状の第１ホルダ（３２）が圧入されることで、開口部位の塞がれた断面矩形状の第１連通路（３４）が形成される。そして、第１連通路（３４）は、シリンダチューブ（１２）のシリンダ室（２０）とヘッドカバー（１４）の第１クッション室（３０）とを連通している。

Description

流体圧シリンダ
　本発明は、圧力流体の供給作用下にピストンを軸方向に沿って変位させる流体圧シリンダに関し、一層詳細には、前記ピストンの変位終端位置における衝撃を緩衝可能なクッション機構を有した流体圧シリンダに関する。
　従来から、ワーク等の搬送手段として、例えば、圧力流体の供給作用下に変位するピストンを有する流体圧シリンダが用いられている。本出願人は、特開２００８－１３３９２０号公報に開示されるように、ピストンの変位終端位置における衝撃を緩衝可能なクッション機構を備えた流体圧シリンダを提案している。
　このクッション機構を有する流体圧シリンダは、ピストンの両端面には中空円筒状のクッションリングをそれぞれ備え、前記ピストンがシリンダチューブに沿って変位する際、前記クッションリングがヘッドカバーの凹部又はロッドカバーの凹部に対して挿入されることで、ポートから外部へと排出される流体の流量が絞られ、ピストンの変位速度を減速させる。
　近年、上述したような流体圧シリンダのさらなる製造コストの削減が望まれている。
　本発明の一般的な目的は、製造工程の短縮化を図ると同時に、製造コストの削減を図ることが可能な流体圧シリンダを提供することにある。
　本発明は、一組のカバー部材によって閉塞されたシリンダ室を有するシリンダチューブと、シリンダチューブに内装され、シリンダ室内を軸方向に沿って変位するピストンと、カバー部材に形成され圧力流体の供給・排出されるポートと、ピストンの軸方向に沿った端部に装着されピストンと共に変位自在に設けられるロッドとを有した流体圧シリンダにおいて、
　カバー部材は鋳造によって形成され、ピストンと共に変位するロッドが収納される収納穴を有し、収納穴には内壁面に対して窪んだ溝部が形成されると共に、ロッドの挿入されるリング状のホルダが収納穴に装着されることで溝部が延在方向に沿って塞がれ、シリンダ室とポートとを連通させる通路を構成することを特徴とする。
　本発明によれば、シリンダチューブに沿って変位自在なピストンを有し、ピストンの軸方向に沿った端部にロッドが設けられた流体圧シリンダにおいて、シリンダチューブの端部に設けられたカバー部材が、鋳造によって形成され、ピストンと共に変位するロッドが収納される収納穴を有しており、収納穴には内壁面に対して窪んだ溝部が形成されると共に、ロッドの挿入されるリング状のホルダが収納穴に装着されることで溝部が延在方向に沿って塞がれ、シリンダ室とポートとを連通させる通路を構成する。
　従って、カバー部材を鋳造で製造する際に溝部を同時に形成し、収納穴にホルダを装着することで溝部の延在方向に沿った開口部を閉塞して通路とすることができるため、カバー部材を製造した後に通路を加工等によって形成する場合と比較し、容易に通路を形成することができ、それに伴って、製造工程の短縮化、並びに、製造コストの削減を図ることが可能となる。
　上記の目的、特徴及び利点は、添付した図面を参照して説明される以下の実施の形態の説明から容易に諒解されるであろう。
図１は、本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダの全体断面図である。 図２は、図１の流体圧シリンダにおけるヘッドカバー近傍を示す拡大断面図である。 図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図４は、ヘッドカバーの分解斜視図である。 図５は、図１の流体圧シリンダにおけるロッドカバー近傍を示す拡大断面図である。 図６は、図１のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。 図７は、ロッドカバーの分解斜視図である。 図８は、図１の流体圧シリンダにおいてピストンがロッドカバー側へと移動した状態を示す全体断面図である。
　この流体圧シリンダ１０は、図１～図８に示されるように、円筒状のシリンダチューブ１２と、該シリンダチューブ１２の一端部に装着されるヘッドカバー（カバー部材）１４と、前記シリンダチューブ１２の他端部に装着されるロッドカバー（カバー部材）１６と、前記シリンダチューブ１２の内部に変位自在に設けられるピストン１８を含む。
　シリンダチューブ１２は、例えば、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って略一定直径で延在した円筒体からなり、その内部にはピストン１８が収容されヘッドカバー１４及びロッドカバー１６によって閉塞されたシリンダ室２０が形成される。
　ヘッドカバー１４は、例えば、アルミニウム合金等の金属製材料からダイカスト等の鋳造によって形成され、図３に示されるように、断面矩形状に形成された四隅には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した第１貫通孔２２が形成される。また、図１及び図２に示されるように、ヘッドカバー１４には、ロッドカバー１６側（矢印Ａ方向）に臨む端部から所定長さだけ突出した第１段付部２４が形成され、その外周側にシリンダチューブ１２の一端部が挿通されることで保持される。なお、第１段付部２４の外周側には、シリンダチューブ１２との間にガスケット２５が設けられ、圧力流体の漏出が防止される。
　このヘッドカバー１４の外側には、該ヘッドカバー１４の軸線と直交する方向に延在した第１ポート２６が形成され、前記第１ポート２６には、図示しない配管を介して圧力流体が供給・排出される。
　一方、ヘッドカバー１４の中央部には、シリンダチューブ１２側（矢印Ａ方向）に臨むように断面円形状の第１凹部（収納穴）２８が所定深さで形成されると共に、前記第１凹部２８と連通した第１クッション室３０が形成される。この第１クッション室３０は、第１段付部２４の内周側となる位置に形成される。
　第１凹部２８には、リング状の第１ホルダ３２が圧入され固定されると共に、その内周面に対して半径外方向に窪んだ第１連通路（通路）３４が形成される。
　第１連通路３４は、図３及び図４に示されるように、例えば、断面矩形状に形成され、第１凹部２８において第１ポート２６の開口方向と略同一方向となる位置に設けられる。
　この第１連通路３４は、第１凹部２８の開口部から軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って同一断面で延在した水平部（第１通路部）３６ａと、該水平部３６ａの端部から第１凹部２８の中心側に向かって鉛直方向（矢印Ｃ方向）に延在する鉛直部（第２通路部）３８ａとから構成される。
　すなわち、水平部３６ａがシリンダ室２０側（矢印Ａ方向）へと開口することで該シリンダ室２０と連通し、鉛直部３８ａの下端部が後述する第１クッション室３０と連通しているため、前記第１連通路３４によってシリンダチューブ１２のシリンダ室２０と第１クッション室３０とが連通する。
　なお、この場合、水平部３６ａ及び鉛直部３８ａは共に断面矩形状で形成されるが、断面矩形状に限らずそれぞれ断面半円状に形成されていてもよい。
　また、第１連通路３４は、ヘッドカバー１４を鋳造で製造する際に同時に形成されるものであり、鋳造によってヘッドカバー１４が形成された後に、切削加工等の別工程によって形成されるものではない。
　第１クッション室３０は、例えば、第１凹部２８に対して小径且つ同軸状に形成され、ヘッドカバー１４の端部によって閉塞された空間である。そして、第１クッション室３０は、その外周側に設けられた第１ポート２６と連通すると共に、第１連通路３４を通じてシリンダ室２０と連通している。
　第１ホルダ３２は、その中心に第１クッション孔（挿通孔）４０を有した円環体からなり、該第１ホルダ３２が第１凹部２８へ圧入されることで、その外周面が前記第１凹部２８の内周面に対して嵌合され固定される。また、第１ホルダ３２の端面が、第１凹部２８の壁面に当接するように固定される。
　このように第１凹部２８へ第１ホルダ３２が装着されることで、第１連通路３４における水平部３６ａの内周側及び鉛直部３８ａのシリンダチューブ１２側がそれぞれ前記第１ホルダ３２の外周面及び端面によって覆われ、圧力流体の流通する断面矩形状の通路となる。
　換言すれば、第１ホルダ３２の装着されない状態では、第１連通路３４はヘッドカバー１４の内周側及びシリンダチューブ１２側の開放された状態となり、前記第１ホルダ３２によって内周側及びシリンダチューブ１２側がそれぞれ覆われた断面矩形状の通路が構成される。
　また、第１クッション孔４０には、その内周面に形成された環状溝を介して第１クッションパッキン（シール部材）４２が装着される。第１クッションパッキン４２は、例えば、ゴム等の弾性材料から環状に形成され、第１クッション孔４０の内周面に対して内周側へと突出して設けられる。そして、第１クッション孔４０へ後述する第１クッションロッド（ロッド）７８が挿入された際、該第１クッションロッド７８の外周面が第１クッションパッキン４２に摺接する。
　ロッドカバー１６は、図１、図５～図７に示されるように、ヘッドカバー１４と同様に、例えば、アルミニウム合金等の金属製材料からダイカスト等の鋳造によって形成され、断面矩形状に形成された四隅には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通した第２貫通孔４４が形成される（図６及び図７参照）。また、ロッドカバー１６には、ヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）に臨む端部から所定長さだけ突出した第２段付部４６が形成され、その外周側にシリンダチューブ１２の他端部が挿通されることで保持される。なお、第２段付部４６の外周側には、シリンダチューブ１２との間にガスケット２５が設けられ、圧力流体の漏出が防止される。
　そして、シリンダチューブ１２の一端部がヘッドカバー１４の第１段付部２４に挿通され、他端部がロッドカバー１６の第２段付部４６へ挿通された状態で、複数の第１及び第２貫通孔２２、４４にそれぞれ連結ロッド４８を挿通させ、その両端部に図示しないナットを螺合させ締め付ける。これにより、ヘッドカバー１４とロッドカバー１６との間にシリンダチューブ１２が挟持された状態で前記ヘッドカバー１４、ロッドカバー１６及びシリンダチューブ１２が一体的に固定される。
　また、ロッドカバー１６の外側には、該ロッドカバー１６の軸線と直交する方向に延在した第２ポート５０が形成され、前記第２ポート５０には、図示しない配管を介して圧力流体が供給・排出される。
　一方、ロッドカバー１６の中央部には、シリンダチューブ１２側（矢印Ｂ方向）に臨むように開口した断面円形状の第２凹部（収納穴）５２と、該第２凹部５２と連通した第２クッション室５４と、前記第２クッション室５４と連通したロッド孔５６とが形成される。
　この第２凹部５２は、リング状の第２ホルダ５８が圧入され固定されると共に、内周面に対して半径外方向に窪んだ第２連通路（通路）６０が形成される。
　第２連通路６０は、図６及び図７に示されるように、例えば、断面矩形状に形成され、第２凹部５２において第２ポート５０の開口方向と略同一方向となる位置に設けられる。この第２連通路６０は、第２凹部５２の開口部から軸方向に沿って同一断面で延在した水平部（第１通路部）３６ｂと、該水平部３６ｂの端部から第２凹部５２の中心側に向かって鉛直方向（矢印Ｃ方向）に延在する鉛直部（第２通路部）３８ｂとから構成される。
　すなわち、水平部３６ｂがシリンダ室２０側（矢印Ｂ方向）へと開口することで該シリンダ室２０と連通し、鉛直部３８ｂの下端部が後述する第２クッション室５４と連通しているため、前記第２連通路６０によってシリンダチューブ１２のシリンダ室２０と第２クッション室５４とが連通する。なお、水平部３６ｂ及び鉛直部３８ｂは共に断面矩形状で形成されているが、断面矩形状に形成される場合に限定されず、例えば、断面半円状に形成されていてもよい。
　また、第２連通路６０は、ロッドカバー１６を鋳造で製造する際に同時に形成されるものであり、鋳造によってロッドカバー１６が形成された後に、切削加工等の別工程によって形成されるものではない。
　第２クッション室５４は、例えば、第２凹部５２に対して小径且つ同軸状に形成され、ロッドカバー１６の端部によって閉塞された空間である。そして、第２クッション室５４は、その外周側に設けられた第２ポート５０と連通すると共に、第２連通路６０を通じてシリンダ室２０と連通している。
　ロッド孔５６は、第２クッション室５４に隣接し、該第２クッション室５４よりさらに小径で形成され、ロッドカバー１６の他端部まで貫通することで開口し、その内周面にはブッシュ６２及びロッドパッキン６４が設けられる。そして、ブッシュ６２は、ロッド孔５６に挿通されるピストンロッド６６を軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って案内し、ロッドパッキン６４が、前記ピストンロッド６６とロッドカバー１６との間を通じた圧力流体の漏出を防止する。
　第２ホルダ５８は、その中心に第２クッション孔（挿通孔）６８を有した円環体からなり、該第２ホルダ５８が第２凹部５２へ圧入されることで、その外周面が前記第２凹部５２の内周面に対して嵌合され固定される。また、第２ホルダ５８の端面が、ロッド孔５６との境界に設けられた第２凹部５２の壁面に当接するように固定される。
　このように第２凹部５２へ第２ホルダ５８が装着されることで、第２連通路６０における水平部３６ｂの内周側及び鉛直部３８ｂのシリンダチューブ１２側がそれぞれ前記第２ホルダ５８の外周面及び端面によって覆われ、圧力流体の流通する通路となる。
　換言すれば、第２ホルダ５８の装着されない状態では、第２連通路６０はロッドカバー１６の内周側及びシリンダチューブ１２側が開放された状態となり、前記第２ホルダ５８によって内周側及びシリンダチューブ１２側がそれぞれ覆われた断面矩形状の通路が構成される。
　また、第２クッション孔６８には、その内周面に形成された環状溝を介して第２クッションパッキン（シール部材）７０が装着される。第２クッションパッキン７０は、例えば、ゴム等の弾性材料から環状に形成され、第２クッション孔６８の内周面に対して内周側へと突出して設けられる。そして、第２クッション孔６８へ後述する第２クッションロッド（ロッド）８０が挿入された際、該第２クッションロッド８０の外周面が第２クッションパッキン７０に摺接する。
　ピストン１８は、図１及び図８に示されるように、例えば、円盤状に形成され、その中心にはピストンロッド６６の一端部が挿通され加締められることで一体的に連結される。また、ピストン１８の外周面には、環状溝を介してピストンパッキン７２、磁性体７４及びウェアリング７６が装着されている。
　また、ヘッドカバー１４に臨むピストン１８の一端面側には、第１クッションロッド７８が同軸状に形成され、該一端面から所定長さだけ突出するように設けられる。この第１クッションロッド７８は、中心に孔部８２を有した中空状に形成され、その先端がピストン１８から離間する方向（矢印Ｂ方向）に向かって徐々に縮径するように形成されている。なお、第１クッションロッド７８は、中空状に形成される場合に限定されるものでなく、孔部８２を有していない中実状としてもよい。
　一方、ロッドカバー１６に臨むピストン１８の他端面側には、ピストンロッド６６の外周側を覆うように円筒状の第２クッションロッド８０が設けられる。この第２クッションロッド８０は、ピストン１８の他端面に対して所定長さだけ突出するように形成されると共に、その先端が前記ピストン１８から離間する方向（矢印Ａ方向）に向かって徐々に縮径するように形成されている。
　第１及び第２クッションロッド７８、８０の外周面には、ピストン１８の一端面及び他端面に当接するように一組のダンパ８４ａ、８４ｂがそれぞれ設けられる。このダンパ８４ａ、８４ｂは、例えば、ゴムやウレタン等の弾性材料から形成され、その中央に第１及び第２クッションロッド７８、８０の挿通可能な孔部を有した円盤状に形成される。そして、ピストン１８が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位した際、ダンパ８４ａ、８４ｂがヘッドカバー１４及びロッドカバー１６の端面に当接することで衝撃を緩衝する。
　ピストンロッド６６は、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定長さを有した軸体からなり、その一端部がピストン１８に連結され、他端部は、ロッドカバー１６のロッド孔５６に挿通されブッシュ６２によって変位自在に支持される。さらに、ピストンロッド６６の軸方向に沿った略中央部は、第２ホルダ５８の第２クッション孔６８へと挿通されている。
　本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、図１に示されるピストン１８がヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）に変位し、第１クッションロッド７８が第１ホルダ３２を通じて第１クッション室３０へと収容された状態を初期位置として説明する。
　先ず、図示しない圧力流体供給源から圧力流体を第１ポート２６へと導入することで第１クッション室３０内へと供給される。この場合、第２ポート５０は、図示しない切換手段による切換作用下に大気開放状態としておく。これにより、圧力流体が、第１クッション室３０から第１連通路３４を通じてシリンダ室２０へと供給されると共に、第１クッションロッド７８の孔部８２へと供給される。
　また同時に、圧力流体は、第１クッション孔４０へと流入することで、第１クッションパッキン４２がロッドカバー１６側（矢印Ａ方向）へと移動し、該第１クッションパッキン４２の外周側を通じてシリンダ室２０側へと流通する。
　これにより、ピストン１８がロッドカバー１６側（矢印Ａ方向）へと押圧される。そして、ピストン１８の変位作用下にピストンロッド６６が共に変位し、第１クッションロッド７８が第１ホルダ３２の第１クッションパッキン４２に摺接しながら徐々に第１クッション室３０からシリンダ室２０側（矢印Ａ方向）へと移動する。
　この際、ピストン１８とロッドカバー１６との間となるシリンダ室２０に残存している空気は、第２連通路６０を通じて第２クッション室５４へと流入すると同時に、ピストンロッド６６の外周面と第２クッションパッキン７０との間の間隙を通じて前記第２クッション室５４へと流入した後、第２ポート５０から外部へと排出される。
　そして、ピストン１８がさらにロッドカバー１６側（矢印Ａ方向）へと移動することで、ピストンロッド６６の他端部がロッドカバー１６の外側へと徐々に突出していくと共に、第２クッションロッド８０が先端から第２ホルダ５８の第２クッション孔６８へと挿入され、その外周面に第２クッションパッキン７０が摺接しながら挿入されていく。
　これにより、第２ホルダ５８の第２クッションパッキン７０とピストンロッド６６との間の間隙が第２クッションロッド８０によって塞がれ、シリンダ室２０の空気は第２連通路６０のみを通じて第２ポート５０へと排出されることとなる。その結果、第２ポート５０からの空気の排出量が減少することで、該空気の一部がシリンダ室２０内で圧縮され、ピストン１８が変位する際の変位抵抗となることで、該ピストン１８の変位速度が変位終端位置に近づくにつれて徐々に低下する。すなわち、ピストン１８の変位速度を減速させることが可能なクッション作用が機能する。
　最後に、ピストン１８がロッドカバー１６側（矢印Ａ方向）に向かって徐々に変位し、第２クッションロッド８０が完全に第２クッション孔６８及び第２クッション室５４へと収容され、ダンパ８４ｂがロッドカバー１６の端部に当接することでピストン１８がロッドカバー１６側へと到達した変位終端位置となる（図８参照）。
　換言すれば、第２連通路６０は、第２クッション孔６８が第２クッションロッド８０によって塞がれた際、シリンダ室２０の空気を第２ポート５０側へと流通させるための固定式のオリフィスとして機能する。
　一方、ピストン１８を前記とは反対方向（矢印Ｂ方向）に変位させ初期位置へと復帰させる場合には、図示しない切換手段の切換作用下に第１ポート２６に供給されていた圧力流体を第２ポート５０へ供給することで第２クッション室５４へと導入されると共に、第１ポート２６を大気開放状態とする。
　この圧力流体は、第２クッション室５４から第２連通路６０を通じてシリンダ室２０へと供給されると共に、第２クッション孔６８へと流入することで、第２クッションパッキン７０がヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）へと移動し、該第２クッションパッキン７０の外周側を通じてシリンダ室２０側へと流通する。これにより、ピストン１８がヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）へと押圧される。そして、ピストン１８の変位作用下にピストンロッド６６が共に変位し、第２クッションロッド８０が第２ホルダ５８の第２クッションパッキン７０に摺接しながら徐々に第２クッション室５４からシリンダ室２０側（矢印Ｂ方向）へと移動していく。
　この際、ピストン１８とヘッドカバー１４との間となるシリンダ室２０に残存している空気は、第１連通路３４を通じて第１クッション室３０へと流入すると同時に、開放された第１ホルダ３２の第１クッション孔４０を通じて前記第１クッション室３０へと流入した後、第１ポート２６を通じて外部へと排出される。
　そして、ピストン１８がさらにヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）へと移動することで、ピストンロッド６６の他端部がロッドカバー１６のロッド孔５６へと徐々に収納されていくと共に、第１クッションロッド７８が先端から第１ホルダ３２の第１クッション孔４０へと挿入され、その外周面に第１クッションパッキン４２が摺接しながら挿入されていく。
　これにより、第１クッションロッド７８によって第１クッション孔４０が塞がれ、シリンダ室２０の流体は第１連通路３４のみを通じて第１ポート２６へと排出されることとなる。
　このように第１クッション孔４０を通じた空気の流通が遮断されることで、第１ポート２６からの空気の排出量が減少し、該空気の一部がシリンダ室２０内で圧縮されるため、ピストン１８が変位する際の変位抵抗となる。その結果、ピストン１８の変位速度がヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）となる初期位置へと近づくにつれて徐々に低下する。すなわち、ピストン１８の変位速度を減速させることが可能なクッション作用が機能する。
　最後に、ピストン１８がヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）に向かって徐々に変位し、第１クッションロッド７８が完全に第１クッション孔４０及び第１クッション室３０へと収容され、ダンパ８４ａがヘッドカバー１４の端部に当接することでピストン１８がヘッドカバー１４側へ到達した初期位置へと復帰する（図１参照）。
　換言すれば、第１連通路３４は、第１クッション孔４０が第１クッションロッド７８によって塞がれた際、シリンダ室２０の空気を第１ポート２６側へと流通させるための固定式のオリフィスとして機能する。
　以上のように、本実施の形態では、クッション機構を有した流体圧シリンダ１０において、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６をダイカスト等の鋳造によって形成すると共に、その内部に形成される第１及び第２凹部２８、５２の内周面及び端面に対して窪んだ第１及び第２連通路３４、６０をそれぞれ形成している。そして、第１及び第２凹部２８、５２に対してリング状の第１及び第２ホルダ３２、５８を装着することで、第１及び第２連通路３４、６０の延在方向に沿った開口部位を塞ぎ、シリンダ室２０と第１及び第２ポート２６、５０とを連通可能な断面矩形状の通路を構成することができる。
　その結果、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６を鋳造によって製造する際、溝状の第１及び第２連通路３４、６０を同時に形成しておくことで、第１及び第２ホルダ３２、５８を組み付けるだけで容易に前記第１及び第２連通路３４、６０を形成することができる。そのため、例えば、ヘッドカバー及びロッドカバーを製造した後に切削加工等によって連通路を形成する場合と比較し、その製造工程の短縮化を図ることができると共に、製造コストの削減も可能となる。
　また、第１及び第２連通路３４、６０は、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６においては、内周側及びシリンダチューブ１２側がそれぞれ開放された溝状に形成されているが、第１及び第２凹部２８、５２に対してリング状の第１及び第２ホルダ３２、５８をそれぞれ装着することで、前記内周側及びシリンダチューブ１２側のそれぞれ塞がれた断面矩形状の第１及び第２連通路３４、６０を容易に構成することが可能となる。
　換言すれば、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に対して第１及び第２ホルダ３２、５８を組み付けるだけで、第１及び第２連通路３４、６０を容易に形成することができる。
　なお、本発明に係る流体圧シリンダは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (5)

  1. 　一組のカバー部材（１４、１６）によって閉塞されたシリンダ室（２０）を有するシリンダチューブ（１２）と、該シリンダチューブ（１２）に内装され、前記シリンダ室（２０）内を軸方向に沿って変位するピストン（１８）と、前記カバー部材（１４、１６）に形成され圧力流体の供給・排出されるポート（２６、５０）と、前記ピストン（１８）の軸方向に沿った端部に装着され該ピストン（１８）と共に変位自在に設けられるロッド（６６）とを有した流体圧シリンダ（１０）において、
    　前記カバー部材（１４、１６）は鋳造によって形成され、前記ピストン（１８）と共に変位する前記ロッド（７８、８０）が収納される収納穴（２８、５２）を有し、前記収納穴（２８、５２）には内壁面に対して窪んだ溝部が形成されると共に、前記収納穴（２８、５２）に前記ロッド（７８、８０）の挿入されるリング状のホルダ（３２、５８）が装着されることで前記溝部が延在方向に沿って塞がれ、前記シリンダ室（２０）と前記ポート（２６、５０）とを連通させる通路（３４、６０）を構成することを特徴とする流体圧シリンダ。
  2. 　請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、
    　前記通路（３４、６０）は、前記ピストン（１８）の軸方向に沿って延在し、前記シリンダ室（２０）と連通する第１通路部（３６ａ、３６ｂ）と、
    　前記第１通路部（３６ａ、３６ｂ）の端部に接続され、前記カバー部材（１４、１６）の内部と連通した第２通路部（３８ａ、３８ｂ）と、
    　を有することを特徴とする流体圧シリンダ。
  3. 　請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、
    　前記ホルダ（３２、５８）は、前記収納穴（２８、５２）に対して圧入されることを特徴とする流体圧シリンダ。
  4. 　請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、
    　前記溝部は、断面矩形状又は断面半円状に形成されることを特徴とする流体圧シリンダ。
  5. 　請求項２記載の流体圧シリンダにおいて、
    　前記通路（３４、６０）は、前記第１通路部（３６ａ、３６ｂ）と前記第２通路部（３８ａ、３８ｂ）とが略直交するように接続されたＬ字状に形成されることを特徴とする流体圧シリンダ。
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