| 【発明の名称】 |
流体圧力シリンダー |
| 【発明者】 |
【氏名】グランベルグ、ルーン
【氏名】ヨハンソン、ケネス
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| 【要約】 |
【課題】製造が簡便な流体圧力シリンダーの提供。
【解決手段】スロットを備えたシリンダーチューブ23と、そのスロットを封止する内部シーリングベルト10及び外部シーリングベルト11と、シリンダーの内腔内で移動可能なピストンユニット2,5と、ピストンの移動を前記スロットを通してシリンダーチューブの外側の部材4に伝える動力伝達手段3とを備え、さらに前記ピストンの両端にピストン密封部材6の受座7を設けた流体圧力シリンダーにおいて、前記のピストンユニットを中央に位置するピストン本体2と、このピストン本体の両端を囲繞する２つのシリンダー端部ユニット5とが、シリンダーの軸に垂直な方向に相対的に動けるように、遊びｓを設けてピストン本体とシリンダー端部ユニットに装着する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 スロットを備えたシリンダーチューブ23と、そのスロットを封止する内部シーリングベルト10及び外部シーリングベルト11と、シリンダーの内腔内で移動可能なピストンユニット2,5と、シリンダーの外側に設けたリニアーガイド21と協働してピストンの移動を、前記スロットを通してシリンダーチューブの外側の部材4に伝える動力伝達手段3とを備え、さらに前記ピストンの両端にピストン密封部材6の受座7と、内外のシーリングベルトと案内する上部案内手段及び下部案内手段を設けた流体圧力シリンダーにおいて、前記のピストンユニットが、ピストン本体２と、受座７にピストン密封部材6を備えてピストン本体の両端を取り囲むピストン端部ユニット5とからなり、各ピストン端部ユニット5とピストン本体2とを相対的に可動ならしめ、ピストンに接続された動力伝達手段３と上部シャトル4との運動方向のずれ並びにピストン本体2とシリンダー内腔23'との軸線のずれを吸収できるよう、各ピストン端部ユニット５をピストン本体２に遊びｓをもって装着したことを特徴とする前記の流体圧力シリンダー。
【請求項2】 ピストン密封部材6に設けた受座7が、軸方向に延びて半径方向に寸法が減じた溝で形成されていることを特徴とする請求項1記載の流体圧力シリンダー。
【請求項3】 各ピストン端部ユニット5に、シーリングベルト10，11を案内するための下部案内面13、上部案内面14及び内部案内片15を、一体に設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の流体圧力シリンダー。
【請求項4】 内部シーリングベルト10を案内する下部案内面13及び内部案内片15が、上記ベルトの上面及び下面にそれぞれ対応して湾曲していることを特徴とする請求項3記載の流体圧力シリンダー。
【請求項5】 外部シーリングベルト11を案内する手段が、シリンダースロットから突出する案内舌部12の上部に設けた案内面14で構成されることを特徴とする請求項3又は4記載の流体圧力シリンダー。
【請求項6】 各ピストン端部ユニット5が、これと一体に形成された緩衝突起8を備えていることを特徴とする上記各請求項のいずれか1項記載の流体圧力シリンダー。
【請求項7】 ピストン端部ユニット5が合成樹脂で製造されていることを特徴とする上記各請求項のいずれか1項記載の流体圧力シリンダー。
【請求項8】 少なくともピストン端部ユニット5と、動力伝達手段3と、シリンダーの外側で滑動可能な固定部材である上部シャトル4とが、一体化されてピストンユニットを構成していることを特徴とする上記各請求項のいずれか1項記載の流体圧力シリンダー。
【請求項9】 ピストンユニットが押出し成形体から作られていることを特徴とする上記各請求項のいずれか1項記載の流体圧力シリンダー。
【請求項10】 ピストン端部ユニット5が、ピストン本体に設けたスナップロック凹部と協働するスナップロック手段を有し、前記凹部とスナップロック手段が、シリンダー軸に垂直な方向へ所定の許容度で動けるような形状にあることを特徴とする上記各請求項のいずれか1項記載の流体圧力シリンダー。
【請求項11】 前記の遊びｓが0.5〜1.0 mmの範囲である上記各請求項のいずれか1項記載の流体圧力シリンダー。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項1に記載したような流体圧力シリンダー、すなわち、スロットを設けたシリンダーチューブと、そのスロットを封止する内部シーリングベルト及び外部シーリングベルトと、シリンダーの内腔内で移動可能なピストンユニットと、シリンダーの外側に設けたリニアーガイドと協働してピストンの移動を、前記スロットを通してシリンダーチューブの外側の部材に伝える動力伝達手段とを備え、さらにピストンの両端にピストン密封部材の受座と、内外のシーリングベルトと協働する上部案内手段及び下部案内手段を備えた流体圧力シリンダーに関する。
【０００２】
【従来の技術】上記したようなタイプの流体圧力シリンダーは、米国特許第4,664,019号明細書に記載されているが、そのシリンダーでは、シリンダーの内腔とシリンダー外側に設けた部材との並行関係が崩れた際に起こる問題を回避するために、動力伝達手段と往復動上部シャトルとが相対的に若干のずれても差し支えないよう、両者の間にベアリング手段が設けられている。しかし、この装置は、幾つかの部品を予め製造して組立ておかねばならず、特にベアリング手段のベアリング表面は念入りに加工しなければならないので、製造工程が煩雑であり、製造費用が嵩むのが実情である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消すると共に、安価に製造することができ、しかも信頼性が高く、大型化にも適した流体圧力シリンダーを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1の特徴部分に記載した事項、すなわち、流体圧力シリンダーのピストンを、ピストン本体とその両端に設けたピストン端部ユニットで構成させ、ピストンに接続された動力伝達手段と上部構造体との運動方向のずれ並びにピストン本体とシリンダー内腔との軸線のずれが吸収できるよう、ピストン端部ユニットをピストン本体に遊びｓをもって装着することで達成される。つまり、ピストン本体とその両端に設けるピストン端部ユニットとを、相互に若干を動けるよう装着することによって、幾つかの利点がもたらされる。その第１は、伝達部材と上部シャトルとの間に別製作のベアリング手段を設ける必要がないので、ピストン本体を合理的に製造できることである。特に、組立て作業が簡単になるので、従来に比較して安い価格で流体圧力シリンダーを製造することができる。そればかりでなく、信頼性と強度の点からも本発明の流体圧力シリンダーは利点を備えている。上記した遊びは、ピストン端部ユニットの内寸法を、当該ユニットで囲繞されるピストン本体よりも半径方向に大きくすることで得ることができる。請求項２に示すように、ピストン封止部材の受座を、軸方向に延びて半径方向に寸法を減じた溝で形成させることが、本発明の流体圧力シリンダーを製造する上に好ましい。請求項３に示すように、シーリングベルトを案内するために案内部材が、ピストン端部ユニットと一体に設けられていることも、流体圧力シリンダーを製造する上で有利である。従来技術によれば、シーリングベルトの案内部材は、ピストン端部ユニットとは別の部品で構成され、ピストンと伝達部材に個別に装着されていた。従って、部品の個数から言えば、本発明の装置は部品数が少なく、それだけ組立てが簡単である。請求項４及び５は上記案内部材の好ましい構造を規定している。請求項６に示すように、ピストン端部ユニットに、これと一体な緩衝突起を設けることは、シリンダーの端部壁の内側に溝を絞り成形するのを簡便にし、かつ、そこでの流れ制限を軽減する。請求項８〜9に示すように、少なくともピストン端部ユニットと、動力伝達手段と、上部シャトルとを一体化させてピストンユニットを構成させれば、ピストンユニット全体を好ましくはアルミニウム又はアルミニウム合金を押出し成形して１個の成形体として製造することができるので、製造が簡便になる。そして、この成形体に必要な機械加工は、本質的に切断と、若干の機械加工、すなわち、シーリングベルトを通過させるためのチャンネルを設ける加工だけである。請求項１０に示すように、ピストン端部ユニットとピストン本体とをスナップロック手段で係合させることは、装置の組み立てを簡単にし、同時に両者の係合を確実にする。通常の寸法にある本発明のシリンダーにおいて、適当な遊びｓは、0.5〜1.0 mm程度である。本発明によれば、製造上の誤差に原因して生ずる可能性のある歪は、ピストン本体とピストン端部ユニットの間の遊びに吸収させることができる。遊びを設けずに両者を完全に固着した場合、微小なずれ（偏差）が存在すると、運動停止や過剰な摩耗を招くが、本発明では、ピストンユニット全体を本質的に1個の部品として製造可能であるので、例えば、動力伝達手段と上部シャトルとの間の動きを許容させる複雑な係合手段を採用する必要がない。
【０００５】
【発明の実施の形態】図面に示す具体例で本発明をさらに詳細に説明すると、次の通りである。図1において、符号1はピストンユニットを示し、このユニットは本質的に管状のピストン本体２と、シリンダースロットを通る動力伝達手段３と、上部シャトル4とで構成されている。ピストン本体の軸方向に最も外側に位置するピストン本体の端部領域には、部分的にスリーブ部分５'(その詳細は図２に示される)を有するピストン端部ユニット５が固定され、この端部ユニット５は、ピストン本体２とピストン端部ユニット５との間に半径方向の遊びｓを保った状態で、ピストン本体の各端部を取り囲んでいる。さらに、端部ユニット５からは軸方向に延びる径の小さい突起部分が延在し、この突起部ピストン密封部材６の受座７が設けられている。ピストン端部ユニット５の外側には緩衝突起８が配置され、この突起はシリンダーの端部壁に設けられた対応孔部と協同して衝撃の緩衝に寄与し、緩衝突起８の側部にはシリンダーの端部壁への衝撃を緩和するためのバッファ９が設けられている。
【０００６】符号１０および１１は、内部シーリングベルトおよび外部シーリングベルトをそれぞれ示し、この両者は通常の種類のものであって差し支えない。シーリングベルト１０および１１は、それぞれピストン本体の通路２'と、上部シャトル４の通路４'に通されている。図示の具体例では、ピストン端部ユニット５はベルト案内手段を有し、この案内手段は内部シーリングベルトの上面と協働する下部案内面１３と、シリンダーのスロットから突出した舌部１２(詳細は図２参照)の上に、外部シーリングベルトと協働する上部案内面１４を備えている。また、上部シャトル４は外部シーリングベルト１１の上面と協働する通常の種類の押圧部材２０を備えている。それぞれのピストン端部ユニット５には、スナップ係合手段１６が設けられているが、このスナップ係合手段はピストン本体２が嵌りこむ方向に向かって先細りの傾斜面を持つピンで構成され、ピストン本体の表面にはピンに対応する窪みが設けられている。この窪みはピストン本体２とピストン端部ユニット５とが、シリンダーの軸と直交する方向に相対的に移動するのを邪魔しない形状にある。図２は、断面が長楕円形であるピストンに適用されるピストン端部ユニット５の斜視図であって、このユニットにはシリンダーの内側に当該ユニットを案内する案内面１７と、軸方向に突き出た受座７と、軸方向の最も外側に配された緩衝突起８と、横向きに配されたバッファ９が設けられている。このバッファ９は、端部ユニット５に設けた窪みに挿入可能な任意の材料で製造されて差し支えなく、あるいは好ましくは柔軟な材料で端部ユニットと一体に形成させても差し支えない。図２には、ベルト案内舌部１２の上に設けた上部案内面１４と、その下に位置する下部案内面１３と内部案内面１５が示されている。ピストン端部ユニットのこの構造は、シリンダー内腔内での当該ユニットに不可欠な機能の完遂を保証する。 図３は案内面１７のスリーブ部分５'を詳細に示すピストン端部ユニットの端面図である。図３に示すように端部ユニット５は中空構造であるため、スリーブ部分の内側に所定の遊びでピストン本体を差し込むことができる。スナップ係合手段１６は端部ユニット５の内面中央部に傾斜ピンとして図示されている。図４には、ピストン本体２が示されており、これにはシーリングベルトの通路２'と、スロットを貫通して延びる動力伝達手段３と、外部シーリングベルト１１の通路４'を有する上部シャトル４が設けられている。上部シャトル４は、それ自身の滑動を助けるために、通常のすべり座２１の如きリニアーガイドを備えているが、この案内手段はボール・レール式の他の案内手段であって差し支えない。
【０００７】ピストン本体2の端部は、ピストン端部ユニット5のスリーブ部分5'の内部寸法よりも、半径方向に寸法を減じた状態に製造される（図３参照）。図面にｓで示す遊びは、上部シャトル4の案内部材21とシリンダー内腔23'との平行度のずれ（偏差）に起因する不都合を払拭する。何故なら、ピストン本体２と動力伝達手段3と上部シャトル4とが一体化した１個の部品に形成されているにも拘らず、平行度のずれ（偏差）が遊びｓで吸収されるからである。上記した平行度のずれ（偏差）は、主として製造誤差から生まれるもので、特にシリンダーチューブを製造する際に、例えば、これを押出し成形する際とか、あるいはこれに別途調製した線状案内手段を取り付ける際に発生する。しかしながら、本発明によれば、図示の通り、ピストンユニットも、また線状案内が一体化されたシリンダーチューブ23も、アルミニウム又はアルミニウム合金から押出し成形される。そして、荷重が均一でなくて歪みが生じた場合でも、その歪みは前記の遊びｓで吸収することができる。遊びｓを設けてピストン本体とピストン端部ユニットを結合させているので、従来のように動力伝達手段と上部シャトルとを相互移動できるよう連結する必要がない。従来の流体圧力シリンダーでは、運動停止及び／又は摩耗を避けるために、動力伝達手段と上部シャトルとを相互移動できるよう連結する必要があった。本発明は、ピストン本体と動力伝達手段と上部シャトルを含むピストンユニットを、一体化した１個の部品として、好ましくは押出し成形体として製造することを可能にする。このことはピストンユニットのみならず、最終製品の製造コストを削減するものである。本発明は、前記特許請求の範囲を逸脱しない範囲で変更することができる。例えば、ピストン密封部材やベルト案内部材や緩衝突起などを具備しないピストン端部ユニットを装着した流体圧力シリンダーを本発明は包含する。ピストン端部ユニットをピストン本体に固着する手段にも、図示した以外の手段が採用可能であって、例えば、スナップ係合手段を別の位置に設けたり、これを互いに係合する溝と隆起に代替させたり、あるいは別の係合ピンに代替させたりすることができる。ピストン端部ユニットは通常開放方向には力を受けないので、ピストン本体との係合をそれほど複雑にする必要はない。圧力流体とピストンとの間の押圧力は、ピストン本体とピストン端部ユニットとの接触面を介して伝達される。ピストンユニットは図示とは異なる形状とすることができ、例えば、ピストン本体は管状の代わりに逆U字形とすることができる。ピストンユニットに適した材料は合成樹脂であって、その製造にはプラスチック材料に通常の方法を採用することができる。遊びｓの間隙も、流体圧力シリンダーが極めて大きい場合又は極めて小さい場合には、0.5〜1.0 mm以外の間隙を採用することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９６０６２７０５
【氏名又は名称】アーベー・レックスロス・メクマン
【氏名又は名称原語表記】ＡＢ Ｒｅｘｒｏｔｈ Ｍｅｃｍａｎ
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）１０月３０日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】岡澤 英世 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２３０１１４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）８月２７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３０９９５７ |
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