JP2710724B2 - 角形偏平シリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体圧シリンダに関
し、特に断面が矩形である角形偏平シリンダに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の角形偏平シリンダとして、従
来、実公昭６１−１６４０４号公報に示すものが提案さ
れている。この角形偏平シリンダは断面がほぼ矩形で、
その短辺と長辺の長さの比が異なるシリンダチューブの
長辺部の内面に、リブがピストンの移動方向に形成され
ている。シリンダチューブの両端にはロッドカバーとヘ
ッドカバーとが配設されている。前記リブは、シリンダ
チューブの強度の弱い長辺部が、駆動流体圧で変形する
のを防止する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の角形
偏平シリンダではロッドカバー、チューブ、ヘッドカバ
ーが別体で構成され、両カバーはチューブの端面に突当
てられてボルト締めされているため、チューブは内圧変
動による変形に弱い。このため前記のようなリブが必要
となる。このためネジ等も含め部品点数が多くなるとと
もに、容積が小さくなり、結果として全体構造を大きく
している。しかも、リブのためにパッキンの形状がリブ
形状に沿う異形となり、この異形パッキンは製作が容易
でなくコスト高になるという問題がある。又、前述の内
側に形成されたリブも、偏平率を高めて長辺部が長くな
ると効果が薄くなり、このような場合にはリブが形成さ
れたとしても、チューブ長辺部の肉厚を大きくしなけれ
ばならないという問題がある。

【０００４】本発明は、このような従来技術に存在する
問題点に着目してなされたものであって、その目的は構
造を簡単にするとともに偏平率を高めてコンパクト化を
図り、低コストで製作可能な角形偏平シリンダを提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明では断面が矩形でその短辺と長辺の長さ
の比が異なるチューブと、その両端に設けられたエンド
カバーと、前記チューブ内に摺動自在に嵌装されたピス
トンとを備えた角形偏平シリンダにおいて、前記ピスト
ンのピストンヘッドは、ヘッド本体と、そのヘッド本体
のピストン移動方向両側に止着されピストンがチューブ
端部に移動した際に前記エンドカバーに当接する緩衝材
とよりなり、その緩衝材の周縁には同周縁から相対向す
るエンドカバー側に斜めに延びるように形成されるとと
もに、チューブの内周面によってチューブの内側へ変形
されてその内周面に摺接するリップを設けたことをその
要旨としている。

【０００６】第２の発明では、第１の発明に加えて、前
記エンドカバーの一方を前記チューブと一体又は一体的
に形成するとともに、前記ピストンによって区画された
シリンダ室に作動流体を給排する一対の給排孔を、一方
のエンドカバーに集中して開口させたことをその要旨と
している。

【０００７】

【作用】上記構成により、第１の発明では、ピストンが
チューブ端部に移動してピストンヘッドがエンドカバー
に当接した際、ヘッド本体のピストン移動方向両側に止
着された緩衝材によりその衝撃が和らげられる。又、緩
衝材の周縁に設けられたリップにより、たとえチューブ
が変形して拡径してもチューブ内壁を押さえるためシー
ル性が確保される。

【０００８】第２の発明では、エンドカバーの一方がチ
ューブと一体又は一体的に形成されているため、チュー
ブの変形が極めて少ない。又、シリンダ室に作動流体を
給排する一対の給排孔を一方のエンドカバーに集中して
開口させたため、シリンダに作動流体を給排する配管を
集中させることができる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明を具体化した一実施例について
図１〜図６に従って説明する。図１に示すようにアルミ
ニウムよりなるシリンダケース１はチューブ２、エンド
カバーとしてのヘッドカバー３及びロッドカバー４から
構成されている。そのチューブ２とヘッドカバー３は押
し出し加工で一体に形成されており、全体として有底の
筒状を呈している。チューブ２は断面がほぼ矩形であ
り、短辺部と長辺部の比率の異なる偏平な角形をしてい
る。前記ロッドカバー４の周縁には嵌合部として段差が
形成されており、中央にロッド孔５が貫通穿孔されてい
る。そのロッド孔５にはピストン６のピストンロッド７
がシールリング８を介して貫入されるとともに、ピスト
ンヘッド９はチューブ２に移動自在に挿入されている。
チューブ２の開口部にはロッドカバー４の嵌合部がレー
ザー溶接あるいは接着剤等で密嵌固定されている。ヘッ
ドカバー３及びロッドカバー４には各々給排孔１０、１
１が形成されている。ヘッドカバー３の給排孔１０はヘ
ッド側のシリンダ室１２に、ロッドカバー４の給排孔１
１はロッド側のシリンダ室１３に連通している。両給排
孔１０、１１は両カバー３、４の側面から一定深さに穿
孔されるとともに、シリンダ室１２、１３に接する面か
ら同様に穿孔され二つが導通して流路が形成される。

【００１０】ピストンロッド７の先端にはヘッド本体１
４が鍔状に一体に形成されている。このヘッド本体１４
の両面にはゴムからなる緩衝材１５がピン１６により止
着されている。この緩衝材１５はピストン６の往復運動
時にそのヘッド本体１４が両カバー３、４に当たる衝撃
を和らげることができる。又、緩衝材１５の周縁にはシ
ール構造であるリップ１７が形成されている。リップ１
７の先端はそれぞれ各カバー３、４方向に折れ曲がって
おり、たとえチューブ２が変形して拡径しても、その折
れ曲がった部分がそれにつれて伸び、チューブ２内壁を
押さえシールを確保する。しかも、専用のパッキンリン
グが不要となり、部品点数を少なくすることができる。

【００１１】図３は本実施例の角形偏平シリンダをスラ
イドテーブル１８の駆動動力源とした場合を示すもので
ある。長辺部１９を水平にして、角形偏平シリンダを配
設することによりピストンロッド７の軸位置を低く設定
できるためテーブル１８の負荷の高さを変更することな
く、機器に設置することができる。

【００１２】以上のようにシリンダ形状が角形偏平であ
るために、チューブ２への駆動流体による負荷は長辺部
１９の中心が最大となり、長辺部１９を外側へ変形させ
ようとする。図５はその様子を示したもので、変形の度
合いを歪み量δとしてグラフにしたものである。図４に
示すように横軸は長辺部１９、２３の位置ｌ₀ で、
（Ａ）はヘッドカバー２０、ロッドカバー２１がチュー
ブ２２にネジ止めされている従来例（ａ）に対応する特
性である。一方（Ｂ）は本実施例（ｂ）の歪み量を示す
特性である。グラフで示されるように本実施例の歪み量
は従来例に対して半減しているのが分かる。しかも、長
辺部１９の端部ではカバーが一体に成形されているか、
接着されているため歪み量はゼロとなっている。このよ
うに、歪み量が低減できるため、偏平率（長辺／短辺）
を従来の２．０程度から５．０まで高めることができる
ばかりでなく、リブ等の補強手段が不要になって内部容
積を拡大でき、結果としてコンパクト化が可能である。
しかも。ネジ等の部品が必要ないため、部品点数が少な
くなって、製作が容易となる。

【００１３】なお、本発明では前記実施例の構成に限定
されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例
えば以下のように構成することもできる。 （１）前記実施例では給排孔１０、１１をヘッドカバー
３及びロッドカバー４の各々に形成したが、図６に示す
ように、チューブ２４内にバイパス２５を形成してロッ
ド側のシリンダ室１３と一方の給排孔２６を連結する構
成とする。このため給排孔２６、２７を一方向に集める
ことができ、使用時にスペースをとらなくてすむという
効果がある。

【００１４】（２）ヘッドカバー及びロッドカバーをチ
ューブと別体にして、それをチューブに接着又は溶接に
より固定すること。 （３）図１に示すように給排孔２８、２９をチューブに
形成すること。

【００１５】

【発明の効果】以上詳述したように、第１の発明によれ
ば、ピストンがチューブ端部に移動した際に、ヘッド本
体がエンドカバーに当たる衝撃を和らげることができる
とともに、チューブが拡径してもシール性を確保でき、
部品点数を少なくできてコストダウンが可能であるとい
う効果を奏する。

【００１６】第２の発明によれば、第１の発明の効果に
加えて、部品点数を低減でき、コストダウンを図れる。
又、チューブの歪み量を少なくすることができるため、
偏平率やコンパクト化を向上させることができるととも
に、第１の発明のピストンとも相俟ってシール性もより
一層確保することができる。更に、給排孔を一方のカバ
ーに設けているため、シリンダに流体を給排するための
配管を集中させることができ、配管が行いやすいという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した角形偏平シリンダの一実施
例を示す縦断面図である。

【図２】同じく角形偏平シリンダの一実施例を示す横断
面図である。

【図３】同じく角形偏平シリンダをスライドテーブルの
駆動源とした状態を示す斜視図である。

【図４】本発明の実施例と従来例とを比較した断面図で
ある。

【図５】同じく本発明の実施例と従来例との歪み量を、
チューブの軸方向の位置を横軸にとって比較した特性図
である。

【図６】本発明の別例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

２ チューブ、３ エンドカバーとしてのヘッドカバ
ー、４ エンドカバーとしてのロッドカバー、６ ピス
トン、９ ピストンヘッド、１４ ヘッド本体、１５
緩衝材、１７ リップ、２８，２９ 給排孔。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面が矩形でその短辺と長辺の長さの比
   が異なるチューブと、その両端に設けられたエンドカバ
   ーと、前記チューブ内に摺動自在に嵌装されたピストン
   とを備えた角形偏平シリンダにおいて、 前記ピストンのピストンヘッドは、ヘッド本体と、その
   ヘッド本体のピストン移動方向両側に止着されピストン
   がチューブ端部に移動した際に前記エンドカバーに当接
   する緩衝材とよりなり、その緩衝材の周縁には同周縁か
   ら相対向するエンドカバー側に斜めに延びるように形成
   されるとともに、チューブの内周面によってチューブの
   内側へ変形されてその内周面に摺接するリップを設けた
   ことを特徴とする角形偏平シリンダ。
2. 【請求項２】 前記エンドカバーの一方を前記チューブ
   と一体又は一体的に形成するとともに、前記ピストンに
   よって区画されたシリンダ室に作動流体を給排する一対
   の給排孔を、一方のエンドカバーに集中して開口させた
   ことを特徴とする請求項１に記載の角形偏平シリンダ。