JP4683627B2

JP4683627B2 - 位置決め構造

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Publication number: JP4683627B2
Application number: JP2005184833A
Authority: JP
Inventors: 幹彦本間; 雅朗田畑; 隆奥村; 光彦廣瀬; 航川口
Original assignee: Toyota Motor Corp; KYB Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; KYB Corp
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: JP2007002939A

Description

この発明は、部材を所定位置に位置決めする位置決め構造に関する。

従来、部材を所定位置に位置決めする位置決め構造としては、たとえば、緩衝器やシリンダ装置のバルブ等に具現化されており、バルブのスプール等を中立位置に位置決めるものがある。

この位置決め構造は、具体的には、スプールの両端とスプールを収納するハウジングとなるピストンロッドおよびシート部材のスプールの両端に対向する部位との間にそれぞれコイルバネを介装し、上記各コイルバネのスプールを附勢するバネ力によってスプールの位置決めを行うようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
特開平７−２１７６９６号公報（段落番号００４７，図１）

ここで、上記位置決め構造では、スプールを中立位置に位置決めることが可能であるが、たとえば、スプールの外周とハウジングであるピストンロッドとの間をシールするためにシール部材を設ける場合や、ハウジングをシリンダとし、シリンダ内に摺動自在に収納され摺動抵抗が大きいピストンのシリンダに対する位置決めを行うような場合には、フリクションが大きく、スプール等を狙った位置に位置決めることが難しくなることがある。

また、スプール等のストローク長を長くしたい場合には、コイルバネの縦横比が大きくなるとコイルバネが座屈する恐れがあるので、コイルバネの平均径を大きくしなければならず、バルブ、緩衝器やシリンダ等といった位置決め構造が採用される機器の大型化を招く結果となる。

そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、位置決め構造が適用される機器の大型化を回避しつつ精度よく位置決めを行える位置決め構造を提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明の位置決め構造は、中空なハウジング内に摺動自在に挿入された部材を所定箇所に位置決める位置決め構造において、部材の両端にそれぞれ結合される一対のロッドと、各ロッドの外周側に配在される各バネ受けと、部材の両端と各バネ受けとの間にそれぞれ二つ以上直列に介装されるコイルバネとを備え、各バネ受けがそれぞれ内周側に配置されたロッドによって部材から離れる方向への移動を規制されて上記コイルバネを圧縮状態に保つとともに、部材が所定位置から移動する際にいずれかのバネ受けの端部がハウジングの部材の両側となる位置に設けた規制部のいずれか一方に少なくとも当接するようにした。

また、本発明の他の位置決め構造は、中空なハウジング内に摺動自在に挿入された部材を所定箇所に位置決める位置決め構造において、ハウジング内面から起立され部材の両端にそれぞれ対向する一対のロッドと、各ロッドの外周側に配在される各バネ受けと、各ハウジング内面と各バネ受けとの間にそれぞれ二つ以上直列に介装されるコイルバネとを備え、各バネ受けがそれぞれ内周側に配置されたロッドによってハウジング内面から離れる方向への移動を規制されて上記コイルバネを圧縮状態に保つとともに、少なくとも部材が所定位置から移動する際にいずれかのバネ受けの端部が対向する部材の端部のいずれか一方に当接するようにした。

さらに、他の本発明の位置決め構造は、中空なハウジング内に摺動自在に挿入された部材を所定箇所に位置決める位置決め構造において、部材の一端に結合されるロッドと、ハウジング内面から起立され部材の他端に対向する一対のロッドと、各ロッドの外周側に配在される各バネ受けと、部材の一端とバネ受けとの間に二つ以上直列に介装されるコイルバネと、ハウジング内面とバネ受けとの間に二つ以上直列に介装されるコイルバネとを備え、部材の一端側のバネ受けが内周側に配置されたロッドによって部材から離れる方向への移動を規制されて部材の一端側のコイルバネを圧縮状態に保つとともに、部材の他端側のバネ受けが内周側に配置されたロッドによってハウジング内面から離れる方向への移動を規制されて部材の他端側のコイルバネを圧縮状態に保ち、部材が所定位置から部材の一端側に移動する際に部材の一端側のバネ受けの端部がハウジングの部材の一端側となる位置に設けた規制部に当接し、部材が所定位置か部材の他端側に移動する際に部材の他端側のバネ受けの端部が対向する部材の端部に当接することを特徴とするようにした。

本発明の位置決め構造によれば、部材とハウジングとの間の摺動抵抗が大きい場合にあっても部材を所定位置に確実に戻して精度良く位置決めることが可能となる。

そして、摺動抵抗が大きくとも部材を所定位置に位置決めることが可能であるから、部材の外周側にシールが配在される場合には、シールのハウジングの内周面への接触圧力を高めることが可能となり、これにより位置決め構造が具現化される機器のシール性を高めることができる。

さらに、コイルバネを直列に二つ以上配置することによって、一つ一つのコイルバネの縦横比を小さく設定することが可能であるので、コイルバネが座屈することが防止され、これにより部材のストローク長を長く設定することが可能であるとともに、コイルバネを直列に二つ以上配置することによって、コイルバネの径を小さく設定しても座屈しない縦横比を確保できることから、位置決め構造が適用される機器の径方向の大きさをコンパクトにすることが可能、すなわち、位置決め構造が適用される機器の大型化を回避することが可能である。

以下に、図示した一実施の形態に基づいて、この発明を説明する。図１は、一実施の形態における位置決め構造が具現化したシリンダ装置の縦断面図である。図２は、一実施の形態の変形例における位置決め構造が具現化されたシリンダ装置の縦断面図である。図３は、他実施の形態における位置決め構造が具現化されたシリンダ装置の縦断面図である。図４は、他実施の形態の変形例における位置決め構造が具現化されたシリンダ装置の縦断面図である。

一実施の形態における位置決め構造は、図１に示すように、シリンダ装置Ｓ１に具現化されており、このシリンダ装置Ｓ１は、ハウジングであるシリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入された部材の一部であるピストン２と、ピストン２を介してシリンダ１内に移動自在に挿入された部材の一部であるピストンロッド３と、ピストンロッド３の両端に設けた各穴３３，３４の底面にそれぞれ結合される一対のロッド５と、各ロッド５の外周側に配在される各バネ受け６と、ピストンロッドの両端と各バネ受け６との間にそれぞれ二つの直列に介装されるコイルバネ７，８と、シリンダ１内のピストンロッド３の両側となる位置に設けた規制部１２とを備え、いわゆる両ロッド型のシリンダ装置として構成されている。

以下、詳細に説明すると、シリンダ１は、筒状に形成されるとともに、両端側は縮径され縮径部１１が形成されるとともに、その両端となる縮径部１１の管端部には内方に向けて突出する規制部１２が形成されている。そして、このシリンダ１の中間部すなわち縮径部１１と縮径部１１との間の部位の内周側には、ピストン２が摺動自在に挿入されている。

ピストン２は、外周にシリンダ１の内周に摺接するシール部材２１を備えており、さらに、このピストン２の軸芯部の両端から突設されるピストンロッド３が延設され、このピストン２とピストンロッド３とで部材が構成されている。

また、ピストンロッド３の両端側は、シリンダ１の縮径部１１に摺動自在に挿入され、ピストンロッド３の外周側に設けたシール部材３１，３２で縮径部１１の内周とピストンロッド３の外周との間がシールされている。

さらに、ピストンロッド３は、その両端部から開口される各穴３３，３４を備えており、この各穴３３，３４のそれぞれの底部からはロッド５が突設され、該ロッド５は先端にフランジ５１を備えている。なお、穴３３，３４の底部への各ロッド５の結合は螺合によればよく、また、他の方法を用いて結合するとしてもよいが、ロッド５の外周側には後述するバネ受け６やコイルバネ７，８が配置される都合上螺合による結合が位置決め構造を構成する各部の組付時に有利となる。

また、各ロッド５の外周側にはそれぞれバネ受け６が配在され、この各バネ受け６は、筒状に形成され、一端は内方に向けて彎曲されて係止部６１が形成されるとともに、他端は外方に向けて折り曲げられて鍔６２が形成されている。

そして、上記各バネ受け６内にはロッド５が挿入され、バネ受け６は、ロッド５に対し図中左右方向の移動が許容されるが、ロッド５の先端にはフランジ５１が形成されており、バネ受け６がピストン２から所定距離離れると上記係止部６１がフランジ５１に当接して、バネ受け６のそれ以上のピストン２から離れる方向への移動が規制されている。

なお、上記フランジ５１は、バネ受け６の内周に摺接しており、これによりバネ受け６のロッド５に対する軸ぶれが防止されている。

さらに、穴３３，３４の内径は、ロッド５、バネ受け６およびコイルバネ７，８が挿入可能な径となっており、ピストンロッド３の各穴３３，３４と各バネ受け６の鍔６２との間のそれぞれには、二つの直列配置されたコイルバネ７，８が介装されている。

このコイルバネ７，８は、バネ受け６が上記係止部６１とフランジ５１によってピストン２から離れる方向への移動が規制された状態でそれぞれ圧縮された状態となるような自然長を有しており、これによってコイルバネ７，８は、常に所定の初期荷重で圧縮された状態に維持されている。

なお、図中左方のコイルバネ７と穴３３の底部との間および図中右方のコイルバネ７と穴３４の底部との間に環状のシム２００がそれぞれ介装されており、この各シム２００はその外径が穴３３，３４の内径によって径方向への位置ずれを防止可能な径に設定されており、このシム２００の介装によって穴３３，３４の底部の平面加工を省略することができ、この位置決め構造が具現化されるシリンダ装置Ｓ１等の機器の製造を容易とし、また、製造コストを低減することができる。

上記直列配置されるコイルバネ７，８は、逆巻に形成されており、また、コイルバネ７，８間には、バネ受け６の外周側に摺動自在に嵌装されるガイド部材９が介装されている。

このガイド部材９は、コイルバネ７の端面とコイルバネ８の端面に挟持される環状板部９１と、環状板部９１の一端側から突設されコイルバネ７内に嵌合する嵌合部９２と、環状板部９１の他端側から突設されコイルバネ８内に嵌合する嵌合部９３とを備えており、上述のように、その内周側には、バネ受け６が摺動自在に挿入されている。

したがって、コイルバネ７，８は、ガイド部材９によってバネ受け６、ロッド５およびピストンロッド３に対して半径方向の位置決めがなされ、軸ぶれを生じないようになっている。

また、各バネ受け６の鍔６２は、ピストン２が所定位置である中立位置にある、すなわち、ピストン２がシリンダ１の中央に位置する状態で、それぞれシリンダ１に設けた規制部１２にちょうど接するようになっている。つまり、上述のバネ受け６とピストン２との所定距離は、ピストン２が所定位置にある状態で各バネ受け６の鍔６２が規制部１２にちょうど接する距離とされる。

なお、所定位置を中立位置から偏心した位置に設定する場合には、適宜上記所定距離を変更するようにすればよく、また、所定位置がある範囲、たとえば、上記中立位置を中心として図中左右に幅を持たせた範囲とするような場合には、ピストン２が所定位置となる範囲内では、各バネ受け６の鍔６２がそれぞれ規制部１２に接しないように所定距離を調節しておけばよい。

さらに、ピストン２のストローク長は、ピストン２が中立位置にある状態における図中左右側の各規制部１２とピストンロッド３との間の各隙間長Ｗの総和でであり、少なくとも各穴３３，３４の底面と各ロッド５のフランジ５１との間の長さは、上記隙間長Ｗと同じかあるいは長くなるように設定されるとともに、各ロッド５の先端から穴３３，３４の底部までの長さＨは、各穴３３，３４の深さより短く設定され、これにより、ピストン２の最大ストロークが上記隙間長の総和より短くなることが防止されている。

なお、シリンダ１のピストン２で区画される部屋Ｒ１，Ｒ２には、流体を供給および排出が可能なように、シリンダ１の側部にそれぞれ部屋Ｒ１および部屋Ｒ２に連通する図示しないポートが設けられている。

そして、たとえば、一方のロッド５の先端に出力軸を設けるなどして外部にシリンダ装置Ｓ１の発生する推進力を伝達することが可能である。

また、上記ポートを連通する流路を設けるか、あるいは、上記ポートを設けずピストン２に上記部屋Ｒ１，Ｒ２同士を連通する流路を設けておき、上記該流路の途中に流体の流れに抵抗を与える絞りなどを設けておけば、シリンダ装置Ｓ１を緩衝器としても機能させることが可能である。

なお、このシリンダ装置Ｓ１にあっては、縮径部１１とピストンロッド３とで作られる各部屋、すなわち、ロッド５、バネ受け６およびコイルバネ７，８が収納される空間に流体圧を作用させるようなシリンダ装置としても使用可能である。

また、シリンダ１の端部を封止して構わない場合には、規制部１２としての機能を上記端部に担わせる、すなわち、封止された端部にバネ受け６を当接させてこれを規制部とするとしても構わない。またさらに、バルブのスプールを位置決めする場合には通常ハウジングの端部は封止されているので、この場合にも同様にあえて規制部を設けるのではなく封止された端部に規制部としての役割を担わせれば足りる。

つぎに、この位置決め構造が具現化されたシリンダ装置Ｓ１のピストン２の位置決めにおける作動を説明すると、たとえば、外部あるいは内部から力をピストン２に作用させ、ピストン２が図中右方に移動すると、右側のバネ受け６の右方への移動が規制部１２によって規制されるので、右側のコイルバネ７，８は圧縮される。

他方、左側のバネ受け６は、左側のロッド５のフランジ５１と係止部６１とによってピストン２から離れる方向への移動が規制されているので、ピストン２とともに右方へ移動し、規制部１２から離脱する。

ここで、上記外部あるいは内部からの力を除去すると、右側のコイルバネ７，８はピストン２を所定位置である中立位置に戻す方向へ附勢力を発揮し、ピストン２を中立位置まで戻す。

そして、ピストン２が中立位置まで戻ると、右側のロッド５のフランジ５１に右側のバネ受け６の係止部６１が当接して、それ以上のコイルバネ７，８の伸長が規制される。

上記動作でピストン２は中立位置までコイルバネ７，８によって戻され位置決めされることになるが、コイルバネ７，８はあらかじめ圧縮された状態で保持されているので、ピストン２を所定位置である中立位置に位置決める際のコイルバネ７，８が発生する附勢力は、もともとロッド５、バネ受け６およびピストンロッド３によって圧縮された状態からピストン２がこの場合右方へ移動したことに伴いさらに圧縮されるので大きくなり、ピストン２を中立位置へ戻す力を大きく設定できる。

さらに、従来の構造ではピストン２が左右のどちら側に移動しても両端側のコイルバネは、ピストン２の方向へ附勢力を発揮しているので、どうしても、中立位置へ戻そうとするコイルバネの附勢力を減殺させることになるが、本位置決め構造では、図中左側のコイルバネ７，８はピストン２とともに右方へ移動して規制部１２と縁切りがなされることから、左側のコイルバネ７，８がピストン２を中立位置へ戻す右側のコイルバネ７，８の附勢力に影響を与えることがない。

また、本位置決め構造においては、左右のどちらのコイルバネ７，８も規制部１２から縁切りしても、縁切りされた側のコイルバネ７，８はロッド５およびバネ受け６によって保持されているから脱落したり、ピストン２が中立位置へ戻る際に部材であるピストンロッド３に対して斜めに配置されて圧縮されたりするような危惧もない。

したがって、ピストン２やピストンロッド３とシリンダ１との間の摺動抵抗が大きい場合にあっても部材であるピストン２を所定位置たる中立位置に確実に戻して精度良く位置決めることが可能となる。

そして、摺動抵抗が大きくとも部材であるピストン２を所定位置に位置決めることが可能であるから、ピストン２等の外周側に配在されるシール部材２１，３１，３２のハウジングたるシリンダ１の内周面への接触圧力を高めることが可能となり、これにより位置決め構造が具現化される機器のシール性を高めることができる。

さらに、コイルバネを直列に二つ以上配置することによって、一つ一つのコイルバネの縦横比を小さく設定することが可能であるので、コイルバネが座屈することが防止され、これにより部材であるピストン２のストローク長を長く設定することが可能であるとともに、コイルバネを直列に二つ以上配置することによって、コイルバネの径を小さく設定しても座屈しない縦横比を確保できることから、位置決め構造が適用されるシリンダ装置Ｓ１の径方向の大きさをコンパクトにすることが可能、すなわち、シリンダ装置Ｓ１の大型化を回避することが可能である。

また、部材であるピストンロッド３にロッド５、バネ受け６およびコイルバネ７，８が挿入可能な穴３３，３４が設けられているので、その分、この位置決め構造が適用されるシリンダ装置Ｓ１の図中左右方向の全長を短く設定することができる。なお、この位置決め構造においては、シリンダ装置Ｓ１の全長を短く設定する必要が無い場合には、上記穴３３，３４を省略することができる。

さらに、この実施の形態では、隣り合うコイルバネ７，８は、逆巻のコイルバネとされている。コイルバネは、圧縮、伸長時には、線条の一端が他端に対して円周方向に回転する性質を有しているが、上記したように、隣り合うコイルバネ７，８は、逆巻であるから、各コイルバネ７，８を逆巻とした以外の仕様を同じにしておけばコイルバネ７，８が圧縮、伸長時にガイド部材９がコイルバネ７，８の端部と同調して回転することができ、環状板部９１や部材であるピストンロッド３端部、バネ受け６の鍔６２を傷つけることがない。

そして、環状板部９１や部材であるピストンロッド３端部、バネ受け６の鍔６２を傷つけることがないから、位置決め構造が油圧機器等に具現化される際、コンタミネーションを生じる事がない。

さらに、ロッド５の螺子部５ａにおける螺条は、コイルバネ７の巻方向と逆向きに設定されている。すなわち、コイルバネ７が圧縮されて円周方向に回転する際には、ロッド５にはピストンロッド３に捩じ込む方向のトルクが作用することとなり、これにより、ロッド５とピストンロッド３との締結を螺合によることとしてもロッド５のピストンロッド３からの脱落を確実に防止することができる。また、本案ではコイルバネ７，８が逆巻に設定されているが、これが同じ方向に巻かれるように設定されている場合には、螺子部５ａの線条を両方のコイルバネの巻き方向と逆向きに設定しておけばよい。なお、コイルバネ伸長時にはコイルバネ７によってロッド５に作用するトルクが減少することから、伸縮を繰り返しても圧縮時には必ず大きなトルクでロッド５を捩じ込むことになるからを伸長時にロッド５を弛ませてしまう恐れは無い。

つづいて、一実施の形態の変形例における位置決め構造について説明する。この位置決め構造は、やはり、シリンダ装置Ｓ２に具現化されている。

なお、シリンダ装置Ｓ２の説明に際し、シリンダ装置Ｓ１と同様の各部については、同じ符号を付するのみとして詳しい説明を省略し、異なる部分について詳細に説明することとする。また、このことは、この変形例以降の説明に際しても同様とする。

シリンダ装置Ｓ２にあっては、図２示すように、ピストンロッド３に穴が設けられておらず、端部に直接ロッド５が結合され、また、このロッド５は、環状板状のバネ受け１００内に摺動自在に挿入され、さらに、このバネ受け１００は、ロッド５のフランジ５１によって部材であるピストンロッド３から所定距離以上離れることが規制されている。

そして、このバネ受け１００とピストンロッド３の端部との間には、コイルバネ７，８が介装され、コイルバネ７，８の間にはガイド部材９が設けられている。

このガイド部材９は、内径がロッド５の外周に摺接するように設定され、これによりコイルバネ７，８の軸ぶれを防止している。

なお、シリンダ装置Ｓ２の図中右端側のみを図示し、左端および中央部については省略してあるが、シリンダ装置Ｓ２の中央部にはピストン２が設けられ、左端は図示した右端側と同様の構成となっている。

また、シリンダ１は規制部１２を備え、ピストン２が所定位置で中立位置にある状態で、上記バネ受け１００が規制部１２に当接するように、上記所定距離が設定されている。

このシリンダ装置Ｓ２に具現化された位置決め構造にあっても、一実施の形態と同様にコイルバネ７，８を圧縮状態に保つことができ、かつ、ピストン２を中立位置に戻すコイルバネ７，８の附勢力に反対側のコイルバネ７，８が影響を与えることがない。

さらに、コイルバネを直列に二つ以上配置することによって、一つ一つのコイルバネの縦横比を小さく設定することが可能であるので、コイルバネが座屈することが防止され、これにより部材であるピストン２のストローク長を長く設定することが可能であるとともに、コイルバネを直列に二つ以上配置することによって、コイルバネの径を小さく設定しても座屈しない縦横比を確保できることから、位置決め構造が適用されるシリンダ装置Ｓ２の径方向の大きさをコンパクトにすることが可能、すなわち、シリンダ装置Ｓ２の大型化を回避することが可能である。

なお、この変形例においてもコイルバネ７，８が圧縮、伸長時にガイド部材９がコイルバネ７，８の端部と同調して回転することができること勿論であり、環状板部９１や部材であるピストンロッド３端部、バネ受け６の鍔６２を傷つけることがなく、位置決め構造が油圧機器等に具現化される際、コンタミネーションを生じる事がない。

つづいて、他の実施の形態における位置決め構造について説明する。この他の実施の形態における位置決め構造も、やはりシリンダ装置Ｓ３に具現化されている。

シリンダ装置Ｓ３では、図３に示すように、ピストンロッド３側にロッド５が設けられるのではなく、シリンダ１側にロッド５を設けている。

すなわち、図中右側となるハウジング内面となるシリンダ１の端部１３にロッド５を結合してあり、このロッド５は、部材であるピストンロッド３の端部に対向し、さらに、一実施の形態と同様の構成のバネ受け６内に挿入してある。

また、コイルバネ７，８は一実施の形態と同様の構成としてあり、このコイルバネ７，８は直列に上記バネ受け６の鍔６２とシリンダ１の端部１３との間に介装されている。

さらに、ピストンロッド３の端部には穴３４が設けられており、この穴３４内には上記したロッド５、バネ受け６およびコイルバネ７，８の全部の侵入が可能なようになっている。

つまり、一実施の形態における位置決め構造においては、ピストンロッド３側にロッド５、バネ受け６およびコイルバネ７，８が保持されていたが、この他の実施の形態においてはハウジング内面となるシリンダ１の端部１３に保持されているのであり、フランジ５１と係止部６１との当接によって端部１３からバネ受け６が所定距離以上離れることが規制され、これによってコイルバネ７，８が圧縮状態とされている。

なお、シリンダ装置Ｓ３の図中右端側のみを図示し、左端および中央部については省略してあるが、シリンダ装置Ｓ３の中央部にはピストン２が設けられ、左端は図示した右端側と同様の構成となっている。

また、この他の実施の形態における位置決め構造にあっては、ピストン２が中立位置にある状態でバネ受け６の左端が上記穴３４の底部に接するように、上記した端部１３とバネ受け６との所定距離が設定されている。したがって、この場合の部材の端部は、穴３４の底部ということになる。

そして、この他の実施の形態における位置決め構造にあっては、一実施の形態の位置決め構造の取付部位が逆となっただけであるので、その作用効果については、一実施の形態における位置決め構造と同様である。

なお、この他の実施の形態における位置決め構造にあっても、シリンダ装置Ｓ３の全長を短く設定する必要が無い場合には、上記穴３４を省略することができる。

最後に、他の実施の形態の変形例における位置決め構造について説明する。この位置決め構造は、図４に示すように、シリンダ装置Ｓ４に具現化され、基本的には、一実施の形態における位置決め構造の取付部位を他の実施の形態における位置決め構造と同様にハウジング内面となるシリンダ１の端部１３に保持させたものである。

なお、シリンダ装置Ｓ４にあっては、図４示すように、ハウジング内面となるシリンダ１の端部１３に直接ロッド５が結合され、また、このロッド５は、環状板状のバネ受け１００内に摺動自在に挿入され、さらに、このバネ受け１００は、ロッド５のフランジ５１によってシリンダ１の端部１３から所定距離以上離れることが規制されている。

また、シリンダ１の端部１３にロッド５を結合したことに伴って、ピストンロッド３にはロッド５が挿入可能なように穴３５が設けられている。

そして、このバネ受け１００とシリンダ１の端部１３との間には、コイルバネ７，８が介装され、コイルバネ７，８の間にはガイド部材９が設けられている。

なお、シリンダ装置Ｓ４の図中右端側のみを図示し、左端および中央部については省略してあるが、シリンダ装置Ｓ４の中央部にはピストン２が設けられ、左端は図示した右端側と同様の構成となっていることは勿論である。

また、ピストン２が所定位置で中立位置にある状態で、バネ受け１００はピストンロッド３の端部３６に当接するように、上記所定距離が設定されている。

したがって、部材の端部は、この他の実施の形態の変形例においては、ピストンロッドの端部３６ということになる。

このシリンダ装置Ｓ４に具現化された位置決め構造にあっても、一実施の形態と同様にコイルバネ７，８を圧縮状態に保つことができ、かつ、ピストン２を中立位置に戻すコイルバネ７，８の附勢力に反対側のコイルバネ７，８が影響を与えることがない。

したがって、ピストン２やピストンロッド３とシリンダ１との間の摺動抵抗が大きい場合にあっても部材であるピストン２を所定位置たる中立位置へ確実に戻して精度良く位置決めることが可能となる。

さらに、コイルバネを直列に二つ以上配置することによって、一つ一つのコイルバネの縦横比を小さく設定することが可能であるので、コイルバネが座屈することが防止され、これにより部材であるピストン２のストローク長を長く設定することが可能であるとともに、コイルバネを直列に二つ以上配置することによって、コイルバネの径を小さく設定しても座屈しない縦横比を確保できることから、位置決め構造が適用されるシリンダ装置Ｓ４の径方向の大きさをコンパクトにすることが可能、すなわち、シリンダ装置Ｓ４の大型化を回避することが可能である。

以上で、各実施の形態における位置決め構造についての説明を終えるが、部材の左端側を一実施の形態の位置決め構造の構成とし、部材の右端側を他の実施の形態の位置決め構造の構成とするなど、各実施の形態における位置決め構造におけるロッド、バネ受け、部材の構成、ロッドの保持箇所を部材の左端もしくは右端で異なる実施の形態の位置決め構造のものに置き換えることも可能である。

また、図示はしないが、一実施の形態の変形例にあっては、コイルバネ７とピストンロッド３の端部との間に、他の実施の形態およびその変形例にあっては、コイルバネ８とシリンダ１の端部１３との間に、ロッド５を挿入することよって径方向に位置決められる環状のシムを介装することで、上記各端部の平面加工を省略することができ、一実施の形態の位置決め構造と同様にシムの存在によってシリンダ装置等の機器の製造が容易化され製造コストを低減することが可能である。

さらに、一実施の変形例にあってはロッド５の螺子部における螺条をコイルバネ７の巻方向と逆向きに設定し、また、他の実施の形態およびその変形例にあっては、コイルバネ８の巻き方向と逆向きに設定しておけば、一実施の形態と同様に、コイルバネ７あるいはコイルバネ８が圧縮されて円周方向に回転する際には、ロッド５にはピストンロッド３あるいはシリンダ１の端部１３に捩じ込む方向のトルクが作用することとなり、これにより、ロッド５とピストンロッド３あるいはシリンダ１の端部１３との締結を螺合によることとしても一実施の形態と同様に、ロッド５のピストンロッド３あるいはシリンダ１の端部１３からの脱落を確実に防止することができる。

なお、上述したところでは、本位置決め構造がシリンダ装置に具現化された場合について説明したが、これをスプールの位置決めのためにバルブに具現化することもでき、その他、およそ部材をハウジングに対して位置決めるような装置に具現化することが可能なことは勿論である。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態における位置決め構造が具現化されたシリンダ装置の縦断面図である。一実施の形態の変形例における位置決め構造が具現化されたシリンダ装置の縦断面図である。他実施の形態における位置決め構造が具現化されたシリンダ装置の縦断面図である。他実施の形態の変形例における位置決め構造が具現化されたシリンダ装置の縦断面図である。

符号の説明

１ハウジングであるシリンダ
１２規制部
１３ハウジング内面である端部
２部材の一部であるピストン
３部材の一部であるピストンロッド
３３，３４穴
５ロッド
５１フランジ
６，１００バネ受け
６１係止部
６２鍔
７，８コイルバネ
９ガイド部材
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４シリンダ装置

Claims

中空なハウジング内に摺動自在に挿入された部材を所定箇所に位置決める位置決め構造において、部材の両端にそれぞれ結合される一対のロッドと、各ロッドの外周側に配在される各バネ受けと、部材の両端と各バネ受けとの間にそれぞれ二つ以上直列に介装されるコイルバネとを備え、各バネ受けがそれぞれ内周側に配置されたロッドによって部材から離れる方向への移動を規制されて上記コイルバネを圧縮状態に保つとともに、部材が所定位置から移動する際にいずれかのバネ受けの端部がハウジングの部材の両側となる位置に設けた規制部のいずれか一方に少なくとも当接することを特徴とする位置決め構造。
少なくとも部材の一端にバネ受けおよびコイルバネの侵入が可能な穴を設け、上記ロッドが穴の底部に結合されることを特徴とする請求項１に記載の位置決め構造。
バネ受けは、筒状に形成されるとともに端部に鍔を備え、直列配置される各コイルバネ内にバネ受けが挿入されるとともに、該各コイルバネは、上記鍔と部材の端部とで担持されることを特徴とする請求項１または２に記載の位置決め構造。
直列配置される各コイルバネ間に筒の外周に摺接するガイド部材を設け、隣り合うコイルバネは、逆巻に形成されることを特徴とする請求項３に記載の位置決め構造。
中空なハウジング内に摺動自在に挿入された部材を所定箇所に位置決める位置決め構造において、ハウジング内面から起立され部材の両端にそれぞれ対向する一対のロッドと、各ロッドの外周側に配在される各バネ受けと、各ハウジング内面と各バネ受けとの間にそれぞれ二つ以上直列に介装されるコイルバネとを備え、各バネ受けがそれぞれ内周側に配置されたロッドによってハウジング内面から離れる方向への移動を規制されて上記コイルバネを圧縮状態に保つとともに、少なくとも部材が所定位置から移動する際にいずれかのバネ受けの端部が対向する部材の端部のいずれか一方に当接することを特徴とする位置決め構造。
少なくとも部材に一端に上記ロッドあるいはロッド、コイルバネおよびバネ受けの全部の侵入が可能な穴を設けたことを特徴とする請求項５に記載の位置決め構造。
バネ受けは、筒状に形成されるとともに端部に鍔を備え、直列配置される各コイルバネ内にバネ受けが挿入されるとともに、該各コイルバネは、上記鍔とハウジング内面とで担持されることを特徴とする請求項５または６に記載の位置決め構造。
直列配置される各コイルバネ間に筒の外周に摺接するガイド部材を設け、隣り合うコイルバネは、逆巻に形成されることを特徴とする請求項７に記載の位置決め構造。
中空なハウジング内に摺動自在に挿入された部材を所定箇所に位置決める位置決め構造において、部材の一端に結合されるロッドと、ハウジング内面から起立され部材の他端に対向する一対のロッドと、各ロッドの外周側に配在される各バネ受けと、部材の一端とバネ受けとの間に二つ以上直列に介装されるコイルバネと、ハウジング内面とバネ受けとの間に二つ以上直列に介装されるコイルバネとを備え、部材の一端側のバネ受けが内周側に配置されたロッドによって部材から離れる方向への移動を規制されて部材の一端側のコイルバネを圧縮状態に保つとともに、部材の他端側のバネ受けが内周側に配置されたロッドによってハウジング内面から離れる方向への移動を規制されて部材の他端側のコイルバネを圧縮状態に保ち、部材が所定位置から部材の一端側に移動する際に部材の一端側のバネ受けの端部がハウジングの部材の一端側となる位置に設けた規制部に当接し、部材が所定位置か部材の他端側に移動する際に部材の他端側のバネ受けの端部が対向する部材の端部に当接することを特徴とする位置決め構造。
部材の一端にバネ受けおよびコイルバネの侵入が可能な穴を設け、上記ロッドが穴の底部に結合されることを特徴とする請求項９に記載の位置決め構造。
部材に他端に上記ロッドあるいはロッド、コイルバネおよびバネ受けの全部の侵入が可能な穴を設けたことを特徴とする請求項９または１０に記載の位置決め構造。