TWI686545B - 活塞單元及流體壓力缸 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種活塞單元(18),該活塞單元(18)係具備:活塞本體(40);襯墊(42),係安裝在活塞本體(40)之外周部;保持構件(44),係具有沿周方向排列之複數個磁鐵保持部(58);複數個磁鐵(46),係在周方向隔著間隔地被保持;環狀之第一軛部(47),係配置在複數個磁鐵(46)之軸方向一方側;以及環狀之第二軛部(48),係配置在複數個磁鐵(46)之軸方向另一方側。
Description
本發明係關於一種在外周部配置有磁鐵之活塞單元及流體壓力缸。
以往,就例如工件等的搬送手段(致動器)而言,已知有一種具備伴隨著壓力流體之供給而位移之活塞的流體壓力缸。一般而言,流體壓力缸係具有缸管;以可移動之方式沿軸方向配置在缸管內之活塞;及連結在活塞之活塞桿。
日本特開2008-133920號公報已揭示一種流體壓力缸,為了檢測出活塞之位置而在活塞之外周部安裝有環狀之磁鐵,並且在缸管之外側配置有磁性感測器。在此構成之情形下,磁性感測器係僅配置在缸管之周方向的一部分,但相對於此,磁鐵係環狀(全周)。因此,磁鐵係具有檢測活塞之位置所需以上之體積。另一方面,日本特開2017-003023號公報所揭示之流體壓力缸中,僅於活塞之外周部之周方向的一部分保持有磁鐵(非環狀磁鐵)。
如日本特開2008-133920號公報所示,採用環狀磁鐵之活塞的情形時,必須依缸徑(活塞徑)的不同而準備不同之尺寸的環狀磁鐵。另一方面,如日本特開2017-003023號公報所示,採用僅配置於周方向之一部分之磁鐵的活塞之情形時,無法繞活塞之外側全周而形成磁場。
本發明係考慮上述課題而研創者,目的係在於提供一種活塞單元及流體壓力缸,不用環狀磁鐵亦可繞全周而形成磁場。
為了達成上述目的,本發明係可沿著缸管中形成之滑動孔而往復移動之活塞單元,該活塞單元係具有:活塞本體;襯墊,係安裝在前述活塞本體之外周部;保持構件,係安裝在前述活塞本體之外周部,並且具有沿周方向排列之複數個磁鐵保持部;複數個磁鐵,係藉由前述複數個磁鐵保持部在周方向隔著間隔地被保持;環狀之第一軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方向一方側;以及環狀之第二軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方向另一方側。
依據如上方式構成之活塞單元,複數個磁鐵係藉由保持構件於周方向隔著間隔而配置,並且在複數個磁鐵之兩側配置有環狀之第一及第二軛部。因此,在不使用環狀磁鐵之情形下,可繞活塞單元之全周而形成磁場。藉此,對於具有不同缸徑(活塞徑)之流體壓力缸,可採用 共通之磁鐵。亦即,無須依各種缸徑使用不同大小的磁鐵。
較佳為前述複數個磁鐵之各者具有對於前述活塞本體之軸垂直之短軸及長軸的形狀,且係以前述長軸沿著前述活塞本體之周方向的方式,保持在前述保持構件。
藉由此構成,可抑制形成在活塞單元之外側的磁場之周方向的磁通密度的不均。
較佳為前述複數個磁鐵之個數為四個,前述複數個磁鐵係在周方向等間隔配置。
藉由此構成,容易形成磁通密度於周方向均勻化之磁場。
較佳為前述活塞本體係具有複數個活塞構件,且藉由前述複數個活塞構件而形成環狀收容溝,該環狀收容溝係收容前述複數個磁鐵保持部、前述第一軛部及前述第二軛部。
藉由此構成,可容易地將環狀之第一軛部及第二軛部組裝在複數個磁鐵之兩側。
較佳為在前述活塞本體之外周部,形成有供前述襯墊安裝之環狀的襯墊安裝溝,前述襯墊安裝溝之一方側壁係由前述活塞本體所形成,前述襯墊安裝溝之另一方側壁係由前述第一軛部之外周部所形成。
藉由此構成,可容易地組裝環狀之襯墊,並且可實現活塞本體之軸方向尺寸的縮短化。
較佳為前述第二軛部具有:與前述複數個 磁鐵相鄰接之鄰接部;及從前述鄰接部之外周部朝向離開前述第一軛部之軸方向突出之環狀的軸方向部。
藉由此構成,可獲取第二軛部之外周面積,且可使形成在活塞單元之外側的磁場之磁通密度有效地増大。
較佳為前述保持構件係由前述第二軛部之前述軸方向部的外周面所支撐。
藉由此構成,可利用軸方向部良好地支撐保持構件。
較佳為前述第一軛部之外周面及前述第二軛部之外周面位在比前述複數個磁鐵之各外端更外側的位置。
藉由此構成,可有效地提升形成在活塞單元之外側的磁場之磁通密度。
較佳為前述磁鐵保持部具有在前述保持構件之外周面開口的缺口部。
藉由此構成,可將磁鐵配置在接近缸管之內周面的位置。藉此,因可減小安裝在缸管之外側的磁性感測器與配置在缸管之內側的磁鐵之距離,而可減小磁鐵所需之磁力。因此,藉由減小磁鐵之軸方向的厚度,而可實現活塞單元之軸方向尺寸的縮短化。
較佳為前述保持構件為經構成為阻止前述活塞本體接觸前述缸管之耐磨環。
藉此,由於保持構件係兼作為保持磁鐵之 構件及耐磨環,因而可謀求構成之簡單化。
再者,本發明之流體壓力缸係具備:內部具有滑動孔之缸管;配置為可沿著前述滑動孔往復移動之活塞單元;以及沿軸方向從前述活塞單元突出之活塞桿;其中,前述活塞單元係上述任一個活塞單元。
依據本發明之活塞單元及流體壓力缸,可在不利用環狀磁鐵之情形下,繞活塞單元之全周而形成磁場。
依據與圖式對應之下述較佳實施形態例之說明,應可更明瞭上述目的、特徴及優點。
10、10a‧‧‧流體壓力缸
12、12A、12B‧‧‧缸管
13‧‧‧滑動孔
13a‧‧‧第一壓力室
13b‧‧‧第二壓力室
14、82‧‧‧桿套
14a‧‧‧內壁面
14b‧‧‧環狀突出部
15a、96a‧‧‧第一埠
16、84‧‧‧頭套
16a‧‧‧內壁面
16b‧‧‧環狀突出部
18、86‧‧‧活塞單元
20、88‧‧‧活塞桿
20a‧‧‧基端部
23、27、31、42、92a、92b、100‧‧‧襯墊
24‧‧‧止轉用溝
25、98‧‧‧套管
32‧‧‧連結桿
34‧‧‧螺帽
40‧‧‧活塞本體
40a‧‧‧第一活塞構件
40b‧‧‧第二活塞構件
40a1‧‧‧第一大徑部
40a2‧‧‧第一小徑部
40b1‧‧‧第二小徑部
40b2‧‧‧第二大徑部
40h‧‧‧貫通孔
44‧‧‧保持構件
44A‧‧‧耐磨環
46‧‧‧磁鐵
46a‧‧‧外端
46b‧‧‧內端
47‧‧‧第一軛部
48‧‧‧第二軛部
48a‧‧‧鄰接部
48b‧‧‧軸方向部
49‧‧‧磁性構造部
50‧‧‧襯墊安裝溝
52‧‧‧環狀收容溝
54‧‧‧軛部支撐面
56‧‧‧凸部
57‧‧‧周方向部
57a‧‧‧開縫
57b‧‧‧外周面
58‧‧‧磁鐵保持部
58a‧‧‧保持臂
58b‧‧‧卡合爪
58c‧‧‧缺口部
60‧‧‧止轉用突起
64、64a‧‧‧磁性感測器
66‧‧‧感測器用托架
68a‧‧‧第一緩衝襯墊
68b‧‧‧第二緩衝襯墊
69a‧‧‧第一緩衝環
69b‧‧‧第二緩衝環
74‧‧‧突起
74a‧‧‧磁性感測器安裝用插槽
80‧‧‧缸管
82a‧‧‧內壁面
88a‧‧‧基端部
90a、90b‧‧‧母螺牙部
94a、94b‧‧‧公螺牙部
102、104‧‧‧阻尼器
106‧‧‧活塞本體
107‧‧‧第二活塞構件
第1圖係本發明第一實施形態之流體壓力缸的立體圖。
第2圖係第1圖所示之流體壓力缸的剖視圖。
第3圖係第1圖所示之流體壓力缸之分解立體圖。
第4圖係其他構成之缸管的立體圖。
第5圖係本發明第二實施形態之流體壓力缸的局部剖面側視圖。
以下,針對本發明之流體壓力缸列舉複數個較佳實施形態,參照圖式來進行說明。
第1圖所示之第一實施形態的流體壓力缸10係具備:中空筒狀之缸管12,係於內部具有圓形之滑動 孔13(缸室);桿套14,係配置在缸管12之一端部;以及頭套16,係配置在缸管12之另一端部。此外,如第2圖及第3圖所示,流體壓力缸10係具備:配置成可在缸管12內沿軸方向(X方向)移動之活塞單元18;以及連結在活塞單元18之活塞桿20。此流體壓力缸10係使用作為例如用於工件之搬送等之致動器。
缸管12係由例如鋁合金等金屬材料所構成,且由沿著軸方向延伸之筒體所構成。第一實施形態中,缸管12係形成為中空圓筒形。
如第1圖及第2圖所示,桿套14係設置為閉塞缸管12之一端部(箭頭X1方向側之端部),且為例如由與缸管12相同之金屬材料所構成之構件。桿套14中設置有第一埠15a。如第2圖所示,設置在桿套14之環狀突出部14b係***至缸管12之一端部。
在桿套14與缸管12之間配置有圓形環狀之襯墊23。在桿套14之內周部配置有圓形環狀之套管25及襯墊27。且在桿套14之內周部配置有圓形環狀之第一緩衝襯墊68a。
頭套16係例如由與缸管12相同之金屬材料所構成之構件,且設置為閉塞缸管12之另一端部(箭頭X2方向側之端部)。藉由頭套16將缸管12之另一端部氣密地封閉。在頭套16中設置有第二埠15b。
設置在頭套16之環狀突出部16b係***至缸管12之另一端部。在頭套16與缸管12之間配置有圓形 環狀之襯墊31。在頭套16之內周部配置有圓形環狀之第二緩衝襯墊68b。
如第1圖所示,缸管12、桿套14及頭套16係藉由複數個連結桿32及螺帽34沿軸方向鎖固。複數組之連結桿32及螺帽34係於周方向隔著間隔而設置。因此,缸管12係以挾持於頭套16及桿套14之間的狀態下固定。
如第2圖及第3圖所示,活塞單元18係可沿軸方向滑動地收容在缸管12內(滑動孔13),將滑動孔13內分隔成第一埠15a側之第一壓力室13a及第二埠15b側之第二壓力室13b。本實施形態中,活塞單元18係連結在活塞桿20之基端部20a。
活塞單元18係具有:從活塞桿20朝直徑方向外側突出之圓形的活塞本體40;安裝在活塞本體40之外周部之圓形環狀的襯墊42;保持構件44,係安裝在活塞本體40之外周部,並且具有複數個磁鐵保持部58;複數個磁鐵46,係配置在活塞本體40之外周部;以及第一軛部47與第二軛部48,係由鄰接於複數個磁鐵46而配置之磁性體所構成。
活塞本體40係具有沿軸方向貫通之貫通孔40h。活塞桿20之基端部20a(細徑部)係***於活塞本體40之貫通孔40h,並且藉由鉚合而固定(連結)在活塞本體40。此外,活塞桿20與活塞本體40之固定構造並不限定於鉚合,亦可為螺入構造。
在活塞本體40之外周部之軸方向不同的位置,設置有襯墊安裝溝50、環狀收容溝52、及軛部支撐面54。環狀收容溝52係設置在襯墊安裝溝50與軛部支撐面54之間。襯墊安裝溝50及環狀收容溝52皆構成為繞周方向之全周而延伸之圓形環狀。
環狀收容溝52係收容複數個磁鐵保持部58、第一軛部47及第二軛部48。環狀收容溝52之溝深度係比襯墊安裝溝50之溝深度更深。因此,環狀收容溝52之底面係位在比襯墊安裝溝50之底面更靠近直徑方向內側之位置。
活塞本體40係具有複數個活塞構件,藉由複數個活塞構件而形成環狀收容溝52。具體而言,本實施形態中,活塞本體40係具有軸方向彼此鄰接而配置之第一活塞構件40a及第二活塞構件40b,藉由第一活塞構件40a及第二活塞構件40b而形成環狀收容溝52。亦即,活塞本體40係具有沿軸方向分割第一活塞構件40a與第二活塞構件40b之構造。
第一活塞構件40a係具有第一大徑部40a1及第一小徑部40a2。第一大徑部40a1之外周部係構成襯墊安裝溝50之一方側壁。第一小徑部40a2之外周面係構成襯墊安裝溝50之底面。第一小徑部40a2之外周部係構成環狀收容溝52之一方側壁。第一軛部47之外周部係構成襯墊安裝溝50之另一方側壁。
第二活塞構件40b係具有第二小徑部40b1 及第二大徑部40b2。第二小徑部40b1之外周面係構成環狀收容溝52之底面。第二大徑部40b2之外周部係構成環狀收容溝52之另一方側壁。
就活塞本體40(第一活塞構件40a及第二活塞構件40b)之構成材料而言,可列舉例如碳鋼、不鏽鋼、鋁合金等金屬材料、硬質樹脂等。特別是,活塞本體40較佳為藉由非磁性體所構成,以將藉由後述之磁性構造部49所產生之磁力線良好地導引至活塞單元18之外部。此外,第一活塞構件40a及第二活塞構件40b可由彼此不同之材料所構成。
襯墊42係由橡膠材或彈性體材等彈性材料所構成之環狀的密封構件(例如O環)。襯墊42係安裝在襯墊安裝溝50。襯墊42係可滑動地接觸於缸管12之內周面。具體而言,襯墊42係以全周氣密或液密地密接於缸管12之內周面及活塞本體40之外周面。藉由襯墊42將活塞單元18之外周面與滑動孔13之內周面之間密封,氣密或液密地分隔滑動孔13內之第一壓力室13a與第二壓力室13b。
保持構件44係具有:沿著活塞本體40之外周部繞周方向延伸之環狀的周方向部57;及從周方向部57突出之複數個磁鐵保持部58。周方向部57係支撐在第二軛部48之外周面。磁鐵保持部58係在周方向隔著間隔而設置複數個。本實施形態中,繞周方向等間隔設置四個磁鐵保持部58。
磁鐵保持部58係***至活塞本體40之環狀收容溝52。磁鐵保持部58中保持(安裝)有磁鐵46。磁鐵保持部58係具有在保持構件44之外周面開口之缺口部58c。
如第3圖所示,磁鐵保持部58係從周方向部57之內周面朝直徑方向內側突出。更具體而言,磁鐵保持部58係具有從周方向部57朝直徑方向內側突出之一對保持臂58a。一對保持臂58a係周方向彼此隔開地對向,且一對保持臂58a之間保持有磁鐵46。在各保持臂58a之前端(自由端)設置有與磁鐵46卡合之卡合爪58b。此外,磁鐵保持部58亦可構成連結一對保持臂58a之前端彼此而成為U字形之框型構造。
第一實施形態中,保持構件44係構成為阻止活塞本體40接觸缸管12的耐磨環44A,且安裝在第二軛部48。耐磨環44A係在流體壓力缸10之作動中,較大之橫荷重沿與軸方向垂直之方向作用於活塞單元18之際,防止活塞本體40的外周面接觸於滑動孔13之內周面。耐磨環44A之外徑係大於活塞本體40之外徑。
耐磨環44A係由低摩擦材所構成。耐磨環44A與滑動孔13之內周面之間的摩擦係數係小於襯墊42與滑動孔13之內周面之間的摩擦係數。就此種低摩擦材而言,可列舉例如四氟乙烯(PTFE)之類的兼具低摩擦性及耐摩耗性之合成樹脂材料、金屬材料(例如軸承鋼)等。
複數個磁鐵46係安裝在複數個磁鐵保持部 58。本實施形態中,四個磁鐵46係周方向等間隔配置。磁鐵46之個數亦可為三個以下或五個以上。磁鐵46係具有與活塞本體40之軸垂直之短軸及長軸的形狀,並且以使長軸沿著活塞本體40之周方向的方式保持在保持構件44。
本實施形態中,磁鐵46係具有長方體形狀,且以使磁鐵46之長邊方向沿著活塞本體40之周方向的方式配置。亦即,磁鐵46之短邊方向係沿著活塞本體40之直徑方向。磁鐵46係構成為箭頭X方向之厚度(沿著活塞本體40之軸方向的尺寸)小於長度(沿著活塞本體40之周方向的尺寸)及寬度(沿著活塞本體40之直徑方向的尺寸)之板狀。
如第2圖所示,磁鐵46之外端46a係配置在保持構件44之缺口部58c。換言之,磁鐵46之外端46a係配置在周方向部57之厚度的範圍內。磁鐵46之外端46a係與缸管12之內周面直接相對向。磁鐵46係例如肥粒鐵磁鐵、稀土類磁鐵、塑膠磁鐵等。
第一軛部47係構成為周方向無縫隙地連續之環狀。第一軛部47係配置在複數個磁鐵46之軸方向一方側(箭頭X1方向側)。第一軛部47之外徑係大於第1活塞構件40a之第一小徑部40a2的外徑(襯墊安裝溝50之底面)。第一軛部47係與第一活塞構件40a之第二活塞構件40b側(箭頭X2方向側)的端面相鄰接配置。第一軛部47之內周面係位在比磁鐵46之內端46b更靠近直徑方向內側之位置。第一軛部47之外周面係位在比磁鐵46之外端46a 更靠近直徑方向外側之位置。第一軛部47之孔部***有第二活塞構件40b之第二小徑部40b1。
第二軛部48係構成為周方向無縫隙地連續之環狀。第二軛部48係配置在複數個磁鐵46之軸方向另一方側(箭頭X2方向側)。第二軛部48之外徑係大於第二活塞構件40b之第二大徑部40b2的外徑。第二軛部48係與第二活塞構件40b之第一活塞構件40a側(箭頭X1方向側)的端面相鄰接配置。第二軛部48之內周面係位在比磁鐵46之內端46b更靠近直徑方向內側之位置。第二軛部48之外周面係位在比磁鐵46之外端46a更靠近直徑方向外側的位置。
第二軛部48係具有:與複數個磁鐵46相鄰接之環狀的鄰接部48a;及從鄰接部48a之外周部朝離開第一軛部47之軸方向(箭頭X2方向)突出之環狀的軸方向部48b。因此,第二軛部48係具有L字形之剖面形狀。第二軛部48之孔部(軸方向部48b之孔部)***有第二活塞構件40b之第二小徑部40b1。保持構件44之周方向部57係由第二軛部48之軸方向部48b的外周面所支撐。亦即,保持構件44之周方向部57係重疊於第二軛部48之軸方向部48b的直徑方向外側。
就構成第一軛部47及第二軛部48之磁性體而言,係可列舉例如不鏽鋼等軟質磁性材料。
藉由複數個磁鐵46、第一軛部47及第二軛部48,構成繞活塞單元18之全周而形成磁場之環狀的磁 性構造部49。磁鐵46之個數亦可為三個以下或五個以上,但磁鐵46較佳為以繞活塞單元18之全周確實地形成磁場之方式,配置四個以上。
如第2圖所示,在缸管12之外側安裝有磁性感測器64。具體而言,在連結桿32(第1圖)安裝有感測器用托架66。在感測器用托架66保持有磁性感測器64。藉此,磁性感測器64係透過感測器用托架66及連結桿32,相對於頭套16及桿套14固定位置。藉由磁性感測器64而感測到磁鐵46所產生之磁性,而檢測出活塞單元18之動作位置。
活塞桿20係沿著滑動孔13之軸方向延伸之柱狀(圓柱狀)的構件。活塞桿20係貫穿桿套14。活塞桿20之前端部20b係露出於滑動孔13之外部。在活塞本體40之與桿套14側鄰接之位置,於活塞桿20之外周部固定有第一緩衝環69a。在隔著活塞本體40而成為與第一緩衝環69a相反側之側,第二緩衝環69b係以與活塞桿20同軸之方式,固定在活塞本體40(第二活塞構件40b)。
藉由第一緩衝襯墊68a、第二緩衝襯墊68b、第一緩衝環69a及第二緩衝環69b,而構成用以緩和在行程終點之衝撃的空氣緩衝機構。此外,亦可將由橡膠材等彈性材料所構成之阻尼器,例如分別安裝在桿套14之內壁面14a及頭套16之內壁面16a,以取代此種空氣緩衝機構,或是附加於此空氣緩衝機構。
如上方式構成之流體壓力缸10係如以下所 述地動作。此外,以下之說明中,以利用空氣(壓縮空氣)作為壓力流體之情形來說明,但亦可採用空氣以外之氣體。
第2圖中,流體壓力缸10係藉由經第一埠15a或第二埠15b而導入之屬於壓力流體的空氣之作用,使活塞單元18在滑動孔13內沿軸方向移動。藉此,使連結在該活塞單元18之活塞桿20進退移動。
具體而言,為了使活塞單元18朝桿套14側位移(前進),係將第一埠15a設為大氣開放狀態,且將壓力流體從未圖示之壓力流體供給源經由第二埠15b供給至第二壓力室13b。如此,藉由壓力流體將活塞單元18推壓向桿套14側。藉此,活塞單元18係與活塞桿20一同朝桿套14側位移(前進)。
活塞單元18抵接在桿套14時,活塞單元18之前進動作停止。活塞單元18接近前進位置之際,第一緩衝環69a係接觸於第一緩衝襯墊68a之內周面,在此接觸部分形成氣密密封,而在第一壓力室13a形成空氣緩衝。藉此,由於活塞單元18之位移在桿套14側之行程終點附近減速,因而可緩和到達行程終點時之衝撃。
另一方面,為了使活塞本體40朝頭套16側位移(後退),將第二埠15b設為大氣開放狀態,並且從未圖示之壓力流體供給源經由第一埠15a將壓力流體供給至第一壓力室13a。如此,藉由壓力流體而將活塞本體40推壓向頭套16側。藉此,活塞單元18係朝頭套16側位移。
而且,活塞單元18抵接於頭套16時,活塞單元18之後退動作停止。活塞單元18接近後退位置之際,第二緩衝環69b係接觸於第二緩衝襯墊68b之內周面,在此接觸部分形成氣密密封,而在第二壓力室13b形成空氣緩衝。藉此,由於活塞單元18之位移在頭套16側之行程終點附近減速,因而可緩和到達行程終點時之衝撃。
此時,第一實施形態之流體壓力缸10係發揮以下之效果。
流體壓力缸10之活塞單元18中,複數個磁鐵46係藉由保持構件44於周方向隔著間隔而配置,並且在複數個磁鐵46之兩側配置有環狀之第一軛部47及第二軛部48。藉由複數個磁鐵46、第一軛部47及第二軛部48,構成繞活塞單元18之全周而形成磁場之環狀的磁性構造部49。因此,在不使用環狀磁鐵之情形下,可繞活塞單元18之全周而形成磁場。藉此,對於具有不同缸徑(活塞徑)之流體壓力缸,可採用共通之磁鐵46。亦即,無須依各種缸徑使用不同大小的磁鐵46。
此外,依據此活塞單元18,藉由變更配置之磁鐵46的個數,相同之厚度(軸方向尺寸)下亦可進行磁力調整。再者,缸徑越大,磁鐵46相對於缸徑之大小會變得極小。
複數個磁鐵46之各者係具有與活塞本體40之軸垂直之短軸及長軸的形狀,並且以使長軸沿著活塞本體40之周方向的方式保持在保持構件44。藉由此構成, 可抑制形成在活塞單元18之外側的磁場之周方向之磁通密度的不均。
複數個磁鐵46之個數為四個,複數個磁鐵46係周方向等間隔配置。藉由此構成,容易在活塞單元18之外側形成磁通密度於周方向均勻化之磁場。
活塞本體40係具有複數個活塞構件(第一活塞構件40a及第二活塞構件40b)。並且,藉由複數個活塞構件,形成收容複數個磁鐵保持部58、第一軛部47及第二軛部48之環狀收容溝52。藉由此構成,組裝活塞單元18時,可容易地將環狀之第一軛部47及第二軛部48組裝在複數個磁鐵46之兩側。
襯墊安裝溝50之一方的側壁係由第一活塞構件40a之外周部所形成。並且,襯墊安裝溝50之另一方側壁係由第一軛部47之外周部所形成。藉由此構成,可容易地組裝環狀之襯墊42,並且可實現活塞本體40之軸方向尺寸的縮短化。
第二軛部48係具有:與複數個磁鐵46鄰接之鄰接部48a;以及從鄰接部48a之外周部朝離開第一軛部47之軸方向突出之環狀的軸方向部48b。藉由此構成,可獲取第二軛部48之外周面積,且可使形成在活塞單元18之外側的磁場之磁通密度有效地增大。
保持構件44係由第二軛部48之軸方向部48b的外周面所支撐。藉由此構成,可利用軸方向部48b良好地支撐保持構件44。
第一軛部47之外周面及第二軛部48的外周面係位於比複數個磁鐵46之各外端46a更靠近外側之位置。藉由此構成,可有效地提升形成在活塞單元18之外側的磁場之磁通密度。
磁鐵保持部58係具有在保持構件44之外周面開口的缺口部58c。藉由此構成,可將磁鐵46配置在靠近缸管12之內周面的位置。藉此,因可減小安裝在缸管12之外側的磁性感測器64與配置在缸管12之內側之磁鐵46的距離,而可減小磁鐵46所需之磁力。因此,可減小磁鐵46之軸方向的厚度。依此,可實現活塞單元18之軸方向尺寸的縮短化。
保持構件44係構成為阻止活塞本體40接觸於缸管12的耐磨環44A。藉此,由於保持構件44兼作為保持磁鐵46之構件及耐磨環44A,因而可謀求構成之簡單化。
在上述之流體壓力缸10中,亦可採用第4圖所示之缸管12A,來取代缸管12。此缸管12A係在外周部之一部分,設置有沿著軸方向延伸之突起74。在該突起74內設置有磁性感測器安裝用插槽74a。在磁性感測器安裝用插槽74a內***板狀(薄型)之磁性感測器64a。
採用缸管12A之流體壓力缸10中,由於在設置為接近缸管12A之內周面之磁性感測器安裝用插槽74a內***磁性感測器64a,因此可更進一步地縮短磁性感測器64a與具有複數個磁鐵46之磁性構造部49(參照第2 圖等)之距離。藉此,可更有效地減小磁鐵46之軸方向的厚度。
第5圖所示之第二實施形態的流體壓力缸10a係具備:在內部具有圓形之滑動孔13之中空筒狀的缸管80;配置在缸管80之一端部的桿套82;配置在缸管80之另一端部的頭套84;配置成可在缸管80內沿軸方向(X方向)移動之活塞單元86;以及連結在活塞單元86之活塞桿88。
缸管80係形成為中空圓筒形。在缸管80之兩端部內周面形成有母螺牙部90a、90b。在缸管80與桿套82之間及缸管80與頭套84之間,分別配置有圓形環狀之襯墊92a、92b。
詳細雖未圖示,但在缸管80之外周面,利用帶型之感測器安裝具,將磁性感測器64(參照第1圖等)安裝在任意位置。感測器安裝具係具有:保持磁性感測器64之感測器保持具;以及將感測器保持具固定在缸管80之外周部的帶部。
形成在桿套82之公螺牙部94a係與形成在缸管80之一端部內周面的母螺牙部90a螺合。桿套82係形成有第1埠96a。在桿套82之內周部配置有圓形環狀之套管98及襯墊100。
桿套82之內壁面82a安裝有由彈性材料所構成之阻尼器102。形成在頭套84之公螺牙部94b係與形成在缸管80之另一端部內周面的母螺牙部90b螺合。頭套 84係形成有第二埠96b。頭套84之內壁面84a安裝有由彈性材料所構成之阻尼器104。
活塞單元86係具有:從活塞桿88朝直徑方向外側突出之圓形的活塞本體106;安裝在活塞本體106之外周部的襯墊42;安裝在活塞本體106之外周部的保持構件44;於周方向隔著間隔配置在活塞本體106之外周部的複數個磁鐵46;以及與複數個磁鐵46相鄰接而配置之第一軛部47與第二軛部48。
活塞本體106係具有第一活塞構件40a及第二活塞構件107。第二活塞構件107係在未固定有第二緩衝環69b之點與第二活塞構件40b(第2圖)不同。活塞桿88之基端部88a係***形成於活塞本體106之貫通孔40h,且藉由鉚合而固定。此外,活塞本體106與活塞桿88之固定構造並不限於鉚合,亦可為螺入構造。
藉由第二實施形態之流體壓力缸10a,亦可獲得與第一實施形態之流體壓力缸10相同之效果。
本發明不限於上述之實施形態者,亦可在不脫離本發明要旨之範圍內,進行各種變更。例如在上述之實施形態中,採用橫斷面形狀為圓形之缸管12、80及活塞單元18、86,但本發明不限於此,亦可採用橫斷面形狀為非圓形(長圓形狀、橢圓形狀、多角形狀等)之缸管及活塞單元。
10‧‧‧流體壓力缸
12‧‧‧缸管
13‧‧‧滑動孔
18‧‧‧活塞單元
20‧‧‧活塞桿
20a‧‧‧基端部
32‧‧‧連結桿
40a‧‧‧第一活塞構件
40a1‧‧‧第一大徑部
40a2‧‧‧第一小徑部
40b‧‧‧第二活塞構件
40b1‧‧‧第二小徑部
40b2‧‧‧第二大徑部
40h‧‧‧貫通孔
42‧‧‧襯墊
44‧‧‧保持構件
44A‧‧‧耐磨環
46‧‧‧磁鐵
46a‧‧‧外端
46b‧‧‧內端
47‧‧‧第一軛部
48‧‧‧第二軛部
48a‧‧‧鄰接部
48b‧‧‧軸方向部
49‧‧‧磁性構造部
54‧‧‧軛部支撐面
57‧‧‧周方向部
58‧‧‧磁鐵保持部
58a‧‧‧保持臂
58b‧‧‧卡合爪
58c‧‧‧缺口部
64‧‧‧磁性感測器
66‧‧‧感測器用托架
Claims (8)
- 一種活塞單元,係可沿著缸管中形成之滑動孔而往復移動,該活塞單元係具有:活塞本體;襯墊,係安裝在前述活塞本體之外周部;保持構件,係安裝在前述活塞本體之外周部,並且具有沿周方向排列之複數個磁鐵保持部;複數個磁鐵,係藉由前述複數個磁鐵保持部在周方向隔著間隔地被保持;環狀之第一軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方向一方側;以及環狀之第二軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方向另一方側;前述複數個磁鐵之各者分別構成為沿著前述活塞本體的軸方向具有厚度的板狀。
- 一種活塞單元,係可沿著缸管中形成之滑動孔而往復移動,該活塞單元係具有:活塞本體;襯墊,係安裝在前述活塞本體之外周部;保持構件,係安裝在前述活塞本體之外周部,並且具有沿周方向排列之複數個磁鐵保持部;複數個磁鐵,係藉由前述複數個磁鐵保持部在周方向隔著間隔地被保持;環狀之第一軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方 向一方側;以及環狀之第二軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方向另一方側;前述複數個磁鐵之各者係具有對於前述活塞本體之軸垂直之短軸及長軸的形狀,且係以前述長軸沿著前述活塞本體之周方向的方式,保持在前述保持構件。
- 如申請專利範圍第1項所述之活塞單元,其中,前述複數個磁鐵之個數為四個,前述複數個磁鐵係在周方向等間隔配置。
- 一種活塞單元,係可沿著缸管中形成之滑動孔而往復移動,該活塞單元係具有:活塞本體;襯墊,係安裝在前述活塞本體之外周部;保持構件,係安裝在前述活塞本體之外周部,並且具有沿周方向排列之複數個磁鐵保持部;複數個磁鐵,係藉由前述複數個磁鐵保持部在周方向隔著間隔地被保持;環狀之第一軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方向一方側;以及環狀之第二軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方向另一方側;前述活塞本體係具有複數個活塞構件;藉由前述複數個活塞構件而形成環狀收容溝,該環狀收容溝係收容前述複數個磁鐵保持部、前述第一軛部 及前述第二軛部;在前述活塞本體之外周部,形成有供前述襯墊安裝之環狀的襯墊安裝溝;前述襯墊安裝溝之一方側壁係由前述活塞本體所形成;前述襯墊安裝溝之另一方側壁係由前述第一軛部之外周部所形成。
- 一種活塞單元,係可沿著缸管中形成之滑動孔而往復移動,該活塞單元係具有:活塞本體;襯墊,係安裝在前述活塞本體之外周部;保持構件,係安裝在前述活塞本體之外周部,並且具有沿周方向排列之複數個磁鐵保持部;複數個磁鐵,係藉由前述複數個磁鐵保持部在周方向隔著間隔地被保持;環狀之第一軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方向一方側;以及環狀之第二軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方向另一方側;前述第二軛部係具有:與前述複數個磁鐵相鄰接之鄰接部;以及從前述鄰接部之外周部朝向離開前述第一軛部之軸方向突出,且圍繞前述活塞本體之軸方向一端部之環狀的軸方向部; 前述保持構件係具有沿著前述活塞本體之外周部繞周方向延伸且由前述第二軛部之前述軸方向部的外周面所支撐之環狀的周方向部;前述周方向部為構成為阻止前述活塞本體接觸前述缸管之耐磨環;前述活塞本體、前述第二軛部之前述軸方向部、及前述耐磨環,係在前述活塞本體之前述軸方向一端部,沿前述活塞本體的直徑方向重疊。
- 如申請專利範圍第1項所述之活塞單元,其中,前述第一軛部之外周面及前述第二軛部之外周面係位在比前述複數個磁鐵之各外端更外側的位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之活塞單元,其中,前述磁鐵保持部係具有在前述保持構件之外周面開口的缺口部。
- 一種流體壓力缸,係具備:內部具有滑動孔之缸管;配置為可沿著前述滑動孔往復移動之活塞單元;以及沿軸方向從前述活塞單元突出之活塞桿;其中,前述活塞單元係具備:活塞本體;襯墊,係安裝在前述活塞本體之外周部;保持構件,係安裝在前述活塞本體之外周部,並且具有沿周方向排列之複數個磁鐵保持部;複數個磁鐵,係藉由前述複數個磁鐵保持部在周方向隔著間隔地被保持; 環狀之第一軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方向一方側;以及環狀之第二軛部,係配置在前述複數個磁鐵之軸方向另一方側;前述複數個磁鐵之各者分別構成為沿著前述活塞本體的軸方向具有厚度的板狀。
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