(57)【要約】【課題】変位終端位置に至ったピストンがキャップに当接する流体圧シリンダにおいて、ピストンの端面に段部を設けることなく、シリンダ本体内部に圧力流体を導入可能な小さな空間を形成する。【解決手段】本体部２２と、本体部２２からシリンダ本体１２の開口端部に向かって屈曲しその先端２６が内周壁１５に係止される外縁部２４と、を備えるキャップ２０によりシリンダ本体１２の開口端部を閉塞する。ピストン４０が本体部２２に当接すると、外縁部２４と内周壁１５とピストン４０の端面と、によって空間Ｓ１が形成される。空間Ｓ１に連通するように第１ポート１６を設けることにより、空間Ｓ１が圧力流体を導入するための空間となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力流体が導入されるシリンダ室を内部に有するシリンダ本体と、
前記シリンダ本体の軸線方向に沿って前記シリンダ室内を変位し、ピストンロッドが連結されるピストンと、
前記シリンダ本体に設けられた前記シリンダ室の一方の開口端部を閉塞するためのキャップと、
前記シリンダ室の他方の開口端部を閉塞するロッドエンドと、を備え、
前記シリンダ室の一方の開口端部近傍において、前記シリンダ本体に該シリンダ室に連通する第１の圧力流体出入ポートを設け、
前記シリンダ室の他方の開口端部近傍において、前記シリンダ本体に該シリンダ室に連通する第２の圧力流体出入ポートを設け、
前記キャップは、
前記ピストンの端面が当接する平板状の本体部と、
前記本体部の外周に設けられ、前記本体部から前記シリンダ室の一方の開口端部に向かって屈曲してその先端が前記シリンダ室の内周壁に係止される外縁部と、を有し、
前記ピストンの端面が前記本体部に当接するときに、
前記外縁部と、
前記シリンダ室の内周壁と、
前記ピストンの端面と、
によって囲まれた空間を形成すると共に、
前記空間は前記第１の圧力流体出入ポートに連通することを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項２】
請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、
前記ピストンは、前記キャップに臨む端面が前記シリンダ本体の軸線方向に直交する平面状に設けられていることを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の流体圧シリンダにおいて、
前記空間が、断面三角形状で環状に形成されることを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項４】
請求項３記載の流体圧シリンダにおいて、
前記第１の圧力流体出入ポートの狭径な先端全てが、断面三角形状で環状に形成される前記空間に臨むことを特徴とする流体圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力流体の作用下にピストンを軸線方向に沿って変位させる流体圧シリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ワークの搬送や位置決めなど、種々の産業機械を駆動する手段として流体圧シリンダが用いられている。
【０００３】
一般的に、流体圧シリンダは、圧力流体ポートから供給される圧力流体によってシリンダ本体内部に設けられたピストンを軸線方向に沿って変位させ、前記ピストンの一端側に連結されたピストンロッドを介してワークの搬送、位置決め等を行っている。
【０００４】
この種のシリンダに関し、近年では、流体圧シリンダの小型化、特に、ピストン（ピストンロッド）のストローク長を維持した状態で、流体圧シリンダの軸線方向の長さ（流体圧シリンダの全長）を短縮することが希求されている。
【０００５】
このような要請に対応すべく、出願人は、シリンダ本体の開口部を略平面状のキャップによって閉塞し、変位終端位置に至ったピストンを前記キャップに当接させることにより、ストローク長を維持しながら全長を短縮した流体圧シリンダを提案している（特許文献１参照）。
【０００６】
この流体圧シリンダにおいては、図１１に示されるように、キャップ１に臨むピストン２の端面に段付き加工を施すことにより、段部３を設けている。このため、キャップ１にピストン２が当接したときに、キャップ１とピストン２との間に圧力流体を導入可能な空間（エア通路）Ｓ２が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２４０９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記の技術思想に関連してなされたものであり、ピストンの端面やキャップの端面に段部を設けることなく、シリンダ本体内部に圧力流体を導入可能な空間を形成し、しかも、ピストンのストローク長を維持した状態で全長を短縮することが可能な、このためにコンパクト化が一層促進される流体圧シリンダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本願の請求項１で特定される発明は、
圧力流体が導入されるシリンダ室を内部に有するシリンダ本体と、
前記シリンダ本体の軸線方向に沿って前記シリンダ室内を変位し、ピストンロッドが連結されるピストンと、
前記シリンダ本体に設けられた前記シリンダ室の一方の開口端部を閉塞するためのキャップと、
前記シリンダ室の他方の開口端部を閉塞するロッドエンドと、を備え、
前記シリンダ室の一方の開口端部近傍において、前記シリンダ本体に該シリンダ室に連通する第１の圧力流体出入ポートを設け、
前記シリンダ室の他方の開口端部近傍において、前記シリンダ本体に該シリンダ室に連通する第２の圧力流体出入ポートを設け、
前記キャップは、
前記ピストンの端面が当接する平板状の本体部と、
前記本体部の外周に設けられ、前記本体部から前記シリンダ室の一方の開口端部に向かって屈曲してその先端が前記シリンダ室の内周壁に係止される外縁部と、を有し、
前記ピストンの端面が前記本体部に当接するときに、
前記外縁部と、
前記シリンダ室の内周壁と、
前記ピストンの端面と、
によって囲まれた空間を形成すると共に、
前記空間は前記第１の圧力流体出入ポートに連通することを特徴とする。
【００１０】
本願の請求項１で特定される発明によれば、ピストンがキャップに当接すると、ピストンの端面に段部が設けられていなくとも、シリンダ室内に圧力流体を導入可能な空間を形成することができる。このため、段部の幅寸法の分だけピストンの長さを短縮することができ、流体圧シリンダの全長を短くすることができると共に、一層コンパクト化した流体圧シリンダを得ることが可能となる。
【００１１】
また、段付き加工が不要となるため製造工数を削減することができ、これに伴って製造コストの削減、並びに製造効率の向上を図ることができる。
【００１２】
また、キャップを構成する外縁部をシリンダ室の開口端部に向かって屈曲させ、該外縁部の先端を前記シリンダ室の内周壁に係止させる構成としたので、ピストンの衝突によってキャップが押圧されると、前記外縁部の先端が押圧力によって前記シリンダ室の内周壁にさらに食い込むこととなる。このため、キャップはピストンの衝撃を好適に吸収することができる。したがって、従来技術と比べて、強度確保に必要なキャップの肉厚を、軸線方向に対して薄くすることができ、その結果、流体圧シリンダの全長を短くすることができる。
【００１３】
さらにまた、キャップに臨むピストンの端面が、シリンダ本体の軸線方向に直交する平面状に設けられるとよい。
【００１４】
上記の構成によれば、キャップは、ピストンの当接による衝撃を、平面状の端面を有するキャップの本体部全体で支持することができるため、該キャップはピストンから付与される衝撃をより好適に吸収することが可能となる。したがって、従来技術と比べて、強度確保に必要なキャップの肉厚を、軸線方向に対してより薄くすることができ、その結果、流体圧シリンダの全長をより短くすることができる。
【００１５】
また、圧力流体を導入可能な空間が、断面三角形状で環状に形成されるとよい。
【００１６】
上記の構成によれば、ピストンがシリンダ室内を周方向に回転した場合であっても、キャップの外縁部と、シリンダ室の内周壁と、ピストンの端面とによって囲まれた空間と、第１の圧力流体出入ポートとを、常に連通させることができる。したがって、ピストンの端面に圧力流体を確実に供給して加圧力を付与することが可能となる。
【００１７】
さらにまた、第１の圧力流体出入ポートの狭径な先端全てが、断面三角形状で環状に形成される空間に臨むように設けられるとよい。
【００１８】
上記の構成によれば、シリンダ室内におけるピストンの位置に関わらず、キャップの外縁部と、シリンダ室の内周壁と、ピストンの端面とによって囲まれた空間と、第１の圧力流体出入ポートとを、常に連通させることができる。したがって、ピストンの端面に圧力流体を確実に供給してピストンの往復動作を円滑に行なうことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
【００２０】
すなわち、簡素な構成で、ピストンがキャップに当接したときに、シリンダ室内に圧力流体を導入可能な空間（エア通路）を形成することができる。したがって、ピストンの端面やキャップの端面に対し段付き加工を施す必要がなく、段部の厚みに相当する幅寸法の分だけピストンやキャップの軸線方向の長さを短縮することができ、その結果、流体圧シリンダの全長を短くすることができると共に、一層コンパクト化した流体圧シリンダを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダの縦断面図である。
【図２】図１に示すキャップ単体の外観斜視図である。
【図３】図１に示す流体圧シリンダにおけるキャップ近傍の一部拡大断面図である。
【図４】図１のキャップ近傍において、ピストンとキャップが当接した状態を示す一部拡大断面図である。
【図５】図１のキャップ近傍において、ピストンとキャップが僅かに離間した状態を示す一部拡大断面図である。
【図６】図１のキャップ近傍において、ピストンとキャップが離間した状態を示す一部拡大断面図である。
【図７】図７Ａは、本発明に係るプレート体がシリンダ室に挿入され、第１ポンチ及び第２ポンチの間に配置された状態を示した一部拡大断面図であり、図７Ｂは、第１ポンチと第２ポンチとによってプレート体が拡径してキャップが形成された状態を示す一部拡大断面図である。
【図８】図８Ａは、第１変形例に係るプレート体がシリンダ室に挿入され、第１ポンチ及び第３ポンチの間に配置された状態を示した拡大断面図であり、図８Ｂは、第１ポンチと第３ポンチとによってプレート体が拡径しキャップが形成された状態を示す拡大断面図である。
【図９】図９Ａは、第２変形例に係るキャップの外観斜視図を示し、図９Ｂは、キャップの断面図である。
【図１０】図１０は、第３変形例に係る流体圧シリンダの縦断面図である。
【図１１】特許文献１に係る流体圧シリンダの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係る流体圧シリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダを示す。
【００２３】
この流体圧シリンダ１０は、図１に示されるように、圧力流体（例えば、圧縮エア）が供給・排出される第１ポート（第１の圧力流体出入ポート）１６及び第２ポート（第２の圧力流体出入ポート）１８を有するシリンダチューブ（シリンダ本体）１２と、前記シリンダチューブ１２の一方の開口部（開口端部）を閉塞するプレート状（平板状）のキャップ２０と、前記シリンダチューブ１２の他方の開口部（開口端部）を閉塞するロッドエンド３０と、前記シリンダチューブ１２の内部に軸線方向に沿って変位自在に設けられるピストン４０と、前記ピストン４０の端部に連結されるピストンロッド５０と、からなる。
【００２４】
シリンダチューブ１２はアルミニウム等の金属製材料から円筒状に形成され、その一端部側（矢印Ａ方向）の外周面に第１ポート１６が形成されると共に、前記第１ポート１６より所定間隔離間して他端部側（矢印Ｂ方向）の外周面に第２ポート１８が形成されている。そして、前記第１ポート１６及び第２ポート１８は、それぞれ第１連通路１９ａ及び第２連通路１９ｂを介してシリンダチューブ１２の内部に形成されるシリンダ室１３と連通している。
【００２５】
キャップ２０は、図２に示されるように、例えば、アルミニウム等の金属製材料からなるプレート体６０をプレス成形することによって形成され、円盤状の本体部２２と、該本体部２２の外周が所定角度だけ軸線に向かって屈曲し、且つ半径外方向に拡径した外縁部２４と、からなる。そして、図３に示されるように、キャップ２０は、その外縁部２４が、シリンダチューブ１２の一方の開口部（矢印Ａ方向）、すなわちロッドエンド３０とは反対側に向かうように配設される。
【００２６】
また、前記キャップ２０は、外縁部２４の外周径Ｄ２が、シリンダ室１３の内周径Ｄ１に対して若干だけ大きく設定される。すなわち、キャップ２０がシリンダチューブ１２の一方の開口部に装着される際、該キャップ２０の外縁部２４が一方の開口部の内周壁１５に対して食い込むように装着されることとなる。詳細には、外縁部２４を構成する外周側の先端２６が、シリンダチューブ１２の内周壁１５に対して所定深さだけ食い込み、該キャップ２０が前記一方の開口部の内部に固定される。
【００２７】
また、前記キャップ２０は、例えば、シリンダチューブ１２と同様に金属製材料から形成され、しかも、該キャップ２０の硬度Ｅ１は、前記シリンダチューブ１２の硬度Ｅ２に対して大きくなるように設定されている（Ｅ１＞Ｅ２）。
【００２８】
さらに、キャップ２０には、例えば、アルマイト処理等の表面処理が施されている。この表面処理により形成される処理層の厚さは、例えば、約５〜３０μｍとなるように設定される。なお、キャップ２０に対して施される表面処理は、上述したアルマイト処理に限定されるものではなく、例えば、クロメート処理や塗装等が施されてもよい。
【００２９】
ロッドエンド３０は、図１に示されるように、小径部３１と、該小径部３１に隣接した大径部３２とを有し、前記小径部３１がシリンダチューブ１２におけるキャップ２０側（矢印Ａ方向）となるように配置される。そして、該シリンダ室１３の内周壁１５に形成された第１環状溝１４に対し止め輪３３が装着されることにより、該止め輪３３が前記大径部３２の端面に当接し、前記ロッドエンド３０がシリンダ室１３内に位置決めされた状態で固定される。
【００３０】
ロッドエンド３０の中央部には、軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通したロッド孔３４が形成され、前記ロッド孔３４にはピストンロッド５０が挿通される。このロッド孔３４から拡径して、第２環状溝３５が形成され、この第２環状溝３５にロッドパッキン３６が装着される。前記ロッドパッキン３６が、ピストンロッド５０の外周面に当接することによって、シリンダ室１３の内部の気密が保持される。また、ロッドエンド３０の大径部３２の外周面には、第３環状溝３７を介してＯリング３８が装着される。
【００３１】
ピストン４０は、前記シリンダチューブ１２の内部に軸線方向に沿って変位自在に設けられる。前記ピストン４０の外周面には、第４環状溝４２を介してピストンパッキン４３が装着され、該ピストンパッキン４３によってシリンダ室１３はキャップ側シリンダ室１３ａと、ロッドエンド側シリンダ室１３ｂとに分割されている。
【００３２】
また、ピストン４０の内部には、軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通したピストン孔４４が形成され、前記ピストン孔４４にはピストンロッド５０の連結部５２が挿通される。このピストン孔４４は、キャップ２０側（矢印Ａ方向）に向かってテーパー状に拡径して開口したキャップ側ピストン孔４４ａと、該キャップ側ピストン孔４４ａに連通してロッドエンド３０側（矢印Ｂ方向）に同径で開口したロッドエンド側ピストン孔４４ｂと、を有する。前記ピストンロッド５０の連結部５２は、前記ロッドエンド側ピストン孔４４ｂに挿通された後、キャップ側ピストン孔４４ａを閉塞するように塑性変形されて、シリンダ本体１２の軸線方向に直交する平面状に形成される。このため、ピストン４０のキャップ２０に臨む端面は、シリンダ本体１２の軸線方向に直交する平面状に形成される。
【００３３】
本実施の形態によれば、キャップ２０に臨むピストン４０の端面が前記キャップ２０の本体部２２に当接すると、キャップ２０の外縁部２４と、シリンダ室１３の内周壁１５と、前記ピストン４０の端面によって囲まれた小さな空間（エア通路）Ｓ１、すなわち、シリンダ室１３内に圧力流体を導入可能な小さな空間（エア通路）Ｓ１が形成される。
【００３４】
前記空間Ｓ１は、第１連通路１９ａを通じて第１ポート１６に連通している。
【００３５】
また、前記空間Ｓ１は、図１に示されるとおり断面三角形状で環状に形成されているため、ピストン４０がシリンダ室１３内を周方向に回転した場合であっても、前記空間Ｓ１と、第１ポート１６とは常に連通する。したがって、ピストン４０の端面に圧力流体を確実に供給して加圧力を付与することができ好適である。
【００３６】
さらにまた、前記第１連通路１９ａは、シリンダチューブ１２の外周に設けられた第１ポート１６の開口部よりも狭径に形成され、該第１連通路１９ａの開口部（先端）の全てが前記空間Ｓ１に臨むように設けられる。すなわち、第１連通路１９ａの開口部（先端）の直径は、シリンダ室１３の内周壁１５のうち、断面三角形状に設けられた前記空間Ｓ１を形成する一辺よりも短く形成される。このため、ピストン４０の端面に圧力流体を確実に供給してピストン４０の往復動作を行なうことができる。
【００３７】
本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダ１０は、基本的に以上のように構成されるものであって、次に、前記キャップ２０をシリンダチューブ（シリンダ本体）１２に対して組み付ける工程について、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら説明する。
【００３８】
先ず、シリンダチューブ１２内部のシリンダ室１３に、ピストン４０及びピストンロッド５０が挿通されていない状態で、該シリンダチューブ１２の一方の開口部が上方となるようにシリンダチューブ１２を位置決めして準備状態とする。
【００３９】
この準備状態において、シリンダチューブ１２の他方の開口部（下方）からシリンダ室１３に対して第１ポンチ（成形用治具）７０が挿通され、該第１ポンチ７０の端部は前記シリンダ室１３におけるキャップ２０の装着位置となるように配置される。この第１ポンチ７０は、端部が平面状に形成された軸体からなり、その直径がシリンダ室１３の内周径Ｄ１に対して若干だけ小さく設定される。この際、第１ポンチ７０とシリンダ室１３とが同軸上に設けられ、且つ、該第１ポンチ７０の端面が、前記シリンダ室１３の軸線と略直交するように配置されている。
【００４０】
次に、シリンダ室１３の一方の開口部側、すなわち、上方側からキャップ２０のベースとなるプレート体６０が挿入される。このプレート体６０は、略一定の厚さからなる断面湾曲形状に形成されると共に、前記プレート体６０の外周径は、シリンダ室１３の内周径Ｄ１に対して略同径又は若干だけ小さくなるように形成される。
【００４１】
換言すれば、プレート体６０の断面積が、シリンダ室１３の断面積に対して少なくとも略同等以下に設定される。
【００４２】
そして、プレート体６０は、その膨出した中央部が下方となるように前記シリンダ室１３へと挿入されて、前記プレート体６０は第１ポンチ７０の端面に載置された状態となる。プレート体６０の外周径はシリンダ室１３の内周径Ｄ１と略同じか若干小さく形成されているため、前記プレート体６０は、シリンダ室１３の内周壁１５に接することなく前記シリンダ室１３内に挿入される。したがって、該内周壁１５が、プレート体６０によって傷つけられることが回避される。
【００４３】
最後に、シリンダ室１３の一方の開口部側、すなわち、上方側から先端部がテーパー形状８１に形成された第２ポンチ（成形用治具）８０が挿入され、所定圧力で下降させられる。この第２ポンチ８０は、第１ポンチ７０と同様に、その下端面が平面状に形成された軸体からなると共に、その直径は、第１ポンチ７０の直径より小さく設定されている。
【００４４】
そして、第２ポンチ８０の下降によってプレート体６０が該第２ポンチ８０の端面と第１ポンチ７０の端面との間で挟持されて押圧される。この押圧力によって、図７Ｂに示されるように、第１ポンチ７０と第２ポンチ８０との間に平面状の本体部２２が形成されると共に、プレート体６０の外周部分が、テーパー形状８１の作用下に上方に向かって折曲されてキャップ２０の外縁部２４となる。換言すれば、第１ポンチ７０及び第２ポンチ８０によって挟持された部位が平面状の本体部２２となり、また、該本体部２２の外周部分であって、半径外方向に拡径し上方へと塑性変形した部位が外縁部２４となって、前記プレート体６０がキャップ２０となる。
【００４５】
このとき、前記外縁部２４が、半径外方向に拡径し上方へと塑性変形することにより、前記キャップ２０の外縁部２４の外周径Ｄ２は、シリンダ室１３の内周径Ｄ１よりも大きくなる（Ｄ２＞Ｄ１）。このため、外縁部２４の先端２６はシリンダ室１３の内周壁１５に対して食い込んで係止することとなり、前記キャップ２０は、シリンダチューブ１２に対して固定される。
【００４６】
キャップ２０が、シリンダチューブ（シリンダ本体）１２に対して上記のように組み付けられることにより、ピストン４０の端面が前記キャップ２０の本体部２２に当接すると、キャップ２０の外縁部２４と、シリンダ室１３の内周壁１５と、前記ピストン４０の端面によって、シリンダ室１３内に圧力流体を導入可能な空間（エア通路）Ｓ１が形成される（図１参照）。すなわち、段付き加工を行なうことなく、シリンダ室１３内に圧力流体を導入可能な小さな空間（エア通路）Ｓ１を形成することができる。このため、段部の幅寸法が存在しないことからピストン４０又はキャップ２０の軸線方向の長さを短縮することができ、流体圧シリンダ１０の全長を短くすることができる。
【００４７】
しかも、段付き加工を不要とするため、製造工数を削減することができ、これに伴って製造効率の向上、製造コストの削減を図ることができる。
【００４８】
また、キャップ２０を構成する外縁部２４をシリンダ室１３の開口端部に向かって屈曲させ、該外縁部２４の先端２６を前記シリンダ室１３の内周壁１５に係止させる構成としたので、ピストン４０の衝突によってキャップ２０が押圧されると、前記外縁部２４の先端２６が押圧力によって前記シリンダ室１３の内周壁１５にさらに食い込むこととなる。このため、キャップ２０はピストン４０の衝撃を好適に吸収することができる。したがって、従来技術と比べて、強度確保に必要なキャップ２０の肉厚を、軸線方向に対して薄くすることができ、その結果、ストロークを小さくすることなく流体圧シリンダ１０の全長を短くすることができる。
【００４９】
さらにまた、前記プレート体６０は、その外周径がシリンダ室１３の内周径Ｄ１に対して若干だけ小さくなるように形成されるため、前記シリンダ室１３の内周壁１５に対して摺動することなくシリンダ室１３に挿入される。このため、プレート体６０挿入時に、該内周壁１５がプレート体６０によって傷つけられることがなく、該傷を通じた圧力流体の僅かな漏れが生じることはなく好適である。
【００５０】
さらに、キャップ２０は、シリンダ室１３の軸線方向に沿った所望の位置に固定可能であるため、従来技術に係る流体圧シリンダ等で用いられていたキャップを固定するため係止リング、該係止リングが装着される溝部、及びキャップの外周面に設けられるＯリングを不要とすることができる。そのため、流体圧シリンダ１０の製造コスト及び部品点数を削減できると共に、製造効率を向上させることができる。
【００５１】
さらに、キャップ２０は、その外縁部２４がシリンダ室１３とは反対側に向かうように配置されているため、前記キャップ２０に対してピストン４０の押圧力が付与された場合や、前記シリンダ室１３内の圧力流体の圧力が付与され、前記シリンダ室１３から離間する方向に押圧された場合でも、前記外縁部２４の先端２６が前記押圧力によってさらにシリンダ室１３の内周壁１５へと食い込む。このため、前記キャップ２０がシリンダチューブ１２に対して脱落することが確実に阻止される。すなわち、外縁部２４は、キャップ２０の脱落を防止するための抜け止め機能を営む。
【００５２】
またさらに、キャップ２０に対して表面処理を行っているため、該表面処理、塗装等によってシリンダチューブ１２におけるシリンダ室１３の内周壁１５に対して前記キャップ２０を密着させることができる。その結果、キャップ２０とシリンダチューブ１２のシリンダ室１３との間を通じた圧力流体の微小な漏れを確実に阻止することができる。
【００５３】
また、キャップ２０は、シリンダチューブ１２と同一の材質で形成されるため、熱膨張率が同一となり、温度変化による体積膨張率が同一となる。そのため、流体圧シリンダ１０に温度変化が生じた場合でも、シリンダチューブ１２とキャップ２０との間に隙間が生じることがない。その結果、温度変化に起因した圧力流体の漏れを確実に防止することができる。さらに、キャップ２０とシリンダチューブ１２とを凝着させることができるため、該キャップ２０とシリンダチューブ１２のとの間を通じた圧力流体の微小な漏れも確実に阻止することができる。
【００５４】
さらに、キャップ２０の硬度Ｅ１が、シリンダチューブ１２の硬度Ｅ２に対して大きくなるように形成されているため（Ｅ１＞Ｅ２）、前記キャップ２０をシリンダ室１３の内周壁１５に対して食い込ませるように装着することができる。その結果、キャップ２０が、シリンダチューブ１２に対してより確実且つ強固に固定されることとなる。
【００５５】
また、シリンダチューブ１２及びキャップ２０は、いずれもアルミニウムから形成されているため、前記シリンダチューブ１２に対して前記キャップ２０を装着した後に、アルマイト処理等の表面処理を一体的に行うことが可能となる。その結果、キャップ２０とシリンダチューブ１２との間にも表面処理を行う際の処理剤が浸入し、わずかな隙間も塞がれることとなり、圧力流体の微小な漏れが防止されると共に、製造工数の削減を図ることができる。
【００５６】
さらに、キャップ２０を、プレート状の金属製材料から形成しているため、該キャップ２０に対してピストン４０を当接させ停止させる場合にも、当接時に該キャップ２０が弾性変形するため、前記ピストン４０から付与される衝撃を緩衝することができる。
【００５７】
本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダ１０は、基本的に以上のように構成される。次にその動作について説明する。
【００５８】
図４に示されるように、ピストン４０がキャップ２０に当接し、両者がそれぞれの端面に塗布されたグリス（図示せず）によって密着した状態を、初期位置として説明する。
【００５９】
先ず、この初期位置において、図示しない圧力流体供給源から第１ポート１６へ、圧力流体が導入される。この場合、第２ポート１８は、図示しない切換弁の操作下に大気開放状態としておく。
【００６０】
この第１ポート１６に供給された圧力流体は、第１連通路１９ａを通じてシリンダ室１３内に導入される。より詳細には、当該圧力流体は、キャップ２０の外縁部２４と、シリンダ室１３の内周壁１５と、前記ピストン４０の端面によって形成された空間（エア通路）Ｓ１内に導入される。
【００６１】
次に、図５に示されるように、前記空間（エア通路）Ｓ１に導入された圧力流体は、ピストン４０の端面をロッドエンド３０側（矢印Ｂ方向）に向かって押圧する。これにより、キャップ２０の本体部２２とグリスによって密着していたピストン４０が、キャップ２０から離間する方向、すなわちロッドエンド３０側（矢印Ｂ方向）へと変位する。
【００６２】
ピストン４０がキャップ２０の本体部２２と離間すると、圧力流体は、さらにピストン４０の端面を押圧する。
【００６３】
これにより、図６に示されるように、ピストン４０は、ピストンロッド５０と共にキャップ２０から離間する方向（矢印Ｂ方向）へとさらに変位する。このため、ピストンロッド５０はロッドエンド３０に対して徐々に外部へ突出していき、ロッドエンド３０に臨むピストン４０の端面がロッドエンド３０の端面に当接することにより変位終端位置となる。
【００６４】
次に、ピストン４０を上述した変位終端位置から再び初期位置へと復帰させる場合には、第１ポート１６に供給されていた圧力流体を、図示しない切換装置を介して第２ポート１８へと供給する。ピストン４０は、第２連通路１９ｂを通じてシリンダ室１３へと供給された圧力流体によって、ロッドエンド３０から離間する方向（矢印Ａ方向）に向かって徐々に押圧される。この場合、第１ポート１６は大気開放状態にある。
【００６５】
そして、ピストン４０の変位と共にピストンロッド５０が徐々にロッドエンド３０の内部に収容されるように変位し、前記ピストン４０がキャップ２０に当接し、圧力流体の供給が停止されることで初期位置へ復帰する。
【００６６】
なお、キャップ２０を形成するプレート体６０は、上述したように断面湾曲形状に形成される場合に限定されるものではない。例えば、図８Ａに示されるように、予め外周部が上方に向かって折曲された外縁部１２４を有したプレート体１６０に対し、前記プレート体１６０の断面形状に対応した第３ポンチ１８０を用いて、キャップ１２０が成形されるようにしてもよい（図８Ｂ参照）。
【００６７】
この場合、プレート体１６０に予め本体部１２２と外縁部１２４が形成されているため、キャップ１２０における外縁部１２４をより一層確実且つ高精度に形成することが可能となる。また、シリンダ室１３の内部にキャップ１２０が装着された際、外縁部１２４の先端１２６が前記シリンダ室１３の内周壁１５に対して確実に食い込むため、該キャップ１２０がシリンダチューブ１２に対して確実且つ強固に係止されることが可能となる。
【００６８】
また、上述したキャップ２０及びキャップ１２０の代わりに、図９Ａ及び図９Ｂに示される断面湾曲状の本体部２２２と、該本体部２２２の外周に平面状に形成された外縁部２２４とを有したキャップ２２０を用いるようにしてもよい。
【００６９】
図９Ａ及び図９Ｂに示されるキャップ２２０では、第１ポンチ７０及び第２ポンチ８０によるプレス成形によって本体部２２２が平面状に塑性変形し、それに伴って、該本体部２２２は外縁部２２４と共に半径外方向に塑性流動する。この結果、キャップ２２０が、全体的に平面状に形成され、その外周径が拡径することとなる。これにより、キャップ２２０は、その外縁部２２４がシリンダ室１３の内周壁１５に対して直交するように食い込んで係止される。
【００７０】
さらにまた、上述したピストン４０の代わりに、図１０に示すように、軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って略一定径で貫通するピストン孔１４４が形成されたピストン１４０を用いるようにしてもよい。
【００７１】
ピストン孔１４４には、ピストンロッド５０の一端に連結された連結体１５０が挿入される。該連結体１５０は、例えば、ステンレス鋼等の金属製材料からなる板材をプレス成形することによって形成され、円盤状の本体部１５３と、該本体部１５３の外周が所定角度だけ軸線に向かって屈曲し、且つ半径外方向に拡径した外縁部１５４と、からなる。該連結体１５０は、その外縁部１５４が、シリンダチューブ１２の一方の開口部（矢印Ａ方向）、すなわちキャップ２０側に向かうように配設される。
【００７２】
外縁部１５４の外周径は、ピストン孔１４４の内周径に対して若干だけ大きく設定される。すなわち、該連結体１５０の外縁部１５４がピストン孔１４４の内周壁に対して食い込むように装着されることとなる。詳細には、外縁部１５４を構成する外周側の先端１５６が、ピストン孔１４４の内周壁に対して所定深さだけ食い込み、該連結体１５０がピストン孔１４４内部に固定される。
【００７３】
ピストン１４０が変位しキャップ２０に当接すると、連結体１５０が弾性変形し、キャップ２０に付与される衝撃が緩衝される。したがって、ピストン４０を用いた場合と比較して、強度確保に必要なキャップ２０の肉厚を、軸線方向に対してさらに薄くすることができ好適である。
【００７４】
なお、本発明に係る流体圧シリンダに用いられるキャップ及びその固定方法は、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。
【符号の説明】
【００７５】
１０…流体圧シリンダ
１２…シリンダチューブ（シリンダ本体）
１３…シリンダ室
１５…内周壁
１６…第１ポート
１８…第２ポート
１９ａ…第１連通路
１９ｂ…第２連通路
２０、１２０、２２０…キャップ
２２、２２２…本体部
２４、１２４、２２４…外縁部
２６、１２６…先端
３０…ロッドエンド
４０、１４０…ピストン
５０…ピストンロッド
６０、１６０…プレート体
７０…第１ポンチ（成形用治具）
８０…第２ポンチ（成形用治具）
１５０…連結体
１８０…第３ポンチ
Ｄ１…シリンダ室の内周径
Ｄ２…外縁部の外周径
Ｓ１…空間（エア通路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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