(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン及びピストンロッドを収容するシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの一端部に装着されるヘッドカバーと、
前記シリンダチューブの他端部に装着され前記ピストンロッドを摺動可能に突出させるロッドカバーと、
前記ヘッドカバーと前記ロッドカバーとを前記シリンダチューブを挟んで互いに連結する複数のタイロッドと、
前記各タイロッドに螺合して前記ロッドカバーに着座するナットと、を備える流体圧シリンダの製造方法であって、
前記流体圧シリンダの仮組立を行う仮組立工程と、
複数の前記タイロッドに渡って引張治具を組み付ける加圧準備工程と、
前記流体圧シリンダに加圧作動流体を供給して前記ピストンロッドを前記ロッドカバーから突出する方向に移動させることによって前記引張治具を駆動して前記各タイロッドを引っ張る加圧工程と、
前記各ナットを前記ロッドカバーに対する所定位置に配置するナット位置決め工程と、
前記流体圧シリンダに供給される加圧作動流体圧を低下させる加圧解除工程と、を行うことを特徴とする流体圧シリンダの製造方法。
【請求項２】
前記流体圧シリンダに備えられる前記タイロッドを複数の組に分けて前記加圧準備工程と、前記加圧工程と、前記位置決め工程と、前記加圧解除工程とをそれぞれ行うことを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダの製造方法。
【請求項３】
前記ピストンロッドの中心軸について対称的に配置される前記タイロッドどうしを同じ組にすることを特徴とする請求項１または２に記載の流体圧シリンダの製造方法。
【請求項４】
ピストン及びピストンロッドを収容するシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの一端部に装着されるヘッドカバーと、
前記シリンダチューブの他端部に装着され前記ピストンロッドを摺動可能に突出させるロッドカバーと、
前記ヘッドカバーと前記ロッドカバーとを前記シリンダチューブを挟んで互いに連結する複数のタイロッドと、
前記各タイロッドに螺合して前記ヘッドカバーと前記ロッドカバーに着座するナットと、を備える流体圧シリンダの組立装置であって、
前記流体圧シリンダに加圧作動流体を供給して前記ピストンロッドを前記ロッドカバーから突出する方向に移動させることによって各タイロッドを引っ張る引張治具を備え、
前記引張治具は、
前記ピストンロッドの推力が付与されるアームと、
前記アームを前記各タイロッドに連結する複数のコネクタと、を備えることを特徴とする流体圧シリンダの組立装置。
【請求項５】
前記アームは、
その中央部が前記ピストンロッドの先端部に揺動可能に支持され、
その両端部に一対の前記コネクタがそれぞれ揺動可能に連結されることを特徴とする請求項４に記載の流体圧シリンダの組立装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体圧によって伸縮作動する流体圧シリンダの製造方法及び組立装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の流体圧シリンダとして、その内部に作動流体が供給される中空状のシリンダチューブと、このシリンダチューブの一端部を閉塞するヘッドカバーと、このシリンダチューブに内装されるピストンと、このシリンダチューブの他端部に装着され、ピストンに連結されたピストンロッドを変位自在に保持するロッドカバーと、ヘッドカバーとロッドカバーとをその間にシリンダチューブを挟んで互いに連結する複数のタイロッド及びナットとを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この流体圧シリンダは、例えば、ヘッドカバーに設けられた一方のポートからシリンダチューブの内部に加圧作動流体を供給することにより、ピストンが軸方向に沿って変位する一方、ロッドカバーに設けられた他方のポートから加圧作動流体を供給することにより、ピストンが押圧されて反対方向に変位する。
【０００４】
この流体圧シリンダの製造方法は、トルクレンチ等の工具を用いて各ナットの締め付けが行われる。各ナットを締め付ける作業時に、各ナットの締め付けトルクを管理することによって、各タイロッドの引張軸力を規定範囲に収めて均一にする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４３６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の流体圧シリンダの製造方法にあっては、各ナットの締め付けトルクを精度よく管理することが難しく、各タイロッドの引張軸力にバラツキが生じやすいという問題点があった。
【０００７】
また、各ナットを締め付ける作業は、各ナットに締め付けトルクを順に少しずつかける必要があるため、作業工数が多いという問題点があった。
【０００８】
また、トルクレンチ等の工具を用いてナットを締め付ける際に、ナットを締め付けるトルクに対する反力を得るために、タイロッドの中程に工具に係合する回り止め部を形成するものがある。この場合には、タイロッドに回り止め部を形成することによって、タイロッドの加工工数が増えて、製品のコストアップを招くという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、少ない工数でタイロッドの引張軸力を均一にすることが可能な流体圧シリンダの製造方法及び組立装置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】
【００１０】
本発明は、ピストン及びピストンロッドを収容するシリンダチューブと、このシリンダチューブの一端部に装着されるヘッドカバーと、シリンダチューブの他端部に装着されピストンロッドを摺動可能に突出させるロッドカバーと、ヘッドカバーとロッドカバーとをシリンダチューブを挟んで互いに連結する複数のタイロッドと、この各タイロッドに螺合してロッドカバーに着座するナットとを備える流体圧シリンダの製造方法であって、流体圧シリンダの仮組立を行う仮組立工程と、複数のタイロッドに渡って引張治具を組み付ける加圧準備工程と、流体圧シリンダに加圧作動流体を供給してピストンロッドをロッドカバーから突出する方向に移動させることによって引張治具を駆動して各タイロッドを引っ張る加圧工程と、各ナットをロッドカバーに対する所定位置に配置するナット位置決め工程と、流体圧シリンダに供給される加圧作動流体圧を低下させる加圧解除工程とを行うことを特徴とするものとした。
【００１１】
また、本発明は、上記の流体圧シリンダの組立装置であって、流体圧シリンダに加圧作動流体を供給してロッドカバーから突出する方向にピストンロッドを移動させることによって各タイロッドを引っ張る引張治具を備え、この引張治具は、ピストンロッドの推力が付与されるアームと、このアームを各タイロッドに連結する複数のコネクタとを備えることを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製造方法によると、流体圧シリンダの推力によって各タイロッドが引張治具を介して引っ張られ、その状態で各ナットをロッドカバーまたはロッドカバーに着座させ、流体圧シリンダの伸長作動を停止させることによって、各タイロッドが収縮するのに伴って、各タイロッドに規定の引張軸力が生じる。
【００１３】
これにより、従来のようにナットを締め付けるトルクを精密に管理する必要がなく、各タイロッドの引張軸力を規定範囲に収めて均一にすることが少ない工数で行え、生産性を高められる。
【００１４】
また、本発明の組立装置は、流体圧シリンダの推力によって各タイロッドを引っ張るため、別の駆動装置を用いる必要がなく、流体圧シリンダの生産設備の簡素化、省力化がはかられる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を示す流体圧シリンダの平面図と側面図。
【図２】同じく流体圧シリンダ及び組立装置の平面図と側面図。
【図３】同じく流体圧シリンダ及び組立装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１の（ａ）は流体圧シリンダ１の平面図であり、（ｂ）は同じく流体圧シリンダ１の側面図である。
【００１８】
図１の（ｂ）に示すように、流体圧シリンダ１は、円筒状に形成されるシリンダチューブ２と、シリンダチューブ２の内側に摺動可能に収容されるピストン５と、このピストン５に連結されるピストンロッド６と、シリンダチューブ２の一端部に装着されるヘッドカバー３と、シリンダチューブ２の他端部に装着されピストンロッド６を摺動可能に支持するロッドカバー４と、シリンダチューブ２を間にしてヘッドカバー３とロッドカバー４とを互いに連結する複数（４本）のタイロッド７及びナット１０とを備える。
【００１９】
シリンダチューブ２の内側はピストン５によってヘッド室８とロッド室９とに仕切られる。ヘッドカバー３にはヘッド室８に作動流体を給排するポート１８が形成される。ロッドカバー４にはロッド室９に作動流体を給排するポート１９が形成される。ポート１８、１９は、図示しない配管を介して流体圧源に連通される。
【００２０】
流体圧シリンダ１は、ポート１８からヘッド室８に加圧作動流体が供給されることによって伸長作動する一方、ポート１９からロッド室９に加圧作動流体が供給されることによって収縮作動する。
【００２１】
ヘッドカバー３には、シリンダチューブ２の一端部を嵌合させるインロー部１３が形成される。ロッドカバー４には、シリンダチューブ２の他端部を嵌合させるインロー部１４が形成される。
【００２２】
図１の（ａ）に示すように、ロッドカバー４は、略正方形の外形を有し、その中央部にピストンロッド６を突出させ、ピストンロッド６の中心軸Ｏと交差するロッドカバー４の対角線Ｃ上に４本のタイロッド７の中心が配置される。
【００２３】
なお、これに限らず、ロッドカバー４は、例えば円形等の他の外形を有する構成としてもよい。また、タイロッド７、ナット１０の個数は、流体圧シリンダ１の仕様に応じて増減される。
【００２４】
図３の（ａ）は、流体圧シリンダ１及び後述する組立装置５０の概略断面図である。これに示すように、タイロッド７は、ヘッドカバー３の穴２６と、ロッドカバー４の穴２７とを貫通し、その両端部に形成されるネジ部１１、１５に一対のナット１０を螺合させる。各ナット１０はヘッドカバー３とロッドカバー４に着座し、タイロッド７の引張軸力によってヘッドカバー３、シリンダチューブ２、ロッドカバー４が互いに押し付けられ、ヘッド室８、ロッド室９の密封状態が維持される。なお、各ナット１０はワッシャ（座金）等を介してヘッドカバー３とロッドカバー４に着座させてもよい。
【００２５】
また、図３の（ｂ）は、他の実施形態としての流体圧シリンダ１の一部を示す概略断面図である。これに示すように、タイロッド７は、その一端に形成されるネジ部１１をヘッドカバー３に形成されるネジ穴１２に螺合して、ヘッドカバー３に締結される構成としてもよい。
【００２６】
流体圧シリンダ１の組立時に、各ナット１０の締め付けトルクを管理することによって、各タイロッド７の引張軸力を規定範囲に収めて均一にする必要がある。
【００２７】
流体圧シリンダ１は、図２に示す組立装置５０を用いて各タイロッド７に対する各ナット１０の締め付けが行われる。図２の（ａ）は流体圧シリンダ１及びその組立装置５０の概略平面図であり、（ｂ）は同じく概略側面図である。
【００２８】
図２、図３の（ａ）に示すように、組立装置５０は流体圧シリンダ１に連結される引張治具２０を備える。この引張治具２０は、ピストンロッド６の推力が付与されるアーム３０と、このアーム３０を各タイロッド７に連結するコネクタ４０とを備える。
【００２９】
アーム３０は、その中央部がピストンロッド６の先端部にブラケット２１を介して連結され、その両端部が複数（２個）のコネクタ４０を介して各タイロッド７に連結される。
【００３０】
図３の（ａ）に示すように、ブラケット２１は、ピストンロッド６の先端ネジ部１６に螺合するネジ穴２２と、ピストンロッド６と同軸上に設けられる球面座２３とを有する。
【００３１】
アーム３０は、ブラケット２１の球面座２３に摺動可能に着座する球面受け座３３を有し、ブラケット２１を介してピストンロッド６の先端部に揺動可能に連結される。
【００３２】
なお、これに限らず、ピストンロッド６がその先端部に球面座を有する場合には、ブラケット２１を廃止して、アーム３０を直接ピストンロッド６の球面座に着座させる。
【００３３】
アーム３０は、ピストンロッド６の中心軸Ｏについて対称的に形成され、中心軸Ｏから各コネクタ４０の中心軸までの距離が等しくなっている。
【００３４】
アーム３０の両端部に各コネクタ４０が揺動可能に連結される。コネクタ４０は、アーム３０に揺動可能に連結されるアイボルト４１と、このアイボルト４１とタイロッド７を締結する中継スリーブ４５とを備える。
【００３５】
アイボルト４１の一端はピン４８を介してアーム３０に揺動可能に連結される。アイボルト４１の他端にはネジ部４２が形成される。
【００３６】
中継スリーブ４５は、アイボルト４１のネジ部４２とタイロッド７のネジ部１５の両方に螺合する２つのネジ穴４６、４７を有する。タイロッド７のネジ部１５は、ネジの切り方が通常の右ネジに形成される一方、アイボルト４１のネジ部４２は、左ネジ（逆ネジ）に形成される。これにより、中継スリーブ４５の回転方向によって、中継スリーブ４５に螺合するアイボルト４１とタイロッド７の距離が増減するようになっている。
【００３７】
以下、流体圧シリンダ１の製造方法を説明する。流体圧シリンダ１の組立は、以下の順で行われる。
【００３８】
〔１〕．仮組立工程
流体圧シリンダ１を組立てた後に、各タイロッド７に螺合するナット１０を規定値より小さいトルクで締め付ける仮組立が行われる。
【００３９】
〔２〕．１回目の加圧準備工程
図３に示すように流体圧シリンダ１の２本のタイロッド７及びピストンロッド６に引張治具２０を組み付ける。ロッドカバー４の対角線上に位置する２本のタイロッド７が引張治具２０に連結される。換言すると、ピストンロッド６の中心軸Ｏについて対称的に配置される２本のタイロッド７どうしが同じ組として引張治具２０に連結される。
【００４０】
〔３〕．１回目の加圧工程
ヘッドカバー３のポート１８に図示しない配管を接続し、流体圧源から導かれる加圧作動流体をポート１８からヘッド室８に供給し、流体圧シリンダ１を伸長作動させる。これにより、引張治具２０に連結された２本のタイロッド７が引っ張られ、このタイロッド７に螺合する各ナット１０がロッドカバー４から離れる。
【００４１】
〔４〕．１回目のナット位置決め工程
引張治具２０に連結された各タイロッド７に螺合する各ナット１０を回してロッドカバー４に着座させ、各ナット１０がロッドカバー４に対する所定位置に配置される。このとき、各ナット１０を微少なトルクで締め付けて、各ナット１０とロッドカバー４の間に間隙が空かないようにする。
【００４２】
なお、これに限らず、ナット位置決め工程において、各ナット１０を所定の板厚を有するゲージを介してロッドカバー４に着座させて、各ナット１０の位置決めが行われる構成としてもよい。この場合には、ナット位置決め工程にてゲージを抜き取ると、各ナット１０とロッドカバー４の間に間隙が空くが、次の加圧解除工程にて各タイロッド７が収縮することにより、各ナット１０がロッドカバー４に着座して、各タイロッド７に規定の引張軸力が生じる。
【００４３】
〔５〕．１回目の加圧解除工程
ヘッド室８に導かれる作動流体圧を低下させ、流体圧シリンダ１の伸長作動を停止させる。これにより、引張治具２０が連結された２本のタイロッド７の引っ張り力が解除され、各タイロッド７が収縮するのに伴って、各タイロッド７に規定の引張軸力が生じる。そして、２本のタイロッド７に連結された引張治具２０を取り外す。
【００４４】
〔６〕．２回目の加圧準備工程
流体圧シリンダ１の残る２本のタイロッド７に引張治具２０の各コネクタ４０を連結する。
【００４５】
〔７〕．２回目の加圧工程
流体圧源から導かれる加圧作動流体を前記〔３〕．１回目の加圧工程と同じ圧力にてポート１８からヘッド室８に供給し、流体圧シリンダ１を再び伸長作動させる。これにより、引張治具２０に連結された２本のタイロッド７が引っ張られ、このタイロッド７に螺合する各ナット１０がロッドカバー４から離れる。
【００４６】
〔８〕．２回目のナット位置決め工程
引張治具２０に連結された各タイロッド７に螺合する各ナット１０をロッドカバー４に着座させる各ナット１０の位置決めが行われる。
【００４７】
〔９〕．２回目の加圧解除工程
ヘッド室８に導かれる作動流体圧を低下させて、流体圧シリンダ１の伸長作動を停止させる。これにより、引張治具２０が連結された２本のタイロッド７の引っ張り力が解除され、各タイロッド７が収縮するのに伴って、各タイロッド７に規定値の引張軸力が生じる。そして、２本のタイロッド７及びピストンロッド６に連結された引張治具２０を取り外す。
【００４８】
こうして、組立が終了した流体圧シリンダ１は、４本のタイロッド７の引張軸力が規定範囲内に収められる。
【００４９】
以下、本実施形態の要旨と作用、効果を説明する。
【００５０】
本実施形態では、ピストン５及びピストンロッド６を収容するシリンダチューブ２と、このシリンダチューブ２の一端部に装着されるヘッドカバー３と、シリンダチューブ２の他端部に装着されピストンロッド６を摺動可能に突出させるロッドカバー４と、ヘッドカバー３とロッドカバー４とをシリンダチューブ２を挟んで互いに連結する複数のタイロッド７と、この各タイロッド７に螺合してロッドカバー４に着座するナット１０とを備える流体圧シリンダ１の製造方法であって、流体圧シリンダ１の仮組立を行う仮組立工程と、複数のタイロッド７に渡って引張治具２０を組み付ける加圧準備工程と、流体圧シリンダ１に加圧作動流体を供給してピストンロッド６をロッドカバー４から突出する方向に移動させることによって引張治具２０を駆動して各タイロッド７を引っ張る加圧工程と、各ナット１０をロッドカバー４に対する所定位置に配置するナット位置決め工程と、流体圧シリンダ１に供給される加圧作動流体圧を低下させる加圧解除工程とを行う構成とした。
【００５１】
上記構成に基づき、流体圧シリンダ１の推力によって各タイロッド７が引張治具２０を介して引っ張られ、その状態で各ナット１０をロッドカバー４に着座させた後、流体圧シリンダ１の伸長作動を停止させることによって、各タイロッド７が収縮するのに伴って、各タイロッド７に規定の引張軸力が生じる。
【００５２】
これにより、従来のようにナット１０を締め付けるトルクを精密に管理する必要がなく、各タイロッド７の引張軸力を規定範囲に収めて均一にすることが少ない工数で行え、生産性を高められる。
【００５３】
従来の方法では、タイロッドが長い場合に、タイロッドに捻れが生じるという問題があったが、本発明の製造方法を用いることによって、タイロッド７に捻れが生じることを回避できる。
【００５４】
また、本発明の製造方法を用いることによって、ナット１０に工具を介して大きな締め付けトルクを付与する必要がないため、ナット１０を締め付けるトルクに対する反力を得るために、タイロッド７の中程に工具に係合する回り止め部を形成する必要がなく、タイロッド７の形状を簡素化し、製品のコストダウンがはかれる。
【００５５】
本実施形態では、流体圧シリンダ１に備えられるタイロッド７を複数の組に分けて加圧準備工程と、加圧工程と、位置決め工程と、加圧解除工程とをそれぞれ行う構成とした。
【００５６】
加圧工程にて流体圧シリンダ１の駆動力が全部（４本）のタイロッド７のうち限られた本数（２本）のタイロッド７に加わるため、１本のタイロッド７に対して通常作動時に働く引っ張り力より大きい引張軸力を付与することが可能となる。
【００５７】
なお、これに限らず、引張治具２０が流体圧シリンダ１に備えられる全部（４本）のタイロッド７の全てに連結され、流体圧シリンダ１が４本のタイロッド７をいっぺんに駆動する構成としてもよい。しかし、この場合には、各タイロッド７に生じる引張軸力の最大値が小さくなる。
【００５８】
本実施形態では、ピストンロッド６の中心軸Ｏについて対称的に配置されるタイロッド７どうしを同じ組にする構成とした。
【００５９】
上記構成に基づき、流体圧シリンダ１を伸長作動させるのに伴って各タイロッド７が引張治具２０を介して引っ張られる状態で、引張治具２０に対する各タイロッド７の反力がピストンロッド６を介して釣り合い、流体圧シリンダ１を伸長作動させる圧力を解除した状態で、各タイロッド７に生じる引張軸力が等しいため、ピストンロッド６やシリンダチューブ２等の曲げが生じることを抑えられ、流体圧シリンダ１の作動不良を招くことを回避できる。
【００６０】
本実施形態では、ピストン５及びピストンロッド６を収容するシリンダチューブ２と、このシリンダチューブ２の一端部に装着されるヘッドカバー３と、シリンダチューブ２の他端部に装着されピストンロッド６を摺動可能に突出させるロッドカバー４と、ヘッドカバー３とロッドカバー４とをシリンダチューブ２を挟んで互いに連結する複数のタイロッド７と、この各タイロッド７に螺合してヘッドカバー３とロッドカバー４に着座するナット１０とを備える流体圧シリンダ１の組立装置５０であって、流体圧シリンダ１に加圧作動流体を供給してロッドカバー４から突出する方向にピストンロッド６を移動させることによって各タイロッド７を引っ張る引張治具２０を備え、この引張治具２０は、ピストンロッド６の推力が付与されるアーム３０と、このアーム３０を各タイロッド７に連結する複数のコネクタ４０とを備える構成とした。
【００６１】
上記構成に基づき、加圧工程にて流体圧シリンダ１の推力によって引張治具２０が各タイロッド７を引っ張るため、別の駆動装置を用いる必要がなく、流体圧シリンダ１の生産設備の簡素化、省力化がはかられる。
【００６２】
本実施形態では、アーム３０は、その中央部がピストンロッド６の先端部に揺動可能に支持され、その両端部に一対のコネクタ４０がそれぞれ揺動可能に連結される構成とした。
【００６３】
上記構成に基づき、流体圧シリンダ１を伸長作動させるのに伴って各タイロッド７が引張治具２０を介して引っ張られる状態で、引張治具２０に対する各タイロッド７の反力がピストンロッド６を介して釣り合い、流体圧シリンダ１を伸長作動させる圧力を解除した状態で、各タイロッド７に生じる引張軸力が等しいため、ピストンロッド６やシリンダチューブ２等の曲げが生じることを抑えられ、流体圧シリンダ１の作動不良を招くことを回避できる。
【００６４】
なお、本発明は、前記実施形態のようにピストンを備える片ロッド型の流体圧シリンダに限らず、ピストンを備えないラム型の流体圧シリンダや、ピストンロッドがヘッドカバーとロッドカバーの両方を貫通して突出する両ロッド型の流体圧シリンダに適用してもよい。
【００６５】
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００６６】
１    流体圧シリンダ
２    シリンダチューブ
３    ヘッドカバー
４    ロッドカバー
５    ピストン
６    ピストンロッド
７    タイロッド
１０    ナット
２０    引張治具
２１    ブラケット
３０    アーム
４０    コネクタ
５０    組立装置
【図１】
0005789410.tif 000002
【図２】
0005789410.tif 000003
【図３】
0005789410.tif 000004