(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボディと、該シリンダボディのシリンダ孔内を気密に摺動するピストンと、そのロッドとを備えた流体圧シリンダにおいて、
上記ロッドの先端に、径方向のフランジと軸方向のピストン装着部とを有する取付ロッドを取付け、
上記ピストン装着部に、該ピストン装着部との間に径方向のクリアランスを設けてピストンを装着するとともに、このピストンを、軸方向のクリアランスを設けて該ピストン装着部の先端外周面の溝に嵌着した止め輪によってピストン装着部に取付け、
シリンダ孔とピストンとの間の径方向のクリアランスをピストンに取付けたピストンパッキンによってシールするとともに、ピストンと取付ロッドとの間の径方向のクリアランスをパッキンによってシールした、
ことを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項２】
取付ロッドに代えて、ロッドの先端にフランジとピストン装着部とを一体に形成した、
ことを特徴とする請求項１に記載した流体圧シリンダ。
【請求項３】
シリンダボディが、平行に形成した複数のシリンダ孔を備え、これらのシリンダ孔を摺動する複数のピストンのロッドを、シリンダボディ外において連結板で一体移動可能に連結した、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載した流体圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンをロッドにフローティング状態で取付けた流体圧シリンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ロッドの先端にピストンを固定した周知の流体圧シリンダは、偏荷重等によってロッドがシリンダ孔に対して偏心すると、これと一体に固定したピストンがシリンダ孔をかじる場合があり、これによってピストンがシリンダに焼き付いて動作不良を起こすことがある。
この問題を解決するために、ロッドの先端に、ピストンをフローティング状態で取付けた流体圧シリンダが、実開平５−４０６０２号公報によって提案されている。
【０００３】
この流体圧シリンダ１は、図５に示すように、ロッド２先端の縮径部２ａに径方向のクリアランスｔ１を設けてピストン３を装着するとともに、縮径部２ａ先端の雄ねじに螺着したナット４とピストン３との間に軸方向のクリアランスｔ２を設けたもので、ロッド２とピストン３と間の径方向のクリアランスｔ１はピストン３の内周面に設けたＯリング５によってシールされ、ピストン３とシリンダチューブ６との間のクリアランスｔ３は、ピストン３の外周面に嵌着したピストンパッキン７によってシールされている。
図５中の符号８はピストン２の両側面取付けたダンパ、９はヘッドカバーである。
【０００４】
この流体圧シリンダは、ピストン３を、径方向のクリアランスｔ１と軸方向のクリアランスｔ２とによって、ロッド２にフローティング状態に取付けたので、ロッド２が偏荷重等によって偏心しても、ピストン３によるシリンダチューブ６のかじりを防止することができる。
しかしながら、この流体圧シリンダは、ピストンの取付けについての配慮に欠けるところがあり、ロッド２先端の雄ねじに螺着したナット４によってピストン３を取付けているので、ピストンの取付けが面倒である。また、ロッド２に螺着したナット４によって軸方向のクリアランスｔ２を設定しているためにその設定が面倒で、しかもナット４が緩んでクリアランスｔ２が変わることがある。
【０００５】
これらの問題を解決するために、ピストン３を止め輪によってロッドの縮径部２ａに取付けることが考えられる。しかしながら、ピストン３を取付ける縮径部２ａの径が小さいために、止め輪やこれを嵌着する溝の強度が小さくなり、このためピストンが図における左動ストローク終端において図示を省略しているロッドカバーに衝突すると、この衝撃によって止め輪や溝が破損することがあり、ピストン３にダンパ８を設けていても、止め輪や溝の破損をなくすことは困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、フローティング状態でのピストンロッドへの取付け及び軸方向のクリアランスの設定が容易な流体圧シリンダを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の流体圧シリンダは、シリンダボディと、該シリンダボディのシリンダ孔内を気密に摺動するピストンと、そのロッドとを備えた流体圧シリンダにおいて、上記ロッドの先端に、径方向のフランジと軸方向のピストン装着部とを有する取付ロッドを取付け、上記ピストン装着部に、該ピストン装着部との間に径方向のクリアランスを設けてピストンを装着するとともに、このピストンを、軸方向のクリアランスを設けて該ピストン装着部の先端外周面の溝に嵌着した止め輪によってピストン装着部に取付け、シリンダ孔とピストンとの間の径方向のクリアランスをピストンに取付けたピストンパッキンによってシールするとともに、ピストンと取付ロッドとの間の径方向のクリアランスをパッキンによってシールしたことを特徴としている。
【０００８】
また、同様の課題を解決するため、上記流体圧シリンダにおける取付ロッドに代えて、ロッドの先端にフランジとピストン装着部とを一体に形成したことを特徴としている。
【０００９】
さらに、同様の課題を解決するため、これらの流体圧シリンダのシリンダボディが、平行に形成した複数のシリンダ孔を備え、これらのシリンダ孔を摺動する複数のピストンのロッドを、シリンダボディ外において連結板で一体移動可能に連結したことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明の第１実施例を示し、この流体圧シリンダ１１のシリンダボディ１２は、軸方向に平行に形成した２個のシリンダ孔１３，１３を備え、これらのシリンダ孔１３の軸方向両端を閉鎖するヘッドカバー１４及びロッドカバー１５は、止め輪１６によってシリンダ孔に取付けられている。また、ロッドカバー１５の内側には、後記するロッドの移動を案内するボールブッシュ１７が設けられている。
【００１１】
上記シリンダ孔１３を摺動するピストン２０のロッド２１は、先端に取付ロッド２２が螺着されている。この取付ロッド２２は、図２に詳細を示すように、ロッド２１のねじ孔に螺着する螺合部２２ａと、これと同径のピストン装着部２２ｂと、これらの間のピストン２０より小径のフランジ２２ｃとを備え、ピストン装着部２２ｂに、上記ピストン２０が径方向のクリアランスｔ１を設けて装着されている。また、一側面をフランジ２２ｃに当接させたピストン２０は、その他側面とピストン装着部２２ｂの先端外周面の溝に嵌着した止め輪２３との間に、軸方向のクリアランスｔ２が設けられている。したがって、ピストン２０は、これらのクリアランスｔ１とｔ２とによって、取付ロッド２２に対して若干揺動可能に、即ちフローティング状態で取付けられている。
そして、径方向のクリアランスｔ１は、ピストン装着部２２ｂの外周面の溝に挿入した、開口部が互いに背向するＵ形パッキン２４，２４によってシールされている。また、ピストン２０とシリンダ孔１３との間の径方向のクリアランスｔ３は、ピストン２０の外周面の溝に嵌着したピストンパッキン２５によってシールされている。
【００１２】
上記ロッド２１は、ボールブッシュ１７によってその移動が案内され、ロッドカバー１５に設けたロッドパッキン２７によって外周面がシールされており、２本のロッド２１，２１は、シリンダボディ１２外において連結板２８により連結されて、一体に移動する。
図における上方のピストン２０で区画されたヘッド側のシリンダ室２９ａとロッド側のシリンダ室２９ｂは、シリンダボディ１２に形成したポート３０ａ，３０ｂにそれぞれ連通し、下方のピストン２０で区画されたシリンダ室２９ａと２９ｂ（いずれも図示省略）は、シリンダボディ１２の隔壁１２ａに設けた連通孔３１ａ，３１ｂによって、対応するシリンダ室にそれぞれ連通している。
【００１３】
シリンダボディ１２の連結板２８と対向する面には、ダンパ３２ａが突出長さを調節可能に取付けられており、ボールブッシュ１７のピストン２０と対向する面にダンパ３２ｂが設けられている。
図２中の符号３４は、ピストン２０の位置を検出するための磁石、図１中の符号３５，・・は、シリンダボディ１２と連結板２８とに設けた流体圧シリンダの取付孔である。
【００１４】
上記第１実施例は、ポート３０ａ，３０ｂから上方のシリンダ室２９ａ，２９ｂに圧縮空気を給排すると、これらの圧縮空気は連通孔３１ａ，３１ｂによって下方のシリンダ室２９ａ，２９ｂにも給排されるので、ピストン２０，２０とロッド２１，２１が一体に往復動する。この場合、シリンダ室２９ａ，２９ｂに供給される空気圧によって、Ｕ形パッキン２４，２４のリップがピストン２０とピストン装着部２２ａとに密接してシールするので、径方向のクリアランスｔ１から圧縮空気がリークすることはない。
そして、ピストン２０が図において右動したときはダンパ３２ａによって緩衝的に停止し、図において左動したときはダンパ３２ｂによって、それぞれ緩衝的に停止する。
上記ピストン２０の右動ストローク終端の衝撃は取付ロッド２２のピストン装着部２２ｂに作用し、ピストン２０の左動ストローク終端における衝撃は取付ロッド２２のフランジ２２ｃに作用して、いずれの場合もピストン２０を取付けた止め輪２３には作用しないので、止め輪２３の径が小さくて強度が小さくても破損することはない。
この場合、ロッドカバー１５を取付けた止め輪１６は、ピストン２０を取付けた止め輪２３に比べて径が大きいので、ピストン２０の左動ストローク終端における衝撃に耐え得る強度を有するものとすることができる。
【００１５】
上記ピストン２０は、止め輪２３によってロッド２１に取付けたので、ピストン２０のロッド２１への取付けが容易で、しかもナットによって軸方向のクリアランスを設定するものと異なり、軸方向のクリアランスｔ２の設定が確実かつ容易であり、ナットの緩みがないので長時間使用しても軸方向のクリアランスが変わることがない。
また、シリンダ孔１３とピストン２０とが若干偏心しても、ピストン２０をロッド２１にフローティング状態に取付けたためにピストン２０がシリンダ孔１３をかじることがなく、かつロッド２１がロッドパッキン２７に対して偏心することなく摺動するので、ロッドパッキン２７の摩耗による発塵量を少なくすることができる。
さらに、偏心荷重等によってロッド２１が傾いても、ピストン２０がロッド２１に対して揺動するので、ピストン２０がシリンダ孔１３をかじることはなく、ピストン２０が揺動しても径方向のクリアランスｔ１はＵ形パッキン２４，２４によってシールされる。
したがって、シリンダ孔１３のかじりや、ロッドパッキン２７の摩耗が少ないので、流体圧シリンダの寿命が長く、しかもダストの発生量も少ないので、クリーンルームで使用することができる。
【００１６】
図３は本発明の第２実施例を示し、第２実施例におけるロッド３８は、先端近くにフランジ３８ａが、その先端にピストン装着部３８ｂが、いずれも鍛造等によって一体に形成されている。
第２実施例は、ロッド３８にねじ加工をする必要がないので、ロッドを一層容易に形成することができる。
第２実施例の他の構成及び作用効果は第１実施例と同じであるから、図における主要な同一の箇所に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００１７】
図４は、ピストンをロッドに固定した従来の流体圧シリンダと、ピストンをロッドにフローティング状態に取付けた本発明の流体圧シリンダとの、作動回数と発塵濃度との関係を示す図である。図４から明らかなように、本発明の流体圧シリンダは、発塵濃度を著しく少なくすることができる。
なお、図示の実施例はいずれも２個のシリンダ孔と２本のロッドとを平行に設けたツインロッドシリンダであるが、本発明の流体圧シリンダはこれに限定されるものではなく、１個のシリンダ孔と１本のロッドとを有する流体圧とすることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の流体圧シリンダは、ピストンを止め輪によってロッドにフローティング状態に取付けたので、ピストンのロッドへのフローティング状態での取付け、及び軸方向クリアランスの設定が容易であり、しかも長時間使用しても軸方向のクリアランスが一定で変わることがない。
また、ロッドに別体または一体のフランジを設けたことにより、ロッド側へのストローク終端における衝撃はフランジが受けてピストンに伝達されないので、ピストンを取付けた止め輪の破損を防止することができる。
さらに、ロッドの偏心によるロッドパッキンの摩耗が少ないことによってダストの発塵量が少ないので、クリーンルームで使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の半部縦断平面図である。
【図２】同じく要部の断面図である。
【図３】第２実施例の要部の断面図である。
【図４】発塵量の比較図である。
【図５】公知の流体圧シリンダの要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１１    流体圧シリンダ
１２    シリンダボディ
１３    シリンダ孔
２０    ピストン
２１，３８  ロッド
２２    取付ロッド
２２ｂ，３８ｂ  ピストン装着部
２２ｃ，３８ａ  フランジ
２３    止め輪
２４    Ｕ形パッキン
２５    ピストンパッキン
【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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