(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブの外周面に装着されるトラニオン金具の取り付け方法であって、
前記シリンダチューブの外周面それ自体に環状の１つまたは複数の凸部若しくは凹部からなる係合部を形成し、
前記係合部の端面に当接して軸方向の一方向に係合したトラニオン金具と、前記係合部の他の１つの端面に当接して前記トラニオン金具とは逆の方向に係合したトラニオン金具止めフランジと、を設け、
前記トラニオン金具と前記トラニオン金具止めフランジとをボルトにより前記係合する方向に締め付けて固定する、
ことを特徴とするトラニオン金具の取り付け方法。
【請求項２】
シリンダチューブの外周面に装着されるトラニオン金具の取り付け装置であって、
前記シリンダチューブの外周面それ自体に環状の１つまたは複数の凸部若しくは凹部によって形成された係合部と、
前記係合部の端面に当接して軸方向の一方向に係合したトラニオン金具と、
前記係合部の他の１つの端面に当接して前記トラニオン金具とは逆の方向に係合したトラニオン金具止めフランジと、
前記トラニオン金具と前記トラニオン金具止めフランジとを前記係合する方向に締め付けて固定するボルトと、
を有することを特徴とするトラニオン金具の取り付け装置。
【請求項３】
前記係合部は、前記シリンダチューブの外周面の軸方向に相互に離れた位置にある環状の２つの凸部から形成され、それら凸部の表面が前記トラニオン金具の内周面に当接することにより前記トラニオン金具の半径方向の位置決めが行われている、
請求項２記載のトラニオン金具の取り付け装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のトラニオン金具の取り付け装置を用いて組み立てられ、
前記シリンダチューブ、ロッドカバー、およびヘッドカバーをシリンダチューブの外周面の外側に設けたタイボルトで一体化した流体圧シリンダであって、
前記タイボルトを前記トラニオン金具と前記トラニオン金具止めフランジとに設けた貫通穴に通してなる、
ことを特徴とする流体圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラニオン金具の取り付け方法および装置並びに流体圧シリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、各種の産業用機械、業務用機械、一般用機械などに、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、または水圧シリンダなどの流体圧シリンダが用いられる。
【０００３】
流体圧シリンダを使用するに当たっては、取り付けのための金具が用いられる。例えば、流体圧シリンダのほぼ中央部を揺動可能に支持する場合には、トラニオン金具が用いられる。トラニオン金具の取り付け方法として、シリンダチューブに固定せずにトラニオン金具と両端のシリンダカバーとの間にタイボルトを設けてトラニオン金具をその両側のタイボルトで引き合うことにより固定する方法、および、シリンダチューブに直接溶接で固定する方法が一般的である。
【０００４】
図１７はタイロッドを用いた方法によりトラニオン金具を固定した流体圧シリンダの図である。図１７において、左右それぞれ４本ずつのタイボルト８５，８５，…、８６，８６，…により、左右のシリンダカバー８１，８２がシリンダチューブ８８に一体化されると共に、トラニオン金具８９は左右のタイボルト８５，８６によりシリンダチューブ８８に固定されている。
【０００５】
しかし、図１７に示すタイロッド８５，８６によりトラニオン金具８９を取り付けた流体圧シリンダ８０では、作動時において図示しないピストンの移動に伴ってシリンダチューブ８８の流体圧を受ける部分が軸方向に増減することにより、タイボルト８５，８６には振幅の大きな繰り返しの引っ張り力が作用する。そのためにタイロッド８５，８６にはその引っ張り力に耐えられる強度が求められ、より径の大きいタイロッド使用の必要性による流体圧シリンダ８０全体の大型化やより強度の高い材料の使用が必要となるなど、流体圧シリンダ８０の製造コストの増大といった問題がある。
【０００６】
また、トラニオン金具の取り付けにタイロッドを用いないでシリンダチューブに直接溶接して取り付ける方法では、溶接時の熱や溶接の加工精度等によりトラニオン軸部の軸芯の傾斜や位置のずれが生じ易く、一旦生じたトラニオン軸部のこのようなずれの修正作業は極めて難しいという問題がある。
【０００７】
さらに、トラニオン金具を溶接によってシリンダチューブに取り付けた場合には、溶接により生じた残留応力を取り除くために焼鈍する工程が必要であり、また、溶接時の歪みの発生を前提にしてシリンダチューブの内面仕上げをトラニオン金具の溶接後に行うのが通常であるため、すでに取り付けられたトラニオン金具の存在がシリンダチューブの内面仕上げの作業性を悪化させる等の問題もある。
【０００８】
一方、トラニオン金具をシリンダチューブに直接溶接して取り付けるのではなく、トラニオン金具を固定するためのトラニオンガイドを介してトラニオン金具をシリンダチューブに間接的に取り付ける方法が、特に大型の油圧シリンダで試みられている。この方法は、シリンダチューブにトラニオンガイドを直接に溶接しまたはシリンダチューブ壁面を切削加工してトラニオンガイドを形成し、トラニオンガイドにトラニオン金具を固定する方法を採用することで、シリンダチューブへのトラニオン金具の取り付け精度を向上させ、また、大型化した場合のシリンダチューブの運搬上および取り扱い上の負担を軽減する等というものである（特許文献１参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−８２４２２号公報（第２−３頁、第４〜６図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１の図２および図４に記載されるトラニオン金具取り付け方法では、トラニオンガイドをシリンダチューブに直接溶接して固定するため溶接時の歪みや残留応力の発生は避けることができず、結局溶接後にシリンダチューブを焼鈍する工程を必要とする。また、同文献の図５および図６に記載されるトラニオン金具取り付け方法では、シリンダチューブの外周面を切削してトラニオンガイドを形成するため、シリンダチューブの材料に大きな無駄が生じコストの増大を招くことになる。
【００１１】
さらに、トラニオンガイドをシリンダチューブに溶接して固定する方法では、溶接時の歪み発生を考慮してトラニオンガイドとトラニオン本体とを固定するためのボルト用ネジ穴又はトラニオンガイドのねじの加工は、溶接後に行うのが適切である。したがって、トラニオンガイドを溶接して固定およびシリンダチューブ材を切削して形成するいずれの方法においても、シリンダチューブと一体化したトラニオンガイドにトラニオン金具を固定するためのボルト用ネジ穴又はねじの加工をしなければならず、特に流体圧シリンダが大型の場合にはそれらの加工は煩雑な作業となる。
【００１２】
本発明は、タイロッドを用いてトラニオン金具をシリンダチューブに固定する場合および溶接によりトラニオン金具を直接シリンダチューブに固定する場合に生ずる上述の問題に対してなされたもので、シリンダチューブへの加工作業を極力低減させながらトラニオン金具自体を溶接することなくシリンダチューブに強固に取り付けること、および、流体圧シリンダにタイボルトを用いる場合であっても作動時のトラニオン軸部にかかる負荷がタイボルトに及ばないようにして、タイボルトへの応力負荷を低減し安価なタイボルトが使用できるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る方法は、前記シリンダチューブの外周面それ自体に環状の１つまたは複数の凸部若しくは凹部からなる係合部を形成し、前記係合部の端面に当接して軸方向の一方向に係合したトラニオン金具と、前記係合部の他の一つの端面に当接して前記トラニオン金具とは逆の方向に係合したトラニオン金具止めフランジとを設け、前記トラニオン金具と前記トラニオン金具止めフランジとをボルトにより前記係合する方向に締め付けて固定する。
【００１４】
本発明に係る装置は、シリンダチューブの外周面に装着されるトラニオン金具の取り付け装置において、前記シリンダチューブの外周面それ自体に環状の１つまたは複数の凸部若しくは凹部によって形成された係合部と、前記係合部の端面に当接して軸方向の一方向に係合したトラニオン金具と、前記係合部の他の一つの端面に当接して前記トラニオン金具とは逆の軸方向に係合したトラニオン金具止めフランジと、前記トラニオン金具と前記トラニオン金具止めフランジとを前記係合する方向に締め付けて固定するボルトとを有する。
【００１７】
また、本発明に係る流体圧シリンダは、前記のトラニオン金具の取り付け装置を用いて組み立てられ、前記シリンダチューブ、ロッドカバーおよびヘッドカバーをシリンダチューブの外周面の外側に設けたタイボルトで一体化した流体圧シリンダであって、前記タイボルトを前記トラニオン金具と前記トラニオン金具止めフランジとに設けた貫通穴に通してなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施形態に係る取り付け装置の断面図、図２は図１におけるトラニオン金具１２の左側面図、図３は図１における止めフランジ２１の右側面図、図４は図１の取り付け装置が設けられた流体圧シリンダ１の正面図である。
【００１９】
図４において、流体圧シリンダ１は円筒形のシリンダチューブ３１、シリンダチューブ３１内を摺動する図示しないピストン、ピストンに連結されたピストンロッド４３、シリンダチューブ内を密閉するためのヘッドカバー４１およびロッドカバー４２からなる。
【００２０】
図１に示すように、シリンダチューブ３１の外周面には、切削された表面部３５、切削により外周面の全周にわたって環状の凸部として残り機械加工で仕上げられた表面部３４、および、表面部３４と表面部３５との間に生じた段部に形成された当接面３２，３３が設けられる。表面部３４と当接面３２，３３とによって、環状の１つの凸部からなる係合部Ｘ１を形成している。この係合部Ｘ１の当接面３２，３３の位置により、トラニオン金具の軸方向の取り付け位置が決まる。本実施形態の各部の寸法の例を挙げると、係合部Ｘ１の高さ、すなわち、当接面３２，３３の半径方向長さは、２ないし３ミリメートル、係合部Ｘ１の幅、すなわち、表面部３４の軸方向長さは、５ないし１０ミリメートルである。
【００２１】
なお、この実施形態では、図１におけるトラニオン金具の内周面１４とシリンダチューブの表面部３４との嵌合が精密なほど、また、嵌合面すなわち表面部３４の軸方向長さが長いほど、トラニオン金具取り付け装置の強度および耐久性は高い。
【００２２】
図２によく示されるように、トラニオン金具１２は、流体圧シリンダ１の揺動運動の支点となる部分であって、半径方向外方に突出する円柱状のトラニオン軸部１９ａ，１９ｂを有し、径大の内周面１４の周りに締め付けボルト５２が貫通する４つの穴１６を有する。径大の内周面１４は、シリンダチューブ３１の表面部３４に嵌合するよう機械加工により仕上げられる。径小の内周面１５は、シリンダチューブの表面部３５の挿入が容易な内径となっている。つまり、内周面１５と表面部３５とはすきま嵌めとなっている。内周面１４と内周面１５との間の段部に当接面１３が形成され、当接面１３はシリンダチューブ３１の当接面３２と当接する。これら当接面１３，３２は、軸方向に対して垂直な面である。
【００２３】
図３によく示されるように、止めフランジ２１はトラニオン金具１２をシリンダチューブ３１に取り付けるために用いられる。止めフランジ２１には、シリンダチューブ３１の表面部３５が挿入容易な内径を有する内周面２５と、締め付けボルト５２に螺合する４つのねじ穴２６とが設けられる。また、止めフランジ２１は、シリンダチューブ３１の係合部の当接面３３と当接する当接面２３を有する。これら当接面２３，３３は、軸方向に対して垂直な面である。
【００２４】
トラニオン金具１２のシリンダチューブ３１への取り付けは、トラニオン金具１２を図１の左側から、止めフランジ２１を図１の右側から、それぞれシリンダチューブ３１にはめこみ、トラニオン金具１２の当接面１３と止めフランジ２１の当接面２３とをシリンダチューブ３１のそれぞれに対応する当接面３２，３３に当接させ、トラニオン金具１２の穴１６を通して止めフランジ２１のねじ穴２６にねじ込んだ４本の締め付けボルト５２を締め付ける。この締め付けによって、トラニオン金具１２の当接面１３はシリンダチューブ３１の当接面３２に押し当てられ、止めフランジ２１の当接面２３はシリンダチューブ３１の当接面３３に押し当てられ、トラニオン金具１２はシリンダチューブ３１に固く取り付けられる。
【００２５】
本実施形態の取り付け方法では、トラニオン金具１２の内周面１４とシリンダチューブ３１の表面部３４との嵌合の度合いは、その嵌入が困難でなくかつ偏荷重が生じることなく精度よく嵌合する程度である。内周面１４と表面部３４との嵌合によって、トラニオン金具１２の半径方向の位置決めが行われる。
【００２６】
本実施形態の方法によるシリンダチューブ３１へのトラニオン金具１２の取り付けでは、溶接で取り付ける場合のような熱による歪みの発生や残留応力の生成を懸念する必要がなく、そのためシリンダチューブ３１の内面仕上げをトラニオン金具１２の取り付け前に行うことができるので、内面仕上げの作業性は溶接の場合に比べ格段に向上する。
【００２７】
また、本実施形態のトラニオン金具取り付け方法によれば、流体圧シリンダにおいてロッドカバーおよびヘッドカバーがタイロッドを用いてトラニオン金具に取り付けられている場合にも、流体圧によるシリンダチューブの膨らみに連動する軸方向の縮みが引っ張り力を受けている側のタイロッドに対してのみその応力を減少させるように作用するので、トラニオン金具がシリンダチューブに固定されていない従来の流体圧シリンダに比べタイロッドの応力負荷が減少するという効果を発揮する。
【００２８】
以下において、第２〜第５、第７〜第９の実施形態は、本発明の理解を深めるために参考のために記載した実施形態であり、本発明の実施形態ではない。
図５は第２の実施形態に係る取り付け装置の断面図、図６は第３の実施形態に係る取り付け装置の断面図、図７は第３の実施形態に使用する割止め輪５１Ｃａ，５１Ｃｂの斜視図である。
【００２９】
これらの実施形態は、第１の実施形態に示す係合部Ｘ１に代えて、シリンダチューブ３１Ｂ（図５），３１Ｃ（図６）の外周面に環状に加工された１つの凹溝３６Ｂ（図５），３６Ｃ（図６）にそれぞれ２分割した割止め輪５１Ｂ（図５），５１Ｃ（図６）をはめ込んで係合部Ｘ２，Ｘ３を形成するものである。割止め輪５１Ｂ，５１Ｃを間に挟んで、トラニオン金具１２Ｂ（図５），１２Ｃ（図６）と止めフランジ２１Ｂ（図５），２１Ｃ（図６）とをシリンダチューブ３１Ｂ，３１Ｃにはめこみ、トラニオン金具１２Ｂ，１２Ｃの穴１６Ｂおよび１６Ｃから挿入して止めフランジ２１Ｂ，２１Ｃのねじ穴２６Ｂ，２６Ｃに螺合させた締め付けボルト５２Ｂ（図５），５２Ｃ（図６）を強く締め付けて、トラニオン金具１２Ｂ，１２Ｃをシリンダチューブ３１Ｂ，３１Ｃに取り付ける。
【００３０】
第２の実施形態では、トラニオン金具１２Ｂは径大の内周面（図１に示す内周面１４）がなく、径小の内周面１５Ｂのみを有する。ストロークの短い流体圧シリンダの場合にはシリンダチューブ３１Ｂの外周面３５Ｂをトラニオン金具１２Ｂの内周面１５と嵌合するように切削加工することによりトラニオン金具１２Ｂに径大の内周面を設けることなくトラニオン金具１２Ｂを固定することができる。
【００３１】
第３の実施形態は、第１の実施形態においてシリンダチューブ３１を切削して形成した係合部Ｘ１に代えて、割止め輪５１Ｃを用いて係合部Ｘ３を形成したものである。
【００３２】
図７に示すように、割止め輪５１Ｃは、環状のものを１８０度の角度位置で２つ割にした２つの割止め輪片５１Ｃａ，５１Ｃｂからなる。第２の実施形態の割止め輪５１Ｂ、および第４以降の実施形態の割止め輪についても同様である。
【００３３】
割止め輪５１Ｂ，５１Ｃを用いて係合部Ｘ２，Ｘ３を形成することを特徴とする第２および第３の実施形態では、係合部Ｘ２，Ｘ３を形成するために必要なシリンダチューブ３１Ｂ，３１Ｃの加工は凹溝３６Ｂ，３６Ｃの切削に限られその作業量は極めて少なく切削も容易である。特に、シリンダ長が長い場合には本実施形態は切削作業を大幅に減少することができるという顕著な効果を有する。
【００３４】
また、第２および第３の実施形態では、割止め輪５１Ｂ，５１Ｃの外径を大きくすることによって、割止め輪５１Ｂ，５１Ｃと当接面１３Ｂ，１３Ｃとの当接面積を容易に大きくすることができる。
【００３５】
図８は第４の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。第４の実施形態における係合部Ｘ４は２つの凸部により形成される。
【００３６】
すなわち、図８に示す係合部Ｘ４は、相互に離れた位置に設けられた２つの凹溝３６ａＤ，３６ｂＤにそれぞれ装着された割止め輪５１ａＤ，５１ｂＤからなる。割止め輪５１ａＤ，５１ｂＤの表面３４ａＤ，３４ｂＤは、トラニオン金具１２Ｄの内周面１４Ｄと精度よく嵌合して当接する。これによって、トラニオン金具１２Ｄの半径方向の位置決めが行われている。
【００３７】
本実施形態によれば、５１ａＤ，５１ｂＤとの軸方向の距離、すなわち、トラニオン金具１２Ｄを支持する間隔を容易に大きくすることができ、高い強度および耐久性が得られる。
【００３８】
図９は第５の実施形態に係る取り付け装置の断面図、図１０は本発明の第６の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。
【００３９】
これらの実施形態では、六角穴付きのボルト５２Ｅ（図９），５２Ｆ（図１０）の圧縮に対する反力を利用してトラニオン金具１２Ｅ（図９），１２Ｆ（図１０）がシリンダチューブ３１Ｅ（図９），３１Ｆ（図１０）に取り付けられている。
【００４０】
第５の実施形態では、シリンダチューブ３１Ｅの外周面を加工して軸方向に位置の離れた環状の２つの凹溝３６ａＥ，３６ｂＥを設ける。凹溝３６ａＥ，３６ｂＥのそれぞれに２分割した割止め輪５１ａＥ，５１ｂＥをはめ込んで係合部Ｘ５を形成する。
【００４１】
トラニオン金具１２Ｅのシリンダチューブ３１Ｅへの取り付けは、４本の六角穴付きのボルト５２Ｅをトラニオン金具１２Ｅのねじ穴１６Ｅに一杯にねじ込んだ状態でトラニオン金具１２Ｅと止めフランジ２１Ｅにシリンダチューブ３１Ｅを挿入し、割止め輪５１ａＥ，５１ｂＥをシリンダチューブ３１Ｅの凹溝３６ａＥ，３６ｂＥにはめ込む。そして、六角穴付きのボルト５２Ｅを抜き出す方向にまわし、止めフランジ２１Ｅに六角穴付きのボルト５２Ｅの頭部が達した後も十分な取り付け強度に達するまで六角穴付きのボルト５２Ｅをさらに抜き出す方向にまわして締め付ける。六角穴付きのボルト５２Ｅのトラニオン金具１２Ｅと止めフランジ２１Ｅの間隔を広げようとする力により、トラニオン金具１２Ｅは割止め輪５１ａＥに、止めフランジ２１Ｅは割止め輪５１ｂＥに、それぞれ押し当てられ、トラニオン金具１２Ｅはシリンダチューブ３１Ｅに固定される。
【００４２】
第６の実施形態では、シリンダチューブ３１Ｆの外周面を環状に切削して係合部Ｘ６である凹部３６Ｆを形成する。
【００４３】
第６の実施形態では、トラニオン金具１２Ｆおよび止めフランジ２１Ｆを２つ割り構造とし、割り部分に連結して一体化するためのフランジ部をそれぞれ設けておく。２つ割りのトラニオン金具１２Ｆおよび止めフランジ２１Ｆでそれぞれシリンダチューブ３１Ｆをはさんだ後、フランジ部を利用してボルトなどで締めつけてそれぞれ一体化する。その際に、トラニオン金具１２Ｆのねじ穴に４本の六角穴付きのボルト５２Ｆを一杯にねじ込んでおく。
【００４４】
そして、第５の実施形態の場合と同様に、六角穴付きのボルト５２Ｆを抜き出し方向にまわして締め付ける作業等を行い、トラニオン金具１２Ｆをシリンダチューブ３１Ｆに固定する。
【００４５】
図１１は本発明の第７の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。
【００４６】
本実施形態では、止め輪５１Ｈをシリンダチューブ３１Ｈに溶接で固定して係合部Ｘ７を形成する。シリンダチューブ３１Ｈの厚みが薄いために、第１から第６の実施形態のようにシリンダチューブの外周面に環状に段付加工を施すことができず、またはシリンダチューブの外周面に環状の凹溝を設けることができずに係合部を形成できない場合には、このようにして係合部を形成することができる。
【００４７】
シリンダチューブにトラニオン金具を直接溶接する場合と本実施形態とを比較すれば、シリンダチューブにトラニオン金具を直接に精度良く溶接することはほとんど不可能であり、トラニオン金具を直接溶接した結果トラニオン軸部の軸芯が傾斜したり位置がずれたときは、軸部を単に削る等では修正することができずその修正は極めて困難な作業となる。予め十分な削り代を設けておき溶接後に軸芯を削り出す方法も考えられるが芯出しの作業は容易ではない。
【００４８】
一方、本実施形態のような止め輪５１Ｈをシリンダチューブ３１Ｈに溶接する場合は、トラニオン金具を溶接する場合に比べ精度を得易く、溶接後に止め輪５１Ｈの位置がずれていた場合であっても、止め輪５１Ｈの当接面３２Ｈを切削し、または当接面３２Ｈに肉盛りを行うか又は当接面１３Ｈと３２Ｈとの間にスペーサを挟むことで、トラニオン金具１２Ｈを取り付けた際の軸部の位置の修正を容易に行うことができ、また、削り代を設けておき溶接後に止め輪の寸法出しを行う工程とすることもできる。
【００４９】
また、トラニオン金具１２Ｈおよび止めフランジ２１Ｈのいずれもシリンダチューブ３１Ｈに溶接で固定されるものではないために、シリンダチューブ３１Ｈからトラニオン金具１２Ｈおよび止めフランジ２１Ｈを切り離した状態で、ボルト用の穴１６Ｈおよびネジ穴２６Ｈの加工を行うことができ、特許文献１に記載されるトラニオン金具の取り付け方法に比べ、格段に加工が容易という利点を有する。
【００５０】
他の実施形態として、止め輪５１Ｈで係合部Ｘ７を形成せず、シリンダチューブの外周面に軸方向に互いに同じ位置であって円周方向に互いに間隔をおいて複数カ所に係合部を設けることもできる。図１２は、４箇所の係合部Ｘ８ａ〜Ｘ８ｄをシリンダチューブ３１Ｉに設けたときの図である。シリンダチューブ３１Ｉの外周面には、係合部材５１Ｉａ〜５１Ｉｄを溶接で取り付ける際の位置決めのために、浅くリング状の溝が設けられている。
【００５１】
係合部を環状の凸部で形成する場合、特に図１１に示す第７の実施形態のように止め輪５１Ｈにより係合部を形成する場合には、図示しない１対のトラニオン軸部の間隔が止め輪５１Ｈの半径方向の高さの制限を受け、大きなものとならざるを得ない。しかし、流体圧シリンダの設置環境は様々であり、流体圧シリンダを据え付けるトラニオン軸受けの間隔が小さいためにトラニオン軸部の間隔の小さな流体圧シリンダを必要とする場合がある。そのような場合には、図１２に示すように、係合部材５１Ｉａ〜５１Ｉｄをシリンダチューブ３１Ｉに溶接して係合部Ｘ８ａ〜Ｘ８ｄを形成することで、トラニオン軸部１９Ｉａと１９Ｉｂとの間隔を小さくすることができる。
【００５２】
また、トラニオン金具１２Ｉの係合部Ｘ８ａ〜Ｘ８ｄに係合する部分を凹部とし、この凹部に係合部Ｘ８ａ〜Ｘ８ｄを嵌め込むようにして係合すれば、トラニオン金具１２Ｉの強度を低下させることなくコンパクトにすることもできる。このようなトラニオン金具１２Ｉは鋳造により製造することができる。
【００５３】
図１２の実施形態では係合部材を４カ所設けたが、係合部材を２ないし３カ所または５カ所以上とすることもできる。係合部材の軸方向の端面の形状は扇形、外周側と内周側の周長さが等しい形状、外周側ほど狭くなる形状等種々が選択できる。
【００５４】
図１３は第８の実施形態に係る取り付け装置の断面図、図１４は図１３における止めフランジ２１Ｊの左側面図である。
【００５５】
本実施形態では、図１３に示すようにシリンダチューブ３１Ｊの外周面を環状に切削して凹溝３６Ｊを形成する。止めフランジ２１Ｊは外周面を傾斜させテーパ面２８Ｊとしたスリーブをフランジの片面に有しており、図１４に示すように４つ割り構造となっている。止めフランジ２１Ｊａ〜２１Ｊｄの内周面２５Ｊの軸方向長さは凹溝３６Ｊの軸方向長さと等しい。止めフランジ２１Ｊａ〜２１Ｊｄは内周面２５Ｊを凹溝３６Ｊにはめ込むようにしてシリンダチューブ３１Ｊを挟み、テーパ面２８Ｊに嵌合するように形成された内周面１５Ｊを有するトラニオン金具１２Ｊはフランジ２１Ｊａ〜２１Ｊｄを抱くようにして支持し、４本の締め付けボルト５２Ｊは止めフランジ２１Ｊａ〜２１Ｊｄの穴２６Ｊを通してトラニオン金具１２Ｊの穴１６Ｊにねじ込まれる。締め付けボルト５２Ｊを締め付けることによりトラニオン金具１２Ｊは止めフランジ２１Ｊ側に引き寄せられ、テーパ面２８Ｊに生ずる圧縮応力のシリンダチューブ３１Ｊ方向の分力によって止めフランジ２１Ｊの内周面２５Ｊはシリンダチューブ３１Ｊの凹溝３６Ｊに強く押しつけられる。このようにテーパ面２８Ｊを有するスリーブの楔に類する働きにより、トラニオン金具１２Ｊはシリンダチューブ３１Ｊに強固に固定される。
【００５６】
テーパの程度は、ＪＩＳで規定されるモールステーパ等に準じて決定しても、また、流体圧シリンダの作動圧力や負荷の大きさ等により適宜決定してもよい。
【００５７】
止めフランジ２１Ｊは２分割、３分割または５分割以上とすることができ、分割数の増加とともに凹溝３６Ｊと止めフランジの内周面２５Ｊとの面当たりがよくなり、トラニオン金具１２Ｊをシリンダチューブ３１Ｊに強固に固定することができる。
【００５８】
２分割した止めフランジのスリーブの部分にスリットを数カ所設け、スリーブがシリンダチューブ側に撓み易くなるようにして、スリットによって止め金具を分割したかのような効果を発揮させることもできる。スリットを施すことにより実際に止め金具の分割数を増加させる場合に比べ、トラニオン金具の取り付け装置の組み立てが容易になるという効果がある。
【００５９】
流体圧シリンダの出力が小さい場合には、シリンダチューブ３１Ｊに本実施形態のような凹溝３６Ｊを形成することなく止めフランジ２１Ｊａ〜２１Ｊｄで挟み、テーパ面２８Ｊにトラニオン金具１２Ｊの内周面１５Ｊを嵌合させてボルト５２Ｊを締め付け、シリンダチューブ３１Ｊにトラニオン金具１２Ｊを固定することもできる。
【００６０】
図１５に示す第９の実施形態では、シリンダチューブ３１Ｋの外周面の凹溝を軸方向断面形状が略Ｖ字形となるように、たとえば図１５に示すような軸方向断面形状が左右方向に対称なＶ字形となるようなテーパ部を有する凹溝３６Ｋとし、止めフランジ２１Ｋの内周面２５Ｋをこれと嵌合する形状に形成している。
【００６１】
このように凹溝３６Ｋとこれに嵌合する内周面２５ＫをＶ字形のテーパ状とすることで、シリンダチューブ３１Ｋへの止めフランジ２１Ｋの取り付け位置、つまり、トラニオン金具１２Ｋの取り付け位置を正確に決定することができる。また、締め付けボルト５２Ｋの締め付け後は図１５において止めフランジ２１Ｋが稼働中に左右にずれようとする力に対してシリンダチューブ３１Ｋのテーパ状の嵌合する面３６Ｋ、２５Ｋで反力が発生し、この反力によってトラニオン金具１２Ｋのずれを防止することができる。複動流体圧シリンダにおいて作動時に軸方向のいずれにもトラニオン金具がずれる可能性がある場合、ずれの防止に効果的である。
【００６２】
なお、シリンダチューブ３１Ｋと止めフランジ２１Ｋの嵌合する面は必ずしも軸方向断面において左右対称でなくともよく、また、いずれか一方のみをテーパ状とし他方を半径方向の当接面としても同様の効果を得ることができる。いずれの形状とするかは、トラニオン金具に加わる力の方向により適宜決定する。
【００６３】
図１６は本発明の第１０の実施形態に係るトラニオン金具を適用した流体圧シリンダの一例についての断面図である。
【００６４】
本実施形態では、トラニオン金具１２Ｇは、第１または第６の実施形態で説明した方法によりシリンダチューブ３１Ｇに取り付けられる。トラニオン金具１２Ｇおよび止めフランジ２１Ｇは、締め付けボルト５２Ｇ用の４つの貫通穴１６Ｇと４つのねじ穴２６Ｇのほかに、タイロッド４４Ｇが通るそれぞれ４つの貫通穴１７Ｇ，２７Ｇを有する。シリンダチューブ３１Ｇ、ヘッドカバー４１Ｇおよびロッドカバー４２Ｇは、貫通穴１７Ｇ，２７Ｇを貫通した計４本のタイロッド４４Ｇにより一体化する。
【００６５】
本実施形態に示す構成では、トラニオン金具１２Ｇは係合部Ｘ１〜Ｘ７、係合部材Ｘ８または止めフランジ２１Ｊなどを用いて直接にシリンダチューブ３１Ｇに取り付けられ、タイロッド４４Ｇはヘッドカバー４１Ｇおよびロッドカバー４２Ｇとシリンダチューブ３１Ｇとを一体化する目的のみに用いられていることから、タイロッド４４Ｇはトラニオン金具１２Ｇとは力関係で独立している。
【００６６】
すなわち、従来はタイロッドが流体圧シリンダの支持具であるトラニオン金具に直接取り付けられていたため、流体圧シリンダの作動時に必然的にタイロッドに大きな振幅を有する繰り返しの応力が発生していたが、本実施形態の取り付け装置では、タイロッドをトラニオン金具に直接にとりつける必要がなくなり、タイロッドは大きな振幅の繰り返し応力を考慮せず設計できることとなった。
【００６７】
本実施形態のタイボルト４４Ｇは、トラニオン金具を有しない他の支持方法の流体圧シリンダと同じ考え方で設計することができ、トラニオン形流体圧シリンダであることによるタイロッドの材質や形状等の特別の制約から解放される。したがって、流体圧シリンダの小型化やタイロッドへの安価材料の使用および部品の共通化等により、タイロッドを使用した流体圧シリンダの製造コストの低減に大きく寄与する。
【００６８】
以上の実施形態において、トラニオン金具１２，１２Ｂ，…と止めフランジ２１，２１Ｂ，…は、両方ともまたは一方のみを２分割してシリンダチューブ３１，３１Ｂ，…をはさみ込むようにして取り付けることができる。また、トラニオン金具１２，１２Ｂ，…に締め付けボルト５２，５２Ｂ，…と螺合する４つのねじ穴を設け、止めフランジ２１，２１Ｂ，…には締め付けボルト５２，５２Ｂ，…の４つの貫通穴を設ける構成、または、トラニオン金具１２，１２Ｂ，…および止めフランジ２１，２１Ｂ，…の締め付けボルト５２，５２Ｂ，…用の穴はいずれも貫通穴として締め付けボルト５２，５２Ｂ，…と螺合するナットを用いて締め付けボルト５２，５２Ｂ，…を締め込む構成等、トラニオン金具１２，１２Ｂ，…と止めフランジ２１，２１Ｂ，…のボルトによる締め付けは、通常用いられる方法で行うことができる。
【００６９】
なお、図８および図９に示す第４および第５の実施形態における割止め輪５１ａＤ，５１ｂＤ，５１ａＥ，５１ｂＥに代えて、シリンダチューブ３１Ｄ，３１Ｅの外周面に対し環状に２つの凸部を残すように切削加工することで係合部を形成することもできる。また、図１１に示すように割り止め輪を溶接し係合部を形成することも、また、図１２に示すように割り止め輪を分断したような形状のものを２以上溶接して各係合部材とすることもできる。
【００７０】
上の実施形態において、割止め輪５１Ｂ等の形状は、各実施形態に説明した機能を有すれば図７に示す形状や断面形状に限られない。弾性的に嵌合可能であれば、２分割にする必要はなく、例えば周方向の１箇所のみを切り離しておいてもよい。トラニオン金具１２，１２Ｂ，…と止めフランジ２１，２１Ｂ，…との締め付けボルト５２，５２Ｂ，…、または六角穴付きのボルト５２Ｅ，５２Ｆの本数も４本と異なっていてもよい。スリーブを有する止めフランジ２１Ｊ、２１Ｋの分割部分は図１４に示す部分に限られず、また、締め付けボルト５２Ｊの本数に応じて３分割、４分割としてもよい。
【００７１】
その他、流体圧シリンダ１、シリンダチューブ３１，３１Ｂ，…の外周面の形状、トラニオン金具１２，１２Ｂ，…、止めフランジ２１，２１Ｂ，…、凹溝３６Ｂ，３６Ｃ，…、当接面１３，２３，３２，３３…などの全体または各部の構成、材質、形状および寸法などは、本発明の趣旨に沿って上述した以外の種々のものとすることができる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によると、トラニオン金具自体を溶接することなくシリンダチューブに強固に取り付けること、および、タイボルトを用いる場合でもタイボルトへの応力負荷を低減して安価なタイボルトを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。
【図２】図１におけるトラニオン金具の左側面図である。
【図３】図１における止めフランジの右側面図である。
【図４】図１の取り付け装置を有する流体圧シリンダの図である。
【図５】第２の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。
【図６】第３の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。
【図７】第３の実施形態に係る割止め輪の斜視図である。
【図８】第４の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。
【図９】第５の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。
【図１１】第７の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。
【図１２】第７の実施形態で係合部を円周方向に隔離した場合の右側面図である。
【図１３】第８の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。
【図１４】図１３における止めフランジの左側面図および正面図である。
【図１５】第９の実施形態に係る取り付け装置の断面図である。
【図１６】第１０の実施形態に係るトラニオン金具を適用した流体圧シリンダの一例についての断面図である。
【図１７】従来のトラニオン金具の取り付け方法を示す図である。
【符号の説明】
１，１Ｂ〜１Ｈ，１Ｊ，１Ｋ流体圧シリンダ
３，３Ｂ〜３Ｆ，３Ｈ，３Ｊ，３Ｋ取り付け装置（トラニオン金具の取り付け装置）
１２，１２Ｂ〜１２Ｋトラニオン金具
１５Ｊ，１５Ｋトラニオン金具の内周面
１７Ｇ穴（貫通穴）
２１，２１Ｂ〜２１Ｈ，２１Ｊ，２１Ｋ止めフランジ（トラニオン金具止めフランジ）
２８Ｊ，２８Ｋテーパ面
３１，３１Ｂ〜３１Ｋシリンダチューブ
３６Ｂ，３６Ｃ，３６ａＤ，３６ｂＤ，３６ａＥ，３６ｂＥ凹溝
３６Ｆ凹部
４１，４１Ｇヘッドカバー（シリンダカバー）
４２，４２Ｇロッドカバー（シリンダカバー）
４４Ｇタイボルト
５１Ｂ，５１Ｃ，５１ａＤ，５１ｂＤ，５１ａＥ，５１ｂＥ割止め輪
５２，５２Ｂ〜５２Ｄ，５２Ｇ，５２Ｈ，５２Ｊ，５２Ｋ締め付けボルト（ボルト）
５２Ｅ，５２Ｆボルト
Ｘ１〜Ｘ８係合部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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