TWI659162B - 桿組裝體及流體壓力裝置 - Google Patents

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TWI659162B
TWI659162B TW106142187A TW106142187A TWI659162B TW I659162 B TWI659162 B TW I659162B TW 106142187 A TW106142187 A TW 106142187A TW 106142187 A TW106142187 A TW 106142187A TW I659162 B TWI659162 B TW I659162B
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Tsukasa Odaka
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Abstract

流體壓力缸(10A)的桿組裝體(17A)具備有：桿構件(20)；以及密封圈(34)，安裝於桿構件(20)的外周部，沿著滑動孔(13)而滑動。藉此，因為廢除了一直以來使用的硬質的活塞，所以可簡單地組裝。該組裝無需使用專用工具，可用手工作業簡單地進行。因而，根據本發明之桿組裝體(17A)，可使組裝作業簡單化。

Description

桿組裝體及流體壓力裝置
本發明係關於沿著滑動孔而往復動作之桿組裝體及流體壓力裝置。
以往，具備有活塞之流體壓力裝置已知有各種裝置。例如，作為工件(work)等的搬送手段(actuator，致動器)之具有在壓力流體的供給作用下位移的活塞之流體壓力缸(cylinder)就為公知的。一般而言，流體壓力缸係具有缸筒、配置成可在缸筒內在軸方向移動之活塞、以及連結至活塞之活塞桿(參照例如下述的日本特開2014-114870號)。在如此的流體壓力缸中，當將空氣等的壓力流體供給至缸筒內時，活塞就會受到壓力流體的推壓而在軸方向位移，連結至活塞之活塞桿也在軸方向位移。
然而，以往的流體壓力裝置的活塞及活塞桿，係例如將活塞桿的一端部插入設在活塞中心部之孔部，並將該一端部鉚合(使之塑性變形)而藉此組裝。因此，在組裝之際不僅必須用專用工具或裝置，而且組裝作業很繁雜。
本發明係有鑑於如此的課題而完成者，其目的在提供可使組裝作業簡單化之桿組裝體及流體壓力裝置。
為了達成上述的目的，本發明係為沿著流體壓力裝置的滑動孔而進行往復動作之桿組裝體，具備有：桿構件；以及密封圈(packing)，安裝於前述桿構件的外周部，沿著前述滑動孔而滑動。
在前述桿構件的前述外周部，可設有朝周方向延伸之止動器(stopper)安裝溝，在前述止動器安裝溝安裝有在周方向分割為複數個之止動器構件，且前述密封圈覆蓋前述止動器構件，藉此使前述密封圈由前述止動器構件加以支持同時阻止前述止動器構件從前述止動器安裝溝脫離。
前述密封圈可兼作為緩和到達行程終端(stroke end)時的衝擊之阻尼器(damper)。
前述桿構件可形成為中空狀。
在前述桿構件的一端部，可安裝有緩和到達行程終端時的衝擊之阻尼器構件，且前述阻尼器構件氣密或液密地將前述桿構件的中空部閉塞。
前述阻尼器構件的外周部可安裝於前述桿構件的內周部。
在前述桿構件的中空部，可配置有構成為比前述阻尼器構件更為硬質而且支持前述阻尼器構件之支持構件。
在前述桿構件的外周部可設有磁鐵安裝溝，且在前述磁鐵安裝溝安裝有環狀的磁鐵。
在密封圈可設有在軸方向具有深度之至少一個磁鐵安裝溝，且在前述至少一個磁鐵安裝溝安裝有磁鐵。
前述密封圈的外周形狀可為非圓形形狀，前述至少一個磁鐵安裝溝係具有在周方向隔著間隔而設置之複數個磁鐵安裝溝，且只在前述複數個磁鐵安裝溝的一部分安裝有前述磁鐵。
本發明之流體壓力裝置係具備有：本體(body)，在內部具有滑動孔；以及桿組裝體，配置成可沿著前述滑動孔而進行往復移動；且前述桿組裝體係具有：桿構件；以及密封圈，安裝於前述桿構件的外周部，沿著前述滑動孔而滑動。
前述流體壓力裝置可構成為流體壓力缸、閥裝置、長度量測缸、滑台(slide table)或夾頭(chuck)裝置。
根據本發明之桿組裝體及流體壓力裝置，因為在桿構件的外周部安裝密封圈，所以可廢除一直以來使用的硬質的活塞，可簡單地將桿組裝體組裝起來。該組裝無需使用專用工具，可用手工作業簡單地進行。因而，根據本發明，可使桿組裝體的組裝作業簡單化。另外，藉由使桿構件的外徑加大，可削減在滑動孔內的往復動作之中至少向一方側移動時的壓力流體(空氣等)的消耗量。
從配合隨附的圖式所做之以下的較佳實施 形態例的說明，可更瞭解上述的目的、特點及優點。
10A~10G‧‧‧流體壓力缸
12‧‧‧缸筒
12a‧‧‧第一通口
12b‧‧‧第二通口
13、103‧‧‧滑動孔
13a、103a‧‧‧第一壓力室
13b、103b‧‧‧第二壓力室
14、104‧‧‧頭側蓋
16、106‧‧‧桿側蓋
17A~17R‧‧‧桿組裝體
20、20A~20J、108‧‧‧桿構件
20a、108a‧‧‧基端部
20b‧‧‧前端部
20c‧‧‧端面
21‧‧‧中空部
24‧‧‧外側環狀溝
26‧‧‧外側密封構件
28‧‧‧內側環狀溝
30‧‧‧內側密封構件
32‧‧‧止動器
34、34A、34B‧‧‧密封圈
34a‧‧‧密封圈本體部
34b、34c‧‧‧外周被覆部
34d‧‧‧磁鐵固持用段部
35‧‧‧環狀卡合溝
40、40A、40B‧‧‧阻尼器構件
40a‧‧‧突緣部
48、48A、48B、48C、72‧‧‧磁鐵
49、70‧‧‧磁鐵安裝溝
50‧‧‧止動器安裝溝
52‧‧‧止動器構件
52a‧‧‧止動器元件
58‧‧‧環狀卡合凹部
60‧‧‧段差部
62‧‧‧支持構件
74‧‧‧磁鐵固持部
74a‧‧‧磁鐵固持用環狀溝
76‧‧‧密封構件
86‧‧‧耐磨環安裝溝
88‧‧‧耐磨環
90、92、94‧‧‧桿前端構件
90a、92a‧‧‧螺牙部
90b、92b‧‧‧軸部
90c‧‧‧頭部
90d‧‧‧工具把持部
92c‧‧‧工具插入孔
110‧‧‧緩衝機構
112‧‧‧第一階段部
116‧‧‧第一中央空洞部
120‧‧‧第二階段部
124‧‧‧第二中央空洞部
140‧‧‧第一緩衝構件
142‧‧‧第二緩衝構件
144‧‧‧第一緩衝密封圈
146‧‧‧第二緩衝密封圈
148‧‧‧第一支架
148a、150a‧‧‧孔部
150‧‧‧第二支架
154、156‧‧‧彈簧
160‧‧‧母螺牙部
162、166‧‧‧調整螺栓
163‧‧‧公螺牙部
164‧‧‧調整螺帽
166a‧‧‧前端部
a1‧‧‧軸
X1‧‧‧箭號
X2‧‧‧箭號
第1圖係具備有第一實施形態的桿組裝體之流體壓力缸的斷面圖。
第2圖係上述桿組裝體的斜視圖。
第3圖係第二實施形態之桿組裝體的斷面圖。
第4圖係從第二實施形態之桿組裝體的密封圈側所見之斜視圖。
第5圖係從第二實施形態之桿組裝體的桿構件側所見之斜視圖。
第6A圖係第三實施形態之桿組裝體的斷面圖，第6B圖係第四實施形態之桿組裝體的斷面圖，第6C圖係第五實施形態之桿組裝體的斷面圖。
第7A圖係第六實施形態之桿組裝體的斷面圖，第7B圖係第七實施形態之桿組裝體的斷面圖。
第8A圖係第八實施形態之桿組裝體的斷面圖，第8B圖係第九實施形態之桿組裝體的斷面圖。
第9A圖係第十實施形態之桿組裝體的斷面圖，第9B圖係第十一實施形態之桿組裝體的斷面圖。
第10A圖係第十二實施形態之桿組裝體的斷面圖，第10B圖係第十三實施形態之桿組裝體的斷面圖。
第11A圖係第十四實施形態之桿組裝體的斷面圖，第11B圖係桿前端構件的第一例之斜視圖，第11C圖係桿前 端構件的第二例之斜視圖。
第12圖係具備有第十五實施形態的桿組裝體之流體壓力缸的斷面圖。
第13A圖係構成為單動型缸之流體壓力缸的斷面圖，第13B圖係構成為單動型缸之另一流體壓力缸的斷面圖，第13C圖係具備有第十六實施形態之桿組裝體，且構成為單動型缸之又另一流體壓力缸的斷面圖。
第14A圖係具備有第十七實施形態的桿組裝體之流體壓力缸的斷面圖，第14B圖係具備有第十八實施形態的桿組裝體之流體壓力缸的斷面圖。
以下，參照隨附的圖式舉較佳實施形態為例來說明本發明之桿組裝體及流體壓力裝置。
作為流體壓力裝置的一例，第1圖所示的流體壓力缸10A係具備有：中空筒狀的缸筒12(本體)、配置於缸筒12的一端部之頭側蓋(head cover)14、配置於缸筒12的另一端部之桿側蓋(rod cover)16、以及配置成可沿著缸筒12的軸方向往復移動之桿組裝體17A。此流體壓力缸10A係用作為用於例如工件的搬送等之致動器。
缸筒12係由例如由筒體所構成，該筒體由鋁合金等金屬材料所構成且沿著軸方向延伸。本實施形態中，缸筒12係形成為中空圓筒形。缸筒12具有：設於軸方向的一端側(箭號X2方向側)之第一通口(port)12a、設於軸方向的另一端側(箭號X1方向側)之第二通口12b、以 及與第一通口12a及第二通口12b連通之滑動孔13(缸室)。
頭側蓋14係為例如由與缸筒12同樣的金屬材料所構成之板狀體，係設成將缸筒12的一端部(箭號X2方向側的端部)閉塞。利用頭側蓋14將缸筒12的一端部予以氣密地封閉。
桿側蓋16係為例如由與缸筒12同樣的金屬材料所構成之圓形環狀的構件，係設成將缸筒12的另一端部(箭號X1方向側的端部)閉塞。在桿側蓋16的外周部形成有外側環狀溝24。在外側環狀溝24裝設有由彈性材料所構成之外側密封構件26，此外側密封構件26將桿側蓋16的外周面與滑動孔13的內周面之間密封。
在桿側蓋16的內周部形成有內側環狀溝28。在內側環狀溝28裝設有由彈性材料所構成之內側密封構件30，此內側密封構件30將桿側蓋16的內周面與桿構件20的外周面之間密封。另外，桿側蓋16係由固定於缸筒12的另一端側的內周部之止動器32加以卡扣。
桿組裝體17A係具有：沿著滑動孔13的軸方向而延伸之桿構件20、以及安裝於桿構件20的外周部之密封圈34。桿構件20係形成為中空狀(在第一實施形態中為中空圓筒狀)，具有在軸方向貫通之中空部21。
桿構件20係貫通於桿側蓋16。前端部20b係露出於滑動孔13的外部，該前端部20b係桿構件20之與一端部20a(以下稱為「基端部20a」)為相反側的端部。桿構件20的構成材料舉例來說有例如碳鋼、不鏽鋼、鋁合 金等金屬材料、或硬質樹脂等。
密封圈34係以可在軸方向滑動的方式收容於缸筒12內(滑動孔13)，將滑動孔13內區隔成第一通口12a側的第一壓力室13a及第二通口12b側的第二壓力室13b。在本實施形態中，密封圈34係安裝於桿構件20的基端部20a。
密封圈34係為從桿構件20向徑向外側突出之環狀的構件。密封圈34的外徑係比桿構件20的外徑大。在桿構件20之基端部20a附近的外周部，在軸方向隔著間隔而設有環狀的止動器安裝溝50及環狀的磁鐵安裝溝49。
密封圈34係為安裝至桿構件20的外周部之由彈性體所構成之圓環狀密封構件(例如O形環)，係配置成環繞桿構件20。密封圈34的構成材料舉例來說有例如橡膠材或彈性體(elastomer)材等之彈性材料(氨酯橡膠(urethane rubber)等)。
密封圈34的外周面係遍及其全周與滑動孔13的內周面氣密或液密地密接。密封圈34的內周面係遍及其全周與桿構件20的外周部(外周面)氣密或液密地密接。因此，利用密封圈34而氣密或液密地將滑動孔13內的第一壓力室13a及第二壓力室13b予以區隔。
如上所述，在桿組裝體17A中，在桿構件20的外周部安裝有密封圈34，且該密封圈34氣密或液密地將第一壓力室13a及第二壓力室13b予以區隔，所以與 一般的流體壓力缸不同，而形成為不設置由硬質材料構成的活塞構件之無活塞的構成。或者，也可說是：在桿組裝體17A中，密封圈34發揮活塞功能。
另外，密封圈34還兼作為緩和到達桿側蓋16側的行程終端時的衝擊之阻尼器(第一阻尼器)。
密封圈34係覆蓋止動器構件52而安裝於該止動器構件52。止動器構件52係形成為圓環狀，且安裝於桿構件20的止動器安裝溝50。
密封圈34係形成為斷面L字形，且具有：覆蓋止動器構件52的桿側蓋16側(箭號X1方向側)之密封圈本體部34a、以及覆蓋止動器構件52的外周部之外周被覆部34b。外周被覆部34b係從密封圈本體部34a的外周部向軸方向突出。
如第2圖所示，止動器構件52係由在周方向分割而成的複數個止動器元件52a所構成。各止動器元件52a係形成為弧形。第一實施形態中，止動器構件52係形成為對半分割的構造，由兩個半圓弧狀的止動器元件52a所構成。在第1圖中，止動器構件52的內周部(止動器元件52a的內周部)插入止動器安裝溝50。止動器構件52係由硬質材料(例如與上述的桿構件20同樣的材料)所構成。
外周被覆部34b安裝於止動器構件52的外周部。藉此，密封圈34由止動器構件52加以支持。而且，藉由將密封圈34安裝於止動器構件52，阻止止動器構件 52從止動器安裝溝50脫離。
在外周被覆部34b的內周部設有環狀卡合溝35。止動器構件52的外周部卡合於外周被覆部34b的環狀卡合溝35。在將桿組裝體17A配置在滑動孔13內之狀態，外周被覆部34b會被形成滑動孔13之內周面向徑向內側推壓。因此，而防止具有環狀卡合溝35之外周被覆部34b從止動器構件52的外周部脫離。
桿構件20與密封圈34係能夠以密封圈34的軸a1為中心而相對轉動。
在桿組裝體17A的組裝工序中，將止動器構件52及密封圈34安裝至桿構件20係以下述方式實施。首先，將兩個止動器元件52a個別地安裝(嵌入)至桿構件20的止動器安裝溝50，以形成環狀的止動器構件52。接著，使密封圈34從桿構件20的前端部20b側往基端部20a側移動，並使密封圈34包覆於止動器構件52(兩個止動器元件52a)。藉此，可阻止止動器構件52從止動器安裝溝50脫離，同時將密封圈34固持在桿構件20的外周部的預定位置。
磁鐵48係為圓形環狀的構件，安裝於桿構件20的外周部(磁鐵安裝溝49)。磁鐵48係構成為可彈性變形。磁鐵48係為塑膠磁鐵，在其周方向的一部分設有狹縫54(切縫)。因此，磁鐵48可在安裝至磁鐵安裝溝49之際藉由彈性變形而容易地安裝。
磁鐵48係配置於與密封圈34鄰接之位 置。磁鐵48的密封圈34側的端面，係與密封圈34的磁鐵48側的端面接觸。另外，磁鐵48的密封圈34側的端面，亦可不與密封圈34的磁鐵48側的端面接觸。
另外，在缸筒12的外表面，係在與密封圈34及磁鐵48之行程兩端相當之位置安裝有未圖示的磁性感測器。利用磁性感測器感測磁鐵48所產生的磁性，來檢測出桿組裝體17A的動作位置。
在桿構件20的基端部20a，配置有緩和到達頭側蓋14側的行程終端時的衝擊之阻尼器構件40(第二阻尼器)。阻尼器構件40係安裝於桿構件20的基端部20a的內周部，而且從桿構件20的基端部20a側的端面20c向頭側蓋14側(箭號X2方向側)突出。在第一實施形態中，阻尼器構件40係形成為圓形。
阻尼器構件40係設有向徑向外側突出之環狀(圓環狀)的突緣部40a。突緣部40a係與設在桿構件20的基端部20a的內周部之環狀卡合凹部58卡合。藉由突緣部40a與環狀卡合凹部58之卡合，防止阻尼器構件40從桿構件20的基端部20a脫離。
在桿構件20的基端部20a的內周部設有段差部60。在段差部60配置有支持構件62。支持構件62係為圓形的板狀構件，係被固持在段差部60與阻尼器構件40之間。支持構件62係支持阻尼器構件40，防止阻尼器構件40因為從壓力流體所承受的壓力而撓曲。因此，支持構件62係構成為比阻尼器構件40更為硬質。支持構件62 係由硬質材料(例如與上述的桿構件20同樣的材料)所構成。
在第1圖中，阻尼器構件40的外周部係遍及全周與與桿構件20的內周部密接，以此方式氣密或液密地封閉桿構件20的基端部20a側的開口。亦即，阻尼器構件40兼用作為氣密或液密地將桿構件20的中空部21閉塞之密封構件。
接著，說明如上述構成之第1圖所示的流體壓力缸10A的作用及效果。流體壓力缸10A係利用經由第一通口12a或第二通口12b而導入的壓力流體(例如壓縮空氣)的作用，使桿組裝體17A在軸方向往復移動。
具體而言，要使桿組裝體17A前進(往箭號X1方向移動)時，係使第二通口12b成為開放至大氣之狀態，使壓力流體從未圖示的壓力流體供給源經由第一通口12a而供給至第一壓力室13a。如此一來，就會藉由壓力流體將桿組裝體17A往桿側蓋16側推。因此，桿組裝體17A會進行前進動作。
然後，密封圈34會抵接到桿側蓋16的端面，因而桿組裝體17A的前進動作停止。在此情況，因為密封圈34係以彈性材料構成，所以可有效地防止或抑制隨著桿組裝體17A到達前進位置(桿側蓋16側的行程終端)所產生之衝擊及衝擊聲。
另一方面，要使桿組裝體17A後退(往箭號X2方向移動)時，係使第一通口12a成為開放至大氣之狀 態，使壓力流體從未圖示的壓力流體供給源經由第二通口12b而供給至第二壓力室13b。如此一來，就會藉由壓力流體將桿組裝體17A往頭側蓋14側推。因此，桿組裝體17A會進行後退動作(回歸動作)。
然後，阻尼器構件40會抵接到頭側蓋14，因而桿組裝體17A的後退動作停止。在此情況，藉由以彈性材料構成之阻尼器構件40，避免桿構件20與頭側蓋14直接抵接。因此，可有效地防止或抑制隨著桿組裝體17A到達後退位置(頭側蓋14側的行程終端)所產生之衝擊及衝擊聲。
在此情況，本實施形態之桿組裝體17A因為在桿構件20的外周部安裝有密封圈34，所以可廢除一直以來使用的硬質的活塞構件，可簡單地將桿組裝體17A組裝起來。該組裝無需使用專用工具，可用手工作業簡單地進行。因而，根據本發明之桿組裝體17A，可使組裝作業簡單化。另外，藉由使桿構件20的外徑加大，可削減在滑動孔13內的往復動作之中至少向一方側移動時(在第一實施形態中係向頭側蓋14側移動時(後退時))的壓力流體(空氣等)的消耗量。
本實施形態中，在桿構件20的外周部設有在周方向延伸之止動器安裝溝50，在止動器安裝溝50安裝有在周方向分割為複數個之止動器構件52。而且，密封圈34覆蓋止動器構件52，藉此，密封圈34由止動器構件52加以支持同時阻止止動器構件52從止動器安裝溝50脫 離。利用此構成，可簡單地將密封圈34安裝到桿構件20的外周部，而且可穩定地維持安裝狀態。
密封圈34兼用作為緩和到達一方(第一實施形態中為桿側蓋16側)的行程終端時的衝擊之阻尼器。因此，可良好地在到達一方的行程終端時阻止衝擊負荷傳遞到桿構件20。
本實施形態中，桿構件20係形成為中空狀。因此，可謀求桿組裝體17A的輕量化。進而，由於桿組裝體17A之輕量化，可削減壓力流體的消耗量，而謀求省能量化。
本實施形態中，桿構件20與密封圈34係能夠以密封圈34的軸a1為中心而相對轉動。因此，在將流體壓力缸10A安裝到設備之際，可容易地使桿構件20轉動而很便利。另外，桿構件20可轉動這一點在後述的具備有多角形的密封圈34A之桿組裝體17B(第3圖)也一樣。
本實施形態中，阻尼器構件40兼用作為氣密或液密地將桿構件20的中空部21閉塞之密封構件。因此，與將阻尼器及密封構件設成分別獨立的部件之構成相比較，可削減部件的個數。
本發明並不限於上述的圓形的密封圈34，亦可應用於多角形的密封圈34A。因此，流體壓力缸10A中，亦可採用第3~5圖所示的具備有多角形的密封圈34A之桿組裝體17B，來替代具備有圓形的密封圈34之桿組裝體17A。
如第4及5圖所示，桿組裝體17B的密封圈34A其外周部形狀係形成為八角形。密封圈34A的內周部形狀係形成為圓形。如第5圖所示，在密封圈34A，係在周方向隔著間隔而設有複數個磁鐵安裝溝70。具體而言，複數個磁鐵安裝溝70係設於密封圈34A的一方側的面，而且在密封圈34A的軸方向具有深度。在一個磁鐵安裝溝70安裝有磁鐵72。磁鐵72係為例如鐵磁體磁鐵(ferrite magnet)、稀土磁鐵(rare earth magnet)等。
桿組裝體17B的其他部分係構成為與桿組裝體17A相同。
利用桿組裝體17B，也可得到無需使用專用工具，可用手工作業而簡單地進行組裝等與桿組裝體17A一樣的效果。
上述的桿組裝體17A(第1圖)採用的是中空構造的桿構件20，但亦可如第6A~6C圖所示之桿組裝體17C~17E般採用實心構造的桿構件20A,20B。
第6A圖之桿組裝體17C係採用改變為實心構造的桿構件20A來替代桿組裝體17A(第1圖)的桿構件20。
第6B圖之桿組裝體17D的密封圈34A，係使桿組裝體17A(第1圖)的密封圈34的外周被覆部34b在軸方向延長，且設有保持磁鐵48A(與第1圖所示的磁鐵48相比較外徑較小且內徑較大之磁鐵)之磁鐵固持部74。
磁鐵48A被固持於磁鐵固持部74與桿構件 20B的外周部之間。在磁鐵固持部74的內周面形成有磁鐵固持用環狀溝74a。磁鐵48A的外周部嵌合(卡合)於磁鐵固持用環狀溝74a。桿組裝體17D中採用的是在外周部並未設置磁鐵安裝溝之桿構件20B。
亦可如第6C圖之桿組裝體17E般，將在外周部設有磁鐵安裝溝49之桿構件20A、與設有磁鐵固持部74之密封圈34A予以組合。在此情況，磁鐵48B(外徑比第1圖所示的磁鐵48小之磁鐵)係被固持在磁鐵固持部74與磁鐵安裝溝49之間。
上述的桿組裝體17A(第1圖)採用的是從密封圈34只向一方側伸長突出之桿構件20，但亦可如第7A及7B圖所示的桿組裝體17F,17G般，採用向密封圈34,34B的兩側突出之桿構件20C,20D。
第7A圖所示的桿組裝體17F係具備有：在外周部設有兩個止動器安裝溝50及一個磁鐵安裝溝49之中空狀的桿構件20C、以及安裝於桿構件20C的外周部之兩個密封圈34。磁鐵安裝溝49設於兩個止動器安裝溝50之間。在兩個止動器安裝溝50分別安裝有止動器構件52。在兩個止動器構件52分別安裝有密封圈34。將磁鐵48配置於兩個密封圈34之間。
第7B圖所示的桿組裝體17G採用的是在外周部並未設置磁鐵安裝溝之中空狀的桿構件20D，而且在桿構件20D的外周部安裝兩個密封圈34B，密封圈34B具有使密封圈34(第7A圖)的外周被覆部34b在軸方向延長 而構成之外周被覆部34c。
各密封圈34B的外周被覆部34c具有磁鐵固持用段部34d。兩個密封圈34B係將磁鐵48C(與第7A圖所示的磁鐵48相比較其外徑較小且內徑較大之磁鐵)固持在磁鐵固持用段部34d間來限制磁鐵48C之軸方向的移動，同時利用外周被覆部34c覆蓋磁鐵48C的外周部。
亦可如第8A及8B圖所示的桿組裝體17H、17I般，採用突出於密封圈34,34B的兩側之實心構造的桿構件20E,20F。
桿組裝體17A(第1圖)係在桿構件20的基端部20a設置阻尼器構件40，但亦可如第9A圖所示的桿組裝體17J般，不在桿構件20的基端部20a設置阻尼器構件。在此情況，桿構件20的基端部20a側的開口係由密封構件76加以氣密或液密地封閉。
亦可將桿組裝體17A(第1圖)中的磁鐵48省略，構成為如第9B圖所示的桿組裝體17K。桿組裝體17K係採用不在外周部設置磁鐵安裝溝之桿構件20G。
亦可如第10A圖所示的桿組裝體17L般，採用在外周部設有環狀的耐磨環(wear ring)安裝溝86之桿構件20H，並在耐磨環安裝溝86安裝由低摩擦材所構成之耐磨環88。耐磨環88係用來防止磁鐵48的外周面與形成滑動孔13之內周面接觸之環狀構件。
耐磨環88係由低摩擦材所構成。低摩擦材可舉例例如聚四氟乙烯(PTFE)之類的兼具有低摩擦性及耐 磨耗性之合成樹脂材料、或金屬材料(例如軸承鋼)等。
亦可如第10B圖所示之桿組裝體17M般，採用並未安裝有磁鐵、阻尼器構件及耐磨環之桿構件20I。
亦可如第11A圖所示之桿組裝體17N般，在桿構件20的前端部安裝有桿前端構件90。如第11A及11B圖所示，桿前端構件90係具有：在外周形成有螺牙部90a(公螺牙)之軸部90b、以及設於軸部90b的前端側之頭部90c。軸部90b與頭部90c係一體成形。螺牙部90a係螺合至中空狀的桿構件20的前端內周部。在頭部90c的外周部設有由鎖接工具把持之多角形狀的工具把持部90d。在此情況，在桿構件20也會設有工具把持部。
亦可替代前述的桿前端構件90，而於桿構件20的前端部安裝第11C圖所示的桿前端構件92。桿前端構件92係具有：在外周形成有螺牙部92a(公螺牙)之軸部92b、以及設於軸部92b的端部之多角形狀的工具插入孔92c。
第12圖所示的流體壓力缸10B係具備有：中空筒狀的缸筒102(本體)、配置於缸筒102的一端部之頭側蓋104、以及配置於缸筒102的另一端部之桿側蓋106。流體壓力缸10B還具備有：配置成可相對於缸筒102而往復移動之桿組裝體17O、以及緩和在一方及另一方的行程終端的衝擊之緩衝機構110。桿組裝體17O具備有桿構件108、以及安裝於桿構件108之密封圈34。
缸筒102係由圓筒體所構成，在其內部形 成藉由頭側蓋104及桿側蓋106閉塞之滑動孔103(缸室)。
頭側蓋104的第一階段部112係插入缸筒102的箭號X2方向側的端部。在頭側蓋104係形成有第一中央空洞部116、以及與該第一中央空洞部116連通之第一通口118。經由第一通口118進行壓力流體的供給/排出。
桿側蓋106的第二階段部120係插入缸筒102的箭號X1方向側的端部。在桿側蓋106係形成有第二中央空洞部124、以及與該第二中央空洞部124連通之第二通口126。經由第二通口126進行壓力流體的供給/排出。在桿側蓋106的內周部配置有環狀的襯套(bush)130及密封圈132。
在桿構件108的一端部(以下稱為「基端部108a」)的外周部安裝有密封圈34。密封圈34係配置於後述的第一緩衝構件140的頭側蓋104側的端部。密封圈34的外周面係遍及全周與形成滑動孔103之內周面接觸。密封圈34的內周面係遍及全周與第一緩衝構件140的外周面接觸。在桿構件108的外周部還設有止動器安裝構50及磁鐵安裝溝49。在止動器安裝構50安裝有止動器構件52，在磁鐵安裝溝49安裝有磁鐵48。
在桿構件108的基端部108a安裝有阻尼器構件40A。阻尼器構件40A係將阻尼器構件40(第1圖)改變成中空狀而成者。
緩衝機構110係具有：設於可動部(桿構件108)側之第一緩衝構件140及第二緩衝構件142(緩衝環)、 以及設於固定部(頭側蓋104及桿側蓋106)側之由彈性構件所構成之環狀的第一緩衝密封圈144及第二緩衝密封圈146。
第一緩衝構件140係在桿構件108的箭號X2方向側的端部以與桿構件108成同軸狀的方式設置。具體而言，第一緩衝構件140係以直徑比桿構件108小的方式形成，而且從支持構件62及阻尼器構件40A向箭號X2方向突出。第一緩衝構件140係形成為中空或實心的圓筒狀。第一緩衝構件140的外徑係比阻尼器構件40A的外徑小。
第一緩衝構件140可為與桿構件108一體成形的部分，或者可為與桿構件108接合之另外的部件。在第一緩衝構件140與桿構件108為不同部件之情況，第一緩衝構件140可透過例如熔接、接著、螺合等的接合手段與桿構件108接合。
第一緩衝密封圈144係被固持於環狀的第一支架(holder)148的內周部。第一支架148係固定於頭側蓋104的第一階段部112的內周部。在並未將第一緩衝構件140插入第一支架148的孔部148a之狀態，滑動孔103與第一中央空洞部116係經由孔部148a而相連通。在將第一緩衝構件140插入第一支架148的孔部148a之際，第一緩衝密封圈144係遍及全周與第一緩衝構件140的外周面滑動接觸。
第二緩衝構件142係與密封圈34鄰接，且 以與桿構件108成同軸狀的方式設置。第二緩衝構件142係以直徑比桿構件108大且直徑比密封圈34小的方式形成之環狀的構件，透過例如熔接、接著等而接合於桿構件108的外周面。在第12圖中，第二緩衝構件142的外徑係為比桿構件108的外徑略大之程度。
第二緩衝密封圈146係被固持於環狀的第二支架150的內周部。第二支架150係固定於桿側蓋106的第二階段部120的內周部。在並未將第二緩衝構件142插入第二支架150的孔部150a之狀態，滑動孔103與第二中央空洞部124係經由孔部150a而相連通。在將第二緩衝構件142插入第二支架150的孔部150a之際，第二緩衝密封圈146係遍及全周與第二緩衝構件142的外周面滑動接觸。
接著，說明如上述構成之流體壓力缸10B的作用。再者，在以下的說明中，說明的是使用空氣(壓縮空氣)作為壓力流體之情況，但亦可使用空氣以外的氣體。
流體壓力缸10B係利用經由第一通口118或第二通口126而導入之壓力流體的作用，使桿組裝體17O沿著滑動孔103在軸方向進退動作。
具體而言，在桿組裝體17O位於第12圖所示的後退位置之狀態，使第二通口126成為開放至大氣之狀態，使空氣從未圖示的壓力流體供給源經由第一通口118及第一中央空洞部116及孔部148a而供給至第一壓力室103a。如此一來，桿組裝體17O就會往桿側蓋106側位 移(前進)。在此情況，第二壓力室103b內的空氣係經由第二支架150的孔部150a及第二中央空洞部124而從第二通口126排出。
然後，密封圈34抵接到第二支架150，桿組裝體17O的前進動作因而停止。
在桿組裝體17O接近前進位置之際，第二緩衝構件142會插入第二支架150的孔部150a。伴隨於此，第二緩衝密封圈146的內周部會與第二緩衝構件142的外周面接觸而在其接觸部分形成氣密密封。
結果，就會在第二壓力室103b形成空氣緩衝(air cushion)。第二壓力室103b的空氣緩衝會成為桿組裝體17O的位移阻力，使桿組裝體17O之位移在桿側蓋106側之行程終端附近減速。因此，會進一步緩和桿組裝體17O到達行程終端之際的衝擊。另外，空氣會經由未圖示的小孔部而少量少量地排放到第二通口126。
另一方面，在桿組裝體17A位於前進位置(桿側蓋106側的行程終端)之狀態，使第一通口118成為開放至大氣之狀態，且使空氣從未圖示的壓力流體供給源經由第二通口126、第二中央空洞部124及孔部150a而供給至第二壓力室103b。如此一來，桿組裝體17O就會往頭側蓋104側位移(後退)。在此情況，第一壓力室103a內的空氣係經由第一支架148的孔部148a及第一中央空洞部116而從第一通口118排出。然後，阻尼器構件40A抵接到第一支架148，桿組裝體17O的後退動作因而停止。
在桿組裝體17O接近後退位置之際，第一緩衝構件140會插入第一支架148的孔部148a。伴隨於此，第一緩衝密封圈144的內周部會與第一緩衝構件140的外周面接觸而在其接觸部分形成氣密密封。
結果，就會在第一壓力室103a形成空氣緩衝。第一壓力室103a的空氣緩衝會成為桿組裝體17O位移到頭側蓋104側之際的位移阻力，使桿組裝體17O之位移在頭側蓋104側之行程終端附近減速。因此，會進一步緩和桿組裝體17O到達行程終端之際的衝擊。
第13A圖所示之流體壓力缸10C係構成為所謂的單動型缸。具體而言，此流體壓力缸10C係在流體壓力缸10A(第1圖)中在密封圈34與桿側蓋16之間配置彈簧154而構成者。在此情況，第二通口12b係設為開放至大氣。
在流體壓力缸10C中，當將壓力流體經由第一通口12a而供給至第一壓力室13a時，就會藉由壓力流體使桿組裝體17A往桿側蓋16側位移(前進)，而到達前進位置之行程終端。然後，當使壓力流體對於第一通口12a的供給停止，並使第一通口12a開放至大氣時，桿組裝體17A就會藉由彈簧154的彈性彈推力往頭側蓋14側位移(後退)，而到達後退位置之行程終端。
第13B圖所示之流體壓力缸10D也構成為所謂的單動型缸。具體而言，此流體壓力缸10D係在流體壓力缸10A(第1圖)中在密封圈34與頭側蓋14之間配置 彈簧154而構成者。在此情況，第一通口12a係設為開放至大氣。
在流體壓力缸10D中，當將壓力流體經由第二通口12b而供給至第二壓力室13b時，就會藉由壓力流體使桿組裝體17A往頭側蓋14側位移(後退)，而到達後退位置之行程終端。然後，當使壓力流體對於第二通口12b的供給停止，並使第二通口12b開放至大氣時，桿組裝體17A就會藉由彈簧154的彈性彈推力往桿側蓋16側位移(前進)，而到達前進位置之行程終端。
第13C圖所示之流體壓力缸10E也構成為所謂的單動型缸。流體壓力缸10E係具備有桿組裝體17P。在桿組裝體17P中，安裝於桿構件20的基端部之阻尼器構件40B係形成為圓環狀。
在桿構件20的前端部安裝有桿前端構件94。桿前端構件94可與上述的桿前端構件90(第11B圖)或桿前端構件92(第11C圖)一樣地構成。在桿構件20的中空部插入有彈簧156。彈簧156配置於桿前端構件94與頭側蓋14之間。如此構成之流體壓力缸10E係與上述的流體壓力缸10D一樣地動作。
第14A圖所示之流體壓力缸10F的桿組裝體17Q係具備有：在內周面形成有母螺牙部160之中空狀的桿構件20J、安裝於桿構件20J的外周部之密封圈34、以及插入桿構件20J並螺合於桿構件20J之調整螺栓162。在調整螺栓162的外周部形成有與母螺牙部160螺合之公 螺牙部163。調整螺栓162係從桿構件20J向前端方向(箭號X1方向)突出。在比桿構件20J更前端側處，有調整螺帽164螺合於調整螺栓162。在桿構件20J的基端部安裝有阻尼器構件40。
根據如此構成之桿組裝體17Q，可藉由調整從桿構件20J往頭側蓋14側突出之調整螺栓162的突出長度，而調整桿構件20J伸入到缸筒12內之伸入量。
第14B圖所示之流體壓力缸10G的桿組裝體17R係採用比上述的調整螺栓162(第14A圖)短之調整螺栓166。在調整螺栓166比桿構件20J還要向頭側蓋14側突出之狀態，調整螺栓166的前端部166a係位於桿構件20J的中空部內。在調整螺栓166的前端部166a並未形成有公螺牙部163，且該前端部166a的外徑係比設有公螺牙部163之部分的外徑小。
本發明並不限定於上述的實施形態，可在未脫離本發明的要旨之範圍內做各種變化。例如，本發明亦可應用於活塞單元及缸筒的斷面形狀為非圓形(四角形、橢圓形等之長圓形狀等)的流體壓力缸(第3圖的桿組裝體17B為其一例)。另外，本發明還可應用於具備有複數個活塞及活塞桿之多桿型(雙桿型等)的流體壓力缸。
又，本發明不限於作為致動器等使用之流體壓力缸，也可應用於具有活塞之其他形態的流體壓力裝置。可應用本發明之具有活塞之其他形態的流體壓力裝置舉例來說有例如：利用活塞使閥體移動而進行流路的切換 之閥裝置、以活塞桿作為輸入軸而使與該活塞桿連結之活塞位移來進行長度量測之長度量測缸、藉由使活塞位移而使透過活塞桿與活塞連結之平台(table)位移之滑台、以及以藉由使活塞位移且變換該活塞位移而做開閉動作之把持部來把持工件之夾頭裝置等。

Claims (12)

  1. 一種桿組裝體，係沿著流體壓力裝置的滑動孔(13,103)而進行往復動作者，該桿組裝體具備有：桿構件(20,20A~20J,108)，係貫通前述流體壓力裝置的桿側蓋(16,106)；以及密封圈(34,34A,34B)，安裝於前述桿構件(20,20A~20J,108)的外周部，沿著前述滑動孔(13,103)而滑動；前述密封圈的內周面係遍及前述密封圈的全周與前述桿構件的外周面氣密或液密地密接。
  2. 一種桿組裝體，係沿著流體壓力裝置的滑動孔(13,103)而進行往復動作者，該桿組裝體具備有：桿構件(20,20A~20J,108)；以及密封圈(34,34A,34B)，安裝於前述桿構件(20,20A~20J,108)的外周部，沿著前述滑動孔(13,103)而滑動；在前述桿構件(20,20A~20J,108)的前述外周部，設有朝周方向延伸之止動器安裝溝(50)，在前述止動器安裝溝(50)安裝有在周方向分割為複數個之止動器構件(52)，且前述密封圈(34,34A,34B)覆蓋前述止動器構件(52)，藉此使前述密封圈(34,34A,34B)由前述止動器構件(52)加以支持同時阻止前述止動器構件(52)從前述止動器安裝溝(50)脫離。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之桿組裝體，其中，前述密封圈(34,34A,34B)係兼作為緩和到達行程終端時的衝擊之阻尼器。
  4. 一種桿組裝體，係沿著流體壓力裝置的滑動孔(13,103)而進行往復動作者，該桿組裝體具備有：桿構件(20,20A~20J,108)；以及密封圈(34,34A,34B)，安裝於前述桿構件(20,20A~20J,108)的外周部，沿著前述滑動孔(13,103)而滑動；前述桿構件係形成為中空狀。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之桿組裝體，其中，在前述桿構件的一端部，安裝有緩和到達行程終端時的衝擊之阻尼器構件(40,40A,40B)，且前述阻尼器構件(40,40A,40B)氣密或液密地將前述桿構件的中空部閉塞。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之桿組裝體，其中，前述阻尼器構件(40,40A,40B)的外周部係安裝於前述桿構件的內周部。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之桿組裝體，其中，在前述桿構件的中空部，配置有構成為比前述阻尼器構件(40,40A,40B)更為硬質而且支持前述阻尼器構件(40,40A,40B)之支持構件(62)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之桿組裝體，其中，在前述桿構件的外周部設有磁鐵安裝溝(49)，且在前述磁鐵安裝溝(49)安裝有環狀的磁鐵(48,48A)。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之桿組裝體，其中，在密封圈(34A)設有在軸方向具有深度之至少一個磁鐵安裝溝(70)，且在前述至少一個磁鐵安裝溝(70)安裝有磁鐵(72)。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之桿組裝體，其中，前述密封圈(34A)的外周形狀係為非圓形形狀，前述至少一個磁鐵安裝溝(70)係具有在周方向隔著間隔而設置之複數個磁鐵安裝溝(70)，且只在前述複數個磁鐵安裝溝(70)的一部分安裝有前述磁鐵(72)。
  11. 一種流體壓力裝置，具備有：本體，在內部具有滑動孔(13,103)；以及如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之桿組裝體，配置成可沿著前述滑動孔(13,103)進行往復移動。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之流體壓力裝置，其中，前述流體壓力裝置係構成為流體壓力缸(10A~10G)、閥裝置、長度量測缸、滑台或夾頭裝置。
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