用在流体压力缸中的活塞的联接结构和联接方法
用在流体压力缸中的活塞的联接结构和联接方法
【专利摘要】本发明涉及一种用在流体压力缸中的活塞的联接结构。流体压力缸中的活塞（16）包含活塞孔（44），该活塞孔（44）经过活塞轴向的中心部分。活塞杆（18）的一个端部（18a）和联接到一个端部（18a）的联接体（20）被插入活塞孔（44）。联接体（20）设置有：接触活塞杆（18）的上述一个端部（18a）的主体部分（46）；绕着主体部分（46）形成并且相对于主体部分（46）倾斜的倾斜部分（48）。当联接体（20）受到活塞孔（44）内的压力时，联接体的直径增大并且倾斜部分（48）的指定边缘（50）与活塞孔（44）的内表面接合，从而联接体（20）联接活塞（16）和活塞杆（18）。
【专利说明】用在流体压力缸中的活塞的联接结构和联接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种活塞的联接结构和联接方法，用于连接流体压力缸中使用的活塞和活塞杆，该流体压力缸在压力流体的供应下沿缸主体的内部移动活塞。
【背景技术】
[0002]迄今为止，作为运输工件的工具，例如，流体压力缸已经被用于在供应压力流体时移动活塞。对于该流体压力缸，例如，如日本专利公报N0.4067509所公开，活塞被可移动地配置在缸腔室中，该缸腔室被限定在圆柱形缸主体的内部。此外，活塞杆被插入活塞的孔中，并且成对的接合环在形成在活塞杆的外周表面上的环形槽和形成在活塞孔的内周表面上的环形槽之间发生塑性变形，从而活塞和活塞杆相互连接在一起。
【发明内容】
[0003]然而，由于通过接合环的接合进行联接，所以必须在活塞孔的内周表面上机械加工环形槽，同样地，必须在活塞杆的外周表面上机械加工环形槽，从而包括机械加工凹槽的生产步骤会增加，导致生产成本上升。
[0004]进一步，对于上述流体压力缸，活塞在活塞被移动的端部位置上抵靠缸主体的壁表面，于是冲击被作用于活塞。为了缓冲这种冲击，通常地，能够吸收冲击的冲击吸收部件比如减震器等等，被配置在活塞的两端上。然而，在这种情况下，由于冲击吸收部件的设置，所以部件数会增加，同时，装配步骤会增加。
[0005]另一方面，现有技术中需要以下技术，通过减小活塞的重量来减少材料成本，以及减少供应到流体压力缸的空气的消耗量。
[0006]本发明的主要目的是提供一种活塞的联接结构和联接方法，用于联接流体压力缸中使用的活塞，该联接结构和联接方法能够缓冲沿轴向作用于活塞上的负荷，同时以简单结构降低流体压力缸的重量和生产成本。
[0007]本发明的特征在于用在流体压力缸中的活塞的联接结构，该流体压力缸包括缸主体、活塞和活塞杆，压力流体被导入该缸主体的内部；活塞被可移动地配置在缸主体的内部；活塞杆被连接到活塞，该联接结构适于将活塞联接到活塞杆。
[0008]其中，孔形成在活塞的中心部分，该孔沿轴向延伸且其直径大于活塞杆的外直径，并且联接构件被设置在活塞和活塞杆之间，该联接构件用于联接活塞和活塞杆，该联接构件能够弹性变形且其直径大于活塞杆的外直径。
[0009]根据本发明，联接构件被配置在活塞和活塞杆之间，该联接构件可弹性变形且其直径大于活塞杆的外直径，从而活塞和活塞杆通过联接构件连接。因此，在包括活塞的流体压力缸内，例如，当活塞被移动并且在移动端部位置抵靠缸主体时，作用于活塞的冲击(负荷)通过联接构件的弹性变形而被适当地吸收，该冲击向活塞杆的传递能够被可靠地阻止。
[0010]因此，为了吸收上述冲击，不必为了吸收缸主体或活塞的冲击而设置单独的冲击吸收部件，并且采用包括在活塞和活塞杆之间安置联接构件的简单结构，在流体压力缸中的部件数、生产成本和生产流体压力缸的装配步骤能够被降低。
[0011]进一步，与活塞杆的外直径大致等于孔的内直径的传统流体压力缸相比，因为活塞的孔被形成为其直径大于活塞杆的外直径，所以能够使活塞的重量减轻，同时，材料成本能够降低并且经由活塞杆运输的工件的负荷重量能够增加。
[0012]其次，将参考【专利附图】
【附图说明】本发明的较优实施例，并且上述目的，以及本发明的其它目的、特征和优势将会清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是流体压力缸的整体截面图，根据本发明的实施例的用于活塞的联接结构和联接方法被应用于该流体压力缸；
[0014]图2是显示图1所示活塞的附近的放大截面图；
[0015]图3A是显示在将联接体连接至活塞杆之前的情况的截面图；
[0016]图3B是显示通过焊接将联接体连接至活塞杆的情况的截面图；
[0017]图3C是显示图3B所示的联接体和联接体的一部分被插入活塞的活塞孔中的情况的截面图；
[0018]图3D是显示活塞和活塞杆的连接状态的截面图，其中联接体通过填塞被紧固到
活塞;
[0019]图4A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第一修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0020]图4B是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第二修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0021]图5A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第三修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0022]图5B是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第四修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0023]图6A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第五修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0024]图6B是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第六修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0025]图7A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第七修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0026]图7B是图7A的活塞和联接体的分解截面图；
[0027]图7C是显示图7A的联接结构的修改例的放大截面图；
[0028]图8A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第八修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0029]图8B是图8A的活塞和联接体的分解截面图；
[0030]图8C是显示图8A的联接结构的修改例的放大截面图；
[0031]图9A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第九修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；[0032]图9B是图9A的活塞和联接体的分解截面图；
[0033]图9C是显示图9A的联接结构的修改例的放大截面图；
[0034]图1OA是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第十修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；以及
[0035]图1OB是图1OA的活塞和联接体的分解截面图。
【具体实施方式】
[0036]以下将参考附图详细描述根据本发明的流体压力缸使用的活塞的联接结构和联接方法的较优实施例。图1中，标号10表示流体压力缸，根据本发明的实施例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸。
[0037]如图1所示,流体压力缸10包括有底圆柱形缸筒(缸主体)12 ;杆套(rod cover)14，该杆套14被安装在缸筒12的一端；活塞16，该活塞16被可移动地配置在缸筒12的内部；活塞杆18，该活塞杆18被连接到活塞16并且被可移动地支撑在杆套14中；和联接体(联接构件)20,该联接体20连接活塞16和活塞杆18。
[0038]缸筒12包括缸孔22，该缸孔22在其中心部分沿轴向(箭头A和B的方向)延伸。缸孔22朝向缸筒12的一端侧(朝箭头A的方向)开口。另一方面，壁部分24被形成在缸筒12的另一端，该壁部分24闭合缸孔22。
[0039]进一步，第一端口 26和第二端口 28被形成在缸筒12的外表面上，压力流体经由该第一端口和第二端口被供应和排出。第一端口 26被配置在缸筒12的一端附近,而第二端口 28被配置在缸筒12的另一端附近。未说明的管通过切换装置分别被连接到第一端口26和第二端口 28。此外，第一和第二端口 26、28通过延伸到缸孔22侧的连通通道30a、30b与缸孔22相连通。
[0040]杆套14包括小直径部分32和大直径部分34，该大直径部分被配置为与小直径部分32相邻。小直径部分32被排列在缸筒12中的壁部分24侧上(朝箭头B的方向)。此外，阶梯部分被形成在小直径部分32和大直径部分34之间，该阶梯部分与形成在缸孔22的一端上的阶梯部分接合，并且通过将保持环36安装在形成于缸孔22的内周表面上的环形槽中，保持环36抵靠大直径部分34的端表面，从而杆套14被固定和安置在缸孔22中。
[0041]进一步，杆孔38被形成在杆套14的中心部分，该杆孔38沿轴向(箭头A和B的方向)穿透，并且活塞杆18被插入杆孔38。杆密封圈40经由环形槽被安装，该杆密封圈40被形成在小直径部分32的内周侧上的位置。杆密封圈40，例如，为弹性材料比如橡胶等等形成的环形，并且通过杆密封圈40与活塞杆的外周表面滑动接触，可以防止流到活塞杆18和杆套14之间的外部的压力流体发生渗漏。
[0042]如图1和2所示，例如，活塞16由金属材料比如铝等等形成并且截面为圆形，而活塞密封垫42通过环形槽被安装在其外周表面上。此外，通过活塞密封垫42与缸孔22的内周表面滑动接触，可以防止在活塞16和缸孔22之间流动的压力流体发生渗漏。
[0043]进一步，活塞孔(孔)44被形成为沿轴向(箭头A和B的方向)穿透并通过活塞16的中心。活塞孔44被形成为沿轴向具有基本固定的直径。此外，联接体20和活塞杆18的一端18a被插入活塞孔44中。
[0044]例如，活塞杆18由在轴向上具有预定长度的金属材料比如不锈钢等等形成，并且被形成为沿轴向具有基本固定的直径。此外，活塞杆18的一端18a被形成为垂直于轴向的平面形状，并且稍后描述的联接体20被连接到此处并被插入活塞16的活塞孔44中。活塞杆18的另一端被插入杆套14的杆孔38，并且被支撑以沿轴向(箭头A和B的方向)移动。
[0045]例如，通过挤压模制由金属材料比如不锈钢等等制成的板，来形成联接体20，该联接体20由圆盘形主体部分46和弯曲部分(外缘部分48)构成，该弯曲部分通过朝向轴向(朝箭头A的方向)以预定角度弯曲主体部分46的外缘部分而被倾斜。联接体20被形成为具有基本固定的宽度。
[0046]换句话说，联接体20的弯曲部分48被排列在缸主体12的杆套14侧(朝箭头A的方向)。
[0047]主体部分46被形成为平面形，并且其一侧表面在处于与活塞18的一端18a表面接触的状态下而通过焊接等等被同轴地连接。在这种情况下，该连接使得弯曲部分48面朝活塞杆18侧(朝箭头A的方向)。
[0048]进一步，如图3C所示，在联接体20上，弯曲部分48的外直径Dl被设置为稍小于活塞孔44的内直径D2(D1〈D2)，而例如，联接体20的硬度El被设置为大于活塞16的硬度E2 (E1>E2)。
[0049]更具体地，当联接体20被安装在活塞16的活塞孔44中时，并且在联接体20已经被插入活塞孔44中之后，联接体20沿轴向(箭头A的方向)被按压并且联接体20被塑性变形且直径扩大(参照图3D中的外直径D1’)，从而构成弯曲部分48的在外周侧上的倾斜部50咬合活塞孔44的内周表面44a并通过填塞被紧固到活塞孔44的内周表面44a。
[0050]更进一步，在联接体20上，被连接到活塞杆18的主体部分46的外周侧和弯曲部分48沿联接体20的轴向(箭头A和B的方向)可弹性变形。
[0051]应用了根据本发明的实施例的活塞16的联接结构的流体压力缸10，基本如上所述地被构造。接下来，将参考图3A至3D说明连接活塞16和活塞杆18的情况。
[0052]首先，如图3A所示，联接体20的主体部分46抵靠活塞杆18的一端18a，因此弯曲部分48朝向活塞杆18侧(朝箭头A的方向)，并被排列成与活塞杆18同轴。此外，热量通过未说明的焊接设备被作用于主体部分46，从而在主体部分46和活塞杆18之间的抵接位置的附近的区域由于高热量而被熔化，并且主体部分46和活塞杆18相互被焊接。因而，如图3B所示，联接体20被牢固地固定到该活塞杆18的一端18a。
[0053]接下来，如图3C所示，在活塞杆18被排列成与活塞16的活塞孔44同轴的状态下，联接体20与活塞杆18 —起被插入活塞孔44的内部，并且例如，联接体20被排列在活塞孔44的轴向的大致中心位置。在这种情况下，因为联接体20的外直径Dl被形成为稍小于活塞孔44的内直径D2 (D1〈D2)，联接体20能够很容易地被插入活塞孔44中。
[0054]此外，在活塞16和活塞杆18已经通过未说明的夹具等等被固定时，联接体20通过填塞设备而被沿轴向朝向活塞杆18侧(朝箭头A的方向)挤压，并且如图3D所示，联接体20塑性变形从而直径径向地向外扩大(参照外直径D1’)。因此，弯曲部分48的直径朝向外周侧扩大，并且因为联接体20的硬度大于活塞16的硬度，构成弯曲部分48的在外周侧的倾斜部50咬合活塞孔44的内周表面44a (Dl’ >D2)。因而，联接体20通过填塞被紧固在活塞16的活塞孔44中。
[0055]更具体地，通过将联接体20固定至活塞16的活塞孔44，连接到联接体20的活塞16和活塞杆18被可靠且牢固地彼此连接。进一步，因为弯曲部分48咬合活塞孔44的内周表面44a，活塞孔44和联接体20之间的压力流体流动被阻挡。
[0056]换句话说，联接体20的弯曲部分48起密封部件的作用，其能够阻挡通过活塞16的压力流体的流动。
[0057]此外，连接活塞16和活塞杆18的次序不局限于上述情况。例如，联接体20可以预先被填塞至活塞16的活塞孔44，其后，活塞杆18可以通过焊接被连接到联接体20。
[0058]进一步，相对于活塞杆18焊接联接体20以及在活塞16上装配包括联接体20的活塞杆18可以基本同时被执行。在这种情况下，因为该联接体20由于被电阻焊接至活塞杆18而在加热条件下，当联接体20通过未说明的填塞设备被填塞至活塞16时，能够采用小的按压力进行这种填塞，从而活塞16和活塞杆18能够用小型填塞设备以很低的成本被联接。
[0059]更进一步，因为活塞16通过被焊接至活塞杆18的联接体20而被连接，所以即使在活塞16和活塞杆18由不同的材料形成的情况下，活塞16和活塞杆18也能够可靠地连
接在一起。
[0060]接下来，将说明上述活塞16和活塞杆18被连接的流体压力缸10的操作和有利效果。如图1所示的状态，其中活塞16朝向缸筒12的壁部分24侧被移动(朝箭头B的方向)，将被认为是初始位置。
[0061]首先，在初始位置，来自压力流体供给源(未显示)的压力流体被导入第二端口 28，并且压力流体通过连通通道30b被供应到缸孔22，于是活塞16被压力流体朝向杆套14侧(朝箭头A的方向)按压和移动，该压力流体被供应到活塞16和壁部分24之间。在这种情况下，第一端口 26处于通向大气的状态。
[0062]因此，活塞杆18与活塞16 —起沿远离壁部分24的方向(箭头A的方向)移动，并相对于杆套14逐渐向外突出直到到达位移结束位置，在该位移结束位置，活塞16的端表面抵靠杆套14的端表面。
[0063]此时，当活塞16抵靠杆套14时，冲击(负荷)被作用于活塞16。通过以联接体20与活塞杆18连结的连结点作为支点，主体部分46的部分和联接体20的弯曲部分48在远离杆套14的方向上的弹性变形，可以吸收作用于活塞16的冲击。正由于此，可以防止冲击从活塞16作用于活塞杆18。更具体地，联接体20用于连接活塞16和活塞杆18，同时联接体20起减震器的功能，该联接体20能够防止作用于活塞16的负载(冲击)传输到活塞杆18。
[0064]其次，在活塞16再一次从上述位移结束位置再一次恢复到初始位置的情况下，供应到第二端口 28的压力流体通过操作未显示的切换装置供应到第一端口 26，并且该压力流体通过连通通道30a被供应到缸孔22，借此，活塞16被压力流体按压，逐渐远离杆套14(在箭头B的方向上)。在这种情况下，第二端口 28处于通向大气的状态。
[0065]此外，随着活塞16的移动，活塞杆18发生移动，以逐渐地容纳在杆套14的内部，活塞16抵靠缸筒12中的壁部分24，借此，一旦停止供应流体，恢复到初始位置。
[0066]同样在这种情况下，虽然当活塞16抵靠壁部分24时冲击被作用于活塞16，但是由于通过联接体20的弯曲部分48朝着杆套14侧的弹性变形可以吸收作用到活塞16的冲击，因此，可以防止冲击被从活塞16作用到活塞杆18。
[0067]在上述方式中，根据本实施例，弯曲部分48和连接活塞16和活塞杆18的联接体20的主体部分46的部件沿轴向(箭头A和B的方向)可发生弹性变形。因此，当活塞16被移动并抵靠杆套14或缸主体12的壁部分24时，作用于活塞16的冲击(负荷)通过联接体20的弯曲部分48的弹性变形被适当地吸收，并且可靠地防止该冲击被传输到活塞杆18。
[0068]更具体地，防止作用于活塞16的冲击被传输到连接到活塞杆18的另一个设备或通过活塞杆18运输的工件。因此，上述冲击被吸收，并且在缸主体12、活塞16或者杆套14上不必要提供专用的结构比如气垫或减震器。因此，借助于在活塞杆18的端部配置联接体20的简单结构，在流体压力缸10中部件的数量、生产成本和生产流体压力缸的装配步骤的数量能够被降低。
[0069]进一步，与传统的流体压力缸相比，因为形成在活塞16的中心的活塞孔44能够被形成为其直径比活塞杆18的外直径大，使得活塞16的重量能够较轻，同时，材料成本能够被降低。因此，随着活塞16的重量下降，通过活塞杆18运输的工件的负荷重量被增加，同时使活塞16能够通过较少的压力流体发生运转，并且能够实现节能。
[0070]更进一步，在活塞16和活塞杆18通过将联接体20装配在活塞16的活塞孔44中而连接的同时，活塞孔44和联接体20被密封，从而，缸孔22的内部能够维持密闭的状态，而不需要在联接体20上提供单独的密封构件。
[0071]更进一步，通过在包括联接体20的活塞杆18连接到活塞16基本同时，将联接体20焊接到活塞杆18，则例如通过电阻焊接被加热的联接体20能够通过较小的按压力而被填塞到活塞16，并且能够利用小型填塞设备(未显示)以较低的成本被连接到活塞杆18。
[0072]更进一步，由于在联接体20和活塞杆18之间的表面接触的状态下通过焊接进行联接体20和活塞杆18的连接，并且不需要在联接体20和活塞杆18中提供共有的孔等等，所以在联接体20和活塞杆18之间不必提供密封构件，并且与根据提供密封构件的传统技术的流体压力缸相比，部件数和装配步骤数能够被降低。更进一步，由于在活塞杆18上不必提供环形槽以安装密封构件，所以步骤数能够被减少。
[0073]进一步，由于活塞16通过被焊接至活塞杆18的联接体20而被连接，并且活塞16和活塞杆18没有被彼此直接焊接，所以活塞16和活塞杆18可能由不同的材料形成。
[0074]在上述实施例中，已经说明了联接体20的弯曲部分48相对于主体部分46朝向活塞杆18侧(朝箭头B的方向)倾斜的情况。然而，本发明不局限于这些特征，例如，在联接体20与活塞杆18连接的状态下，可以采用联接体20，其弯曲部分48在远离活塞杆18的方向(朝箭头B的方向)倾斜。
[0075]接下来，将参考图4至6说明应用根据第一至第六修改例的活塞的联接结构的流体压力缸100，106，110，130，150，170。与应用根据上述实施例的活塞16的联接结构的流体压力缸10相同的组成元件，采用相同的参考标号表示，并且省略其特征的详细说明。
[0076]首先，根据第一修改例的活塞16的联接结构不同于上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，如图4A所示的流体压力缸100，代替将联接体20连接到活塞杆18的一端18a，被形成为与联接体20的形状基本相同的凸缘(联接构件)102，被整体地形成在活塞杆104的一端。例如，其上具有凸缘102的活塞杆104通过机械加工工艺比如切割等等被形成。
[0077]在上述方式中，通过提供具有凸缘102的活塞杆104，焊接联接体20和活塞杆18的步骤能够被省去，并且由于不需要焊接设备，所以生产成本能够被降低。换句话说，通过将上述联接结构应用到具有小直径活塞16的流体压力缸100，例如，在相对于联接体的焊接强度减小并且活塞杆104的直径减小的情况下，通过提供对应于联接体的凸缘102和活塞杆104，能够可靠地连接活塞16和活塞杆104。
[0078]进一步，对于根据第二修改例的活塞16的联接结构，在如图4B所示的流体压力缸106的情况下，可以提供可移动体108，其中活塞16、活塞杆18和联接体20被整体地形成。
[0079]可移动体108由在其内部具有活塞孔44的活塞部108a，配置在活塞部108a的端表面上的联接部108b，和连接到联接部108b的中心的活塞杆部108c构成。活塞杆部108c在远离活塞部108a的方向(箭头A的方向)延伸。
[0080]在上述方式中，通过提供可移动体108，其中具有活塞孔44的活塞部108a，配置在活塞部108a的端表面上的联接部108b，和连接到联接部108b的中心的活塞杆部108c被整体地形成，并且通过在缸筒12的内部可移动地配置可移动体108，不需要通过填塞等等连接活塞和活塞杆的凸缘部分，如在图4A所示的流体压力缸100的情况。
[0081]以这样的方式，例如，在起活塞作用的活塞部108a的外直径较小，同时可移动体108重量轻的情况下，当活塞部108a抵靠缸筒12或杆套14时产生的冲击能够适当地被联接部108b所吸收。
[0082]接下来，根据第三修改例的活塞16的联接结构不同于根据上述的实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图5A所示的流体压力缸110中，联接体112通过螺栓116被连接到活塞杆114的一端18a。
[0083]螺栓116被插入贯穿大致设置在联接体112的中心的孔118。另一方面，螺栓孔120被形成在活塞杆114的一端18a中，螺纹被刻在螺栓孔120的内周表面上，并且插入贯穿联接体112的孔的螺栓116与螺栓孔120螺纹接合。因而，联接体112的主体部分46抵靠活塞杆114的一端18a，并且在表面接触的状态下被螺栓116连接。
[0084]此外，在联接体112已经被插入活塞16的活塞孔44中后，联接体112被未说明的填塞设备按压，并且联接体112塑性变形且其直径朝径向向外的方向被扩大，从而联接体112的弯曲部分48咬合活塞孔44的内周表面44a。因而，联接体112通过填塞被紧固到活塞16的活塞孔44中。因此，活塞16和活塞杆18不用沿轴向相对地移动，活塞16和活塞杆18通过联接体112相互连接。
[0085]接下来，根据第四修改例的活塞16的联接结构不同于根据上述的实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图5B所示的流体压力缸130中，联接体132通过填塞被连接到活塞杆134的一端18a。
[0086]形成在活塞杆134的一端18a的突出部138插入贯穿大致设置在联接体132的中心的孔136。突出部138相对于活塞杆134的一端18a沿轴向(箭头B的方向)突出预定高度，并且被形成为直径比孔136的内直径稍小。
[0087]此外，突出部138被插入主体部分46的孔136中，并且主体部分46抵靠一端18a，从而联接体132的弯曲部分48朝向活塞杆134侧(朝箭头A的方向)。
[0088]接下来，相对于主体部分46突出的突出部138的末端通过未说明的填塞设备被按压并发生塑性变形，从而突出部138的直径沿径向向外的方向扩大，从而形成被填塞部分140。因而，联接体132的主体部分46被夹持并固定在活塞杆134的一端18a和径向扩大的被填塞部分140之间。[0089]最后，在联接体132被插入活塞16的活塞孔44中后，联接体132被未说明的填塞设备按压，并且联接体132被塑性变形且其直径朝径向向外的方向扩大，从而联接体132的弯曲部分48咬合活塞孔44的内周表面44a，联接体132通过填塞被紧固到活塞16的活塞孔44。因此，活塞16和活塞杆18不用沿轴向相对地移动，活塞16和活塞杆18通过联接体132相互连接。
[0090]更具体地，利用通过填塞而被插入和紧固到活塞16的活塞孔44的联接体112、132，例如，即使在不能保证用于通过螺纹连接或者保持环等等将联接体112、132固定到活塞杆18的空间的情况下，活塞16的上述联接结构也能够可靠地连接活塞16和活塞杆18。
[0091]接下来，根据第五修改例的活塞16的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图6A所示的流体压力缸150中，联接体152不具有弯曲部分，而是仅由平面形状的主体部分154形成联接体152，并且联接体152通过多个螺栓156被连接到活塞16的端表面。
[0092]联接体152的中心部分通过焊接等等被连接到活塞杆18的一端18a,并且在联接体152的外周侧上，联接体152包括多个沿轴向(箭头A和B的方向)穿透的孔158。螺栓156分别被插入孔158中并且被螺纹接合在形成在活塞16的端表面上的螺栓孔160中。因此，联接体152抵接活塞16的端表面，并且在表面接触的状态下被多个螺栓156固定。因此，活塞16和活塞杆18互相连结，而在轴向(箭头A和B的方向)上没有相对位移。
[0093]孔158和螺栓孔160被设置成沿联接体152和活塞16的圆周方向相互大致等间隔。
[0094]进一步，在冲击(负荷)沿轴向被作用于活塞16的情况下，在该负荷已经从活塞16传输到联接体152之后，其外周区域被弯曲，从而相对于连接到活塞杆18的中心部分发生弹性变形。因而，因为作用于活塞16的冲击通过联接体152被适当地吸收，所以可以防止该冲击被传输到活塞杆18。
[0095]接下来，根据第六修改例的活塞16的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图6B所示的流体压力缸170中，联接体172不具有弯曲部分，而是仅由平面形状的主体部分174形成，并且联接体172被插入活塞16的活塞孔44中并且通过一对保持环176a、176b被固定。
[0096]联接体172的外直径与活塞16的活塞孔44的内直径大致相同或稍小，并且联接体172的中心通过焊接被连接到活塞杆18的一端18a。进一步，O形环178经由环形槽被安装在联接体172的外周表面上，因此，当联接体172插入活塞孔44时，该O形环178抵靠活塞孔44的内周表面44a。
[0097]一对环形槽180a、180b被形成在活塞孔44中，环形槽180a、180b从联接体172被插入的大致中心部分沿轴向(箭头A和B的方向)相互分离。另外，在联接体172被插入活塞孔44中并被配置在一个环形槽180a和另一个环形槽180b之间的状态下，C形保持环176a、176b分别从活塞孔44的一个开口和另一个开口被插入，并且分别与环形槽180a、180b接
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[0098]当保持环176a、176b与环形槽180a、180b接合时，因为保持环176a、176b被安装成相对于活塞孔44的内周表面44a圆周向内突出，联接体172被保持在保持环176a、176b之间。因此，随着联接体172被保持在活塞16的活塞孔44中，活塞16和活塞杆18相互连接，而在轴向上没有相对位移。
[0099]进一步，在冲击(负荷)沿轴向被作用于活塞16的情况下，在该负荷从活塞16传输到保持环176a (176b)之后，联接体172通过保持环176a (176b)被按压并且联接体172的外周区域被弯曲，从而相对于连接到活塞杆18的中心部分发生弹性变形。因而，由于作用于活塞16的冲击通过联接体152被适当地吸收，所以可以防止该冲击被传输到活塞杆18。
[0100]在流体压力缸150，170中，例如，在采用直径大的活塞16的情况下，由于联接体152，172没有通过填塞被紧固到活塞16，而是能够利用螺栓156或保持环176a、176b被可靠地连接，则不必以过量的负荷将联接体152，172填塞到直径大的活塞16，进一步不必准备大型填塞设备来进行该填塞，并且能够抑制包括仪器的投资的生产成本。
[0101]接下来，根据第七修改例的活塞192的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图7A和7B所示的流体压力缸190中，环形槽194被形成在活塞192中的活塞孔44的内周表面上，并且连接到活塞杆18的联接体20与环形槽194相接合。
[0102]环形槽194，例如，被形成在活塞192的轴向(箭头A和B的方向)的大致中心处，并且被形成在沿活塞孔44的内周表面具有固定深度。
[0103]此外，如图7B所示，当被安装在活塞杆18端部的联接体20被安装在活塞192的活塞孔44中时，在联接体20已经被插入活塞孔44中之后，联接体20沿轴向(朝箭头A的方向)被按压并且在径向向外的方向发生塑性变形，并且其直径被扩大，从而在构成弯曲部分48的外周侧上的倾斜部50在接合的同时被插入活塞孔44的环形槽194中。
[0104]因而，活塞杆18通过联接体20与活塞192同轴地连接。进一步，如上所述，本发明不局限于联接体20和活塞192预先彼此连接的情况，例如，在联接体20已经被安装到活塞192后，活塞杆18的端部可以通过焊接等等被连接到联接体20的主体部分46。
[0105]在上述方式中，通过在活塞孔44的内周表面上设置环形槽194，引起联接体20的直径相对于环形槽194被扩大并且相互接合，联接体20能够很容易并可靠地被安装到活塞192中，同时使与联接体20连接的活塞192和活塞杆18能够连接。
[0106]进一步，例如，当活塞192抵靠杆套14时，虽然冲击(负荷)沿远离杆套14的方向(箭头B的方向)被作用于活塞192，但是通过以联接体20与活塞杆18连结的连结位置为支点，主体部分46的部分和联接体20的弯曲部分48在远离杆套14的方向(箭头B的方向)的弹性变形，可以吸收作用于活塞192的冲击。
[0107]另一方面，虽然当活塞192抵靠缸筒12的壁部分24时施加冲击(负荷)，但是通过以联接体20与活塞杆18连结的连结位置为支点，主体部分46的部分和联接体20的弯曲部分48在远离壁部分24的方向(箭头A的方向)的弹性变形，可以吸收作用于活塞192的冲击。同时，通过确保弯曲部分48与环形槽194接合，可以可靠地防止联接体20被从活塞192抽出。
[0108]由此，沿轴向(箭头A和B的方向)被作用到活塞192的冲击被联接体20适当地吸收并且防止该冲击从活塞192作用于活塞杆18。另外，通过联接体20与环形槽194的接合，联接体20和活塞杆18能够被更可罪地连接到活塞192。
[0109]进一步，在如图7C所示的联接结构中，活塞192和活塞杆18可以利用联接体196连接，其中，弯曲部分198被形成为大致平行于主体部分46并且从该主体部分46沿轴向(箭头A的方向)偏移。在联接体196中，弯曲部分198朝向活塞杆18侧(朝箭头A的方向)相对于主体部分46以预定距离基本平行地偏移，并且在垂直于活塞杆18的轴线的径向向外的方向上延伸。
[0110]此外，在联接体196被插入活塞192的活塞孔44后，通过沿轴向(箭头A的方向)按压联接体196从而引起塑性变形并且其直径沿径向向外的方向扩大，弯曲部分198的末端与环形槽194接合。因而，与根据第七修改例的活塞192的联接结构相比，由于弯曲部分198能够沿直线被插入环形槽194，所以能够确保弯曲部分198和环形槽194之间接触的大区域。因此，能够更可靠地防止活塞192和联接体196之间的压力流体发生渗漏，并且能够提高可密封性。
[0111]接下来，根据第八修改例的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图8A和8B所示的流体压力缸200中，活塞202的活塞孔204由具有不同内直径的第一和第二孔部206、208构成，并且联接体20被安装到直径较大的第二孔部 208。
[0112]在活塞孔204中，小直径的第一孔部206被形成在活塞杆18被插入的活塞202的一端侧(朝箭头A的方向)，而直径大于第一孔部206的直径的第二孔部208被形成在活塞202的另一端侧(朝箭头B的方向)。
[0113]此外，在联接体20被插入第二孔部208并抵靠第一孔部206和第二孔部208之间的边界区域210的状态下，联接体20被沿轴向(箭头A的方向)按压并且沿径向向外的方向发生塑性变形从而其直径被扩大，从而弯曲部分48的末端与第二孔部208的内周表面接
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[0114]进一步，如图SC所示，盘状板主体212可以与联接体20 —起被插入活塞的第二孔部208，从而板主体212被配置在第一孔部206侧(朝箭头A的方向)。此外，在板主体20处于抵靠第一孔部206和第二孔部208之间的边界区域210的状态下，联接体20被按压(箭头A的方向)并沿径向向外的方向发生塑性变形从而直径被扩大，从而弯曲部分48的末端与第二孔部208的内周表面接合，由此，联接体20与第二孔部208连接，同时板主体212被夹持在联接体20和边界区域210之间。
[0115]因而，当活塞202抵靠杆套14时，虽然冲击(负荷)被沿远离杆套14的方向(箭头B的方向)作用于活塞202，但是通过以联接体20与活塞杆18连结的连结位置为支点，主体部分46的部分和联接体20的弯曲部分48在远离杆套14的方向(箭头B的方向)的弹性变形，可以吸收作用于活塞202的冲击。
[0116]进一步，虽然当活塞202抵靠缸筒12的壁部分24时施加冲击(负荷)，但是通过以联接体20与活塞杆18连结的连结位置为支点，主体部分46的部分和联接体20的弯曲部分48在远离壁部分24的方向(箭头A的方向)的弹性变形，可以吸收作用于活塞202的冲击。同时，通过联接体20抵靠第一孔部206和第二孔部208之间的边界区域210，可以可靠地防止联接体20被从活塞孔204抽出。
[0117]进一步，如图8C所示，通过在与连接到联接体20的活塞杆18延伸的方向相反的一侧上设置板主体212，即使负荷朝向活塞杆18侧被作用于活塞202，仍然能够可靠地防止联接体通过板主体212从活塞孔204脱落。换句话说，板主体212包括防抽出部件，其能够防止联接体20从活塞孔204中脱落。[0118]接下来，根据第九修改例的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图9A和9B所示的流体压力缸220中，一对第一和第二联接体222a、222b与活塞杆18的端部连接，在该端部上第一和第二联接体222a、222b与活塞孔44相接
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[0119]在第一联接体222a的情况下，其弯曲部分48被配置在活塞孔44中从而朝向活塞16的一端侧(朝箭头A的方向)，而在第二联接体222b的情况下，其弯曲部分48被配置在活塞孔44中从而朝向活塞16的另一端侧(朝箭头B的方向)。进一步，第一和第二联接体222a,222b的主体部分46配置成相互抵接，活塞杆18的端部与第一联接体222a的主体部分46连接。
[0120]更进一步，在第一和第二联接体222a、222b被配置在活塞孔44中，第一和第二联接体222a、222b被沿轴向(箭头A的方向)按压并且其直接径向向外地扩大，从而弯曲部分48的末端分别与活塞孔44的内周表面接合，并且第一和第二联接体222a、222b与活塞16连接。
[0121]此时，关于第一联接体222a，因为其弯曲部分48在向着活塞16的一端侧(朝箭头A的方向)的同时被接合，所以，例如，当负荷被作用于朝向活塞杆18侧(朝箭头A的方向)的活塞16时，通过深深地咬合活塞孔44的内周表面的弯曲部分48，建立牢固的连接，同时，负荷被吸收并可以防止该负荷传输到活塞杆18。
[0122]进一步，关于第二联接体222b，由于其弯曲部分48在朝着活塞16的相对端(朝箭头B的方向)弯曲的同时被接合，所以，例如，当负荷被作用于远离活塞杆18的活塞16时，通过深深地咬合活塞孔44的内周表面的弯曲部分48来建立牢固的连接，同时，负荷被吸收并可以防止负荷传输到活塞杆18。
[0123]更具体地，根据上述第九实施例的活塞16的联接结构包括第一和第二联接体222a、222b，其相对于相互抵接的主体部分46对称地排列，并且通过在活塞16的活塞孔44中连接第一和第二联接体222a、222b，即使在负荷分别被作用到在杆套14侧和在缸筒12的壁部分24侧的活塞16的情况下，能够分别通过第一和第二联接体222a、222b适当地吸收该负荷并且可以防止该负荷被传输到活塞杆18。
[0124]进一步，如图9C所示，间隙224可以被配置在第一联接体222a和第二联接体222b之间。间隙224被配置在第一联接体222a的主体部分46和第二联接体222b的主体部分46之间，因此被构造成主体部分46的相互面对的端表面凹陷预定深度。借助于该结构，当负荷沿轴向被作用于活塞16并且第一和第二联接体222a、222b被变形时，由于该变形能够通过采用间隙224而变大，所以与根据第九实施例的活塞16的结构相比，能够防止该负荷被从活塞16传输到活塞杆18，并且能够更适当地缓和该冲击。
[0125]接下来，根据第十修改例的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图1OA和IOB所示的流体压力缸230中，活塞16和活塞杆18通过采用具有弯曲部分232的联接体234而连接，该弯曲部分232在弯曲部分48和主体部分46之间弯曲。
[0126]联接体234包括在主体部分46的外边缘部的弯曲部分232，该主体部分46被形成为平面形状，并且弯曲部232被形成弓形形状的横截面，并且在与弯曲部分48弯曲的方向相反的方向上凸出。换句话说，联接体234由主体部分46、弯曲部分232和弯曲部分48形成波浪状或起伏形状的横截面。
[0127]根据该结构，当负荷沿轴向被作用于活塞16并且联接体234发生变形时，借助于弯曲部分232，该负荷能够被适当地吸收，因此，能够防止负荷被从活塞16传输到活塞杆18，并且能够更有效地吸收该冲击。
[0128]更具体地，通过从根据上述实施例的活塞的联接结构和根据第一至第十一修改例的活塞的联接结构中挑选和采用最佳结构，可以完成活塞16，192，202和活塞杆18，104，114，134的连接。
[0129]虽然以上描述了根据本发明的流体压力缸中使用的活塞的联接结构和联接方法，但是本发明不局限于上述实施例。在不背离本发明的范围和主旨下，当然能够采用各种附加的或替换的特征。
【权利要求】
1.一种用在流体压力缸中的活塞的联接结构，其特征在于，所述流体压力缸(10，100，106，110，130，150，170，190，200，220，230)包括缸主体(12)、活塞(16，192,202)和活塞杆(18，104，114，134);压力流体被导入到所述缸主体(12)的内部;所述活塞(16，192，202)可移动地配置在所述缸主体(12)的内部；所述活塞杆(18，104，114，134)连接到所述活塞(16，192，202)，所述联接结构适于将所述活塞(16，192，202)联接到所述活塞杆(18，104，114，134);其中 孔(44，204)形成在所述活塞(16，192，202)的中心部分，所述孔(44，204)沿轴向延伸并且所述孔(44，204)的直径大于所述活塞杆(18，104，114，134)的外直径，并且联接构件(20，112，132，152，172，196，222a,222b, 234)被设置在所述活塞(16，192,202)和所述活塞杆(18，104，114，134)之间，所述联接构件(20，112，132，152，172，196, 222a,222b, 234)用于联接所述活塞(16，192，202)和所述活塞杆(18，104，114，134)，并且所述联接构件(20，112，132，152，172，196, 222a,222b, 234)能够弹性变形并且所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)的直径大于所述活塞杆(18，104，114，134)的外直径。
2.如权利要求1所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)通过焊接被连接到所述活塞杆(18，104，114，134)的端部。
3.如权利要求2所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a,222b, 234)进一步包括: 主体部分(46，154)，所述主体部分(46，154)与所述活塞杆(18，104，114，134)的所述端部接触并且连接到所述活塞杆(18，104，114，134)的所述端部；和 外边缘部分(48)，所述外边缘部分(48)形成在所述主体部分(46，154)的外周侧并且连接到所述活塞(16，192，202)。
4.如权利要求3所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)被插入所述活塞(16，192，202)的所述孔(44，204)内，并且所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)的所述外边缘部分(48)通过填塞而被紧固到所述孔(44，204)的内周表面。
5.如权利要求3所述的联接结构，其特征在于，所述外边缘部分(48)相对于所述主体部分(46，154)朝着所述活塞(16，192,202)和所述活塞杆(18，104，114，134)的轴向倾斜。
6.如权利要求4所述的联接结构，其特征在于，所述外边缘部分(48)相对于所述主体部分(46，154)朝着所述活塞(16，192,202)和所述活塞杆(18，104，114，134)的轴向倾斜。
7.如权利要求1所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(132)通过填塞而被紧固到被填塞部分(140)，所述被填塞部分(140)配置在所述活塞杆(134)的所述端部。
8.如权利要求1所述的联接结构，其特征在于，环形槽(194)沿着内周表面形成在所述活塞(192)的所述孔(44)中，所述联接构件(20，196)适于与所述环形槽(194)接合。
9.如权利要求1所述的联接结构，其特征在于，孔(204)被形成在所述活塞(202)中，所述孔(204)沿着所述轴向穿透，所述孔(204)包括形成在所述活塞杆(18)侧的大直径的第一孔部(206 )，和与所述第一孔部(206 )相邻且其直径小于所述第一孔部(206 )的第二孔部(208 )，所述联接构件(20 )与所述第一孔部(206 )连接。
10.如权利要求1所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(222a、222b)相对于所述活塞(16)成对地配置，其中，一个所述联接构件(222a)的外边缘部分(48)与另一个所述联接构件(222b )的外边缘部分(48 )沿着所述活塞(16 )的所述轴向在彼此远离的方向上相互倾斜。
11.如权利要求10所述的联接结构，其特征在于，间隙(224)配置在所述一个联接构件(222a)和所述另一个联接构件(222b)之间，所述间隙(224)在所述活塞(16)的所述轴向上具有预定的分离间隔。
12.如权利要求3所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(234)包括弯曲部分(232)，所述弯曲部分(232)在所述轴向上弯曲，并且所述弯曲部分(232)配置在所述主体部分(46 )和所述外边缘部分(48 )之间。
13.—种用在流体压力缸中的活塞的联接方法，其特征在于，所述流体压力缸(10，.100，106，110，130，150，170，190，200，220，230)包括缸主体(12)、活塞(16，192,202)和活塞杆(18，104，114，134);压力流体被导入所述缸主体(12)的内部；所述活塞(16，192，202)可移动地配置在所述缸主体(12)的内部；所述活塞杆(18，104，114，134)连接到所述活塞(16，192，202)，所述联接结构适于将所述活塞(16，192，202)联接到所述活塞杆(18，104，.114，134);所述联接方法包括:
将联接构件(20，112，132，152，172，196，222a,222b, 234)连接到所述活塞杆(18，104，.114，134)的端部的步骤，所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)能够弹性变形并且所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)的直径大于所述活塞杆(18，104，114，134)的外直径； 将所述联接构件(20，112，132，152，172，196, 222a,222b, 234)插入所述活塞(16，192，.202)的孔(44，204)的步骤；和 在轴向上按压所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)并且扩大所述联接构件的直径，从而导致所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)的外边缘部分(48，198)与所述孔(44，204)的内周表面接合的步骤。
14.如权利要求13所述的联接方法，其特征在于，所述联接构件(20，112，132，152，.172，196，222a、222b，234)通过焊接被连接到所述活塞杆(18，104，114，134)的端部；其中 将所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)连接到所述活塞杆(18，.104，114，134)的所述步骤，和在所述轴向上按压被插入所述孔(44，204)的所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)并且扩大所述联接构件的直径以与所述孔(44，204 )的所述内周表面接合的所述步骤实质上同时进行。
【文档编号】F15B15/14GK103562567SQ201280024923
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月21日 优先权日:2011年5月25日
【发明者】石桥康一郎, 原耕二, 佐藤俊夫 申请人:Smc株式会社
【专利摘要】本发明涉及一种用在流体压力缸中的活塞的联接结构。流体压力缸中的活塞（16）包含活塞孔（44），该活塞孔（44）经过活塞轴向的中心部分。活塞杆（18）的一个端部（18a）和联接到一个端部（18a）的联接体（20）被插入活塞孔（44）。联接体（20）设置有：接触活塞杆（18）的上述一个端部（18a）的主体部分（46）；绕着主体部分（46）形成并且相对于主体部分（46）倾斜的倾斜部分（48）。当联接体（20）受到活塞孔（44）内的压力时，联接体的直径增大并且倾斜部分（48）的指定边缘（50）与活塞孔（44）的内表面接合，从而联接体（20）联接活塞（16）和活塞杆（18）。
【专利说明】用在流体压力缸中的活塞的联接结构和联接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种活塞的联接结构和联接方法，用于连接流体压力缸中使用的活塞和活塞杆，该流体压力缸在压力流体的供应下沿缸主体的内部移动活塞。
【背景技术】
[0002]迄今为止，作为运输工件的工具，例如，流体压力缸已经被用于在供应压力流体时移动活塞。对于该流体压力缸，例如，如日本专利公报N0.4067509所公开，活塞被可移动地配置在缸腔室中，该缸腔室被限定在圆柱形缸主体的内部。此外，活塞杆被插入活塞的孔中，并且成对的接合环在形成在活塞杆的外周表面上的环形槽和形成在活塞孔的内周表面上的环形槽之间发生塑性变形，从而活塞和活塞杆相互连接在一起。
【发明内容】
[0003]然而，由于通过接合环的接合进行联接，所以必须在活塞孔的内周表面上机械加工环形槽，同样地，必须在活塞杆的外周表面上机械加工环形槽，从而包括机械加工凹槽的生产步骤会增加，导致生产成本上升。
[0004]进一步，对于上述流体压力缸，活塞在活塞被移动的端部位置上抵靠缸主体的壁表面，于是冲击被作用于活塞。为了缓冲这种冲击，通常地，能够吸收冲击的冲击吸收部件比如减震器等等，被配置在活塞的两端上。然而，在这种情况下，由于冲击吸收部件的设置，所以部件数会增加，同时，装配步骤会增加。
[0005]另一方面，现有技术中需要以下技术，通过减小活塞的重量来减少材料成本，以及减少供应到流体压力缸的空气的消耗量。
[0006]本发明的主要目的是提供一种活塞的联接结构和联接方法，用于联接流体压力缸中使用的活塞，该联接结构和联接方法能够缓冲沿轴向作用于活塞上的负荷，同时以简单结构降低流体压力缸的重量和生产成本。
[0007]本发明的特征在于用在流体压力缸中的活塞的联接结构，该流体压力缸包括缸主体、活塞和活塞杆，压力流体被导入该缸主体的内部；活塞被可移动地配置在缸主体的内部；活塞杆被连接到活塞，该联接结构适于将活塞联接到活塞杆。
[0008]其中，孔形成在活塞的中心部分，该孔沿轴向延伸且其直径大于活塞杆的外直径，并且联接构件被设置在活塞和活塞杆之间，该联接构件用于联接活塞和活塞杆，该联接构件能够弹性变形且其直径大于活塞杆的外直径。
[0009]根据本发明，联接构件被配置在活塞和活塞杆之间，该联接构件可弹性变形且其直径大于活塞杆的外直径，从而活塞和活塞杆通过联接构件连接。因此，在包括活塞的流体压力缸内，例如，当活塞被移动并且在移动端部位置抵靠缸主体时，作用于活塞的冲击(负荷)通过联接构件的弹性变形而被适当地吸收，该冲击向活塞杆的传递能够被可靠地阻止。
[0010]因此，为了吸收上述冲击，不必为了吸收缸主体或活塞的冲击而设置单独的冲击吸收部件，并且采用包括在活塞和活塞杆之间安置联接构件的简单结构，在流体压力缸中的部件数、生产成本和生产流体压力缸的装配步骤能够被降低。
[0011]进一步，与活塞杆的外直径大致等于孔的内直径的传统流体压力缸相比，因为活塞的孔被形成为其直径大于活塞杆的外直径，所以能够使活塞的重量减轻，同时，材料成本能够降低并且经由活塞杆运输的工件的负荷重量能够增加。
[0012]其次，将参考【专利附图】
【附图说明】本发明的较优实施例，并且上述目的，以及本发明的其它目的、特征和优势将会清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是流体压力缸的整体截面图，根据本发明的实施例的用于活塞的联接结构和联接方法被应用于该流体压力缸；
[0014]图2是显示图1所示活塞的附近的放大截面图；
[0015]图3A是显示在将联接体连接至活塞杆之前的情况的截面图；
[0016]图3B是显示通过焊接将联接体连接至活塞杆的情况的截面图；
[0017]图3C是显示图3B所示的联接体和联接体的一部分被插入活塞的活塞孔中的情况的截面图；
[0018]图3D是显示活塞和活塞杆的连接状态的截面图，其中联接体通过填塞被紧固到
活塞;
[0019]图4A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第一修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0020]图4B是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第二修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0021]图5A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第三修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0022]图5B是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第四修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0023]图6A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第五修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0024]图6B是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第六修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0025]图7A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第七修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0026]图7B是图7A的活塞和联接体的分解截面图；
[0027]图7C是显示图7A的联接结构的修改例的放大截面图；
[0028]图8A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第八修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；
[0029]图8B是图8A的活塞和联接体的分解截面图；
[0030]图8C是显示图8A的联接结构的修改例的放大截面图；
[0031]图9A是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第九修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；[0032]图9B是图9A的活塞和联接体的分解截面图；
[0033]图9C是显示图9A的联接结构的修改例的放大截面图；
[0034]图1OA是显示流体压力缸的活塞的附近的放大截面图，根据第十修改例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸；以及
[0035]图1OB是图1OA的活塞和联接体的分解截面图。
【具体实施方式】
[0036]以下将参考附图详细描述根据本发明的流体压力缸使用的活塞的联接结构和联接方法的较优实施例。图1中，标号10表示流体压力缸，根据本发明的实施例的活塞的联接结构被应用于该流体压力缸。
[0037]如图1所示,流体压力缸10包括有底圆柱形缸筒(缸主体)12 ;杆套(rod cover)14，该杆套14被安装在缸筒12的一端；活塞16，该活塞16被可移动地配置在缸筒12的内部；活塞杆18，该活塞杆18被连接到活塞16并且被可移动地支撑在杆套14中；和联接体(联接构件)20,该联接体20连接活塞16和活塞杆18。
[0038]缸筒12包括缸孔22，该缸孔22在其中心部分沿轴向(箭头A和B的方向)延伸。缸孔22朝向缸筒12的一端侧(朝箭头A的方向)开口。另一方面，壁部分24被形成在缸筒12的另一端，该壁部分24闭合缸孔22。
[0039]进一步，第一端口 26和第二端口 28被形成在缸筒12的外表面上，压力流体经由该第一端口和第二端口被供应和排出。第一端口 26被配置在缸筒12的一端附近,而第二端口 28被配置在缸筒12的另一端附近。未说明的管通过切换装置分别被连接到第一端口26和第二端口 28。此外，第一和第二端口 26、28通过延伸到缸孔22侧的连通通道30a、30b与缸孔22相连通。
[0040]杆套14包括小直径部分32和大直径部分34，该大直径部分被配置为与小直径部分32相邻。小直径部分32被排列在缸筒12中的壁部分24侧上(朝箭头B的方向)。此外，阶梯部分被形成在小直径部分32和大直径部分34之间，该阶梯部分与形成在缸孔22的一端上的阶梯部分接合，并且通过将保持环36安装在形成于缸孔22的内周表面上的环形槽中，保持环36抵靠大直径部分34的端表面，从而杆套14被固定和安置在缸孔22中。
[0041]进一步，杆孔38被形成在杆套14的中心部分，该杆孔38沿轴向(箭头A和B的方向)穿透，并且活塞杆18被插入杆孔38。杆密封圈40经由环形槽被安装，该杆密封圈40被形成在小直径部分32的内周侧上的位置。杆密封圈40，例如，为弹性材料比如橡胶等等形成的环形，并且通过杆密封圈40与活塞杆的外周表面滑动接触，可以防止流到活塞杆18和杆套14之间的外部的压力流体发生渗漏。
[0042]如图1和2所示，例如，活塞16由金属材料比如铝等等形成并且截面为圆形，而活塞密封垫42通过环形槽被安装在其外周表面上。此外，通过活塞密封垫42与缸孔22的内周表面滑动接触，可以防止在活塞16和缸孔22之间流动的压力流体发生渗漏。
[0043]进一步，活塞孔(孔)44被形成为沿轴向(箭头A和B的方向)穿透并通过活塞16的中心。活塞孔44被形成为沿轴向具有基本固定的直径。此外，联接体20和活塞杆18的一端18a被插入活塞孔44中。
[0044]例如，活塞杆18由在轴向上具有预定长度的金属材料比如不锈钢等等形成，并且被形成为沿轴向具有基本固定的直径。此外，活塞杆18的一端18a被形成为垂直于轴向的平面形状，并且稍后描述的联接体20被连接到此处并被插入活塞16的活塞孔44中。活塞杆18的另一端被插入杆套14的杆孔38，并且被支撑以沿轴向(箭头A和B的方向)移动。
[0045]例如，通过挤压模制由金属材料比如不锈钢等等制成的板，来形成联接体20，该联接体20由圆盘形主体部分46和弯曲部分(外缘部分48)构成，该弯曲部分通过朝向轴向(朝箭头A的方向)以预定角度弯曲主体部分46的外缘部分而被倾斜。联接体20被形成为具有基本固定的宽度。
[0046]换句话说，联接体20的弯曲部分48被排列在缸主体12的杆套14侧(朝箭头A的方向)。
[0047]主体部分46被形成为平面形，并且其一侧表面在处于与活塞18的一端18a表面接触的状态下而通过焊接等等被同轴地连接。在这种情况下，该连接使得弯曲部分48面朝活塞杆18侧(朝箭头A的方向)。
[0048]进一步，如图3C所示，在联接体20上，弯曲部分48的外直径Dl被设置为稍小于活塞孔44的内直径D2(D1〈D2)，而例如，联接体20的硬度El被设置为大于活塞16的硬度E2 (E1>E2)。
[0049]更具体地，当联接体20被安装在活塞16的活塞孔44中时，并且在联接体20已经被插入活塞孔44中之后，联接体20沿轴向(箭头A的方向)被按压并且联接体20被塑性变形且直径扩大(参照图3D中的外直径D1’)，从而构成弯曲部分48的在外周侧上的倾斜部50咬合活塞孔44的内周表面44a并通过填塞被紧固到活塞孔44的内周表面44a。
[0050]更进一步，在联接体20上，被连接到活塞杆18的主体部分46的外周侧和弯曲部分48沿联接体20的轴向(箭头A和B的方向)可弹性变形。
[0051]应用了根据本发明的实施例的活塞16的联接结构的流体压力缸10，基本如上所述地被构造。接下来，将参考图3A至3D说明连接活塞16和活塞杆18的情况。
[0052]首先，如图3A所示，联接体20的主体部分46抵靠活塞杆18的一端18a，因此弯曲部分48朝向活塞杆18侧(朝箭头A的方向)，并被排列成与活塞杆18同轴。此外，热量通过未说明的焊接设备被作用于主体部分46，从而在主体部分46和活塞杆18之间的抵接位置的附近的区域由于高热量而被熔化，并且主体部分46和活塞杆18相互被焊接。因而，如图3B所示，联接体20被牢固地固定到该活塞杆18的一端18a。
[0053]接下来，如图3C所示，在活塞杆18被排列成与活塞16的活塞孔44同轴的状态下，联接体20与活塞杆18 —起被插入活塞孔44的内部，并且例如，联接体20被排列在活塞孔44的轴向的大致中心位置。在这种情况下，因为联接体20的外直径Dl被形成为稍小于活塞孔44的内直径D2 (D1〈D2)，联接体20能够很容易地被插入活塞孔44中。
[0054]此外，在活塞16和活塞杆18已经通过未说明的夹具等等被固定时，联接体20通过填塞设备而被沿轴向朝向活塞杆18侧(朝箭头A的方向)挤压，并且如图3D所示，联接体20塑性变形从而直径径向地向外扩大(参照外直径D1’)。因此，弯曲部分48的直径朝向外周侧扩大，并且因为联接体20的硬度大于活塞16的硬度，构成弯曲部分48的在外周侧的倾斜部50咬合活塞孔44的内周表面44a (Dl’ >D2)。因而，联接体20通过填塞被紧固在活塞16的活塞孔44中。
[0055]更具体地，通过将联接体20固定至活塞16的活塞孔44，连接到联接体20的活塞16和活塞杆18被可靠且牢固地彼此连接。进一步，因为弯曲部分48咬合活塞孔44的内周表面44a，活塞孔44和联接体20之间的压力流体流动被阻挡。
[0056]换句话说，联接体20的弯曲部分48起密封部件的作用，其能够阻挡通过活塞16的压力流体的流动。
[0057]此外，连接活塞16和活塞杆18的次序不局限于上述情况。例如，联接体20可以预先被填塞至活塞16的活塞孔44，其后，活塞杆18可以通过焊接被连接到联接体20。
[0058]进一步，相对于活塞杆18焊接联接体20以及在活塞16上装配包括联接体20的活塞杆18可以基本同时被执行。在这种情况下，因为该联接体20由于被电阻焊接至活塞杆18而在加热条件下，当联接体20通过未说明的填塞设备被填塞至活塞16时，能够采用小的按压力进行这种填塞，从而活塞16和活塞杆18能够用小型填塞设备以很低的成本被联接。
[0059]更进一步，因为活塞16通过被焊接至活塞杆18的联接体20而被连接，所以即使在活塞16和活塞杆18由不同的材料形成的情况下，活塞16和活塞杆18也能够可靠地连
接在一起。
[0060]接下来，将说明上述活塞16和活塞杆18被连接的流体压力缸10的操作和有利效果。如图1所示的状态，其中活塞16朝向缸筒12的壁部分24侧被移动(朝箭头B的方向)，将被认为是初始位置。
[0061]首先，在初始位置，来自压力流体供给源(未显示)的压力流体被导入第二端口 28，并且压力流体通过连通通道30b被供应到缸孔22，于是活塞16被压力流体朝向杆套14侧(朝箭头A的方向)按压和移动，该压力流体被供应到活塞16和壁部分24之间。在这种情况下，第一端口 26处于通向大气的状态。
[0062]因此，活塞杆18与活塞16 —起沿远离壁部分24的方向(箭头A的方向)移动，并相对于杆套14逐渐向外突出直到到达位移结束位置，在该位移结束位置，活塞16的端表面抵靠杆套14的端表面。
[0063]此时，当活塞16抵靠杆套14时，冲击(负荷)被作用于活塞16。通过以联接体20与活塞杆18连结的连结点作为支点，主体部分46的部分和联接体20的弯曲部分48在远离杆套14的方向上的弹性变形，可以吸收作用于活塞16的冲击。正由于此，可以防止冲击从活塞16作用于活塞杆18。更具体地，联接体20用于连接活塞16和活塞杆18，同时联接体20起减震器的功能，该联接体20能够防止作用于活塞16的负载(冲击)传输到活塞杆18。
[0064]其次，在活塞16再一次从上述位移结束位置再一次恢复到初始位置的情况下，供应到第二端口 28的压力流体通过操作未显示的切换装置供应到第一端口 26，并且该压力流体通过连通通道30a被供应到缸孔22，借此，活塞16被压力流体按压，逐渐远离杆套14(在箭头B的方向上)。在这种情况下，第二端口 28处于通向大气的状态。
[0065]此外，随着活塞16的移动，活塞杆18发生移动，以逐渐地容纳在杆套14的内部，活塞16抵靠缸筒12中的壁部分24，借此，一旦停止供应流体，恢复到初始位置。
[0066]同样在这种情况下，虽然当活塞16抵靠壁部分24时冲击被作用于活塞16，但是由于通过联接体20的弯曲部分48朝着杆套14侧的弹性变形可以吸收作用到活塞16的冲击，因此，可以防止冲击被从活塞16作用到活塞杆18。
[0067]在上述方式中，根据本实施例，弯曲部分48和连接活塞16和活塞杆18的联接体20的主体部分46的部件沿轴向(箭头A和B的方向)可发生弹性变形。因此，当活塞16被移动并抵靠杆套14或缸主体12的壁部分24时，作用于活塞16的冲击(负荷)通过联接体20的弯曲部分48的弹性变形被适当地吸收，并且可靠地防止该冲击被传输到活塞杆18。
[0068]更具体地，防止作用于活塞16的冲击被传输到连接到活塞杆18的另一个设备或通过活塞杆18运输的工件。因此，上述冲击被吸收，并且在缸主体12、活塞16或者杆套14上不必要提供专用的结构比如气垫或减震器。因此，借助于在活塞杆18的端部配置联接体20的简单结构，在流体压力缸10中部件的数量、生产成本和生产流体压力缸的装配步骤的数量能够被降低。
[0069]进一步，与传统的流体压力缸相比，因为形成在活塞16的中心的活塞孔44能够被形成为其直径比活塞杆18的外直径大，使得活塞16的重量能够较轻，同时，材料成本能够被降低。因此，随着活塞16的重量下降，通过活塞杆18运输的工件的负荷重量被增加，同时使活塞16能够通过较少的压力流体发生运转，并且能够实现节能。
[0070]更进一步，在活塞16和活塞杆18通过将联接体20装配在活塞16的活塞孔44中而连接的同时，活塞孔44和联接体20被密封，从而，缸孔22的内部能够维持密闭的状态，而不需要在联接体20上提供单独的密封构件。
[0071]更进一步，通过在包括联接体20的活塞杆18连接到活塞16基本同时，将联接体20焊接到活塞杆18，则例如通过电阻焊接被加热的联接体20能够通过较小的按压力而被填塞到活塞16，并且能够利用小型填塞设备(未显示)以较低的成本被连接到活塞杆18。
[0072]更进一步，由于在联接体20和活塞杆18之间的表面接触的状态下通过焊接进行联接体20和活塞杆18的连接，并且不需要在联接体20和活塞杆18中提供共有的孔等等，所以在联接体20和活塞杆18之间不必提供密封构件，并且与根据提供密封构件的传统技术的流体压力缸相比，部件数和装配步骤数能够被降低。更进一步，由于在活塞杆18上不必提供环形槽以安装密封构件，所以步骤数能够被减少。
[0073]进一步，由于活塞16通过被焊接至活塞杆18的联接体20而被连接，并且活塞16和活塞杆18没有被彼此直接焊接，所以活塞16和活塞杆18可能由不同的材料形成。
[0074]在上述实施例中，已经说明了联接体20的弯曲部分48相对于主体部分46朝向活塞杆18侧(朝箭头B的方向)倾斜的情况。然而，本发明不局限于这些特征，例如，在联接体20与活塞杆18连接的状态下，可以采用联接体20，其弯曲部分48在远离活塞杆18的方向(朝箭头B的方向)倾斜。
[0075]接下来，将参考图4至6说明应用根据第一至第六修改例的活塞的联接结构的流体压力缸100，106，110，130，150，170。与应用根据上述实施例的活塞16的联接结构的流体压力缸10相同的组成元件，采用相同的参考标号表示，并且省略其特征的详细说明。
[0076]首先，根据第一修改例的活塞16的联接结构不同于上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，如图4A所示的流体压力缸100，代替将联接体20连接到活塞杆18的一端18a，被形成为与联接体20的形状基本相同的凸缘(联接构件)102，被整体地形成在活塞杆104的一端。例如，其上具有凸缘102的活塞杆104通过机械加工工艺比如切割等等被形成。
[0077]在上述方式中，通过提供具有凸缘102的活塞杆104，焊接联接体20和活塞杆18的步骤能够被省去，并且由于不需要焊接设备，所以生产成本能够被降低。换句话说，通过将上述联接结构应用到具有小直径活塞16的流体压力缸100，例如，在相对于联接体的焊接强度减小并且活塞杆104的直径减小的情况下，通过提供对应于联接体的凸缘102和活塞杆104，能够可靠地连接活塞16和活塞杆104。
[0078]进一步，对于根据第二修改例的活塞16的联接结构，在如图4B所示的流体压力缸106的情况下，可以提供可移动体108，其中活塞16、活塞杆18和联接体20被整体地形成。
[0079]可移动体108由在其内部具有活塞孔44的活塞部108a，配置在活塞部108a的端表面上的联接部108b，和连接到联接部108b的中心的活塞杆部108c构成。活塞杆部108c在远离活塞部108a的方向(箭头A的方向)延伸。
[0080]在上述方式中，通过提供可移动体108，其中具有活塞孔44的活塞部108a，配置在活塞部108a的端表面上的联接部108b，和连接到联接部108b的中心的活塞杆部108c被整体地形成，并且通过在缸筒12的内部可移动地配置可移动体108，不需要通过填塞等等连接活塞和活塞杆的凸缘部分，如在图4A所示的流体压力缸100的情况。
[0081]以这样的方式，例如，在起活塞作用的活塞部108a的外直径较小，同时可移动体108重量轻的情况下，当活塞部108a抵靠缸筒12或杆套14时产生的冲击能够适当地被联接部108b所吸收。
[0082]接下来，根据第三修改例的活塞16的联接结构不同于根据上述的实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图5A所示的流体压力缸110中，联接体112通过螺栓116被连接到活塞杆114的一端18a。
[0083]螺栓116被插入贯穿大致设置在联接体112的中心的孔118。另一方面，螺栓孔120被形成在活塞杆114的一端18a中，螺纹被刻在螺栓孔120的内周表面上，并且插入贯穿联接体112的孔的螺栓116与螺栓孔120螺纹接合。因而，联接体112的主体部分46抵靠活塞杆114的一端18a，并且在表面接触的状态下被螺栓116连接。
[0084]此外，在联接体112已经被插入活塞16的活塞孔44中后，联接体112被未说明的填塞设备按压，并且联接体112塑性变形且其直径朝径向向外的方向被扩大，从而联接体112的弯曲部分48咬合活塞孔44的内周表面44a。因而，联接体112通过填塞被紧固到活塞16的活塞孔44中。因此，活塞16和活塞杆18不用沿轴向相对地移动，活塞16和活塞杆18通过联接体112相互连接。
[0085]接下来，根据第四修改例的活塞16的联接结构不同于根据上述的实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图5B所示的流体压力缸130中，联接体132通过填塞被连接到活塞杆134的一端18a。
[0086]形成在活塞杆134的一端18a的突出部138插入贯穿大致设置在联接体132的中心的孔136。突出部138相对于活塞杆134的一端18a沿轴向(箭头B的方向)突出预定高度，并且被形成为直径比孔136的内直径稍小。
[0087]此外，突出部138被插入主体部分46的孔136中，并且主体部分46抵靠一端18a，从而联接体132的弯曲部分48朝向活塞杆134侧(朝箭头A的方向)。
[0088]接下来，相对于主体部分46突出的突出部138的末端通过未说明的填塞设备被按压并发生塑性变形，从而突出部138的直径沿径向向外的方向扩大，从而形成被填塞部分140。因而，联接体132的主体部分46被夹持并固定在活塞杆134的一端18a和径向扩大的被填塞部分140之间。[0089]最后，在联接体132被插入活塞16的活塞孔44中后，联接体132被未说明的填塞设备按压，并且联接体132被塑性变形且其直径朝径向向外的方向扩大，从而联接体132的弯曲部分48咬合活塞孔44的内周表面44a，联接体132通过填塞被紧固到活塞16的活塞孔44。因此，活塞16和活塞杆18不用沿轴向相对地移动，活塞16和活塞杆18通过联接体132相互连接。
[0090]更具体地，利用通过填塞而被插入和紧固到活塞16的活塞孔44的联接体112、132，例如，即使在不能保证用于通过螺纹连接或者保持环等等将联接体112、132固定到活塞杆18的空间的情况下，活塞16的上述联接结构也能够可靠地连接活塞16和活塞杆18。
[0091]接下来，根据第五修改例的活塞16的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图6A所示的流体压力缸150中，联接体152不具有弯曲部分，而是仅由平面形状的主体部分154形成联接体152，并且联接体152通过多个螺栓156被连接到活塞16的端表面。
[0092]联接体152的中心部分通过焊接等等被连接到活塞杆18的一端18a,并且在联接体152的外周侧上，联接体152包括多个沿轴向(箭头A和B的方向)穿透的孔158。螺栓156分别被插入孔158中并且被螺纹接合在形成在活塞16的端表面上的螺栓孔160中。因此，联接体152抵接活塞16的端表面，并且在表面接触的状态下被多个螺栓156固定。因此，活塞16和活塞杆18互相连结，而在轴向(箭头A和B的方向)上没有相对位移。
[0093]孔158和螺栓孔160被设置成沿联接体152和活塞16的圆周方向相互大致等间隔。
[0094]进一步，在冲击(负荷)沿轴向被作用于活塞16的情况下，在该负荷已经从活塞16传输到联接体152之后，其外周区域被弯曲，从而相对于连接到活塞杆18的中心部分发生弹性变形。因而，因为作用于活塞16的冲击通过联接体152被适当地吸收，所以可以防止该冲击被传输到活塞杆18。
[0095]接下来，根据第六修改例的活塞16的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图6B所示的流体压力缸170中，联接体172不具有弯曲部分，而是仅由平面形状的主体部分174形成，并且联接体172被插入活塞16的活塞孔44中并且通过一对保持环176a、176b被固定。
[0096]联接体172的外直径与活塞16的活塞孔44的内直径大致相同或稍小，并且联接体172的中心通过焊接被连接到活塞杆18的一端18a。进一步，O形环178经由环形槽被安装在联接体172的外周表面上，因此，当联接体172插入活塞孔44时，该O形环178抵靠活塞孔44的内周表面44a。
[0097]一对环形槽180a、180b被形成在活塞孔44中，环形槽180a、180b从联接体172被插入的大致中心部分沿轴向(箭头A和B的方向)相互分离。另外，在联接体172被插入活塞孔44中并被配置在一个环形槽180a和另一个环形槽180b之间的状态下，C形保持环176a、176b分别从活塞孔44的一个开口和另一个开口被插入，并且分别与环形槽180a、180b接
八
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[0098]当保持环176a、176b与环形槽180a、180b接合时，因为保持环176a、176b被安装成相对于活塞孔44的内周表面44a圆周向内突出，联接体172被保持在保持环176a、176b之间。因此，随着联接体172被保持在活塞16的活塞孔44中，活塞16和活塞杆18相互连接，而在轴向上没有相对位移。
[0099]进一步，在冲击(负荷)沿轴向被作用于活塞16的情况下，在该负荷从活塞16传输到保持环176a (176b)之后，联接体172通过保持环176a (176b)被按压并且联接体172的外周区域被弯曲，从而相对于连接到活塞杆18的中心部分发生弹性变形。因而，由于作用于活塞16的冲击通过联接体152被适当地吸收，所以可以防止该冲击被传输到活塞杆18。
[0100]在流体压力缸150，170中，例如，在采用直径大的活塞16的情况下，由于联接体152，172没有通过填塞被紧固到活塞16，而是能够利用螺栓156或保持环176a、176b被可靠地连接，则不必以过量的负荷将联接体152，172填塞到直径大的活塞16，进一步不必准备大型填塞设备来进行该填塞，并且能够抑制包括仪器的投资的生产成本。
[0101]接下来，根据第七修改例的活塞192的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图7A和7B所示的流体压力缸190中，环形槽194被形成在活塞192中的活塞孔44的内周表面上，并且连接到活塞杆18的联接体20与环形槽194相接合。
[0102]环形槽194，例如，被形成在活塞192的轴向(箭头A和B的方向)的大致中心处，并且被形成在沿活塞孔44的内周表面具有固定深度。
[0103]此外，如图7B所示，当被安装在活塞杆18端部的联接体20被安装在活塞192的活塞孔44中时，在联接体20已经被插入活塞孔44中之后，联接体20沿轴向(朝箭头A的方向)被按压并且在径向向外的方向发生塑性变形，并且其直径被扩大，从而在构成弯曲部分48的外周侧上的倾斜部50在接合的同时被插入活塞孔44的环形槽194中。
[0104]因而，活塞杆18通过联接体20与活塞192同轴地连接。进一步，如上所述，本发明不局限于联接体20和活塞192预先彼此连接的情况，例如，在联接体20已经被安装到活塞192后，活塞杆18的端部可以通过焊接等等被连接到联接体20的主体部分46。
[0105]在上述方式中，通过在活塞孔44的内周表面上设置环形槽194，引起联接体20的直径相对于环形槽194被扩大并且相互接合，联接体20能够很容易并可靠地被安装到活塞192中，同时使与联接体20连接的活塞192和活塞杆18能够连接。
[0106]进一步，例如，当活塞192抵靠杆套14时，虽然冲击(负荷)沿远离杆套14的方向(箭头B的方向)被作用于活塞192，但是通过以联接体20与活塞杆18连结的连结位置为支点，主体部分46的部分和联接体20的弯曲部分48在远离杆套14的方向(箭头B的方向)的弹性变形，可以吸收作用于活塞192的冲击。
[0107]另一方面，虽然当活塞192抵靠缸筒12的壁部分24时施加冲击(负荷)，但是通过以联接体20与活塞杆18连结的连结位置为支点，主体部分46的部分和联接体20的弯曲部分48在远离壁部分24的方向(箭头A的方向)的弹性变形，可以吸收作用于活塞192的冲击。同时，通过确保弯曲部分48与环形槽194接合，可以可靠地防止联接体20被从活塞192抽出。
[0108]由此，沿轴向(箭头A和B的方向)被作用到活塞192的冲击被联接体20适当地吸收并且防止该冲击从活塞192作用于活塞杆18。另外，通过联接体20与环形槽194的接合，联接体20和活塞杆18能够被更可罪地连接到活塞192。
[0109]进一步，在如图7C所示的联接结构中，活塞192和活塞杆18可以利用联接体196连接，其中，弯曲部分198被形成为大致平行于主体部分46并且从该主体部分46沿轴向(箭头A的方向)偏移。在联接体196中，弯曲部分198朝向活塞杆18侧(朝箭头A的方向)相对于主体部分46以预定距离基本平行地偏移，并且在垂直于活塞杆18的轴线的径向向外的方向上延伸。
[0110]此外，在联接体196被插入活塞192的活塞孔44后，通过沿轴向(箭头A的方向)按压联接体196从而引起塑性变形并且其直径沿径向向外的方向扩大，弯曲部分198的末端与环形槽194接合。因而，与根据第七修改例的活塞192的联接结构相比，由于弯曲部分198能够沿直线被插入环形槽194，所以能够确保弯曲部分198和环形槽194之间接触的大区域。因此，能够更可靠地防止活塞192和联接体196之间的压力流体发生渗漏，并且能够提高可密封性。
[0111]接下来，根据第八修改例的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图8A和8B所示的流体压力缸200中，活塞202的活塞孔204由具有不同内直径的第一和第二孔部206、208构成，并且联接体20被安装到直径较大的第二孔部 208。
[0112]在活塞孔204中，小直径的第一孔部206被形成在活塞杆18被插入的活塞202的一端侧(朝箭头A的方向)，而直径大于第一孔部206的直径的第二孔部208被形成在活塞202的另一端侧(朝箭头B的方向)。
[0113]此外，在联接体20被插入第二孔部208并抵靠第一孔部206和第二孔部208之间的边界区域210的状态下，联接体20被沿轴向(箭头A的方向)按压并且沿径向向外的方向发生塑性变形从而其直径被扩大，从而弯曲部分48的末端与第二孔部208的内周表面接
八
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[0114]进一步，如图SC所示，盘状板主体212可以与联接体20 —起被插入活塞的第二孔部208，从而板主体212被配置在第一孔部206侧(朝箭头A的方向)。此外，在板主体20处于抵靠第一孔部206和第二孔部208之间的边界区域210的状态下，联接体20被按压(箭头A的方向)并沿径向向外的方向发生塑性变形从而直径被扩大，从而弯曲部分48的末端与第二孔部208的内周表面接合，由此，联接体20与第二孔部208连接，同时板主体212被夹持在联接体20和边界区域210之间。
[0115]因而，当活塞202抵靠杆套14时，虽然冲击(负荷)被沿远离杆套14的方向(箭头B的方向)作用于活塞202，但是通过以联接体20与活塞杆18连结的连结位置为支点，主体部分46的部分和联接体20的弯曲部分48在远离杆套14的方向(箭头B的方向)的弹性变形，可以吸收作用于活塞202的冲击。
[0116]进一步，虽然当活塞202抵靠缸筒12的壁部分24时施加冲击(负荷)，但是通过以联接体20与活塞杆18连结的连结位置为支点，主体部分46的部分和联接体20的弯曲部分48在远离壁部分24的方向(箭头A的方向)的弹性变形，可以吸收作用于活塞202的冲击。同时，通过联接体20抵靠第一孔部206和第二孔部208之间的边界区域210，可以可靠地防止联接体20被从活塞孔204抽出。
[0117]进一步，如图8C所示，通过在与连接到联接体20的活塞杆18延伸的方向相反的一侧上设置板主体212，即使负荷朝向活塞杆18侧被作用于活塞202，仍然能够可靠地防止联接体通过板主体212从活塞孔204脱落。换句话说，板主体212包括防抽出部件，其能够防止联接体20从活塞孔204中脱落。[0118]接下来，根据第九修改例的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图9A和9B所示的流体压力缸220中，一对第一和第二联接体222a、222b与活塞杆18的端部连接，在该端部上第一和第二联接体222a、222b与活塞孔44相接
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[0119]在第一联接体222a的情况下，其弯曲部分48被配置在活塞孔44中从而朝向活塞16的一端侧(朝箭头A的方向)，而在第二联接体222b的情况下，其弯曲部分48被配置在活塞孔44中从而朝向活塞16的另一端侧(朝箭头B的方向)。进一步，第一和第二联接体222a,222b的主体部分46配置成相互抵接，活塞杆18的端部与第一联接体222a的主体部分46连接。
[0120]更进一步，在第一和第二联接体222a、222b被配置在活塞孔44中，第一和第二联接体222a、222b被沿轴向(箭头A的方向)按压并且其直接径向向外地扩大，从而弯曲部分48的末端分别与活塞孔44的内周表面接合，并且第一和第二联接体222a、222b与活塞16连接。
[0121]此时，关于第一联接体222a，因为其弯曲部分48在向着活塞16的一端侧(朝箭头A的方向)的同时被接合，所以，例如，当负荷被作用于朝向活塞杆18侧(朝箭头A的方向)的活塞16时，通过深深地咬合活塞孔44的内周表面的弯曲部分48，建立牢固的连接，同时，负荷被吸收并可以防止该负荷传输到活塞杆18。
[0122]进一步，关于第二联接体222b，由于其弯曲部分48在朝着活塞16的相对端(朝箭头B的方向)弯曲的同时被接合，所以，例如，当负荷被作用于远离活塞杆18的活塞16时，通过深深地咬合活塞孔44的内周表面的弯曲部分48来建立牢固的连接，同时，负荷被吸收并可以防止负荷传输到活塞杆18。
[0123]更具体地，根据上述第九实施例的活塞16的联接结构包括第一和第二联接体222a、222b，其相对于相互抵接的主体部分46对称地排列，并且通过在活塞16的活塞孔44中连接第一和第二联接体222a、222b，即使在负荷分别被作用到在杆套14侧和在缸筒12的壁部分24侧的活塞16的情况下，能够分别通过第一和第二联接体222a、222b适当地吸收该负荷并且可以防止该负荷被传输到活塞杆18。
[0124]进一步，如图9C所示，间隙224可以被配置在第一联接体222a和第二联接体222b之间。间隙224被配置在第一联接体222a的主体部分46和第二联接体222b的主体部分46之间，因此被构造成主体部分46的相互面对的端表面凹陷预定深度。借助于该结构，当负荷沿轴向被作用于活塞16并且第一和第二联接体222a、222b被变形时，由于该变形能够通过采用间隙224而变大，所以与根据第九实施例的活塞16的结构相比，能够防止该负荷被从活塞16传输到活塞杆18，并且能够更适当地缓和该冲击。
[0125]接下来，根据第十修改例的联接结构不同于根据上述实施例的活塞16的联接结构，不同之处在于，在如图1OA和IOB所示的流体压力缸230中，活塞16和活塞杆18通过采用具有弯曲部分232的联接体234而连接，该弯曲部分232在弯曲部分48和主体部分46之间弯曲。
[0126]联接体234包括在主体部分46的外边缘部的弯曲部分232，该主体部分46被形成为平面形状，并且弯曲部232被形成弓形形状的横截面，并且在与弯曲部分48弯曲的方向相反的方向上凸出。换句话说，联接体234由主体部分46、弯曲部分232和弯曲部分48形成波浪状或起伏形状的横截面。
[0127]根据该结构，当负荷沿轴向被作用于活塞16并且联接体234发生变形时，借助于弯曲部分232，该负荷能够被适当地吸收，因此，能够防止负荷被从活塞16传输到活塞杆18，并且能够更有效地吸收该冲击。
[0128]更具体地，通过从根据上述实施例的活塞的联接结构和根据第一至第十一修改例的活塞的联接结构中挑选和采用最佳结构，可以完成活塞16，192，202和活塞杆18，104，114，134的连接。
[0129]虽然以上描述了根据本发明的流体压力缸中使用的活塞的联接结构和联接方法，但是本发明不局限于上述实施例。在不背离本发明的范围和主旨下，当然能够采用各种附加的或替换的特征。
【权利要求】
1.一种用在流体压力缸中的活塞的联接结构，其特征在于，所述流体压力缸(10，100，106，110，130，150，170，190，200，220，230)包括缸主体(12)、活塞(16，192,202)和活塞杆(18，104，114，134);压力流体被导入到所述缸主体(12)的内部;所述活塞(16，192，202)可移动地配置在所述缸主体(12)的内部；所述活塞杆(18，104，114，134)连接到所述活塞(16，192，202)，所述联接结构适于将所述活塞(16，192，202)联接到所述活塞杆(18，104，114，134);其中 孔(44，204)形成在所述活塞(16，192，202)的中心部分，所述孔(44，204)沿轴向延伸并且所述孔(44，204)的直径大于所述活塞杆(18，104，114，134)的外直径，并且联接构件(20，112，132，152，172，196，222a,222b, 234)被设置在所述活塞(16，192,202)和所述活塞杆(18，104，114，134)之间，所述联接构件(20，112，132，152，172，196, 222a,222b, 234)用于联接所述活塞(16，192，202)和所述活塞杆(18，104，114，134)，并且所述联接构件(20，112，132，152，172，196, 222a,222b, 234)能够弹性变形并且所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)的直径大于所述活塞杆(18，104，114，134)的外直径。
2.如权利要求1所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)通过焊接被连接到所述活塞杆(18，104，114，134)的端部。
3.如权利要求2所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a,222b, 234)进一步包括: 主体部分(46，154)，所述主体部分(46，154)与所述活塞杆(18，104，114，134)的所述端部接触并且连接到所述活塞杆(18，104，114，134)的所述端部；和 外边缘部分(48)，所述外边缘部分(48)形成在所述主体部分(46，154)的外周侧并且连接到所述活塞(16，192，202)。
4.如权利要求3所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)被插入所述活塞(16，192，202)的所述孔(44，204)内，并且所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)的所述外边缘部分(48)通过填塞而被紧固到所述孔(44，204)的内周表面。
5.如权利要求3所述的联接结构，其特征在于，所述外边缘部分(48)相对于所述主体部分(46，154)朝着所述活塞(16，192,202)和所述活塞杆(18，104，114，134)的轴向倾斜。
6.如权利要求4所述的联接结构，其特征在于，所述外边缘部分(48)相对于所述主体部分(46，154)朝着所述活塞(16，192,202)和所述活塞杆(18，104，114，134)的轴向倾斜。
7.如权利要求1所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(132)通过填塞而被紧固到被填塞部分(140)，所述被填塞部分(140)配置在所述活塞杆(134)的所述端部。
8.如权利要求1所述的联接结构，其特征在于，环形槽(194)沿着内周表面形成在所述活塞(192)的所述孔(44)中，所述联接构件(20，196)适于与所述环形槽(194)接合。
9.如权利要求1所述的联接结构，其特征在于，孔(204)被形成在所述活塞(202)中，所述孔(204)沿着所述轴向穿透，所述孔(204)包括形成在所述活塞杆(18)侧的大直径的第一孔部(206 )，和与所述第一孔部(206 )相邻且其直径小于所述第一孔部(206 )的第二孔部(208 )，所述联接构件(20 )与所述第一孔部(206 )连接。
10.如权利要求1所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(222a、222b)相对于所述活塞(16)成对地配置，其中，一个所述联接构件(222a)的外边缘部分(48)与另一个所述联接构件(222b )的外边缘部分(48 )沿着所述活塞(16 )的所述轴向在彼此远离的方向上相互倾斜。
11.如权利要求10所述的联接结构，其特征在于，间隙(224)配置在所述一个联接构件(222a)和所述另一个联接构件(222b)之间，所述间隙(224)在所述活塞(16)的所述轴向上具有预定的分离间隔。
12.如权利要求3所述的联接结构，其特征在于，所述联接构件(234)包括弯曲部分(232)，所述弯曲部分(232)在所述轴向上弯曲，并且所述弯曲部分(232)配置在所述主体部分(46 )和所述外边缘部分(48 )之间。
13.—种用在流体压力缸中的活塞的联接方法，其特征在于，所述流体压力缸(10，.100，106，110，130，150，170，190，200，220，230)包括缸主体(12)、活塞(16，192,202)和活塞杆(18，104，114，134);压力流体被导入所述缸主体(12)的内部；所述活塞(16，192，202)可移动地配置在所述缸主体(12)的内部；所述活塞杆(18，104，114，134)连接到所述活塞(16，192，202)，所述联接结构适于将所述活塞(16，192，202)联接到所述活塞杆(18，104，.114，134);所述联接方法包括:
将联接构件(20，112，132，152，172，196，222a,222b, 234)连接到所述活塞杆(18，104，.114，134)的端部的步骤，所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)能够弹性变形并且所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)的直径大于所述活塞杆(18，104，114，134)的外直径； 将所述联接构件(20，112，132，152，172，196, 222a,222b, 234)插入所述活塞(16，192，.202)的孔(44，204)的步骤；和 在轴向上按压所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)并且扩大所述联接构件的直径，从而导致所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)的外边缘部分(48，198)与所述孔(44，204)的内周表面接合的步骤。
14.如权利要求13所述的联接方法，其特征在于，所述联接构件(20，112，132，152，.172，196，222a、222b，234)通过焊接被连接到所述活塞杆(18，104，114，134)的端部；其中 将所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)连接到所述活塞杆(18，.104，114，134)的所述步骤，和在所述轴向上按压被插入所述孔(44，204)的所述联接构件(20，112，132，152，172，196，222a、222b，234)并且扩大所述联接构件的直径以与所述孔(44，204 )的所述内周表面接合的所述步骤实质上同时进行。
【文档编号】F15B15/14GK103562567SQ201280024923
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月21日 优先权日:2011年5月25日
【发明者】石桥康一郎, 原耕二, 佐藤俊夫 申请人:Smc株式会社
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