流体压力缸的制作方法
【专利摘要】一种流体压力缸，活塞（18）可移动地设置在缸筒（12）的内部以构成流体压力缸（10），并且由弹性材料制成的活塞盖（22）布置成覆盖活塞（18）的一端表面。活塞盖（22）包含：主体部分（50），该主体部分（50）面对缸筒（12）的端盖（14）；引导部分（52），该引导部分（52）覆盖活塞（18）的外周表面并且布置成与缸孔（28）的内周表面滑动接触；和钩部分（54），该钩部分（54）相对于引导部分（52）朝向内周侧弯折。在活塞（18）朝向端盖（14）位移的情况下，由于主体部分（50）抵接端盖（14）产生的震动被吸收。当活塞（18）沿着缸筒（12）移动时，引导部分（52）通过与缸孔（28）滑动接触用以在轴向上引导活塞（18）。
【专利说明】流体压力缸
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流体压力缸，该流体压力缸用于在压力流体的供应下使得活塞在轴向上移动。
【背景技术】
[0002]迄今为止，例如，已经采用流体压力缸作为用于输送工件或者类似物的工具，该流体压力缸具有在压力流体的供应下移动的活塞。在这样的流体压力缸中，例如，德国实用新型N0.202005013185 (专利文献I)中揭示的，活塞可移动地布置在管状缸筒的内部，活塞杆连接到该活塞。此外，活塞根据压力流体的供应而移动，为了吸收当活塞在它的移动结束位置抵接壁表面时的震动，弹性材料制成的减震器安装在活塞的端表面上。此外，活塞密封圈与该减震器整体地形成，活塞密封圈布置在活塞的外周表面上。
[0003]此外，日本平开专利公报N0.10-238512 (专利文献2)揭示的流体压力缸中，缓冲本体保持凹槽通过对活塞的端表面执行切削处理或类似方法形成。用作减震器的橡皮垫安装在缓冲本体保持凹槽中，其形成环形形状。活塞密封圈和耐磨环被分别进一步安装在环形凹槽中，该环形凹槽形成在活塞的外周表面上。
【发明内容】
[0004]在根据上述专利文献I的流体压力缸中，用于安装减震器的安装凹槽形成在活塞的端表面上，用于安装引导构件的另一个安装凹槽分离地形成在活塞的外周表面上。因此，就需要增加活塞的纵向尺寸，使其能够形成两种安装凹槽，伴随这个问题，流体压力缸的纵向尺寸被制造得更大。此外，因为减震器和活塞密封圈是整体形成的，即使减震器和活塞密封圈分别需要的例如材料和硬度等性能彼此不同，减震器和活塞密封圈也只能由相同的材料形成，导致它们所期望的性能不能被满足。
[0005]此外，在根据专利文献2的流体压力缸中，因为必须通过对活塞的端表面执行切削处理(即，凹陷处理)以形成缓冲本体保持凹槽,就会产生增加生产成本的问题。此外，当活塞密封圈和耐磨环安装在活塞上时，因为用于安装它们的环形槽的外径与活塞的外径大致相同，安装过程会很困难，降低了安装简易性。
[0006]此外，最近，在本领域中减少流体压力缸中的部件的数量并且通过提高流体压力缸装配的简易性和工作效率来提高可制造性的需求不断增长。
[0007]本发明的主要目的是提供一种流体压力缸，其中可以减小制造成本并且提高安装的简易性。
[0008]本发明提供一种流体压力缸，该流体压力缸包含:缸主体,该缸主体具有一对端口和缸内腔，该一对端口用于供应和排出压力流体，该压力流体从该端口被引入该缸内腔；活塞，在该活塞上，活塞密封圈安装在安装凹槽中，该安装凹槽形成在该活塞的外周表面上，并且该活塞可沿着轴向移动地布置在该缸内腔的内部；和盖构件，该盖构件安装在该活塞的一端侧并且具有减震部分，该减震部分吸收当该活塞在移动结束位置抵靠该缸主体时引起的震动，该活塞在该移动结束位置移动至缸主体的端部，其中盖构件安装在其上的凹槽部形成在该活塞的外周表面上，并且布置成接近于安装凹槽，该凹槽部的外径小于该活塞的外径。
[0009]根据本发明，在流体压力缸中，盖构件安装在活塞的一端侧，该活塞布置在缸主体的缸腔体中，并且在盖构件上，减震部分设置为吸收当活塞在移动结束位置抵接缸主体时产生的震动，活塞在移动结束位置移动到缸主体的端部。
[0010]相应地，由于盖构件安装在活塞的一端侧，在移动结束位置产生的震动可以被减震部分吸收。此外，因为其上安装盖构件的凹槽部的外径设置为比安装凹槽小，活塞密封圈可以容易地被安装在接近凹槽部的安装凹槽中，安装凹槽形成在活塞的外周表面上，并且活塞密封圈安装到安装凹槽中。
[0011]因此，用于便于安装具有减震部分的盖构件的凹槽部形成在活塞的外周表面上，凹槽部不需要通过切削处理(即，凹陷处理)形成在活塞的端表面上。因此，可以降低制造成本，并且随着活塞密封圈的安装简易性的提高能够改善可制造性。
[0012]本发明的上述及其他目标特征和优势通过以下描述连同附图将变得更加明显，其中本发明的最优实施例通过说明性的实例来展示。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是根据本发明的实施例的流体压力缸的整体截面图；
[0014]图2是分解的截面图，显示了活塞盖从活塞被除去的状态，该活塞构成图1的流体压力缸的一部分；和
[0015]图3是放大的截面图，显示了图1的活塞和活塞盖附近。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，流体压力缸10包括:缸筒(缸主体)12，该缸筒12形成圆柱形或者管状；端盖14，该端盖14安装在缸筒12的一端；杆套16，该杆套16安装在缸筒12的另一端；活塞18，该活塞18布直成用于在缸筒12的内部移动；活塞杆20，该活塞杆20连接到活塞18的中心；和活塞盖(盖构件)22，该活塞盖22安装在活塞18的一端侧(在箭头A的方向上)。
[0017]第一端口 24和第二端口 26分别在缸筒12的外周侧的一端和另一端附近的位置打开。用于切换压力流体的供应状态的切换装置经过例如图中未示意的管道连接至第一和第二端口 24、26。压力流体选择性地被供应至第一端口 24或第二端口 26。
[0018]此外，在缸筒12的内部，缸孔(缸内腔)28形成为在轴向(箭头A和B的方向)上贯穿。缸孔28通过连通通道30a、30b分别与第一和第二端口 24、26连通。
[0019]端盖14由例如铝等的金属材料制成的板体锻压形成，因此当插入缸孔28中时，其外缘部相对于缸孔28的轴线径向向外倾斜预定的角度，从而嵌入并且安装在缸孔28的内圆周表面上。因此，端盖14在缸孔28的一端附近固定在缸孔28中，并且处于缸孔28和外部之间的连通被阻断的状态。
[0020]杆套16被插入缸孔28的另一端侧(在箭头B的方向上)，并且通过锁环32固定在缸孔28的内部，锁环32被支撑成与缸孔28的内周表面接合。[0021]密封环34安装在杆套16的外周表面上的环形槽中。通过密封环34，缸筒12和杆套16之间的压力流体的泄漏被防止。此外，杆孔36在杆套16的中心穿透杆套16，并且活塞杆20可移动地插入杆孔36中。此外，安装在杆孔36的内周表面上的杆密封环38布置成与活塞杆20的外周表面滑动接触，从而杆套16和活塞杆20之间的压力流体的泄漏被防止。
[0022]如图1至3所示，活塞18形成有对应于缸孔28的截面形状的截面形状，并且进一步地在它的中心形成有活塞孔40，活塞杆20的一端部分插入活塞孔40并且在活塞孔40中被弯曲。安装凹槽42设置在活塞18的外周表面上，活塞密封圈44安装在安装凹槽42中。活塞密封圈44布置在活塞18的一端表面和另一个端表面之间的大致中心位置附近。
[0023]此外，在活塞18的外周表面上，第一阶梯部分(第一凹槽部)46形成在面对端盖14的一端表面侧，第一阶梯部分46从外周表面凹陷预定深度，并且第二阶梯部分(第二凹槽部)48形成在邻近于装置凹槽42的位置，第二阶梯部分48相对于第一阶梯部分46进一步凹陷。第一和第二阶梯部分46、48都形成为环形形状，并且第二阶梯部分48与安装凹槽42连通。更具体地说，如图2所示，活塞18的外径Dl最大，第一阶梯部分46的外径D2小于外径D1，第二阶梯部分48的外径D3小于外径D2 (D1>D2>D3)。
[0024]活塞杆20由杆构成，该杆在轴向(箭头A和B的方向)上具有预定长度，它的一端在直径上减小。减小的一端插入活塞18的活塞孔40中，然后在直径上变形和扩张，从而该一端连接到活塞孔40。活塞杆20的另一端侧(在箭头B的方向上)通过插入杆套16的杆孔36而被可移动地支撑。
[0025]活塞盖22包括:盘状主体部分(减震部分)50，该盘状主体部分50由例如橡胶、氨基钾酸酯等的弹性材料形成；引导部分52，该引导部分52形成在主体部分50的外边缘部分上，并且相对于主体部分50弯曲呈直角；和钩部分54，该钩部分54在引导部分52的端部朝向内周侧弯折。更具体地，钩部分54与主体部分50在活塞盖22的厚度方向(箭头A和B的方向)上分离预定距离，并且形成为大致与主体部分50平行。此外，在活塞盖22上，主体部分50、引导部分52和钩部分54形成有大致恒定的厚度。
[0026]此外，主体部分50被放置成抵接活塞18的一端表面，引导部分52被安装以便覆盖第一阶梯部分46的外周侧，并且钩部分54被安装以覆盖第二阶梯部分48的外周侧并与第二阶梯部分48啮合，从而活塞盖22整体地安装在活塞18上。
[0027]此时，引导部分52的外周表面形成为相对于活塞18的外周表面轻微地向外突出，从而当活塞18和活塞盖22插入缸孔28中时，引导部分52的外周表面与缸孔28的内周表面滑动接触。从而，活塞18被沿着轴向(箭头A和B的方向)引导，因此当活塞18被朝向端盖14 (沿着箭头A的方向)移动时，活塞盖22抵靠端盖14，并且活塞18不会直接接触该端盖14。
[0028]根据本发明的流体压力缸10基本上如上所述构成。接下来，将简要地描述活塞盖22在活塞18的一端表面上的安装。
[0029]首先，如图2所示，活塞盖22布置成面对活塞18的一端表面，并且活塞盖22的钩部分54侧(箭头B的方向)被移动接近活塞18。接着，在变形状态下，即钩部分54被按压并且轻微地在径向向外的方向上扩张的状态，活塞盖22被移动至第二阶梯部分48并且越过第一阶梯部分46的外周侧。随之同时，主体部分50被制成接近活塞18并且放置成抵靠活塞18的一端表面。
[0030]然后，通过释放钩部分54的变形，由于钩部分54的弹力，钩部分54被放置成与第二阶梯部分48接合。从而,活塞盖22的主体部分50抵靠活塞18的一端表面，引导部分52布置在第一阶梯部分46的外周侧上，并且钩部分54被放置成与第二阶梯部分48接合。因此，活塞盖22整体地安装在活塞18上。
[0031]然后，将说明其上安装有上述活塞盖22的流体压力缸10的操作和有益效果。如图1所示，活塞18移动至端盖14侧(沿着箭头A的方向)并且活塞盖22的主体部分50抵靠端盖14的状态称为初始位置。
[0032]在初始状态下，通过压力流体在图中未示意的切换装置的切换动作下向第一端口24的供应，压力流体被导入通过端盖14和活塞18之间的连通通道30a，从而活塞18被朝向杆套16 (沿着箭头B的方向)按压和移动。此外，第二端口 26处于与大气连通的状态。此时，通过引导部分52的滑动接触，活塞18沿着轴向(沿着箭头B的方向)被高精确地引导，引导部分52布置在活塞18的外周侧，抵接缸孔28的内壁表面。然后，活塞18的另一端表面抵靠杆套16的端表面，并且到达移动结束位置。
[0033]另一方面，在活塞18再次朝向端盖14 (沿着箭头A的方向)移动的情况下，通过压力流体在图中未示意的切换装置的切换动作下向第二端口 26的供应，压力流体被导入通过杆套16和活塞18之间的连通通道30b，从而活塞18被朝向端盖14 (沿着箭头A的方向)按压。
[0034]从而，活塞18和活塞杆20朝向端盖14 (沿着箭头A的方向)整体地移动，并且根据活塞盖22的主体部分50抵接端盖14而回复初始位置。
[0035]在这种情况下，活塞18的一端表面通过活塞盖22的主体部分50抵靠端盖14，而活塞18的一端表面没有直接抵靠端盖14。因此，由于抵接而发生的震动通过减震功能被缓冲(吸收)。此外，在引导部分52的引导动作下，活塞18沿着轴向(箭头A的方向)被高精确地引导。
[0036]以上述方式，在本实施例中，由弹性材料制成的活塞盖22被安装在活塞18的一端表面上，该一端表面面对端盖14，因此主体部分50布置在该一端表面上，并且布置在主体部分50的外边缘上的引导部分52布置成与缸筒12的内周表面滑动接触。此外，当主体部分50抵接端盖14时，活塞盖22拥有减震功能，还具有根据活塞18的移动而由弓I导部分52执行的引导功能。
[0037]因此，与导向构件(耐磨环)布置在活塞18的外周表面上的常规流体压力缸相比较，通过设置同时具有减震功能和引导功能的活塞盖22，可以减少部件的的数目，同时减少安装步骤，从而提高安装的简易性。
[0038]此外，因为不需要分离的引导构件，也就不需要在活塞18的外周表面上形成用于安装这种引导构件的环形槽，因此活塞18可以在轴向上被制得更薄。因此，随着活塞18的变薄，流体压力缸10的纵向尺寸可以做得更小。
[0039]此外，因为活塞盖22能够通过在形成于活塞18的外周表面上的第一和第二阶梯部分46、48上的接合而安装，例如，与用于在活塞18的一端表面安装减震器的凹槽是通过切削处理(即，凹陷处理)形成的情况相比，因为第一和第二阶梯部分46、48能够通过车床等从外周表面侧形成，可以降低制造成本。[0040]更进一步地，当活塞密封圈44从活塞18的一端表面侧安装进入安装凹槽42时，设置有较小直径(D2、D3)的第一和第二阶梯部分46、48，该第一和第二阶梯部分46、48相对于一端表面侧的外周表面凹陷。因此，活塞密封圈44的尺寸不需要放宽，仅仅通过比第一阶梯部分46的外径D2稍加扩张，活塞密封圈44就可以很容易地相对于安装凹槽42安装，安装凹槽42位于接近第一和第二阶梯部分46、48的位置。更具体地，提高了活塞密封圈44相对于活塞18的安装简易性。在这种情况下，在活塞密封圈44被安装后，根据活塞盖22的安装，可靠地防止活塞密封圈44脱离活塞盖22。
[0041]此外，相比常规的减震器，因为活塞盖22的主体部分50的接触区域(抵接区域)相对于端盖14可以可靠地被增加，单位面积载荷可以被减小。同时，即使在延长其使用的情况下也可以抑制主体部分50的结构疲劳，所以可以改善主体部分50的耐用性。此外，可以抑制活塞18在轴向上的停止位置(和初始位置)的变化，这种变化与结构疲劳有关。
[0042]此外，也不需要在活塞18的一端表面上形成凹槽，使其能够安装活塞盖22的主体部分50，并且因为主体部分50只需要简单的抵接就足够，例如，相比较其中用于接合和安装减震器的凹槽形状由凹陷处理形成的常规的流体压力缸，可以减少制造步骤和制造成本。
[0043]此外，因为用作减震部分的活塞盖22的主体部分50形成为与活塞密封圈44分离，主体部分50和活塞密封圈44可以由不同的材料形成，对应不同的要求可以有不同的硬度，因此可以满足它的期望特性。
[0044]根据本发明的流体压力缸，并不限于上述实施例。在不脱离如所附的权利要求书中所述本发明的范围的情况下，可以对本实施例子做出各种变化和修改。
【权利要求】
1.一种流体压力缸，其特征在于，包括: 缸主体(12 )，所述缸主体(12 )具有一对端口( 24、26 )和缸内腔(28 )，所述一对端口用于供应和排出压力流体，所述压力流体从所述端口(24、26)引入所述缸内腔(28)； 活塞(18)，在所述活塞(18)上，活塞密封圈(44)安装在安装凹槽(42)中，所述安装凹槽(42)形成在所述活塞(18)的外周表面上，并且所述活塞(18)可沿着轴向移动地布置在所述缸内腔(28)的内部；和 盖构件(22 )，所述盖构件(22 )安装在所述活塞(18 )的一端侧并且具有减震部分(50 )，所述减震部分(50)吸收当所述活塞(18)在移动结束位置抵靠所述缸主体(12)时引起的震动，所述活塞(18)在所述移动结束位置移动至所述缸主体(12)的端部； 其中，所述盖构件(22)安装于其上的凹槽部(46)形成在所述活塞(18)的所述外周表面上，并且布置成接近所述安装凹槽(42)，所述凹槽部(46)的外径小于所述活塞(18)的外径。
2.如权利要求1所述的流体压力缸，其特征在于，其中，所述盖构件(22)包括引导部分(52)，所述引导部分(52)沿着所述缸主体(12)的所述轴向引导所述活塞(18)，所述引导部分布置在所述减震部分(50)的外边缘部分上，并且安装成覆盖所述活塞(18)的所述外周表面的一部分，所述减震部分(50)在垂直于所述活塞(18)的移动方向上抵靠所述活塞(18)的端表面。
3.如权利要求2所述的流体压力缸，其特征在于，其中，所述盖构件(22)进一步包括钩部分(54)，所述钩部分(54)布置在所述引导部分(52)的端部，并且所述钩部分(54)相对于所述引导部分(52)朝向所述活塞(18)的内周侧弯折。
4.如权利要求3所述的流体压力缸，其特征在于，其中，另一个凹槽部(48)设置在所述活塞(18)的所述外周表面上、在所述凹槽部(46)和所述安装凹槽(42)之间，所述另一个凹槽部(48 )相对于所述凹槽部(46 )径向地向内凹陷，所述钩部分(54)安装在所述另一个凹槽部(48)上。
5.如权利要求4所述的流体压力缸，其特征在于，其中，所述另一个凹槽部(48)形成为具有大于所述安装凹槽(42)的外径的外径。
6.如权利要求1所述的流体压力缸，其特征在于，其中，所述减震部分(50)布置成在垂直于所述活塞(18)的移动方向上覆盖所述活塞(18)的端表面。
7.如权利要求1所述的流体压力缸，其特征在于，其中，所述盖构件(22)由弹性材料形成。
【文档编号】F15B15/20GK103867522SQ201310656196
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2012年12月10日
【发明者】齐藤纯一, 原耕二, 佐藤俊夫 申请人:Smc株式会社