流体压力装置以及活塞组装体的制造方法与流程

本发明涉及具备活塞的流体压力装置以及活塞组装体的制造方法。

背景技术：

以往，作为具备活塞的流体压力装置，已知有各种装置。例如，作为工件等的搬运单元(致动器)，具有在压力流体的供给的作用下位移的活塞的流体压力缸是公知的。一般而言，流体压力缸具有：缸筒、以能够在轴向上移动的方式配置于缸筒内的活塞、以及与活塞连结的活塞杆(例如参照下述日本特开2003-120602号公报)。在这样的流体压力缸中，当空气等压力流体被供给至缸筒内时，活塞被压力流体推压从而在轴向上位移，与活塞连结的活塞杆也在轴向上位移。

另外，在活塞的外周部设有用于安装衬垫的衬垫安装槽。在以往的流体压力缸中，该衬垫安装槽通过槽加工(切削加工)而形成。因此，在装配工序中，为了将衬垫安装于活塞，需要在将衬垫向径向外侧拉伸而使其扩径的状态下将衬垫插入到活塞。基于机器人的自动化进行这样的安装工序是不容易的，难以实现生产率的提高。

技术实现要素：

本发明是考虑这样的问题而做出的，其目的在于提供一种容易实现生产率的提高的流体压力装置及活塞组装体的制造方法。

为了实现上述的目的，本发明的流体压力装置的特征在于，包括：主体，在该主体的内部具有滑动孔；活塞单元，该活塞单元能够在所述滑动孔内沿轴向位移；以及活塞杆，该活塞杆从所述活塞单元沿轴向突出，所述活塞单元具有衬垫和活塞主体，该活塞主体由多个部件组成且设置有供所述衬垫安装的衬垫安装槽，作为所述多个部件，所述活塞主体具有第一活塞部件和第二活塞部件，该第一活塞部件从所述活塞杆向外侧突出，该第二活塞部件配置为与所述第一活塞部件相邻，在所述第二活塞部件的外周部配置有所述衬垫，通过所述多个部件中的至少两个部件的组合来形成所述衬垫安装槽。

根据采用了上述结构的本发明的流体压力装置，通过多个部件的组合来形成衬垫安装槽。因此，与通过槽加工(切削加工)来形成用于安装衬垫的槽部的情况相比，能够提高生产率。另外，通过例如铸造来将第一活塞部件和第二活塞部件成形，从而与进行槽加工的情况相比能够削减使用材料，因此，经济且能够实现省资源化。另外，在活塞单元的装配工序中，不用对衬垫进行扩径即可安装于活塞主体。因此，容易基于机器人的自动化进行衬垫安装工序，易于实现生产率的提高。

在上述的流体压力装置中，也可以是，作为所述多个部件，所述活塞主体还具有固定板，该固定板在与所述第一活塞部件相反的一侧配置成与所述第二活塞部件相邻且该固定板的外径大于所述第二活塞部件的外径，在所述第一活塞部件与所述固定板之间配置有所述衬垫。

在上述的流体压力装置中，也可以是，所述第一活塞部件、所述第二活塞部件以及所述固定板通过连结销而在轴向上被紧固。

在上述的流体压力装置中，也可以是，作为所述多个部件，所述活塞主体还具有耐磨环和磁铁，该耐磨环以包围所述第一活塞部件的外周部的方式配置且由低摩擦材料构成，该磁铁配置成与所述固定板相邻，所述衬垫安装槽由所述第二活塞部件的外周面、所述耐磨环的端面以及所述磁铁的端面形成。

在上述的流体压力装置中，也可以是，在所述第一活塞部件、所述第二活塞部件以及所述耐磨环之间配置有垫圈。

在上述的流体压力装置中，也可以是，在所述固定板设置有由弹性材料构成的减振器。

在上述的流体压力装置中，也可以是，在所述第二活塞部件与所述活塞杆之间形成有空洞。

在上述的流体压力装置中，也可以是，在所述第二活塞部件的内周部与所述活塞杆的外周部之间，沿着所述活塞杆的轴向而配置有由弹性材料构成的减振器。

在上述的流体压力装置中，也可以是，具备缓冲机构，该缓冲机构在所述活塞单元接近行程终点时形成气垫而使所述活塞单元减速，所述缓冲机构具有与所述活塞杆的外周面接合的缓冲环。

在上述的流体压力装置中，也可以是，所述第一活塞部件从所述活塞杆的一端部向外侧突出，所述第二活塞部件向与所述活塞杆相反的轴向突出。

在上述的流体压力装置中，也可以是，所述第二活塞部件的外形尺寸小于所述第一活塞部件的外形尺寸。

在上述的流体压力装置中，也可以是，所述第二活塞部件的外形尺寸大于所述第一活塞部件的外形尺寸。

所述流体压力装置也可以构成为流体压力缸、阀装置、测长缸、滑动台或卡盘装置。

另外，本发明是一种活塞组装体的制造方法，该活塞组装体具备活塞单元和活塞杆，该活塞单元在衬垫安装槽安装有衬垫，该活塞杆从所述活塞单元突出，所述制造方法的特征在于，包括：提供第一活塞部件从所述活塞杆向外侧突出而成的活塞杆部件的工序；以及通过使衬垫及多个部件相对于所述活塞杆部件沿轴向依次相对移动而在所述第一活塞部件层叠所述多个部件的工序，并通过所述多个部件来构成具备所述衬垫安装槽的活塞主体，通过所述多个部件中的至少两个部件的组合来形成所述衬垫安装槽。

在上述的活塞组装体的制造方法中，也可以是，在使所述活塞杆部件的顶端部朝向上方的状态下进行层叠所述多个部件的所述工序。

根据本发明的流体压力装置及活塞组装体的制造方法，容易实现生产率的提高。

由与附图相互参照的以下优选的实施方式例的说明，上述的目的、特征以及优点定会变得更加明确。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的流体压力缸的剖视图。

图2是图1所示的流体压力缸的活塞组装体的立体图。

图3a是活塞组装体的制造方法的第一说明图，图3b是活塞组装体的制造方法的第二说明图，图3c是活塞组装体的制造方法的第三说明图，图3d是活塞组装体的制造方法的第四说明图，图3e是活塞组装体的制造方法的第五说明图，图3f是活塞组装体的制造方法的第六说明图，图3g是活塞组装体的制造方法的第七说明图，图3h是活塞组装体的制造方法的第八说明图。

图4a是向两方突出的活塞杆的第一结构例的说明图，图4b是向两方突出的活塞杆的第二结构例的说明图。

图5a是配置了间隔件以代替磁铁的活塞单元的说明图，图5b是配置了另一间隔件以代替磁铁的活塞单元的说明图，图5c是省略了耐磨环的活塞单元的说明图。

图6a是省略了固定板的活塞单元的第一结构例的说明图，图6b是省略了固定板的活塞单元的第二结构例的说明图，图6c是省略了固定板的活塞单元的第三结构例的说明图。

图7a是采用了在两端部形成有凸缘部的连结销的活塞单元的第一结构例的说明图，

图7b是采用了在两端部形成有铆接部的连结销的活塞单元的第二结构例的说明图。

图8是以从活塞杆向后方突出的方式配置的活塞单元的说明图。

图9是具备直径比第一活塞部件大的第二活塞部件的活塞单元的说明图。

图10a是将活塞杆与第一活塞部件一体成形而得的活塞杆部件的第一结构例的说明图，图10b是将活塞杆与第一活塞部件一体成形而得的活塞杆部件的第二结构例的说明图。

图11是本发明的第二实施方式所涉及的流体压力缸的剖视图。

图12是本发明的第三实施方式所涉及的流体压力缸的剖视图。

图13是本发明的第四实施方式所涉及的流体压力缸的剖视图。

图14a是本发明的第五实施方式所涉及的流体压力缸的剖视图，图14b是本发明的第六实施方式所涉及的流体压力缸的剖视图。

具体实施方式

以下，对本发明所涉及的流体压力装置以及活塞组装体的制造方法列举优选的实施方式，并一面参照附图，一面进行说明。

作为本发明的流体压力装置的一个例子，图1所示的流体压力缸10a包括：中空筒状的缸筒12(主体)；头盖14，该头盖配置于缸筒12的一端部；杆盖16，该杆盖配置于缸筒12的另一端部；活塞单元18，该活塞单元以能够沿轴向(箭头x方向)移动的方式配置于缸筒12内；以及活塞杆20，该活塞杆与活塞单元18连结。该流体压力缸10a用作例如用于工件的搬运等的致动器。

缸筒12由例如铝合金等金属材料构成，由沿轴向延伸的筒体构成。在本实施方式中，缸筒12形成为中空圆筒形。缸筒12具有：设置于轴向的一端侧(箭头x2方向侧)的第一端口12a、设置于轴向的另一端侧(箭头x1方向侧)的第二端口12b、以及与第一端口12a和第二端口12b连通的滑动孔13(缸室)。

头盖14例如是由与缸筒12同样的金属材料构成的板状体，并设置成闭塞缸筒12的一端部(箭头x2方向侧的端部)。通过头盖14而将缸筒12的一端部气密地封闭。

在头盖14的内壁面14a设置有第一减振器22。第一减振器22由例如橡胶材料、弹性体材料等弹性材料构成。作为第一减振器22的构成材料，例如可列举出聚氨酯等。在本实施方式中，第一减振器22形成为在中心部具有贯通孔22a的环状。

在第一减振器22的中心部侧设有向杆盖16侧(活塞杆20及活塞单元18侧)隆起的隆起部23。在第一减振器22中，设有隆起部23的部分的厚度大于与隆起部23相比位于径向外侧的外周部的厚度。在活塞杆20及活塞单元18向头盖14侧发生了位移时，隆起部23能够与活塞杆20及活塞单元18抵接。

杆盖16例如是由与缸筒12同样的金属材料构成的圆形环状的部件，并设置成闭塞缸筒12的另一端部(箭头x1方向侧的端部)。在杆盖16的外周部形成有外侧环状槽24。在外侧环状槽24安装有外侧密封部件26，该外侧密封部件26由对杆盖16的外周面与滑动孔13的内周面之间进行密封的弹性材料构成。

在杆盖16的内周部形成有内侧环状槽28。在内侧环状槽28安装有内侧密封部件30，该内侧密封部件30由对杆盖16的内周面与活塞杆20的外周面之间进行密封的弹性材料构成。此外，杆盖16被固定于缸筒12的另一端侧的内周部的止动件32卡止。

活塞单元18以能够沿轴向滑动的方式收纳于缸筒12内(滑动孔13)，并将滑动孔13内分隔为第一端口12a侧的第一压力室13a和第二端口12b侧的第二压力室13b。在本实施方式中，活塞单元18与活塞杆20的一端部20a(以下，称为“基端部20a”)连结。

如图1所示，活塞单元18具有衬垫34和设置有衬垫安装槽36的活塞主体38。如图1和图2所示，活塞主体38包括：第一活塞部件40、第二活塞部件42、耐磨环44(支撑部件)、垫圈46、磁铁48、固定板50以及多个连结销52。

第一活塞部件40是从活塞杆20的基端部20a向径向外侧突出的板状且环状的部件。第一活塞部件40的外径大于活塞杆20的外径。第一活塞部件40的内端缘与活塞杆20的基端部20a的外周接合。作为第一活塞部件40与活塞杆20的接合手段，可列举出例如焊接、粘接等。

在第一活塞部件40形成有在板厚方向上贯通第一活塞部件40的多个(在本实施方式中为三个)销孔54a。多个销孔54a在周向上等间隔地形成。

作为第一活塞部件40的构成材料，可列举出例如碳钢、不锈钢、铝合金等金属材料或硬质树脂等。在通过焊接来接合第一活塞部件40和活塞杆20的情况下，为了确保良好的接合强度，第一活塞部件40最好由与活塞杆20相同的金属材料构成。

第二活塞部件42是在其内侧具有杆插通孔43的中空圆筒形的部件，且配置成与第一活塞部件40相邻。第二活塞部件42具有包围杆插通孔43的周壁部56。在本实施方式中，第二活塞部件42与第一活塞部件40的活塞杆20的顶端部20b侧相邻并配置成包围活塞杆20。第二活塞部件42的外径小于比第一活塞部件40的外径。在第二活塞部件42的一端部设有缩径部42a，在该缩径部42a配置有垫圈46。

在第二活塞部件42的周壁部56设置有与设于第一活塞部件40的多个销孔54a相同数量(在本实施方式中为三个)的销插通孔54b。销插通孔54b沿轴向(箭头x方向)贯通第二活塞部件42的周壁部56。与多个销孔54a同样地，多个销插通孔54b沿周向等间隔地形成。

在第二活塞部件42的内周部设有沿周向隔开间隔并向径向外侧凹陷的多个凹部58，并且在这些凹部58之间设有向径向内方突出的多个凸部60。在这些凸部60的各个上形成有上述的销插通孔54b。在本实施方式中，凸部60的顶部(内端)与活塞杆20的外周面分离。凸部60的顶部(内端)也可以抵接于活塞杆20的外周面。

在第二活塞部件42的内周部与活塞杆20的外周面之间形成有空洞62(参照图1)。在本实施方式中，空洞62形成为环绕活塞杆20的周围一周的环状。此外，在凸部60的顶部(内端)抵接于活塞杆20的外周面的情况下，空洞62在活塞杆20的周向上隔开间隔地形成有多个。在本实施方式中，第一活塞部件40以及第二活塞部件42通过铸造而成形。此外，第一活塞部件40以及第二活塞部件42的成形方法不限定于铸造，也可以是其他的方法例如切削加工等。

衬垫34是由安装于第二活塞部件42的外周部的弹性体构成的环状的密封部件(例如o型圈)。作为衬垫34的构成材料，可列举出橡胶材料、弹性体材料等弹性材料。衬垫34的外径在衬垫34的自然状态(未配置于滑动孔13内而未向径向内侧被弹性压缩的状态)以及已配置于滑动孔13内的状态下大于耐磨环44、磁铁48以及轭部的外径。

衬垫34的外周部遍及整周地与滑动孔13的内周面气密或液密地紧贴。衬垫34的内周部遍及整周地与第二活塞部件42的外周面气密或液密地紧贴。衬垫34成为被夹在滑动孔13的内周面与第二活塞部件42的外周面之间而在径向上被弹性压缩了的状态。活塞单元18的外周面与滑动孔13的内周面之间被衬垫34密封，滑动孔13内的第一压力室13a和第二压力室13b被气密或液密地分隔开。

耐磨环44是用于防止当在流体压力缸10a的工作中在与轴向垂直的方向上较大的横向载荷作用于活塞单元18时第一活塞部件40的外周面与滑动孔13的内周面接触的部件。耐磨环44是圆形环状的部件，以包围第一活塞部件40的外周部的方式安装于第一活塞部件40的外周部。

在本实施方式中，耐磨环44具有：径向部44a，该径向部44a与第一活塞部件40的端面(箭头x1方向侧的端面)接触且沿着径向延伸；以及轴向部44b，该轴向部44b抵接于第一活塞部件40的外周面且沿着轴向延伸。耐磨环44(具体而言，径向部44a)与衬垫34的一侧的侧部(箭头x2方向侧的侧部)抵接。径向部44a的内径小于第一活塞部件40的外径。轴向部44b从径向部44a的外端部沿轴向延伸。耐磨环44的外径(轴向部44b的外径)大于第一活塞部件40、磁铁48以及轭部的外径。

耐磨环44由低摩擦材料构成。耐磨环44与滑动孔13的内周面之间的摩擦系数小于衬垫34与滑动孔13的内周面之间的摩擦系数。作为这样的低摩擦材料，可列举出诸如聚四氟乙烯(ptfe)之类的兼具低摩擦性和耐磨损性的合成树脂材料、金属材料(例如轴承钢)等。

垫圈46是由配置于第一活塞部件40、第二活塞部件42以及耐磨环44之间的弹性体构成的圆形环状的部件。垫圈46可以由与衬垫34同样的材料构成。垫圈46与第一活塞部件40、第二活塞部件42以及耐磨环44气密或液密地紧贴。

具体而言，垫圈46紧贴第一活塞部件40的第二活塞部件42侧的端面、紧贴第二活塞部件42的缩径部42a的外周面且紧贴磨损环44的内周面(径向部44a的内周面)。通过这样的垫圈46，将第一活塞部件40与第二活塞部件42之间、第一活塞部件40与耐磨环44之间、以及第二活塞部件42与耐磨环44之间气密或液密地密封。

磁铁48是圆形环状的部件，以包围第一活塞部件40的外周部的方式安装于第一活塞部件40的外周部。磁铁48在与耐磨环44相反的一侧(箭头x1方向侧)配置成与衬垫34相邻，与衬垫34的另一侧的侧部抵接。磁铁48例如是铁氧体磁铁、稀土类磁铁等。

此外，在缸筒12的外表面，在相当于活塞单元18的行程两端的位置处安装有未图示的磁传感器。通过利用磁传感器来感知磁铁48所产生的磁力，从而检测活塞单元18的动作位置。

通过耐磨环44的端面(箭头x1方向侧的端面)、磁铁48的端面(箭头x2方向侧的端面)、活塞杆20的外周面而形成向径向内侧凹陷且沿周向延伸成环状的衬垫安装槽36。衬垫34安装于衬垫安装槽36。

固定板50是圆形环状的部件，与第一活塞部件40协作而保持磨损环44、衬垫34以及磁铁48。在本实施方式中，固定板50包围活塞杆20。具体而言，固定板50抵接于磁铁48的与衬垫34相反的一侧的端面(箭头x1方向侧的端面)，并且抵接于第二活塞部件42的与第一活塞部件40相反的一侧的端面(箭头x1方向侧的端面)。

作为固定板50的构成材料，可列举出例如碳钢(轧制钢材等)、不锈钢、铝合金等金属材料或硬质树脂材料等。固定板50也可以是由轧制钢材等磁性体构成的部件，以使之也兼有作为轭部的功能。

在固定板50形成有与设置于第二活塞部件42的多个销插通孔54b相同数量(在本实施方式中为三个)的销孔54c。多个销孔54c沿板厚方向贯通固定板50。多个销孔54c与设置于第二活塞部件42的多个销插通孔54b同样地沿周向以等间隔形成。

多个连结销52将在轴向上相邻而配置的第一活塞部件40、第二活塞部件42以及固定板50在轴向上紧固，将这些部件相互固定而一体化。上述的耐磨环44、衬垫34以及磁铁48被保持在第一活塞部件40与固定板50之间。各连结销52插通设于第一活塞部件40的销孔54a、设于第二活塞部件42的销插通孔54b、以及设于固定板50的销孔54c而卡合于第一活塞部件40和固定板50。

在各连结销52的一端部(箭头x1方向侧的端部)设有相对于连结销52的轴部53扩径的凸缘部64。凸缘部64的外径大于设置于固定板50的销孔54c的直径。由此，凸缘部64与固定板50上的销孔54c的周围部分卡合。各连结销52的另一端部(箭头x2方向侧的端部)设置有相对于轴部53扩径的铆接部66(参照图1)。

铆接部66通过将连结销52的另一端部沿轴向加压来使其塑性变形而形成。在本实施方式中，铆接部66仿照销孔54a的孔形状而形成为锥状，并与销孔54a卡合。此外，也可以是，铆接部66形成为相对于连结销52的轴部53垂直地突出的板状，并与第一活塞部件40上的销孔54a的周围部分卡合。

在活塞单元18的与头盖14相反的一侧的端部(箭头x1方向侧的端部)安装有由弹性部件构成的第二减振器68。第二减振器68能够由与第一减振器22同样的材料构成。第二减振器68形成为圆形环状，并配置成包围活塞杆20。在本实施方式中，第二减振器68安装于固定板50。第二减振器68的外径小于固定板50的外径。

在第二减振器68的固定板50侧的端部的内周侧设置有朝向径向内侧凹陷的卡合槽70。卡合槽70沿周向隔开间隔地设置有多个。通过卡合槽70与固定板50的内缘部卡合，从而将第二减振器68支承于固定板50。另外，在第二减振器68的固定板50侧的端面，沿周向隔开间隔地形成有多个凹状的切口72。各切口72收容有上述的各连结销52的凸缘部64。

此外，在流体压力缸10a中，可以去掉第一减振器22和第二减振器68中的任意一者，或者可以去掉第一减振器22和第二减振器68这两者。

活塞杆20是沿着滑动孔13的轴向而延伸的柱状(圆柱状)的部件。在活塞杆20的基端部20a接合有上述的第一活塞部件40。活塞杆20贯通杆盖16。作为活塞杆20的与基端部20a相反的一侧的端部的顶端部20b露出到滑动孔13的外部。通过活塞单元18和活塞杆20构成活塞组装体74。

作为活塞杆20的构成材料，可列举出例如作为第一活塞部件40的构成材料而已列举的材料(碳素钢等)。活塞杆20可以由与第一活塞部件40相同的材料构成，或者也可以由与第一活塞部件40不同的材料构成。

接着，说明如上述那样构成的活塞组装体74的装配方法。

首先，准备通过焊接等而接合有第一活塞部件40的活塞杆20。然后，进行组装工序(图3a～图3h)，该组装工序将上述的第二活塞部件42、耐磨环44、垫圈46、衬垫34、磁铁48、固定板50、连结销52以及第二减振器68相对于设有第一活塞部件40的活塞杆20在轴向上移动来组装。由此，得到活塞组装体74。

具体而言，在组装工序中，如图3a～图3c所示，首先，使耐磨环44、垫圈46以及第二活塞部件42向活塞杆20的基端部20a侧依次移动，以使活塞杆20插入到耐磨环44、垫圈46以及第二活塞部件42。在该情况下，例如，如图3a～图3c所示，在使活塞杆20的顶端部20b朝向上方的状态下保持活塞杆20，将耐磨环44、垫圈46以及第二活塞部件42在第一活塞部件40上重叠。

由此，成为如下的状态：耐磨环44配置于第一活塞部件40的外周部，第二活塞部件42的一端部抵接于第一活塞部件40，并且在第一活塞部件40、第二活塞部件42以及耐磨环44之间配置有垫圈46。此时，使设于第一活塞部件40的多个销孔54a、设于第二活塞部件42的多个销插通孔54b以及设于固定板50的多个销孔54c彼此周向的相位一致。

接着，如图3d以及图3e所示，将衬垫34以及磁铁48依次安装于第二活塞部件42的外周部。在该情况下，与将衬垫安装于环状的衬垫安装槽的以往的装配方法不同，不向径向外侧拉伸而使其扩径即可容易地将衬垫34安装于第二活塞部件42的外周部。另外，在以往的装配方法中，在活塞外周部利用粘接将多个磁片接在一起而构成了环状的磁铁，但根据本实施方式，能够将磁铁48以环状的状态组装于第二活塞部件42。接着，如图3f所示，使固定板50抵接于第二活塞部件42的另一端部。

在如上述那样将衬垫34、磁铁48以及固定板50重叠后，接着，在该状态下，如图3g所示，将多个连结销52插入到设于固定板50的多个销孔54c、设于第二活塞部件42的多个销插通孔54b以及设于第一活塞部件40的多个销孔54a。然后，按压从第一活塞部件40突出的各连结销52的端部来使其塑性变形，从而使其扩径，由此形成铆接部66(参照图1)。其结果，成为如下的状态：第一活塞部件40、第二活塞部件42以及固定板50被多个连结销52在轴向上牢固地紧固，并且在由第二活塞部件42、耐磨环44以及磁铁48形成的衬垫安装槽36安装有衬垫34。

接着，如图3h所示，将第二减振器68安装于固定板50。在该情况下，由于第二减振器68由容易变形的弹性构件构成，因此通过将第二减振器68按压于固定板50，就能够使第二减振器68的卡合槽70(参照图1)简单地卡合于固定板50的内缘部。因此，第二减振器68向固定板50的安装是容易的。

通过以上，活塞组装体74的装配完成。

接着，说明如上述那样构成的图1所示的流体压力缸10a的作用及效果。流体压力缸10a通过经由第一端口12a或第二端口12b而导入的压力流体(例如压缩空气)的作用来使活塞单元18在滑动孔13内沿轴向移动。由此，与该活塞单元18连结的活塞杆20进退移动。

具体而言，为了使活塞单元18向杆盖16侧位移(前进)，使第二端口12b成为向大气开放状态，将压力流体从未图示的压力流体供给源经由第一端口12a而向第一压力室13a供给。于是，活塞单元18被压力流体向头盖16侧推压。由此，活塞单元18与活塞杆20一起向杆盖16侧位移(前进)。然后，第二减振器68抵接于杆盖16的端面，从而活塞单元18的前进动作停止。在该情况下，通过由弹性材料构成的第二减振器68，避免了活塞单元18与杆盖16直接抵接。由此，能够有效地防止或抑制随着活塞单元18到达前进位置(杆盖16侧的行程终点)所带来的冲击及冲击音的产生。

另一方面，为了使活塞单元18向头盖14侧位移(后退)，使第一端口12a成为向大气开放状态，将压力流体从未图示的压力流体供给源经由第二端口12b而向第二压力室13b供给。于是，活塞单元18被压力流体向头盖14侧推压。由此，活塞单元18向头盖14侧位移。然后，活塞杆20及第一活塞部件40抵接于第一减振器22(隆起部23)，从而活塞单元18的后退动作停止。在该情况下，通过由弹性材料构成的第一减振器22，避免了活塞单元18与头盖14直接抵接。由此，能够有效地防止或抑制随着活塞单元18到达后退位置(头盖14侧的行程终点)所带来的冲击及冲击音的产生。

在流体压力缸10a中，通过多个部件(第二活塞部件42、耐磨环44以及磁铁48)的组合来形成衬垫安装槽36。因此，与通过槽加工(切削加工)来形成用于安装衬垫34的槽部的情况相比，能够提高生产率。另外，通过铸造来将第一活塞部件40及第二活塞部件42进行成形，从而与进行槽加工的情况相比，能够削减使用材料，因此，经济且能够实现省资源化。

为了将衬垫34安装于通过槽加工而形成的槽部，必须在使衬垫34弹性变形而成为比槽部更扩径的状态之后再嵌入槽部。因此，使将衬垫34安装于通过这样的槽加工而形成的槽部的工序自动化(作为由机器人进行的自动装配工序的一部分)是困难的。与此相对，在活塞单元18中，由于通过多个部件的组合来形成衬垫安装槽36，因此在装配工序中不进行扩径即可将衬垫34安装于活塞主体38。因此，基于机器人的自动化进行衬垫安装工序是容易的。

另外，如上所述，对于衬垫34以外的部件，也能够通过使它们相对于设置有第一活塞部件40的活塞杆20沿轴向移动并层叠来组装于活塞杆20。因此，能够容易地实现活塞单元18(活塞组装体74)的装配工序的自动化，能够实现生产率的提高。

并且，在本实施方式中，第二活塞部件42的内周部从活塞杆20的外周面分离，在第二活塞部件42与活塞杆20之间形成有空洞62。因此，能够通过第二活塞部件42的轻量化来实现活塞单元18的轻量化。通过活塞单元18的轻量化，能够削减压力流体的消耗量，实现节能化。

在上述的流体压力缸10a中，采用了只向活塞单元18的一侧突出的活塞杆20，但也可以如图4a及图4b所示采用向活塞单元18的两侧突出的活塞杆21、21a。

图4a所示的活塞杆21具有实心结构，图4b所示的活塞杆21a具有中空结构。在该情况下，活塞单元18能够通过焊接或粘接剂来接合于活塞杆21、21a的外周面。活塞杆21、21a也可以分别由在轴向上连结的第一杆部和第二杆部组成。在该情况下，第一杆部与第二杆部的连结方法也可以是螺纹结合(拧入)、焊接、粘接等。

活塞单元18不局限于上述的结构，能够如图5a～图9所示的活塞单元18a～18j那样采用各种结构。即使利用这些结构，通过在轴向上层叠多个部件，也能够装配安装有衬垫34的活塞单元18a～18j。此外，活塞单元18a～18j也能够在后述的第二～第六实施方式所涉及的流体压力缸10b～10f中采用。

在图5a所示的活塞单元18a中，与衬垫34相邻地配置有间隔件76以代替磁铁48(参照图1)。因此，在活塞单元18a中，通过第二活塞部件42、耐磨环44以及间隔件76而形成衬垫安装槽36。在图5a的情况下，间隔件76的截面具有四边形形状。

在图5b所示的活塞单元18b中，与衬垫34相邻地配置有具有另一形状的间隔件76a。因此，在活塞单元18b中，通过第二活塞部件42、耐磨环44以及间隔件76a而形成衬垫安装槽36。图5b的间隔件76a的截面具有方型u字形状。此外，在为图5a以及图5b的活塞单元18a、18b的情况下，由于不需要轭部，因此固定板50可以是由非磁性体构成的部件。

在图5c所示的活塞单元18c中，省略了耐磨环44(参照图1)。因此，在活塞单元18c中，通过第一活塞部件40、第二活塞部件42以及磁铁48而形成衬垫安装槽36。因此，衬垫34配置为与第一活塞部件40相邻，被保持于第一活塞部件40与磁铁48之间。

在图6a～图6c所示的活塞单元18d～18f中，省略了作为轭部而发挥作用的固定板50(参照图1等)。在图6a的活塞单元18d中，连结销78的凸缘部78a的直径比上述的连结销52的凸缘部64(参照图2)的直径大且比第二活塞部件42的外径大，凸缘部78a抵接(卡合)于磁铁48的与衬垫34相反的一侧的端面。因此，通过凸缘部78a而阻止了磁铁48从第二活塞部件42脱落，即，在活塞单元18d中，连结销78的凸缘部78a兼具对磁铁48进行保持的固定板的功能。

在图6b的活塞单元18e中，第二活塞部件80具有比基部80a向径向外侧突出的凸缘部80b，在该基部80a的外周部安装有衬垫34以及磁铁48。凸缘部80b抵接于磁铁48的与衬垫34相反的一侧的端面。因此，通过凸缘部80b而阻止了磁铁48从第二活塞部件80脱落。即，在活塞单元18e中，第二活塞部件80的凸缘部80b兼具对磁铁48进行保持的固定板的功能。

在图6c的活塞单元18f中，省略了磁铁48及固定板50。第二活塞部件82具有比基部82a更向径向外侧突出的凸缘部82b，在该基部82a的外周部安装有衬垫34。凸缘部82b抵接于衬垫34。因此，在活塞单元18f中，通过第一活塞部件40和第二活塞部件82而形成了衬垫安装槽36。衬垫34被保持于第一活塞部件40与凸缘部82b之间。

在图7a所示的活塞单元18g中，连结销84的第一活塞部件40侧(箭头x2方向侧)的端部形成为相对于轴部53垂直地突出的板状的凸缘部84a。即，连结销84将上述的连结销52中的铆接部66(参照图1)替换为了凸缘部84a，凸缘部84a以外的部分具有与连结销52同样的结构。

在图7b所示的活塞单元18h中，连结销86的箭头x1方向侧的端部形成为相对于轴部53而扩径成锥状的铆接部86a。即，连结销86就是将上述的连结销52中的凸缘部64(参照图2)替换为了铆接部86a，铆接部86a以外的部分具有与连结销52同样的结构。

图8所示的活塞单元18i以从活塞杆88沿轴向(箭头x2方向)突出的方式与活塞杆88的一端部88a连接。具体而言，该活塞单元18i在轴向上与图1所示的活塞单元18反向配置。因此，活塞单元18i的构成要素本身与图1所示的活塞单元18相同。

图8所示的由活塞杆88和活塞单元18i组成的活塞组装体74a的全长lh2与图1所示的活塞组装体74的全长(与活塞杆20的长度l1相同)相同。另一方面，图8所示的活塞杆88的长度l2短于图1所示的活塞杆20的长度l1。

这样，根据图8所示的活塞组装体74a，与图1所示的活塞组装体74相比，能够缩短活塞杆88的长度l2。因此，能够使作为可动部的活塞杆88轻量化，实现压力流体的消耗量的削减以及节能化。

在图9所示的活塞单元18j中，第二活塞部件92的外径(平面尺寸)大于第一活塞部件90的外径(平面尺寸)。具体而言，第一活塞部件90的外径d2小于图1所示的第一活塞部件40的外径d1。在第二活塞部件92的基部92a的外周部配置有衬垫34以及磁铁48，并且第二活塞部件92具有外径比基部92a大的环状的大径部92b。大径部92b包围第一活塞部件90。在大径部92b的外周部配置有耐磨环44。

在如此构成的活塞单元18j中，与采用了图1所示的活塞单元18的情况同样地，通过多个部件(第二活塞部件92、耐磨环44以及磁铁48)的组合来形成衬垫安装槽36。因此，与采用图1所示的活塞单元18的情况同样地，能够提高生产率，并且通过在轴向上层叠多个部件，能够容易地装配包括活塞单元18j的活塞组装体74b。因此，能够容易地实现包括活塞单元18j在内的活塞组装体74b的组装工序的自动化。

就图1所示的活塞杆20以及第一活塞部件40而言，通过焊接等将作为独立部件而制作好的活塞杆20以及第一活塞部件40接合。也可以代替这样的结构而采用图10a所示的将活塞杆20及第一活塞部件40一体成形而得的活塞杆部件94、或者图10b所示的将活塞杆21b及第一活塞部件40一体成形而得的活塞杆部件94a。活塞杆部件94、94a能够通过锻造或铸造来成形。

具体而言，图10a所示的活塞杆部件94具有：实心结构的活塞杆20和从活塞杆20的一端部连续地向径向外侧突出的第一活塞部件40。图10b所示的活塞杆部件94a具有：中空构造的活塞杆21b和从活塞杆21b的一端部连续地向径向外侧突出的第一活塞部件40。

接着，在以下对第二实施方式～第六实施方式所涉及的流体压力缸10b～10f进行说明。

图11所示的第二实施方式所涉及的流体压力缸10b代替图1所示的流体压力缸10a中的第一减振器22以及第二减振器68而采用了与第一减振器22以及第二减振器68不同的结构的第一减振器96以及第二减振器98。与第一减振器22及第二减振器68同样地，第一减振器96及第二减振器98由橡胶材料等弹性材料构成。流体压力缸10b中的除第一减振器96及第二减振器98以外的结构是与流体压力缸10a相同的。

第一减振器96通过在活塞单元18向箭头x2方向移动而到达后退位置时供活塞单元18抵接来防止或抑制冲击以及冲击音的产生。第一减振器96形成为环状，安装于头盖14的内壁面14a。

第一减振器96的内径大于活塞杆20的外径。第一减振器96的外径与活塞单元18的外径大致相同。因此，与图1所示的第一减振器22相比，第一减振器96能够增大有效体积。因此，第一减振器96能够进一步有效地防止或抑制当活塞单元18到达后退位置时产生冲击以及冲击声。

第二减振器98通过在活塞单元18向箭头x1方向移动而到达前进位置时供头盖14抵接来防止或抑制冲击及冲击音的产生。第二减振器98形成为包围活塞杆20的环状，并且沿着活塞杆20的轴向而配置于活塞杆20的外周部与第二活塞部件42的内周部之间。第二减振器98的内周部与活塞杆20的外周部接触，第二减振器98由活塞杆20支承。

被活塞杆20插入之前(装配前)的第二减振器98的内径小于活塞杆20的外径。因此，在装配状态下，第二减振器98通过第二减振器98自身的弹性恢复力而压接于活塞杆20的外周部。

在第二减振器98的头盖14侧(箭头x2方向侧)的端部抵接于第一活塞部件40的状态下，第二减振器98的杆盖16侧(箭头x1方向侧)的端部与活塞主体38(具体而言，连结销52的凸缘部64)相比更向杆盖16侧突出。此外，在流体压力缸10b的工作中(活塞单元18的往复动作中)，第二减振器98有时也可以从第一活塞部件40分离。

在第二减振器98的外周部与第二活塞部件42的内周部之间形成有适度大小的间隙。因此，第二减振器98在受到了轴向的压缩载荷时通过外径变大而在轴向上缩短地进行弹性变形。因此，第二减振器98能够无障碍地发挥冲击吸收能力。

另外，第二减振器98与图1所示的第二减振器68相比，虽然外径小，但能够取得较大的轴向长度，因此能够增大对冲击吸收能力产生影响的有效体积。因此，第二减振器98能够更有效地防止或抑制当活塞单元18到达前进位置时产生冲击及冲击音。

并且，第二减振器98的外周部形状沿着第二活塞部件42的内周部形状而形成。即，第二减振器98的外周部形成为具有供第二活塞部件42的多个凸部60(也参照图2)插入的多个凹部98a的波形状。通过该结构，能够尽可能地增大第二减振器98的体积，能够进一步提高冲击吸收能力。

图12所示的第三实施方式涉及的流体压力缸10c代替图1所示的流体压力缸10a中的设于活塞单元18的第二减振器68而在杆盖16的与活塞单元18相对的一侧的面16a设置有第二减振器100。第二减振器100通过在活塞单元18向箭头x1方向移动而到达前进位置时供活塞单元18抵接来防止或抑制冲击及冲击音的产生。流体压力缸10c中的其他结构与流体压力缸10a相同。

图13所示的第四实施方式涉及的流体压力缸10d具备：中空筒状的缸筒102(主体)、配置于缸筒102的一端部的头盖104、以及配置于缸筒102的另一端部的杆盖106。流体压力缸10d还具备：活塞单元18，该活塞单元以能够沿轴向(箭头x方向)移动的方式配置于缸筒102内；活塞杆108，该活塞杆与活塞单元18连结；以及缓冲机构110，该缓冲机构缓和活塞单元18在一方以及另一方的行程终点处的冲击。

缸筒102由圆筒体构成，在其内部形成有滑动孔103(缸室)，该滑动孔103收容有活塞单元18并被头盖104及杆盖106封闭。

头盖104具有向箭头x1方向突出的环状的第一台部112，该第一台部112插入到缸筒102的箭头x2方向侧的端部。在第一台部112的外周部，在与缸筒102之间夹装有垫圈114。在头盖104形成有第一中央空洞部116和与该第一中央空洞部116连通的第一端口118。经由第一端口118而进行压力流体的供给、排出。

杆盖106具有向箭头x2方向突出的环状的第二台部120，该第二台部120插入到缸筒102的箭头x1方向侧的端部。在第二台部120的外周部，在与缸筒102之间夹装有垫圈122。在杆盖106形成有第二中央空洞部124和与该第二中央空洞部124连通的第二端口126。经由第二端口126而进行压力流体的供给、排出。

在杆盖106的内周部，于第二中央空洞部124的箭头x1方向侧形成有杆孔128。在杆孔128配置有沿轴向引导活塞杆108的环状的衬套130。另外，在杆孔128中，与衬套130的箭头x1方向相邻地配置有衬垫132。衬垫132与活塞杆108的外周面气密地紧贴。

上述的缸筒102、头盖104以及杆盖106通过多个连结杆134及螺母136而在轴向上被紧固。因此，缸筒102以夹持于头盖104与杆盖106之间的状态被固定。

活塞单元18与第一实施方式中的活塞单元18同样地构成。在活塞单元18的杆盖106侧的端部配置有第二减振器68。在活塞单元18的头盖104侧配置有第一减振器138。此外，关于第一减振器138的详情，将在后面说明。

缓冲机构110具有：设置于可动部(活塞杆108)侧的第一缓冲部件140及第二缓冲部件142(缓冲环)；以及由弹性部件构成的环状的第一缓冲密封件144及第二缓冲密封件146，该第一缓冲密封件144及第二缓冲密封件146设置于固定部(头盖104和杆盖106)侧。

第一缓冲部件140在活塞杆108的箭头x2方向侧的端部被设置为与活塞杆108同轴状。具体而言，第一缓冲部件140形成为比活塞杆108的直径小，并且从活塞杆108的端面向箭头x2方向突出。第一缓冲部件140形成为中空或实心的圆筒状。此外，第一缓冲部件140的外径可以与活塞杆108的外径相同，或者也可以大于活塞杆108的外径。

第一缓冲部件140也可以是与活塞杆108一体成形的部分，或者也可以是与活塞杆108接合的独立部件。在第一缓冲部件140是与活塞杆108独立的部件的情况下，第一缓冲部件140能够通过例如焊接、粘接、螺纹结合等接合手段来与活塞杆108接合。

第一缓冲部件140的外周部具有外径在轴向上恒定的直部140a；以及锥形部140b，该锥形部140b形成为与所述直部140a的与活塞杆108相反的一侧(箭头x2方向侧)邻接并且朝向从活塞杆108分离的方向逐渐缩径。锥形部140b是第一缓冲部件140的自由端部侧的外周部。

在第一缓冲部件140的根部(固定端部)形成有直径比直部140a小的缩径部140c。通过缩径部140c，在第一缓冲部件140与活塞杆108之间形成有环状凹部。由弹性部件构成的环状的第一减振器138的内周部与该环状凹部卡合，由此保持第一减振器138。

第一缓冲密封件144被保持于环状的第一保持件148的内周部。第一保持件148具有沿轴向贯通的孔部148a，并且第一保持件148固定于头盖104的第一台部112的内周部。在第一缓冲部件140未插入到第一保持件148的孔部148a的状态下，滑动孔103与第一中央空洞部116经由孔部148a而连通。

第一缓冲密封件144比第一保持件148的形成孔部148a的内周面更向内方突出。因此，在将第一缓冲部件140插入到第一保持件148的孔部148a时，第一缓冲密封件144遍及整周地与第一缓冲部件140的外周面滑动接触。

第二缓冲部件142与活塞单元18的杆盖106侧(箭头x1方向侧)相邻，并在活塞单元18的附近被设置为与活塞杆108同轴状。第二缓冲部件142是形成为直径大于活塞杆108且小于活塞单元18的环状的部件，通过例如焊接、粘接等而接合于活塞杆108的外周面。在图13中，第二缓冲部件142的外径为比活塞杆108的外径稍大的程度。

第二缓冲部件142的外周部具有：外径在轴向上恒定的直部142a；以及锥形部142b，该锥形部142b形成为与该直部142a的箭头x1方向侧(杆盖106侧)邻接并且朝向箭头x1方向侧缩径。

第二缓冲密封件146被保持于环状的第二保持件150的内周部。第二保持件150具有沿轴向贯通的孔部150a，并固定于头盖106的第二台部120的内周部。在第二缓冲部件142未插入到第二保持件150的孔部150a的状态下，滑动孔103与第二中央空洞部124经由孔部150a而连通。

第二缓冲密封件146比第二保持件150的形成孔部150a的内周面更向内方突出。因此，在将第二缓冲部件142插入到第二保持件150的孔部150a时，第二缓冲密封件146遍及整周地与第二缓冲部件142的外周面滑动接触。

接着，说明如上述那样构成的流体压力缸10d的作用。此外，在以下的说明中，说明使用空气(压缩空气)作为压力流体的情况，但也可以使用空气以外的气体。

流体压力缸10d通过经由第一端口118或第二端口126而导入的压力流体的作用来使活塞单元18在滑动孔103内沿轴向移动。由此，与该活塞单元18连结的活塞杆108进退移动。

具体而言，在活塞单元18已位于图13所示的后退位置的状态下，使第二端口126成为向大气开放状态，将空气从未图示的压力流体供给源经由第一端口118、第一中央空洞部116以及孔部148a而向第一压力室103a供给。于是，活塞单元18被空气向杆盖106侧推压。由此，活塞单元18与活塞杆108一起向杆盖106侧位移(前进)。在该情况下，第二压力室103b内的空气经由第二保持件150的孔部150a及第二中央空洞部124而从第二端口126排出。

然后，第二减振器68抵接于第二保持件150，由此活塞单元18的前进动作停止。因此，通过第二减振器68缓和随着活塞单元18到达前进位置(杆盖106侧的行程终点)所带来的冲击及冲击音的产生。此外，第二减振器68也可以形成为在活塞单元18来到了前进位置时抵接于杆盖106(以及第二保持件150)的大小。

在活塞单元18向前进位置接近时，第二缓冲部件142插入到第二保持件150的孔部150a。伴随于此，第二缓冲密封件146的内周部与第二缓冲部件142的外周面(直部142a)接触，进而在该接触部分形成气密密封。通过该气密密封，阻止了空气从第二压力室103b侧经由孔部150a而向第二中央空洞部124侧流动。此外，空气经由未图示的小孔部而向第二端口126少量地一点一点地排气。

其结果是，在第二压力室103b形成气垫。第二压力室103b的气垫成为活塞单元18向杆盖106侧位移时的位移阻力，从而使活塞单元18的位移在杆盖106侧的行程终点附近处减速。因此，能够进一步缓和活塞单元18到达了行程终点时的冲击。

另一方面，在活塞单元18已位于前进位置(杆盖106侧的行程终点)的状态下，使第一端口118成为向大气开放状态，将空气从未图示的压力流体供给源经由第二端口126、第二中央空洞部124以及孔部148a而向第二压力室103b供给。于是，活塞单元18被空气向头盖104侧推压。由此，活塞单元18向头盖104侧位移(后退)。在该情况下，第一压力室103a内的空气经由第一保持件148的孔部148a以及第一中央空洞部116而从第一端口118排出。

然后，第一减振器138抵接于第一保持件148，由此活塞单元18的前进动作停止。因此，通过第一减振器138缓和随着活塞单元18到达后退位置(头盖104侧的行程终点)所带来的冲击及冲击音的产生。

在活塞单元18向后退位置接近时，第一缓冲部件140插入到第一保持件148的孔部148a。伴随于此，第一缓冲密封件144的内周部与第一缓冲部件140的外周面(直部140a)接触，进而在该接触部分形成气密密封。通过该气密密封，阻止了空气从第一压力室103a侧经由孔部148a而向第一中央空洞部116侧流动。

其结果是，在第一压力室103a形成气垫。第一压力室103a的气垫成为活塞单元18向头盖104侧位移时的位移阻力，从而使活塞单元18的位移在头盖104侧的行程终点附近处减速。因此，能够进一步缓和活塞单元18到达了行程终点时的冲击。

在该情况下，本实施方式在活塞杆108的外周面接合有环状的第二缓冲部件142。因此，在装配工序(制造工序)中，通过将其他多个部件(耐磨环44等)及衬垫34沿轴向层叠于已与活塞杆108一体化的第一活塞部件40上，从而能够在装配了由活塞单元18和活塞杆108组成的活塞组装体74c之后将第二缓冲部件142安装于活塞杆108的外周面。因此，能够既采用可通过将部件沿轴向层叠来装配的活塞单元18的构造(容易进行装配工序的自动化的构造)，又容易地设置缓冲机构110。

图14a所示的第五实施方式所涉及的流体压力缸10e构成为所谓的单动型气缸。具体而言，该流体压力缸10e在第一实施方式所涉及的流体压力缸10a中去掉第二减振器68并取而代之而在活塞单元18与杆盖16之间配置了弹簧154。在该情况下，第二端口12b被向大气开放。

在流体压力缸10e中，当经由第一端口12a而向第一压力室13a供给压力流体时，活塞单元18通过压力流体而向杆盖16侧位移(前进)，到达前进位置的行程终点。然后，当停止压力流体向第一端口12a的供给并且使第一端口12a向大气开放时，活塞单元18通过弹簧154的弹性作用力而向头盖14侧位移(后退)，并到达后退位置的行程终点。

图14b所示的第六实施方式所涉及的流体压力缸10e也构成为所谓的单动型气缸。具体而言，该流体压力缸10f在第一实施方式所涉及的流体压力缸10a中去掉第二减振器22并取而代之而在活塞单元18与头盖14之间配置了弹簧154。在该情况下，第一端口12a被向大气开放。

在流体压力缸10f中，当经由第二端口12b而向第二压力室13b供给压力流体时，活塞单元18通过压力流体而向头盖14侧位移(后退)，并到达后退位置的行程终点。然后，当停止压力流体向第二端口12b的供给并使第二端口12b向大气开放时，活塞单元18通过弹簧154的弹性作用力而向杆盖16侧位移(前进)，并到达前进位置的行程终点。

本发明并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改变。例如，本发明也能够应用于活塞单元以及缸筒的截面形状为非圆形(四边形状、椭圆形状等长圆形状等)的流体压力缸。另外，本发明也能够应用于具备多个活塞及活塞杆的多杆型(双杆型等)的流体压力缸。

另外，本发明不局限于用作致动器等的流体压力缸，也能够应用于具有活塞的其他方式的流体压力装置。作为能够应用本发明的具有活塞的其他方式的流体压力装置，例如可列举出阀装置、测长缸、滑动台、卡盘装置等，其中，阀装置通过活塞来使阀芯移动而进行流路的切换；测长缸将活塞杆作为输入轴并使与该活塞杆连结的活塞位移来进行测长；滑动台通过使活塞位移来使经由活塞杆而与活塞连结的工作台位移；卡盘装置通过把持部来把持工件，而该把持部通过使活塞位移并变换该活塞位移来进行开闭动作。