JP6519864B2 - 流体圧シリンダ - Google Patents

Description

本発明は、圧力流体の供給作用下にピストンを軸方向に沿って変位させる流体圧シリンダに関する。

従来から、ワーク等の搬送手段として、例えば、圧力流体の供給作用下に変位するピストンを有した流体圧シリンダが用いられており、本出願人は、シリンダチューブの両端部をヘッドカバー及びロッドカバーによって閉塞し、４本の連結ロッドで前記シリンダチューブをヘッドカバー及びロッドカバーと共に締結した流体圧シリンダを提案している。

このような流体圧シリンダでは、シリンダチューブの内部にピストン及びピストンロッドが変位自在に設けられ、前記シリンダチューブと前記ピストンとの間に形成されたシリンダ室へ圧力流体を供給することで、前記ピストンを軸方向に沿って変位させる。

特開２００８−１３３９２０号公報

近年、上述したような流体圧シリンダの用いられる製造ラインにおいて、ラインのコンパクト化が推進されており、それに伴う前記流体圧シリンダの小型軽量化が望まれると共に省エネルギー化が望まれている。

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり軽量化を図ると共に、省エネルギー化を図ることが可能な流体圧シリンダを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、内部にシリンダ室を有した筒状のシリンダチューブと、シリンダチューブの両端部に装着される一組のカバー部材と、シリンダ室に沿って変位自在に設けられるピストンと、ピストンに連結されるピストンロッドとを有する流体圧シリンダにおいて、
ピストンは、ピストンロッドの端部に連結されるプレート体と、
プレート体の外縁部に設けられシリンダチューブの内周面に摺接する環状のリング体と、
を備え、
リング体とプレート体とがリベットによって連結され、リング体とプレート体にそれぞれ形成されたロッド挿通孔に挿通されるガイドロッドがピストンの変位方向と平行に設けられ、ガイドロッドの両端は、一組のカバー部材に形成された有底状のロッド孔に挿入され、
リング体には、その内周面の周方向所定の部位から径方向内方に向けて突出する突出部が一体に設けられており、リング体のロッド挿通孔は、突出部に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、流体圧シリンダにおいて、シリンダチューブのシリンダ室に変位自在に設けられたピストンが、ピストンロッドの端部に連結されるプレート体と、プレート体の外縁部に設けられシリンダチューブの内周面に摺接する環状のリング体とからなり、リング体とプレート体とがリベットによって連結されている。

従って、ピストンにおいてリング体の内周側を中空状とすることが可能となり、従来の流体圧シリンダと比較してピストンの軽量化を図ることができ、それに伴って、より少ない圧力流体でピストンを変位させることができるため、圧力流体の消費量を削減して省エネルギー化を図ることが可能となる。

また、リング体を、ピストンロッド側となるプレート体の側面に連結したり、プレート体の外周側に連結するとよい。

さらにまた、リング体を、積層された複数のプレートから構成するとよい。

またさらに、リベットを、自己穿孔式のリベットとするとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、流体圧シリンダにおいて、シリンダチューブのシリンダ室に変位自在に設けられたピストンが、ピストンロッドの端部に連結されるプレート体と、プレート体の外縁部に設けられシリンダチューブの内周面に摺接する環状のリング体とからなり、リング体とプレート体とがリベットによって連結されている。そのため、リング体の内周側を中空状とすることが可能となり、従来の流体圧シリンダと比較してピストンの軽量化を図ることができると同時に、より少ない圧力流体でピストンを変位させることができるため、圧力流体の消費量が削減され省エネルギー化を図ることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダの全体断面図である。 図１の流体圧シリンダにおけるピストンユニット近傍を示す拡大断面図である。 図３Ａは、図１の流体圧シリンダにおけるヘッドカバー側から見た正面図であり、図３Ｂは、図１の流体圧シリンダにおけるロッドカバー側から見た正面図である。 図４Ａは、図３Ａのヘッドカバーをシリンダチューブ側から見た一部断面正面図であり、図４Ｂは、図３Ｂのロッドカバーをシリンダチューブ側から見た一部断面正面図である。 図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図１の流体圧シリンダにおけるピストンユニット及びピストンロッドを示す外観斜視図である。 図６に示すピストンユニットの正面図である。 図８Ａは、第１変形例に係るピストンユニットを示す断面図であり、図８Ｂは、第２変形例に係るピストンユニットを示す断面図である。

本発明に係る流体圧シリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダを示す。

この流体圧シリンダ１０は、図１に示されるように、円筒状のシリンダチューブ１２と、該シリンダチューブ１２の一端部に装着されるヘッドカバー（カバー部材）１４と、前記シリンダチューブ１２の他端部に装着されるロッドカバー（カバー部材）１６と、前記シリンダチューブ１２の内部に変位自在に設けられるピストンユニット（ピストン）１８と、前記ピストンユニット１８に連結されるピストンロッド２０とを含む。

シリンダチューブ１２は、例えば、金属製材料から形成され軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って一定断面積で延在した筒体からなり、その内部にはピストンユニット１８の収容されるシリンダ室２２ａ、２２ｂが形成される。また、シリンダチューブ１２の両端部には、環状溝を介してリング状のシール部材（図示せず）がそれぞれ装着される。

ヘッドカバー１４は、図１〜図３Ａ、図４Ａに示されるように、例えば、金属製材料から断面略矩形状に形成されたプレート体であり、シリンダチューブ１２の一端部を閉塞するように設けられる。この際、シリンダチューブ１２の端部に設けられたシール部材（図示せず）がヘッドカバー１４へと当接することで、前記シリンダチューブ１２と前記ヘッドカバー１４との間を通じたシリンダ室２２ａからの圧力流体の漏れが防止される。

また、図４Ａに示されるように、ヘッドカバー１４の四隅近傍には、後述する連結ロッド８８が挿通される４つの第１孔部２６がそれぞれ形成されると共に、前記第１孔部２６に対してヘッドカバー１４の中央側となる位置には第１連通孔２８が形成される。第１孔部２６及び第１連通孔２８は、図１及び図２に示されるヘッドカバー１４の厚さ方向（矢印Ａ、Ｂ方向）にそれぞれ貫通している。

このヘッドカバー１４の外壁面１４ａには、圧力流体を供給・排出するための第１ポート部材３０が設けられ、図示しない配管を介して圧力流体供給源と接続される。この第１ポート部材３０は、例えば、金属製材料から形成されたブロック体からなり溶接等によって固定される。また、第１ポート部材３０の内部には、断面Ｌ字状に形成されたポート通路３２が形成され、その開口部がシリンダチューブ１２の軸線と直交方向に開口した状態でヘッドカバー１４の外壁面１４ａに対して固定される。そして、第１ポート部材３０は、ポート通路３２がヘッドカバー１４の第１連通孔２８と連通することで、前記第１ポート部材３０とシリンダチューブ１２の内部とが連通する。

なお、第１ポート部材３０を設ける代わりに、例えば、第１連通孔２８に対して配管接続用の継手を直接接続するようにしてもよい。

一方、シリンダチューブ１２側（矢印Ａ方向）となるヘッドカバー１４の内壁面１４ｂには、図１、図２及び図４Ａに示されるように、前記シリンダチューブ１２の内周径に対して小径となる円周ピッチ上に複数（例えば、３個）の第１ピン孔３４が形成され、前記第１ピン孔３４にはそれぞれ第１インローピン３６が挿入される。第１ピン孔３４は、ヘッドカバー１４の中心に対する所定直径の円周上に形成され、周方向に沿って互いに等間隔離間するように形成される。

この第１インローピン３６は、第１ピン孔３４と同数となるように複数設けられ、断面円形状で形成された鍔部３８と、該鍔部３８に対して小径で第１ピン孔３４へ挿入される軸部４０とからなる。そして、第１インローピン３６は、軸部４０が第１ピン孔３４へと圧入されることで、それぞれヘッドカバー１４の内壁面１４ｂに対して固定され、鍔部３８がヘッドカバー１４の内壁面１４ｂに対して突出した状態となる。

この第１インローピン３６の鍔部３８は、その外周面がヘッドカバー１４に対してシリンダチューブ１２を組み付ける際、図４Ａに示されるように該シリンダチューブ１２の内周面に対してそれぞれ内接することで、ヘッドカバー１４に対するシリンダチューブ１２の位置決めがなされる。すなわち、複数の第１インローピン３６は、ヘッドカバー１４に対してシリンダチューブ１２の一端部を位置決めするための位置決め手段として機能する。

換言すれば、第１インローピン３６は、その外周面がシリンダチューブ１２の内周面に内接するような所定直径の円周上に配置されている。

ヘッドカバー１４の内壁面１４ｂにはリング状の第１ダンパ４２が設けられる。この第１ダンパ４２は、例えば、ゴム等の弾性材料から所定厚さで形成され、その内周面が第１連通孔２８よりも半径外方向となるように配置される（図２及び図４Ａ参照）。

また、第１ダンパ４２には、その外周面から半径内方向に向かって断面略円形状に窪んだ複数の切欠部４４を有し、前記切欠部４４には第１インローピン３６が挿入される。すなわち、切欠部４４は、第１インローピン３６と同数且つ同一円周上に同ピッチで設けられる。そして、第１ダンパ４２は、図２に示されるように、第１インローピン３６の鍔部３８によってヘッドカバー１４の内壁面１４ｂとの間に挟持されることで、該内壁面１４ｂに対して所定高さだけ突出した状態で保持される。

すなわち、第１インローピン３６は、シリンダチューブ１２の一端部をヘッドカバー１４に対して所定位置へ位置決めする位置決め手段（インロー手段）であると同時に、第１ダンパ４２を前記ヘッドカバー１４へ固定するための固定手段としても機能する。

そして、ピストンユニット１８がヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）へと変位した際、その端部が第１ダンパ４２へと当接することで、前記ピストンユニット１８が前記ヘッドカバー１４に対して直接接触することが回避され、接触に伴う衝撃及び衝撃音の発生が好適に防止される。

また、ヘッドカバー１４には、第１連通孔２８に対してさらに中央側となる位置に、後述するガイドロッド１２４の支持される第１ロッド孔４６が形成される。なお、第１ロッド孔４６は、ヘッドカバー１４の内壁面１４ｂ側（矢印Ａ方向）に開口し外壁面１４ａまでは貫通していない。

ロッドカバー１６は、図１、図３Ｂ及び図４Ｂに示され、ヘッドカバー１４と同様に、例えば、金属製材料から断面略矩形状に形成されたプレート体であり、シリンダチューブ１２の他端部を閉塞するように設けられる。この際、シリンダチューブ１２の端部に設けられたシール部材（図示せず）がロッドカバー１６へと当接することで、前記シリンダチューブ１２と前記ロッドカバー１６との間を通じたシリンダ室２２ｂからの圧力流体の漏れが防止される。

このロッドカバー１６の中央には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通したロッド孔４８が形成されると共に、その四隅には後述する連結ロッド８８が挿通される４つの第２孔部５０が形成される。また、ロッドカバー１６には、第２孔部５０に対して中心側となる位置に第２連通孔５２が形成される。このロッド孔４８、第２孔部５０及び第２連通孔５２は、それぞれロッドカバー１６の厚さ方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通して形成される。

このロッド孔４８には、ピストンロッド２０を変位自在に支持するホルダ５４が設けられる。このホルダ５４は、例えば、金属製材料から絞り加工等によって形成され、円筒状のホルダ本体５６と、該ホルダ本体５６の一端部に形成され半径外方向に拡径したフランジ部５８とを有し、前記ホルダ本体５６の一部が前記ロッドカバー１６から外側に突出するように設けられる（図１参照）。

そして、ロッドカバー１６のロッド孔４８にホルダ本体５６が挿通され、フランジ部５８がシリンダチューブ１２側（矢印Ｂ方向）に配置された状態で、前記フランジ部５８をロッドカバー１６の内壁面１６ｂに当接させ複数（例えば、４本）の第１リベット６０を前記フランジ部５８の第１貫通孔６２を介して前記ロッドカバー１６の第１リベット孔６４へ挿入して係合させる。これにより、ロッドカバー１６のロッド孔４８に対してホルダ５４が固定される。この際、ホルダ５４は、ロッド孔４８と同軸上となるように固定される。

この第１リベット６０は、例えば、円形状の鍔部６６と、該鍔部６６に対して縮径した軸状のピン部６８とを有した自己穿孔式リベットであり、前記フランジ部５８側から第１リベット６０を第１貫通孔６２へと挿入し、その鍔部６６を前記フランジ部５８に係合させた状態で、前記ピン部６８を前記ロッドカバー１６の第１リベット孔６４へと打ち込むことで、該ピン部６８が第１貫通孔６２に対して係合されフランジ部５８がロッドカバー１６に対して固定される。

なお、第１リベット６０は、自己穿孔式リベットに限定されるものではなく、例えば、ピン部６８をロッドカバー１６の外壁面１６ａ側まで突出させた後に押し潰して変形させ固定する一般的なリベットであってもよい。

このホルダ５４の内部には、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って並ぶようにブッシュ７０及びロッドパッキン７２が設けられ、後述するピストンロッド２０が内部に挿通されることで、前記ブッシュ７０によって軸方向に沿ってガイドされると同時に、ロッドパッキン７２が摺接することで前記ホルダ５４と前記ロッドパッキン７２との間を通じた圧力流体の漏れが防止される。

このロッドカバー１６の外壁面１６ａには、図１及び図３Ｂに示されるように、圧力流体を供給・排出するための第２ポート部材７４が設けられ、図示しない配管を介して圧力流体供給源と接続される。この第２ポート部材７４は、例えば、金属製材料から形成されたブロック体からなり溶接等によって固定される。また、第２ポート部材７４の内部には、断面Ｌ字状に形成されたポート通路７６が形成され、その開口部がシリンダチューブ１２の軸線と直交方向に開口した状態でロッドカバー１６の外壁面１６ａに対して固定される。そして、第２ポート部材７４は、ポート通路７６がロッドカバー１６の第２連通孔５２と連通することで、前記第２ポート部材７４とシリンダチューブ１２の内部とが連通する。

なお、第２ポート部材７４を設ける代わりに、例えば、第２連通孔５２に対して配管接続用の継手を直接接続するようにしてもよい。

一方、シリンダチューブ１２側（矢印Ｂ方向）となるロッドカバー１６の内壁面１６ｂには、図１及び図４Ｂに示されるように、前記シリンダチューブ１２の内周径に対して小径となる円周ピッチ上に複数（例えば、３個）の第２ピン孔７８が形成され、前記第２ピン孔７８にはそれぞれ第２インローピン８０が挿入される。すなわち、第２インローピン８０は、第２ピン孔７８と同数となるように複数設けられる。

第２ピン孔７８は、ロッドカバー１６の中心に対する所定直径の円周上に形成され、周方向に沿って互いに等間隔離間するように形成される。なお、第２インローピン８０は、第１インローピン３６と同一形状で形成されるため、その詳細な説明については省略する。

そして、第２インローピン８０の軸部４０が第２ピン孔７８へと圧入されることで、前記第２インローピン８０がそれぞれロッドカバー１６の内壁面１６ｂに対して固定され、鍔部３８がロッドカバー１６の内壁面１６ｂに対して突出した状態となる。

また、第２インローピン８０の鍔部３８は、その外周面がロッドカバー１６に対してシリンダチューブ１２を組み付ける際、図４Ｂに示されるように、該シリンダチューブ１２の内周面に対してそれぞれ内接することで、ロッドカバー１６に対するシリンダチューブ１２の位置決めがなされる。すなわち、複数の第２インローピン８０は、ロッドカバー１６に対してシリンダチューブ１２の他端部を位置決めするための位置決め手段として機能する。

換言すれば、第２インローピン８０は、その外周面がシリンダチューブ１２の内周面に内接するような所定直径の円周上に配置されている。

ロッドカバー１６の内壁面１６ｂにはリング状の第２ダンパ８２が設けられる。この第２ダンパ８２は、例えば、ゴム等の弾性材料から所定厚さで形成され、その内周面が第２連通孔５２よりも半径外方向となるように配置される。

また、第２ダンパ８２には、その外周面から半径内方向に向かって断面略円形状に窪んだ複数の切欠部８４を有し、前記切欠部８４には第２インローピン８０が挿入される。そして、第２ダンパ８２は、第２インローピン８０の鍔部３８によってロッドカバー１６の内壁面１６ｂとの間に挟持されることで、該内壁面１６ｂに対して所定高さだけ突出した状態で保持される。

すなわち、切欠部８４は、第２インローピン８０と同数且つ同一円周上に同ピッチで設けられる。

このように、第２インローピン８０は、シリンダチューブ１２の他端部をロッドカバー１６に対して所定位置へ位置決めする位置決め手段（インロー手段）であると同時に、第２ダンパ８２を前記ロッドカバー１６へ固定するための固定手段としても機能する。

そして、ピストンユニット１８がロッドカバー１６側（矢印Ａ方向）へと変位した際、その端部が第２ダンパ８２へと当接することで、前記ピストンユニット１８が前記ロッドカバー１６に対して直接接触することが回避され、接触に伴う衝撃及び衝撃音の発生が好適に防止される。

また、第２連通孔５２に対してさらにロッドカバー１６の中心側となる位置に、後述するガイドロッド１２４の支持される第２ロッド孔８６が形成される。なお、第２ロッド孔８６は、図１に示されるように、ロッドカバー１６の内壁面１６ｂ側（矢印Ｂ方向）に開口し外壁面１６ａまでは貫通していない。

そして、シリンダチューブ１２の一端部にヘッドカバー１４の内壁面１４ｂを当接させ、他端部にロッドカバー１６の内壁面１６ｂを当接させた状態で、４つの第１及び第２孔部２６、５０に連結ロッド８８をそれぞれ挿通させ、その両端部に締結ナット９０（図１、図３Ａ、図３Ｂ参照）を螺合させ前記ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６の外壁面１４ａ、１６ａに当接するまで締め付けることで、前記シリンダチューブ１２がヘッドカバー１４とロッドカバー１６との間に挟持された状態で固定される。

また、連結ロッド８８には、図５に示されるように、ピストンユニット１８の位置を検出するための検出センサ９２を保持するセンサ保持体９４が設けられ、該センサ保持体９４は、前記連結ロッド８８の延在方向に対して略直交するように設けられ、該連結ロッド８８に沿って移動可能に設けられると共に、該連結ロッド８８に保持された部位から延在して検出センサ９２の装着される装着部９６を有している。装着部９６には、例えば、断面円形状で連結ロッド８８と略平行な溝部が形成され、該溝部に検出センサ９２が収納され保持される。

この検出センサ９２は、後述するリング体１００のマグネット１２２が有している磁気を検出可能な磁気センサである。なお、この検出センサ９２を含むセンサ保持体９４は必要に応じた数量だけ適宜設けられる。

ピストンユニット１８は、図１、図２、図６及び図７に示されるように、ピストンロッド２０の一端部に連結される円盤状のプレート体９８と、該プレート体９８の外縁部に連結されるリング体１００とを含む。

プレート体９８は、例えば、弾性を有した金属製の板材から略一定厚さで形成され、その中央部には厚さ方向に貫通した複数（例えば、４個）の第２貫通孔１０２が設けられる。そして、第２貫通孔１０２には第２リベット１０４が挿入され、その先端がピストンロッド２０の一端部に形成された第２リベット孔１０６へ挿入され係合されることで、前記ピストンロッド２０の一端部にプレート体９８が略直交するように連結される。

この第２リベット１０４は、第１リベット６０と同様に、例えば、自己穿孔式リベットであり、その鍔部６６がプレート体９８のヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）となるように挿入した後、ピン部６８を前記ピストンロッド２０の内部へと打ち込むことで第２リベット孔１０６に対して係合させ、プレート体９８がピストンロッド２０に対して係止される。

また、プレート体９８の外縁部には、厚さ方向に貫通した複数（例えば、４個）の第３貫通孔１０８が設けられ、前記第３貫通孔１０８は、前記プレート体９８の周方向に沿って互いに等間隔離間して形成されると共に、前記プレート体９８の中心に対して同一直径上となるように形成される。

さらに、プレート体９８には、第３貫通孔１０８より内周側となる位置に、厚さ方向に貫通したロッド挿通孔１１０が形成され、後述するガイドロッド１２４が挿通される。

さらにまた、プレート体９８には、ピストンロッド２０に固定される中心部と外縁部との間となる位置に、例えば、断面湾曲状に突出したリブ１１２を有し、前記リブ１１２は、周方向に沿った環状に形成されると共に、ピストンロッド２０側とは反対側（矢印Ｂ方向）に向かって突出するように形成される。また、リブ１１２は、ピストンロッド２０側（矢印Ａ方向）に向かって突出するように形成してもよい。なお、リブ１１２は、ロッド挿通孔１１０より内周側となる位置に形成される。

このリブ１１２を設けることで弾性を有したプレート体９８の撓み具合を所定量に設定している。換言すれば、このリブ１１２の位置や形状を適宜変更することで、プレート体９８の撓み量を自在に調整することが可能となる。また、上述したリブ１１２を設けなくてもよい。

なお、このプレート体９８は、ピストンロッド２０の端部に第２リベット１０４で連結される場合に限定されるものではなく、例えば、前記ピストンロッド２０の端部に加締めたり溶接することで連結してもよいし、圧接や接着によって連結したり、ねじ込むことで連結するようにしてもよい。さらに、ピンを圧入して端部を塑性変形させることで連結するようにしてもよい。

リング体１００は、例えば、金属製材料から断面円形状に形成され、ヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）となる端面にプレート体９８の外縁部が当接し、複数の第３リベット１１４によって固定されている。この第３リベット１１４は、第１及び第２リベット６０、１０４と同様に、例えば、自己穿孔式リベットであり、その鍔部６６をプレート体９８のヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）となるように挿入した後、ピン部６８を前記リング体１００の第３リベット孔１１５へと打ち込むことで内部に係合され係止される。

また、リング体１００には、図２に示されるように、外周面に形成された環状溝を介してピストンパッキン１１６及びウェアリング１１８が設けられ、前記ピストンパッキン１１６が前記シリンダチューブ１２の内周面に摺接することで、前記リング体１００と前記シリンダチューブ１２との間を通じた圧力流体の漏出を防止し、前記ウェアリング１１８が前記シリンダチューブ１２の内周面に摺接することで、前記リング体１００が前記シリンダチューブ１２に沿って軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に案内される。

さらに、図１、図２、図５〜図７に示されるように、ヘッドカバー１４に臨むリング体１００の側面には、軸方向に沿って開口した複数（例えば、４個）の孔部１２０が形成され、その内部には円柱状のマグネット１２２がそれぞれ圧入される。このマグネット１２２の配置は、ピストンユニット１８をシリンダチューブ１２の内部に設けた際、図５に示されるように、４本の連結ロッド８８に臨む位置となるように設けられ、前記連結ロッド８８に設けられたセンサ保持体９４の検出センサ９２によって前記マグネット１２２の磁気が検出される。

ガイドロッド１２４は、図１、図２、図４Ａ〜図５に示されるように、断面円形状で軸状に形成され、その一端部がヘッドカバー１４の第１ロッド孔４６へ挿入され、他端部がロッドカバー１６の第２ロッド孔８６へと挿入されると共に、プレート体９８のロッド挿通孔１１０へ挿通される。これにより、ガイドロッド１２４は、シリンダチューブ１２の内部において、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６に固定されピストンユニット１８の軸方向（変位方向）と平行に設けられると共に、前記ピストンユニット１８が軸方向に変位する際に回転してしまうことが防止される。換言すれば、ガイドロッド１２４はピストンユニット１８の回り止めとして機能する。

また、ロッド挿通孔１１０にはОリングが設けられ、該ロッド挿通孔１１０とガイドロッド１２４との間を通じた圧力流体の漏れを防止している。

ピストンロッド２０は、図１に示されるように、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定長さを有した軸体からなり、略一定径で形成された本体部１２６と、該本体部１２６の他端部に形成された小径な先端部１２８とを有し、前記先端部１２８がホルダ５４を介してシリンダチューブ１２の外側に露出するように設けられる。この本体部１２６の一端部は、ピストンロッド２０の軸方向と直交した略平面状に形成され、プレート体９８が連結されている。

本発明の実施の形態に係る流体圧シリンダ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、ピストンユニット１８がヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）に変位した状態を初期位置として説明する。

先ず、図示しない圧力流体供給源から圧力流体を第１ポート部材３０へと供給する。この場合、第２ポート部材７４は、図示しない切換弁による切換作用下に大気開放状態としておく。これにより、圧力流体が、第１ポート部材３０からポート通路３２及び第１連通孔２８へと供給され、前記第１連通孔２８からシリンダ室２２ａへと供給された圧力流体によってピストンユニット１８がロッドカバー１６側（矢印Ａ方向）へと押圧される。そして、ピストンユニット１８と共にピストンロッド２０が変位し、リング体１００の端面が第２ダンパ８２へと当接することで変位終端位置となる。

一方、ピストンユニット１８を前記とは反対方向（矢印Ｂ方向）に変位させる場合には、第２ポート部材７４へ圧力流体を供給すると共に、第１ポート部材３０を切換弁（図示せず）の切換作用下に大気開放状態とする。そして、圧力流体が、第２ポート部材７４からポート通路７６及び第２連通孔５２を通じてシリンダ室２２ｂへと供給され、該シリンダ室２２ｂへと供給された圧力流体によってピストンユニット１８がヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）へと押圧される。

そして、ピストンユニット１８の変位作用下にピストンロッド２０が共に変位し、前記ピストンユニット１８のリング体１００がヘッドカバー１４の第１ダンパ４２へと当接することで初期位置へと復帰する。

また、上述したようにピストンユニット１８がシリンダチューブ１２に沿って軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に変位する際、ピストンユニット１８の内部に挿通されたガイドロッド１２４に沿って変位することで回転変位することがなく、該ピストンユニット１８に設けられたマグネット１２２が常に検出センサ９２に臨む位置となり、ピストンユニット１８の変位が検出センサ９２によって確実に検出される。

以上のように、本実施の形態では、流体圧シリンダ１０におけるピストンユニット１８を、円盤状のプレート体９８と、該プレート体９８の外縁部に連結されるリング体１００とから構成しているため、前記リング体１００の内周側を中空状とすることが可能となる。そのため、従来の流体圧シリンダと比較し、ピストン（ピストンユニット１８）の軽量化を図ることが可能となり、しかも、より少ない圧力流体でピストンユニット１８を変位させることができると共に、それに伴って、省エネルギー化を図ることも可能となる。

また、第３リベット１１４によってプレート体９８とリング体１００とを締結しているため、ねじ等で連結する場合と比較して容易に連結することができると共に、例えば、ねじ等で締結する場合に必要とされるねじ長さが不要となり、プレート体９８及びリング体１００を薄くしても同等の締結力が得られる。そのため、プレート体９８及びリング体１００を含むピストンユニット１８の軸方向に沿った長さを短縮することが可能となる。

さらに、ピストンユニット１８を構成するリング体１００の内周側に空間を有するため、該空間を有効活用することが可能となる。

さらにまた、第３リベット１１４として、自己穿孔式リベットを用いることで、前記第３リベット１１４をプレート体９８側からリング体１００側（矢印Ａ方向）に向かって打ち込むだけで容易に締結することが可能となるため、例えば、ボルト等で締結する場合と比較して組付工数の削減を図ることが可能となる。

一方、ピストンユニット１８は上述した構成に限定されるものではなく、例えば、図８Ａに示されるピストンユニット１５０のように、プレート体１５２の外縁部１５２ａをピストンロッド２０と略平行となるように折り曲げ、その外周側にリング体１５４を配置すると共に複数の第３リベット１１４を該リング体１５４の外周側から内周側に向かって径方向に打ち込むことで外縁部１５２ａに対して固定するようにしてもよい。

このリング体１５４は、ヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）の端面がプレート体１５２の端面と同一面となるように配置されるため、ピストンユニット１５０が、ヘッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）に突出することがなく好適である。また、リング体１５４の外周面には、第３リベット１１４の鍔部６６を収納可能な凹部１５６が設けられているため、該鍔部６６が前記リング体１５４の外周面から突出することがない。

このような構成とすることで、ピストンユニット１５０のヘッドカバー１４側を平面状とすることができるため、該ピストンユニット１５０の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った長手寸法をより一層短縮することができ、それに伴って、流体圧シリンダ１０の軸寸法の小型化を図ることができる。

また、第３リベット１１４が、ピストンユニット１５０の変位方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交する方向（径方向）に打ち込まれリング体１５４を係止する構造としているため、前記ピストンユニット１５０の変位動作に伴って前記リング体１５４が前記プレート体１５２の外縁部１５２ａから脱落してしまうことを防止できる。

また、図８Ｂに示されるピストンユニット１６０のように、プレート体９８の外縁部に、ロッドカバー１６側（矢印Ａ方向）に向かってリング状の積層プレート１６２ａ〜１６２ｆを積層させ、前記プレート体９８と共に複数の第３リベット１１４で締結するようにしてもよい。なお、第３リベット１１４は、プレート体９８の周方向には複数設けられるが軸方向には単一で設けられる。また、各積層プレート１６２ａ〜１６２ｆは、それぞれ材質や厚さの異なるものであってもよいし、また同じ材質や厚さのものが含まれていてもよい。

これにより、複数の異なる材質で形成された積層プレート１６２ａ〜１６２ｆからリング体１６４を構成することができるため、例えば、リング体１６４の強度が要求される場合、軽量化が求められる場合等に適宜材質を選択して組み合わせることで所望の性能を満たすリング体１６４を容易に得ることができる。

また、第３リベット１１４を打ち込むことで容易且つ確実に複数の積層プレート１６２ａ〜１６２ｆを一体的に締結することが可能である。

なお、本発明に係る流体圧シリンダは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…流体圧シリンダ １２…シリンダチューブ
１４…ヘッドカバー １６…ロッドカバー
１８、１５０、１６０…ピストンユニット
２０…ピストンロッド ３０…第１ポート部材
３６…第１インローピン ４２…第１ダンパ
５４…ホルダ ６０…第１リベット
７４…第２ポート部材 ８０…第２インローピン
８２…第２ダンパ ８８…連結ロッド
９０…締結ナット ９８、１５２…プレート体
１００、１５４、１６４…リング体 １０４…第２リベット
１１４…第３リベット １２４…ガイドロッド
１６２ａ〜１６２ｆ…積層プレート

Claims (3)

1. 内部にシリンダ室を有した筒状のシリンダチューブと、前記シリンダチューブの両端部に装着される一組のカバー部材と、前記シリンダ室に沿って変位自在に設けられるピストンと、前記ピストンに連結されるピストンロッドとを有する流体圧シリンダにおいて、
   前記ピストンは、前記ピストンロッドの端部に連結されるプレート体と、
   前記プレート体の外縁部に設けられ前記シリンダチューブの内周面に摺接する環状のリング体と、
   を備え、
   前記リング体と前記プレート体とがリベットによって連結され、
   前記リング体と前記プレート体にそれぞれ形成されたロッド挿通孔に挿通されるガイドロッドが前記ピストンの変位方向と平行に設けられ、前記ガイドロッドの両端は、前記一組のカバー部材に形成された有底状のロッド孔に挿入され、
   前記リング体には、その内周面の周方向所定の部位から径方向内方に向けて突出する突出部が一体に設けられており、前記リング体の前記ロッド挿通孔は、前記突出部に形成されていることを特徴とする流体圧シリンダ。
2. 請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記リング体は、前記ピストンロッド側となる前記プレート体の側面に連結されることを特徴とする流体圧シリンダ。
3. 請求項１〜２のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、
   前記リベットは、自己穿孔式のリベットであることを特徴とする流体圧シリンダ。

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