專利名稱：流體壓缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過工作流體的供排來進(jìn)行伸縮的流體壓缸。
背景技術(shù)：
作為以往的流體壓缸，在JPH11-230117A中公開了一種利用活塞使活塞桿可移 動(dòng)地被插入在缸體內(nèi)的流體壓缸。活塞插入活塞桿前端的配合部，通過在配合部連接螺母，使活塞端面按壓于活 塞桿的臺(tái)階部而進(jìn)行固定?；钊鄬?duì)于活塞桿的連接力需要設(shè)定為大于或等于由作用于活塞的流體壓所產(chǎn) 生的推力。由此，需要以很大的載荷將活塞連接至活塞桿，因載荷很大，可能會(huì)發(fā)生活 塞在活塞桿和螺母之間壓縮變形并且活塞內(nèi)周和活塞桿外周粘連的情況。在進(jìn)行流體壓缸的拆卸檢修時(shí)，如果發(fā)生活塞和活塞桿粘連的情況，活塞不能 從活塞桿脫出，也就不能進(jìn)行拆卸檢修。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上問題所研發(fā)的，目的是提供一種在確?；钊鄬?duì)于活塞桿的 連接力的同時(shí)可拆卸的流體壓缸。本發(fā)明是通過工作流體的供排來進(jìn)行伸縮的流體壓缸，包括劃分缸體內(nèi)部、 并能夠在所述缸體內(nèi)以自由滑動(dòng)方式移動(dòng)的活塞單元，以及一端固定有所述活塞單元、 另一端從所述缸體突出的活塞桿，其中，所述活塞桿的小直徑部能插入到所述活塞單元 中，所述活塞單元的端面與所述活塞桿的軸肩端面抵接地被固定，在所述活塞桿的所述 小直徑部的基端部外周形成有環(huán)狀凹陷的圓弧倒角(roundportion)，在所述活塞單元的內(nèi) 周，與在所述小直徑部凹陷形成的凹陷部相對(duì)應(yīng)地從所述端面開始形成有錐形部，所述 錐形部沿活塞單元軸向的長(zhǎng)度大于或等于所述凹陷部沿所述活塞桿軸向的長(zhǎng)度。根據(jù)本發(fā)明，由于在活塞桿的小直徑部的基端部外周形成有環(huán)狀凹陷的圓弧倒 角，能夠增大活塞單元與活塞桿的軸肩端面相抵接的面積，從而能夠確?；钊麊卧鄬?duì) 于活塞桿的連接力。并且，由于在活塞單元的內(nèi)周，從端面開始形成有與凹陷部對(duì)應(yīng)的 錐形部，因此即使活塞單元壓縮變形，也能夠防止活塞單元的內(nèi)周進(jìn)入凹陷部，從而不 會(huì)發(fā)生活塞單元不能夠從活塞桿脫出的情況。由此，能夠在確保活塞單元相對(duì)于活塞桿 的連接力的同時(shí)，得到可拆卸的流體壓缸。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的油壓缸的局部剖視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的油壓缸的主要部分放大圖。圖3是圖2的局部放大圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的油壓缸的比較例的示意圖。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的油壓缸的局部剖視圖。圖5B是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的油壓缸的主要部分放大圖。
具體實(shí)施例方式接下來，參 照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，對(duì)于流體壓缸為在工作油(工作流體)的供排致動(dòng)下進(jìn)行伸縮 的油壓缸的情況進(jìn)行說明。(第一實(shí)施方式)參照?qǐng)D1對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的油壓缸100進(jìn)行說明。圖1是油壓缸100 的局部剖視圖。油壓缸100在建筑機(jī)械以及其他工業(yè)機(jī)械中被作為驅(qū)動(dòng)裝置使用。油壓缸100包括能被供排工作油的缸體1，能夠在缸體1內(nèi)以自由滑動(dòng)方式移 動(dòng)的活塞單元2，以及一端固定有所述活塞單元2、另一端從所述缸體1突出的活塞桿3。缸體1是具有底部Ia的有底筒狀構(gòu)件，其內(nèi)部被活塞單元2被劃分為桿側(cè)油室 4和桿反向側(cè)油室5。在缸體1端部的開口部設(shè)置有缸蓋(省略圖示)，從而開口部被閉
O桿側(cè)油室4和桿反向側(cè)油室5通過孔(省略圖示)來供排工作油，通過所述供排 動(dòng)作使活塞桿2在缸體1內(nèi)移動(dòng)。具體來說，以如下方式控制工作油的流動(dòng)只要從油壓 供給源對(duì)桿側(cè)油室4和桿反向側(cè)油室5的其中一方供給工作油，就從另一方排出工作油?；钊麊卧?包括沿缸體1的內(nèi)周滑動(dòng)的圓筒狀活塞主體2a，形成于活塞單元2 的內(nèi)周的能與活塞桿3連接的內(nèi)螺紋部2b，以及與活塞主體2a —體地形成的用于限定活 塞主體2a相對(duì)于活塞桿3的連接力的環(huán)狀螺母部2c。由此，活塞單元2為活塞主體2a 與螺母一體地形成的螺母一體型結(jié)構(gòu)。所謂活塞單元2包括沿缸體1的內(nèi)周滑動(dòng)的活塞 主體2a和其附屬構(gòu)件?；钊黧w2a介由設(shè)置于它外周的軸承8沿缸體1的內(nèi)周滑動(dòng)。并且，在活塞主 體2a的外周和缸體1的內(nèi)周之間，隔著O形環(huán)9設(shè)置有壓縮密封部10，該壓縮密封不10 在缸體1和活塞主體2a之間被壓縮。通過該密封部10，使缸體1的內(nèi)周和活塞主體2a的 外周之間部分被密封，從而防止桿側(cè)油室4和桿反向側(cè)油室5之間的工作油的來回流動(dòng)。螺母部2c形成為在其外周能夠安裝工具的形狀。具體來說，螺母部2c的外周 形成為六邊形?；钊麠U3與固定在其一端的活塞單元2 —同在缸體1內(nèi)移動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)固定于活 塞桿3的位于缸體1外部的另一端的負(fù)載(省略圖示)。由此，固定于活塞桿3的負(fù)載通 過作用于活塞單元2的油壓所產(chǎn)生的推力被驅(qū)動(dòng)?；钊麠U3包括主體部3a以及固定有活塞單元2的與主體部3a相比直徑較小的小 直徑部3b。在主體部3a和小直徑部3b的交界處形成有臺(tái)階部，利用該臺(tái)階部，在活塞 桿3的徑向形成有平的軸肩端面3c。在小直徑部3b形成有用于與活塞單元2的內(nèi)螺紋部 2b螺紋連接的外螺紋部3d。為了將活塞單元2固定于活塞桿3，首先，在活塞單元2中插入活塞桿3的小直 徑部3b，使內(nèi)螺紋部2b與小直徑部3b的外螺紋部3d螺紋連接，并使活塞主體2a的端面2d抵接于活塞桿3的 軸肩端面3c(圖1及圖2所示狀態(tài))。由此，將活塞單元2連接于 活塞桿3。這里，為了使活塞單元2相對(duì)于活塞桿3的連接力能夠防止活塞單元2的脫出， 需要將該連接力設(shè)定為大于或等于由作用于活塞單元2的油壓所產(chǎn)生的推力。因此，接下來，在活塞單元2的螺母部2c上安裝工具，借助工具使活塞單元2 旋轉(zhuǎn)，利用大于或等于由油壓所產(chǎn)生的推力的載荷，將活塞主體2a的端面2d按壓于活塞 桿3的軸肩端面3c。由此，活塞單元2被大于或等于由油壓所產(chǎn)生的推力的連接力固定 于活塞桿3。由于通過將活塞單元2固定于活塞桿3，使活塞主體2a的端面2d與活塞桿3的 軸肩端面3c抵接，從而活塞主體2a和活塞桿3之間部分被密封。由此，活塞主體2a的 端面2d具有密封其與活塞桿3之間部分的功能。這里，由于活塞單元2是螺母一體型的結(jié)構(gòu)，與普通的活塞不同，在內(nèi)周加工 內(nèi)螺紋部2b的同時(shí)，需要在外周加工螺母部2c。因此，在加工內(nèi)螺紋部2b和螺母部2c 時(shí)，或者在活塞主體2a的外周安裝軸承8、O形環(huán)9和密封部10時(shí)，必須將端面2d向 下地將活塞單元2放置于工作臺(tái)，有可能損傷具有密封功能的端面2d。特別是，由于螺 母一體型活塞單元2的重量大，容易損傷端面2d。但是，于活塞主體2a的端面2d形成有環(huán)狀凹陷的臺(tái)階面15。臺(tái)階面15的內(nèi)徑 與活塞主體2a的內(nèi)徑一致，其外徑比活塞桿3的主體部3a的外徑大。由此，當(dāng)活塞單 元2處于固定于活塞桿3的狀態(tài)時(shí)，端面2d之中的臺(tái)階面15與活塞桿3的軸肩端面3c 抵接。由此，端面2d之中的臺(tái)階面15發(fā)揮密封功能。由于臺(tái)階面15從活塞主體2a的端面凹陷，即使在端面2d向下情況下將活塞單 元2放置于工作臺(tái)，臺(tái)階面15也不會(huì)與工作臺(tái)接觸。從而，能夠防止在加工活塞單元2 時(shí)等，損傷到臺(tái)階面15。由此，使活塞主體2a和活塞桿3之間的密封性良好。接下來，參照?qǐng)D2和圖3對(duì)活塞單元2及活塞桿3進(jìn)行說明。圖2是油壓缸100 的主要部分的放大圖，圖3是圖2的局部放大圖。首先，參照?qǐng)D4對(duì)本實(shí)施方式的比較例進(jìn)行說明。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施 方式的油壓缸100的比較例的示意圖。為了防止于小直徑部3b的外周面的應(yīng)力集中，在作為小直徑部3b的根部的基端 部的外周形成有環(huán)狀的圓弧倒角20。這里，如上所述，需要設(shè)定活塞單元2相對(duì)于活塞桿3的連接力大于或等于由作 用于活塞單元2的油壓所產(chǎn)生的推力。從而，由于需要以很大的載荷將活塞單元2連接 至活塞桿3，優(yōu)選活塞主體2a的與活塞桿3的軸肩端面3c抵接的面積較大。另一方面， 為了防止于活塞桿3的軸肩端面3c的應(yīng)力集中，在活塞主體2a的內(nèi)周端部的角部形成有 倒角部21。由于當(dāng)該倒角部21的尺寸過大時(shí)，活塞主體2a的與活塞桿3的軸肩端面3c 抵接的面積變小，所以優(yōu)選倒角部21的尺寸盡可能小。但是，由于在小直徑部3b的基 端部外周形成有圓弧倒角20，對(duì)應(yīng)于圓弧倒角20的尺寸，需使倒角部21的尺寸變大，從 而活塞主體2a的與活塞桿3的軸肩端面3c抵接的面積會(huì)變小。因此，在本實(shí)方式的油壓缸100中，如圖2所示，在小直徑部3b的基端部外周 形成有環(huán)狀凹陷的圓弧倒角20。由此，在小直徑部3b的基端部外周形成有環(huán)狀凹陷的凹陷部22。由于凹陷形成圓弧倒角20，使形成于活塞主體2a的內(nèi)周端部的倒角部的尺 寸盡可能小成為可能，從而能夠使活塞主體2a的與活塞桿3的軸肩端面3c抵接的面積更 大。
但是，活塞單元2相對(duì)于活塞桿3的連接力較大時(shí)，活塞單元2有可能壓縮變 形，此種情況下，活塞主體2a的內(nèi)周會(huì)進(jìn)入凹陷部22?；钊黧w2a的內(nèi)周進(jìn)入凹陷部 22情況下，當(dāng)拆卸活塞單元2與活塞桿3時(shí)，活塞單元2不能從活塞桿3脫出。作為對(duì)策，在活塞主體2a的內(nèi)周，從臺(tái)階面15開始形成有與凹陷部22相對(duì)應(yīng) 的錐形部23。由此，由于活塞主體2a的與凹陷部22相對(duì)的內(nèi)周形成為錐形狀并且內(nèi)徑 較大，即使活塞單元2壓縮變形，也能夠防止活塞主體2a的內(nèi)周進(jìn)入凹陷部22。因此， 不會(huì)發(fā)生活塞單元2不能從活塞桿3脫出的情況。參照?qǐng)D3，對(duì)錐形部23進(jìn)行詳細(xì)說明。錐形部23從一端的最大內(nèi)徑部23a開始向另一端的最小內(nèi)徑部23b逐漸縮徑形 成。錐形部23的最大內(nèi)徑部23a形成為抵接于活塞桿3的軸肩端面。由此，由于錐 形部23是從臺(tái)階面15開始延伸并縮徑形成的，其具有對(duì)活塞主體2a的內(nèi)周端部的角部 進(jìn)行倒角并且防止于活塞桿3的軸肩端面3c產(chǎn)生應(yīng)力集中的功能?；钊黧w2a的內(nèi)周端部的角部以最大內(nèi)徑部23a和最小內(nèi)徑部23b間的尺寸差a 進(jìn)行倒角。由于圓弧倒角20于小直徑部3b的基端部外周凹陷形成，能夠使尺寸a盡可 能小，具體來說，將尺寸a設(shè)定為不在活塞桿3的軸肩端面3c產(chǎn)生應(yīng)力集中的尺寸。并且，錐形部23形成為其沿活塞單元軸向的長(zhǎng)度b大于或等于凹陷部22沿活塞 桿軸向的長(zhǎng)度C。即，如圖3所示，錐形部23的最小內(nèi)徑部23b不與小直徑部3b的凹陷 部22面對(duì)，而是與未凹陷的外周面24面對(duì)。由此，由于活塞主體2a的與凹陷部22對(duì) 應(yīng)的整個(gè)內(nèi)周均形成為錐形狀，即使活塞單元2壓縮變形，也能夠防止活塞主體2a的內(nèi) 周進(jìn)入凹陷部22。根據(jù)以上實(shí)施方式，產(chǎn)生下述作用效果。由于在活塞桿3的小直徑部3b的基端部外周形成有環(huán)狀凹陷的圓弧倒角20，能 夠獲得較大的活塞主體2a的與活塞桿3的軸肩端面3c抵接的面積，從而能夠確保活塞單 元2相對(duì)于活塞桿3的連接力。并且，由于在活塞主體2a的內(nèi)周形成有與凹陷部22對(duì)應(yīng) 的錐形部23，即使活塞單元2壓縮變形，也能夠防止活塞主體2a的內(nèi)周進(jìn)入凹陷部22， 不會(huì)發(fā)生活塞單元2不能從活塞桿3脫出的情況。如此，能夠在確?；钊麊卧?相對(duì)于 活塞桿3的連接力的同時(shí)得到可拆卸的油壓缸100。并且，由于在活塞主體2a的端面2d形成有凹陷的環(huán)狀臺(tái)階面15，即使在端面 2d向下情況下將活塞單元2放置于工作臺(tái)，臺(tái)階面15也不與工作臺(tái)接觸。因此，由于能 夠防止損傷與活塞桿3的軸肩端面3c相抵接的臺(tái)階面15，從而使活塞主體2a和活塞桿3 之間的密封性良好。(第二實(shí)施方式)參照?qǐng)D5，對(duì)根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的油壓缸200進(jìn)行說明。圖5(A)是油壓 缸200的局部剖視圖，圖5(B)是油壓缸200的主要部分放大圖。在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的油壓缸200中，對(duì)于根據(jù)上述第一實(shí)施方式的油壓缸100相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注同樣的附圖標(biāo)記，并省略其說明。接下來，以和上述第一實(shí)施 方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
在油壓缸 200中，活塞單元2包括活塞主體2a、相對(duì)于活塞主體2a獨(dú)立形成的 螺母31以及在活塞桿3的軸肩端面3c與活塞主體2a之間夾裝的環(huán)狀緩沖軸承30 (環(huán)狀 體)。由此，在油壓缸200中，與活塞桿3的軸肩端面3c抵接的并非活塞主體2a的端面 2d，而是緩沖軸承30的端面30a。S卩，緩沖軸承30的端面30a具有密封緩沖軸承30與 活塞桿3之間部分的功能。油壓缸200伸長(zhǎng)至最長(zhǎng)時(shí)，緩沖軸承30使形成于缸蓋的內(nèi)周的環(huán)狀孔的流路面 積變小，給予從桿側(cè)油室4向孔流動(dòng)的工作油以阻力，具有減緩油壓缸200的伸長(zhǎng)速度的 功能。在緩沖軸承30的內(nèi)周，與形成于活塞桿3的小直徑部3b的基端部外周的凹陷部 22對(duì)應(yīng)地，形成有錐形部23。錐形部23具有和上述第一實(shí)施方式相同的形狀，形成為其沿活塞單元軸向的長(zhǎng) 度大于或等于凹陷部22沿活塞桿軸向的長(zhǎng)度。由于緩沖軸承30被和螺母31施加于活塞主體2a的連接力相等的連接力按壓于 活塞桿3的軸肩端面3c，可能會(huì)產(chǎn)生壓縮變形。但是，由于在緩沖軸承30的內(nèi)周形成有 與凹陷部22對(duì)應(yīng)的錐形部23，因此，即使緩沖軸承30壓縮變形，也能夠防止緩沖軸承 30的內(nèi)周進(jìn)入凹陷部22，從而不會(huì)發(fā)生緩沖軸承30不能從活塞桿3脫出的情況。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠在確?；钊黧w2a相對(duì)于活塞桿3的連接力 的同時(shí)，得到可拆卸的油壓缸200。應(yīng)當(dāng)明白的是，本發(fā)明并不被上述實(shí)施方式所限定，在其技術(shù)思想范圍內(nèi)能夠 進(jìn)行各種變形或改變，所述變形或改變也包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。關(guān)于以上說明，將申請(qǐng)日為2009年1月13日的日本專利申請(qǐng)2009-4385的內(nèi)容 以引用方式納入。工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明的流體壓缸能夠作為驅(qū)動(dòng)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)裝置使用。
權(quán)利要求
1.一種通過工作流體的供排進(jìn)行伸縮的流體壓缸，包括活塞單元，其劃分缸體 內(nèi)部，并且能夠在所述缸體內(nèi)以自由滑動(dòng)方式移動(dòng)；活塞桿，其一端固定有所述活塞單 元，另一端從所述缸體突出，其特征在于，所述活塞桿的小直徑部能插入到所述活塞單元中，所述活塞單元的端面與所述活塞 桿的軸肩端面相抵接地被固定；在所述活塞桿的所述小直徑部的基端部外周形成有環(huán)狀凹陷的圓弧倒角； 在所述活塞單元的內(nèi)周，與在所述小直徑部凹陷形成的凹陷部相對(duì)應(yīng)地，從所述端 面開始形成有錐形部；所述錐形部沿活塞單元軸向的長(zhǎng)度大于或等于所述凹陷部沿所述活塞桿軸向的長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的流體壓缸，其特征在于，所述活塞單元包括活塞主體以及夾裝于所述活塞主體和所述活塞桿的所述軸肩端面 之間的環(huán)狀體，所述錐形部形成于所述環(huán)狀體的內(nèi)周。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過工作流體的供排進(jìn)行伸縮的流體壓缸，其包括劃分缸體內(nèi)部、并且能夠在所述缸體內(nèi)以自由滑動(dòng)方式移動(dòng)的活塞單元，以及一端固定有所述活塞單元、另一端從所述缸體突出的活塞桿?；钊麠U的小直徑部能插入到活塞單元中，活塞單元的端面與活塞桿的軸肩端面抵接地被固定，活塞桿的小直徑部的基端部外周形成有環(huán)狀凹陷的圓弧倒角，在活塞單元的內(nèi)周，與在所述小直徑部凹陷形成的凹陷部相對(duì)應(yīng)地，從端面開始形成有錐形部，錐形部沿活塞單元軸向的長(zhǎng)度大于或等于凹陷部沿活塞桿軸向的長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)F15B15/14GK102016330SQ201080001425
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者原貴彥, 船戶泰志 申請(qǐng)人:萱場(chǎng)工業(yè)株式會(huì)社