本發(fā)明涉及一種流體壓力缸(流體缸),用于在提供加壓流體操作下在軸向方向位移活塞。
背景技術:
通常,作為意指用于運輸工件等,使用了一種具有活塞的流體壓力缸,該活塞在提供壓力流體的操作下被位移。
例如,日本專利公開號no.06-235405公開了一種該類型的流體壓力缸。該流體壓力缸包括筒狀體缸筒、設置在缸筒一端的氣缸蓋和以可位移方式設置在缸筒內(nèi)部的活塞。進一步地,活塞和缸筒中每一個的垂直于軸線的截面具有非圓形的形狀。在此結構中,相比于使用圓形截面的活塞的情況,增加了壓力接收表面面積和輸出的推力。
進一步地,日本專利公開號no.2011-508127(pct)公開了一種氣缸裝置,其包括具有正方形截面的活塞。氣缸裝置包括對應于活塞截面形狀的同樣具有正方形截面的氣缸殼體。密封構件通過活塞外部邊緣部分的凹槽被設置。密封構件接觸氣缸內(nèi)壁表面以執(zhí)行密封操作。
技術實現(xiàn)要素:
在如日本專利公開號no.06-235405和日本專利公開號no.2011-508127(pct)中公開的具有非圓形活塞的流體壓力缸,有獲得在在軸向方向上進一步減少縱向尺寸的需求。
本發(fā)明的主要目的是提供一種流體壓力缸,其中可以增加推力并且減小縱向尺寸。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了流體壓力缸,包括:筒狀體缸筒,該筒狀體缸筒包括內(nèi)部的缸室;一對附接于缸筒兩端的蓋構件;以可位移方式沿著缸室設置的活塞;和聯(lián)接至活塞的活塞桿。
活塞和缸筒中每一個形成為具有矩形形狀的截面,活塞包括耐磨環(huán),其被構造成在缸筒內(nèi)壁表面滑動,和磁體,其設置在耐磨環(huán)上。
在本發(fā)明中,流體壓力缸的活塞和缸筒中每一個具有矩形形狀截面?;钊湍キh(huán),其在缸筒內(nèi)壁表面滑動,和磁體,其設置在耐磨環(huán)上。在上述結構中,相比耐磨環(huán)和磁體在活塞外周表面在軸向方向排列成一直線的流體壓力缸,可以減少活塞位移的軸向方向上的尺寸。因此,通過設置活塞具有矩形形狀截面以實現(xiàn)大的壓力接收表面面積,可以獲得大的推力,并且減少包括活塞的流體壓力缸的縱向尺寸。
上述目的、特征和優(yōu)點將由以下參考附圖描述的實施例容易地被理解。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的流體壓力缸的總體截面圖;
圖2是由從圖1中流體壓力缸的桿蓋觀看的流體壓力缸的前視圖;
圖3是顯示環(huán)繞著圖1中流體壓力缸的活塞單元的放大截面視圖;
圖4a是從蓋罩觀看的流體壓力缸的前視圖;
圖4b是流體壓力缸的前視圖,顯示改變了相對于端蓋嵌塞缸筒的方法的修改例;
圖5是顯示圖1中流體壓力缸的活塞桿和活塞單元的外觀的立體圖;
圖6是圖5中所示的活塞單元的分解立體圖;
圖7是沿著圖1中線vii-vii的截面視圖;
圖8是活塞襯墊的前視圖;
圖9是環(huán)繞圖3中活塞襯墊的外部邊緣部分的區(qū)域的放大截面視圖;
圖10是環(huán)繞蓋罩的區(qū)域的放大截面視圖,該視圖顯示一個修改例,其中由蓋罩嵌塞的嵌塞部分被蓋部分進一步嵌塞;
圖11a是根據(jù)修改例的活塞襯墊的前視圖;
圖11b是沿著圖11a中線xib-xib的截面視圖;
圖12是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的流體壓力缸的總體截面圖;
圖13是顯示環(huán)繞著圖12中流體壓力缸的蓋罩的區(qū)域的放大截面視圖;
圖14是顯示圖13中所示的蓋罩從缸筒拆卸狀態(tài)的局部的分解立體圖;
圖15a是顯示根據(jù)第一修改例的止動環(huán)的外觀的立體圖;
圖15b是顯示根據(jù)第二修改例的止動環(huán)的外觀的立體圖;
圖15c是包括多個平板和緊固螺栓的止動裝置的分解立體圖;
圖15d是在蓋罩被圖15c中的止動裝置止動的狀態(tài)下,顯示環(huán)繞蓋罩的區(qū)域的放大截面視圖;
圖16是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的流體壓力缸的總體截面圖;
圖17是顯示環(huán)繞著圖16中流體壓力缸的桿蓋區(qū)域的放大截面視圖;和
圖18是顯示圖17中所示的桿蓋從缸筒拆卸狀態(tài)的局部的分解立體圖。
具體實施方式
在圖1中,參考數(shù)字10表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的流體壓力缸。如圖1所示,流體壓力缸包括具有矩形形狀截面的缸筒12,附接于缸筒12的一端的蓋罩(蓋構件)14,附接于缸筒12的另一端的桿蓋(蓋構件)16,以可位移方式設置在缸筒12內(nèi)部的活塞單元(活塞)18,和聯(lián)接至活塞單元18的活塞桿20。
缸筒12是例如由金屬材料組成的筒狀體,并且以不變的截面積在軸向方向(由箭頭a和b標明)延伸。缸室22形成在缸筒12中?;钊麊卧?8位于缸室22中。
進一步地,如圖2所示,傳感器附接軌道24設置在缸筒12外部。傳感器附接軌道24用于附加檢測傳感器(未示出)。傳感器附接軌道24具有向遠離缸筒12的方向開口的大致u型形狀。傳感器附接軌道24在缸筒12軸向方向上(箭頭a和b標明的)具有預定長度。傳感器附接軌道24附接到鄰近具有矩形形狀截面的缸筒12的角部的位置。進一步地,檢測傳感器(未示出)固定地附接于傳感器附接軌道24,用于在軸向方向上檢測活塞單元18的位置。
如圖1所示,例如,蓋罩14由金屬材料制成,具有基本上矩形形狀的截面。具有預定深度的連接孔26形成在蓋罩14中心。連接孔26在(箭頭a標明的方向上)面向缸筒12。第一阻尼器28通過形成在蓋罩14的一端的凹槽環(huán)繞著連接孔26的外周側而附接到蓋罩14。例如,第一阻尼器28由彈性材料組成,并且具有環(huán)形形狀。第一阻尼器28的一端從蓋罩14的端部朝向缸筒12(在箭頭a標明方向)略微突出。
第一流體端口30形成在蓋罩14的側表面。加壓流體通過第一流體端口30供給/輸出。第一流體端口30連接至連接孔26。因此,在加壓流體從加壓流體供應源(未示出)提供至第一流體端口后,加壓流體流入連接孔26。
進一步地,在蓋罩14的一側表面上、在與第一流體端口30相比更接近于缸筒12(在箭頭a標明方向)的一端,沿著外周表面設置向內(nèi)下凹的環(huán)形的第一接合凹槽32。然后,缸筒12的一端被向內(nèi)(朝向蓋罩14)按壓,并且變形為填隙或者嵌塞部分12a以與第一接合凹槽32接合。因此,缸筒12的一端和蓋罩14通過嵌塞部分12a聯(lián)接在一起。進一步地,設置在蓋罩14的側表面上的密封構件34a接觸缸筒12內(nèi)表面。因此,防止加壓流體通過蓋罩14和缸筒12之間的間隔被泄漏。
在這方面,例如,如圖3所示,缸筒12的嵌塞部分12a從缸筒12的軸向方向(箭頭a和b標明)以45°至90°范圍內(nèi)的傾斜角θ向內(nèi)彎曲。垂直于缸筒12軸線的嵌塞部分12a的開口尺寸d被確定比缸筒12的外部尺寸d'小3%至10%。換言之,開口尺寸以如下方式判定,嵌塞部分12a朝向缸筒12的深度到達開口尺寸d變?yōu)楸雀淄?2的外部尺寸d'小3%至10%的位置。
進一步地,嵌塞部分12a通過滾動嵌塞形成為覆蓋蓋罩14的整個外圓周(見圖4a)。
嵌塞部分12a并不是必須形成為覆蓋缸筒12的整個圓周的環(huán)形形狀。例如,在圖4b中所示的嵌塞部分12a'的情形下,嵌塞部分12a在截面中可以具有基本上直線形狀,并且相對蓋罩14的第一接合凹槽32a以嵌塞部分12a僅僅與具有矩形形狀截面的缸筒12的四邊接合的方式被嵌塞。
在蓋罩14、桿蓋16由金屬材料制成,并且具有基本矩形形狀截面的情況下。桿孔36在軸向方向(由箭頭a和b標明)穿過桿蓋16的中心。桿襯墊38和襯套40通過相應的環(huán)形槽設置在桿孔36的內(nèi)周表面。當活塞桿20被插入桿孔36,桿襯墊38在活塞桿20的外周表面上滑動。因此,防止加壓流體通過桿蓋16和活塞桿20之間的間隔被泄漏。襯套40以活塞桿20在軸向方向上(通過箭頭a和b標明)被引導的方式在外周表面上滑動。
進一步地,如圖2所示,每個在軸向方向上具有預定深度的附接孔42形成在桿蓋16的端面的四角附近。例如,在固定流體壓力缸至另一個設備(未示出)的時候等,插入另一個設備的固定螺栓被螺合入桿蓋16的附接孔42以固定流體壓力缸。
如圖1所示,第二流體端口44設置在桿蓋16的側表面上,用于通過第二流體端口44供給/放出加壓流體。第二流體端口44通過在桿蓋16軸向方向上(由箭頭b表明)延伸的連接通道46連接至缸室22。由第二流體端口44提供的加壓流體從連接通道46流入缸室22。
進一步地,在桿蓋16的一側表面上、在與第二流體端口44相比更接近于缸筒12(在箭頭b標明方向)的一端,沿著外周表面設置向內(nèi)下凹的環(huán)形的第二接合凹槽48。然后,缸筒12的另一端被向內(nèi)按壓(朝向桿蓋16),并且變形為填隙或者嵌塞部分12b以與第二接合凹槽48接合。因此,缸筒12的另一端和桿蓋16通過嵌塞部分12b聯(lián)接在一起。進一步地,設置在桿蓋16的另一側表面上的密封構件34b接觸缸筒12內(nèi)表面。因此,防止加壓流體通過桿蓋16和缸筒12之間的間隔被泄漏。
在這方面,如在嵌塞部分12a在該一端的情形下,缸筒12的嵌塞部分12b從缸筒12的軸向方向(箭頭a和b標明)以曲45°至90°范圍內(nèi)的傾斜角θ向內(nèi)彎。嵌塞部分12b的開口尺寸d被確定為變得比缸筒12外部尺寸d'小3%至10%(0.9-0.97d')。進一步地,嵌塞部分12b通過滾動嵌塞形成為覆蓋桿蓋16的整個外圓周。
也就是說,在缸筒12的一端的嵌塞部分12a和在缸筒12的另一端的嵌塞部分12b具有基本相同的形狀,并且分別與蓋罩14和桿蓋16接合。
應該注意的是缸筒12可以通過例如焊接、粘附等代替嵌塞聯(lián)接至蓋罩14和桿蓋16。
如圖1、3、5和6所示,活塞單元18設置在活塞桿20的一端,并且包括基部本體(聯(lián)接體)50,環(huán)繞著基部本體50設置的耐磨環(huán)52,鄰近于耐磨環(huán)52的活塞襯墊54,鄰近于活塞襯墊54的板體56,和靠近板體56在接近(箭頭a標明的方向上)活塞桿20另一端的位置設置的第二阻尼器58。
例如,基部本體50由金屬材料制成,并且具有圓盤形狀。嵌塞孔60形成在基部本體50的中心?;钊麠U20的一端插入用于填隙或者嵌塞的嵌塞孔60。嵌塞孔60的直徑向活塞單元18的一端(箭頭b標明方向)逐漸地增加?;钊麠U20的一端的直徑與嵌塞孔60的形狀一致地增加以限制在軸向方向上相對位移(由箭頭a和b表明)。在此狀態(tài)下,基部本體50和活塞桿20整體聯(lián)接在一起。
進一步地,如圖3所示,基部本體50具有一端,該一端具有垂直于軸線的平面形狀。在基部本體50的另一端形成有第一突起62和第二突起64,第一突起62朝向鄰近耐磨環(huán)52突出,第二突起64(在箭頭a標明方向上)突出超過第一突出部62。第一突起62和第二突起64中每一個具有圓形截面。第二突起64的直徑小于第一突起62的直徑。進一步地,環(huán)形墊圈(密封構件)66通過環(huán)形槽附接到第一突起62的外周表面。
例如,耐磨環(huán)52由樹脂材料制成,并且具有基本矩形形狀的截面。耐磨環(huán)52的外形基本上與缸室22的截面形狀相同。附接孔68形成為耐磨環(huán)52的中心,用于將基部本體50附接至附接孔68。一對磁體孔72形成在耐磨環(huán)52的一端面,作為活塞單元18的用于將磁體70附接至磁體孔72的一端(箭頭b標明的方向)。附接孔68在厚度方向上(由箭頭a和b標明)穿過耐磨環(huán)52。
附接孔68的直徑在軸向方向上(由箭頭a和b標明)形成為階梯式,以具有不同的直徑,并且基部本體50的第一突起62和第二突起64與附接孔68接合。因此,基部本體50被置于并且保持在附接孔68的中心。在這方面,基部本體50的一端面沒有從耐磨環(huán)52的一端面突出。也就是說,這些表面形成同一平面(見圖3)。
例如,磁體孔72形成在相對于在中心的附接孔68對角地定位的一對角部處。每一個磁體孔72在耐磨環(huán)52的一端面?zhèn)乳_口,并且具有圓形截面形狀以具有預定深度。如圖2和5所示,磁體70被插入磁體孔72,并且使用粘合劑等固定。
由于磁體70比耐磨環(huán)52薄,在磁體70被放入磁體孔72中的狀態(tài)下,磁體70被設置在耐磨環(huán)52中,而不從耐磨環(huán)52的端面突出。
進一步地,如圖2所示,在包含磁體70的耐磨環(huán)52被置于缸筒12中的狀態(tài)下,傳感器附接軌道24被設置在鄰近于面對磁體70的缸筒12的角部的位置,即,接近磁體70的缸筒12的角部的位置。
如圖3、8、和9所示,活塞襯墊54由例如橡膠的彈性材料制成,并且具有矩形形狀的截面。環(huán)形的滑潤劑保持槽76被形成為鄰近于活塞襯墊的一端和另一端的外部邊緣部分。潤滑劑保持槽76形成在活塞襯墊54的更接近于耐磨環(huán)52(在箭頭b表示的方向上)的一表面和活塞襯墊54更接近于板體56(在箭頭a表示的方向上)的另一端面上。潤滑劑保持槽76在活塞襯墊54的厚度方向(由箭頭a和b標明)上以下凹預定深度,以預設的間隔平行地設置?;瑵檮z測槽76的數(shù)目為,比如三個。
進一步地,滑潤劑例如潤滑脂被保持在潤滑劑保持槽76中,并且當活塞單元18在軸向方向上(由箭頭a和b標明)沿著缸筒12移動時,滑潤劑被供給至缸筒12的內(nèi)壁表面,用于活塞單元18和缸筒12之間的潤滑。
襯墊孔78在活塞襯墊54的中心開孔?;钊r墊54通過襯墊孔78被插入形成在耐磨環(huán)52另一端面的凹部80。因此,活塞襯墊54以活塞襯墊54的另一端面和耐磨環(huán)52的另一端面形成基本相同的平面(見圖3)的方式附接到耐磨環(huán)52。
板體56由金屬材料制成,并且為具有基本矩形形狀截面的薄板。插入孔82在板體56的中心開孔?;勘倔w50的第二突起64插入插入孔82。
如圖1、5和6所示,活塞桿20包括在軸向方向上(由箭頭a和b標明)具有預定長度的軸本體?;钊麠U20包括形成有基本不變直徑的本體部分84和形成在本體部分84一端的小直徑前端部分86。前端部分86和本體部分之間的邊界形成階梯式,并且活塞單元18通過前端部分86被支撐。
進一步地,如圖1所示,活塞桿20的另一端插入桿蓋16的桿孔36,并且活塞桿20被襯套40支撐,該襯套40以在軸向方向上(由箭頭a和b標明)可位移的方式設置在桿孔36中。
基部本體50從耐磨環(huán)52的一端面?zhèn)缺徊迦敫浇涌?8,板體56被使得與耐磨環(huán)52的另一端面接觸,該另一端面附接有活塞襯墊54。在此狀態(tài)下,活塞桿20從板體56被插入基部本體50的嵌塞孔60。在板體56接觸板體56的本體部分84的一端的狀態(tài)下,使用嵌塞夾具等使得前端部分86變形以增加其直徑。因此,具有增加的直徑的聯(lián)接部分88與嵌塞孔60接合。
因而,如圖5所示,活塞單元18被保持在聯(lián)接部分88(前端部分86)和活塞桿20的本體部分84之間。在這方面,在聯(lián)接部分88和本體部分84之間的間隔中,基部本體50、耐磨環(huán)52和板體56在軸向方向上(由箭頭a和b標明)之間形成小的間隙。因此,耐磨環(huán)52、活塞襯墊54和板體56環(huán)繞著活塞桿20被可旋轉地保持。
進一步地,在限制耐磨環(huán)52和板體56相對于活塞桿20旋轉的情況下,例如,板體56和耐磨環(huán)52中的第一突出部62設計具有大的厚度,用于允許基部本體50、耐磨環(huán)52和板體56之間沒有任何間隙地緊密接觸在一起。因此,耐磨環(huán)52和板體56相對于活塞桿20的旋轉被限制,并且活塞桿20和活塞單元18可以被整體固定在一起。也就是說,該結構在活塞桿20相對于活塞單元18的旋轉不是優(yōu)選的情況下是適當?shù)摹?/p>
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的流體壓力缸10基本上具有上述結構。接下來,將描述流體壓力缸10的操作和工作效果。在以下說明中,活塞單元18朝向蓋罩14(在箭頭b標明的方向)位移的狀態(tài)將被稱為初始位置(圖1)。
首先,加壓流體從加壓流體供應源(未示出)被提供進入第一流體端口30。在這種情況下,第二流體端口44通過開關閥(未示出)的開關操作打開至大氣。因此,加壓流體從流體端口30被提供至連接孔26,并且活塞單元18被由連接孔26向缸室22提供的加壓流體向桿蓋16(箭頭a標明的方向)按壓。通過活塞單元18的位移操作,活塞桿20同樣被位移。當?shù)诙枘崞?8接觸桿蓋16,活塞單元18被停止在位移結束位置。
在活塞單元18在與上述方向相對的方向(箭頭b標明的方向)上位移的情況下,加壓流體供給至第二流體端口44,并且第一流體端口30通過開關閥(未示出)的開關操作打開至大氣。然后,加壓流體通過連接通道46從第二流體端口44提供至缸室22?;钊麊卧?8通過被提供入缸室22的加壓流體被向蓋罩14(箭頭b標明的方向)按壓。
然后,通過活塞單元18的位移操作,活塞桿同樣被位移。當活塞單元18的基部本體50接觸蓋罩14的第一阻尼器28,活塞單元18返回至初始位置(見圖1)。
如上所述,在第一實施例中,流體壓力缸10的活塞單元18具有矩形形狀的截面。包含活塞單元18的缸筒12具有對應于活塞單元18的矩形形狀的截面。因此,相比于流體壓力缸配備有具有圓形截面的活塞的情形,當具有圓形截面的活塞的直徑和活塞單元18的一側長度基本相同時,可以獲得足夠的壓力接收表面面積。因此,通過以低壓提供加壓流體進入缸室22驅動活塞單元18,可以增加流體壓力缸10中的推力,并且通過減少消耗的加壓流體的量,可以節(jié)約能量。
進一步地,活塞單元18包括用于在軸向方向上(由箭頭a和b標明)引導的耐磨環(huán)52,其在缸筒12的內(nèi)壁表面滑動,并且磁體70可以被設置在耐磨環(huán)52的內(nèi)部。在該結構中,相比于耐磨環(huán)52和磁體70設置在軸向方向上在活塞外周表面排成一行的情形,由于活塞單元18在軸向方向上的尺寸被抑制,可以實現(xiàn)流體壓力缸10尺寸縮減。
進一步地,磁體70設置有用于具有矩形形狀截面的耐磨環(huán)52,該耐磨環(huán)不會在缸筒12中轉動。在該結構中,磁體70不必因為具有圓形截面的活塞而具有環(huán)形形狀,該具有圓形截面的活塞可能在缸筒12中旋轉。因而,可以減少磁體70的尺寸,并且減少生產(chǎn)成本。換言之,由于不必要使用環(huán)形磁體70,可以減少磁體70的體積。
進一步地,由于通過將用于附接檢測傳感器的傳感器附接軌道24布置在在鄰近于角部的位置,磁體70被設置而面對缸筒12的角部,可以可靠地通過檢測傳感器檢測磁體70的磁性。
進一步地,耐磨環(huán)52、活塞襯墊54和板體56的活塞單元18可以相對活塞桿20旋轉。因此,例如,在通過螺合裝配輸送臺等至活塞桿20的另一端時,裝配操作可以輕易地通過旋轉活塞桿20執(zhí)行。因此,即使在流體壓力缸10固定至另一個裝置并且不能旋轉的情況下,裝配可以高效的被執(zhí)行。
進一步地,活塞單元18的耐磨環(huán)52、活塞襯墊54和板體56的可以相對活塞桿20旋轉。因此,即使在負載以旋轉活塞單元18的方向施加到活塞桿20的情形下,通過相對于耐磨環(huán)52和活塞襯墊54只旋轉活塞桿20,可以避免在旋轉方向施加負載至耐磨環(huán)52和活塞襯墊54。因而,當在旋轉方向的負載施加到耐磨環(huán)52和活塞襯墊54時,通過角部和缸筒12之間的接觸可以使得壓力增加被阻止,并且耐磨環(huán)52和活塞襯墊54的磨損被抑制。因此,實現(xiàn)了耐用性的提升。
進一步地,在上述活塞單元18中,耐磨環(huán)52、活塞襯墊54和板體56被相對于活塞桿20可旋轉地設置。然而,本發(fā)明并不局限于這個方面。例如,耐磨環(huán)52、活塞襯墊54和板體56可以被固定為在軸向方向上相互接觸以限制活塞桿20相對于耐磨環(huán)52、活塞襯墊54和板體56的旋轉。也就是說,根據(jù)流體壓力缸10的應用,可以基于活塞桿20相對于活塞單元18的旋轉是否被允許而選擇性地使用流體壓力缸10。
進一步地,嵌塞部分12a,12b相對蓋罩14和桿蓋16從缸筒12的軸向方向(由箭頭a和b標明)的向內(nèi)周側嵌塞的傾斜角θ被確定處于45°至90°的范圍內(nèi)(45°≤θ≤90°)。因此,可以將缸筒12可靠地并且穩(wěn)固地聯(lián)接至蓋罩14和桿蓋16。
進一步地,在將缸筒12的嵌塞部分12a嵌塞至蓋罩14時,例如,如圖10所示,在嵌塞部分12a與第一接合槽32接合之后,通過夾具等從外周側按壓蓋罩14,鄰近于第一接合槽32的蓋罩14可以被變形,并且形成用于進一步嵌塞的局部覆蓋嵌塞部分12a的蓋部分90。
用這樣的方式,通過蓋部分90按壓嵌塞部分12a,嵌塞部分12a相對蓋罩14的嵌塞強度增加。因此,可以進一步地增加缸筒12和蓋罩14的聯(lián)接強度。
蓋部分90并不是必須設置于蓋罩14。通過在桿蓋16側形成蓋部分90,缸筒12的嵌塞部分12b可以被相對桿蓋16可靠地和穩(wěn)固地嵌塞。
進一步地,如圖11a所示的活塞襯墊92情形下,形成在中心的襯墊孔94可以具有類似活塞襯墊92外形的矩形形狀截面。在這種情況下,耐磨環(huán)52的凹部80同樣形成為矩形形狀的截面。用這樣的方式,通過將襯墊孔94形成為矩形形狀截面,活塞襯墊92從襯墊孔94至外部邊緣部分的寬度可以在活塞襯墊92圓周方向保持基本不變。因此,當活塞襯墊92接觸缸筒12時,可以實現(xiàn)均勻的表面壓力。
因而,實現(xiàn)了在活塞襯墊92圓周方向、活塞襯墊92和缸筒12之間的均勻的密封功能。具體地,理想的,每個角部96的內(nèi)部半徑r被確定為滿足關系ratios1/s2的比值大于1.1,并且小于1.25(1.1<s1/s2<1.25),其中s1表示具有矩形形狀截面的襯墊孔94的周長,并且s2表示襯墊孔94中內(nèi)切的虛圓f的圓周長。
進一步地,如圖11b所示,在活塞襯墊92中,各自具有潤滑劑保持槽76的一端面和另一端面為傾斜的錐形,以朝向外部邊緣部分更互相接近。換言之,活塞襯墊92向外面邊緣部分逐漸地變薄。如上所述,通過減少活塞襯墊92的外部邊緣部分的厚度,可以在活塞襯墊92和缸筒12之間的接觸中實現(xiàn)均勻的接觸表面壓力,提高密封性能,并且在活塞單元18的運動期間減少滑動阻力。
接下來,將參考圖12至14描述根據(jù)第二實施例中的流體壓力缸100。流體壓力缸100與根據(jù)上述第一實施例中流體壓力缸10中的相同的組成元件被標注相同的附圖標記,并且其詳細說明被省略。
根據(jù)第二實施例的流體壓力缸100不同于根據(jù)第一實施例的流體壓力缸10之處在于,蓋罩102被設置成通過止動環(huán)104在缸筒12的一端可拆卸。
例如,在流體壓力缸100中,如圖12和13所示,筒狀體106連接至缸筒12的一端。筒狀體106的直徑大于缸筒12的直徑。例如,筒狀體106由例如不銹鋼的金屬材料制成,并且形成為矩形形狀截面。筒狀體106具有在軸向方向上(由箭頭a和b標明)預設的寬度。然后,在筒狀體106的一端的內(nèi)周表面接觸缸筒12的外周表面的狀態(tài)下,筒狀體106和缸筒12通過焊接、粘合之類接合在一起。
也就是說,筒狀體106在軸向方向上(通過箭頭a和b標明)與缸筒12的一端局部重疊,并且筒狀體106內(nèi)部形成為階梯式。
進一步地,向外周側下凹的環(huán)形圈槽108形成在筒狀體106的內(nèi)周表面中,并且稍后描述的止動環(huán)104與圈槽108接合。
進一步地,孔110在連接至缸筒12的連接器部分和圈槽108之間,在徑向方向穿過筒狀體106。然后,蓋罩102被置于筒狀體106內(nèi)部,蓋罩102的第一流體端口30變?yōu)榕c筒狀體106的孔110同軸,并連接至筒狀體106的孔110,并且接頭等(未示出)通過孔110被連接至第一流體端口30。
如圖14所示,例如,止動環(huán)104由金屬材料制成,具有基本上八邊形形狀的截面。止動環(huán)104被構造成施加徑向向外的彈力。夾具孔112形成在徑向方向向內(nèi)延伸的止動環(huán)104的開口端延伸部分處。
然后,通過插入夾具(未示出)至止動環(huán)104的一對夾具孔112,并且彼此相對地位移具有夾具孔112的延伸部分,止動環(huán)104可以在徑向方向彈性地向內(nèi)變形以抵抗彈力。
蓋罩102被插入缸筒12和筒狀體106,接觸缸筒12的一端,并且位于在軸向方向上(有箭頭a標明)。在此狀態(tài)下,止動環(huán)104與圈槽108接合。用這樣的方式,止動環(huán)104以止動環(huán)104接觸蓋罩102端面的狀態(tài)被固定。防止蓋罩102從筒狀體106的開口脫卸。
如上所述,在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的流體壓力缸100中,筒狀體106設置在缸筒12的一端,并且在蓋罩102被置于筒狀體106內(nèi)部的狀態(tài)下,止動環(huán)104接合并固定至筒狀體106的圈槽108。在該結構中,通過為筒狀體106設置可拆卸地設置止動環(huán)104,可以輕易地并且可靠地將蓋罩102附接至缸筒12或者從缸筒12拆卸蓋罩102。因而,在流體壓力缸100中,由于蓋罩102可以被拆卸,例如類似活塞襯墊54或者桿襯墊38的替換的維護工作可以輕易地執(zhí)行。
進一步地,本發(fā)明并不局限于如上所述的止動環(huán)104具有基本上八邊形環(huán)形狀。例如,如圖15a所示,可以采用具有基本矩形環(huán)狀截面的止動環(huán)104a。替代地,如圖15b所示,可以采用具有基本六邊形環(huán)形狀截面的止動環(huán)104b。
進一步地,除了使用止動環(huán)104,由圖15c中所示的四個隔板114a至114d和緊固螺栓116構成的止動裝置118可以被用于在筒狀體106內(nèi)部固定蓋罩102。
隔板114a至114d具有基本相同的矩形形狀。被切割為圓弧形狀的切口部120被分別形成在隔板114a至114d的角部處。
緊固螺栓116包括刻有螺紋的螺紋部分122,設置在螺紋部分122端部的增大直徑部分124,和頭部分126。增大直徑部分124的直徑大于螺紋部分122的直徑,并且頭部分126的直徑大于增大直徑部分124。螺紋部分122螺合入形成在蓋罩102端面的螺孔128中(見圖15d)。
在通過止動裝置118固定蓋罩102的情形下,如圖15d所示,在蓋罩102被置于筒狀體106內(nèi)部的狀態(tài)下,使得隔板114a至114d中每一個都與蓋罩102的端面接觸,使得隔板114a至114d的切口部120面對螺孔128。進一步地,隔板114a至114d沿著端面在遠離128的方向被移動,以將隔板114a至114d的外部邊緣部分插入圈槽108。
也就是說,通過布置隔板114a至114d,圓孔通過隔板114a至114d的切口部120形成在中心。
接下來,緊固螺栓116的螺紋部分122通過形成為圓形的切口部120螺合入螺孔128中。因此,使得增大的直徑部分124與切口部120的內(nèi)表面接觸以限制隔板114a至114d向螺孔128的移動,并且隔板114a至114d的端面受到頭部分126的壓力,并且被夾著并且保持在126和蓋罩102的端面之間。
因此,在隔板114a至114d與圈槽108接合的狀態(tài)下,隔板114a至114d通過緊固螺栓116被固定至蓋罩102的端面。因此,蓋罩102被固定在筒狀體106內(nèi)部。進一步地,通過旋轉緊固螺栓116用于拆卸隔板114a至114d,可以輕易地解開固定的蓋罩102。
進一步地,盡管連同蓋罩102相對缸筒12可拆卸地設置的結構描述了流體壓力缸100,除了蓋罩102,桿蓋16可以相對于使用止動環(huán)104、104a、104或者止動裝置118的缸筒12可拆卸地設置。
接下來,將參考圖16至18描述根據(jù)第三實施例的流體壓力缸150。流體壓力缸150與根據(jù)上述第一和第二實施例中流體壓力缸10,100中的相同的組成元件被標注相同的附圖標記,并且其詳細說明被省略。
根據(jù)第三實施例的流體壓力缸150不同于根據(jù)第一和第二實施例的流體壓力氣缸10,100之處在于,桿蓋152使用多個固定螺栓154可拆卸地設置在缸筒12的另一端。
例如,在流體壓力缸150中,如圖16至18所示,一對孔156形成在上表面中,并且在缸筒12的另一端,一對孔156形成在下表面中,并且螺栓孔158形成在插入缸筒12的桿蓋152中。固定螺栓154螺合入螺栓孔158,并且螺栓孔158面對孔156。
例如,每一個固定螺栓154包括具有內(nèi)六角(凹部)160的頭部分。在桿蓋152被置于缸筒12內(nèi)部的狀態(tài)下,固定螺栓154通過孔156被插入并且螺合入螺栓孔158。在該結構中,固定螺栓154被固定在頭部分162被插入孔156的狀態(tài)下,并且每個頭部分162都插入孔156中以限制缸筒12和桿蓋152在軸向方向上的移動。因此,缸筒12和桿蓋152被固定。在這種情況下,固定螺栓154被設置在孔156中,而不用突出至缸筒12的外部。
進一步地,通過將缸筒12夾在固定螺栓154的頭部分162和桿蓋152之間,缸筒12可以被固定。
通過移除螺合入桿蓋152的側表面的固定螺栓154,桿蓋152可以從缸筒12輕易地移除。
如上所述,在根據(jù)本發(fā)明第三實施例的流體壓力缸150中,多個孔156形成在缸筒12的另一端,用于允許固定螺栓154插入孔156中。螺栓孔158形成在設置在缸筒12另一端的桿蓋152中。通過孔156插入螺栓孔158的固定螺栓154被緊固,以將缸筒12的另一端和桿蓋152固定在一起。在該結構中,通過旋轉固定螺栓154,可以輕易地和可靠地將桿蓋152附接至缸筒12,并且從缸筒12拆卸桿蓋152。因此,通過允許桿蓋152在流體壓力缸150中拆卸,例如,類似活塞襯墊54或者桿襯墊38的替換的維護工作可以輕易地執(zhí)行。
進一步地,盡管連同桿蓋152對于缸筒12可拆卸地設置的情形而描述了上述流體壓力缸150,除了桿蓋152,蓋罩14、102可以使用固定螺栓154對于缸筒12可拆卸地設置。
根據(jù)本發(fā)明的液體壓力缸并不局限于上述的實施例。理所當然的,能夠采用不偏離本發(fā)明的范圍的各種結構。