ピストン結合構造
【課題】ピストン取り付け軸部の小径化が最小限に抑えられるピストン結合構造を提供する。
【解決手段】相対回転位置によってピストンロッド中心軸Ｏ方向のリング幅Ｌが変化する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０と、ピストンロッド３０に対する第二螺旋スライドリング８０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段６４とを備え、ピストン５０の組み付け時に第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転位置を調節することによりピストン５０に所定の軸力を付与する構成とした。
【解決手段】相対回転位置によってピストンロッド中心軸Ｏ方向のリング幅Ｌが変化する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０と、ピストンロッド３０に対する第二螺旋スライドリング８０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段６４とを備え、ピストン５０の組み付け時に第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転位置を調節することによりピストン５０に所定の軸力を付与する構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧シリンダ等の流体圧アクチュエータに設けられるピストン結合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のピストン結合構造として、図７に示すものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
これについて説明すると、ピストンロッド３０にはピストン５０がナット９０を介して締結される。
【０００４】
ピストンロッド３０は、ピストン５０の端面が当接する環状段部４８と、ピストン５０の内周が嵌合するピストン取り付け軸部３２と、ナット４５が螺合するネジ部４９とを有する。
【０００５】
ピストン５０は、環状段部４８とナット９０の間に挟持され、ピストン５０の組み付け時にナット９０の締め付け力を調節することにより、ピストン５０に所定の軸力を付与する構成となっている。
【０００６】
また、特許文献２〜４には、ピストンロッドの端部に取り付けられるリング状部材を備え、このリング状部材を介してピストンを結合する構造がそれぞれ開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３３６８９４号公報
【特許文献２】実開昭６０−５９８６６号公報
【特許文献３】実開平５−３７３１号公報
【特許文献４】実開平１−７７１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図７に示す従来のピストン結合構造にあっては、ピストンロッド３０がピストン取り付け軸部３２とネジ部４９とによって二段階に縮径されているため、この縮径部分でピストンロッド３０の強度が低下するという問題点があった。
【０００８】
また、ピストンロッド３０に施される切削加工が多く、製品のコストアップを招くという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ピストン取り付け軸部の小径化が最小限に抑えられるピストン結合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、負荷を駆動するピストンロッドと、油圧が導かれる筒状のピストンと、ピストンロッドに対するピストンのピストンロッド中心軸方向の変位を係止するピストン係止手段と、ピストンロッドに対してピストンを締結するピストン締結手段とを備えるピストン結合構造であって、ピストン締結手段として、相対回転位置によってピストンロッド中心軸方向のリング幅が変化する第一、第二螺旋スライドリングと、ピストンロッドに対する第二螺旋スライドリングのピストンロッド中心軸方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段とを備え、ピストンの組み付け時に第一、第二螺旋スライドリングの相対回転位置を調節することによりピストンに所定の軸力を付与する構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、ピストンロッドはそのピストンが嵌合する部位と第一、第二螺旋スライドリングが嵌合する部位とを等しい外径で形成することが可能となり、ピストン取り付け軸部の小径化が最小限に抑えられ、ピストンロッドの強度向上がはかられる。すなわち、ピストンロッドは、従来のネジ部のようにピストンと第一、第二螺旋スライドリングとの間でピストンロッドを縮径することがなく、この部分でピストンロッドの強度が低下することを回避し、ピストンロッドの耐久性が確保される。そして、ピストンロッドに施される切削加工が減らされ、製品のコストダウンがはかれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、流体圧アクチュエータとして油圧シリンダ１の断面図である。図１に示すように、この油圧シリンダ１は、図示しない油圧源から導かれる油圧によってシリンダチューブ１０に対してピストンロッド３０が中心軸Ｏ方向に移動して伸縮作動するものである。油圧シリンダ１が例えば図示しないクレーンのブームを駆動する場合、シリンダチューブ１０の端部１９がクレーン本体（旋回台）に連結され、ピストンロッド３０の端部３９がブームに連結される。
【００１４】
シリンダチューブ１０は有底円筒状をしており、その開口端にはシリンダヘッド４０が複数のボルト４３を介して締結される。ピストンロッド３０はその外周面３１がシリンダチューブ１０の内周面１２に摺動可能に支持される。
【００１５】
ピストンロッド３０にはピストン５０が後述するピストン締結手段６０を介して連結される。ピストン５０はその外周部がシリンダチューブ１０の内周面１２に摺動可能に支持される。
【００１６】
ピストン５０の外周には対の軸受５２とシールリング５３が介装され、これらがシリンダチューブ１０の内周面１２に摺接する。
【００１７】
シリンダチューブ１０内は、ピストン５０によって二つの油室２、３に画成される。油室２は、シリンダヘッド４０に形成されるロッド側給排ポート４１と、これに接続される図示しない配管を介して油圧源に連通される。油室３はシリンダチューブ１０に形成されるエンド側給排ポート２１と、これに接続される図示しない配管を介して油圧源に連通される。
【００１８】
油圧シリンダ１は、図１に示す収縮状態からエンド側給排ポート２１にロッド側給排ポート４１より高い作動油圧が導かれることにより、ピストン５０が図１において右方向に移動し、伸張作動する。逆に、伸張状態からロッド側給排ポート４１にエンド側給排ポート２１より高い作動油圧が導かれることにより、ピストン５０が図１において左方向に移動し、収縮作動する。
【００１９】
ピストンロッド３０には円筒状のブッシュ４、５がピストン５０を挟んで取り付けられ、このブッシュ４、５によって油圧シリンダ１の伸張作動時にピストン５０、ピストンロッド３０がシリンダヘッド４０、シリンダチューブ１０に衝突する衝撃が緩和される。これについて詳述すると、油圧シリンダ１の伸張作動時、そのストロークエンド付近にてブッシュ４がシリンダヘッド４０のクッションポート４２に挿入されると、両者の間に絞り油路が画成され、この絞り油路が油室２からロッド側給排ポート４１へと向かう作動油の流れに抵抗を付与し、ピストン５０が急激にシリンダヘッド４０に衝突する速度を低下させる。一方、油圧シリンダ１の収縮作動時、図１に示すように、そのストロークエンド付近にてブッシュ５がシリンダチューブ１０のクッションポート２９に挿入されると、両者の間に絞り油路が画成され、この絞り油路が油室３からエンド側給排ポート２１へと向かう作動油の流れに抵抗を付与し、ピストン５０が急激にシリンダチューブ１０の底部に衝突する速度を低下させる。
【００２０】
図２の（ａ）は、図１に示す油圧シリンダ１におけるピストン５０の結合構造を示す部分を拡大した断面図である。図２の（ａ）に示すように、ピストンロッド３０には外径Ｄ１の外周面３１と、この外周面３１より縮径した外径Ｄ２のピストン取り付け軸部３２と、このピストン取り付け軸部３２よりさらに縮径したブッシュ取り付け軸部３３とが形成される。
【００２１】
ピストンロッド３０に対してピストン５０を係止するピストン係止手段６５として、ピストン取り付け軸部３２の外周には、環状溝３４が形成され、この環状溝３４にＣ字形リング６１が嵌められる。
【００２２】
円筒状のブッシュ４とピストン５０とは、ピストン取り付け軸部３２の外周面に嵌合して取り付けられ、両者の間にリング６１が介在する。
【００２３】
ブッシュ４はピストンロッド３０の環状端部３５とリング６１との間に介在し、ブッシュ４にはピストンロッド３０にピストン５０を締結するピストン締結手段６０の締め付け荷重は働かない。
【００２４】
ブッシュ４とピストン取り付け軸部３２との間にはシールリング７が介装され、この部分の油密がはかられる。
【００２５】
ピストン５０の内周端部には環状凹部５１が形成され、この環状凹部５１がリング６１に嵌合される。これにより、ピストン５０はリング６１によってピストンロッド３０に対する図１、図２の（ａ）にて左方向への変位が係止される。また、リング６１の外周に環状凹部５１が嵌合するとにより、リング６１が拡径して環状溝３４から外れることが係止される。
【００２６】
ピストンロッド３０にピストン５０を締結するピストン締結手段６０として、相対回転位置によってピストンロッド中心軸Ｏ方向のリング幅Ｌが変化する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０と、第二螺旋スライドリング８０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段６４とを備え、ピストン５０の組み付け時に第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転位置を調節することにより、ピストン５０に所定の軸力を付与する構成とする。
【００２７】
第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、それぞれ円筒状に形成され、ピストン取り付け軸部３２に並んで嵌合される。
【００２８】
第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、互いに対向する螺旋状スライド面７１、８１がピストンロッド中心軸Ｏを中心とする螺旋状に形成され、両者の相対回転位置によってピストンロッド中心軸Ｏ方向のリング幅が変化する。
【００２９】
図３は、第二螺旋スライドリング８０の斜視図である。図３に示すように、第二螺旋スライドリング８０は、その螺旋状スライド面８１がピストンロッド中心軸Ｏを中心として略１周するように形成され、螺旋状スライド面８１の両端部間には段差８２が形成される。
【００３０】
第一螺旋スライドリング７０は、第二螺旋スライドリング８０と同様に、その螺旋状スライド面７１がピストンロッド中心軸Ｏを中心として略１周するように形成され、螺旋状スライド面７１の両端部間には段差７２が形成される。
【００３１】
第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、それぞれの螺旋状スライド面７１、８１が、ピストンロッド中心軸Ｏに直交する平面に対して互いに同一角度で傾斜し、両者が同軸上で互いに当接することにより、それぞれの端面７６、８６が互いに平行に延びるように構成される。
【００３２】
第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、図示しない工具が差し込まれる穴７４、８４がそれぞれ形成される。後述するピストン５０の組み付け時に作業者が各穴７４、８４に差し込まれる工具を介して第一、第二螺旋スライドリング７０、８０を相対回転させるようになっている。
【００３３】
図２の（ｂ）は、図２の（ａ）におけるＡ部を拡大した図である。図２の（ｂ）に示すように、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転を係止する相対回転係止手段６３は、螺旋状スライド面７１、８１に互いに係合する楔状の階段面７３、８３が一定のピッチで形成される。楔状の階段面７３、８３は、ピストンロッド中心軸Ｏに直交する平面に対して一方向に傾斜し、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０に互いに近づける軸力が働くと、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０を両者のリング幅Ｌが拡大する方向に相対回転する回転力が働くように構成されている。これにより、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０を両者のリング幅Ｌが縮小する方向に相対回転させようとする場合、両者のリング幅Ｌが増大するため、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０に互いに近づける軸力が働いている締結状態では、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転が係止される。
【００３４】
第二螺旋スライドリング８０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段６４として、ピストン取り付け軸部３２の外周面には、環状溝３６が形成され、この環状溝３４にＣ字形リング６２が嵌められる。
【００３５】
第二螺旋スライドリング８０の内周端部には環状凹部８５が形成され、この環状凹部８５がリング６２に嵌合される。これにより、第二螺旋スライドリング８０はリング６２によってピストンロッド３０に対する図１、図２の（ａ）にて左方向への変位が係止される。また、リング６２の外周に環状凹部８５が嵌合するとにより、リング６２が拡径して環状溝３６から外れることが係止される。
【００３６】
ブッシュ取り付け軸部３３にはＣ字形リング６が嵌められ、ブッシュ５の抜け止めが行われる。ブッシュ５はピストン取り付け軸部３２の端面３７とリング６との間に介在する。
【００３７】
ブッシュ５とブッシュ取り付け軸部３３との間にはシールリング８が介装され、この部分の油密がはかられる。
【００３８】
シリンダチューブ１０、ピストンロッド３０、ピストン５０、シリンダヘッド４０、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０等の油圧シリンダ１を構成する主要部品は、例えば鋼材等の金属によって形成される。
【００３９】
次に油圧シリンダ１を組み立てる手順について説明する。
【００４０】
・まず、シリンダヘッド４０、シールリング７、ブッシュ４、リング６１、ピストン５０、第一螺旋スライドリング７０、第二螺旋スライドリング８０が、順に、ピストン取り付け軸部３２に対して嵌合される。
【００４１】
・続いて、図示しない組み付け治具が用いられ、この組み付け治具が、ピストン取り付け軸部３２を引っ張って中心軸Ｏ方向に弾性変形によって伸張させる。この組み付け治具は、ピストン５０の端面５４に当接する部位と、ブッシュ取り付け軸部３３を把持する部位とを有し、両部位を所定の引っ張り荷重で引き離すようになっている。このとき、組み付け治具がピストン取り付け軸部３２に付与する引っ張り荷重は、油圧シリンダ１の推力より大きく設定される。
【００４２】
・続いて、リング６２が環状溝３６に嵌合される。
【００４３】
・続いて、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０が、各穴７４、８４に差し込まれる工具を介して相対回転させられ、ピストン５０の端面５４とリング６２との間に間隙をつくらないように、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０のリング幅Ｌが調節される。
【００４４】
・続いて、作業者が組み付け治具を操作してピストン取り付け軸部３２の引っ張りを解除し、ピストンロッド３０にピストン５０が締結される。すなわち、第二螺旋スライドリング８０はリング６２によって中心軸Ｏ方向の変位が係止されると、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０によってピストン５０に所定の押し付け荷重が付与される。第一、第二螺旋スライドリング７０、８０がピストン５０に付与する押し付け荷重は、油圧シリンダ１の推力より大きく設定される。
【００４５】
・続いて、シールリング８、ブッシュ５、リング６が、順に、ブッシュ取り付け軸部３３に対して嵌合される。これにより、ピストンロッド３０に各部品が組み付けられたピストンロッドアッシーが完成する。
【００４６】
・続いて、ピストンロッド３０がシリンダチューブ１０に組み付けられ、シリンダヘッド４０がシリンダチューブ１０に締結される。これにより、油圧シリンダ１の組み立てが完了する。
【００４７】
次に作用を説明する。
【００４８】
油圧シリンダ１の作動時、ピストン５０が油室２、３に導かれる油圧力によって中心軸Ｏ方向に移動し、ピストンロッド３０がシリンダチューブ１０から出入りする伸縮作動をして負荷を駆動する推力を発生する。例えば、クレーンの場合、油圧シリンダ１が伸縮作動することにより、クレーンのブームが回動する。
【００４９】
油圧シリンダ１は、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０によってピストン５０に油圧シリンダ１の推力より大きい所定の押し付け荷重が付与されることにより、油圧シリンダ１の作動時、油室２、３に導かれる油圧力によってピストン５０がピストンロッド３０に対して変位するガタが生じないため、ピストン５０とピストンロッド３０間に生じる衝撃が小さく抑えられ、ピストン５０、ピストンロッド３０の耐久性が確保される。
【００５０】
油圧シリンダ１は、外径Ｄ２のピストン取り付け軸部３２にピストン５０と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０が並んで嵌合されるため、従来のネジ部のようにピストン５０と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０との間でピストンロッド３０を縮径することがなく、この部分でピストンロッド３０の強度が低下することを回避できる。
【００５１】
また、ピストンロッド３０はピストン５０が嵌合する部位と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０が嵌合する部位が同一径に形成されるため、ピストンロッド３０に施される切削加工が減らされる。
【００５２】
以上のように本実施の形態では、負荷を駆動するピストンロッド３０と、油圧が導かれる筒状のピストン５０と、ピストンロッド３０に対するピストン５０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止するピストン係止手段６５と、ピストンロッド３０に対してピストン５０を締結するピストン締結手段６０とを備えるピストン結合構造であって、ピストン締結手段６０として、相対回転位置によってピストンロッド中心軸Ｏ方向のリング幅Ｌが変化する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０と、ピストンロッド３０に対する第二螺旋スライドリング８０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段６４とを備え、ピストン５０の組み付け時に第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転位置を調節することによりピストン５０に所定の軸力を付与する構成とした。
【００５３】
上記構成に基づき、ピストンロッド３０はそのピストン５０が嵌合する部位と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０が嵌合する部位とを等しい外径Ｄ２で形成することが可能となり、ピストン取り付け軸部３２の小径化が最小限に抑えられ、ピストンロッド３０の強度向上がはかられる。すなわち、ピストンロッド３０は、従来のネジ部のようにピストン５０と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０との間でピストンロッド３０を縮径することがなく、この部分でピストンロッド３０の強度が低下することを回避し、ピストンロッド３０の耐久性が確保される。そして、ピストンロッド３０はピストン５０が嵌合する部位と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０が嵌合する部位が同一径に形成されるため、ピストンロッド３０に施される切削加工が減らされ、製品のコストダウンがはかれる。
【００５４】
本実施の形態では、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、ピストンロッド中心軸Ｏに直交する平面に対して互いに同一角度で傾斜する螺旋状スライド面７１、８１をそれぞれ有する構成とした。
【００５５】
上記構成に基づき、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、ピストンロッド３０に嵌合された状態でそれぞれの螺旋状スライド面７１、８１が互いに当接することにより、ピストン５０の全周に渡って均一な軸力を付与し、ピストンロッド３０に曲げ応力が生じることがなく、ピストンロッド３０の耐久性が確保される。
【００５６】
本実施の形態では、組み付け治具を用いてピストンロッド３０に引っ張り荷重を付与し、ピストンロッド３０がそのピストンロッド中心軸Ｏ方向に弾性変形によって伸張した状態で第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転位置を調節した後、組み付け治具を用いてピストンロッド３０に付与される引っ張り荷重を解除することにより第一、第二螺旋スライドリング７０、８０がピストン５０に所定の軸力を付与する構成とした。
【００５７】
上記構成に基づき、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０がピストン５０に所定の軸力を的確に調節することができ、品質の向上がはかれる。
【００５８】
本実施の形態では、組み付け治具を用いてピストンロッド３０に付与される引っ張り荷重をピストンロッド３０が負荷を駆動する推力より大きく設定し、ピストン５０と第二螺旋スライドリング係止手段６４との間に間隙をつくらないように第一、第二螺旋スライドリング７０、８０のリング幅Ｌを調節する構成とした。
【００５９】
上記構成に基づき、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０がピストン５０にピストンロッド３０が負荷を駆動する推力より大きい軸力を付与し、ピストンロッド３０が負荷を駆動する作動時、油圧力によってピストン５０がピストンロッド３０に対して変位するガタを無くし、ピストン５０とピストンロッド３０間に生じる衝撃が小さく抑えられ、ピストン５０、ピストンロッド３０の耐久性が確保される。
【００６０】
本実施の形態では、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転を係止する相対回転係止手段６３として、螺旋状スライド面７１、８１に互いに係合する楔状の階段面７３、８３を形成する構成とした。
【００６１】
上記構成に基づき、螺旋状スライド面７１、８１を互いに押し付ける軸力によって楔状の階段面７３、８３が互いに係合状態を維持し、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転が係止される。この場合、階段面７３、８３が第一、第二螺旋スライドリング７０、８０に一体形成されるため、部品数が増加することなく、構造の簡素化がはかれる。
【００６２】
また、相対回転係止手段６３として、螺旋状スライド面７１、８１の間に生じる摩擦力によって第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転を係止する構成としてもよい。
【００６３】
本実施の形態では、ピストン係止手段６５として、ピストンロッド３０の外周に形成される環状溝３４と、この環状溝３４に嵌められるリング６１とを備える構成とした。
【００６４】
上記構成に基づき、環状溝３４に嵌められるリング６１は、ピストン５０に当接し、ピストンロッド３０に対してピストン５０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する。
【００６５】
この構造は、ピストンロッド３０の外周に環状段部を一体形成し、この環状段部によってピストン５０を係止する構造に比べて、ピストンロッド３０に施される切削加工が減らされ、製品のコストダウンがはかれる。
【００６６】
本実施の形態では、第二螺旋スライドリング係止手段６４として、ピストンロッド３０の外周に形成される環状溝３６と、この環状溝３６に嵌められるリング６２とを備える構成とした。
【００６７】
上記構成に基づき、環状溝３６に嵌められるリング６２は、第二螺旋スライドリング８０に当接し、ピストンロッド３０に対して第二螺旋スライドリング８０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する。
【００６８】
この構造は、ピストンロッド３０の外周にネジ部を形成し、このネジ部によって第二螺旋スライドリング８０を係止する構造に比べて、ピストンロッド３０に施される切削加工が減らされ、製品のコストダウンがはかれる。
【００６９】
また、ピストン係止手段６５と第二螺旋スライドリング係止手段６４をそれぞれリング６１、６２を用いて係止し、ピストン取り付け軸部３２に各リング６１、６２が嵌められる各環状溝３４、３６が形成される構造とすることにより、ピストン取り付け軸部３２の小径化が最小限に抑えられ、ピストンロッド３０の強度向上がはかられる。
【００７０】
次に図４に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜図３に示す実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００７１】
第一螺旋スライドリング７０は、ピストン５０に一体形成される。第一螺旋スライドリング７０は、ピストン５０の端面５４から突出し、その螺旋状スライド面７１がピストンロッド中心軸Ｏを中心として略１周するように形成され、螺旋状スライド面７１の両端部間には段差７２が形成される。
【００７２】
この場合、ピストン５０の組み付け時に、ピストン５０に一体化した第一螺旋スライドリング７０に対する第二螺旋スライドリング８０の回転位置を調節することによりピストン５０に所定の軸力を付与する。
【００７３】
上記構成に基づき、第一螺旋スライドリング７０がピストン５０と一体で設けられることにより、部品数が削減され、構造の簡素化がはかれる。
【００７４】
次に図５に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜図３に示す実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００７５】
相対回転係止手段６３として、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０にそれぞれ螺合するネジ６７と、このネジ６７によってピストンロッド３０に押し付けられるボール（ロック部材）６８とを備える。
【００７６】
ピストン取り付け軸部３２の外周面にはボール６８が係合する凹部３８が形成される。
【００７７】
ピストン５０の組み付け時に、第一螺旋スライドリング７０に対する第二螺旋スライドリング８０の回転位置を調節した後、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０にそれぞれ螺合する各ネジ６７をそれぞれ締め付け、各ボール６８が各凹部３８に係合することにより、ピストンロッド３０に対する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の回転が係止される。
【００７８】
上記構成に基づき、ボール（ロック部材）６８がピストンロッド３０に押し付けられることにより、ピストンロッド３０に対する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の回転が確実に係止される。
【００７９】
なお、ボール（ロック部材）６８を廃止し、ネジ６７の先端部をピストン取り付け軸部３２の外周面に形成された凹部３８に直接係合させる構造としてもよい。
【００８０】
また、ピストン取り付け軸部３２の外周面に形成される凹部３８を廃止し、ボール（ロック部材）６８にピストン取り付け軸部３２の外周面と曲率半径が略一致する窪みを形成し、この窪みがピストン取り付け軸部３２の外周面に押し付けられることにより、ピストンロッド３０に対する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の回転が係止される構成としてもよい。
【００８１】
次に図６に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜図３に示す実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００８２】
第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、ピストン５０に対してピストンロッド３０が負荷へと延びる側に配置される。
【００８３】
換言すると、ピストン５０は、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０に対してピストンロッド３０の端部側に配置される。
【００８４】
この場合、ピストン取り付け軸部３２にはブッシュ４、リング６２、第二螺旋スライドリング８０、第一螺旋スライドリング７０、ピストン５０、リング６１とが順に嵌められる。
【００８５】
上記構成に基づき、図１〜図３に示す実施の形態と比べて、ピストン５０がブッシュ４から離れるとともに、ブッシュ５に近づく。
【００８６】
このようにピストン締結手段６０として第一、第二螺旋スライドリング７０、８０を設けることにより、ピストン締結手段６０を図１〜図３に示すようにピストン５０の端部側または図６に示すようにピストンロッド３０側に配置することが可能となり、ピストンロッド３０に対するピストン５０の配置自由度を高められる。
【００８７】
なお、本発明が適用される流体圧アクチュエータは、作動油に限らず、例えば水溶性代替液、空気等の作動流体を用いても良い。
【００８８】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧シリンダの断面図。
【図２】同じくピストンの結合構造を示す断面図。
【図３】同じく第二螺旋スライドリングの斜視図。
【図４】他の実施の形態を示すピストンの結合構造を示す断面図。
【図５】さらに他の実施の形態を示すピストンの結合構造を示す断面図。
【図６】さらに他の実施の形態を示すピストンの結合構造を示す断面図。
【図７】従来例を示すピストンの結合構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００９０】
１ 油圧シリンダ（流体圧アクチュエータ）
３０ ピストンロッド
３２ ピストン取り付け軸部
３４ 環状溝
３６ 環状溝
５０ ピストン
６０ ピストン締結手段
６１ リング
６２ リング
６３ 相対回転係止手段
６４ 第二螺旋スライドリング係止手段
６５ ピストン係止手段
６７ ネジ
６８ ボール（ロック部材）
７０ 第一螺旋スライドリング
７１ 螺旋状スライド面
７３ 階段面
８０ 第二螺旋スライドリング
８１ 螺旋状スライド面
８３ 階段面
８５ 環状凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧シリンダ等の流体圧アクチュエータに設けられるピストン結合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のピストン結合構造として、図７に示すものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
これについて説明すると、ピストンロッド３０にはピストン５０がナット９０を介して締結される。
【０００４】
ピストンロッド３０は、ピストン５０の端面が当接する環状段部４８と、ピストン５０の内周が嵌合するピストン取り付け軸部３２と、ナット４５が螺合するネジ部４９とを有する。
【０００５】
ピストン５０は、環状段部４８とナット９０の間に挟持され、ピストン５０の組み付け時にナット９０の締め付け力を調節することにより、ピストン５０に所定の軸力を付与する構成となっている。
【０００６】
また、特許文献２〜４には、ピストンロッドの端部に取り付けられるリング状部材を備え、このリング状部材を介してピストンを結合する構造がそれぞれ開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３３６８９４号公報
【特許文献２】実開昭６０−５９８６６号公報
【特許文献３】実開平５−３７３１号公報
【特許文献４】実開平１−７７１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図７に示す従来のピストン結合構造にあっては、ピストンロッド３０がピストン取り付け軸部３２とネジ部４９とによって二段階に縮径されているため、この縮径部分でピストンロッド３０の強度が低下するという問題点があった。
【０００８】
また、ピストンロッド３０に施される切削加工が多く、製品のコストアップを招くという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ピストン取り付け軸部の小径化が最小限に抑えられるピストン結合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、負荷を駆動するピストンロッドと、油圧が導かれる筒状のピストンと、ピストンロッドに対するピストンのピストンロッド中心軸方向の変位を係止するピストン係止手段と、ピストンロッドに対してピストンを締結するピストン締結手段とを備えるピストン結合構造であって、ピストン締結手段として、相対回転位置によってピストンロッド中心軸方向のリング幅が変化する第一、第二螺旋スライドリングと、ピストンロッドに対する第二螺旋スライドリングのピストンロッド中心軸方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段とを備え、ピストンの組み付け時に第一、第二螺旋スライドリングの相対回転位置を調節することによりピストンに所定の軸力を付与する構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、ピストンロッドはそのピストンが嵌合する部位と第一、第二螺旋スライドリングが嵌合する部位とを等しい外径で形成することが可能となり、ピストン取り付け軸部の小径化が最小限に抑えられ、ピストンロッドの強度向上がはかられる。すなわち、ピストンロッドは、従来のネジ部のようにピストンと第一、第二螺旋スライドリングとの間でピストンロッドを縮径することがなく、この部分でピストンロッドの強度が低下することを回避し、ピストンロッドの耐久性が確保される。そして、ピストンロッドに施される切削加工が減らされ、製品のコストダウンがはかれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、流体圧アクチュエータとして油圧シリンダ１の断面図である。図１に示すように、この油圧シリンダ１は、図示しない油圧源から導かれる油圧によってシリンダチューブ１０に対してピストンロッド３０が中心軸Ｏ方向に移動して伸縮作動するものである。油圧シリンダ１が例えば図示しないクレーンのブームを駆動する場合、シリンダチューブ１０の端部１９がクレーン本体（旋回台）に連結され、ピストンロッド３０の端部３９がブームに連結される。
【００１４】
シリンダチューブ１０は有底円筒状をしており、その開口端にはシリンダヘッド４０が複数のボルト４３を介して締結される。ピストンロッド３０はその外周面３１がシリンダチューブ１０の内周面１２に摺動可能に支持される。
【００１５】
ピストンロッド３０にはピストン５０が後述するピストン締結手段６０を介して連結される。ピストン５０はその外周部がシリンダチューブ１０の内周面１２に摺動可能に支持される。
【００１６】
ピストン５０の外周には対の軸受５２とシールリング５３が介装され、これらがシリンダチューブ１０の内周面１２に摺接する。
【００１７】
シリンダチューブ１０内は、ピストン５０によって二つの油室２、３に画成される。油室２は、シリンダヘッド４０に形成されるロッド側給排ポート４１と、これに接続される図示しない配管を介して油圧源に連通される。油室３はシリンダチューブ１０に形成されるエンド側給排ポート２１と、これに接続される図示しない配管を介して油圧源に連通される。
【００１８】
油圧シリンダ１は、図１に示す収縮状態からエンド側給排ポート２１にロッド側給排ポート４１より高い作動油圧が導かれることにより、ピストン５０が図１において右方向に移動し、伸張作動する。逆に、伸張状態からロッド側給排ポート４１にエンド側給排ポート２１より高い作動油圧が導かれることにより、ピストン５０が図１において左方向に移動し、収縮作動する。
【００１９】
ピストンロッド３０には円筒状のブッシュ４、５がピストン５０を挟んで取り付けられ、このブッシュ４、５によって油圧シリンダ１の伸張作動時にピストン５０、ピストンロッド３０がシリンダヘッド４０、シリンダチューブ１０に衝突する衝撃が緩和される。これについて詳述すると、油圧シリンダ１の伸張作動時、そのストロークエンド付近にてブッシュ４がシリンダヘッド４０のクッションポート４２に挿入されると、両者の間に絞り油路が画成され、この絞り油路が油室２からロッド側給排ポート４１へと向かう作動油の流れに抵抗を付与し、ピストン５０が急激にシリンダヘッド４０に衝突する速度を低下させる。一方、油圧シリンダ１の収縮作動時、図１に示すように、そのストロークエンド付近にてブッシュ５がシリンダチューブ１０のクッションポート２９に挿入されると、両者の間に絞り油路が画成され、この絞り油路が油室３からエンド側給排ポート２１へと向かう作動油の流れに抵抗を付与し、ピストン５０が急激にシリンダチューブ１０の底部に衝突する速度を低下させる。
【００２０】
図２の（ａ）は、図１に示す油圧シリンダ１におけるピストン５０の結合構造を示す部分を拡大した断面図である。図２の（ａ）に示すように、ピストンロッド３０には外径Ｄ１の外周面３１と、この外周面３１より縮径した外径Ｄ２のピストン取り付け軸部３２と、このピストン取り付け軸部３２よりさらに縮径したブッシュ取り付け軸部３３とが形成される。
【００２１】
ピストンロッド３０に対してピストン５０を係止するピストン係止手段６５として、ピストン取り付け軸部３２の外周には、環状溝３４が形成され、この環状溝３４にＣ字形リング６１が嵌められる。
【００２２】
円筒状のブッシュ４とピストン５０とは、ピストン取り付け軸部３２の外周面に嵌合して取り付けられ、両者の間にリング６１が介在する。
【００２３】
ブッシュ４はピストンロッド３０の環状端部３５とリング６１との間に介在し、ブッシュ４にはピストンロッド３０にピストン５０を締結するピストン締結手段６０の締め付け荷重は働かない。
【００２４】
ブッシュ４とピストン取り付け軸部３２との間にはシールリング７が介装され、この部分の油密がはかられる。
【００２５】
ピストン５０の内周端部には環状凹部５１が形成され、この環状凹部５１がリング６１に嵌合される。これにより、ピストン５０はリング６１によってピストンロッド３０に対する図１、図２の（ａ）にて左方向への変位が係止される。また、リング６１の外周に環状凹部５１が嵌合するとにより、リング６１が拡径して環状溝３４から外れることが係止される。
【００２６】
ピストンロッド３０にピストン５０を締結するピストン締結手段６０として、相対回転位置によってピストンロッド中心軸Ｏ方向のリング幅Ｌが変化する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０と、第二螺旋スライドリング８０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段６４とを備え、ピストン５０の組み付け時に第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転位置を調節することにより、ピストン５０に所定の軸力を付与する構成とする。
【００２７】
第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、それぞれ円筒状に形成され、ピストン取り付け軸部３２に並んで嵌合される。
【００２８】
第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、互いに対向する螺旋状スライド面７１、８１がピストンロッド中心軸Ｏを中心とする螺旋状に形成され、両者の相対回転位置によってピストンロッド中心軸Ｏ方向のリング幅が変化する。
【００２９】
図３は、第二螺旋スライドリング８０の斜視図である。図３に示すように、第二螺旋スライドリング８０は、その螺旋状スライド面８１がピストンロッド中心軸Ｏを中心として略１周するように形成され、螺旋状スライド面８１の両端部間には段差８２が形成される。
【００３０】
第一螺旋スライドリング７０は、第二螺旋スライドリング８０と同様に、その螺旋状スライド面７１がピストンロッド中心軸Ｏを中心として略１周するように形成され、螺旋状スライド面７１の両端部間には段差７２が形成される。
【００３１】
第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、それぞれの螺旋状スライド面７１、８１が、ピストンロッド中心軸Ｏに直交する平面に対して互いに同一角度で傾斜し、両者が同軸上で互いに当接することにより、それぞれの端面７６、８６が互いに平行に延びるように構成される。
【００３２】
第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、図示しない工具が差し込まれる穴７４、８４がそれぞれ形成される。後述するピストン５０の組み付け時に作業者が各穴７４、８４に差し込まれる工具を介して第一、第二螺旋スライドリング７０、８０を相対回転させるようになっている。
【００３３】
図２の（ｂ）は、図２の（ａ）におけるＡ部を拡大した図である。図２の（ｂ）に示すように、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転を係止する相対回転係止手段６３は、螺旋状スライド面７１、８１に互いに係合する楔状の階段面７３、８３が一定のピッチで形成される。楔状の階段面７３、８３は、ピストンロッド中心軸Ｏに直交する平面に対して一方向に傾斜し、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０に互いに近づける軸力が働くと、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０を両者のリング幅Ｌが拡大する方向に相対回転する回転力が働くように構成されている。これにより、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０を両者のリング幅Ｌが縮小する方向に相対回転させようとする場合、両者のリング幅Ｌが増大するため、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０に互いに近づける軸力が働いている締結状態では、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転が係止される。
【００３４】
第二螺旋スライドリング８０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段６４として、ピストン取り付け軸部３２の外周面には、環状溝３６が形成され、この環状溝３４にＣ字形リング６２が嵌められる。
【００３５】
第二螺旋スライドリング８０の内周端部には環状凹部８５が形成され、この環状凹部８５がリング６２に嵌合される。これにより、第二螺旋スライドリング８０はリング６２によってピストンロッド３０に対する図１、図２の（ａ）にて左方向への変位が係止される。また、リング６２の外周に環状凹部８５が嵌合するとにより、リング６２が拡径して環状溝３６から外れることが係止される。
【００３６】
ブッシュ取り付け軸部３３にはＣ字形リング６が嵌められ、ブッシュ５の抜け止めが行われる。ブッシュ５はピストン取り付け軸部３２の端面３７とリング６との間に介在する。
【００３７】
ブッシュ５とブッシュ取り付け軸部３３との間にはシールリング８が介装され、この部分の油密がはかられる。
【００３８】
シリンダチューブ１０、ピストンロッド３０、ピストン５０、シリンダヘッド４０、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０等の油圧シリンダ１を構成する主要部品は、例えば鋼材等の金属によって形成される。
【００３９】
次に油圧シリンダ１を組み立てる手順について説明する。
【００４０】
・まず、シリンダヘッド４０、シールリング７、ブッシュ４、リング６１、ピストン５０、第一螺旋スライドリング７０、第二螺旋スライドリング８０が、順に、ピストン取り付け軸部３２に対して嵌合される。
【００４１】
・続いて、図示しない組み付け治具が用いられ、この組み付け治具が、ピストン取り付け軸部３２を引っ張って中心軸Ｏ方向に弾性変形によって伸張させる。この組み付け治具は、ピストン５０の端面５４に当接する部位と、ブッシュ取り付け軸部３３を把持する部位とを有し、両部位を所定の引っ張り荷重で引き離すようになっている。このとき、組み付け治具がピストン取り付け軸部３２に付与する引っ張り荷重は、油圧シリンダ１の推力より大きく設定される。
【００４２】
・続いて、リング６２が環状溝３６に嵌合される。
【００４３】
・続いて、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０が、各穴７４、８４に差し込まれる工具を介して相対回転させられ、ピストン５０の端面５４とリング６２との間に間隙をつくらないように、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０のリング幅Ｌが調節される。
【００４４】
・続いて、作業者が組み付け治具を操作してピストン取り付け軸部３２の引っ張りを解除し、ピストンロッド３０にピストン５０が締結される。すなわち、第二螺旋スライドリング８０はリング６２によって中心軸Ｏ方向の変位が係止されると、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０によってピストン５０に所定の押し付け荷重が付与される。第一、第二螺旋スライドリング７０、８０がピストン５０に付与する押し付け荷重は、油圧シリンダ１の推力より大きく設定される。
【００４５】
・続いて、シールリング８、ブッシュ５、リング６が、順に、ブッシュ取り付け軸部３３に対して嵌合される。これにより、ピストンロッド３０に各部品が組み付けられたピストンロッドアッシーが完成する。
【００４６】
・続いて、ピストンロッド３０がシリンダチューブ１０に組み付けられ、シリンダヘッド４０がシリンダチューブ１０に締結される。これにより、油圧シリンダ１の組み立てが完了する。
【００４７】
次に作用を説明する。
【００４８】
油圧シリンダ１の作動時、ピストン５０が油室２、３に導かれる油圧力によって中心軸Ｏ方向に移動し、ピストンロッド３０がシリンダチューブ１０から出入りする伸縮作動をして負荷を駆動する推力を発生する。例えば、クレーンの場合、油圧シリンダ１が伸縮作動することにより、クレーンのブームが回動する。
【００４９】
油圧シリンダ１は、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０によってピストン５０に油圧シリンダ１の推力より大きい所定の押し付け荷重が付与されることにより、油圧シリンダ１の作動時、油室２、３に導かれる油圧力によってピストン５０がピストンロッド３０に対して変位するガタが生じないため、ピストン５０とピストンロッド３０間に生じる衝撃が小さく抑えられ、ピストン５０、ピストンロッド３０の耐久性が確保される。
【００５０】
油圧シリンダ１は、外径Ｄ２のピストン取り付け軸部３２にピストン５０と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０が並んで嵌合されるため、従来のネジ部のようにピストン５０と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０との間でピストンロッド３０を縮径することがなく、この部分でピストンロッド３０の強度が低下することを回避できる。
【００５１】
また、ピストンロッド３０はピストン５０が嵌合する部位と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０が嵌合する部位が同一径に形成されるため、ピストンロッド３０に施される切削加工が減らされる。
【００５２】
以上のように本実施の形態では、負荷を駆動するピストンロッド３０と、油圧が導かれる筒状のピストン５０と、ピストンロッド３０に対するピストン５０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止するピストン係止手段６５と、ピストンロッド３０に対してピストン５０を締結するピストン締結手段６０とを備えるピストン結合構造であって、ピストン締結手段６０として、相対回転位置によってピストンロッド中心軸Ｏ方向のリング幅Ｌが変化する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０と、ピストンロッド３０に対する第二螺旋スライドリング８０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段６４とを備え、ピストン５０の組み付け時に第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転位置を調節することによりピストン５０に所定の軸力を付与する構成とした。
【００５３】
上記構成に基づき、ピストンロッド３０はそのピストン５０が嵌合する部位と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０が嵌合する部位とを等しい外径Ｄ２で形成することが可能となり、ピストン取り付け軸部３２の小径化が最小限に抑えられ、ピストンロッド３０の強度向上がはかられる。すなわち、ピストンロッド３０は、従来のネジ部のようにピストン５０と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０との間でピストンロッド３０を縮径することがなく、この部分でピストンロッド３０の強度が低下することを回避し、ピストンロッド３０の耐久性が確保される。そして、ピストンロッド３０はピストン５０が嵌合する部位と第一、第二螺旋スライドリング７０、８０が嵌合する部位が同一径に形成されるため、ピストンロッド３０に施される切削加工が減らされ、製品のコストダウンがはかれる。
【００５４】
本実施の形態では、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、ピストンロッド中心軸Ｏに直交する平面に対して互いに同一角度で傾斜する螺旋状スライド面７１、８１をそれぞれ有する構成とした。
【００５５】
上記構成に基づき、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、ピストンロッド３０に嵌合された状態でそれぞれの螺旋状スライド面７１、８１が互いに当接することにより、ピストン５０の全周に渡って均一な軸力を付与し、ピストンロッド３０に曲げ応力が生じることがなく、ピストンロッド３０の耐久性が確保される。
【００５６】
本実施の形態では、組み付け治具を用いてピストンロッド３０に引っ張り荷重を付与し、ピストンロッド３０がそのピストンロッド中心軸Ｏ方向に弾性変形によって伸張した状態で第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転位置を調節した後、組み付け治具を用いてピストンロッド３０に付与される引っ張り荷重を解除することにより第一、第二螺旋スライドリング７０、８０がピストン５０に所定の軸力を付与する構成とした。
【００５７】
上記構成に基づき、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０がピストン５０に所定の軸力を的確に調節することができ、品質の向上がはかれる。
【００５８】
本実施の形態では、組み付け治具を用いてピストンロッド３０に付与される引っ張り荷重をピストンロッド３０が負荷を駆動する推力より大きく設定し、ピストン５０と第二螺旋スライドリング係止手段６４との間に間隙をつくらないように第一、第二螺旋スライドリング７０、８０のリング幅Ｌを調節する構成とした。
【００５９】
上記構成に基づき、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０がピストン５０にピストンロッド３０が負荷を駆動する推力より大きい軸力を付与し、ピストンロッド３０が負荷を駆動する作動時、油圧力によってピストン５０がピストンロッド３０に対して変位するガタを無くし、ピストン５０とピストンロッド３０間に生じる衝撃が小さく抑えられ、ピストン５０、ピストンロッド３０の耐久性が確保される。
【００６０】
本実施の形態では、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転を係止する相対回転係止手段６３として、螺旋状スライド面７１、８１に互いに係合する楔状の階段面７３、８３を形成する構成とした。
【００６１】
上記構成に基づき、螺旋状スライド面７１、８１を互いに押し付ける軸力によって楔状の階段面７３、８３が互いに係合状態を維持し、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転が係止される。この場合、階段面７３、８３が第一、第二螺旋スライドリング７０、８０に一体形成されるため、部品数が増加することなく、構造の簡素化がはかれる。
【００６２】
また、相対回転係止手段６３として、螺旋状スライド面７１、８１の間に生じる摩擦力によって第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の相対回転を係止する構成としてもよい。
【００６３】
本実施の形態では、ピストン係止手段６５として、ピストンロッド３０の外周に形成される環状溝３４と、この環状溝３４に嵌められるリング６１とを備える構成とした。
【００６４】
上記構成に基づき、環状溝３４に嵌められるリング６１は、ピストン５０に当接し、ピストンロッド３０に対してピストン５０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する。
【００６５】
この構造は、ピストンロッド３０の外周に環状段部を一体形成し、この環状段部によってピストン５０を係止する構造に比べて、ピストンロッド３０に施される切削加工が減らされ、製品のコストダウンがはかれる。
【００６６】
本実施の形態では、第二螺旋スライドリング係止手段６４として、ピストンロッド３０の外周に形成される環状溝３６と、この環状溝３６に嵌められるリング６２とを備える構成とした。
【００６７】
上記構成に基づき、環状溝３６に嵌められるリング６２は、第二螺旋スライドリング８０に当接し、ピストンロッド３０に対して第二螺旋スライドリング８０のピストンロッド中心軸Ｏ方向の変位を係止する。
【００６８】
この構造は、ピストンロッド３０の外周にネジ部を形成し、このネジ部によって第二螺旋スライドリング８０を係止する構造に比べて、ピストンロッド３０に施される切削加工が減らされ、製品のコストダウンがはかれる。
【００６９】
また、ピストン係止手段６５と第二螺旋スライドリング係止手段６４をそれぞれリング６１、６２を用いて係止し、ピストン取り付け軸部３２に各リング６１、６２が嵌められる各環状溝３４、３６が形成される構造とすることにより、ピストン取り付け軸部３２の小径化が最小限に抑えられ、ピストンロッド３０の強度向上がはかられる。
【００７０】
次に図４に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜図３に示す実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００７１】
第一螺旋スライドリング７０は、ピストン５０に一体形成される。第一螺旋スライドリング７０は、ピストン５０の端面５４から突出し、その螺旋状スライド面７１がピストンロッド中心軸Ｏを中心として略１周するように形成され、螺旋状スライド面７１の両端部間には段差７２が形成される。
【００７２】
この場合、ピストン５０の組み付け時に、ピストン５０に一体化した第一螺旋スライドリング７０に対する第二螺旋スライドリング８０の回転位置を調節することによりピストン５０に所定の軸力を付与する。
【００７３】
上記構成に基づき、第一螺旋スライドリング７０がピストン５０と一体で設けられることにより、部品数が削減され、構造の簡素化がはかれる。
【００７４】
次に図５に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜図３に示す実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００７５】
相対回転係止手段６３として、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０にそれぞれ螺合するネジ６７と、このネジ６７によってピストンロッド３０に押し付けられるボール（ロック部材）６８とを備える。
【００７６】
ピストン取り付け軸部３２の外周面にはボール６８が係合する凹部３８が形成される。
【００７７】
ピストン５０の組み付け時に、第一螺旋スライドリング７０に対する第二螺旋スライドリング８０の回転位置を調節した後、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０にそれぞれ螺合する各ネジ６７をそれぞれ締め付け、各ボール６８が各凹部３８に係合することにより、ピストンロッド３０に対する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の回転が係止される。
【００７８】
上記構成に基づき、ボール（ロック部材）６８がピストンロッド３０に押し付けられることにより、ピストンロッド３０に対する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の回転が確実に係止される。
【００７９】
なお、ボール（ロック部材）６８を廃止し、ネジ６７の先端部をピストン取り付け軸部３２の外周面に形成された凹部３８に直接係合させる構造としてもよい。
【００８０】
また、ピストン取り付け軸部３２の外周面に形成される凹部３８を廃止し、ボール（ロック部材）６８にピストン取り付け軸部３２の外周面と曲率半径が略一致する窪みを形成し、この窪みがピストン取り付け軸部３２の外周面に押し付けられることにより、ピストンロッド３０に対する第一、第二螺旋スライドリング７０、８０の回転が係止される構成としてもよい。
【００８１】
次に図６に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜図３に示す実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００８２】
第一、第二螺旋スライドリング７０、８０は、ピストン５０に対してピストンロッド３０が負荷へと延びる側に配置される。
【００８３】
換言すると、ピストン５０は、第一、第二螺旋スライドリング７０、８０に対してピストンロッド３０の端部側に配置される。
【００８４】
この場合、ピストン取り付け軸部３２にはブッシュ４、リング６２、第二螺旋スライドリング８０、第一螺旋スライドリング７０、ピストン５０、リング６１とが順に嵌められる。
【００８５】
上記構成に基づき、図１〜図３に示す実施の形態と比べて、ピストン５０がブッシュ４から離れるとともに、ブッシュ５に近づく。
【００８６】
このようにピストン締結手段６０として第一、第二螺旋スライドリング７０、８０を設けることにより、ピストン締結手段６０を図１〜図３に示すようにピストン５０の端部側または図６に示すようにピストンロッド３０側に配置することが可能となり、ピストンロッド３０に対するピストン５０の配置自由度を高められる。
【００８７】
なお、本発明が適用される流体圧アクチュエータは、作動油に限らず、例えば水溶性代替液、空気等の作動流体を用いても良い。
【００８８】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧シリンダの断面図。
【図２】同じくピストンの結合構造を示す断面図。
【図３】同じく第二螺旋スライドリングの斜視図。
【図４】他の実施の形態を示すピストンの結合構造を示す断面図。
【図５】さらに他の実施の形態を示すピストンの結合構造を示す断面図。
【図６】さらに他の実施の形態を示すピストンの結合構造を示す断面図。
【図７】従来例を示すピストンの結合構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００９０】
１ 油圧シリンダ（流体圧アクチュエータ）
３０ ピストンロッド
３２ ピストン取り付け軸部
３４ 環状溝
３６ 環状溝
５０ ピストン
６０ ピストン締結手段
６１ リング
６２ リング
６３ 相対回転係止手段
６４ 第二螺旋スライドリング係止手段
６５ ピストン係止手段
６７ ネジ
６８ ボール（ロック部材）
７０ 第一螺旋スライドリング
７１ 螺旋状スライド面
７３ 階段面
８０ 第二螺旋スライドリング
８１ 螺旋状スライド面
８３ 階段面
８５ 環状凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷を駆動するピストンロッドと、
流体圧が導かれる筒状のピストンと、
前記ピストンロッドに対する前記ピストンの前記ピストンロッド中心軸方向の変位を係止するピストン係止手段と、
前記ピストンロッドに対して前記ピストンを締結するピストン締結手段とを備えるピストン結合構造であって、
前記ピストン締結手段として、
相対回転位置によって前記ピストンロッド中心軸方向のリング幅が変化する第一、第二螺旋スライドリングと、
前記ピストンロッドに対する前記第二螺旋スライドリングの前記ピストンロッド中心軸方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段とを備え、
前記ピストンの組み付け時に前記第一、第二螺旋スライドリングの相対回転位置を調節することにより前記ピストンに所定の軸力を付与する構成としたことを特徴とするピストン結合構造。
【請求項２】
前記第一、第二螺旋スライドリングは、前記ピストンロッド中心軸に直交する平面に対して互いに同一角度で傾斜する螺旋状スライド面をそれぞれ有する構成としたことを特徴とする請求項１に記載のピストン結合構造。
【請求項３】
組み付け治具を用いて前記ピストンロッドに引っ張り荷重を付与し、
前記ピストンロッドが前記ピストンロッド中心軸方向に弾性変形によって伸張した状態で前記第一、第二螺旋スライドリングの相対回転位置を調節した後、
前記組み付け治具を用いて前記ピストンロッドに付与される引っ張り荷重を解除することにより前記第一、第二螺旋スライドリングが前記ピストンに所定の軸力を付与する構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載のピストン結合構造。
【請求項４】
前記組み付け治具を用いて前記ピストンロッドに付与される引っ張り荷重を前記ピストンロッドが負荷を駆動する推力より大きく設定し、
前記ピストンと前記第二螺旋スライドリング係止手段との間に間隙をつくらないように前記第一、第二螺旋スライドリングのリング幅を調節する構成としたことを特徴とする請求項３に記載のピストン結合構造。
【請求項５】
前記第一螺旋スライドリングを前記ピストンに一体形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のピストン結合構造。
【請求項６】
前記第一、第二螺旋スライドリングの相対回転を係止する相対回転係止手段として、螺旋状スライド面に互いに係合する楔状の階段面を形成する構成としたことを特徴とする請求項２から５のいずれか一つに記載のピストン結合構造。
【請求項７】
前記第一、第二螺旋スライドリングを前記ピストンに対して前記ピストンロッドが負荷へと延びる側に配置したことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のピストン結合構造。
【請求項１】
負荷を駆動するピストンロッドと、
流体圧が導かれる筒状のピストンと、
前記ピストンロッドに対する前記ピストンの前記ピストンロッド中心軸方向の変位を係止するピストン係止手段と、
前記ピストンロッドに対して前記ピストンを締結するピストン締結手段とを備えるピストン結合構造であって、
前記ピストン締結手段として、
相対回転位置によって前記ピストンロッド中心軸方向のリング幅が変化する第一、第二螺旋スライドリングと、
前記ピストンロッドに対する前記第二螺旋スライドリングの前記ピストンロッド中心軸方向の変位を係止する第二螺旋スライドリング係止手段とを備え、
前記ピストンの組み付け時に前記第一、第二螺旋スライドリングの相対回転位置を調節することにより前記ピストンに所定の軸力を付与する構成としたことを特徴とするピストン結合構造。
【請求項２】
前記第一、第二螺旋スライドリングは、前記ピストンロッド中心軸に直交する平面に対して互いに同一角度で傾斜する螺旋状スライド面をそれぞれ有する構成としたことを特徴とする請求項１に記載のピストン結合構造。
【請求項３】
組み付け治具を用いて前記ピストンロッドに引っ張り荷重を付与し、
前記ピストンロッドが前記ピストンロッド中心軸方向に弾性変形によって伸張した状態で前記第一、第二螺旋スライドリングの相対回転位置を調節した後、
前記組み付け治具を用いて前記ピストンロッドに付与される引っ張り荷重を解除することにより前記第一、第二螺旋スライドリングが前記ピストンに所定の軸力を付与する構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載のピストン結合構造。
【請求項４】
前記組み付け治具を用いて前記ピストンロッドに付与される引っ張り荷重を前記ピストンロッドが負荷を駆動する推力より大きく設定し、
前記ピストンと前記第二螺旋スライドリング係止手段との間に間隙をつくらないように前記第一、第二螺旋スライドリングのリング幅を調節する構成としたことを特徴とする請求項３に記載のピストン結合構造。
【請求項５】
前記第一螺旋スライドリングを前記ピストンに一体形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のピストン結合構造。
【請求項６】
前記第一、第二螺旋スライドリングの相対回転を係止する相対回転係止手段として、螺旋状スライド面に互いに係合する楔状の階段面を形成する構成としたことを特徴とする請求項２から５のいずれか一つに記載のピストン結合構造。
【請求項７】
前記第一、第二螺旋スライドリングを前記ピストンに対して前記ピストンロッドが負荷へと延びる側に配置したことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のピストン結合構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２８１５０２（Ｐ２００９−２８１５０２Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３４３５７（Ｐ２００８−１３４３５７）
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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