流体压力缸

文档序号:653102 发布日期:2021-04-23 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 流体压力缸 (Fluid pressure cylinder ) 是由 佐藤亮辅 于 2019-09-09 设计创作,主要内容包括:当以横截面观察时,流体压力缸(10)中的缸孔(14)具有多边形形状,包括与构成主体(12)的多个表面平行的内周向表面。活塞(30)具有与缸孔(14)的形状相对应的多边形的外边缘,并且将缸孔(14)划分为头侧缸室(46)和杆侧缸室(48)。切除主体(12),使得第一侧面(20)具有阶梯形状,并且在通过切除主体而形成的电磁阀布置空间(74)中设置电磁阀(130)。电磁阀(130)设置在由各个表面中最突出的表面所限定的虚拟外形(122)内。(A cylinder hole (14) in the fluid pressure cylinder (10) has a polygonal shape when viewed in cross section, including an inner circumferential surface parallel to a plurality of surfaces constituting the main body (12). The piston (30) has a polygonal outer edge corresponding to the shape of the cylinder bore (14), and divides the cylinder bore (14) into a head-side cylinder chamber (46) and a rod-side cylinder chamber (48). The main body (12) is cut out so that the first side face (20) has a stepped shape, and the solenoid valve (130) is provided in a solenoid valve arrangement space (74) formed by cutting out the main body. The solenoid valve (130) is disposed within a virtual contour (122) defined by the most prominent of the respective surfaces.)

流体压力缸

技术领域

本发明涉及一种基于加压流体的供应和排出来移动活塞的流体压力缸。

背景技术

一种已知的流体压力缸包括具有缸孔的缸管,容纳在缸孔中可移动的活塞,固定至该活塞的活塞杆,以及连接至该活塞杆的端部的端板(参见日本专利公报专利公开号09-303318)。流体压力缸通过将加压流体供应到缸管中的头侧缸室并从缸管中的杆侧缸室排出,使活塞,活塞杆和端板向前移动。相反,流体压力缸通过将加压流体供应到杆侧缸室并从头侧缸室排出,使活塞,活塞杆和端板向后移动。

发明内容

这种类型的流体压力缸基于在实际使用中连接到该流体压力缸的电磁阀的操作,在与杆侧缸室或头侧缸室之间进行加压流体的供应和排出的切换。例如,在日本特开专利公开序列号09-303318中公开的流体压力缸,电磁阀和构造成切换用于加压流体并且电磁阀连接的流动通道的基底被附接到缸管的表面(侧面)。

由于电磁阀和其他元件被附接到缸管的表面,因此与将流体压力缸作为产品提供时的尺寸相比,在实际使用中流体压力缸的尺寸更大。因此,在考虑与其他装置的位置关系时,用户可能难以确保用于流体压力缸的安装空间。此外,将电磁阀和其他元件附接到流体压力缸需要花费很多时间。

考虑到上述问题而设计出本发明,并且本发明的目的是提供一种流体压力缸,该流体压力缸能够以简单的结构在使用期间实现显着的空间节省和提高的可用性。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面的流体压力缸包括具有缸孔的矩形平行六面体形状的主体,可移动地容纳在该缸孔中的活塞以及固定至该活塞的活塞杆。当从与缸孔的延伸方向正交的截面观察时,该缸孔具有包括与构成主体的多个表面平行的内周向表面的多边形形状。活塞具有多边形的外边缘,该多边形的外边缘具有与容纳活塞的汽缸孔的形状相对应的形状,并将该缸孔划分为头侧缸室和杆侧缸室。切除主体,使得构成主体的多个表面中的一个表面具有阶梯形状,并且电磁阀被设置在通过切除主体而形成的空间中,电磁阀被构造成在向所述头侧缸室或所述杆侧缸室供应加压流体和从所述头侧缸室或所述杆侧缸室排出所述加压流体之间进行切换。电磁阀设置在由各个表面中最突出的面所限定的虚拟外形内。

流体压力缸包括电磁阀,该电磁阀用于在向头侧缸室或杆侧缸室供应和排出加压流体之间进行切换。因此,对于流体压力缸的实际使用,不需要单独添加电磁阀。而且,由于缸孔和活塞的外边缘在横截面上看为多边形,因此,与缸孔和活塞在横截面看为圆形的情况相比,在保证活塞被加压流体推动的足够区域的同时,可以减小主体的尺寸。另外,由于电磁阀设置在主体的虚拟外形内部,所以在使用期间流体压力缸在整个系统中不会增大尺寸,从而允许用户例如以优选的方式进行安装设计。即,该流体压力缸能够以简单的结构实现节省空间并提高使用时的可用性。

当结合附图进行下面的描述时,本发明的上述和其他目的特征和优点将变得更加明显,在附图中,通过说明性示例示出了本发明的优选实施例。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的流体压力缸的整体结构的立体图;

图2是从基端侧观察的流体压力缸的视图;

图3是沿图2中的线III-III所取的截面图;

图4是沿图3的IV-IV所取的截面图;

图5是沿图4的V-V线所取的截面图;

图6是表示电磁阀和使加压流体流入电磁阀的结构的局部截面图;

图7A是表示在将阀芯设置在第一位置时的加压流体的流动的说明图;

图7B是表示将阀芯设置在第二位置时的加压流体的流动的说明图;

图8是变形例的流体压力缸的整体结构的立体图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述根据本发明的优选实施例。

如图1所示,根据本发明实施例的流体压力缸10包括主体12,主体12中包含有缸孔14。在下面的描述中,根据图1中箭头的所示,朝向主体12的远端和基端的方向也被称为箭头A的方向,主体12的宽度方向也被称为箭头B的方向,并且主体12的厚度方向也称为箭头C的方向。

主体12是矩形平行六面体,其具有多个表面,即,位于箭头A1指向的一侧的远端表面16,位于箭头A2指向的一侧的基端表面18,位于箭头B1指向的一侧的第一侧面20,位于箭头B2指向的一侧的第二侧面22,位于箭头C1指向的一侧的第三侧面24,以及位于箭头C2指向的一侧的第四侧面26。

图1和图2所示,主体12具有多个(在图1中为两个)紧固件孔28,用于将流体压力缸10固定到所选择的物体(安装目标)上。两个紧固件孔28布置在与远端表面16和基端表面18的两个角相邻的相互对角线位置。紧固件孔28沿箭头A的方向穿过主体12。紧固件孔28可以具有内螺纹部分以便将流体压力缸10拧到安装目标上。

主体12的缸孔14沿箭头A的方向延伸,以穿透远端表面16和基端表面18。更具体地,主体12具有围绕缸孔14的管状形状(缸管)。如图3所示,活塞30和固定在活塞30上的活塞杆32可移动地容纳在缸孔14中。

当从与缸孔14的延伸方向正交的截面观察时,缸孔14具有多边形的形状,其侧面平行于构成主体12的多个表面(第一侧面20、第二侧面22、第三侧面24和第四侧面26)(也参见图5)。换言之,限定缸孔14的主体12的内周向表面具有带圆角的六边形形状,并且沿箭头B的方向(横向或短边方向)变平。

更具体地,如图2和图5所示,主体12的内周向表面包括与第一侧面20平行且相邻的第一内周向表面14a,与第二侧面22平行且相邻的第二内周向表面14b,与第三侧面24平行且相邻的第三内周向表面14c,以及与第四侧面26平行且相邻的第四内周向表面14d。该内周向表面进一步包括在第一内周向表面14a和第四内周向表面14d之间倾斜的第五内周向表面14e、以及在第二内周向表面14b和第三内周向表面14c之间倾斜的第六周向表面14f。第一内周向表面14a和第二内周向表面14b彼此平行地面对,并且第三内周向表面14c和第四内周向表面14d彼此平行地面对。第五内周向表面14e和第六内周向表面14f彼此平行地面对,并且在截面上比第一内周向表面14a至第四内周向表面14d短。此外,上述紧固件孔28布置在与第五内周向表面14e和第六内周向表面14f相邻且在第五内周向表面14e和第六内周向表面14f外侧的位置处。第一周向表面14a至第六内周向表面14f在主体12的轴向方向(箭头A的方向)上彼此平行地延伸(不改变截面形状)。

如图2和图3所示,主体12在其内周向表面上靠近缸孔14的基底端包括头盖34。头盖34密封地封闭缸孔14的基端。因此,头盖34的外边缘具有与缸孔14的截面形状(六边形)对应的形状。

主体12还在其内周向表面上靠近缸孔14的远端包括杆引导结构36。杆引导结构36防止活塞30和活塞杆32脱落并且具有引导活塞杆32位移的功能。例如,杆引导结构36包括支撑构件38(第一支撑构件38a和第二支撑构件38b),杆盖40和卡环42。

第一支撑构件38a具有在箭头A的方向上具有预定厚度的板状,并且被锁定在限定缸孔14的主体12的内周向表面上。第二支撑构件38b具有厚度小于第一支撑构件38a的板状,并且设置在缸孔14中的第一支撑构件38a的内部(在箭头A2指向的一侧上)的主体12的内周向表面上。第一支撑构件38a和第二支撑构件38b的外边缘具有与缸孔14的六边形形状相对应的形状。第一支撑构件38a和第二支撑构件38b在其中央部分具有相应的圆形盖孔,并且杆盖40固定在盖孔上。

杆盖40是在其中形成活塞杆32穿过的通孔40a的环形构件。当沿着主体12的轴向方向的截面(侧截面)观察时,杆盖40的外周向表面的直径朝向主体12远端(以下称为“远端”,除非另有说明)(以三个阶段)逐步减少。杆盖40固定到支撑构件38,使得最小直径的外周向表面由第一支撑构件38a支撑,第二直径最小的外周向表面由第二支撑构件38b支撑,并且具有最大直径的外周向部分的远端表面被第二支撑构件38b的基端表面捕获。

杆盖40的通孔40a允许活塞杆32的一部分暴露于主体12的外部(朝向远端)。密封构件44设置在杆盖40的限定通孔40a的内周向表面上。密封构件44与活塞杆32的外周向表面密封接触。即,杆盖40能够引导活塞杆32的移动,同时限制缸孔14内的加压流体的流出。卡环42与主体12的内周向表面锁定,以防止杆引导结构36脱落。

设置在缸孔14内的活塞30将缸孔14的空间分成两个空间。更具体地,将活塞30的基端侧的空间限定为头侧缸室46,并且将活塞30的远端侧的空间限定为杆侧缸室48。

头侧缸室46被活塞30,头盖34的远端表面和主体12的内周向表面包围。在头侧缸室46的第五内周向表面14e形成有加压流体进出的头侧开口46a。杆侧缸室48被活塞30,杆引导结构36的基端表面和主体12的内周向表面包围。在杆侧缸48的第五内周向表面14e上形成有加压流体进出的杆侧开口48a。

活塞30可在限定缸孔14的主体12的内周向表面上滑动,同时将头侧缸室46和杆侧缸室48彼此密封地隔离。活塞30被构造为包括多个组合的构件的结构。更具体地,活塞30包括直接附接到活塞杆32的附接构件50,固定到附接构件50的基端侧的基端侧阻尼器52,固定到附接构件50的外周向表面的磨损环54,设置在磨损环54的远端侧的板环56,在附接构件50的远端侧固定于活塞杆32的间隔件58,以及在间隔件58的远端侧固定到活塞杆32的远端侧的阻尼器60。

附接构件50具有预定厚度的盘状形状,并且当被固定到活塞杆32的基端时,附接构件50从活塞杆32的基端朝向主体12的基端(除非另外说明,以下称为“基端”)稍微突出。附接构件50的内周向表面部分地形成为钩形,以捕获并锁定环形的基端侧阻尼器52。

附接构件50的外周向表面的直径朝向基端逐步地(四个阶段)增大。附接构件50被构造成使得板环56被固定到最远端侧处的最小直径的外周向表面,磨损环54被固定到第二和第三最小直径的外周向表面,并且最大直径的外周向部分的远端表面被磨损环54的基端表面捕获。

磨损环54在箭头A的方向上具有足够的厚度,并且当以截面观察时,其外边缘(外周向表面)具有与缸孔14的多边形(六边形)对应的形状。磨损环54在耐磨环靠近外周向表面的内部中包含磁体(未示出)。另外,在磨损环54与板环56之间夹持有活塞填料62。该活塞填料62与限定缸孔14的主体12的内周向表面接触,从而将头侧缸室46和杆侧缸室48彼此密封地隔开。

另外,设置在磨损环54的内部的磁体是用于使检测传感器66(下文所述)检测活塞30的位置的构件。另外,在活塞30向远端侧移动时,远端侧阻尼器60在冲程端与杆盖40的基端表面接触,从而减小了移动时的冲击。

另一方面,活塞杆32是沿缸孔14的轴线(箭头A的方向)延伸到预定长度的出售的圆柱体(大于缸孔14的总长度)。活塞杆32在基端部包括附接部分32a。附接部分32a的直径小于活塞杆32的延伸部分的直径。活塞30的附接构件50和间隔件58附接到附接部分32a。

即使在活塞30位于缸孔14内的基端位置时,活塞杆32也从主体12的远端方向,即箭头A1的方向,穿过杆盖40的通孔40a突出。在活塞杆32的远端部分中,从活塞杆32的远端表面向基端钻出凹陷部分32b,达到预定的深度。在使用流体压力缸10时,板或类似物(未图示)附接在凹陷部分32b上。这使得流体压力缸10通过移动活塞杆32来移动布置在板上的工件(未图示)。

如图1和2所示,流体压力缸10在主体12的第三侧面24和第四侧面26的每一个侧面中都包括一对传感器附接凹槽64。传感器附接凹槽64在第三侧面24和第四侧面26中是平坦的浅凹部并且沿轴向方向(箭头A的方向)线性延伸。传感器附接凹槽64中容纳有用于检测活塞30(磁体)的移动位置的各个检测传感器66。

此外,在流体压力缸10中,主体12的限定第一侧面20的壁比主体12的限定其他侧面(第二侧面22、第三侧面24和第四侧面26)的壁稍厚。限定第一侧面20的壁(以下,称为“结构壁68”)被提供了向缸孔14中的头侧缸室46和杆侧缸室48供应加压流体和从缸孔14中的头侧缸室46和杆侧缸室48排出加压流体的机构。

具体地,结构壁68包括相对于缸孔14(第一内周向表面14a)具有第一厚度的第一壁部70和相对于缸孔14具有大于第一厚度的第二厚度的第二壁部72。第二壁部72形成为在箭头C2所指的一侧上与第一侧面20的一侧连续,并沿箭头A(在一侧的延伸方向上)的方向连接至整个一侧。即,第一侧面20形成为阶梯状,其包括沿箭头C的方向布置的第一壁部70的第一表面70a和第二壁部72的第二表面72a。在第一表面70a和第二表面72a之间形成中间表面71a(第二壁部72的侧面)。结构壁68中的切除空间(阶梯部分中的空间)被构造为电磁阀布置空间74,其中布置有电磁阀130(以下描述)。

如图1,图4和图5所示,结构壁68在其中包含压力流体流过的通道(流动通道)76和构造成切换通道76的通道选择器78。通道选择器78包括被配置为在电磁阀130的操作下位移的阀芯80,以及阀芯80可移动地容纳在其中并与通道76连通的阀芯容纳空间82。

与通道76连通的端口组84形成在主体12的包括结构壁68(第一壁部70)的侧面的第三侧面24中。端口组84包括用于将加压流体供应到通道76的供应端口86,加压流体通过其从通道76排出的两个排出端口88,以及两个控制器端口90。更具体地说,第三侧面24具有在箭头A方向的中间部分的供应端口86、与供应端口86相邻设置使得供应端口86夹在控制器端口90之间的两个控制器端口90、以及使两个控制器端口90夹在排出端口88之间的两个排出端口88。这些端口大致沿主体12的箭头A的方向排列。

在使用流体压力缸10的过程中,将接头(未示出)插入并固定到供应端口86。该接头连接到加压流体供应设备200,以允许从加压流体供应设备200供应的加压流体流入供应端口86。两个排出端口88包括头侧排出端口88a,其用于将头侧缸室46内的加压流体排出到大气中,以及杆侧排出端口88b,其用于将杆侧缸室48内的加压流体排出到大气中。消音器(未示出)可以安装在排出端口88中,以减小加压流体的排出噪声。

通道76构造成使加压流体经由阀芯容纳空间82在端口组84和头侧缸室46之间以及在端口组84和杆侧缸室48之间流动。为了实现这一目标,通道76在端口组84和阀芯容纳空间82之间包括连接供应端口86和阀芯容纳空间82的供应通道92,连接头侧排出端口88a和阀芯容纳空间82的头侧排出通道94,以及连接杆侧排出端口88b和阀芯容纳空间82的杆侧排出通道96。

供应通道92沿箭头C2的方向从第三侧面24中的供应端口86线性地延伸。头侧排出通道94沿箭头C1的方向从阀芯容纳空间82线性延伸,并在箭头C1指向的一侧的第一中间位置94a处沿箭头A2的方向弯曲90°,在与第一中间位置94a相邻的第二中间位置94b处,沿箭头C1的方向弯曲90°,以与头侧排出端口88a连通。控制器端口90中的一个位于头侧排出通道94中的第一中间位置94a,并且头侧速度控制器90a布置在其中。杆侧排出通道96沿箭头C1的方向从阀芯容纳空间82线性地延伸,在箭头C1所指的一侧的第一中间位置96a处沿箭头A1的方向弯曲90°,在与第一中间位置96a相邻的第二中间位置96b处,沿箭头C1的方向弯曲以与杆侧排出端口88b连通。另一个控制器端口90位于杆侧排出通道96中的第一中间位置96a处,并且杆侧速度控制器90b布置在其中。

通道76还包括头侧连通通道98,其设置在阀芯容纳空间82与头侧缸室46之间,以及杆侧连通通道100,其设置在阀芯容纳空间82与杆侧缸室48之间。头侧连通通道98与杆侧连通通道100互不连通。

头侧连通通道98在箭头B1所指的一侧上与阀芯容纳空间82的内周向表面连通,并且沿箭头C2的方向从阀芯容纳空间82延伸短距离。然后,头侧连通通道98在第一弯曲点98a处沿箭头A2的方向弯曲90°,并在随后的第二弯曲点98b处沿箭头B2方向弯曲90°,以与头侧缸室46的头侧开口46a连通。

同样地,杆侧连通通道100在箭头B1所指的一侧与阀芯容纳空间82的内周向表面连通,并且沿箭头C2的方向从阀芯容纳空间82延伸短距离。杆侧连通通道100在第一弯曲点100a沿箭头A1的方向弯曲90°,并在随后的第二弯曲点100b沿箭头B2方向弯曲90°,以与杆侧缸室48的杆侧开口48a连通。

通道76还包括在供应通道92中的中间位置处的第一分支通道102(先导通道),以允许加压流体从中流过朝向附接有电磁阀130的第一侧面20。第一分支通道102通过第一侧面20上的开口与电磁阀130的内部连通。此外,始终与供应通道92连通的第二分支通道104在供应通道92与阀芯容纳空间82连通的轴向方向的中间位置处与阀芯容纳空间82连接。第二分支通道104在箭头B1的方向上远离阀芯容纳空间82的第二壁部72内在箭头A1的方向上延伸,并且,第二分支流路与形成在阀芯容纳空间82远端侧的第一压力室112连通。

通过在主体12的制造过程中从表面到内部在主体12中钻入孔来形成上述通道76。这将成形通道106留在主体12内。成形通道106与通道76连通,但是加压流体不会在成形通道106中流动。除端口组84外,主体12表面上的成形通道106的开口被插入开口中的钢球108(插头)堵塞,以防止加压流体从通道76流出主体12。

在结构壁68的阀芯容纳空间82具有沿箭头A的方向上延伸的细长的中空形状,并且上述通道76在适当选择的位置被连接到阀芯容纳空间82。更具体地,头侧排出通道94,头侧连通通道98,供应通道92,杆侧连通通道100和杆侧排出通道96以此顺序从基端(箭头A2指向的一侧)到远端(箭头A1指向的一侧)与阀芯容纳空间82连通。阀芯容纳空间82在连接通道76的位置处具有较大的直径,而在其他位置处具有较小的直径。即,阀芯容纳空间82包括从主体12的内周向表面径向向内突出的多个向内突起110。

除了远端侧的第一压力室112以外,阀芯容纳空间82还包括位于基端侧的第二压力室114。第一压力室112由限制构件116密封地封闭,该限制构件116限制阀芯80朝向远端的移动。另一方面,第二压力室114由构造成在电磁阀130的作用下移动的电磁阀活塞部118限定。稍后将描述电磁阀活塞部118。

阀芯80是实心杆,其包括从外周向表面径向向外突出的多个环形突起120,这些环形突起沿轴向方向(箭头A的方向)布置。阻塞环120a设置在环形突起120的各个外周向表面上,以与向内突起110配合地密封地阻塞阀芯容纳空间82(见图7A)。

在布置于电磁阀布置空间74中的电磁阀130的操作下,阀芯80沿阀芯容纳空间82的轴向方向(箭头A的方向)移位。具体地。当电磁阀130被断电时,阀芯80设置在与电磁阀活塞部118相邻的第一位置处,并且当电磁阀130被通电时,设置在与限制构件116相邻的第二位置。多个环形突起120根据阀芯80是位于第一位置还是第二位置而适当地与阀芯容纳空间82中的不同物体(即,向内突起110)接触,从而与向内突起110配合地部分地关闭阀芯容纳空间82内的加压流体的流动。

当阀芯80位于第一位置时,供应通道92和杆侧连通通道100经由阀芯容纳空间82彼此连通,而头侧排出通道94和头侧连通通道98经由阀芯容纳空间82彼此连通(也参见图7A)。此时,位于比杆侧排出通道96和阀芯容纳空间82之间的连通点更靠近基端的一个向内突起110与阀芯80上的相应的环形突起120接触。这使得杆侧排出通道96与供应通道92和杆侧连通通道100彼此连通的空间密封地隔离。

另一方面,当阀芯80位于第二位置时,供应通道92和头侧连通通道98经由阀芯容纳空间82彼此连通,而杆侧排出通道96和杆侧通信通道100经由阀芯容纳空间82彼此连通(也参见图7B)。此时,比头侧排出通道94和阀芯容纳空间82之间的连通点更靠近远端的一个向内突起110与阀芯80上的相应的环形突起120接触。从而使头侧排出通道94与供应通道92和头侧连通通道98彼此连通的空间密封地隔离。

此外,如图5和6所示,无论阀芯80处于第一位置还是第二位置,从供应端口86供应的一部分加压流体均经由第一分支通道102被供应至电磁阀130。此外,流入阀芯容纳空间82的另一部分加压流体也经由第二分支通道104被供应到第一压力室112。

电磁阀130设置在主体12中的切除空间(电磁阀布置空间74)中,并固定到结构壁68的第一表面70a(第一壁部70)和中间表面71a。如上所述,电磁阀130使阀芯80在阀芯容纳空间82内的第一位置和第二位置之间移动。在本实施例中,将能够节省电力的先导式电磁阀用作电磁阀130。然而,用于使阀芯80移动的电磁阀不局限于这种先导式电磁阀,并且例如直接作用的电磁阀可以用作使阀芯80移动的电磁阀130。

如图1所示,电磁阀布置空间74在主体12的远端表面16,基端表面18和第三侧面24处打开,并且被切除具有一尺寸,使得电磁阀130不会从结构壁68的第二表面72a,远端表面16,基端表面18和第三侧面24突出。更具体地说,当虚拟外形122由主体12的各表面(远端表面16、基端表面18以及第一侧面20、第二侧面22、第三侧面24和第四侧面26)中最突出的面设置(限定)时,电磁阀130位于虚拟外形122内。换句话说,电磁阀130在不从矩形平行六面体12(虚拟外形122)的表面突出的情况下与主体12一体化。

如图6所示,电磁阀130包括直接连接到结构壁68的第一壁部70的第一壳体132和直接连接到第一壳体132的第二壳体134。此外,主体12的结构壁68在与电磁阀130的位置相对应的位置处设置有与上述电磁阀活塞部分118和电磁阀130内部的通道(第一壳体通道140)连通的电磁阀连通结构136。

具体地,如图4所示,电磁阀活塞部分118包括先导活塞124和与阀芯容纳空间82连通的活塞容纳空间126,先导活塞124可移动地配置在该活塞容纳空间126中。先导活塞124连接到阀芯80的基端。先导活塞124在其外周向表面上具有活塞填料124a,该活塞填料124a与限定活塞容纳空间126的内周向表面密封接触。即,通过将先导活塞124容纳在活塞容纳空间中,将活塞容纳空间126划分为与阀芯容纳空间82连通的部分和第二压力室114。

第二压力室114的基端(箭头A2指向的一侧)被插头构件128a和锁定构件128b密封地封闭。如图6所示,第二压力室114具有与电磁阀连通结构136连通的第二压力室开口114a。先导活塞124和活塞容纳空间126的直径被设定为足够大于阀芯80的直径的值。因此,流入第二压力室114的加压流体向先导活塞124施加大于施加到阀芯容纳空间82(第一压力室112)中的阀芯80的压力。

电磁阀连通结构136选择性地使加压流体流入第一压力室112或第二压力室114。电磁阀连通结构136如上所述包括第一分支通道102和第二分支通道104,并且进一步包括第二压力室连通通道138,第二压力室连通通道138将该第二压力室114与形成在第一壳体132的附接表面(面对第一壁部70的表面)中的电磁阀开口138a连接。

第二分支通道104使加压流体以稳定的方式从阀芯容纳空间82流到第一压力室112,从而将阀芯80从第一压力室112推向基端。阀芯80的远端部分(在箭头A1指向的一侧上)具有比先导活塞124小的横截面积,并且阀芯80布置在阀芯容纳空间82中的第一位置处。

加压流体经由电磁阀130从第一分支通道102流到第二压力室连通通道138。当电磁阀130通电时,允许加压流体流入第二压力室114并将先导活塞124推向远端。先导活塞124接收来自第二压力室114的推力,该推力大于来自第一压力室112的推力,由此阀芯80布置在阀芯容纳空间82中的第二位置。

此外,与第一分支通道102和电磁阀开口138a连通的第一壳体通道140和与第一壳体通道140连通的手动操作器空间142形成在电磁阀130的第一壳体132内。第二壳体134在其中形成有第二壳体通道144,并且在其中还具有电源端口146,电路板148,线圈150,可动阀部分152和其他元件。电源端口146位于与主体12的第三侧面24相邻的位置,以不从第三侧面24突出。电路板148经由电源端口146电连接至电源(未示出),并具有在预定定时在线圈150的通电和断电之间切换的功能。

第一壳体通道140包括经由手动操作器空间142将第一分支通道102与第二壳体通道144连接的第一路径140a,经由手动操作器空间142将第二壳体通道144与第二压力室连通通道138连接的第二路径140b,以及与第一壳体132的外部连通的排出路径140c。

另一方面,第二壳体通道144连接第一壳体132中的第一路径140a和第二路径140b,并且可动阀部分152被布置在第二壳体通道144中的中间位置处以便来回移动。可动阀部分152包括例如构造成在线圈150的电磁作用下移位的阀元件(未示出)和支撑该阀元件的外围部分并连接到第二壳体134的隔膜(未示出)。

当线圈150断电时,电磁阀130通过使用可动阀部分152来阻止第二壳体通道144的连通。这防止了加压流体流入第一路径140a(第一分支通道102),并且从第二分支通道104引入第一压力室112的加压流体推动阀芯80。另一方面,当线圈150通电时,电磁阀130移动可动阀部分152以建立第二壳体通道144的连通。因此,加压流体经由第一路径140a,第二容纳通道144,第二路径140b和第二压力室连通通道138被引入第二压力室114。流入第二压力室114的加压流体以大于第一压力室112的内部压力的推力推动先导活塞124,以使先导活塞124朝向远端移动。因此,当线圈150通电时,先导活塞124将阀芯80移动到第二位置。

第一壳体132中的手动操作器空间142在箭头C的方向上延伸并且在其端部具有开口。手动操作器154布置在手动操作器空间142内。手动操作器154与设置在第一壳体132的手动操作器空间142中的夹子结构螺纹接合,并且因此能够移位。即,用户可以通过手动操作暴露在手动操作器空间142的上端的头部154a来改变手动操作器154的垂直位置,以手动地将先导活塞124的位置从基端位置改变到远端位置,反之亦然。

本实施方式的流体压力缸10基本上如上所述构成。接下来,将描述其操作效果。

如图1所示,流体压力缸10作为产品提供,其中电磁阀130设置在主体12的电磁阀布置空间74中,并且由用户安装在安装目标中。在此,在流体压力缸10的主体12中,电磁阀130设置在虚拟外形122的内侧(即,电磁阀不从结构壁68的第二表面72a、远端表面16、基端表面18和第三侧面24突出)。即,尽管电磁阀130设置在流体压力缸10的内部,但是主体12的尺寸没有增加。这使得流体压力缸10可以容易地安装在具有小的空间的安装目标中(例如,无需改变安装目标的设计)。

如图7A和7B所示,连接到加压流体供应设备200的接头被插入并固定到流体压力缸10的供应端口86。加压流体供应设备200将在适当的供应压力(供应速率)下将加压流体供应到流体压力缸10的供应端口86。此外,用户将电源插头(未示出)连接至流体压力缸10的电磁阀130的电源端口146。这使得电磁阀130能够在电路板148的控制下在线圈150的通电和断电之间切换。

如上所述,流体压力缸10还经由供应通道92和第一分支通道102将已经流入到供应端口86中的一部分加压流体供应到电磁阀130。当线圈150断电时,电磁阀130阻止第一壳体通道140的连通,从而使加压流体通过阀芯容纳空间82和第二分支通道104流入第一压力腔112,并将先导活塞124推向基端(朝基端位置)。这使得与先导活塞124连接的阀芯80被布置在第一位置。

如图7A所示,当阀芯80布置在第一位置时,供应通道92和杆侧连通通道100经由阀芯容纳空间82彼此连通。因此,供应至供应端口86的加压流体依次流过供应通道92,阀芯容纳空间82和杆侧连通通道100,并且从杆侧开口48a被供应到缸孔14中的杆侧缸室48。供应到杆侧缸室48的加压流体施加推力,使得活塞30向基端移动。

该推力使流体压力缸10的活塞30和活塞杆32布置在基端侧。在此,在将活塞30配置在比第一位置更靠远端侧的位置的情况下(即,在头侧缸室46内有加压流体的情况下),活塞30向基端侧移动时,头侧缸室46向头侧缸室46移动。当阀芯80位于第一位置时,头侧排出通道94和头侧连通通道98经由阀芯容纳空间82彼此连通。因此,头侧缸室46中的加压流体在头侧连通通道98、阀芯容纳空间82、头侧排出通道94、控制器端口90和排出端口88中流动。然后,加压流体从排出端口88排出到外部(大气)。

用户适当地设定在控制器端口90的头侧速度控制器90a的开口,使得在排出期间调节通过头侧速度控制器90a的加压流体的排出速率。结果,调节了从头侧缸室46排出的加压流体的流动速率,即,调节了活塞30向基端移动的速度。

另一方面,当线圈150通电时,电磁阀130使用从第一分支通道102供应的加压流体来操作以将先导活塞124推向远端。这使得连接到先导活塞124的阀芯80布置在第二位置。

如图7B所示,当阀芯80位于第二位置时,供应通道92和头侧连通通道98经由阀芯容纳空间82彼此连通。因此,供应至供应端口86的加压流体依次流过供应通道92、阀芯容纳空间82和头侧连通通道98,并从缸孔14中的头侧开口46a供应到头侧缸室46。供应到头侧缸室46的加压流体施加推力,以使活塞30向远端侧移动。

该推力使流体压力缸10的活塞30和活塞杆32布置在远端侧。在此,在将活塞30配置在比前进位置更靠基端侧的位置的情况下(即,在杆侧缸室48内有加压流体的情况下),当活塞30朝向远端移动时,将加压流体从杆侧缸室48排出。当阀芯80位于第二位置时,杆侧排出通道96和杆侧连通通道100经由阀芯容纳空间82彼此连通。因此,杆侧缸室48中的加压流体在杆侧开口48a、杆侧连通通道100、阀芯容纳空间82、杆侧排出通道96、控制器端口90和杆侧排出端口88b中流动。然后,加压流体从杆侧排出端口88b排出到外部(大气)。

用户适当地设定杆侧速度控制器90b在控制器端口90中的开口,使得在排出期间调节通过杆侧速度控制器90b的加压流体的排出速率。结果,调节了从杆侧缸室48排出的加压流体的流动速率,换言之,调节了活塞30向远端移动的速度。

以这种方式,在将加压流体供应到供应端口86的同时,通过操作电磁阀130,可以以期望的速度来回移动流体压力缸10的活塞30和活塞杆32。

本发明不特别限于上述实施例,并且可以在不偏离本发明范围的情况下对其进行各种修改。例如,设置在主体12上的通道76,通道选择器78和电磁阀连通结构136的结构可以自由设计,只要活塞30能够来回移动即可。

(修改)

接下来,将参照图8描述根据变型的流体压力缸10A。在以下描述中,相同的附图标记和符号用于具有与上述实施例的部件的结构或功能相同的结构或功能的部件,并且将省略详细描述。

根据该变型的流体压力缸10A与流体压力缸10的不同之处在于,附接到主体12的电磁阀130相对于流体压力缸10的电磁阀130旋转90°。即,电磁阀130的第一壳体132附接在主体12的第二壁部72(中间表面71a)上,并沿第二壁部72的延伸方向(箭头A的方向)延伸。第二壳体134设置在第一壳体132的箭头C1指向的一侧。电磁阀130的电源端口146沿箭头A1的方向突出。尽管未具体示出,但是线圈150、可动阀部分152和布置在第二壳体134内部的其他部件也沿箭头A的方向布置。

另一方面,在流体压力缸10A的主体12中的通道76、通道选择器78和电磁阀连通结构136具有与流体压力缸10的结构基本相同的结构。通过这种方式,电磁阀130相对于主体12的取向没有特别限制,并且可以适当地设计流体压力缸10和10A,使得电磁阀130不从主体12的表面(虚拟外形122)突出。

现在将在下面描述从上述实施例可以理解的技术范围和效果。

流体压力缸10和10A包括预先安装的电磁阀130,该电磁阀130构造成在向头侧缸室46或杆侧缸室48供应和排出加压流体之间进行切换。因此,在实际使用流体压力缸10和10A时,不需要单独添加电磁阀130。此外,由于流体压力缸10和10A的缸孔14和活塞30的外边缘具有多边形,因此,与例如包括具有在横截面观察时圆形的缸孔和活塞的流体压力缸相比,在减小主体12的尺寸(厚度)的同时,可以确保加压流体推动的活塞30的足够区域。另外,由于电磁阀130设置在主体12的虚拟外形122内,所以在使用过程中流体压力缸10和10A的尺寸不会随着整个系统的增大而增加,从而允许用户例如进行设计以用于以首选方式安装。即,流体压力缸10和10A能够以简单的结构实现节省空间并提高使用时的可用性。

主体12的一个表面(第一侧面20)的阶梯状由第一壁部70和比第一壁部70厚的第二壁部72形成。第一壁部70和第二壁部72包括使加压流体流过的通道76,第二壁部72包括构造为构造成切换通道76使加压流体流过的通道壁选择器78。因此,流体压力缸10和10A能够容易地在向头侧缸室46或杆侧缸室48选择性地供应加压流体从头侧缸室46或杆侧缸腔48选择性地排出加压流体之间进行切换。此外,由于流体压力缸10和10A包括形成在第二壁部72中的通道选择器78,因此通道选择器78的形成不会导致主体12的尺寸增加。这导致流体压力缸10和10A的尺寸进一步减小。

通道选择器78包括构造成在电磁阀130的操作下被替换的阀芯80和阀芯容纳空间82,阀芯80可移动地容纳在阀芯容纳空间82中,并且通道76与阀芯连通。阀芯容纳空间82在第二壁部72的纵向方向上延伸。因此,液压阀芯10和10A能够基于阀芯80利用电磁阀130的移动来平滑地切换加压流体流过的通道76。特别地,由于阀芯容纳空间82在第二壁部72的纵向方向上延伸,因此确保了允许阀芯80在其中移位的足够的空间。

通道76包括供应通道92,加压流体通过该供应通道92被供应到阀芯容纳空间82;头侧连通通道98,其构造成将阀芯容纳空间82和头侧缸室46连接;杆侧连通通道100,被构造为连接阀芯容纳空间82和杆侧缸室48;头侧排出通道94,头侧缸室46内的加压流体通过头侧排出通道94经由阀芯容纳空间82排出;和杆侧排出通道96,杆侧缸室48中的加压流体通过该杆侧排出通道96经由阀芯容纳空间82排出。通过这种构造,流体压力缸10和10A允许加压流体从供应通道92流向头侧缸室46或杆侧缸室48,从头侧缸室46流到头侧排出通道94,并且从头侧缸室48经由阀芯容纳空间82流到杆侧排出通道96。此外,通道76可以根据阀芯80的位置在阀芯容纳空间82中适当地切换。

供应通道92与形成在与一个表面(第一侧面20)正交的侧面(第三侧面24)上的供应端口86连通,头侧排出通道94与形成在侧面的头侧排出端口88a连通,杆侧排出通道96与形成在侧面上的杆侧排出端口88b连通,暴露于侧面的头侧速度控制器90a设置在头侧排出通道94的中间位置,头侧速度控制器被配置为调节加压流体的排出速率,并且暴露于侧面的杆侧速度控制器90b布置在杆侧排出通道96中的中间位置处,杆侧速度控制器构造为调节加压流体的排出速率。流体压力缸10和10A包括在头侧排出通道94中的头侧速度控制器90a和在杆侧排出通道96中的杆侧速度控制器90b,从而允许用户调节加压流体的排出速度。因此,可以以优选的方式设定活塞30在流体压力缸10和10A中的移动速度。

在流体压力缸10中,电磁阀130包括电源端口146,电力通过电源端口146被供应到电磁阀130,并且电源端口146的延伸方向与供应端口86的延伸方向相同。由于电源端口146的延伸方向与供应端口86的延伸方向相同,所以连接至电源端口146的电源插头和连接电源端口86的接头沿相同的方向延伸。因此,在流体压力缸10的使用过程中,除了沿插头和接头延伸的表面外,其他表面被防止从虚拟外形122大大地向外扩张。

第二壁部72形成为与一个表面(第一侧面20)的一侧连续,并且在该一侧的延伸方向上与整个一侧连接。通过这种构造,流体压力缸10和10A的第二壁部72被布置为更靠近第一侧面20的一侧,并且相应地电磁阀130所配置的电磁阀布置空间74的体积(切除空间)增加。结果,电磁阀130适当地布置在电磁阀布置空间74内而不从虚拟外形122向外突出。

在流体压力缸10和10A中,第二壁部72平行于活塞30的移动方向延伸。因此,通道选择器78可以被布置在第二壁部72中而不会阻碍活塞30的移动,从而防止第二壁部72的厚度增加。结果,进一步有助于减小主体12的尺寸。

电磁阀130是先导式电磁阀,其与通道76连通并接收从通道76供应的加压流体,以基于加压流体来操作通道选择器78。先导式电磁阀的使用允许流体压力缸10和10A以稳定的方式移位阀芯80,同时节省用于驱动电磁阀130的电力。

缸孔14还包括相对于从与缸孔14的延伸方向正交的截面观察时的表面倾斜的倾斜的内周向表面(第五内周向表面14e和第六内周向表面14f)。主体12在与倾斜的内周向表面相邻的位置具有用于将主体12固定于安装对象的紧固件孔28。由于流体压力缸10和10A在与第五内周向表面14e和第六内周向表面14f相邻的位置处包括紧固件孔28,因此流体压力缸10和10A可以被附接到安装目标,而不增加主体12的尺寸。

22页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:流体回路

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!