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在与活塞(52a，52b)连接的活塞轭(62)的接合孔(68)内设有连接器(70)。滑动件(24)通过连接器插入孔(74)安装在连接器(70)的上部。设在连接器(70)的下部处的接合构件(72)按照可以沿着缸筒(22)的宽度方向少量移动的方式插入到接合孔(68)中。连接器(70)插入到滑动件(24)的连接器插入孔(74)中，从而连接器插入孔(74)可以相对于连接器(70)的弯曲表面部分(138a，138b)滑动。

1.  一种用于气缸装置(20)的位移差吸收机构(28)，该气缸装置包括气缸主体(22)和封闭沿着轴向方向延伸的狭缝(40)的带(30，32)，并且其中，活塞(52a，52b)在从压力流体入口/出口端口(122，124)提供的压力流体的作用下可以沿着轴向方向移动，所述位移差吸收机构包括：
移动构件(24，308)，所述移动构件(24，308)可以沿着所述气缸主体(22)在轴向方向上移动；
与所述活塞(52a，52b)连接的移动传递构件(62)，所述移动传递构件(62)将所述活塞(52a，52b)的移动传递给所述移动构件(24，308)；以及
设在所述移动构件(24，308)和所述移动传递构件(62)之间的位移差吸收构件(70，72，302)，所述位移差吸收构件(70，72，302)具有与所述移动构件(24)的移动方向基本上垂直地设置的垂直表面(150a，150b)、以及具有以竖直线(L)为中心的恒定半径的弯曲表面(138a，138b，306a，306b)，
其中，所述位移差吸收构件(70，72，302)被布置成所述垂直表面(150a，150b)装配在所述移动构件(24，308)和所述移动传递构件(62)中的一个上，并且所述弯曲表面(138a，138b，306a，306b)装配在所述移动构件(24，308)和所述移动传递构件(62)中的另一个上。

2.  如权利要求1所述的位移差吸收机构，其中，所述位移差吸收构件(70，72，302)被布置成所述垂直表面(150a，150b)装配在所述移动传递构件(62)上，并且所述弯曲表面(138a，138b，306a，306b)装配在所述移动构件(24，308)上。

3.  如权利要求2所述的位移差吸收机构，其中，所述弯曲表面(138a，138b)沿着所述移动构件(24)的所述移动方向形成。

4.  如权利要求2所述的位移差吸收机构，其中，所述弯曲表面(306a，306b)沿着与所述移动构件(308)的所述移动方向基本上垂直的方向形成。

5.  如权利要求2所述的位移差吸收机构，其中，在所述位移差吸收构件(70，72，302)中形成插入孔(148)，所述带(30)插入到所述插入孔(148)中。

6.  如权利要求2所述的位移差吸收机构，其中，在所述移动构件(24，308)中形成第一装配孔(74，310)，所述位移差吸收构件(70，302)装配在所述第一装配孔(74，310)中，并且所述移动构件(24，308)和所述位移差吸收构件(70，302)可以通过所述第一装配孔(74，310)相对转动。

7.  如权利要求6所述的位移差吸收机构，其中，所述第一装配孔(74，310)具有与所述弯曲表面(138a，138b，306a，306b)的半径(C1)基本上相等的半径(C2)。

8.  如权利要求7所述的位移差吸收机构，其中，所述弯曲表面(138a，138b，306a，306b)抵靠在所述第一装配孔(74，310)的内圆周表面(76a，76b，314a，314b)上，并且所述移动构件(24，308)和所述位移差吸收构件(70，302)可以沿着所述内圆周表面(76a，76b，314a，314b)和所述弯曲表面(138a，138b，306a，306b)可滑动地移动。

9.  如权利要求2所述的位移差吸收机构，其中，在所述移动传递构件(62)中形成第二装配孔(68)，所述位移差吸收构件(72)装配在所述第二装配孔(68)中，并且所述移动传递构件(62)和所述位移差吸收构件(70)可以通过所述第二装配孔(68)相对移动。

10.  如权利要求9所述的位移差吸收机构，其中，所述位移差吸收构件(72)可以相对于所述第二装配孔(68)垂直于所述移动传递构件(62)的所述移动方向竖直及水平移动。

11.  如权利要求10所述的位移差吸收机构，其中，所述第二装配孔(68)的垂直于所述移动传递构件(62)的所述移动方向的纵向尺寸(E2)大于所述位移差吸收构件(72)的纵向尺寸(E1)。

12.  如权利要求11所述的位移差吸收机构，其中，所述移动传递构件(62)沿着所述移动方向的宽度尺寸(D1)与所述第二装配孔(68)的宽度尺寸(D2)基本上相等。

13.  如权利要求12所述的位移差吸收机构，其中，所述位移差吸收构件(72)的所述垂直表面(150a，150b)抵靠在所述第二装配孔(68)沿着宽度方向的相应侧面上。

用于气缸装置的位移差吸收机构
技术领域
本发明涉及一种用于气缸装置的位移差吸收机构，该位移差吸收机构能够吸收在移动传递构件和能够沿着气缸主体移动的位移构件之间产生出的位移差。该位移差吸收机构还能够抑制从位移构件施加在移动传递构件上的载荷。
背景技术
已经采用气缸装置、例如无杆式气缸作为用于输送工件的装置。该气缸装置包括可以在气缸主体内移动的活塞，并且其中与活塞连接的活塞轭通过形成在气缸主体的上部上的狭缝向外面暴露。滑动件成一体地安装在活塞轭上。该滑动件由于活塞的移动而沿着气缸主体的轴向方向移动，以便输送工件。
在上述无杆式气缸中，当例如通过工件将载荷(例如，压力)施加在滑动件上时，活塞由于该载荷而变得倾斜，并且在活塞密封件和活塞上施加不均匀载荷。因此，由于由该载荷引起的位移差，在该无杆式气缸中引起漏气和/或滑动阻力增大。在一些情况中不能使滑动件沿着轴向方向平滑地移动。
鉴于上面情况，已经提出了一种无杆式气缸，它设有能够吸收在滑动件和活塞轭之间产生的位移差的位移差吸收机构。该无杆式气缸包括盘状轴承，它设在用作滑动件的引导元件和施加移动载荷的载荷传递元件之间。引导元件被可绕着轴承中心轴线在基本上水平平面内旋转地保持。另外，引导元件可以相对于轴承沿着垂直方向移动预定的量。更具体地说，在该布置中，当将载荷施加在引导元件上时，在引导元件和载荷传递元件上产生的位移差被引导元件相对于轴承的移动所吸收(参见例如日本特许公开专利申请No.60-234106)。
然而，在日本特许公开专利申请No.60-234106中所披露的位移差吸收机构的情况中，当与引导元件相关地产生位移差时，该机构只能吸收沿着与引导元件的移动方向基本上垂直的竖直方向、以及沿着以竖直方向为中心的旋转方向出现的位移差。
如在日本专利文献No.7-1041中所披露的那样，设在无杆式气缸外面的另一种位移差吸收机构按照以下方式构成。即，形成在接合突出部上的圆弧形表面与连接在滑动件的两个端面上的邻接突片线接触，其中，通过滑动件绕着邻接部分的中心的移动来吸收位移差。但是，在日本专利文献No.7-1041中所披露的无杆式气缸装置的情况中，在圆弧形表面和邻接突片之间的接触面积小。因此，难以处理沿着位移方向的大载荷。
为了解决上述问题，本申请人已经提出了一种用于无杆式气缸的位移差吸收机构，其中，可以吸收沿着与设在无杆式气缸外面的滑动件的移动方向基本上垂直的水平方向、以及沿着以滑动件的移动方向为中心的旋转方向产生的位移差。另外，该机构即使在产生大的位移差时也起作用(参见日本特许公开专利文献No.11-93908)。
如图13所示，该无杆式气缸包括可动构件2，它设在缸筒1的上表面上并且可以沿着轴向方向移动。在可动构件2的两端设有位移差吸收机构3。该位移差吸收机构3包括：一对端盖5a、5b，所述一对端盖5a、5b固定在与可动构件2形成为一体的滑动件4的相应端部上；以及一对连接器8a、8b，每个连接器具有设置在其一个侧面上的圆弧形弯曲表面部分6和设置在另一个侧面上的平坦部分7。所述连接器8a、8b通过板状的止动件9a、9b的辅助相对于可动构件2定位。这些连接器8a、8b，在连接器8a、8b的弯曲表面部分6与设在端盖5a、5b中的凹槽10面接触的状态下，被可滑动地插入。
当沿着与可动构件2的移动方向基本上垂直的水平方向产生位移差时，或者当沿着围绕着中央竖直线的旋转方向产生位移差时，这些连接器8a、8b可滑动地移动穿过设在连接器8a、8b和可动构件2之间的止动件9a、9b的接触表面，并且因此吸收了在可动构件2中产生的位移差。
在上述位移差吸收机构的情况下，需要大量零部件，并且该位移差吸收机构的结构复杂。另外，难以将该位移差吸收机构安装在无杆式气缸上。
发明内容
本发明的总体目的在于提供一种用于气缸装置的位移差吸收机构，其中，该位移差吸收机构能够吸收从移动构件传递给移动传递构件的沿着各个方向的位移差，其中，该机构当与移动构件相关地产生位移差时通过抑制应力的产生来改善耐久性，并且其中，该机构具有能够容易地布置在气缸装置内的简单结构。
结合其中以举例的方式显示出本发明优选实施方案的附图，从下面地说明中将更加清楚地了解本发明的上面和其它的目的、特征和优点。
附图说明
图1为透视图，显示出根据本发明的实施方案的气缸装置；
图2为沿着轴向方向剖开的纵向剖视图，显示出在图1中所示的气缸装置；
图3为沿着在图1中所示的III-III线剖开的剖视图；
图4为局部省去的分解透视图，显示出在图1中所示的气缸装置；
图5为分解透视图，显示出在图1中所示的气缸装置的连接器和带引导机构；
图6为局部切除的透视图，显示出在图1中所示的气缸装置的滑动件和位移差吸收机构的接合状态；
图7为分解透视图，显示出从下面位置观察时，在图1中所示的气缸装置的滑动件和位移差吸收机构的连接器；
图8为沿着在图3中所示的VIII-VIII线剖开的剖视图；
图9为局部横向剖视图，显示出连接器与在图6中所示的活塞轭的轭部分接合的状态；
图10为分解透视图，显示出在图1中所示的气缸装置的引导机构；
图11为分解透视图，显示出根据变型实施方案的位移差吸收机构和活塞轭；
图12为分解透视图，显示出这样一种状态，其中从下部位置观察在图11中所示的位移差吸收机构的连接器和与连接器结合的滑动件；并且
图13为局部剖开的平面图，显示出具有根据传统技术的位移差吸收机构的无杆式气缸。
具体实施方式
参照图1，参考标号20表示其上应用了根据本发明的实施方案的位移差吸收机构的气缸装置。
如在图1和2中所示，该气缸装置20包括具有纵向轴向方向的缸筒(气缸主体)22、安装在缸筒22上以便沿着轴向方向来回运动的滑动件(位移构件)24、以及一对安装在缸筒22的相应端部上的端块26a、26b。
该气缸装置20还包括：位移差吸收机构28(下面简称为“吸收机构28”)，它设置在缸筒22和滑动件24之间并且用来吸收施加在滑动件24上的载荷；带引导机构34(参见图2)，该带引导机构34引导安装在缸筒22中的上带(带)30和下带32；以及引导机构36(参见图3)，该引导机构36相对于缸筒22平滑地引导滑动件24。
如在图3和4中所示，在缸筒22中沿着轴向方向形成有孔腔部分38，它具有基本上为菱形的横截面。沿着缸筒22的上表面形成有狭缝40，它沿着轴向方向开放。孔腔部分38经由狭缝40与外面连通。
沿着向上和向下的竖直方向密封和封闭狭缝40的上带30和下带32，安装在缸筒22的狭缝40上。上带30由例如具有板状形式的金属材料形成。下带由例如树脂材料形成。
一对磁性构件44(例如，永磁体)安装在沿着轴向方向在狭缝40的两侧延伸的安装沟槽42中。上带30被由磁性构件44产生的磁力吸附，由此沿着其上部将狭缝40封闭。上带30和下带32的两个端部分别固定在端块26a、26b上，端块26a、26b分别连接在缸筒22的两端(参见图2)。
沿着轴向方向延伸的两条旁通通道46a、46b分别形成在缸筒22的孔腔部分38附近。允许压力流体从其中流过的集流管道(未示出)与旁通管道46a、46b连接。
另一方面，在缸筒12的两个侧面上形成有沿着轴向方向延伸的一对或多对传感器安装沟槽40。位置检测传感器(未示出)安装在传感器安装沟槽48中，以便如后面所述检测活塞52a、52b的移动位置。
如图3所示，在缸筒22的上表面上形成一对引导部分50a、50b，每个引导部分向上伸出预定高度并且沿着与狭缝40的轴线垂直的宽度方向(箭头X的方向)彼此分开预定距离。这些引导部分50a、50b沿着缸筒22的轴向方向延伸。滑动件24与引导部分50a、50b接合，以便通过引导机构36沿着轴向方向移动。
如在图4和5中所示，其形状与孔腔部分38的横截面形状互补的一对活塞52a、52b可来回运动地设置在缸筒22的孔腔部分38内。在活塞52a、52b的每一个的一个端部处形成突出部54。环形密封构件56安装在突出部54的圆周边缘上。更具体地说，在将活塞52a、52b插入到缸筒22的孔腔部分38中时，在活塞52a、52b和孔腔部分38的内壁表面之间的空间由密封构件56密封。因此，在孔腔部分38内保持气密性。
轴部58设在活塞52a、52b的突出部54上，从而轴部58朝着端块26a、26b伸出。
活塞轭(移动传递构件)62通过耐磨环60a、60b插入在一个活塞52a和另一个活塞52b之间。该活塞轭62与活塞52a、52b连接成一体。活塞轭62包括插入部分64，它形成为具有与孔腔部分38的横截面形状对应的基本上为菱形的横截面。在插入部分64上方设有基本上为T形的轭部分66。
如图3所示，活塞轭62如下所述安装到缸筒中。插入部分64按照与活塞52a、52b相同的方式插入到孔腔部分38中。在插入部分64和轭部分66之间的连接部分67被插入到狭缝40中，从而轭部分66设置在缸筒22的上侧。
轭部分66形成为其宽度扩展成沿着缸筒22的宽度方向(箭头X的方向)具有预定宽度。如图5所示，沿着宽度方向(箭头X的方向)延伸的接合孔(第二装配孔)68形成在轭部分66中的基本上中央位置处。吸收机构28的连接器(位移差吸收构件)70(如后面所述)，通过安装在其下表面上的接合构件72(如后面所述)安装在基本上为矩形的接合孔68中。
如在图1至3中所示，滑动件24形成有基本上为U形的横截面。吸收机构28的连接器70插入于其中的连接器插入孔(第一装配孔)74，形成在与缸筒22相对的下表面侧凹入预定深度的凹槽(参见图6和7)。如在图7和8中所示，在连接器插入孔74中形成两个圆弧形表面76a、76b。另外，在连接器插入孔74中还形成有与缸筒22的轴线基本上平行的两个内平坦表面部分78a、78b。
换句话说，圆弧表面76a、76b沿着滑动件24的移动方向形成，并且内平坦表面部分78a、78b沿着滑动件24的移动方向基本上平行地形成，从而内平坦表面部分78a、78b设置在圆弧表面76a、76b的一个和圆弧表面76a、76b的另一个之间。
如在图3中所示，滑动件24设有一对保持部分80a、80b，它们沿着竖直向下方向伸出并且沿着宽度方向(箭头X的方向)形成在滑动件24的两侧。保持部分80a、80b通过引导机构36与缸筒22的引导部分50a、50b接合。如上所述，滑动件24通过连接器70和活塞轭62一体地安装在活塞52a、52b上。因此，在活塞52a、52b的移动作用下，滑动件24在由引导部分50a、50b引导的同时沿着轴向方向移动。
如在图3和7中所示，用于保持轴承82的保持沟槽84在与缸筒22的引导部分50a、50b相对的相应位置处形成在滑动件24的下表面上。在保持沟槽84沿着滑动件24的轴向方向的两端处形成比保持沟槽84的深度更深的深沟槽86。如在图10中所示，轴承82具有在两个端部处伸出的凸缘部分88，并且安装在保持沟槽84中。凸缘部分88接合在深沟槽86内。
这些轴承82还具有突出部90，所述突出部90分别朝着端块26a、26b伸出并且形成在凸缘部分88的端面上。在凸缘部分88接合在深沟槽86内时，这些突出部90与形成在滑动件24的端面上的凹槽92接合。
如图1所示，盖子构件94通过螺栓96安装在滑动件24的两个端部上，从而由其盖住两端部。在盖子构件94的大致中央部分处设有紧固构件98。紧固构件98从盖子构件94的端面朝着端块26a、26b稍微伸出(参见图2)。因此，例如在对缸筒22设有未示出的止动机构并且通过滑动件24的端面抵靠在止动机构上来调节滑动件24的移动量时，可以通过紧固构件98来缓冲在滑动件24和止动机构相互进行接触时产生的冲击。
如在图3和10中所示，滑动件24具有多个(例如，三个)通孔100，它们形成在一个保持部分80a中。将固定螺栓104插入到通孔100中，以便固定引导机构36的第一轴承支撑构件102(如后面所述一样)。通孔100沿着滑动件24的轴向方向分开预定距离。另外，在将滑动件24安装在缸筒22上时，通孔100倾斜预定角度，从而这些通孔100与引导部分50a的侧面基本上平行。
保持部分80a具有多个螺纹孔108，它们与插塞106螺纹接合并且设在位于形成有通孔100的部分下方的位置处。在将滑动件24安装在缸筒22上时，螺纹孔108以与缸筒22的引导部分50a的侧面基本上垂直的角度延伸。
如在图1、2和4中所示，在缸筒22的两个相应端部处设有端块26a、26b，从而将孔腔部分38的开口封闭。在端块26a、26b的螺纹安装孔110中安装有螺纹构件112。这些螺纹构件112与缸筒22的螺纹孔114(参见图4)接合。因此，端块26a、26b一体地装配在缸筒22上。
如在图2中所示，端块26a、26b具有形成在其上部处用于插入上带30和下带32的孔116。上带30和下带32的端部由两对固定螺钉120通过分别插入到孔116中的固定构件118固定。
经由未示出的定向控制阀与压力流体供应源连接的第一端口122和第二端口124形成在端块26a、26b的侧面上。压力流体(例如，压缩空气)从压力流体供应源有选择地提供给第一和第二端口122、124。第一和第二端口122、124经由设置在端块26a、26b中的未示出的通道并且经由设在缸筒22中的旁通通道46a、46b分别与在缸筒22中的缸室126a、126b连通(参见图2)。缸室126a、126b分别由孔腔部分38、端块26a、26b和活塞52a、52b限定。
如在图1中所示，在端块26a、26b的端面上形成有外端口128。外端口128经由设置在端块26a、26b中的未示出的通道并且经由设在缸筒22中的旁通通道46a、46b与在缸筒22中的缸室126a、126b连通。外端口128由螺纹密封螺钉130封闭。
如在图2中所示，端块26a、26b的每一个设有减速机构132，它设置在与缸筒22相对的内壁表面侧，以便使活塞52a、52b的移动速度减速。
该减速机构132包括圆筒形构件134，它与活塞52a、52b相对地安装在端块26a、26b上。在圆筒形构件134内的环形沟槽中安装有检测装填件136。在活塞52a、52b沿着轴向方向移动时活塞52a、52b的轴部58插入到圆筒形构件134中。因此，装在圆筒形构件134中的流体经由具有微小流动通道的未示出的旁通通道以微小的流速排到缸室126a、126b中。因此，在活塞52a、52b移动时产生移动阻力。因此，可以逐渐减小活塞52a、52b的移动速度。
如在图6至8中所示，吸收机构28包括基本上为盘形的连接器70，它安装在活塞轭62的轭部分66上。在连接器70的外壁表面上形成一对具有大致相同半径C1(参见图8)的弯曲表面部分138a、138b以及一对基本上与缸筒22的轴线平行地设置的平坦表面部分140a、140b。
如在图8中所示，在连接器70插入到形成在滑动件24的下表面上的连接器插入孔74中时，所述一对弯曲表面部分138a、138b抵靠在连接器插入孔74的与之相对的圆弧表面76a、76b上。弯曲表面部分138a、138b的半径C1基本上等于圆弧表面76a、76b的内圆半径C2(C1＝C2)。也就是说，滑动件24在沿着箭头W的方向滑动预定量的同时可以以形成在连接器70中央处的竖直线L为中心转动。
所述一对平坦表面部分140a、140b分别与连接器插入孔74的内平坦表面部分78a、78b相对。在平坦表面部分140a、140b和内平坦表面部分78a、78b之间形成有预定间隙。如上所述，连接器插入孔74的圆弧表面76a、76b和内平坦表面部分78a、78b形成为与连接器70的外圆周形状对应。
如在图5中所示，在位于上表面77和连接器70的弯曲表面部分138a、138b之间的边界部分处分别形成有每个都沿着弯曲表面部分138a、138b的圆周方向倾斜预定角度(例如45°)的斜面部分142a、142b。
连接器70不限于由所述一对弯曲表面部分138a、138b和所述一对平坦表面部分140a、140b构成的上述布置。根据参考连接器70的中心，该连接器70也可以由单个圆柱形表面构成，从而一个弯曲表面部分138a和另一个弯曲表面部分138b连续连接。
另一方面，如在图7中所示一样，在连接器70的下部处形成有与缸筒22的轴线基本上平行的一对腿部144a、144b。通过从连接器70的下表面伸出的腿部144a、144b，利用两个螺栓146来安装基本上为长方体形的接合构件72。该接合构件72相对于连接器70的基本上中央部分与缸筒22的轴线基本上垂直。接合构件72设置在连接器70的所述一对腿部144a、144b之间。
在连接器70的底面和接合构件72之间形成有上带30插入到其中的带沟槽(插入孔)148。更具体地说，在将连接器70安装在气缸装置20中时，将上带30插入到位于带沟槽148和接合构件72之间的间隙中。
如在图7和9中所示，接合构件72形成为缸筒22沿着轴向方向的宽度尺寸D1基本上等于接合孔68的宽度尺寸D2(D1≈D2)。接合构件72还设有一对装配表面(垂直表面)150a、150b，它们与缸筒22的轴线基本上垂直。在将接合构件72插入到接合孔68中时，装配表面150a、150b分别抵靠在接合孔68的内壁表面68a、68b上。
如在图9中所示，与缸筒22的轴线基本上垂直的纵向尺寸E1小于接合孔68的纵向尺寸E2(E1＜E2)。也就是说，该接合构件72可以相对于接合孔68沿着缸筒22的宽度方向(箭头X的方向)移动一个小的量(E2-E1)。
接合构件72插入到活塞轭62的接合孔68中，从而形成这样一种状态，在该状态下，接合构件72和接合孔68沿着缸筒22的轴向方向(沿着箭头Y的方向)相互接合。因此，在活塞轭62沿着轴向方向移动时，连接器70与活塞轭62一体地移动。
在将连接器70安装在活塞轭62中时，弯曲表面部分138a、138b布置在端块26a、26b的侧面上，并且与缸筒22的轴线基本上垂直地设置，而平坦表面部分140a、140b与缸筒22的侧面基本上平行地布置。
如在图2和5中所示，带引导机构34包括：设在活塞52a、52b的上部处的一对引导构件152a、152b，以及分别与活塞52a、52b连接的耐磨环60a、60b。引导构件152a、152b的每一个由具有基本上为C形的横截面的带分隔部分154、从带分隔部分154的大致中央部分朝着一个端部伸出的带保持部分156、以及在带分隔部分154和带保持部分156侧伸出的第一和第二夹爪158和160。
在带分隔部分154和带保持部分156之间形成有使上带30插入到其中的基本上为矩形的带孔162。如在图2中所示，具有基本上为C形的横截面的带分隔部分154形成为弯曲形状，从而上带30和下带32的滑动阻力不会过分增大。
带分隔部分154插入在弯曲并且相互竖直分开的上带30和下带32之间。上带30被沿着形成在带分隔部分154和滑动件24之间的空间引导。下带32被沿着形成在带分隔部分154和活塞52a、52b之间的空间引导。
带夹持部分156具有向下伸出预定长度的突出部164。上带30由突出部164朝着缸筒22推压，并且因此上带30和下带32相互靠近(参见图2)。
如在图5中所示，第一夹爪158向下伸出并且作为一对形成在带分隔部分154的两侧。第一夹爪158分别安装在形成于活塞轭62的轭部分66中的沟槽166中。第二夹爪160安装在轭部分66的下表面上。因此，活塞轭62和引导构件152a、152b相互牢固地且成一体地连接。也就是说，在滑动件24运动时，带分隔部分154按照使得上带30和下带32彼此分开的方式作用，而带保持部分156用来使上带30和下带32彼此靠近。
耐磨环60a、60b具有与孔腔部分38对应的横截面形状。在其上表面上的大致中央位置处形成有一基本上为矩形的切口168。在切口168的一个端侧上形成有用来引导下带32的基本上为矩形的下带引导部分170。该下带引导部分170的一个端部形成在沿着高度方向与耐磨环60a的外圆周表面基本上相等的位置处，并且其另一个端部稍微向下弯曲。下带引导部分170具有弯曲形状，从而滑动阻力在由其引导下带32时不会过分增大(参见图2)。
磁体172安装在形成在耐磨环60a、60b的一个端部处的孔中。通过安装在缸筒22的传感器安装沟槽48中的未示出传感器来检测该磁体172的磁场(参见图1)。因此，检测出活塞52a、52b的位置。分别将销构件176强制插入到活塞52a、52b的销孔174中，因此这两个活塞52a、52b通过耐磨环60a、60b与活塞轭62相互连接。
如在图3和10中所示，引导机构36与缸筒22的引导部分50a、50b相对地设置在滑动件24的保持部分80a、80b处。该引导机构36包括与在一个保持部分80a中的引导部分50a的侧面相对的第一轴承支撑构件102、与在另一个保持部分80b中的引导部分50b相对的第二轴承支撑构件178、插入在第一轴承支撑构件102和保持部分80a之间的第一弹性构件180、和插入在第二轴承支撑构件178和保持部分80b之间的第二弹性构件182。
第一轴承支撑构件102安装在形成于一个保持部分80a的内壁表面上的安装沟槽184a中。第一轴承支撑构件102通过插入到形成在保持部分80a中的通孔100中的多个固定螺栓104固定在滑动件24上。
第一轴承支撑构件102由金属材料、例如铝形成。第一轴承支撑构件102邻接安装，从而第一轴承支撑构件102与一个引导部分50a的侧面基本上垂直。
其中保持着轴承82的保持沟槽186形成在第一轴承支撑构件102与引导部分50a相对的侧面上。沿着轴向方向形成的保持沟槽186具有与形成在滑动件24的下表面上的保持沟槽84基本上相同的形状。轴承82的凸缘部分88与第一轴承支撑构件102的深沟槽188接合。形成在凸缘部分88上的突出部90与凹槽92接合。这些突出部90分别从凸缘部分88的端面伸出预定长度。
另一方面，如在图3中所示，第一轴承支撑构件102具有安装孔190，它面对着用于使固定螺栓104与之螺纹接合的螺纹孔108，并且形成在侧面上以抵靠在滑动件24的保持部分80a上。第一弹性构件180安装在安装孔190中。
第一弹性构件180由弹簧、例如板簧构成。如在图10中所示，第一弹性构件180以波浪形式在多个位置处弯曲。朝着第一轴承支撑构件102凸起的第一弹性构件180的多个(例如，三个)部分抵靠在安装孔190的内壁表面上。另外，凹入的多个(例如四个)部分抵靠在滑动件24的安装沟槽184a的内壁表面上。也就是说，第一弹性构件180的弹性力沿着彼此分开的方向推压第一轴承支撑构件102和滑动件24的保持部分80a。
抵靠在安装孔190的内壁表面上的第一弹性构件180的部分由与滑动件24的保持部分80a螺纹接合的多个(例如，三个)插塞推压。
在图3和10中所示的第二轴承支撑构件178由金属材料、例如铝形成。第二轴承支撑构件178安装在形成于另一个保持部分80b的内壁表面上的安装沟槽184b中。第二轴承支撑构件178的安装在安装沟槽84b中的部分基本上水平。设置在另一个引导部分50b侧上的其另一部分基本上垂直地抵靠在引导部分50b的侧面上。
保持着轴承82的保持沟槽192沿着与引导部分50b相对的第二轴承支撑构件178的侧面在轴向方向上延伸。该保持沟槽192具有与形成在滑动件24的下表面上的保持沟槽84基本上相同的形状。轴承82的凸缘部分88与形成在第二轴承支撑构件178的两端的深沟槽194接合。
在凸缘部分88的端面上形成有分别朝着端块26a、26b伸出的突出部90。在凸缘部分88与深沟槽194接合时，这些突出部90与形成在第二轴承支撑构件178的端面上的凹槽92接合。
由硬质橡胶材料等构成的板状第二弹性构件182插入在第二轴承支撑构件178和安装沟槽184b的内壁表面之间。在第二弹性构件182的基本上中央部分处形成有沿着纵向方向延伸的狭缝孔196。该狭缝孔196与形成在第二轴承支撑构件178的侧面上的凸形接合突出部198接合。因此，相对于第二轴承支撑构件178调节第二弹性构件182的相对位移。
如上所述，第二弹性构件182设置在第二轴承支撑构件178和滑动件24之间。因此，由于第二弹性构件182的弹性力将第二轴承支撑构件178压向引导部分50b。
在滑动件24的保持沟槽84中以及在安装在滑动件24中的第一和第二轴承支撑构件102、178中分别设有轴承82。轴承82抵靠在缸筒22的引导部分50a、50b上。因此，所述滑动件24在引导部分50a、50b之间沿着装配表面150a、150b平滑地移动。
包括根据本发明的实施方案的位移差吸收机构的气缸装置20基本上如上所述那样构成。接下来，将对气缸装置的操作、功能和效果进行说明。这些说明将在假设初始位置处于滑动件24和活塞52a、52b朝着一个端块26a移动(沿着箭头B的方向)的状态中的情况下给出。
首先，在初始位置中，将压力流体(例如，压缩空气)提供给端块26a的第一端口122。因此，经由端块26a的未示出通道将压力流体导入进在缸筒22中的一个缸室126中。活塞52a在由压力流体施加的推压作用下被压向另一个端块26b(沿着箭头A的方向)。该滑动件24在与活塞52a成一体的引导部分50a、50b的引导作用下沿着轴向方向移动，同时由活塞轭62和连接器70支撑。在该情况中，第二端口124通向大气。
在该操作期间，在滑动件24移动时，通过带分隔部分154将设在滑动件24右侧上的上带30和下带32打开，所述上带30和下带32已经由引导构件152b的下带引导部分170和带保持部分156关闭。相反，在滑动件24移动时，通过带引导机构34的下带引导部分170和带保持部分156关闭设在滑动件24中央部分附近的上带30和下带32，所述上带30和下带32已经由引导构件152的带分隔部分154打开。
也就是说，该滑动件24沿着缸筒22在轴向方向(箭头A的方向)上移动，从而狭缝40保持密封并且孔腔部分38保持由上带30和下带32封闭。
滑动件24进一步朝着另一个端块26b(沿着箭头A的方向)移动，由此将设在活塞52b的端部处的轴部58插入到圆筒形构件134中。因此，在轴部58和圆筒形构件134的内部之间流动的流体的流速被检测装填件136和轴部58的外圆周表面阻挡。该流体的流动通道只是局限于未示出的旁通通道。因此，在降低活塞52a、52b的移动速度的同时进行该移动。活塞52b的端面抵靠在圆筒形构件134的端面上，并且由此到达其移动终端位置处。
随后，在切换未示出的定向控制阀以将压力流体提供给第二端口124时，经由在端块26b中的未示出通道将压力流体导入缸筒22的另一缸室126b中。由于由压力流体施加的推压作用，将活塞52b压向一个端块26a(沿着箭头B的方向)。该滑动件24与活塞52b一起沿着缸筒22的引导部分50a、50b在轴向方向(箭头B的方向)上移动。
在该情况中，与滑动件24朝着另一个端块26b移动的情况相反，由下带引导部分170和带保持部分156封闭的上带30和下带32被引导构件152a的带分隔部分154打开。然后通过带保持部分156和下带引导部分170关闭由引导构件152b的带分隔部分154打开的上带30和下带32。
滑动件24进一步朝着一个端块26a(沿着箭头B的方向)移动，并且设在活塞52a上的轴部58插入到圆筒形构件134中。因此，首先降低了活塞52a、52b的移动速度，然后活塞52a的端面抵靠在圆筒形构件134的端面上。因此，该移动被停止，并且滑动件24恢复到其初始位置。
接下来，将对涉及在沿着各个方向将载荷施加在滑动件24上时、通过吸收机构28来吸收在滑动件24中产生的位移差的本发明功能进行说明。
首先，如图6所示，在沿着与滑动件24的轴线基本上垂直的水平方向(箭头X的方向)从外面向滑动件24施加载荷时，在接合构件72的帮助下，连接器70在活塞轭62的接合孔68中沿着与滑动件24的轴线基本上垂直的方向(箭头X的方向)移动。具体地说，接合构件72的装配表面150a、150b在沿着接合孔68的内壁表面68a、68b进行滑动运动的同时，沿着箭头X的方向线性移动。因此，适当地吸收了在滑动件24中产生的沿着与轴线基本上垂直的水平方向的位移差。
另一方面，在沿着基本上竖直的方向(箭头Y的方向)向滑动件24施加载荷时，滑动件24通过连接器插入孔74的圆弧表面76a、76b沿着连接器70的弯曲表面部分138a、138b在基本上竖直的方向上进行滑动移动。同时，连接器70的接合构件72通过配合表面150a、150b沿着活塞轭62的接合孔68的内壁表面68a、68b在基本上竖直方向上移动。因此，适当地吸收了在滑动件24中产生的沿着竖直方向的位移差。
在沿着以连接器70的竖直线L为中心的旋转方向(箭头W的方向)将载荷施加在滑动件24上时，滑动件24在相对于连接器70的弯曲表面部分138a、138b沿着圆弧表面76a、76b滑动的同时进行旋转移动。因此，可以吸收在滑动件24和连接器70之间的位移差。也就是说，可以沿着以相对于滑动件24的竖直线L为中心的旋转方向(箭头W的方向)适当地吸收位移差。
最后，在沿着以滑动件24的轴线为中心的旋转方向(箭头Z的方向)施加载荷时，连接器70的接合构件72在装配表面150a、150b和接合孔68的内壁表面68a、68b之间通过邻接部分旋转移动。因此，可以吸收在连接器70和活塞轭62之间的位移差。也就是说，适当地吸收沿着以滑动件24的轴线为中心的旋转方向(箭头Z的方向)施加在滑动件24上的位移差。
如上所述，在其上应用了根据本发明实施方案的位移差吸收机构的气缸装置20中，当将载荷沿着与轴线基本上垂直的水平方向(箭头X的方向)、沿着竖直方向(箭头Y的方向)、沿着围绕着竖直线L中心的旋转方向(箭头W的方向)、以及沿着以滑动件24轴线为中心的旋转方向(箭头Z的方向)施加在滑动件24上时，滑动件24通过吸收机构28相对于连接器70进行相应的线性和旋转移动，并且连接器70相对于活塞轭62进行相对的线性和旋转移动。因此，可以适当地吸收在滑动件24中产生的位移差。
换句话说，通过连接器70的帮助，使得滑动件24和活塞轭62能够进行相对线性或旋转移动。因此，可以通过允许滑动件24和连接器70分别进行相对移动来吸收相对于滑动件24沿着各个方向产生的位移差。
因此，即使在载荷施加在滑动件24上时，也可以通过吸收机构28来适当地吸收该位移差，并且滑动件24能够相对于缸筒22平滑地移动。
在该吸收机构28中，连接器70的弯曲表面部分138a、138b抵靠在滑动件24的圆弧表面76a、76b上，并且连接器70的接合构件72通过装配表面150a、150b抵靠在活塞轭62的接合孔68上。因此，施加在滑动件24上的载荷可以由在圆弧表面76a、76b和弯曲表面部分138a、138b之间的接触部分以及在接合构件72和接合孔68之间的接触部分承受。
因此，与传统的位移差吸收机构相比，可以增大承受着沿着移动方向施加在移动构件上的载荷的接触部分的区域、即滑动件24、连接器70和活塞轭62之间的接触区域。因此，移动方向上的载荷可以适当地分散在这些接触部分上。因此，能够处理超过迄今为止由传统位移差吸收机构所承受的载荷的更大载荷。
换句话说，沿着吸收机构28的轴向方向设有较大的突出区域。因此，在载荷沿着移动方向施加时，可以抑制应力的产生，由此改善了耐久性。
构成吸收机构28的连接器70在内部安装在滑动件24和与这些活塞52a、52b连接的活塞轭62之间。另外，允许上带30从中穿过的带沟槽148形成在连接器70和接合构件72之间。因此，上带30不会暴露于外面。另外，与其中位移差吸收机构必须设在滑动件外面的传统气缸装置相比，不会增大气缸装置的外形尺寸。因此，可以使在其中包含有吸收机构28的气缸装置20的尺寸更小。
接下来，在图11和12中显示出根据一个变型实施方案的位移差吸收机构300。采用相同的参考标号来表示与根据上述本发明实施方案的位移差吸收机构28相同的组成部件，并且其详细说明将省略。
根据该变型实施方案的位移差吸收机构300与位移差吸收机构28的不同之处在于，设有连接器302，该连接器302具有与缸筒22的轴线基本上垂直的一对平坦表面部分304a、304b、以及与缸筒22的相应侧面并排形成的圆弧形弯曲表面部分306a、306b。另外，在滑动件308中形成有连接器插入孔310，该连接器插入孔310设有具有与连接器302的形状对应的基本上为盘形的横截面的凹槽。
该连接器插入孔310包括：一对内平坦表面部分312a、312b，它们在将连接器302插入在其中时与连接器302的平坦表面部分304a、304b相对；以及一对圆弧表面314a、314b，它们与连接器302的弯曲表面部分306a、306b相对。弯曲表面部分306a、306b抵靠在圆弧表面314a、314b上。
如在图12中所示，设在连接器302的下部处的接合构件72插入到与活塞52a、52b连接的活塞轭62的接合孔68中。
在该位移差吸收机构300中，在沿着与滑动件308的轴线基本上垂直的水平方向(箭头X的方向)将载荷施加在滑动件308上时，连接器302沿着与滑动件308的轴线基本上垂直的方向(箭头X的方向)移动，同时通过接合构件72沿着活塞轭62的接合孔68的内壁表面68a、68b进行滑动运动。因此，可以适当地吸收沿着与滑动件308的轴线基本上垂直的方向产生的位移差。
在沿着竖直方向(箭头Y的方向)将载荷施加在滑动件308上时，滑动件308沿着连接器302的弯曲表面部分306a、306b在基本上竖直方向上滑动移动，同时连接器302的接合构件72沿着活塞轭62的接合孔68的内壁表面68a、68b在基本上竖直方向上移动。因此，可以适当地吸收相对于滑动件308沿着竖直方向产生的位移差。
在沿着以连接器302的竖直线L为中心的旋转方向(箭头W的方向)将载荷施加在滑动件308上时，滑动件308进行旋转移动，同时进行圆弧表面314a、314b相对于连接器302的弯曲表面部分306a、306b的滑动运动。因此，滑动件308相对于连接器302转动预定量，并且因此可以适当地吸收该位移差。
在该位移差吸收机构300中，连接器302的弯曲表面部分306a、306b抵靠在滑动件308的圆弧表面314a、314b上，并且连接器302的接合构件72抵靠在活塞轭62的接合孔68上。因此，施加在滑动件308上的载荷可以由在圆弧表面314a、314b和弯曲表面部分306a、306b之间的接触部分以及在接合构件72和接合孔68之间的接触部分承载。
也就是说，可以增大承受着载荷的滑动件308、连接器302和活塞轭62的相互接触区域。因此，该载荷能够适当地分散在这些接触部分上。
已经参照沿着单个方向(例如，水平方向或竖直方向)施加在滑动件308上的载荷对根据前面的变型实施方案的位移差吸收机构300进行了说明。然而，本发明并不限于这种方式。即使在相对于滑动件308沿着多个不同方向同时产生位移差时，也能够通过该位移差吸收机构300适当地吸收位移差。
虽然已经详细显示并且描述了本发明的某些优选实施方案，但是应该理解的是，在不脱离所附权利要求的范围的情况下可以在其中作出各种变化和改变。