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JPH0681948A - Cylinder device - Google Patents

Cylinder device

Info

Publication number
JPH0681948A
JPH0681948A JP4238563A JP23856392A JPH0681948A JP H0681948 A JPH0681948 A JP H0681948A JP 4238563 A JP4238563 A JP 4238563A JP 23856392 A JP23856392 A JP 23856392A JP H0681948 A JPH0681948 A JP H0681948A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston rod
piston
metal
cylinder device
rod body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4238563A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuko Kimura
香都子 木村
Tsutomu Okada
勉 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP4238563A priority Critical patent/JPH0681948A/en
Publication of JPH0681948A publication Critical patent/JPH0681948A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2215/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another
    • F15B2215/30Constructional details thereof
    • F15B2215/305Constructional details thereof characterised by the use of special materials

Landscapes

  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダー装置に用いるピストンロッドの軽
量化。 【構成】 連続長繊維の引抜き成形により成形された円
筒または中空円筒状のFRP製ピストンロッド本体10
と、その両端に装着された金属製継手部材12、14とから
ピストンロッドを構成する。継手部材はピストンロッド
本体との接触部においてネジ山を持たない。 【効果】 軽量で高強度。簡易かつ安価に製造できる。
ロッド本体の外周には金属メッキを施すと耐摩耗性、耐
傷付き性、耐食性が改善される。
(57) [Abstract] [Purpose] Weight reduction of the piston rod used in the cylinder device. [Constitution] Cylindrical or hollow cylindrical FRP piston rod body 10 formed by continuous continuous fiber pultrusion
And the metal joint members 12 and 14 attached to both ends thereof form a piston rod. The joint member has no thread at the contact portion with the piston rod body. [Effect] Light weight and high strength. It can be manufactured easily and inexpensively.
Metal plating on the outer periphery of the rod body improves wear resistance, scratch resistance, and corrosion resistance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工業用ロボットや搬送
機等に油圧または空圧シリンダーとして用いられるシリ
ンダー装置に関し、特に耐摩耗性に優れ、軽量化された
シリンダー装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder device used as a hydraulic or pneumatic cylinder for industrial robots, conveyors and the like, and more particularly to a cylinder device which is excellent in wear resistance and has a reduced weight.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、様々な産業分野において省エネル
ギーの観点から軽量化が試みられており、工業用ロボッ
トや搬送機に付随する動力系として用いられるシリンダ
ーについても同様に軽量化が求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, attempts have been made to reduce the weight in various industrial fields from the viewpoint of energy saving, and the cylinders used as power systems associated with industrial robots and carrier machines are also required to be reduced in weight. .

【0003】その軽量化手段の一つとして、金属に代え
て繊維強化プラスチック (以下、FRPと略記する) を
用いることが知られている。シリンダーチューブ内でピ
ストンが摺動するシリンダー装置についても、ピストン
を駆動させるピストンロッドをフィラメントワインディ
ング法(以下、FW法と略記する)によりFRP化する
ことが、特開昭62−215104号および特開平2−235728号
各公報に提案されている。
As one of the means for reducing the weight, it is known to use fiber reinforced plastic (hereinafter abbreviated as FRP) instead of metal. Also in a cylinder device in which a piston slides in a cylinder tube, it is possible to use a filament winding method (hereinafter, abbreviated as FW method) to make the piston rod for driving the piston into FRP. It is proposed in each publication of 2-235728.

【0004】これらの公報に記載されている従来のFR
P化ピストンロッドは、ガラス繊維の1方向引抜き材を
芯材としてその周囲にFW法によりFRP層を形成した
円筒体か、或いはマンドレルを使用してFW法により成
形したFRP層からなる中空円筒体からなる。
Conventional FRs described in these publications
The P-shaped piston rod is a hollow cylindrical body made of a glass fiber unidirectionally drawn material and a FRP layer formed by the FW method around the core material, or a FRP layer formed by the FW method using a mandrel. Consists of.

【0005】図1にシリンダー装置の1例を示す。1が
シリンダーチューブであり、その両端はカバーにより施
蓋されている。2はチューブ内に摺動可能に嵌挿された
ピストン、3はこのピストンを駆動させるためにピスト
ンに固定されたピストンロッドである。ピストンロッド
は、シリンダチューブの片方の端面カバーに設けた貫通
孔を通してチューブ内に挿入されている。シリンダーチ
ューブに比べて、ピストンロッドの径はかなり細いが、
長尺であり、強度確保のために中実または厚肉中空管か
ら構成される。そのため、ピストンロッドは通常はシリ
ンダー装置全体の重量の約半分を占めることから、シリ
ンダー装置の軽量化にとってはピストンロッドの軽量化
が重要である。
FIG. 1 shows an example of a cylinder device. Reference numeral 1 is a cylinder tube, both ends of which are covered with covers. Reference numeral 2 is a piston slidably fitted in the tube, and 3 is a piston rod fixed to the piston for driving the piston. The piston rod is inserted into the tube through a through hole provided in one end surface cover of the cylinder tube. The diameter of the piston rod is much smaller than that of a cylinder tube,
It is long and is composed of solid or thick hollow tubes to ensure strength. Therefore, since the piston rod normally occupies about half of the weight of the entire cylinder device, it is important to reduce the weight of the piston rod in order to reduce the weight of the cylinder device.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、ピストンロ
ッドは、径が細いにもかかわらず、ピストン駆動のため
に強い力が加わり、強度が必要な部位である。また、動
力源やピストンとの接続のために、ピストンロッドの両
端にねじ切りによる継手部の形成が必要である。以上の
理由により、従来のFRP化ピストンロッドの製造で
は、上述したようにFW法により繊維を様々な角度で巻
回して強化する方法が採られていた。しかし、この従来
の成形法で製造する場合、材料の強度分布を均一にする
ためには、繊維の巻回数が必然的に多くなり、厚肉にな
ることを余儀なくされていた。そのため、FRP化によ
る軽量化効果が十分とはいえなかった。
However, despite the small diameter of the piston rod, a strong force is applied to drive the piston, and strength is required. Further, in order to connect to the power source and the piston, it is necessary to form a joint portion by threading at both ends of the piston rod. For the above reasons, in the production of the conventional FRP-made piston rod, the method of winding the fiber at various angles by the FW method and reinforcing the fiber has been adopted as described above. However, in the case of manufacturing by this conventional molding method, in order to make the strength distribution of the material uniform, the number of windings of the fiber was inevitably increased, and the fiber had to be thick. Therefore, it cannot be said that the weight reduction effect by using FRP is sufficient.

【0007】また、ピストンロッドの両端には前述のよ
うに継手部が通常設けられるが、従来技術に倣い、FW
法により形成したロッドの両端をねじ切り加工した場
合、FRPのみでは強度が不十分であり、またFW法に
より両端にねじ山を形成した場合でもロッド自体が非常
に細い径であるために、ねじ部の強度を安定に得ること
が困難であった。さらに、ピストンロッドの外周面は、
シリンダチューブの端面カバーの貫通孔と接触した状態
で摺動し、またその一部は外界に露出していることか
ら、シリンダ装置の長期使用を確保するためには、ピス
トンロッドの外周面の耐摩耗性や耐傷性を向上させるこ
とが求められる。
Further, as described above, the joint portions are usually provided at both ends of the piston rod.
When both ends of the rod formed by the method are threaded, the strength is not sufficient with FRP alone, and even if threads are formed on both ends by the FW method, the rod itself has a very small diameter It was difficult to obtain a stable strength. Furthermore, the outer peripheral surface of the piston rod is
Since it slides in contact with the through hole of the end cover of the cylinder tube and a part of it is exposed to the outside, in order to ensure long-term use of the cylinder device, the resistance of the outer peripheral surface of the piston rod is It is required to improve wear resistance and scratch resistance.

【0008】本発明の目的は、従来のFRP化ピストン
ロッドより軽量化効果が高く、長期使用が可能で、安価
かつ容易に製造できるピストンロッドを備えたシリンダ
ー装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a cylinder device having a piston rod, which has a higher weight reduction effect than the conventional FRP type piston rod, can be used for a long period of time, and can be manufactured inexpensively and easily.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために検討した結果、ピストンロッドにかかる
応力はロッド方向のみと考えてよいことに着目し、引抜
き成形法により連続長繊維を一方向に配向させてFRP
製ピストンロッドを成形したところ、従来より薄肉で強
度的にも十分なピストンロッドを得ることができた。ピ
ストンロッド両端のネジなどの継手部については、金属
製とすることで、薄肉化による継手部の強度不足を補う
ことができる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of studies to achieve the above-mentioned object, the present inventor has noticed that the stress applied to the piston rod may be considered only in the rod direction. FRP by orienting in one direction
When the manufactured piston rod was molded, it was possible to obtain a piston rod that was thinner than the conventional one and had sufficient strength. By making the joints such as screws at both ends of the piston rod made of metal, it is possible to compensate for the insufficient strength of the joints due to the thinning.

【0010】ここに、本発明の要旨は、シリンダーチュ
ーブと、このチューブ内で摺動するピストンと、ピスト
ンに連結され、ピストンを駆動させるピストンロッドと
を備えたシリンダー装置であって、該ピストンロッド
が、連続長繊維の引抜き成形により成形された円筒また
は中空円筒状のFRP製ピストンロッド本体と、その両
端に装着された金属製継手部材とから構成され、該継手
部材がピストンロッド本体との接触部においてネジ山を
持たないことを特徴とする、シリンダー装置にある。
Here, the gist of the present invention is a cylinder device comprising a cylinder tube, a piston that slides in the tube, and a piston rod that is connected to the piston and that drives the piston. Is composed of a cylindrical or hollow cylindrical FRP piston rod main body formed by continuous continuous fiber pultrusion, and metal joint members attached to both ends thereof, and the joint member is in contact with the piston rod main body. The cylinder device is characterized by not having a screw thread in the part.

【0011】好適態様にあっては、ピストンロッドの外
周面に金属メッキを施して摩耗及び傷付を抑制すること
により、長期使用が可能となる。
In a preferred mode, metal plating is applied to the outer peripheral surface of the piston rod to suppress wear and damage, which enables long-term use.

【0012】[0012]

【作用】以下、本発明の構成をその作用とともに詳述す
る。本発明においては、シリンダ装置の主要構成部材で
あるシリンダーチューブ、ピストン、およびピストンロ
ッドのうち、装置全重量の半分程度を占めるピストンロ
ッドをFRP化するのであるが、従来法のように連続長
繊維を巻回していくFW法により成形を行うのではな
く、連続長繊維の引抜き成形により円筒または中空円筒
形状に成形する。ピストンロッド本体を引抜き成形によ
り形成することで、全ての連続長繊維がロッド方向(長
さ方向)に引き揃えられたピストンロッドを得ることが
できる。
The structure of the present invention will be described in detail below together with its operation. In the present invention, of the cylinder tube, piston, and piston rod that are the main constituent members of the cylinder device, the piston rod that occupies about half of the total weight of the device is made into FRP. Instead of forming by the FW method of winding, the continuous continuous fiber is formed into a cylindrical or hollow cylindrical shape by pultrusion. By forming the piston rod body by pultrusion, it is possible to obtain a piston rod in which all continuous long fibers are aligned in the rod direction (length direction).

【0013】この繊維のロッド方向への一方向配向によ
り、ロッド方向の強度に関して、連続長繊維を巻回させ
るFW法に比べて、より少ない繊維数でピストンロッド
に要求される強度を確保することができ、薄肉化が可能
となる。前述したように、ピストンロッドにかかる応力
はロッド方向のみと考えてよいので、繊維をロッド方向
に揃えることにより、少ない繊維数でその強化作用を最
も効果的に発揮させることができる。
By unidirectionally orienting the fibers in the rod direction, with respect to the strength in the rod direction, the strength required for the piston rod can be secured with a smaller number of fibers as compared with the FW method in which continuous continuous fibers are wound. It is possible to reduce the wall thickness. As described above, the stress applied to the piston rod may be considered only in the rod direction. Therefore, by aligning the fibers in the rod direction, the reinforcing effect can be most effectively exhibited with a small number of fibers.

【0014】引抜き成形は、常法により、連続長繊維を
一方向に揃えた束(ロービング)に樹脂を含浸させ、円
形または環形のダイスから引き抜いて円筒状または中空
円筒状に成形した後、樹脂を硬化させることにより実施
できる。樹脂の硬化は、熱硬化または紫外線や電子線照
射による硬化のいずれでもよい。使用する連続長繊維の
種類は限定されず、炭素繊維やアルミナ繊維などのセラ
ミック繊維、或いは金属繊維も可能であるが、通常はガ
ラス繊維である。
In the pultrusion molding, a bundle (roving) of continuous continuous fibers is unidirectionally aligned is impregnated with the resin by a conventional method, and the resin is drawn out from a circular or annular die to form a cylindrical or hollow cylindrical shape. Can be carried out by curing. The curing of the resin may be either thermal curing or curing by irradiation with ultraviolet rays or electron beams. The type of continuous long fibers used is not limited, and ceramic fibers such as carbon fibers and alumina fibers, or metal fibers can be used, but glass fibers are usually used.

【0015】繊維に含浸させる樹脂は任意の熱硬化性樹
脂でよく、性能や価格を考慮して選択すればよい。適当
な熱硬化性樹脂には、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹
脂、熱硬化性ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂などが
ある。樹脂には硬化剤や促進剤を添加することができ
る。必要であれば、樹脂に顔料、酸化防止剤等の各種添
加剤をさらに添加してもよい。
The resin with which the fibers are impregnated may be any thermosetting resin, and may be selected in consideration of performance and cost. Suitable thermosetting resins include vinyl ester resins, epoxy resins, thermosetting polyester resins, polyimide resins and the like. A curing agent or an accelerator can be added to the resin. If necessary, various additives such as pigments and antioxidants may be added to the resin.

【0016】引抜き成形により得られた円筒状または中
空円筒状のFRP製成形体は、必要であれば適当な長さ
に切断して、ピストンロッドの本体とする。ピストンロ
ッドは、通常、一端がピストンに、他端が動力源に接続
されるので、その接続のための継手をピストンロッドの
両端に設ける必要がある。
The cylindrical or hollow cylindrical FRP molded body obtained by pultrusion is cut into an appropriate length, if necessary, to form a piston rod body. Since the piston rod is usually connected to the piston at one end and to the power source at the other end, it is necessary to provide joints for the connection at both ends of the piston rod.

【0017】引抜き成形体は、繊維が一方向に配向し、
半径方向および剪断方向の強度は高くない。そのため、
本発明においては、引抜き成形により形成された円筒体
または中空円筒体からなるピストンロッド本体の両端に
直接ネジ山などの継手部を形成するのではなく、この本
体の両端に金属製の継手部材を装着することにより、ピ
ストンロッドとピストンおよび動力源との接続を行う。
継手部の強度は金属製の継手部材により確保すること
で、特開昭62−215104号公報に記載のように1方向引抜
き材の周囲にFW層の配置せずに、引抜き材のみでピス
トンロッドの本体を構成することが可能となる。
In the pultruded body, the fibers are oriented in one direction,
The strength in the radial and shear directions is not high. for that reason,
In the present invention, instead of directly forming a joint portion such as a screw thread on both ends of a piston rod body formed by a pultrusion molding or a hollow cylindrical body, metal joint members are formed on both ends of the body. By mounting the piston rod, the piston and the power source are connected.
By securing the strength of the joint portion by the metal joint member, the piston rod can be formed only by the drawn material without disposing the FW layer around the one-way drawn material as described in JP-A-62-215104. It becomes possible to configure the main body of.

【0018】金属製の継手部材 (金具) の素材は、炭素
鋼、ステンレス鋼、チタンなど、高強度のものを用いる
ことが好ましい。軽量化効果を高くするためには、チタ
ンのように軽量金属製の金具が有利である。ピストンロ
ッド本体が円筒体の場合には、金具を挿入する穴をドリ
ルなどで本体の両端に設ける。挿入した金具は接着剤で
ピストンロッド本体に固着させる。金属製の継手部材を
使用することにより、従来のようにFRP層にネジ切り
を行う場合に比べて、継手強度も高くなり、シリンダ装
置の信頼性が向上する。
As the material of the metal joint member (metal fitting), it is preferable to use carbon steel, stainless steel, titanium or the like having high strength. In order to enhance the weight reduction effect, a metal fitting made of a light metal such as titanium is advantageous. When the piston rod body is a cylindrical body, holes for inserting metal fittings are provided at both ends of the body with a drill or the like. The inserted metal fitting is fixed to the piston rod body with an adhesive. By using the metal joint member, the joint strength is increased and the reliability of the cylinder device is improved as compared with the conventional case where the FRP layer is threaded.

【0019】ピストンロッドの両端に装着する金具の形
状は接続相手に応じて変動し、特に限定されないが、ピ
ストンロッド本体と接触する部分 (即ち、ピストンロッ
ドの内部に差し込まれる金具部分) にネジ山を持たない
ものとする。金具のピストンロッドに差し込まれる部分
にネジ山があると、金具ネジ山部に接触するピストンロ
ッド部分に応力が集中し、その部分のロッドに半径方向
の過大な応力が局部的に加わるため、ピストンロッドの
縦割れが起こり易くなる。
The shape of the metal fittings attached to both ends of the piston rod varies depending on the connection partner, and is not particularly limited, but the portion contacting the piston rod body (that is, the metal fitting portion inserted into the inside of the piston rod) has a screw thread. Not have. If there is a thread on the part of the metal fitting that is inserted into the piston rod, stress concentrates on the piston rod part that contacts the thread part of the metal fitting, and excessive radial stress is locally applied to that part of the rod. Vertical cracking of the rod is likely to occur.

【0020】本発明においてピストンロッド本体の内部
に装着するのに好適な金具の形状の例を図2および図3
に示す。図5に、円筒状のピストンロッド本体10の両端
に図3に示した形状の継手部材 (金具) 12、14を装着し
てなる本発明のピストンロッドの1例を示す。図4に示
す金具は、ピストンロッド本体に挿入される部分にネジ
山を持つ、本発明では使用しない種類の金具である。
An example of the shape of the metal fitting suitable for mounting inside the piston rod body in the present invention is shown in FIGS. 2 and 3.
Shown in. FIG. 5 shows an example of the piston rod of the present invention in which the joint members (metal fittings) 12 and 14 having the shape shown in FIG. 3 are attached to both ends of the cylindrical piston rod body 10. The metal fitting shown in FIG. 4 is a metal fitting of a type that is not used in the present invention and has a screw thread in a portion to be inserted into the piston rod body.

【0021】長期使用によるピストンロッド本体の外周
面の摩耗 (チューブカバーの貫通孔との接触による) を
防止するために、外周面に金属メッキを施してもよい。
この摩耗防止は、ピストンロッド本体の外周に樹脂層を
配置することで達成できるが、ピストンロッドの外周面
は外界に露出する部分であり、耐傷付き性も要求される
ため、耐傷付き性に優れた金属メッキを施すことが有利
である。それにより、ピストンロッドの使用寿命が大幅
に延長される。ピストンロッド本体のメッキは、例え
ば、メタライジング、ガルバナイジングなどの手法によ
り実施でき、メッキ金属としては耐摩耗性・耐食性に富
むクロム系が好適である。メッキ層は2層以上設けるこ
とができ、メッキ層の厚みは全体で2〜200 μm程度の
範囲内とすることがよい。
In order to prevent abrasion of the outer peripheral surface of the piston rod body (due to contact with the through hole of the tube cover) due to long-term use, metal plating may be applied to the outer peripheral surface.
This wear prevention can be achieved by disposing a resin layer on the outer circumference of the piston rod main body, but the outer peripheral surface of the piston rod is the part exposed to the outside and scratch resistance is also required, so it has excellent scratch resistance. It is advantageous to apply a metal plating. This significantly extends the service life of the piston rod. The piston rod main body can be plated by a method such as metallizing or galvanizing, and a chromium-based metal that is rich in wear resistance and corrosion resistance is suitable as the plated metal. Two or more plating layers can be provided, and the thickness of the plating layers is preferably in the range of about 2 to 200 μm as a whole.

【0022】本発明で用いるピストンロッドは、成形操
作が煩雑なFW法ではなく、引抜き成形法により効率的
にピストンロッド本体の成形を行うことができるので、
従来のFW法によるFRP製ピストンロッドに比べて、
軽量化と薄肉化が可能になるだけでなく、製造工程も簡
易かつ効率的になり、より安価にピストンロッドを製造
することができる。
In the piston rod used in the present invention, the piston rod body can be efficiently molded by the pultrusion molding method instead of the FW method, which requires complicated molding operations.
Compared with the conventional FRP piston rod by the FW method,
Not only is it possible to reduce the weight and thickness, but the manufacturing process is simple and efficient, and the piston rod can be manufactured at a lower cost.

【0023】本発明のシリンダー装置において、ピスト
ンの材質としてはアルミダイキャストなどを使用でき
る。シリンダーチューブの材質も特に限定されないが、
軽量化という目的をさらに満足するためには、シリンダ
ーチューブもFRP製とすることが好ましい。
In the cylinder device of the present invention, aluminum die casting or the like can be used as the material of the piston. The material of the cylinder tube is also not particularly limited,
In order to further satisfy the purpose of reducing the weight, the cylinder tube is preferably made of FRP.

【0024】[0024]

【実施例】実施例1 マトリックス樹脂としてエポキシ樹脂 (ダウ・ケミカル
日本製、D.E.R. 331J)を用い、主剤に対し硬化剤 (日立
化成工業製、HN-2200)を80重量%、促進剤 (四国化成工
業製、キュアゾール 2E4MZ) を1重量%配合した。強化
繊維としてガラスのロービング (旭ファイバーグラス
製、Eガラスロービング R2220 TMF08) を用い、これに
上記配合樹脂を含浸させて一方向に引き抜き、引抜き材
を続いて加熱炉内で130 ℃に2時間加熱して樹脂を硬化
させ、直径14mm、長さ350 mmの円筒状成形体を得た。外
周にFW法による巻回層は形成しなかった。
Example 1 Epoxy resin (Dow Chemical Japan, DER 331J) was used as a matrix resin, and 80% by weight of a curing agent (HN-2200, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) with respect to the main agent and an accelerator (Shikoku Chemical) 1% by weight of Cuzazole 2E4MZ) manufactured by Kogyo Co., Ltd. was blended. Using glass roving (E-glass roving R2220 TMF08 made by Asahi Fiber Glass) as the reinforcing fiber, impregnating it with the above-mentioned compounded resin and pulling it in one direction, and then heating the drawn material at 130 ° C for 2 hours in a heating furnace. Then, the resin was cured to obtain a cylindrical molded body having a diameter of 14 mm and a length of 350 mm. No winding layer was formed on the outer periphery by the FW method.

【0025】こうして得た円筒状ロッド本体を2本用意
し、その外周面にエレクトロガルバナイジング法により
下から順にNiメッキ 0.2μm、銅メッキ10μm、Crメッ
キ30μmを形成し、耐摩耗性を持たせた。各ロッド本体
の両端に直径6mm、深さ29mmの円柱状の穴をドリルで開
け、それぞれ図2および図3に示した形状のステンレス
鋼 (SS41) 製の金属継手部材を挿入し、エポキシ系接着
剤 (チバガイギー製、アラルダイド・ラピッドタイプ)
により接着して、本発明のピストンロッドを製作した。
得られたピストンロッドは、FW法により製作した同じ
長さの従来品に比べていずれも約10%の軽量化効果が得
られた。
Two cylindrical rod bodies thus obtained were prepared, and Ni plating 0.2 μm, copper plating 10 μm, and Cr plating 30 μm were sequentially formed on the outer peripheral surface from the bottom by the electrogalvanizing method to provide wear resistance. Let Drill a cylindrical hole with a diameter of 6 mm and a depth of 29 mm at both ends of each rod body, insert the metal joint member made of stainless steel (SS41) in the shape shown in Figs. Agent (Ciba Geigy, Araldide Rapid Type)
And the piston rod of the present invention was manufactured.
The obtained piston rods were all about 10% lighter in weight than the conventional products manufactured by the FW method and having the same length.

【0026】得られた各ピストンロッドの引張試験を引
張速度1mm/minで実施した結果を、次の表1に示す。最
大負荷は、ピストンロッドの使用中に想定される最大の
負荷荷重の値である。図2および図3のいずれの金具を
装着したピストンロッドについても、最大負荷荷重の約
10倍の荷重に耐え、プラスチック製品の信頼度から見て
も良好なものであった。
The results of the tensile test of each of the obtained piston rods at a tensile speed of 1 mm / min are shown in Table 1 below. Maximum load is the value of the maximum load that is expected during use of the piston rod. Regarding the piston rod equipped with both the metal fittings shown in Fig. 2 and Fig. 3, the maximum load
It was able to withstand 10 times the load and was good in terms of reliability of plastic products.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】実施例2 実施例1と同様の材料および成形方法により、中空円筒
形状(外径16mm、肉厚4mm)の引抜き成形体を得た。外
周にFW法による巻回層は形成しなかった。この中空円
筒状ロッド本体2本の外周面に実施例1と同様のメッキ
方法で下から順にNiメッキ 0.2μm、銅メッキ10μm、
Crメッキ20μmを形成し、耐摩耗性を持たせた。各ロッ
ド本体の両端にそれぞれ図2および図3に示した形状の
ステンレス鋼 (SS41) 製の金属継手部材を挿入し、エポ
キシ系接着剤 (チバガイギー製、アラルダイド・ラピッ
ドタイプ) により接着して、本発明のピストンロッドを
製作した。得られたピストンロッドは、FW法により製
作した同じ長さの従来品に比べていずれも約15%の軽量
化効果が得られた。
Example 2 Using the same material and molding method as in Example 1, a pultruded body having a hollow cylindrical shape (outer diameter 16 mm, wall thickness 4 mm) was obtained. No winding layer was formed on the outer periphery by the FW method. The outer peripheral surfaces of the two hollow cylindrical rod bodies were plated in the same manner as in Example 1 from the bottom with Ni plating 0.2 μm and copper plating 10 μm.
A Cr plating of 20 μm was formed to provide abrasion resistance. Insert metal joint members made of stainless steel (SS41) with the shape shown in Fig. 2 and Fig. 3 into both ends of each rod body, and bond them with epoxy adhesive (Ciba Geigy, Araldide Rapid Type) Invented piston rod of the invention. The obtained piston rods were all about 15% lighter than the conventional products of the same length manufactured by the FW method.

【0029】得られた各ピストンロッドの引張試験を引
張速度1mm/minで実施した結果を、次の表2に示す。図
2および図3のいずれの金具を装着したピストンロッド
についても、中空形状とした場合でも、最大負荷荷重の
約10倍の荷重に耐えた。
The following Table 2 shows the results of the tensile test of each of the obtained piston rods at a tensile speed of 1 mm / min. The piston rod equipped with any of the metal fittings shown in FIGS. 2 and 3 was able to withstand a load of about 10 times the maximum load even when the piston rod had a hollow shape.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】比較例1 実施例1と同様の材料および成形方法で同じ円筒状のピ
ストンロッド本体を製作し、その両端に開けた穴に図4
に示すネジ加工を施したステンレス鋼 (SS41)製の金属
継手部材を挿入し、同じ接着剤で接着した。同様に接着
強度を測定したところ、ネジ山部に応力が集中するた
め、想定最大負荷の3倍近傍の荷重で縦割れが生じ、信
頼性に欠けるものであった。
Comparative Example 1 The same cylindrical piston rod body was manufactured by using the same material and molding method as in Example 1, and the holes formed at both ends of the piston rod body were as shown in FIG.
The metal joint member made of stainless steel (SS41) screwed as shown in was inserted and bonded with the same adhesive. Similarly, when the adhesive strength was measured, stress was concentrated on the screw thread portion, so that vertical cracking occurred at a load in the vicinity of three times the assumed maximum load, and the reliability was poor.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明のシリンダー装置のピストンロッ
ドは、軽量であるにもかかわらず、ピストンロッドに力
が加わる方向であるロッド方向に対して高い強度を備
え、性能も十分である。また、本発明のピストンロッド
は、簡易かつ効率的に安価に製造できる。さらに、ピス
トンロッドの外周面に金属メッキを施すことで、耐摩耗
性や耐傷付き性、耐食性も改善され、その使用環境範囲
の拡大が期待される。
Although the piston rod of the cylinder device of the present invention is lightweight, it has high strength in the rod direction, which is the direction in which force is applied to the piston rod, and its performance is sufficient. Further, the piston rod of the present invention can be manufactured simply and efficiently at low cost. Furthermore, by applying metal plating to the outer peripheral surface of the piston rod, wear resistance, scratch resistance, and corrosion resistance are improved, and it is expected that the range of usage environment will be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】シリンダー装置の1例を示す一部断面説明図。FIG. 1 is a partial cross-sectional explanatory view showing an example of a cylinder device.

【図2】本発明によりピストンロッドの両端に装着され
る金属製継手部材の形状の1例を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of the shape of a metal joint member attached to both ends of a piston rod according to the present invention.

【図3】本発明での使用に好適な金属製継手部材の形状
の別の例を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory view showing another example of the shape of the metal joint member suitable for use in the present invention.

【図4】比較用の金属製継手部材の形状の別の例を示す
説明図。
FIG. 4 is an explanatory view showing another example of the shape of a metal joint member for comparison.

【図5】本発明のピストンロッドの両端部の断面を示す
説明図。
FIG. 5 is an explanatory view showing a cross section of both ends of the piston rod of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:シリンダーチューブ 2:ピストン 3:ピストンロッド 10:ピストンロッド本
体 12、14 : 継手部材
1: Cylinder tube 2: Piston 3: Piston rod 10: Piston rod body 12, 14: Joint member

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダーチューブと、このチューブ内
で摺動するピストンと、ピストンに連結され、ピストン
を駆動させるピストンロッドとを備えたシリンダー装置
であって、該ピストンロッドが、連続長繊維の引抜き成
形により成形された円筒または中空円筒状のFRP製ピ
ストンロッド本体と、その両端に装着された金属製継手
部材とから構成され、該継手部材がピストンロッド本体
との接触部においてネジ山を持たないことを特徴とす
る、シリンダー装置。
1. A cylinder device comprising a cylinder tube, a piston that slides in the tube, and a piston rod that is connected to the piston and that drives the piston, wherein the piston rod is a continuous continuous fiber withdrawal unit. It is composed of a cylindrical or hollow cylindrical FRP piston rod body formed by molding, and metal joint members attached to both ends thereof, and the joint member does not have a screw thread at a contact portion with the piston rod body. A cylinder device characterized in that
【請求項2】 ピストンロッドの外周面に金属メッキが
施されていることを特徴とする、請求項1記載のシリン
ダー装置。
2. The cylinder device according to claim 1, wherein the outer peripheral surface of the piston rod is plated with metal.
JP4238563A 1992-09-07 1992-09-07 Cylinder device Withdrawn JPH0681948A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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