JPH0348401Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、往復動を圧力流体により制御される
複動形シリンダ装置に適用して特に有効な技術に
関するもので、たとえば、産業用ロボツト等の駆
動部として用いられる遠隔操作用のシリンダ装置
に利用して有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

産業用ロボツトの作動機構としては、少ないス
ペースで効率的な作業を行うために、実際に作業
を行う作動部と該作動部の作動制御を行う駆動部
とを分離することが知られている。具体的な作動
機構としては、たとえば駆動部としてシリンダ装
置を用い、このシリンダ装置に管体を取付けて該
管体の先端を作動部とし、この管体内にワイヤを
挿通させてこのワイヤによりシリンダ装置のロツ
ドと作動部のロツドとを連結させることが考えら
れる。すなわち、シリンダ装置の作動によりワイ
ヤを動作させてこのワイヤの先端のロツドの動作
を制御するものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、前記技術においては、作動部のロツ
ドの押し出し動作および引き込み動作をともにワ
イヤの移動により行うことになる。そのため、押
し出し動作時にシリンダ装置の作動により付勢さ
れたワイヤが管体内でたわみ、シリンダ装置の作
動力を正確に作動部に伝達できず、そのため作動
部のロツドを適正に制御できない場合が多い。

本考案は、上記問題点に着目してなされたもの
であり、その目的は作動信頼性の高い遠隔操作技
術を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、作動部としての第１のシリンダと、
駆動部としての第２のシリンダとを管体で連結
し、作動部のロツドの引き込み動作は第２のシリ
ンダで駆動されるワイヤにより行うとともに、押
し出し動作は第２のシリンダから前記管体を経て
第１のシリンダに供給される流体圧により行うも
のである。

〔作 用〕

上記した手段によれば、引き込み動作はワイヤ
により行い、押し出し動作は流体圧により行うた
め、往復動ともにいずれもワイヤが引張り方向の
ためワイヤが管体内でたわむことがなく確実な制
御が可能となり、かつ作動部としての第１のシリ
ンダが大形化することなく、産業用ロボツト等に
おいて作動信頼性の高い遠隔操作が可能とな。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例であるシリンダ装置
を示す拡大断面図、第２図はこのシリンダ装置を
実装した状態を示す斜視図である。

本実施例のシリンダ装置１は、たとえばロボツ
トのハンドとして用いられる遠隔操作用のシリン
ダ装置であり、所定の作業を行う作動部としての
作動シリンダ２（第１のシリンダ）と、この作動
シリンダ２を遠隔制御する制御シリンダ３（第２
のシリンダ）と、作動シリンダ２と制御シリンダ
３とを連結するチユーブ４（管体）とを有してい
る。

制御シリンダ３は引込ブロツク５と押出ブロツ
ク６とで構成されており、各々作動シリンダ２の
引き込み動作および押し出し動作を制御するよう
になつている。

引込ブロツク５は内部にシリンダ室７が形成さ
れたシリンダ本体８を有しており、該シリンダ室
７内には軸方向に摺動可能なピストン９が取付け
られている。このピストン９の外周にはシール材
１３ａとしてのピストンパツキンがはめ込まれて
おり、シリンダ室７からの流体の漏出が防止され
ている。ピストン９には、前記押出ブロツク６の
方向に向かつてピストンロツド１０が取付けられ
ており、このピストンロツド１０はピストン９と
連動して軸方向に移動可能な構造となつている。
引込ブロツク５のピストンロツド１０が突出され
ている側の端面には内部をピストンロツド１０に
より貫通されるロツドガイド１１およびロツドカ
バー１２が取付けられており、ピストンロツド１
０を支持する構造となつている。これらのロツド
ガイド１１およびロツドカバー１２とピストンロ
ツド１０との摺動部にはシール材１３ｂがはめ込
まれており、ピストンロツド１０との隙間からの
流体の漏出が防止されている。また、ロツドガイ
ド１１とシリンダ本体８のシリンダ内側面との接
触部分にも同じくシール材１３ｃがはめ込まれて
おり、シリンダ室７内からの流体の漏出が防止さ
れる構造となつている。また、引込ブロツク５の
一側面には圧力ポート１４ａが外部とシリンダ室
７とを連通して開設されている。この圧力ポート
１４ａには図示しない配管が接続され、この配管
を通じて所定の圧力流体がシリンダ室７に供給さ
れるとピストン９とともにピストンロツド１０が
引込ブロツク５の内部に引き込まれるように第１
図で見て右方向に動作する構造となつている。

押出ブロツク６は前記引込ブロツク５のピスト
ンロツド１０の突出側すなわちロツドカバー１２
側に取付けられており、内部に流体流通空間１５
の形成されたブロツク本体１６を有している。ブ
ロツク本体１６の一側面には、圧力ポート１４ｂ
がブロツク本体１６の外部と前記流体流通空間１
５とを連通させるよう貫通開設されており、この
圧力ポート１４ｂへの図示しない配管により、流
体流通空間１５に所定の圧力流体が供給される構
造となつている。流体流通空間１５内では、引込
ブロツク５より突出されたピストンロツド１０の
先端に対してワイヤジヨイント１７ａがねじ構造
により取付けられており、このワイヤジヨイント
１７ａには球状のストツパ１８ａを端部に有する
ワイヤ１９（伝動手段）が掛止されている。一
方、この押出ブロツク６の先端側には継手部材２
０ａがブロツク本体１６に対して螺合状態で取付
けられており、該継手部材２０ａの内部には軸方
向に延設されるチユーブ４の一端がはめ込まれて
おり、この構造によりチユーブ４が支持された状
態となつている。

チユーブ４の内部には前記ワイヤジヨイント１
７ａに掛止されたワイヤ１９が保護チユーブ２１
に内設された状態で挿通されている。また、この
保護チユーブ２１の内部および外側は実質的に押
出ブロツク６の前記圧力ポート１４ｂから流入さ
れた圧力流体を前記作動シリンダ２側に供給する
流体流通路２２として機能しており、この流体流
通路２２は前記押出ブロツク６の流体流通空間１
５と連通された状態となつている。

前記継手部材２０ａとは反対側のチユーブ４の
端部には別の継手部材２０ｂを介在させて前記作
動シリンダ２が取付けられている。作動シリンダ
２の内部にはシリンダ室２３が設けられており、
該シリンダ室２３の内部をピストン２４が軸方向
に摺動可能となつている。このシリンダ室２３
は、チユーブ４によつて形成される流体流通路２
２と連通されており、これによつて押出ブロツク
６の圧力ポート１４ｂに供給された圧力流体が作
動シリンダ２のシリンダ室２３と連通されるよう
になつている。また、ピストン２４の一端には前
記ワイヤジヨイント１７ａと同様の構造のワイヤ
ジヨイント１７ｂが連結されており、球状のスト
ツパ１８ｂを端部に有するワイヤ１９の一端が掛
止されている。なお、ピストン２４の外周にはシ
ール材１３ｄがはめ込まれており、シリンダ室２
３からの圧力流体の漏出が防止されるようになつ
ている。一方、ピストン２４の他端にはピストン
ロツド２５が軸方向に延設されており、該ピスト
ンロツド２５はロツドカバー２６およびロツドガ
イド２７により支持された状態でピストン２４と
連動して軸方向に移動可能な構造となつている。

本実施例のシリンダ装置１は以上に説明した構
造を有しているが、このシリンダ装置１を実装す
る際は、以下のような実装形式が可能である。

すなわち、第２図に示すように、シリンダ装置
１の圧力ポート１４ａ，１４ｂが開設されている
制御シリンダ３の側面にはたとえば電磁弁２８が
装着され、この電磁弁２８により各圧力ポート１
４ａ，１４ｂへの圧力流体の供給が切換制御され
るようになつている。また、第２図の例ではシリ
ンダ装置１および電磁弁２８は、マニホールド２
９上に複数個並設されている。もつとも、シリン
ダ装置１および電磁弁２８は１組のみでの使用も
可能である。

次に、本実施例の作用について説明する。

第１図では、作動シリンダ２のピストン２４お
よびピストンロツド２５が引き込まれた状態にあ
る。この状態で、制御シリンダ３の押出ブロツク
６側の圧力ポート１４ｂに所定の圧力流体が供給
されると、該圧力流体は押出ブロツク６内の流体
流通空間１５を経てチユーブ４および保護チユー
ブ２１内の流体流通路２２に圧入される。流体流
通路２２に圧入された圧力流体は該流体流通路２
２を経て作動シリンダ２のシリンダ室２３に供給
される。それにより、シリンダ室２３の内圧が高
まると、作動シリンダ２のピストン２４が付勢さ
れて、これによりピストンロツド２５が作動シリ
ンダ２の外部方向に突出されるようにすなわち第
１図の左方向に作動する。

一方、制御シリンダ３の引込ブロツク５側の圧
力ポート１４ａに圧力流体が供給されると、引込
ブロツク５のシリンダ室７の内圧が高まり、ピス
トン９とともにピストンロツド１０が引込ブロツ
ク５内に引き込まれるようにすなわち第１図の右
方向に作動する。このピストンロツド１０の作動
にともない、ワイヤジヨイント１７ａを介して接
続されているワイヤ１９が保護チユーブ２１内を
制御シリンダ３の方向すなわち第１図の右方向に
引き込まれるように移動する。このワイヤ１９の
移動にともないワイヤ１９に連結される作動シリ
ンダ２側のピストン２４が連動され、これにより
作動シリンダ２のピストンロツド２５は作動シリ
ンダ２の内部に引き込まれる方向に移動する。

このように制御シリンダ３の二つの圧力ポート
１４ａもしくは１４ｂのどちらかに圧力流体を流
入させることによつて、遠隔位置にある作動シリ
ンダ２のピストンロツド２５に所定の往復運動を
行わせ、該ピストンロツド２５に接続される図示
しない負荷が駆動される。

このように、本実施例によれば以下の効果を得
ることができる。

(1) 作動シリンダ２のピストンロツド２５の突出
動作（戻り動作）をチユーブ４内の保護チユー
ブ２１内の流体流通路２２を経て作動シリンダ
２に供給される圧力流体により行い、引込動作
を制御シリンダ３に連結されるワイヤ１９を介
してシリンダ３に供給される圧力により行うこ
とにより、突出動作（戻り動作）の際にもワイ
ヤ１９がたわむことなく、作動シリンダ２のピ
ストンロツド２５の往復動ともに制御シリンダ
３側に供給される圧力流体による確実な制御が
可能となる。

(2) 前記(1)により、作動シリンダ２が大形化する
ことなく遠隔操作が可能な複動形シリンダ装置
を提供できる。

(3) 前記(1)により、圧力流体の供給を制御シリン
ダ３側のみに対して行うだけで作動シリンダ２
を作動させて遠隔操作を行うことができる。

以上本考案を実施例に基づき具体的に説明した
が、本考案は前記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。

たとえば、チユーブ４，２１は直線状のものに
ついてのみ図示したが、チユーブ４，２１は可撓
性を有しているものの他、目的に応じて所定の弯
曲形状に変形させたものであつてもよい。

〔考案の効果〕

本考案によれば、ピストンロツドの軸動により
所定の作業を行う第１のシリンダ部と、この第１
のシリンダ部と管体により連結され第１のシリン
ダ部の作動を制御する第２のシリンダ部とからな
り、前記第１のシリンダ部のピストンロツドの押
し出し方向の作動が第２のシリンダ部より管体内
の通路を経て第１のシリンダ部に供給される圧力
流体によつて行われるとともに、前記第１のシリ
ンダ部のピストンロツドの引き込み方向の作動が
管体内を延設されるワイヤを経て連結される第２
のシリンダ部のピストンロツドの作動によつて行
われる遠隔操作複動形シリンダ装置構造とするこ
とにより、引き込み動作はワイヤにより行われ、
かつ押し出し動作は流体圧により行われるため、
往復動ともに確実な制御が可能となる。また、作
動部としての第１のシリンダ部には圧力流体の配
管を接続する必要がないので、第１のシリンダ部
が大形化することなく、作動信頼性の高い遠隔操
作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例であるシリンダ装置
を示す断面図、第２図は本実施例のシリンダ装置
を実装した状態を示す説明図である。 １……シリンダ装置、２……作動シリンダ、３
……制御シリンダ、４……チユーブ、５……引込
ブロツク、６……押出ブロツク、７……シリンダ
室、８……シリンダ本体、９……ピストン、１０
……ピストンロツド、１１……ロツドガイド、１
２……ロツドカバー、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，
１３ｄ……シール材、１４ａ，１４ｂ……圧力ポ
ート、１５……流体流通空間、１６……ブロツク
本体、１７ａ，１７ｂ……ワイヤジヨイント、１
８ａ，１８ｂ……ストツパ、１９……ワイヤ、２
０ａ，２０ｂ……継手部材、２１……保護チユー
ブ、２２……流体流通路、２３……シリンダ室、
２４……ピストン、２５……ピストンロツド、２
６……ロツドカバー、２７……ロツドガイド、２
８……電磁弁、２９……マニホールド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストンロツドの軸動により所定の作業を行う
   第１のシリンダ部と、この第１のシリンダ部と管
   体により連結され第１のシリンダ部の作動を制御
   する第２のシリンダ部とからなり、前記第１のシ
   リンダ部のピストンロツドの押し出し方向の作動
   が第２のシリンダ部から前記管体内の通路を経て
   第１のシリンダ部に供給される圧力流体によつて
   行われるとともに、前記第１のシリンダ部のピス
   トンロツドの引き込み方向の作動が前記管体内を
   延設される伝動手段を経て連結される第２のシリ
   ンダ部のピストンロツドの作動によつて行われる
   ことを特徴とする遠隔操作複動形シリンダ装置。