JPH0518404A - 流体圧シリンダ - Google Patents
流体圧シリンダInfo
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- JPH0518404A JPH0518404A JP3263304A JP26330491A JPH0518404A JP H0518404 A JPH0518404 A JP H0518404A JP 3263304 A JP3263304 A JP 3263304A JP 26330491 A JP26330491 A JP 26330491A JP H0518404 A JPH0518404 A JP H0518404A
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- JP
- Japan
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- piston
- magnetic fluid
- cylinder tube
- piston rod
- seal
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- Pending
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 22
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/149—Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Actuator (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 流体圧シリンダにおいて、ピストンの移動に
際しシリンダチューブ内面との支持及びシール材に、ラ
ビリンスシールと磁性流体シールを使用し、移動時と停
止時とで切り替えることにより、低摩擦化及びシール部
の漏れを防止することを目的とする。 【構成】 シリンダチューブ１と、シリンダチューブ１
内に摺動自在に配設され外周部に凹凸形状よりなるラビ
リンスシール部７を有するピストン２と、ピストン２に
固着され室５ａ，５ｂに加圧流体を供給する給排管６
ａ，６ｂを有するピストンロッド３と、シリンダチュー
ブ１の両端部にぞれぞれ設けられ少なくとも片側にてピ
ストンロッド３を支持するステータ９ａ，９ｂ，９ｃ，
９ｄとコイル１１ａ，１１ｂとマグネットリング１０と
磁性流体８とよりなる磁性流体シール部Ｂ，Ｂを有する
カバー４，４と、で構成される。
際しシリンダチューブ内面との支持及びシール材に、ラ
ビリンスシールと磁性流体シールを使用し、移動時と停
止時とで切り替えることにより、低摩擦化及びシール部
の漏れを防止することを目的とする。 【構成】 シリンダチューブ１と、シリンダチューブ１
内に摺動自在に配設され外周部に凹凸形状よりなるラビ
リンスシール部７を有するピストン２と、ピストン２に
固着され室５ａ，５ｂに加圧流体を供給する給排管６
ａ，６ｂを有するピストンロッド３と、シリンダチュー
ブ１の両端部にぞれぞれ設けられ少なくとも片側にてピ
ストンロッド３を支持するステータ９ａ，９ｂ，９ｃ，
９ｄとコイル１１ａ，１１ｂとマグネットリング１０と
磁性流体８とよりなる磁性流体シール部Ｂ，Ｂを有する
カバー４，４と、で構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリンダチューブおよ
びピストンにより構成された空間内に加圧作動媒体を給
排することによりピストンに連結されたピストンロッド
に所望の往復運動を賦与することができる流体圧シリン
ダに関するものである。
びピストンにより構成された空間内に加圧作動媒体を給
排することによりピストンに連結されたピストンロッド
に所望の往復運動を賦与することができる流体圧シリン
ダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】流体圧シリンダは、作動流体に与えられ
たエネルギーを直線的な機械運動に変換するアクチュエ
ータであり、作動流体の圧力と流量を制御することによ
り出力と速度とを容易に変更することができるので、様
々な装置に適用されている。このような既知の流体圧シ
リンダは、通常、図４に示すように円柱状内面を有する
シリンダチューブ２１内にピストン２２が摺動自在に配
設されており、そのピストン２２にはピストンロッド２
３が固着され、シリンダチューブ２１の端部にはその開
口を封止する封止部材としてのカバー２４ａ，２４ｂが
一体的に固着された構成をしている。なお、それぞれの
カバー２４ａ，２４ｂには、シリンダチューブ２１とピ
ストン２２とにより画成されるそれぞれの室２５ａ，２
５ｂに作動媒体としてのたとえば加圧空気などを供給す
る給排管２６ａ，２６ｂがそれぞれ設けられている。こ
こでピストンロッド２３を図中矢印Ａで示す方向に移動
させるには、給排管２６ａを介して作動媒体を関連する
室２５ａに導入する一方で、給排管２６ｂを介し関連す
る室２５ｂから作動媒体を排出すれば良い。これに対
し、ピストンロッド２３を矢印Ａとは逆方向に移動させ
たい時には、給排管２６ｂを介して関連する室２５ｂに
作動媒体を導く一方、他の給排管２６ａを介して作動媒
体を室２５ａより排出すれば良い。
たエネルギーを直線的な機械運動に変換するアクチュエ
ータであり、作動流体の圧力と流量を制御することによ
り出力と速度とを容易に変更することができるので、様
々な装置に適用されている。このような既知の流体圧シ
リンダは、通常、図４に示すように円柱状内面を有する
シリンダチューブ２１内にピストン２２が摺動自在に配
設されており、そのピストン２２にはピストンロッド２
３が固着され、シリンダチューブ２１の端部にはその開
口を封止する封止部材としてのカバー２４ａ，２４ｂが
一体的に固着された構成をしている。なお、それぞれの
カバー２４ａ，２４ｂには、シリンダチューブ２１とピ
ストン２２とにより画成されるそれぞれの室２５ａ，２
５ｂに作動媒体としてのたとえば加圧空気などを供給す
る給排管２６ａ，２６ｂがそれぞれ設けられている。こ
こでピストンロッド２３を図中矢印Ａで示す方向に移動
させるには、給排管２６ａを介して作動媒体を関連する
室２５ａに導入する一方で、給排管２６ｂを介し関連す
る室２５ｂから作動媒体を排出すれば良い。これに対
し、ピストンロッド２３を矢印Ａとは逆方向に移動させ
たい時には、給排管２６ｂを介して関連する室２５ｂに
作動媒体を導く一方、他の給排管２６ａを介して作動媒
体を室２５ａより排出すれば良い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に前記
従来の構成を有する流体圧シリンダにおいて、シリンダ
チューブ２１内に配設されるピストン２２には、チュー
ブ内面を摺動するとともに、ピストン２２により分離さ
れる室２５内の作動媒体の相互の連通を遮断するため、
又シリンダチューブ２１の端部にその開口を封止する封
止部材としてのカバー２４ａ，２４ｂには、ピストンロ
ッド２３との摺動部で作動媒体の漏れを遮断するため、
その外周及び内周の周方向に形成した溝にシール部材と
してのピストンリング、Ｏ−リング等が埋設されていた
が、ピストン外周及び内周にＯ−リングを設けた流体圧
シリンダにあっては、ピストンの移動に際しＯ−リング
がシリンダチューブ内面及びピストンロッド外周と擦れ
るので摺動抵抗が大きくなり、作動媒体の圧力が低い場
合には、ピストンおよびピストンロッドを所望位置に正
しく移動させることができないという問題があった。こ
の問題はピストンを中間位置に保持したい場合に特に顕
著となる。このため、図４に示すようにピストン２２外
周部及びカバー２４ａ，２４ｂ内周部に凹凸形状よりな
るラビリンスシール部２７及び２８ａ，２８ｂを有する
ことにより摺動抵抗を小さくしたシリンダが知られてい
るが、個の場合はピストン停止時においてもラビリンス
シール部２８ａ，２８ｂより作動媒体が漏れ続けるとい
う問題があった。
従来の構成を有する流体圧シリンダにおいて、シリンダ
チューブ２１内に配設されるピストン２２には、チュー
ブ内面を摺動するとともに、ピストン２２により分離さ
れる室２５内の作動媒体の相互の連通を遮断するため、
又シリンダチューブ２１の端部にその開口を封止する封
止部材としてのカバー２４ａ，２４ｂには、ピストンロ
ッド２３との摺動部で作動媒体の漏れを遮断するため、
その外周及び内周の周方向に形成した溝にシール部材と
してのピストンリング、Ｏ−リング等が埋設されていた
が、ピストン外周及び内周にＯ−リングを設けた流体圧
シリンダにあっては、ピストンの移動に際しＯ−リング
がシリンダチューブ内面及びピストンロッド外周と擦れ
るので摺動抵抗が大きくなり、作動媒体の圧力が低い場
合には、ピストンおよびピストンロッドを所望位置に正
しく移動させることができないという問題があった。こ
の問題はピストンを中間位置に保持したい場合に特に顕
著となる。このため、図４に示すようにピストン２２外
周部及びカバー２４ａ，２４ｂ内周部に凹凸形状よりな
るラビリンスシール部２７及び２８ａ，２８ｂを有する
ことにより摺動抵抗を小さくしたシリンダが知られてい
るが、個の場合はピストン停止時においてもラビリンス
シール部２８ａ，２８ｂより作動媒体が漏れ続けるとい
う問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するためになされたもので、実施例に対応する図１、
図２、図３で説明すると、本発明による流体圧シリンダ
は、シリンダチューブ１と、シリンダチューブ１内に摺
動自在に配設され外周部に凹凸形状よりなるラビリンス
シール部７を有するピストン２と、ピストン２に固着さ
れ室５ａ，５ｂに加圧流体を供給する給排管６ａ，６ｂ
を有するピストンロッド３と、シリンダチューブ１の両
端部にぞれぞれ設けられ少なくとも片側にてピストンロ
ッド３を支持するステータ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄとコ
イル１１ａ，１１ｂとマグネットリング１０と磁性流体
８とよりなる磁性流体シール部Ｂ，Ｂを有するカバー
４，４と、を具えてなる流体圧シリンダにおいて、移
動、停止時にコイル１１ａ，１１ｂへの通電の切り替え
により磁性流体シール部Ｂをラビリンスシール，磁性流
体シールと切り替えるようにしたものである。
決するためになされたもので、実施例に対応する図１、
図２、図３で説明すると、本発明による流体圧シリンダ
は、シリンダチューブ１と、シリンダチューブ１内に摺
動自在に配設され外周部に凹凸形状よりなるラビリンス
シール部７を有するピストン２と、ピストン２に固着さ
れ室５ａ，５ｂに加圧流体を供給する給排管６ａ，６ｂ
を有するピストンロッド３と、シリンダチューブ１の両
端部にぞれぞれ設けられ少なくとも片側にてピストンロ
ッド３を支持するステータ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄとコ
イル１１ａ，１１ｂとマグネットリング１０と磁性流体
８とよりなる磁性流体シール部Ｂ，Ｂを有するカバー
４，４と、を具えてなる流体圧シリンダにおいて、移
動、停止時にコイル１１ａ，１１ｂへの通電の切り替え
により磁性流体シール部Ｂをラビリンスシール，磁性流
体シールと切り替えるようにしたものである。
【０００５】
【作用】本発明による流体圧シリンダによれば、それぞ
れの供給管６ａ，６ｂを介して関連する各磁性流体シー
ル部Ｂ，Ｂに加圧流体を供給すると、室５ａ，５ｂの圧
力差によりピストン２とシリンダチューブ１の内面との
間、およびピストンロッド３と関連する磁性流体シール
部Ｂ，Ｂとの間の摺動抵抗が極めて小さくなり、起動が
容易になり、停止時も残留応力が働かず正確に微小位置
決めすることができる。さらに停止時において、シリン
ダチューブ１内の作動媒体をシールできる。
れの供給管６ａ，６ｂを介して関連する各磁性流体シー
ル部Ｂ，Ｂに加圧流体を供給すると、室５ａ，５ｂの圧
力差によりピストン２とシリンダチューブ１の内面との
間、およびピストンロッド３と関連する磁性流体シール
部Ｂ，Ｂとの間の摺動抵抗が極めて小さくなり、起動が
容易になり、停止時も残留応力が働かず正確に微小位置
決めすることができる。さらに停止時において、シリン
ダチューブ１内の作動媒体をシールできる。
【０００６】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明による流体圧シリンダの一実
施例を一部省略して示す断面図であり、１はシリンダチ
ューブ、２はピストン、３はピストンロッド、４はカバ
ーである。ピストン２は、これに貫通して設けられた貫
通孔を貫通して延在するピストンロッド３に固着され、
ピストン２の外周に凹凸形状よりなるラビリンスシール
部７が形成されている。シリンダチューブ１は、内部孔
にピストンロッド３を支持するステータ９ａ，９ｂ，９
ｃ，９ｄとコイル１１ａ，１１ｂとマグネットリング１
０と磁性流体８とよりなる磁性流体シール部Ｂ，Ｂを有
するカバー４，４によって気密性をもたせて固着されて
いる。シリンダチューブ１内にはピストン２が摺動自在
に配設され、カバー４ａ，４ｂ内もピストンロッド３が
摺動自在に配設されており、ピストン２とシリンダチュ
ーブ１との摺動部は、ラビリンスシール部７により支持
及びシールされている。又ピストンロッド３とカバー
４，４との摺動部は、マグネットリング８ａ，８ｂの磁
力で吸引されている磁性流体８よりなる磁性流体シール
部Ｂにより支持及びシールされている。図２，図３は本
発明による流体圧シリンダの磁性流体シール部Ｂの磁気
回路を説明する部分拡大図である。まずピストン停止時
には図２に示すようにコイル１１ａ，１１ｂに通電する
とステータ９ａ，９ｃはＮ極、ステータ９ｂ，９ｄはＳ
極になるように磁気回路が形成されているが、マグネッ
トリンク１０はステータ９ｂがＮ極、ステータ９ｃがＳ
極になるように着磁されているので、ステータ９ｂ，９
ｃは磁気が打ち消し合い結局ステータ９ａ，９ｄと磁性
流体８とピストンロッド３とカバー４とによる矢印Ｏで
示す磁気回路ができ磁性流体シールが形成される。一
方、ピストン移動時には図３に示すようにコイル１１
ａ，１１ｂの通電を切ると、マグネットリング１０によ
りステータ９ｂがＮ極、ステータ９ｃがＳ極になり、ス
テータ９ｂ，９ｃと磁性流体８とカバー４とによる矢印
Ｐで示す磁気回路ができラビリンスシールが形成され
る。尚ピストンロッド３にはシリンダチューブ１とカバ
ー４，４、ピストン２により画成されるそれぞれの室５
ａ，５ｂに作動媒体としてのたとえば加圧空気などを給
気する給排管６ａ，６ｂがそれぞれ設けられている。こ
こでピストンロッド３を図中矢印Ａで示す方向に移動さ
せるには、コイル１１ａ，１１ｂの通電を切り磁性流体
シール部Ｂをラビリンスシール状態とし、給排管６ａを
介して作動媒体を関連する室５ａに導入する一方で、給
排管６ｂを介し関連する室５ｂから作動媒体を排出すれ
ば良い。また停止時にはコイル１１ａ，１１ｂに通電し
磁性流体シール部Ｂをシール状態にして漏れ流量を無く
すことが出来る。
て説明する。図１は本発明による流体圧シリンダの一実
施例を一部省略して示す断面図であり、１はシリンダチ
ューブ、２はピストン、３はピストンロッド、４はカバ
ーである。ピストン２は、これに貫通して設けられた貫
通孔を貫通して延在するピストンロッド３に固着され、
ピストン２の外周に凹凸形状よりなるラビリンスシール
部７が形成されている。シリンダチューブ１は、内部孔
にピストンロッド３を支持するステータ９ａ，９ｂ，９
ｃ，９ｄとコイル１１ａ，１１ｂとマグネットリング１
０と磁性流体８とよりなる磁性流体シール部Ｂ，Ｂを有
するカバー４，４によって気密性をもたせて固着されて
いる。シリンダチューブ１内にはピストン２が摺動自在
に配設され、カバー４ａ，４ｂ内もピストンロッド３が
摺動自在に配設されており、ピストン２とシリンダチュ
ーブ１との摺動部は、ラビリンスシール部７により支持
及びシールされている。又ピストンロッド３とカバー
４，４との摺動部は、マグネットリング８ａ，８ｂの磁
力で吸引されている磁性流体８よりなる磁性流体シール
部Ｂにより支持及びシールされている。図２，図３は本
発明による流体圧シリンダの磁性流体シール部Ｂの磁気
回路を説明する部分拡大図である。まずピストン停止時
には図２に示すようにコイル１１ａ，１１ｂに通電する
とステータ９ａ，９ｃはＮ極、ステータ９ｂ，９ｄはＳ
極になるように磁気回路が形成されているが、マグネッ
トリンク１０はステータ９ｂがＮ極、ステータ９ｃがＳ
極になるように着磁されているので、ステータ９ｂ，９
ｃは磁気が打ち消し合い結局ステータ９ａ，９ｄと磁性
流体８とピストンロッド３とカバー４とによる矢印Ｏで
示す磁気回路ができ磁性流体シールが形成される。一
方、ピストン移動時には図３に示すようにコイル１１
ａ，１１ｂの通電を切ると、マグネットリング１０によ
りステータ９ｂがＮ極、ステータ９ｃがＳ極になり、ス
テータ９ｂ，９ｃと磁性流体８とカバー４とによる矢印
Ｐで示す磁気回路ができラビリンスシールが形成され
る。尚ピストンロッド３にはシリンダチューブ１とカバ
ー４，４、ピストン２により画成されるそれぞれの室５
ａ，５ｂに作動媒体としてのたとえば加圧空気などを給
気する給排管６ａ，６ｂがそれぞれ設けられている。こ
こでピストンロッド３を図中矢印Ａで示す方向に移動さ
せるには、コイル１１ａ，１１ｂの通電を切り磁性流体
シール部Ｂをラビリンスシール状態とし、給排管６ａを
介して作動媒体を関連する室５ａに導入する一方で、給
排管６ｂを介し関連する室５ｂから作動媒体を排出すれ
ば良い。また停止時にはコイル１１ａ，１１ｂに通電し
磁性流体シール部Ｂをシール状態にして漏れ流量を無く
すことが出来る。
【０００７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、摺動運動を行うピストンロッドを、移動、停止時
にコイルへの通電の切り替えにより磁性流体シール部を
ラビリンスシール，磁性流体シールと切り替えて支持す
るとともにシールする構成としたので、それらに起因す
る摺動抵抗は、従来のシリンダに比べて極めて小さく、
シール性も向上したので起動特性に優れ、精度良く位置
決めすることができ、耐久性も向上することができる。
れば、摺動運動を行うピストンロッドを、移動、停止時
にコイルへの通電の切り替えにより磁性流体シール部を
ラビリンスシール，磁性流体シールと切り替えて支持す
るとともにシールする構成としたので、それらに起因す
る摺動抵抗は、従来のシリンダに比べて極めて小さく、
シール性も向上したので起動特性に優れ、精度良く位置
決めすることができ、耐久性も向上することができる。
【図１】本発明による流体圧シリンダの一実施例を示す
断面図。
断面図。
【図２】本発明による流体圧シリンダの磁気回路を説明
する部分拡大図。
する部分拡大図。
【図３】本発明による流体圧シリンダの磁気回路を説明
する部分拡大図。
する部分拡大図。
【図４】従来の流体圧シリンダを示す断面図。
１ シリンダチューブ ２ ピストン ３ ピストンロッド ４ カバー ５ａ，５ｂ 室 ６ａ，６ｂ 給排管 ７ ラビリンスシール部 ８ 磁性流体 ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ ステータ １０ マグネットリング １１ａ，１１ｂコイル Ｂ 磁性流体シール部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 シリンダチューブ（１）と、シリンダチ
ューブ（１）内に摺動自在に配設され外周部に凹凸形状
よりなるラビリンスシール部（７）を有するピストン
（２）と、ピストン（２）に固着され室（５ａ），（５
ｂ）に加圧流体を供給する給排管（６ａ），（６ｂ）を
有するピストンロッド（３）と、シリンダチューブ
（１）の両端部にぞれぞれ設けられ少なくとも片側にて
ピストンロッド（３）を支持するステータ（９ａ），
（９ｂ），（９ｃ），（９ｄ）とコイル（１１ａ），
（１１ｂ）とマグネットリング（１０）と磁性流体
（８）とよりなる磁性流体シール部（Ｂ），（Ｂ）を有
するカバー（４），（４）と、を具えてなる流体圧シリ
ンダにおいて、移動、停止時にコイル（１１ａ），（１
１ｂ）への通電の切り替えにより磁性流体シール部
（Ｂ）をラビリンスシール，磁性流体シールと切り替え
ることを特微とする流体圧シリンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263304A JPH0518404A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 流体圧シリンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263304A JPH0518404A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 流体圧シリンダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518404A true JPH0518404A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=17387620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3263304A Pending JPH0518404A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 流体圧シリンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0518404A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109780786A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-21 | 青岛海尔股份有限公司 | 冰箱 |
| CN113803322A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-17 | 昆明理工大学 | 纳米磁流体间隙密封高速液压缸 |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP3263304A patent/JPH0518404A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109780786A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-21 | 青岛海尔股份有限公司 | 冰箱 |
| CN109780786B (zh) * | 2018-12-28 | 2022-10-18 | 海尔智家股份有限公司 | 冰箱 |
| CN113803322A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-17 | 昆明理工大学 | 纳米磁流体间隙密封高速液压缸 |
| CN113803322B (zh) * | 2021-08-24 | 2022-11-01 | 昆明理工大学 | 纳米磁流体间隙密封高速液压缸 |
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