JPH0712726Y2 - ロッドレスシリンダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、機器の駆動、物体の搬送等に利用する流体圧
駆動のロッドレスシリンダに関するものである。

［従来の技術］ 軸線方向にシリンダを設けた支持案内部材と、上記シリ
ンダ内のピストンと機械的に連結された移動子とを備
え、流体圧によるピストンの移動に伴って、移動子が支
持案内部材上を移動するロッドレスシリンダは、既に知
られている。

上記公知のロッドレスシリンダは、シリンダに、ピスト
ンと移動子とを連結する連結板を通す軸線方向の隙間を
設けるために、移動子の移動を案内する摺動面の設置箇
所によっては、移動子や該移動子に取付ける負荷の垂直
方向荷重や該移動子に作用するモーメントによって、上
記隙間が拡開してシリンダが変形することがある。この
シリンダの変形は、ごく僅かであってもピストンの円滑
な移動の障害になるので、シリンダが変形しないように
する必要がある。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、移動子や該移動子に
取付けた負荷の垂直方向荷重や、移動子に作用するモー
メント荷重によるシリンダの変形がないロッドレスシリ
ンダを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案のロッドレスシリンダ
は、軸線方向にシリンダを設けた支持案内部材と、上記
シリンダ内のピストンと機械的に結合し、ピストンの移
動に伴って該支持案内部材上を移動する移動子とを備え
たロッドレスシリンダにおいて、上記支持案内部材に、
該支持案内部材の左右上部に位置して上記移動子や移動
子に取付ける負荷の垂直方向荷重を受ける水平転動面
と、これらの水平転動面間から突出する軸線方向の上部
突条とを設け、上記上部突条に、上記ピストンと移動子
とを結合する連結板が通る隙間と、該上部突条の両側壁
上部に位置して上記水平転動面に対して傾斜する傾斜転
動面とを設け、上記上部突条を跨ぐ移動子に、これらの
水平転動面と傾斜転動面とを転動するころがり軸受より
なる転輪を、その移動方向の前後にそれぞれ設けたこと
を特徴としている。

［作用］ シリンダ内の一方の圧力室に圧力流体を供給してピスト
ンを駆動すると、連結板によってピストンに連結された
移動子が、上部突条を跨いだ状態で支持案内部材上を移
動する。

この場合、移動子や移動子に取付ける負荷の垂直方向荷
重は、支持案内部材の左右上部に位置する水平方向転動
面が受けて上部突条には作用しないため、上部突条に設
けた隙間が拡開しないので、垂直方向荷重によるシリン
ダの変形を防止することができる。

また、上部突条を跨ぐ移動子が、上部突条より下方の水
平転動面で支持されて移動するので、上部突条の上面に
水平転動面を設けた場合に比べて、ロッドレスシリンダ
全体の高さを低くすることができる。

さらに、移動子が、その移動方向の前後に設けたころが
り軸受よりなる複数の転輪により支持されて、各水平転
動面とこれらの転動面に対して傾斜する傾斜転動面とを
転動しながら移動するために、移動子に、その進行方向
やこれと直交する方向のモーメント荷重が作用しても、
それに伴う荷重が転輪を介して一方側の水平転動面と他
方側の傾斜転動面に対してほぼ垂直に作用する力として
受止められるので、各転輪を転動面からずらす方向の力
は殆ど作用しない。

したがって、各転輪が移動子の姿勢を拘束しながら、該
移動子を支持案内部材に沿って円滑に移動させる。

［実施例］ 以下に本考案の実施例を図面を参照しながら詳述する。

第１図ないし第３図に示すロッドレスシリンダは、軸線
方向のシリンダ２を有する支持案内部材１と、上記シリ
ンダ２内のピストン３と機械的に連結されて該ピストン
３の移動により該支持案内部材上を移動する移動子４と
を備えている。上記支持案内部材１は、アルミ押出し材
等によって、移動子４を介して作用する荷重により変形
しないように形成され、また上記移動子４はその断面形
状が支持案内部材１の上部突条５に跨乗するような形状
を有している。

支持案内部材１におけるシリンダ２の左右上方に配設さ
れた水平転動面7a,7bは、移動子４に設けた左右の転輪8
a,8bが載置されて転動するものであり、また、上記水平
転動面7a,7bに近接して、支持案内部材１の上部突条５
の両側壁上部に配設された傾斜転動面9a,9bは、各水平
転動面7a,7bの表面に対して互いに反対方向に135°程度
の傾きを持ち、上記移動子４には、これらの各傾斜転動
面9a,9b上を転動する転輪10a,10bを設けている。

第１図においては、構造を明確に示すため、左方に水平
転動面7a上を転動する転輪8aを、右方に傾斜転動面9b上
を転動する転輪10bを示しているが、上記転輪8a,8b及び
転輪10a,10bは、移動子４の進行方向の前後において、
左右にそれぞれ各一対の転輪8a,10a及び転輪8b,10bが設
けられ、全体として８個の転輪が設けられる。これらの
各転輪は、ボールベアリング等のころがり軸受により形
成し、それぞれの転動面上に接して転動するようにそれ
らの取付け位置を調整するため、少なくとも半数の転輪
は、偏心位置に支持穴がある支持子13によりその支持軸
12を移動子４に支持させ、上記支持子13の回転により転
動面に対する接離方向の位置を調整可能にしている。な
お、上記転輪は８個に限るものではない。

一方、上記各転輪が転動する転動面は、必要に応じて、
支持案内部材１を構成するアルミ押出し材の表面に硬化
処理を施し、あるいはその転動面に沿ってピアノ線や薄
板等の高硬度材を添着し、それによって高荷重に対応さ
せる。

なお、第１図中において、符号15,15はピストン３の位
置を検出する位置検出器を取付けるための固定溝、16は
支持案内部材１を固定するための固定具を示している。

上記構成を有するロッドレスシリンダにおいては、後述
するような機構によりピストン３を駆動すると、それに
連結した移動子４が支持案内部材１上を移動するが、そ
の際、移動子４に設けた転輪8a,8bが左右の水平転動面7
a,7b上を転動すると同時に、各水平転動面7a,7bの表面
に対して互いに反対方向に135°程度の傾きを持つ傾斜
転動面9a,9b上を転輪10a,10bが転動する。

この場合、水平転動面7a,7bをシリンダ２の軸線方向両
側の上方に設けたことにより、移動子４や該移動子に取
付けた負荷（図示省略）の垂直方向荷重がシリンダ２に
作用しないで、シリンダ２の両側の支持案内部材１に作
用するので、垂直方向荷重によるシリンダの変形を防止
することができる。

さらに、これらの転輪をころがり軸受としたので、支持
案内部材１と移動子４との間の摩擦抵抗が小さく、しか
も移動子４に対してモーメント荷重が作用しても、それ
に伴う荷重が転輪を介して一方側の水平転動面と他方側
の傾斜転動面、例えば水平転動面7aと傾斜転動面9b、ま
たは水平転動面7bと傾斜転動面9aに対してほぼ垂直に作
用する力として受けとめられ、各転輪を転動面からずら
す方向の力は殆ど作用しない。

したがって、各転輪が移動子４の姿勢を拘束しながら、
移動子４を支持案内部材１に沿って円滑に移動させる。

次に、上記ピストン３を移動子４と共に移動させる機構
について説明する。

ピストン３が内部を摺動するシリンダ２は、その上方に
上記突条５の中央に開口する溝20を備え、この溝20内
に、一対の弾性体からなるシールベルト21a,21bを、中
央の対向平面22a,22bにおいて互いに接合した状態で嵌
入している。このシールベルト21a,21bは、断面が左右
対象の形状を有し、両外側面がシリンダ２の中心側にお
いて拡開する傾斜面24a,24bをなし、また上方突出部の
左右外側に係合リブ26a,26bを突出させ、これによって
シリンダ２の中心側から該溝20に圧入可能に、且つ該溝
20からシリンダ２内に押込まれた状態では、対向平面22
a,22b間に間隙が形成されるようにしたものである。

上記シールベルト21a,21bは、両端部がシリンダ２のエ
ンドカバー28に固定され、第１図に示す溝20の閉鎖状態
において、シリンダチューブ２の中心側が拡開している
溝20の内壁面29a,29bにその両側傾斜面24a,24bが圧接す
ると共に、上部両側に突設した係合リブ26a,26bが溝20
内の凹条30a,30bに係合し、シリンダ２内の内圧によっ
て、上記両側傾斜面24a,24bと溝20の内壁面29a,29b及び
両シリンダの対向平面22a,22bが、相互に圧接状態に保
持されるようにしたものである。また、上記シールベル
ト21a,21bにおけるシリンダの中心側に面する内側面27
a,27bは、上述した溝20の閉鎖状態において、該シリン
ダの内面と同一の円筒面になるように形成している。

ピストン３と移動子４は、上記シールベルト21a,21b間
を通して導出した薄い連結板31により連結している。こ
の連結板31の導出位置においては、シールベルト21a,21
bをシリンダ２内に押込むことによって、それらの間に
連結板31の通過間隙を形成するため、移動子４にはシー
ルベルト21a,21bの上方突出部25a,25bの上面を押圧する
スロープ部材32を設け、またピストン３には上記スロー
プ部材32によるシールベルト21a,21bの押込み状態を回
復させて、シールベルト21a,21bを第１図の状態に保持
するための内側スロープ部材33を設けている。この場合
に、上記連結板31はピストン３の中央においてピストン
３と移動子４とを連結し、スロープ部材32は移動子４の
進行方向における連結板31の両側に配置し、また内側ス
ロープ部材33は上記スロープ部材32の両側に若干の間隔
を置いて配置し、さらにその両側にピストンパッキン34
が設けられる。

なお、図中、35はシリンダ２内の一方の圧力室36内に流
体圧力を供給する供給ポート、37はクッションパッキ
ン、38は上記クッションパッキン37と協働してピストン
３の接近時に供給ポート35を閉鎖することによりクッシ
ョン作用を生起させるクッションリング、39は移動子４
が通過していない部分における支持案内部材１の溝20の
上面を閉鎖する弾性バンド、40はその弾性バンド39のガ
イドである。

上記構成を有するロッドレスシリンダにおいては、供給
ポート35を通じて圧力流体を供給してピストン３を移動
させると、それに伴って移動子４も移動するが、その
際、連結板31が移動する部分においては、スロープ部材
32がシールベルト21a,21bをシリンダ２内に押込むこと
によってそれらの間に間隔を形成させるので、連結板31
その間隙を通過する。この場合に、上記間隙が形成され
た部分とシリンダ２の圧力室36とは、ピストンパッキン
34により区画されているので、圧力室36内の圧力流体が
上記間隙から直接的に漏洩することはない。

ピストン３の通過あとにおいては、内側スロープ部材33
によりシールベルト21a,21b間が閉鎖され、圧力室36内
の流体圧力によりその閉鎖状態が保持される。

［考案の効果］ 本考案のロッドレスシリンダは、水平転動面が移動子や
移動子に取付けた負荷の垂直方向荷重を受けて上部突条
には作用しないので、上部突条に設けた隙間の拡開によ
るシリンダの変形を防止することができる。

また上部突条を跨ぐ移動子に設けた各転輪が、該上部突
条より下方の水平転動面と傾斜転動面とを転動するの
で、ロッドレスシリンダ全体の高さを低くすることがで
きる。

さらに、移動子の移動方向の前後に各水平電動面と傾斜
転動面を転動するころがり軸受よりなる転輪を設けたこ
とにより、支持案内部材と移動子の間の摩擦抵抗が小さ
く、しかもこれらの転輪が移動子の移動方向及びこれと
直交する方向のモーメント荷重を受けるので、これらの
転輪によって移動子の移動姿勢を拘束しながら円滑に移
動させることができる。」

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るロッドレスシリンダの実施例を示
す第３図のＡ−Ａ位置での断面図、第２図は同Ｂ−Ｂ位
置での断面図、第３図はその要部側断面図である。 １……支持案内部材、２……シリンダ ３……ピストン、４……移動子 7a,7b……水平転動面、9a,9b……傾斜転動面 8a,8b,10a,10b……転輪

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸線方向にシリンダを設けた支持案内部材
   と、上記シリンダ内のピストンと機械的に結合し、ピス
   トンの移動に伴って該支持案内部材上を移動する移動子
   とを備えたロッドレスシリンダにおいて、 上記支持案内部材に、該支持案内部材の左右上部に位置
   して上記移動子や移動子に取付ける負荷の垂直方向荷重
   を受ける水平転動面と、これらの水平転動面間から突出
   する軸線方向の上部突条とを設け、 上記上部突条に、上記ピストンと移動子とを結合する連
   結板が通る隙間と、該上部突条の両側壁上部に位置して
   上記水平転動面に対して傾斜する傾斜転動面とを設け、 上記上部突条を跨ぐ移動子に、これらの水平転動面と傾
   斜転動面とを転動するころがり軸受よりなる転輪を、そ
   の移動方向の前後にそれぞれ設けた、 ことを特徴とするロッドレスシリンダ。