JPS63190907A - ロツドレスシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はロッドレスシリンダに関するもので、詳しく
は軸線方向にスリットを有するシリンダバレル内に両端
部にピストンパツキンを有するピストンを嵌装し、その
ピストンに設けた連結部を前記スリットから外部に突出
させ、その連結部にマウントを連結し、前記スリットを
シールバンドによって密封して成るロッドレスシリンダ
に関するものである。

従来の技術 従来のこの種のロッドレスシリンダとしては。

特開昭６０−２３４１０６号公報に示されているように
、シリンダバレルの両側面にＶ形の案内溝を夫々設け、
マウントには夫々案内溝に案内される案内部をピストン
の一方のピストンシールより外側の位置から他方のピス
トンシールより外側の位置まで長く構成し、その案内部
を案内溝に案内させるようにしである。

発明の解決しようとする問題点 前記従来のロッドレスシリンダにあっては、シリンダバ
レルにスリットを形成しであるので、シリンダバレル内
の一方のシリンダ室に空気圧を作用させてピストンを移
動させる場合、その空気圧によってシリンダバレルの両
側壁が外側へ弾性変形して両側の案内部間の寸法が大き
くなり、その結果案内溝が案内部に強く圧接してマウン
トの移動が重くなったり、移動不能になる問題点があっ
た。

問題点を解決するための手段 本発明は、前記問題点を解決するために１種々の実験研
究によってシリンダバレルの空気圧による両側壁の変形
が第７図に示すようにピストンのピストンシールから外
側へ離れるに伴って大きくなり、またピストンシールか
ら内側へ離れるに伴って急激に小さくなることを解明し
、シリンダバレルの両側に軸線と平行な案内レールを設
け、前記マウントには前記案内レールに案内される案内
部を設け、それらの案内部が前記ピストンパツキンの内
側に収まっていることを特徴としている。

作用 シリンダバレル内の一方のシリンダ室に空気圧を作用さ
せると、その空気圧はピストンの一端面及びシリンダバ
レルの内面に作用し、ピストンを抑圧移動させると共に
シリンダバレルのそのシリンダ室に対応する両側壁を外
側へ変形させる。前記両側壁の変形はピストンシールの
内側においては急激に小さくなる。マウントの案内部は
前記ピストンパツキンの内側に収まっているので、両側
壁が外側へ変形しても案内レールが案内部に強く圧接す
るのを防止できる。

実施例 図面において、１はアルミ材料等の非磁性材料によって
形成しであるシリンダバレルで、断面略四角形に形成し
である。このシリンダバレル１において、２は摺動孔、
３は上壁に形成しであるスリットで、軸線方向へ全長に
亘って形成しである。

次に、４はシリンダバレル１の両方の端部に夫々取付ボ
ルト５によって止着しであるエンドキャップで、圧縮空
気を給排する為の給徘孔６を形成しである。７はスリッ
ト３を閉鎖する為の内部側のシールバンドで、磁性材料
によってスリット幅より大きい幅に形成されている。そ
のシールバンド７の端部は、エンドキャップ４の挿入穴
８に挿入すると共に取付ねじ９によって固定しである止
板１０に螺合しである止ねじ１１によってエンドキャッ
プ４に止着されている。１２は外部側のシールバンドで
、磁性材料によってスリット幅より大きい幅に形成され
ている。そのシールバンド１２の端部は、前記止板１０
を固定する取付ねじ９によって抑板１０ａを介してエン
ドキャップ４に止着されている。８０は第３図に示すよ
うにスリット３の両側においてシリンダバレル１の上面
１ａに埋設しである永久磁石から成る磁性バンドで。

前記シールバンド７．１２の両縁部を吸着するようにし
である。

次に、１３は摺動孔２に摺動自在に嵌合しであるピスト
ンで１両端部１３ａの周囲に夫々環状溝１４を備え、そ
れらの環状溝１４に弾性材料から成るピストンパツキン
１５が嵌着されている。これらのピストンパツキン１５
は軸線方向に適当な間隔りをあけて配設しである。ピス
トン１３の中間部１３ｂは下側に凹溝１７を形成するこ
とによって断面略四角形に形成され、その凹溝１７内に
前記シールバンド７が挿通されている。中間部１３ｂの
外周には連結部１６が一体に形成されている。その連結
部１６はシリンダバレル１外に位置される外部体１８と
スリット３を貫通している首部１９とで構成されている
６外部体１８にはピストンパツキン１５．１５間の中心
部と対応する位置にピストン１３の移動方向に対して直
交する方向の連結孔２１を有し、その連結孔２１にブツ
シュ２２が嵌着されている。外部体１８の上面には凹溝
１８ａが形成され、その凹溝１８ａに前記シールバンド
１２が嵌め込まれている。上記中間部１３ｂには２本の
マグネット２０が埋設され、そのマグネット２０が後述
の位置検出スイッチを作動させる為の被検出体を構成し
ている。

次に、２３はスリット３の両側においてシリンダバレル
１の上面１ａに夫々設けである案内レールで、軸線方向
へ全長に亘って配設されている。

その案内レール２３は、上面１ａに形成した溝２４に貼
着しであるステンレススチールバンド等の耐摩耗性バン
ド２５の上面２５ａによって構成されている。その耐摩
耗性バンド２５は第３図に示すようにシリンダバレル１
の側壁中心部の上方に位置され、その上面２５ａはスリ
ット幅方向（スリットを上向きにしたとき略水平方向、
第３図において左右方向）と平行でかつシリンダバレル
１の上面１ａと路面−に形成されている。なお、案内レ
ール２３は硬質アルマイト処理を施しであるシリンダバ
レル１の上面１ａ自体で構成しても良い。次に、２６は
スリット３の両側においてシリンダバレル１の側面１ｂ
の上部に夫々設けである案内レールで、軸線方向へ全長
に亘って配設されている。その案内レール２６は側面１
ｂに形成した略Ｖ形の案内溝２７の上側斜面２７ａによ
って構成されている。その上側斜面２７ａはシリンダバ
レル１の中心側に向けて下向きの斜面に形成され、その
角度はスリット幅方向に対して略３０度に設定されてい
る。なお、案内レール２６はシリンダバレル１の側面１
ｂに取付けた直線転勤ガイドによって構成しても良い、
またその傾斜角度も適宜変更しても良い。

２８はスリット３の両側においてシリンダバレル１の側
面１ｂの下部に夫々設けである取付溝で、軸線方向へ全
長に亘って形成されている。その取付溝２８には第４図
に示すように任意の位置でサポート２９の係止部２９ａ
が係合され、そのサポート２９を取付ボルト３０によっ
て被取付部材に締着することによってシリンダバレル１
をその被取付部材に固定し得るようにしである。３１は
スリット３の両側においてシリンダバレル１の側面１ｂ
の中間部に夫々設けである係止溝で、軸線力。

向へ全長に亘って形成されている。その係止溝３１には
第４図に示すように任意の位置で位置検出スイッチ３２
の取付具３３の係止部３３ａが係合され、取付ねじ３４
の締付けによって位置検出スイッチ３２をシリンダバレ
ル１に固定し得るようにしである。

次に、３４は連結部１６の外部体１８に連結しであるマ
ウントである。そのマウント３４において、３５はマウ
ント本体で、断面路コ字形に形成され、シリンダバレル
１の上部を覆うように位置されている。そのマウント本
体３５において、３６はシリンダバレル１の上方に位置
されているマウント基部で、上面には被移動体を取付け
る為の取付ねじ孔８１が設けられている。マウント基部
３６の下面には凹溝３７が形成され、その凹溝３７に外
部体１８が嵌め込まれている。マウント基部３６には移
動方向の長さの中央部に凹溝３７を横切る連結ピン３８
がねじ３９によって固定され、その連結ピン３８が前記
ブツシュ２２の孔に隙間をあけて挿通されている。連結
ピン３８には上側と下側に夫々切除部３８ａを形成して
二面幅部分を設け、その連結ピン３８とブツシュ２２間
のピストン移動方向と直交する方向の隙間がピストン移
動方向の隙間より僅かに大きくなるようにしである。ま
た、マウント本体３５において、４０．４１はシリンダ
バレル１の側方に位置される一対の保持片で、マウント
基部３６の両側部から下向きに一体に突設されている。

一方の保持片４ｏは、第２図に示すようにマウント基部
３６の側面に階段上の切割溝３６ａを設けて薄肉の接続
部４０ａを形成することによって、左右方向へ弾性変形
可能に構成されている。なお、上記保持片４０は第８図
に示すようにマウント本体３５の内側から切り込みを入
れて弾性変形可能に構成しても良い。

次に、４２はマウント基部３６の下面に設けである案内
部で、案内レール２３に案内されるように一対配設され
ている。その案内部４２は、マウント本体３５がアルミ
材で構成しであるときは、含油焼結金属等の金属シート
４３で構成されており、比較的低速で高荷重の場合に適
している。なお、上記案内部４２は、マウント本体３５
が鋼材で構成されかつその部分の硬度が焼き入れ等で高
くしであるときや、マウント本体３５がアルミ材で構成
されかつその部分にステンレススチール等の耐摩耗性バ
ンドを貼着しであるときは、合金鋼の針状コロ又は平形
保持器付の針状コロ等で構成すると良い。また、案内部
４２は、上記案内レール２３をシリンダバレル１の上面
自体で構成するときは、ポリアセタール樹脂等のプラス
チックシート又は鋼板に銅合金とポリアセタール樹脂を
付けたシートで構成すると良く、比較的高速で低荷重の
場合に適している。４４．４５は保持片４０．４１に設
けである案内部で、夫々保持片４０．４１の内側に形成
した凹曲溝４６に回動自在に嵌合しであるポリアセター
ル樹脂等のプラスチック材料から成る案内体４７によっ
て構成されている。

各案内体４７の案内面４７ａは、マウント基部３６の側
面に螺合しである複数の調整ビス４８を保持片４ｏの当
接部４０ｂに当接させることによって案内レール２６に
夫々摺動自在に密接されている。前記案内面４７ａと案
内レール間の隙間は約０．０５ｎＩ１１〜約０．１＋ｌ
Ｗｌ程度に調節されている。

案内体４７．４７はマウント本体３５の両端面に夫々取
付ボルト４９によって止着しである押え板５０．５１の
止部５０ａ、５１ａによって抜止めされている。前記案
内部４０．４１は夫々ピストンパツキン１５．１５位置
より内側へ適当量Ｈ入り込んだ位置に配置されている。

その入り込み量Ｈは、例えばシリンダ孔径が２５１１Ｉ
ｍのときは約１５ｎｎ程度、シリンダ孔径が４０＋ｍ＋
のときは約２０ｍ程度にしてあり、約１０Ｉ以上にする
と作動時におけるシリンダバレル１の変形の影響を少な
くできて好ましい。

次に、５２はマウント３４の両端部に夫々備えさせであ
るシールバンドプレートで、マウント本体３５と押え板
５０．５１間に挟着され、その下部の中央部分はシール
バンド１２の上面に摺接されている。このシールバンド
プレート５２はポリアセタール樹脂等のプラスチック材
料によって構成されている。また、５３はシールバンド
プレート５２の外側に並設しである略コ字形のスクレー
パで、マウント本体３５と押え板５０．５１間にシール
バンドプレート５２を介して挟着され、その下部はシー
ルバンド１２と案内レール２３とシリンダバレル１との
上面及び案内溝２７の内面に夫々摺接されている。この
スクレーパ５３はゴム等の弾性材によって構成されてい
る。５４は保持片４０．４１の外側に設けであるグリー
スニップル、５５は給油孔で、シリンダバレル１の上面
とマウント３４の下面との間に形成される空間５６に給
油し得るようにしである。

次に、５７は第６図に示すように後述のストッパーを支
持する為の取付ブラケットで、シリンダバレル１の両端
部に夫々固定されている。その取付ブラケット５７には
軸線方向の取付ねし孔５８が形成され、その取付ねじ孔
５８の雌ねじ５８ａにねじ体から成るストッパー５９の
雄ねじ５９ａが螺合されている。また取付ブラケット５
７には取付ねじ孔５８と一方の側面との間に切割溝６０
が形成され、その切割溝６０より上側の壁体５７ａが上
下に弾性変形するようにしである。また取付ブラケット
５７の両端部には上下方向の挿通孔６１が夫々形成され
、その一方の挿通孔６１が前記切割溝６０を横切ってい
る。両種通孔６１には夫々取付ボルト６２が挿通され、
それらの取付ボルト６２の先端部に締着体６３に設けた
ねじ孔６３ａが螺合されている。前記締着体６３の係合
部６３ｂは前記案内溝２７の任意の位置に嵌合され、そ
の位置で取付ボルト６２を締付けることによって係合部
６３ｂが取付ブラケット５７との間にシリンダバレル１
の案内溝２７と上面１８間の張出部６４を挟着固定する
と共に、前記取付ねじ孔５８がストッパー５９を挟着固
定している。６５は切割ｒ：Ｉ　６０より上側の壁体５
７ａに設けたねじ孔、６６はそのねじ孔６５に螺合しで
ある開放ビスで、その先端部を切割溝６ｏより下側の壁
体５７ｂに当接させることによって切割溝６０を拡大し
得るようにしである。

上記構成のものにあっては、一方の給徘孔６からシリン
ダバレル１内のシリンダ室に圧縮空気を供給すると、そ
の圧縮空気の空気圧がピストン１３の端面に作用してそ
のピストン１３を抑圧移動させる。そのピストン１の移
動によってマウント３４も連結部１６及び連結ピン３８
を介して移動される。そのマウント３４は案内部４２．
４２がシリンダバレル１の案内レール２３．２３に、ま
た案内部４４．４５がシリンダバレル１の案内レール２
６．２６に夫々軸線方向へ案内され、マウント３４は軸
線方向へまっすぐ安定移動される。

上記の場合、シリンダ室に供給した圧縮空気の空気圧が
シリンダバレル１の内面に作用してシリンダバレル１の
両側壁のスリット３側部分を外側へ変形させる。この両
側壁の変形量は第７図に示すようにピストン式ツキ２１
５位置より外側へ離れるほど大きくなり、ピストン式ツ
キ２１５位置より内側へ離れるほど急激に小さくなる。

例えばシリンダ室の空気圧を５　ｋｇ　ｆ　／ａＪとし
たときシリンダバレル１の孔径が２５ｍｍのものでは、
ピストン式ツキ２１５位置での両側壁の外側間の変形量
は０．０３ｎｏであるが、ピストン式ツキ２１５位置か
ら１５ｍｍ外側へ離れるとその変形量は０．４ｍとなり
、ピストン式ツキ２１５位置から１０＋ｎｍ内側へ離れ
るとその変形量は０．２ｍとなり、ピストン式ツキ２１
５位置から４０ｍｍ内側へ離れるとその変形量は略零に
なる。ところが、前記マウント３４の両側の案内部４４
．４５はピストン式ツキ２１５位置よりも完全に内側に
位置させであるので、前記両側壁の変形によって案内レ
ール２６．２６が案内部４４．４５に強く圧接するのを
阻止できる。また上記のようにマウント３４が移動され
る場合、スクレーパ５３が外側のシールバンド１２と案
内レール２３．２３とシリンダバレル１との上面及び案
内溝２７．２７の内面を夫々摺動してそれらの表面を清
掃すると共にシールバンドプレート５２が外側のシール
バンド１２の上面を摺動してシールバンド１２を磁性バ
ンド８ｏに確実に接着させる。上記マウント３４は移動
端迄移動されるとストッパー５９に当接して正確な位置
に停止される。上記ピストン１３が所定位置に移動され
ると、被検出体としてのマグネット２０が位置検出スイ
ッチ３２を作動させる。

次に、シリンダバレル１をスリット３が上側になるよう
に配置した使用状態において、マウント３４の上面に下
向きの大きな荷重が作用すると、その荷重は案内部４２
．４２がシリンダバレル１の案内レール２３．２３に案
内されることによってその案内レール２３．２３で支持
される。その案内レール２３．２３の上面２５ａはスリ
ット幅方向と平行に形成しであるので、その案内レール
２３．２３は前記荷重を案内部４２．４２を介して略ス
リット幅方向に対して直角な方向の力だけによって受止
める。従って、シリンダバレル１の両側壁には前記荷重
が路上下方向の圧縮力としてのみ作用し、スリット幅方
向の面応力がほとんど作用せず、両側壁のスリット幅方
向への変形量が極めて小さくなる。その結果、前記マウ
ント３４の上面に作用する荷重の大きさを相当大きくし
ても、案内レール２６．２６が案内部４４．４５に強く
圧接するのを阻止できてマウント３４を円滑に移動させ
ることができる。また、マウント３４に例えば第３図に
おいて右方向の大きな横曲げモーメントが作用したとき
には、左側の案内部４４が案内レール２６を押すと共に
右側の案内部４２が案内レール２３を押す。左側の案内
部４４が案内レール２６を押すと、その案内レール２６
の上側斜面、２７ａがスリット幅方向に対して略３０度
に形成しであるので、案内レール２６は案内部４４の力
を上方向の力とその力よりも小さい右方向（スリット幅
方向）の力によって受止め、左側の側壁は内側へ僅かに
変形される。また右側の案内部４２が案内レール２３を
押すと、その案内レール２３の上面２５ａがスリット幅
方向と平行に形成しであるので、案内レール２３は案内
部４２の力を下方向（スリット幅方向に対して直角な方
向）の力によって受止め、右側の側壁はスリット幅方向
の面応力をほとんど受けず、内側へ変形することはない
。右側の側壁は外方向への僅かな面応力を受けて外側へ
僅かに変形する。従って、マウント３４に大きな横曲げ
モーメントが作用したときでも両側壁のスリット幅方向
への変形量が極め゛て小さくなり、案内レール２６．２
６が案内部４４．４５に強く圧接するのを阻止できてマ
ウント３４を円滑に移動させることができる。なお、マ
ウント３４に第３図において左方向の横曲げモーメント
が作用したときにも前記と同様のことが言える。

またスリット３を横向き、下向きにして使用する場合で
も、シリンダバレル１に対する荷重の方向を前記と同じ
にすることによって前記と同様のことが言える。

次に、マウント３４の停止位置即ち移動ストロークを大
きく変更したい場合には、取付ボルト６２を緩めて締着
体６３による張出部６４の挟着を解除し、その状態で取
付ブラケット５７を軸線方向へ移動させて締着体６３を
案内溝２７の所望の位置に移動させ、その位置で再び取
付ボルト６２を締付けて取付ブラケット５７をシリンダ
バレル１に固定する。また前記マウント３４の停止位置
即ち移動ストロークを僅かに変更したい場合には、取付
ボルト６２を緩めた状態で開放ビス６６を締付けること
によってその開放ビス６６の先端部を切割溝６ｏより下
側の壁体５７ｂに当接させ、これにより切割溝６０を拡
大、して取付ねじ孔５８の雌ねじ５８ａと雄ねじ５９ａ
との食いつきを解除する。その後ストッパー５９を回動
させて取付ねじ孔５８との螺合位置を変更し、その状態
で再び開放ビス６６を緩めると共に取付ボルト６２を締
付けてストッパー５９を挟着固定する。

第８図は本願の異なる例を示すもので、シリンダバレル
１ｅの側方に張出部９０．９０を一体に設け、それらの
張出部９０．９ｏの上面に案内レール２３ｅ、２３ｅを
設け、その案内レール２３ｅ、２３ｅに案内される案内
部４４．４５をマウント３４ｅの保持片４０ｅ、４１ｅ
に設けたものである。なお、前記実施例と同じ部分には
同一・の符号にアルファベットのｅを付して重複説明を
省略した。次の実施例についても同様にアルファベット
のｆを付して重複説明を省略する。

第９図はシリンダバレル１ｆの下面に案内レール２６ｆ
を設け、その案内レール２６ｆに案内される案内部４４
ｆ、４５ｆをマウント３４ｆに設けたものである。

なお本願にあっては、シリンダバレルの側面にのみ案内
レールを設けたものであっても良い。

発明の効果 以上のように本発明にあっては、シリンダバレルにスリ
ットの両側に案内レールを夫々設け、マウントに前記案
内レールに案内される案内部を夫々設け、しかもそれら
の案内部が前記ピストンパツキンの内側に収まっている
ので、シリンダバレル内に空気圧を作用させてピストン
を移動させる場合、シリンダバレルの両側壁が外側へ変
形しても案内レールがマウントの案内部に強く圧接する
のを防止できてマウントを円滑に案内移動させることが
できる。またマウントの案内部を前記ピストンパツキン
の内側に収めることで良いので、極めて簡易な構成で安
価に実施できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は一部を断面
にして示す側面図、第２図は第１図の平面図、第３図は
■−■線拡線断大断面図４図は■−ＩＶ線断面図、第５
図は■−ｖ線断面図、第６図はＶＩ　−Ｖｌ線断面図、
第７図はピストンパツキン位置とシリンダバレルの両側
壁間の変形量との関係を示すグラフ、第８図、第９図は
異なる実施例を示す断面図である。 １・・シリンダバレル、３・・・スリット、７．１２・
・・シールバンド、１３・・・ピストン、１５・・ピス
トンパツキン、１６・・・連結部、２６・・・案内レー
ル、３４・・マウント、４４．４５・・・案内部特許出
願人　　豊和工業株式会社 ５、明細書筒１２頁１９行目の 「空間５６」を「空間」と補正する。 ６、明細書筒１５頁１０行目の ｒｏ、４ｕｏＪをｒｏ、０４ｍｍＪと補正する。 ７、明細書筒１５頁１２行目の ｒｏ、２＋ｏｍＪをｒｏ、０２ａｍＪと補正する。 ８、明細書第１５頁１８行目の 「案内部４４．４５に強く圧接する」を「案内体４７の
案内面４７ａに圧接するＪと補正する。 ９、明細書第１７頁１５行目の 「側斜面２７ａがスリット幅方向に対して略３０°」を
「側斜面２７ａの傾斜角度が略３０°」と補正する。 １０、明細書第１８１頁１５行目〜１８行目の「またス
リット３を横向き・・・同様のことが言える。 」を削除する。 １１、第７図を別紙のとおり補正する。 特許請求の範囲 ■、軸線方向にスリットを有するシリンダバレル内に両
端部にピストンパツキンを有するピストンを嵌装し、そ
のピストンに設けた連結部を前記スリットから外部に突
出させ、その連結部にマウントを連結し、前記スリット
をシールバンドによって密封して成るロッドレスシリン
ダにおいて、前記シリンダバレルの両側に軸線と平行な
案内レールを設け、前記マウントには前記案内レールに
案内される案内部を設け、それらの　　　がＬｇム ス之旦之Ｌ１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、軸線方向にスリットを有するシリンダバレル内に両
   端部にピストンパッキンを有するピストンを嵌装し、そ
   のピストンに設けた連結部を前記スリットから外部に突
   出させ、その連結部にマウントを連結し、前記スリット
   をシールバンドによって密封して成るロッドレスシリン
   ダにおいて、前記シリンダバレルの両側に軸線と平行な
   案内レールを設け、前記マウントには前記案内レールに
   案内される案内部を設け、それらの案内部が前記ピスト
   ンパッキンの内側に収まっていることを特徴とするロッ
   ドレスシリダ。