JPS63199904A - 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 本発明は、バレル内に嵌装されたピストンの運動をバレ
ルに設けられたスリットからバレル外部へ取り出すよう
にした、いわゆるスリットチューブ型のロッドレスシリ
ンダに関する。

従来の技術 従来このようなスリットチューブ型のロッドレスシリン
ダは、一般に軸方向に延びるスリットをその側壁に形成
したバレル（シリンダ部材）内にピストンを摺動自在に
嵌装し、このピストンに連結したピストンヨークを前記
スリットから外部へ突出させ、更に、前記スリットを内
側及び外側から密封する２つのシールバンドを備えてお
り、この密封の方法も、シールバンドに磁性を有する材
料を用いて、スリットに隣接して設けた磁石に磁性相互
作用で吸着するようにしたもの（特公昭５１−２８７９
３号）や、シールバンドを、スリットに接したシリンダ
内壁とシール関係にするシール部分と、このシール部分
から立ち上がって、スリットの内側壁の凹部と係合し、
内圧がかかつていないときに前記シール部分をシール状
態に保持する保持部分とを備えた丁字形状としたもの（
特開昭６０−２３７２０８号）などがある。

発明の解決しようとする問題点 前記した構造は何れも、シールバンドでバレルのスリッ
トを塞ぐという構造であるので、スリットからの圧流体
の漏れを完全に防ぐことはできず、スリットから僅かづ
つ圧流体が漏れるという問題があった。しかし、実用上
、これまでは圧流体として圧縮空気が用いられていたた
めに、その問題はあまり取り立てられることはなかった
が、実際は、このような空気圧で作用する場合でも、バ
レル内部に封入したグリースがスリットから漏れたり、
あるいは、圧縮空気に混入される潤滑用のオイルミスト
がスリットから出て、外部環境を汚し、特にクリーンル
ームなどでの使用が制限されるという問題が存在してい
た。また、このようなスリットチューブ型のロッドレス
シリンダに、圧流体として圧油を使用してピストンの推
力を高めようとしても、圧油そのものがスリットから漏
れてバレル外部へ出てしまうので、外部環境を汚すと共
にシリンダ装置が故障しているのではないかと使用者に
不安感を与えるという問題があり、実用化されていなか
った。

問題点を解決するための手段 本発明は、前記問題を解決するために、ロッドレスシリ
ンダのシリンダバレルにスリットに開口したドレン回収
路を設け、このドレン回収路に連通ずるドレンポートを
シリンダ本体に設けたことを特徴とする。

作用 前記構成によれば、インナーシールバンドとシリンダバ
レルのシール部分から圧流体が僅かに漏れてもアウター
シールバンドから外部へ出る前に、ドレン回収路を介し
て圧流体そのもの、または。

それに含まれるオイル等がドレンポートから回収され、
シリンダバレルとアウターシールノ（ンドのシール部分
からの外部漏れが減少する。

第１実施例 第１〜４図に示すように、１はアルミニウム合金等から
成るシリンダバレルで、このシリンダバレル１は内部シ
リンダバレルｌａ（以下、内部〕（レル１ａと記す）と
外部シリンダバレルｌｂ（以下、外部バレル１ｂと記す
）とから構成されている。この内部バレル１ａは、その
外周面の中心と偏芯したシリンダ孔２が軸方向全長に亘
って形成され、その上部には軸方向に内部スリット３ａ
が設けられおり、そのシリンダ孔２の両端部がエンドキ
ャップ４の軸部４ａに０リング５を介して嵌合されてい
る。このエンドキャップ４には前記内部バレル１ａの外
周面と同心な環状の外部シリンダバレル嵌入孔（以下、
嵌入孔４ｂと記す）４ｂが形成され、この嵌入孔４ｂに
上面が平坦に形成された前記外部バレル１ｂの外周面が
、この外周面の形状と対応して形成され、後述するアウ
ターシールバンドとの間に生じる隙間も塞ぐようにした
ガスケット７を介して嵌合され、外部バレル１ｂは前記
内部バレル１ａを全長に亘って囲繞し、このシリンダバ
レル１及びエンドキャップ４によりシリンダ本体ＣＹが
構成され、前記シリンダ孔２は両端を塞がれてシリンダ
室２ａを構成する・この外部バレル１ｂには前記内部バ
レル１ａの内部スリット３ａと対応する上部の壁面に軸
方向の外部スリット３ｂが形成され、これらの内外部ス
リット３ａ、３ｂでシリンダバレル１のスリット３が構
成される。この外部バレル１ｂの内周面直径りは前記内
部バレル１ａの外周面直径ｄより大きく形成してあり、
内部バレル１ａの外周面と外部バレル１ｂの内周面との
間に前記スリット３に開口したドレン回収路６として環
状の隙間Ｓがバレル１全長に亘って形成されるようにし
である。

この外部バレル１ｂの外部スリット３ｂの縁部内局面に
は、外部スリット３ｂに沿って保持溝８が外部バレル１
ｂの全長に亘って形成されている。

この保持溝８には内部バレル１ａの外周面と接し、内部
バレル１ａの内圧により内部スリット３ａが開くことを
防止する開き防止部材９が外部バレル１ｂ全長に亘って
嵌装されている。この開き防止部材９はその内部バレル
側に軸方向に所定の間隔でドレン用溝９ａが形成されて
いる。

次に、前記エンドキャップ４の、前記軸部４ａと嵌入孔
４ｂとをつなぐ環状の当接壁４ｃには。

エンドキャップ４と外部バレル１ｂとを後述のように締
結した時、前記外部バレル１ｂと内部バレル１ａの夫々
の端面に食い込むように、その先端を１００度のとがり
先に形成した回り止めどン１Ｏ１１１が夫々一対埋設さ
れている。また、外部バレル１ｂの外周壁両端部の係止
溝１２には、上下に２つ割にした係止リング１３ａ、１
３ｂが嵌合され、この係止リング１３ａ、１３ｂは、前
記エンドキャップ４にボルト１４を介して締結された結
合リング１５の内側フランジ部分と当接して、前記回り
止めどン１０．１１が外部バレルｌｂと内部バレル１ａ
の端面に食いこんで両部材の回り止めが行なわれ、外部
バレル１ｂと内部バレル１ａを強固にエンドキャップ４
に連結するようになっている。そして、このように連結
されたエンドキャップ４には、前記ドレン回収路６の、
スリット３と反対側部分と連通ずるドレンポート１６が
穿設されるとともに、シリンダ室２ａに連通ずる圧流体
給排用のポート１７が設けられている。

次に、内部バレル１ａのシリンダ孔２には、ピストンヨ
ーク１８の両端にピストンエンド１９を連結して構成さ
れるピストン２０が軸方向摺動自在に嵌装され、ピスト
ンエンド１９にはピストンパツキン２１が装着されてい
る。前記ピストンヨーク１８はその上部１８ａが前記シ
リンダバレル１のスリット３を通じて外部バレル１ｂの
外方へ突出され、この上部１８ａは断面コ字状に形成さ
れ、このコ字状内側にマウント２２が連結されている。

また、このピストンヨーク１８は、前記内部バレル１ａ
の内部スリット３ａの内側に内部スリット３ａに対応し
て延設されたインナーシールバンド２３と外部バレル１
ｂの外部スリット３ｂの外側に外部スリット３ｂの対応
して延設されたアウターシールバンド２４を案内してい
る。インナーシールバンド２３はその両端が前記エンド
キャップ４の０リング５と内部バレル１ａとの間に挟ま
れ、また、アウターシールバンド１８は両端が前記エン
ドキャップ４のガスケット７と外部バレル１ｂとの間に
挟まれた後に止めねじ２５とスペーサ２６を介してエン
ドキャップ４に連結され、端部における気密性を向上し
である。また、これらのシールバンドにはステンレス材
が用いられている。これらのインナーシールバンド２３
．アウターシールバンド２４は、内、外部スリット３ａ
、３ｂの夫々上部両縁部に、スリット３に沿ってその全
長に亘り延設されたゴム磁石２７．２８に磁性作用で吸
着されるようにしてあり、公知のようにインナーシール
バンド２３はシリンダ室２ａに圧流体が供給されるとき
に前記内部スリット３ａを内側から塞ぎ、また、アウタ
ーシールバンド２４は前記外部スリット３ｂを外側から
塞いで外部からの塵埃がインナーシールバンド等に付着
するのを防止するようにしである。前記ピストンヨーク
１８の軸方向前後部分には前記ドレン回収路６のスリッ
ト３への開口部分に摺動自在に挟まれた縁部２９ａと前
記インナーシールバンド２３に摺接する摺接部２９ｂを
備えた油切り部材２９が連結されており、ピストンパツ
キン２１付近から漏れた流体、または流体に含まれるオ
イルなどが直接アウターシールバンド２４にかかったり
、、或は、漏れたオイルがピストンエンド１９．１９の
中間部に入ることを防止するようになっている。尚、２
６はスクレーパである。

このような構造により、オイルミスト潤滑の圧縮空気で
作動させる場合について説明する。この時、ドレンポー
ト１６はオイルを回収するドレン室を備えたマフラに配
管を介して接続され、このマフラはロッドレスシリンダ
のある部屋の外（例えばクリーンルームの外）に配置さ
れる。マウント２２を上方に位置させた状態で、エンド
キャップ４の何れか一方のポート１７からシリンダ室２
ａにオイルミスト潤滑により圧縮空気を供給すると、イ
ンナーシールバンド２３とアウターシールバンド２４に
より内、外部スリット３ａ、３ｂがシールされつつピス
トン２０は軸方向に移動し。

この動きはマウント２２に伝達される。この時。

内部バレル１ａの内部スリット３ａから僅かではあるが
オイルミストを含んだ圧縮空気が漏れる。

すると、このオイルミストは、大気圧になっているドレ
ン回収路６、インナーシールバンド２３゜アウターシー
ルバンド２４で形成されるほぼ閉鎖された空間内に漏れ
出て液体状になり、開き防止部材９のドレン溝９ａを通
ってドレン回収路６を下方へ伝い落ちてドレンポート１
６から回収され、外部バレル１ｂの外部スリット３ｂか
ら外方への漏れが少なくなる。

また、圧油で作用させる場合には、圧油そのものが極め
て僅かではあるが内部バレル１ａの内部スリット３ａか
ら漏れるが、この漏れた油も前記のようにドレン回収路
６からドレンポート１６を介して接続された油タンクへ
回収され、外部バレル１ｂの外部スリット３ｂから漏れ
ることはない。

尚、油圧で作動させる場合で、マウントを上方にして使
用する場合には１本実施例のようにアウターシールバン
ドと嵌入孔４ｂ間の隙間は気密にしなくてもよい。

第２実施例 次に第５〜８図おいて、他の実施例を説明する。

なお、前記実施例と同一部分には同一番号を付して説明
を省略する。外部バレル１ｂは、その中間部が断面矩形
でエンドキャップ４と接合する端部が上面が前記実施例
のように平坦な円筒軸３６に形成され、この円筒軸３６
がエンドキャップ４の嵌入孔４ｂに嵌合し、前記実施例
同様にアウターシールバンド２４と嵌入孔４ｂとの間に
生じる半月状の隙間もガスケット７で塞がれている。ま
た、マウント２２には、ピストンヨーク１８の外部１８
ａをコ字状に覆う形状でその下部に全周に亘って両リッ
プでシール性の高いのゴム等のスクレーパ３０が連続し
て配設され、マウント２２の内部と外部をシールするよ
うにしである。更にアウターシールバンド２４は第７図
に示すように、スチールバンド２４ａの下部に全長に亘
ってゴムのコーティング２４ｂを施したり、或は、第８
図のようにゴムのリップ２４ｃを装着してアウターシー
ルバンド２４のスリット３に対する気密性を高めである
。

このような構成によれば、ピストン１７の移動により、
前記実施例のように内部バレル１ａの内部スＩＪ、ット
３ａからオイルミストが漏れても、マウント２２の下部
においてスクレーパ３０が外部バレル１ｂの上面とアウ
タ−シールバンド２４上面とに接しているため、マウン
ト２２のピストンヨーク１８の上部１８ａを覆う部分、
スリット３及びドレン回収路６で形成される空間は外部
バレル１ｂの外部と略完全に遮断され、オイルミストは
外部へ漏れず液状化してドレン溝９ａを通ってドレン回
収路６からドレンポート１６へと回収される。また、ピ
ストン２０が移動する時には、その摺動によりインナー
シールバンドやアウターシールバンドがスリットに対し
圧着しまた離反してごみやほこりが舞い上がることがあ
るが、このごみも漏れた空気と一緒にドレンポートから
回収される。また、外部の廐挨等もインナーシールバン
ドやスリットに入り込まないのでこれらのバンドのシー
ル効果も従来より向上する。また、圧油を供給した時の
漏れ油も同様に回収されることは言うまでもない。

前記した２つの実施例では、シリンダ室２ａに圧流体が
供給されたときに内部バレル１ａにかかる内圧により生
じ、内部バレル１ａ上方の肉圧の薄い内部スリット３８
部分を拡げようとする力を、開き防止部材９を介して外
部バレル１ｂによっても受けるため、内部バレル１ａの
変形が小さくなり、マウント２２の倒れ等が小さくなっ
て、マウント２２の直線移動が円滑になる。また、この
ように内圧を外部バレルでも受けるので、高い圧力の流
体を用いる時であってもロッドレスシリンダ全体を小型
にでき、特に圧油を作動流体に用いる時に好適である。

また、これらの実施例では、内部バレルと外部バレルの
間の環状につながっている隙間をドレン回収溝としたの
で、ドレンポートをエンドキャップに形成する場合にド
レンポートを直接ドレン回収路に連通でき、加工が容易
である。更に、このドレンポートは外部バレルに設けて
もよい。また、インナーシールバンドやアウターシール
バンドとシリンダバレルのシールは本実施例のように磁
性相互作用で行なうものに限らないことは言うまでもな
い。

第３実施例 第９．１０図において、バレル構造を二重にしない場合
について説明する。シリンダバレルＩＡは断面略矩形で
偏芯したシリンダ孔２を備え、このシリンダバレルＩＡ
の上部壁にはスリット３が形成され、このスリット３に
沿って、スリット３に開口したドレン回収路６Ａがバレ
ル全長に亘ってスリット３の左右に形成されている。一
方、エンドキャップ４ａには矩形の連結穴３１がスリッ
ト３に対応する部分に形成され、この連結穴３１にイン
ナーシールバンド２３とアウターシールバンド２４の端
部をスペーサ２６Ａを介して連結しである。このスペー
サ２６Ａの左右端面（第９図における左右）と前記連結
穴３１間にはゴムシール３２が介在され、これらのゴム
シール３２、前記スペーサ２６Ａのバレル側面はエンド
キャップ４Ａの端面４　Ａ　ｃと同一平面になるように
設定されている。前記バレルＩＡはその端面に前記ドレ
ン回収路６Ａを囲んでガスケット溝３３が形成され、こ
のガスケット溝３３に装着したガスケット３４をエンド
キャップ４Ａの端面４Ａｃ、ゴムシール３２及びスペー
サ２６Ａの端面に圧接させて前記ドレン回収路６Ａの端
面をシールすると共にシリンダ孔２はその端部がエンド
キャップ４Ａの軸部４　Ａ　ａに○リング５Ａを介して
嵌装されている。エンドキャップ４Ａには前記左右のド
レン回収路６Ａの底部に対応して導通路３５が形成され
、この２つの導通路３５に連通してドレンポート１６Ａ
が穿設されている。

このような構成によっても前記実施例同様に。

インナーシールバンド２３とスリット３のシール部分か
ら漏れた流体等は左右のドレン回収路６Ａから前記導通
路３５を介してドレンボート１６Ａから回収される。

発明の効果 以上のように本発明は、いわゆるスリットチューブ型の
ロッドレスシリンダにおいて、シリンダバレルにはスリ
ットに開口したドレン回収路を形成し、このドレン回収
路に連通ずるドレンポートをシリンダ本体に設けたので
、インナーシールバンドとシリンダバレルのシール部分
がら圧流体が僅かに漏れてもアウターシールバンドから
外部へ出る前に、空気圧作動においてはオイルミストや
グリースが、また、圧油等液状流体作動においては漏れ
た液状流体が、夫々ドレン回収路を介してドレンボート
から回収され、シリンダバレルとアウターシールバンド
のシール部分からの外部漏れを減少させることができて
外部環境を汚すことを少なくすることができ、クリーン
ルーム等汚れを嫌う場所での使用ができるものである。

また、油圧等の液状流体で作動させるときには、作動流
体が全く外部へ漏れないので、使用者にシリンダ装置自
体が故障しているのではないかという不安感をいだかせ
ることがない、という利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロッドレスシリンダの縦断面図、
第２図は第１図のＩ−Ｉ断面図、第３図は第１図の■−
■断面図、第４図は第２図の■−■断面図、第５図は第
２実施例の断面図、第６図は第５図のＩＶ−ＩＶ断面図
、第７．８図はアウターシールバンドの他の実施例を示
す図、第９図は第３実施例の要部を示す断面図、第１０
図は第９図のＶ−Ｖ断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸方向にスリットを有するシリンダバレルの両端を
   塞いでシリンダ本体を構成し、このシリンダバレル内に
   ピストンを軸方向に移動自在に嵌装すると共にその一部
   を前記スリットを通じて外部へ突出させ、また、このシ
   リンダバレルのスリットを内側から塞ぐインナーシール
   バンドとスリットを外側から塞ぐアウターシールバンド
   を備えたロッドレスシリンダにおいて、前記シリンダバ
   レルにはスリットに開口したドレン回収路を形成し、こ
   のドレン回収路に連通するドレンポートをシリンダ本体
   に設けたことを特徴とするロッドレスシリンダ。 ２、シリンダバレルを、内部シリンダバレルと、この内
   部シリンダバレルの外周を囲繞する外部シリンダバレル
   により構成し、内部シリンダバレル外周面と外部シリン
   ダバレル内周面間に所定の隙間を形成してドレン回収路
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロ
   ッドレスシリンダ。