CN106286461A - 气缸 - Google Patents

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Abstract

一种气缸，其包括弧形缸体及活塞组件，弧形缸体内开设有气腔，活塞组件活动收容于气腔中。气缸还包括第一承载件，第一承载件包括壳体及固定收容于壳体中的第一磁铁。壳体滑动地装设于弧形缸体的外侧表面。活塞组件包括相互转动连接的第一活塞与第二活塞。第一活塞包括第一连接杆以及依次固定套设于第一连接杆上的第二磁铁及活塞体。第二活塞包括第二连接杆以及依次固定套设于第二连接杆上的第二磁铁及活塞体。第二连接杆转动地连接于第一连接杆。第二磁铁的磁性与第一磁铁的磁性相反。当外部气体推动活塞组件沿气腔由弧形缸体的一端运动至另一端时，第一承载件能够随同活塞组件在弧形缸体的外侧表面由弧形缸体的一端滑动至另一端。

Description

气缸
技术领域
本发明涉及气缸，特别是涉及一种磁力驱动的无杆气缸。
背景技术
气缸是一种常见的能量转换装置，其将压缩空气压力能转换为机械能，并实现直线往复运动、摆动、旋转或者冲击动作。现有气缸包括两种类型，即有杆气缸和无杆气缸。有杆气缸一般包括缸体及收容于缸体中并能够伸出缸体外的活塞杆，其通过活塞杆伸出于缸体外的端部连接外界负载进行动作。无杆气缸包括机械接触式及磁力驱动式。机械接触式无杆气缸通过在气缸缸管轴向开设一条滑槽，使活塞与滑块在滑槽上部移动。磁力驱动式无杆气缸是通过设置在缸体内的活塞与设置在缸体外的滑块磁性相吸，从而利用缸体内活塞的运动带动缸体外滑块的运动。然而，无论是何种形式的气缸，其活塞仅能驱动外界负载进行直线运动。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种能够驱动外界负载进行非直线运动的气缸。
一种气缸，其包括弧形缸体及活塞组件，该弧形缸体内开设有气腔，该活塞组件活动收容于该气腔中。该气缸还包括第一承载件，该第一承载件包括壳体及固定收容于该壳体中的第一磁铁，该壳体滑动地装设于该弧形缸体的外侧表面，该活塞组件包括相互转动连接的第一活塞与第二活塞，该第一活塞包括第一连接杆以及依次固定套设于该第一连接杆上的第二磁铁及活塞体，该第二活塞包括第二连接杆以及依次固定套设于该第二连接杆上的第二磁铁及活塞体，该第二连接杆转动地连接于该第一连接杆，该第一活塞的活塞体及该第二活塞的活塞体分别密封地抵持于该弧形缸体的内表面，该第二磁铁的磁性与该第一磁铁的磁性相反，当外部气体推动该活塞组件沿气腔由该弧形缸体的一端运动至另一端时，该第一承载件能够随同该活塞组件在该弧形缸体的外侧表面由该弧形缸体的一端滑动至另一端。
本发明提供一种结构新颖的气缸，其通过设置能够相互转动连接的第一活塞与第二活塞，使第一活塞及第二活塞均能顺利地由弧形缸体的一端运动至另一端，并通过设置磁性相吸的第一承载件与活塞组件，使第一承载件随同活塞组件运动。
附图说明
图1为本发明实施方式的气缸的立体图。
图2为图1所示II区的放大图。
图3为图1所示气缸的分解图，气缸包括活塞组件及端盖。
图4为图1所示气缸沿另一视角的分解图。
图5为图3所示V区的放大图。
图6为图3所示活塞组件的放大图。
图7为图3所示端盖的放大图。
主要元件符号说明
气缸 100
缸体 20
第一缸体部 22
第一端 221
第二端 223
侧壁 225
第一凹槽 2252
第一滑槽 2254
直线部 226
弧形部 227
第二缸体部 24
第二凹槽 242
第二滑槽 244
气腔 26
滑轨 27
螺钉 29
承载组件 40
第一承载件 42
壳体 421
收容槽 4211
第一磁铁 423
第一固定板 425
导向轮 426
支撑轮 427
第二承载件 44
销钉 46
活塞组件 60
第一活塞 62
导向件 621、641
第二磁铁 623、643
第二固定板 625、645
活塞体 626、646
隔离板 627
第一连接杆 628
球状接合部 6281
紧固件 629
第二活塞 64
第二连接杆 648
槽状接合部 6481
密封圈 66
端盖 80
盖板 82
封盖部 821
插入部 823
气流通道 825
缓冲柱 84
气管接头 86
密封环 87
缓冲环 88
感测件 90
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当一个组件被认为是“位于”另一个组件“外”时，它可以直接贴附于另一组件的外侧表面上或者与另一组件的外侧表面间隔预设距离。当一个组件被认为是“设置于”或“装设于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“上方”、“向内”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请一并参阅图1及图2，本发明实施方式的气缸100包括缸体20，滑动装设于缸体20上的承载组件40，滑动收容于缸体20中的活塞组件60(参图3)，用于封装缸体20相对两端的两个端盖80，以及装设于缸体20上并邻近两个端盖80设置的两个感测件90。
请参阅图3，缸体20包括相互配合的第一缸体部22及第二缸体部24。第一缸体部22大致为L形弧状。第一缸体部22具有第一端221，与第一端221相对设置的第二端223，以及连接第一端221与第二端223的四个侧壁225。第一缸体部22包括两个直线部226及连接两个直线部226的弧形部227。第一端221及第二端223分别位于两个直线部226远离弧形部227的一端。第一缸体部22在一个侧壁225上凹设形成有部分圆弧形的第一凹槽2252，第一凹槽2252沿缸体20的长度方向延伸并贯通第一端221及第二端223。第一缸体部22在具有第一凹槽2252的侧壁225的相对两端开设有两个第一滑槽2254(參图5)，第一滑槽2254沿缸体20的长度方向延伸贯通第一端221与第二端223。第一缸体部22还在具有第一凹槽2252的侧壁225上开设有两个密封槽28，两个密封槽28邻近第一凹槽2252相对的两个侧边设置，且每个密封槽28沿缸体20的长度方向延伸。可以理解，第一缸体部22的形状可根据实际需要进行设计，其可包括多个弧形部227。
请一并参阅图4及图5，第二缸体部24的结构与第一缸体部22的结构完全相同，为避免赘述，本文中不对第二缸体部24的具体结构进行描述。第二缸体部24于其一个侧壁(图未示)上凹设形成有第二凹槽242及两个第二滑槽244，其中两个第二滑槽244开设于该侧壁的两端，第二凹槽242位于该侧壁的大致中部位置。第一缸体部22与第二缸体部24通过多个螺钉29固定装设在一体，且第二凹槽242与第一凹槽2252共同组合形成一个气腔26，每个第二滑槽244与相应的第一滑槽2254共同组合形成一个滑轨27(参图2)。缸体20还包括两个密封条(图未示)。两个密封条沿缸体20的长度方向延伸，并收容于相应的密封槽28中，且位于第一缸体部22与第二缸体部24的连接处，以使第一缸体部22与第二缸体部24密封地抵持。可以理解，密封条可以省略，还可采用其他密封方式使第一缸体部22与第二缸体部24密封地抵持，如在第一缸体部22与第二缸体部24的连接处涂蜡等。可以理解，第一缸体部22与第二缸体部24还可一体成型，气腔26开设于缸体20内并贯通缸体20的相对两端，滑轨27形成于缸体20的相对两侧并沿其长度方向延伸。
请一并参阅图3及图5，承载组件40包括相互配合的第一承载件42与第二承载件44。第一承载件42滑动地装设于第一缸体部22上。第一承载件42包括壳体421，固定收容于壳体421中多块第一磁铁423及多块第一固定板425，转动装设于壳体421一端的两个导向轮426，以及转动装设于壳体421相对两侧的两个支撑轮427。壳体421的一端凹设形成有收容槽4211。第一磁铁423大致为板状，多块第一磁铁423固定收容于收容槽4211中。多块第一固定板425固定收容于收容槽4211中，并用于将多块第一磁铁423分隔为多组以固定每组磁铁。本实施方式中，第一固定板425由生铁制成，当其与第一磁铁423相接触时能被第一磁铁423磁化，进而增强多块第一磁铁423的磁场强度。可以理解，第一固定板425可以省略，只要多块第一磁铁423能够固定收容于收容槽4211中即可。两个导向轮426转动地装设于壳体421开设有收容槽4211的一端，并位于收容槽4211的相对两侧，且滑动收容于两个滑轨27中以使第一承载件42能够沿滑轨27滑动。两个支撑轮427转动装设于壳体421的相对两侧，并与第一缸体部22的外侧表面相接触，且用于支撑壳体421于第一缸体部22上。第一承载件42能够通过两个支撑轮427在第一缸体部22的外侧表面上滑动。
第二承载件44的结构与第一承载件42的结构大致相同，其滑动装设于第二缸体部24上，并与第一承载件42相对设置。第二承载件44与第一承载件42的区别仅在于：第二承载件44不包括导向轮426。为避免赘述，本文中不对第二承载件44的其他具体结构进行描述。第二承载件44通过销钉46与第一承载件42固定连接，且第一承载件42与第二承载件44位于缸体20的相对两侧。可以理解，第二承载件44可以省略，只要第一承载件42能够提供足够的磁力即可。可以理解，第二承载件44也可通过其他连接结构，如卡扣结构等，与第一承载件42固定连接。
请一并参阅图3及图6，活塞组件60活动收容于气腔26中，并包括相互转动连接的第一活塞62与第二活塞64、以及多个密封圈66。第一活塞62包括导向件621、多块第二磁铁623、多块第二固定板625、活塞体626、两块隔离板627及第一连接杆628。第一连接杆628的一端形成有球状接合部6281。导向件621大致为圆柱状，其固定装设于第一连接杆628远离球状接合部6281的一端。导向件621的外侧表面与缸体20的气腔26内表面相接触，且一个密封圈66套设于导向件621的外侧表面，以使导向件621与缸体20气密地连接。多块第二固定板625将多块第二磁铁623分为两组，并对相应组的第二磁铁623进行固定。第二磁铁623与第一铁磁423的磁性相反，并能够相互吸引。第一组第二磁铁623套设于第一连接杆628上，并与导向件621相接触。第一个隔离板627套设于第一连接杆628上，并与第一组第二磁铁623远离导向件621的一侧相接触。活塞体626套设于第一连接杆628上，并位于隔离板627背离第一组第二磁铁623的一侧。活塞体626通过紧固件629与导向件621固定连接。活塞体626的外侧表面与缸体20的气腔26内表面相接触，且一个密封圈66套设于活塞体626的外侧表面，以使活塞体626与缸体20气密地连接。第二个隔离板627套设于第一连接杆628上，并与活塞体626背离第一个隔离板627的一侧相接触。第二组第二磁铁623套设于第一连接杆628上，并位于第二个隔离板627背离活塞体626的一侧，且与活塞体626相对固定连接。本实施方式中，两个隔离板627收容于活塞体626的相对两侧。
第二活塞64的结构与第一活塞62的结构大致相同，其包括导向件641、多块第二磁铁643、多块第二固定板645、活塞体646、及第二连接杆648。第二活塞64与第一活塞62的区别仅在于：第二连接杆648的一端形成有与第一活塞62的球状接合部6281相配合的槽状接合部6481。为避免赘述，本文中不对第二活塞64的其他具体结构进行描述。第一活塞62的球状接合部6281收容于第二活塞64的槽状接合部6481中，并能够在槽状接合部6481中实现任意方向的转动，即，第一活塞62能够相对第二活塞64进行任意方向地转动。可以理解，第一连接杆628上可形成槽状接合部6481，第二连接杆648上可形成与槽状接合部6481相配合的球状接合部6281，只要第一连接杆628与第二连接杆648能够相对转动连接即可。
请一并参阅图3及图7，每个端盖80包括盖板82、多个缓冲柱84、气管接头86、密封环87及缓冲环88。盖板82包括封盖部821及凸伸形成于封盖部821一侧的插入部823。封盖部821用于封盖缸体20的一端。插入部823大致为圆柱状，其收容于气腔26中，并与气缸20的气腔26内表面相抵持。盖板82内开设有贯通封盖部821与插入部823的气流通道825。气流通道825的一端贯通插入部823远离封盖部821的一端，以使气流通道825与气腔26相连通。气流通道825的另一端贯通封盖部821远离插入部823的一侧，用于接通外部气源。多个缓冲柱84间隔装设于封盖部821上，并环绕插入部823设置，且位于缸体20外。本实施方式中，端盖80包括装设于封盖部821四个边角处的四个缓冲柱84，两个缓冲柱84位于缸体20上方，用于止挡第一承载件42滑出缸体20外；另外两个缓冲柱84位于缸体20下方，用于止挡第二承载件44滑出缸体20外。密封环87套设于插入部823的外侧表面上，用于使端盖80与缸体20气密地连接。缓冲环88装设于插入部823远离封盖部821的一端，用于缓冲活塞组件60的导向件621与端盖80的插入部823。气管接头86插入气流通道825的一端，用于连通外部气源。
请参阅图2，两个感测件90装设于缸体20的相对两端。当承载组件40靠近感测件90时，感测件90能够向控制器(图未示)发出信号，控制器能够控制进气阀(图未示)断开，以停止向气腔26中通入气体。
使用时，外部气体经由气管接头86流入气腔26中，并推动活塞组件60沿缸体20的长度方向运动。承载组件40在第一磁铁423与第二磁铁623的作用下，随同活塞组件60沿缸体20的长度方向运动。当活塞组件60运动至缸体20的弧形部227时，第一活塞62相对第二活塞64转动，进而使第一活塞62及第二活塞64均能顺利地通过缸体20的弧形部227。
本发明提供一种结构新颖的气缸100，其通过设置能够相互转动连接的第一活塞62与第二活塞64，使第一活塞62及第二活塞64均能顺利通过缸体20的弧形部227，并通过设置磁性相吸的承载组件40与活塞组件60，使承载组件40随同活塞组件60运动。
另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种气缸，其包括弧形缸体及活塞组件，该弧形缸体内开设有气腔，该活塞组件活动收容于该气腔中，其特征在于：该气缸还包括第一承载件，该第一承载件包括壳体及固定收容于该壳体中的第一磁铁，该壳体滑动地装设于该弧形缸体的外侧表面，该活塞组件包括相互转动连接的第一活塞与第二活塞，该第一活塞包括第一连接杆以及依次固定套设于该第一连接杆上的第二磁铁及活塞体，该第二活塞包括第二连接杆以及依次固定套设于该第二连接杆上的第二磁铁及活塞体，该第二连接杆转动地连接于该第一连接杆，该第一活塞的活塞体及该第二活塞的活塞体分别密封地抵持于该弧形缸体的内表面，该第二磁铁的磁性与该第一磁铁的磁性相反，当外部气体推动该活塞组件沿该气腔由该弧形缸体的一端运动至另一端时，该第一承载件能够随同该活塞组件在该弧形缸体的外侧表面由该弧形缸体的一端滑动至另一端。
2.如权利要求1所述的气缸，其特征在于：该第一连接杆的一端形成有球形接合部，该第二连接杆的一端形成有槽状接合部，该球形接合部活动地收容于该槽状接合部中。
3.如权利要求1所述的气缸，其特征在于：该弧形缸体的相对两侧凹设形成有两条滑轨，该第一承载件还包括转动地装设于该壳体上的两个导向轮，该两个导向轮分别滑动收容于相应的该滑轨中。
4.如权利要求1所述的气缸，其特征在于：该第一承载件还包括转动地装设于该壳体上的两个支撑轮，该两个支撑轮滑动设置于该弧形缸体的外侧表面并用于支撑该壳体。
5.如权利要求1所述的气缸，其特征在于：该第一活塞还包括固定装设于该第一连接杆远离该第二活塞一端的导向件，该第二活塞还包括固定装设于该第二连接杆远离该第一活塞一端的导向件，该第一活塞的导向件及该第二活塞的导向件分别气密地抵持于该第弧形缸体的内表面。
6.如权利要求1所述的气缸，其特征在于：该气缸还包括封盖该弧形缸体相对两端的两个端盖，每个端盖包括盖板及装设于该盖板上的气管接头，该盖板中开设有与该气腔及该气管接头相连通的气流通道。
7.如权利要求6所述的气缸，其特征在于：该盖板包括封盖部及凸伸形成于该封盖部一侧的插入部，该插入部收容于该气腔中并气密地抵持于该弧形缸体的内表面，该气管接头装设于该封盖部上，该气流通道贯通该封盖部及该插入部。
8.如权利要求7所述的气缸，其特征在于：每个端盖还包括缓冲环，该缓冲环装设于该插入部远离该封盖部的一端，用于缓冲该活塞组件与该盖板。
9.如权利要求7所述的气缸，其特征在于：每个端盖还包括装设于该封盖部上的缓冲柱，该缓冲柱位于该弧形缸体外并用于止挡该第一承载件。
10.如权利要求1所述的气缸，其特征在于：该弧形缸体包括相互配合的第一弧形缸体部及第二弧形缸体部，该第一弧形缸体部的一侧凹设形成有第一凹槽，该第二弧形缸体部的一侧凹设形成有第二凹槽，该第一凹槽与该第二凹槽共同组合形成该气腔。
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