CN1344868A - 带空气缓冲装置的线性执行机构 - Google Patents

Abstract

一种线性执行机构,在第1和第2这二气缸机构中的第1气缸机构侧设置空气缓冲装置,该空气缓冲装置由排气口、密封件、辅助孔、及止回阀构成,该排气口进行限制地从压力室将排气排出,该密封件在活塞即将到达行程端之前,将连接口通孔与压力室隔断,仅从排气口将来自该压力室的排气排出,该辅助孔在与上述排气口不同的位置朝缸孔内开口,该止回阀安装在端盖,容许从上述辅助孔到压力室的供气的流动,但阻止从该压力室朝辅助孔的排气的流动。

Description

带空气缓冲装置的线性执行机构

技术领域

本发明涉及一种使内装于壳体的二组气缸机构同步动作以沿直线使壳体上的滑台动作的线性执行机构，更为详细地说，涉及具有用于使上述滑台缓冲地停止于行程端的装置的线性执行机构。

背景技术

线性执行机构属于公知技术，例如在日本特开平10-61611号公报中进行了公开，其中，在壳体中内装二组气缸机构，使这些气缸机构同步地动作，从而沿直线使该壳体上的滑台进行往复动作。

在这样的线性执行机构中，为了使滑台缓冲地停止在行程端，附设了各种缓冲装置。例如，在壳体的侧面设置由弹簧施加弹性力的缓冲器，在行程端使设于滑台侧面的接触件与该缓冲器接触。

设于公知的线性执行机构的缓冲装置都采用机械地吸收冲击的方式，构造简单而且动作可靠，但由于会产生冲击声、缓冲装置凸出到侧面等原因，对有些用途不能使用。

另一方面，在通常的气缸装置中，使用空气缓冲式缓冲装置，该空气缓冲式缓冲装置在活塞动作时一时封入排气侧的压力室内的空气，由该排气压力使活塞减速，将其缓冲地停止在行程末端。

然而，该空气缓冲式缓冲装置在活塞的至少一侧设置长度大的缓冲环，并在压力室设置该缓冲环所嵌入的长缓冲室，所以，缸的轴线方向的长度变大，即使将其依原样应用于线性执行机构，也仅是使该线性执行机构大型化。而且，由于具有二组气缸机构，所以，当分别设置空气缓冲器时，线性执行机构进一步大型化。

发明内容

本发明的技术课题在于提供一种具有空气缓冲式缓冲装置的、具有小型而合理的设计构造的线性执行机构。

为了解决完成上述课题，本发明的线性执行机构具有二组气缸机构和两个气缸机构共用的空气缓冲装置，该二组气缸机构相互平行并同步地动作，该气缸机构用于使该两个气缸机构的各活塞缓冲地停止于正反至少一方的行程端。上述空气缓冲装置附设于第1气缸机构侧，具有排气口、密封件、辅助孔、及止回阀，该排气口在连接口通孔的更靠近室端的位置与上述压力室连通，进行限制地从该压力室将排气排出，该密封件安装于上述活塞的外周面，在该活塞即将到达行程端之前，将上述连接口通孔与上述压力室隔断，仅从上述排气口将来自该压力室的排气排出，该辅助孔在与上述排气口不同的位置朝缸孔内开口地设置，在一方与上述连接口连通，该止回阀在端盖介于上述辅助孔与压力室之间地进行设置，容许从上述辅助孔到压力室的供气的流动，但阻止从该压力室朝辅助孔的排气的流动。

在具有上述构成的本发明的线性执行机构中，当通过一对连接口将压缩空气供给到第1气缸机构的压力室和从其中排出时，两气缸机构的活塞同步动作。此时，压缩空气最初从上述辅助孔推开止回阀流入压力室内，当上述密封件越过连接口通孔时使该连接口通孔与压力室连通，此后从该连接口通孔流入到压力室内。

另一方面，上述活塞到达行程端时的缓冲停止通过由共用的空气缓冲装置使二组气缸机构的活塞同步减速而进行。即，在上述活塞滑动时，排气侧的压力室内的压缩空气最初主要从上述连接口通孔通过连接口排出，但当该活塞接近行程端、上述密封件越过上述排气侧的连接口通孔时，该连接口通孔与上述压力室被隔断，该压力室内的压缩空气仅从排气口受到限制地排出。为此，上述压力室内的压力上升，成为活塞背压，在使活塞减速的状态下到达行程终端。

这样，上述线性执行机构由于具有空气缓冲式的缓冲装置，所以，没有机械式缓冲装置那样的冲击声，较安静，并且，没有产生粉尘的危险，还可使用于洁净室等。另外，在如现有技术那样仅在滑台的单侧设置机械式缓冲装置的场合，当停止时，由于在单侧支承该滑台，所以易于倾斜，但在本发明中，由于对各气缸机构的活塞在与该推力产生的方向相同的轴线上形成缓冲效果，而且各气缸机构同步地减速，所以，滑台不产生倾斜。另外，由于不仅在二组气缸机构设置1个共用的空气缓冲装置，而且该空气缓冲装置不需要现有技术那样长的缓冲环和其嵌入的长的缓冲室，所以，可使线性执行机构为非常小型而且合理的设计构造。

另外，通过将上述止回阀保持在端盖地设置于缸孔，与将该止回阀设于壳体的侧壁内的场合相比，可减小该壳体的壁厚，使线性执行机构全体小型化。

按照本发明的具体实施形式，上述止回阀由唇形的密封构件构成，该密封构件设于上述端盖的外周面与缸孔的内周面之间的流路中，另外，上述辅助孔朝该流路内开口地形成。

在本发明中，最好在上述壳体的与上述连接口邻接的位置形成上述排气口，并在与该排气口邻接的位置形成上述辅助孔，另外，这些排气口和辅助孔通过共用的通孔与上述连接口连通，在该通孔中的与上述排气口对应的位置形成阀室，在该阀室内设置用于调整上述排气口的开口面积的针。

按照本发明的具体的实施形式，上述第1气缸机构的活塞具有在即将到达行程端之前越过上述连接口通孔的上述密封件和在行程端停止于上述连接口通孔前方的另一密封件这样2个密封件，另外，第2气缸机构的活塞具有在行程端停止于相互连接压力室的连通孔的前方的密封件。

附图说明

图1为示出本发明带空气缓冲装置的线性执行机构的实施例的透视图。

图2为图1的线性执行装置的侧面图。

图3为图2的A-A线断面图。

图4为图2的B-B线的断面图。

图5为图4的要部放大图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的优选实施形式。图1-图4所示线性执行机构具有壳体1、线性导向装置2、滑台3、同步动作的第1和第2二组气缸机构4A、4B、及空气缓冲装置5a、5b，该壳体1呈扁平短方柱状，该线性导向装置2设于该壳体1的上面，该滑台3可沿该线性导向装置2自由滑动地设于壳体1的上面，该第1和第2二组气缸机构4A、4B并列地内装上述壳体1的内部，用于驱动该滑台3，该空气缓冲装置5a、5b用于使这些气缸机构4A、4B的活塞21A、21B缓冲地停止于行程端。

上述线性导向装置2具有固定于壳体1上面中央部的矩形导向块10，跨过该矩形导向块10地安装上述滑台3，在这些矩形导向块10两侧面的槽11与滑台3的两导向壁3a内面的槽12之间分别可自由转动地设置多个球13，由这些球13的转动使上述滑台3沿矩形导向块10作直线往复移动。

上述球13除了上述槽11另外，还收容在平行于槽11形成于矩形导向块10的靠两侧端部的位置的球孔14内，这些槽11内的球13与球孔14内的球13构成环状列地相连，当滑台3滑动时，这些球13沿上述槽11和球孔14循环地转动。

上述二组气缸机构4A、4B如图4和图5所示那样，并列地内装于扁平的壳体1的内部，上述活塞21A、21B和端盖24A、24B、25A、25B的构成稍有一些不同，此外如下述那样具有实质上相同的构成。

即，在上述壳体1的内部，左右平行地设置朝其轴线方向延伸的2个缸孔20A、20B，在这些各缸孔20A、20B内可自由滑动地收容上述活塞21A、21B，并设置基端部连接在该活塞21A、21B、前端部从缸孔20A、20B的一端侧凸出的活塞杆22A、22B。另外，上述各缸孔20A、20B的头部侧和杆侧的端部分别由端盖24A、24B、25A、25B闭塞，上述活塞杆22A、22B通过密封构件23气密而且可自由滑动地贯通杆侧的端盖25A、25B。

这样，在上述活塞21A、21B的两侧，于与上述各端盖24A、24B和25A、25B之间分别形成头部侧压力室26a和杆侧压力室26b，二组气缸机构4A、4B对应的压力室相互间即头部侧压力室26a、26a相互间及杆侧压力室26b、26b相互间分别由穿设于壳体1的连通孔27a、27b连通。

在上述壳体1的第1气缸机构4A侧的侧面设置用于将压缩气体分别供给到该气缸机构4A的一对压力室26a、26b的的一对连接口30a、30b，这些连接口30a、30b与上述压力室26a、26b分别通过连接口通孔30c、30c相互连通。这些连接口30a、30b共用于2组的气缸机构4A、4B，通过从这些连接口30a、30b交替地向第1气缸机构4A的头部侧压力室26a和杆侧压力室26b供给压缩空气，从而使2组气缸机构4A、4B的活塞21A、21B相互同步地滑动。

在上述2组气缸机构4A、4B的活塞杆22A、22B的前端安装共用的中继板32，该中继板32与上述滑台3连接，滑台3通过该中继板32由2个气缸机构4A、4B驱动。

上述空气缓冲装置5a、5b共用于2组气缸机构4A、4B，通过附设于第1气缸机构4A侧，可连锁地在第2气缸机构4B也作用空气缓冲。

即，这些空气缓冲装置5a、5b如图5所示那样具有排气口34、通孔41、及针45，该排气口34设于与上述连接口30a、30b相邻的位置并在比连接口通孔30c、30c更靠近室端的位置连通到压力室26a、26b，该通孔41连接该排气口34和上述连接口30a、30b，该针45用于调整上述排气口34的开口面积。该针45可自由进退地保持在安装于壳体1的管架46，呈锥状的前端部45a从形成于上述通孔41中的阀室39侧嵌入到上述排气口34内，根据其嵌入的程度调整该排气口34的开口面积。

另外，在上述活塞21A的外周面安装2个密封件43a、43b。这些密封件43a、43b具有作为分隔活塞21A两侧的2个压力室26a、26b的活塞密封件的功能，此外，还兼有作为缓冲密封件的功能。即，在上述活塞21A即将到达行程端前，移动方向前方侧的密封件43a或43b越过处于排气状态的连接口30a或30b的连接口通孔30c，将该连接口通孔与压力室26a或26b隔断，仅从上述排气口34排出该压力室的压缩空气。此时，上述活塞21A的移动方向后方侧的密封件43b或43a不越过上述连接口通孔30c，当活塞21A到达行程端时停止于该连接口通孔30c的前方。

在第2气缸机构4B的活塞21B的外周面仅安装1个密封件43，作为活塞密封件起作用。该活塞密封件43在行程端分别停止在连接2个气缸机构4A、4B对应的压力室26a、26a相互间和26b、26b相互间的连通孔27a、27b的前方。

另外，在嵌装于上述缸孔20A两端部的端盖24A、25A的外周面，分别将O形密封圈35安装于靠外侧的位置，并在比该O形密封圈35更靠内侧的位置形成这些端盖24A、25A的外周面与缸孔20A的内周面之间的间隙构成的流路36，在该流路36的中间位置分别安装止回阀38。另外，在上述壳体1的上述O形密封圈35与止回阀38之间的位置与上述流路36连通地设置辅助孔47，该辅助孔47通过上述通孔41连通到连接口30a、30b。上述止回阀38由唇形密封构件构成，容许从上述辅助孔47向压力室26a、26b供气的流动，但阻止从该压力室26a、26b朝辅助孔47的排气的流动。

在具有上述构成的线性执行机构中，当从2个连接口30a、30b朝2组气缸机构4A、4B的压力室26a、26b交替地供给压缩空气时，两气缸机构4A、4B的活塞21A、21B同步地动作，通过活塞杆22A、22B及中继板32使滑台3沿线性导向装置2移动。此时，上述滑台3在行程端的缓冲停止通过由共用的的空气缓冲装置5a、5b使2组气缸机构4A、4B的活塞21A、21B同步地减速停止在行程端而进行。关于这一点，将根据图4和图5在由空气缓冲装置5a将活塞21A、21B缓冲地停止于头部侧行程端的场合进行说明。

即，如图4所示，当从杆侧连接口30b朝气缸机构4A、4B的杆侧压力室26b供给压缩空气时，活塞21A、21B朝头部侧沿图中的右方向移动。此时，作为排气侧的头部侧压力室26a的压缩空气通过头部侧连接口30a的连接口通孔30c和排气口34排出，但当活塞21A接近行程端使该活塞21A的移动方向前方侧的密封件43a如图示那样越过排气侧的连接口30a的连接口通孔30c时，将该连接口通孔30c与上述压力室26a隔断，该压力室26a内的压缩空气仅从空气缓冲装置5a的排气口34受到限制地排出。为此，上述压力室26a、b内的压缩上升，成为活塞背压，使2个活塞21A、21B在减速的状态下到达行程终端。

与上述场合相反，在使活塞21A、21B从上述头部侧的行程端朝杆侧沿图中的左方向移动的场合，向头部侧的连接口30a供给压缩空气。此时，该连接口30a的连接口通孔30c处于活塞21A上的2个密封件43a、43b间被闭锁，但在来自上述连接口30a的压缩空气从通孔41通过辅助孔47流入到流路36之后，推开止回阀38，自由地流入压力室26a，所以，活塞21A、21B可按规定的速度起动。当活塞21A的移动方向后方侧的密封件43a越过上述连接口30a的连接口通孔30c时，压缩空气通过该连接口通孔30c直接流入到压力室26a，活塞21A、21B依原样继续移动。

当上述活塞21A、21B到达杆侧的行程端时，杆侧的空气缓冲装置5b起作用。即，当上述活塞21A接近行程端时，处于其移动方向前方侧的密封件43b将杆侧压力室26b的排气流出路径从通过连接口通孔30c经由连接口30b直接排出的状态切换到通过空气缓冲装置5b的排气口34受到限制地排出的状态。为此，2个活塞21A、21B在减速状态下缓冲地停止于杆侧行程端。

这样，上述线性执行机构由于具有空气缓冲式的缓冲装置，所以，没有机械式缓冲装置那样的冲击声，较安静，并且，没有产生粉尘的危险，还可使用于洁净室等。另外，在如现有技术那样仅在滑台3的单侧设置机械式缓冲装置的场合，当停止时，由于在单侧支承该滑台3，所以易于倾斜，但在上述实施例中，由于对各气缸机构4A、4B的活塞21A、21B于与该推力产生的方向相同的轴线上形成缓冲效果，而且这些气缸机构4A、4B同步地减速，所以，滑台3不产生倾斜。另外，由于不仅在2组气缸机构4A、4B设置共用的空气缓冲装置5a、5b，而且该空气缓冲装置5a、5b不需要现有技术那样长的缓冲环和其嵌入的长的缓冲室，所以，可使线性执行机构为非常小型而且合理的设计构造。

另外，通过将上述止回阀38保持在端盖24A、25A地设置于缸孔20A内，与将该止回阀38设于壳体1的侧壁内的场合相比，可减小该壳体1的壁厚，使线性执行机构全体小型化。

在上述各实施例中，上述排气口34通过设置针45，构成为可变节流型，但也可为不设置该针45的固定节流型。

另外，虽然在两行程端的位置设置2个空气缓冲装置5a、5b，以使活塞21A、21B缓冲地停止于正反双方的行程端，但也可仅设置任一个空气缓冲装置5a或5b，使活塞21A、21B仅缓冲地停止于一方的行程端。

这样按照本发明，可获得具有空气缓冲式缓冲装置的、具有小型而合理的设计构造的线性执行机构。

Claims (5)

1.一种线性执行机构，其特征在于：具有第1和第2二组气缸机构、一对连接口、一对连接口通孔、及空气缓冲装置，该二组气缸机构具有相互平行地位于壳体内部的一对缸孔、在各缸孔内自由滑动的活塞、封闭各缸孔两端部的端盖、形成于这些端盖与上述各活塞之间的压力室、及将上述一对缸孔内的对应的压力室相互连通的连通孔，该一对连接口用于将压缩空气供给到上述两个气缸机构的各压力室并共用于该两个气缸机构，该一对连接口通孔用于连接该各连接口和一方的气缸机构的各压力室，该空气缓冲装置使上述二组气缸机构的各活塞缓冲地停止于正反至少一方的行程端；

上述空气缓冲装置附设于上述第1气缸机构侧，具有下述那样的排气口、密封件、辅助孔、及止回阀，

该排气口在比上述连接口通孔更靠近室端的位置与上述压力室连通，进行限制地从该压力室将排气排出，

该密封件安装于上述活塞的外周面，在该活塞即将到达行程端之前，将上述连接口通孔与上述压力室隔断，仅从上述排气口将来自该压力室的排气排出，

该辅助孔在与上述排气口相异的位置朝上述缸孔内开口地设置，并与上述连接口连通，

该止回阀在端盖介于上述辅助孔与压力室之间地进行设置，容许从上述辅助孔到压力室的供气的流动，但阻止从该压力室朝辅助孔的排气的流动。

2.如权利要求1所述的线性执行机构，其特征在于：上述止回阀由唇形的密封构件构成，该密封构件设于上述端盖的外周面与缸孔的内周面之间的流路中，另外，上述辅助孔朝该流路内开口地形成。

3.如权利要求1或2所述的线性执行机构，其特征在于：在上述壳体的与上述连接口邻接的位置形成上述排气口，并在与该排气口邻接的位置形成上述辅助孔，另外，这些排气口和辅助孔通过共用的通孔与上述连接口连通，在与该通孔中的上述排气口对应的位置形成阀室，在该阀室内设置用于调整上述排气口的开口面积的针。

4.如权利要求1或2所述的线性执行机构，其特征在于：上述第1气缸机构的活塞具有在即将到达行程端之前越过上述连接口通孔的上述密封件和在行程端停止于上述连接口通孔前方的另一密封件这样2个密封件，另外，第2气缸机构的活塞具有在行程端停止于连接压力室相互之间的连通孔的前方的密封件。

5.如权利要求3所述的线性执行机构，其特征在于：上述第1气缸机构的活塞具有在即将到达行程端之前越过上述连接口通孔的上述密封件和在行程端停止于上述连接口通孔前方的另一密封件这样2个密封件，另外，第2气缸机构的活塞具有在行程端停止于使压力室相互连接的连通孔的前方的密封件。

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