DE102006018084A1

DE102006018084A1 - Lagertragstruktur für Stellglied

Info

Publication number: DE102006018084A1
Application number: DE102006018084A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Tsukuba Naruse; Kazuhiro Tsukuba Iida
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2026-04-19
Also published as: CN1854538A; KR100758372B1; CN100424362C; TWI294489B; KR20060110237A; DE102006018084B4; TW200641257A; US7431503B2; JP2006300180A; US20060233475A1; JP4702663B2

Abstract

Ein Gleiter (14) ist in einer Axialrichtung auf Führungsabschnitten (42a, 42b) eines Zylinderrohres (12) verschiebbar. Lager (24a, 24b) sind an dem Gleiter (14) angebracht, so dass die Lager (24a, 24b) den Führungsabschnitten (42a, 42b) gegenüberliegen. Lager (24c, 24d) sind an ersten und zweiten Lagertragelementen (88, 154) angebracht, die an Halteabschnitten (68a, 68b) des Gleiters (14) vorgesehen sind. Wenn der Gleiter (14) in axialer Richtung entlang des Zylinderrohres (12) verschoben wird, wird in Abhängigkeit von der Verschiebungsrichtung des Gleiters (14) lediglich eine Endfläche eines der Flanschabschnitte (76a, 76b) des Lagers (24a bis 24d) gepresst, um eine Verschiebung in integrierter Weise zu bewirken.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lagertragstruktur für ein Stellglied, mit welcher ein Lager, das an einem Gleitbereich zwischen einem Stellgliedgrundkörper und einem Stellgliedverschiebungselement angeordnet ist, gehalten werden kann.

Ein Stellglied, bspw. ein stangenloser Zylinder, wird als Mittel zum Transportieren eines Werkstückes eingesetzt. Bspw. umfasst der stangenlose Zylinder eine Führungsschiene, die in axialer Richtung eines Zylinderkörpers ausgebildet ist. Ein Verschiebungselement ist vorgesehen, das relativ zu der Führungsschiene verschoben wird. Ein Gleitelement, das als Lager dient, ist zwischen dem Verschiebungselement und der Führungsschiene angeordnet. Ein Vorsprung, der zu dem Verschiebungselement vorsteht, ist an einem Ende des Gleitelementes ausgebildet. Der Vorsprung greift in eine vertiefte Aussparung des Verschiebungselementes ein. Bei diesem Aufbau werden bei einer Verschiebung des Verschiebungselementes das Verschiebungselement und das Gleitelement in integrierter Weise gemeinsam in axialer Richtung verschoben. Dementsprechend reduziert das Gleitelement den Gleitwiderstand zwischen dem Verschiebungselement und der Führungsschiene (vgl. bspw. die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-522099 (PCT)).

Im Falle des in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-522099 (PCT) beschriebenen Stellgliedes wird bei einer Verschiebung des Verschiebungselementes entlang der Führungsschiene eine Verschiebungskraft des Verschiebungselementes auf den Vorsprung des Gleitelementes aufgebracht, und der Vorsprung wird in axialer Richtung gedrückt, während das Verschiebungselement verschoben wird. Dementsprechend werden das Gleitelement und das Verschiebungselement in integrierter Weise verschoben. Wenn das Verschiebungselement verschoben wird, wird aber zwischen der Führungsschiene und der Gleitfläche des Gleitelementes, die an der Führungsschiene anliegt, ein Gleitwiderstand in einer Richtung entgegen der Verschiebungsrichtung des Verschiebungselementes erzeugt.

Insbesondere treten eine Verschiebungskraft, die eine Kompressionsbelastung in Abhängigkeit von der Arbeitsrichtung des Verschiebungselementes erzeugt, und eine Verschiebungskraft, die eine Zugbelastung aufbringt, zwischen dem Vorsprung des Gleitelementes und der Gleitfläche auf. Daher wird zwischen dem Vorsprung und der Gleitfläche eine Wechsellast aufgebracht, so dass die Haltbarkeit des Gleitelementes sich aufgrund der Wechsellast verschlechtert.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lagertragstruktur für ein Stellglied vorzuschlagen, welche die Haltbarkeit der Lager, die zwischen einem Stellgliedgrundkörper und einem Verschiebungselement vorgesehen sind, verbessert.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfin dung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Zylindervorrichtung mit einer Lagertragstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ist ein Schnitt entlang der Axialrichtung der Zylindervorrichtung gemäß 1,
3 ist eine perspektivische Explosionsteilansicht der Zylindervorrichtung gemäß 1,
4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Riemenführungsmechanismus der Zylindervorrichtung gemäß 1,
5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Führungsmechanismus der Zylindervorrichtung gemäß 1,
6 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Gleiters der Zylindervorrichtung gemäß 1, gesehen von einer unteren Position,
7 ist ein Schnitt entlang der Linie VII-VII in 1,
8 ist ein Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in 7,
9 ist ein Schnitt entlang der Linie IX-IX in 7,
10 ist ein Schnitt entlang der Linie X-X in 7,
11A und 11B sind schematische Darstellungen des Relativverschiebungsvorganges für den Gleiter und das von dem Gleiter gehaltene Lager, wenn der Gleiter in axialer Richtung verschoben wird,
12 ist ein Schnitt durch die Zylindervorrichtung, der eine Situation darstellt, in welcher Führungsabschnitte eines in 7 gezeigten Zylinderrohres in Richtungen weg voneinander deformiert werden, und wobei obere Flächen der Führungsabschnitte um einen festgelegten Winkel geneigt sind,
13 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Führungsmechanismus einer Zylindervorrichtung mit einer Lagertragstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
14 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Gleiters der Zylindervorrichtung gemäß 13, gesehen von einer unteren Position, und
15A und 15B sind schematische Darstellungen eines Relativverschiebungsvorganges für den Gleiter und das von dem Gleiter getragene Lager, wenn der Gleiter in axialer Richtung verschoben wird, bei der Zylindervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Zylindervorrichtung als Beispiel eines Stellgliedes mit einer Lagertragstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, umfasst die Zylindervorrichtung 10 ein Zylinderrohr (Zylindergrundkörper) 12, das in axialer Richtung längs gestreckt ist, einen Gleiter (Verschiebungselement) 14, das an dem Zylinderrohr 12 angebracht ist und in axialer Richtung hin und her bewegbar ist, und ein Paar von Endblöcken 16a, 16b, die an jeweiligen Enden des Zylinderrohres 12 angebracht sind.
Die Zylindervorrichtung 10 umfasst außerdem einen Riemenführungsmechanismus 22 (vgl. 2), die einen oberen Riemen 18 und einen unteren Riemen 20 (vgl. 7), die in dem Zylinderrohr 12 angebracht sind, führt, Lagerhalteabschnitte 26, die eine Mehrzahl von Lagern 24a bis 24d halten (vgl. 7), welche zwischen dem Gleiter 14 und dem Zylinderrohr 12 vorgesehen sind, und einen Führungsmechanismus 28 (vgl. 7), welcher den Gleiter 14 relativ zu dem Zylinderrohr 12 führt.
Wie in den 3 und 7 dargestellt ist, ist ein Bohrungsabschnitt 30, der einen im Wesentlichen rautenförmigen Querschnitt aufweist, in axialer Richtung innerhalb des Zylinderrohres 12 ausgebildet. Ein Schlitz 32, der sich in axialer Richtung öffnet, ist an einer oberen Fläche des Zylinderrohres 12 ausgebildet. Der Bohrungsabschnitt 30 kommuniziert über den Schlitz 32 mit der Umgebung.
Der obere Riemen 18 und der untere Riemen 20, welche den Schlitz 32 durch Verschließen des Schlitzes 32 sowohl in vertikal aufwärtiger als auch abwärtiger Richtung abdichten, sind an dem Schlitz 32 des Zylinderrohres 12 befestigt. Der obere Riemen 18 besteht bspw. aus einem blechförmigen metallischen Material. Der untere Riemen 20 besteht bspw. aus einem Harzmaterial.
Zwei magnetische Elemente 36 (bspw. Permanentmagneten) sind in Befestigungsnuten 34 angebracht, die sich auf beiden Seiten des Schlitzes in axialer Richtung erstrecken. Der obere Riemen 18 wird durch die durch die Magnetelemente 36 erzeugte Magnetkraft angezogen, und der Schlitz 32 wird an dem oberen Bereich verschlossen. Dementsprechend wird der Eintritt von Staub oder dgl. über den Schlitz 32 in das Innere des Zylinderrohres 12 verhindert.
Beide Enden des oberen Riemens 18 und des unteren Riemens 20 sind an dem Paar von Endblöcken 16a, 16b befestigt, die an beiden Enden des Zylinderrohres 12 angebracht sind (vgl. 2).
Zwei Bypassdurchgänge 38a, 38b, die sich in axialer Richtung erstrecken, sind in der Nähe des Bohrungsabschnittes 30 des Zylinderrohres 12 ausgebildet. Die Bypassdurchgänge 38a, 38b haben von dem Bohrungsabschnitt 30 jeweils einen festgelegten Abstand. Eine konzentrierte Verrohrung (nicht dargestellt), durch welche das Druckfluid strömt, ist mit den Bypassdurchgängen 38a, 38b verbunden.
Andererseits ist ein Paar (oder mehrere Paare) von Sensorbefestigungsnuten 40, die sich in axialer Richtung erstrecken, an beiden Seitenflächen des Zylinderrohres 12 ausgebildet. Ein Positionserfassungssensor (nicht dargestellt) ist in der Sensorbefestigungsnut 40 angebracht, um die Verschiebungsposition des Kolbens 44a, 44b in später beschriebener Weise zu erfassen.
Zwei Führungsabschnitte 42a, 42b, die jeweils um eine festgelegte Höhe nach oben vorstehen und voneinander einen festgelegten Abstand in Breitenrichtung (Richtung des Pfeils X) senkrecht zu der Achse des Schlitzes 32 aufweisen, sind an der oberen Fläche des Zylinderrohres 12 ausgebildet. Die Führungsabschnitte 42a, 42b erstrecken sich in axialer Richtung des Zylinderrohres 12. Der Gleiter 14 tritt zur Verschiebung in axialer Richtung mit Hilfe des Führungsmechanismus 28 in Eingriff mit den Führungsabschnitten 42a, 42b.
Die Führungsabschnitte 42a, 42b sind so geformt, dass sie um einen festgelegten Winkel in Breitenrichtung (Richtung des Pfeils X) geneigt sind, wobei sie von dem Schlitz 32 des Zylinderrohres 12 beabstandet sind. Die Führungsabschnitte 42a, 42b sind so geformt, dass obere Flächen der Führungsabschnitte 42a, 42b im Wesentlichen horizontal verlaufen. Dadurch haben die Führungsabschnitte 42a, 42b im Wesentlichen identische Höhen. Mit anderen Worten sind die Führungsabschnitte 42a, 42b so geformt, dass sie in Breitenrichtung (Richtung des Pfeils X) des Zylinderrohres 12 um das Zentrum des Schlitzes 32 im Wesentlichen symmetrische Gestalt aufweisen.
Wie in 2 dargestellt ist, sind zwei Kolben 44a, 44b, die eine zu der Querschnittsform des Bohrungsabschnittes 30 komplementäre Form haben, hin und her beweglich in den Bohrungsabschnitt 30 des Zylinderrohres 12 eingesetzt. Wie in den 3 und 4 dargestellt ist, ist an einem Ende jedes der Kolben 44a, 44b ein Vorsprung 46 ausgebildet. Ein ringförmiges Dichtelement 48 ist an der Umfangskante des Vorsprungs 46 angebracht. Wenn die Kolben 44a, 44b in den Bohrungsabschnitt 30 des Zylinderrohres 12 eingesetzt werden, werden dementsprechend Räume zwischen den Kolben 44a, 44b und der Innenwandfläche des Bohrungsabschnittes 30 durch die Dichtelemente 48 abgedichtet, und die Luftdichtigkeit des Bohrungsabschnittes 30 wird sichergestellt.
Wie in 4 dargestellt ist, sind Schaftabschnitte 50, die zu den Endblöcken 16a, 16b vorstehen, an den Vorsprüngen 46 der Kolben 44a, 44b vorgesehen.
Ein Kolbenjoch 54 ist zwischen einem Kolben 44a und dem anderen Kolben 44b über Verschleißringe 52a, 52b angeordnet. Das Kolbenjoch 54 ist integral mit den Kolben 44a, 44b verbunden. Das Kolbenjoch 54 umfasst einen Einsetzabschnitt 56 mit einem im Wesentlichen rautenförmigen Querschnitt entsprechend der Querschnittsform des Bohrungsabschnittes 30 und einen Jochabschnitt 58, der oberhalb des Einsetzabschnittes 56 mit im Wesentlichen T-förmiger Gestalt angeordnet ist.
Wie in 7 dargestellt ist, wird das Kolbenjoch 54 in folgender Weise angebracht. Der Einsetzabschnitt 56 wird in der gleichen Weise wie die Kolben 44a, 44b in den Bohrungsabschnitt 30 eingesetzt. Ein Verbindungsabschnitt zwischen dem Einsetzabschnitt 56 und dem Jochabschnitt 58 wird so in den Schlitz 32 eingesetzt, dass der Jochabschnitt 58 an der Oberseite des Zylinderrohres 12 angeordnet ist. Die Breite des Jochabschnittes 58 ist zu einer festgelegten Breite in Breitenrichtung (Richtung des Pfeils X) des Zylinderrohres 12 erweitert. Der Gleiter 14 ist auf dem Jochabschnitt 58 angebracht.
Wie in 4 dargestellt ist, ist eine Eingriffsnut 60, die sich in Breitenrichtung (Richtung des Pfeils X) erstreckt, an einem im Wesentlichen zentralen Bereich des Jochabschnittes 58 ausgebildet. Ein im Wesentlichen scheibenförmiger Koppler 62 ist in einer rechteckigen Eingriffsnut 60 mit Hilfe eines Eingriffselementes 64, das an seiner unteren Fläche angebracht ist, installiert.
Das Eingriffselement 64 ist über zwei Bolzen 66 an der unteren Fläche des Kopplers 62 angebracht, so dass das Eingriffselement 64 im Wesentlichen senkrecht zu der Achse des Zylinderrohres 12 angeordnet ist. Es ist nicht notwendig, dass das Eingriffselement 64 als separates Element getrennt von dem Koppler 62 vorgesehen ist. Das Eingriffselement 64 kann vielmehr auch einstückig an einem unteren Bereich des Kopplers 62 vorgesehen sein.
Wie in 6 dargestellt ist, hat der Gleiter 14 einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt. Ein Koppler-Einsetzloch 14a ist an einer Unterflächenseite gegenüber dem Zylinderrohr 12 ausgebildet. Der Koppler 62, der an dem Kolbenjoch 64 angebracht ist, ist in das Koppler-Einsetzloch 14a eingesetzt. Die Form des Koppler-Einsetzlochs 14a ist in radialer Richtung etwas größer als die des Kopplers 62. Dementsprechend wird der Gleiter 14 integral an dem oberen Bereich des Kopplers 62 angebracht.
Wie in 7 dargestellt ist, umfasst bei dieser Anordnung der Gleiter 14 ein Paar von Halteabschnitten 68a, 68b, die vertikal nach unten vorstehen und an beiden Seiten des Gleiters 14 in Breitenrichtung (in Richtung des Pfeils X) ausgebildet sind. Die Halteabschnitte 68a, 68b treten durch den Führungsmechanismus 28 in Eingriff mit den Führungsabschnitten 42a, 42b des Zylinderrohres 12.
Wie oben beschrieben wurde, ist der Gleiter 14 mit Hilfe des Kopplers 62 und des Kolbenjochs 54 integral an den Kolben 44a, 44b angebracht. Daher ist der Gleiter 14 in axialer Richtung verschiebbar, wobei er durch die Führungsabschnitte 42a, 42b geführt wird, wenn die Kolben 44a, 44b in axialer Richtung verschoben werden.
Wie in den 5 bis 8 dargestellt ist, sind Haltenuten (erste Halteabschnitte) 70a, 70b, die das Paar von Lagern 24a, 24b halten können, an der unteren Fläche des Gleiters 14 an Positionen ausgebildet, die oberen Flächen der Führungsabschnitte 42a, 42b des Zylinderrohres 12 gegenüberliegen. Die Haltenuten 70a, 70b erstrecken sich in axialer Richtung des Gleiters 14 (Richtung der Pfeile A, B). Die Haltenuten 70a, 70b sind als Vertiefungen ausgebildet, wobei ihr Querschnitt im Wesentlichen kreisbogenförmig zu der oberen Fläche des Gleiters 14 verläuft. Zwei tiefe Nuten 72a, 72b (vgl. 6), die zurückgesetzt und tiefer sind als die Haltenuten 70a, 70b, sind an beiden Enden der Haltenu ten 70a, 70b in axialer Richtung des Gleiters 14 ausgebildet. Die Haltenuten 70a, 70b und die tiefen Nuten 72a, 72b dienen als Lagertragabschnitte 26 zum Halten der Lager 24a, 24b relativ zu dem Gleiter 14.
Wie in 5 dargestellt ist, umfasst andererseits jedes der Lager 24a, 24b einen Grundkörperabschnitt 74, der sich in axialer Richtung erstreckt und aus einem Harzmaterial geformt ist, und ein Paar von Flanschabschnitten (Eingriffsvorsprüngen) 76a, 76b, die um eine festgelegte Höhe an beiden Enden des Grundkörperabschnittes 74 nach oben vorstehen.
Der Grundkörperabschnitt 74 weist einen im Wesentlichen kreisbogenförmigen Querschnitt auf, so dass ein Bereich an seiner oberen Seite, an welchem die Flanschabschnitte 76a, 76b ausgebildet sind, mit der Innenwandfläche der Haltenuten 70a, 70b zusammenpasst. Außerdem stehen die Flanschabschnitte 76a, 76b derart vor, dass die Flanschabschnitte 76a, 76b mit dem Paar von tiefen Nuten 72a, 72b, die in den Haltenuten 70a, 70b ausgebildet sind, zusammenpassen. Ein Bereich der Lager 24a, 24b, der an der Seite ihrer unteren Fläche gegenüber dem Führungsabschnitt 42a, 42b angeordnet ist, ist im Wesentlichen eben.
Die Querschnittsform des Grundkörperabschnitts 74 ist nicht auf eine Anordnung beschränkt, bei der die Querschnittsform eine im Wesentlichen kreisbogenförmige Gestalt hat. Die Querschnittsform des Grundkörperabschnittes 74 kann vielmehr auch im Wesentlichen rechteckig sein.
Bei den Lagern 24a, 24b ist, wie in 8 gezeigt, der Abstand L1 zwischen der Innenwandfläche eines Flanschabschnittes 76a und der Außenwandfläche des anderen Flanschabschnittes 76b größer als der Abstand L2 zwischen der Innenwandfläche der einen tiefen Nut 76a und der Außenwandfläche der anderen tiefen Nut 76b, die an der Seite des Abdeckelementes 82b angeordnet ist (L1 > L2). Daher sind die Lager 24a, 24b etwas in axialer Richtung (Richtung der Pfeile A, B) in den Haltenuten 70a, 70b verschiebbar.
Als Folge hiervon schlagen die Außenwandflächen der Flanschabschnitte 76a, 76b an den Außenwandflächen der tiefen Nuten 72a, 72b an, wenn die Flanschabschnitte 76a, 76b der Lager 24a, 24b bei der Verschiebung des Gleiters 14 an dem Gleiter 14 anschlagen.
Die Grundkörperabschnitte 74 der Lager 24a, 24b sind in den Haltenuten 70a, 70b des Gleiters 14 angebracht, und die Flanschabschnitte 76a, 76b greifen in die tiefen Nuten 72a bzw. 72b ein. In diesem Zustand ist das Paar von Lagern 24a, 24b zwischen der unteren Fläche des Gleiters 14 und oberen Flächen der Führungsabschnitte 42a, 42b des Zylinderrohres 12 angeordnet. Daher kann der Gleiter 14 mittels der Gleitflächen 77 der Lager 24a, 24b, die zwischen dem Gleiter 14 und den Führungsabschnitten 42a, 42b gehalten werden, gleichmäßig verschoben werden.
Andererseits sind Vorsprünge 78, die jeweils zu den Endblöcken 16a, 16b vorstehen, an Endflächen der Flanschabschnitte 76a, 76b ausgebildet. Wenn die Flanschabschnitte 76a, 76b in die tiefen Nuten 72a, 72b eingreifen, greifen die Vorsprünge 78 in Vertiefungen 80a ein, die an Innenwandflächen der tiefen Nuten 72a, 72b ausgebildet sind. Dementsprechend werden die Lager 24a, 24b, die in den Haltenuten 70a, 70b angebracht sind, an einem Lösen aus den Haltenuten 70a, 70b gehindert. Auch wenn die Lager 24a, 24b in axialer Richtung relativ zu den Haltenuten 70a, 70b verschoben werden, bleiben die Vorsprünge 78 der Lager 24a, 24b und die Vertiefungen 80a des Gleiters 14 in Eingriff miteinander.
Zwei Abdeckelemente 82a, 82b sind an beiden Endflächen des Gleiters 14 in axialer Richtung durch Bolzen 84 angebracht, so dass beide Endflächen da durch abgedeckt werden. Befestigungselemente 86 sind an im Wesentlichen zentralen Bereichen der Abdeckelemente 82a, 82b vorgesehen (vgl. 1). Die Befestigungselemente 86 stehen etwas von den Endflächen der Abdeckelemente 82a, 82b zu den Endblöcken 16a, 16b vor (vgl. 2). Wenn bspw. ein nicht dargestellter Stoppermechanismus an dem Zylinderrohr 12 vorgesehen ist, schlägt der Gleiter 14 über die Befestigungselemente 86 an dem Stoppermechanismus an, so dass der Gleiter 14 dadurch befestigt wird.
Wenn die Abdeckelemente 82a, 82b aus flexiblen elastischen Elementen (bspw. Gummi) gebildet werden, können die Abdeckelemente 82a, 82b flexibel gebogen werden, um sie an den Endflächen des Gleiters 14 anzubringen, nachdem der Gleiter 14 an dem Zylinderrohr 12 angebracht wurde. Mit anderen Worten ist es nicht notwendig, die Abdeckelemente 82a, 82b vorab an dem Gleiter 14 anzubringen, wenn der Gleiter 14 an dem Zylinderrohr 12 montiert wird. Dadurch können die Abdeckelemente 82a, 82b einfacher montiert werden.
Staubentfernungselemente (nicht dargestellt) können integral an unteren Flächen der Abdeckelemente 82a, 82b vorgesehen werden, so dass die Staubentfernungselemente der oberen Fläche des Zylinderrohres 12 gegenüberliegen. Dementsprechend kann das Eintreten von Staub oder dgl. durch Lücken zwischen dem Zylinderrohr 12 und den Abdeckelementen 82a, 82b in den Gleiter 14 vermieden werden.
Außerdem können Schmierelemente (bspw. poröse Elemente), die ein Schmiermittel enthalten, in Bereichen der Abdeckelemente 82a, 82b, die den Endflächen des Gleiters 14 gegenüberliegen, vorgesehen werden. Die Schmierelemente können dazu eingesetzt werden, die Führungsabschnitte 42a, 42b des Zylinderrohres 12, über welche die Lager 24a, 24b gleitend verschoben werden, kontinuierlich zu schmieren. Dementsprechend wird der Gleitwiderstand redu ziert, wenn die Lager 24a bis 24d verschoben werden. Dadurch kann der Gleiter 14 relativ zu den Zylinderrohren 12 gleichmäßiger verschoben werden.
Wie in den 1 und 5 dargestellt ist, hat der Gleiter 14 eine Vielzahl von (bspw. drei) Durchgangsöffnungen 92, die in einem Halteabschnitt 68a ausgebildet sind. Befestigungsbolzen 90 sind in die Durchgangsöffnungen 92 eingesetzt, um daran ein erstes Lagertragelement 88 des Führungsmechanismus 28 (wird später beschrieben) zu befestigen. Die Durchgangsöffnungen 92 weisen voneinander einen festgelegten Abstand in axialer Richtung des Gleiters 14 auf. Außerdem sind die Durchgangsöffnungen 92 mit einem festgelegten Winkel geneigt, so dass die Durchgangsöffnungen 92 im Wesentlichen parallel zu der Seitenfläche des Führungsabschnittes 92a verlaufen, wenn der Gleiter 14 an dem Zylinderrohr 12 angebracht ist.
Bereiche, die in der Nähe der Durchgangsöffnungen 92 angeordnet sind, sind von der Seitenfläche des Gleiters 14 um eine festgelegte Tiefe zurückgesetzt. Wenn die Befestigungsbolzen 90 in die Durchgangsöffnungen 92 eingesetzt werden, um das erste Lagertragelement 88 des Führungsmechanismus 28 zu befestigen, stehen daher die Befestigungsbolzen 90 nicht von der Seitenfläche des Gleiters 14 vor.
Wie in 7 dargestellt ist, weist der Halteabschnitt 68a eine Vielzahl von Gewindelöchern 96 mit darin eingeschraubten Stopfen 94 auf, die an Positionen unterhalb der Bereiche angeordnet sind, an denen die Durchgangsöffnungen 92 ausgebildet sind. Die Gewindelöcher 96 erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht zu der Seitenfläche des Führungsabschnittes 92a des Zylinderrohres 12, wenn der Gleiter 14 an dem Zylinderrohr 12 angebracht ist.
Wie in den 1 bis 3 dargestellt ist, sind die Endblöcke 16a, 16b an beiden Enden des Zylinderrohres 12 vorgesehen, so dass die Öffnungen des Boh rungsabschnittes 30 hierdurch verschlossen werden. Gewindeelemente 100, die in Schraubeninstallationslöchern 98 der Endblöcke 16a, 16b angebracht sind, werden in Gewindelöcher 102 des Zylinderrohres 12 eingeschraubt. Dementsprechend werden die Endblöcke 16a, 16b integral an dem Zylinderrohr 12 angebracht.
Wie in 2 dargestellt ist, haben die Endblöcke 16a, 16b Löcher 104, die an oberen Bereichen zum Einsetzen des oberen Riemens 18 und des unteren Riemens 20 ausgebildet sind. Die Enden des oberen Riemens 18 und des unteren Riemens 20 werden über zwei Paare von Befestigungsschrauben 108 fixiert und mit Hilfe von Befestigungselementen 106, die in die Löcher 104 eingesetzt werden.
Wie in den 1 und 3 dargestellt ist, sind eine erste Anschlussöffnung 110 und eine zweite Anschlussöffnung 112, die über ein nicht dargestelltes Wegeventil mit einer Druckfluidzufuhrquelle verbunden sind, an Seitenflächen der Endblöcke 16a bzw. 16b ausgebildet. Ein Druckfluid (bspw. Druckluft) wird von der Druckfluidzufuhrquelle wahlweise dem ersten oder zweiten Anschluss 110, 112 zugeführt. Die ersten und zweiten Anschlüsse 110, 112 kommunizieren mit Zylinderkammern 114a bzw. 114b (vgl. 2) in dem Zylinderrohr 12 über nicht dargestellte Durchgänge, die in den Endblöcken 16a, 16b ausgebildet sind, oder über Bypassdurchgänge 38a, 38b, die in dem Zylinderrohr 12 vorgesehen sind. Die Zylinderkammern 114a, 114b werden durch den Bohrungsabschnitt 30, die Endblöcke 16a, 16b und die Kolben 44a, 44b begrenzt.
Wie in 1 dargestellt ist, sind äußere Anschlüsse 116 an Endflächen der Endblöcke 16a, 16b ausgebildet. Die äußeren Anschlussöffnungen 116 kommunizieren mit den Zylinderkammern 114a, 114b in dem Zylinderrohr 12 über nicht dargestellte Durchgänge, die in den Endblöcken 16a, 16b vorgesehen sind, oder über Bypassdurchgänge 38a, 38b, die in dem Zylinderrohr 12 vorgesehen sind. Dichtschrauben 118 dichten die äußeren Anschlüsse 116 ab.
Wie in 2 dargestellt ist, umfasst jeder der Endblöcke 16a, 16b einen Bremsmechanismus 120, der an einer inneren Wandflächenseite gegenüber dem Zylinderrohr 12 angeordnet ist, um die Verschiebungsgeschwindigkeit der Kolben 44a, 44b abzubremsen.
Der Bremsmechanismus 120 umfasst ein zylindrisches Element 122, das gegenüber den Kolben 44a, 44b in den Endblöcken 16a, 16b installiert ist. Einsetzöffnungen 124 sind in axialer Richtung in dem zylindrischen Element 122 ausgebildet. Eine ringförmige Kontrolldichtung 126 ist in einer Ringnut an der inneren Umfangsfläche der Einsetzöffnung 124 angebracht. Schaftabschnitte 50, die mit den Kolben 44a, 44b verbunden sind, werden in die Einsetzöffnungen 124 eingesetzt, wenn die Kolben 44a, 44b in axialer Richtung verschoben werden. In dieser Situation liegt die Kontrolldichtung 126 an der äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnittes 50 an und umgibt diesen, um den Strömungsdurchgang von der Zylinderkammer 114a, 114b zu der Einsetzöffnung 24 zu blockieren.
Dementsprechend wird Fluid, das in den Zylinderkammern 114a, 114b enthalten ist, mit einer sehr kleinen Strömungsrate über einen nicht dargestellten engen Bypassdurchgang, der einen sehr kleinen Strömungsdurchgang bildet, in erste und zweite Anschlussöffnungen 110, 112 abgeführt. Dadurch wird ein Verschiebungswiderstand aufgebaut, wenn die Kolben 44a, 44b verschoben werden. Dementsprechend wird die Verschiebungsgeschwindigkeit der Kolben 44a, 44b allmählich abgebremst. Das bedeutet, dass der Bremsmechanismus 120 eine Geschwindigkeitssteuerung übernimmt, um die Geschwindigkeit der Kolben 44a, 44b allmählich abzusenken, wenn sich die Kolben 44a, 44b den Endblöcken 16a, 16b annähern.
Wie in den 2 bis 4 dargestellt ist, umfasst der Riemenführungsmechanismus 22 ein Paar von Führungselementen 128a, 128b, die an oberen Bereichen der Kolben 44a, 44b vorgesehen sind, und Verschleißringe 52a, 52b, die jeweils mit den Kolben 44a, 44b verbunden sind. Die Führungselemente 128a, 128b und die Verschleißringe 52a, 52b bestehen bspw. aus einem Harzmaterial. Wie in 4 dargestellt ist, bestehen die Führungselemente 128a, 128b jeweils aus einem Riemenseparatorabschnitt 130 mit einem im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt, einem Riemenhalteabschnitt 132, der von einem im Wesentlichen zentralen Bereich des Riemenseparatorabschnittes 132 zu einem Ende vorsteht, und ersten Klauen 134 und zweiten Klauen 136, die an Seiten des Riemenseparatorabschnittes 130 und des Riemenhalteabschnittes 132 vorstehen.
Eine im Wesentlichen rechteckige Riemeneinsetzöffnung 138, in welche der obere Riemen 18 eingesetzt wird, ist zwischen dem Riemenseparatorabschnitt 130 und dem Riemenhalteabschnitt 132 ausgebildet. Wie in 2 dargestellt ist, ist der Riemenseparatorabschnitt 130, der einen im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt aufweist, gekrümmt geformt, so dass der Gleitwiderstand des oberen Riemens 18 und des unteren Riemens 20 sich nicht übermäßig erhöht.
Wie in 2 dargestellt ist, ist der Riemenseparatorabschnitt 130 zwischen dem oberen Riemen 18 und dem unteren Riemen 20, die gekrümmt und vertikal voneinander beabstandet sind, angeordnet. Der obere Riemen 18 wird entlang eines Raumes, der zwischen dem Riemenseparatorabschnitt 130 und dem Gleiter 14 ausgebildet ist, geführt. Der untere Riemen 20 wird entlang eines Raumes, der zwischen dem Riemenseparatorabschnitt 130 und dem Kolben 44a, 44b ausgebildet ist, geführt.
Der Riemenhalteabschnitt 132 umfasst einen Vorsprung 140, der um eine festgelegte Länge nach unten vorsteht. Der obere Riemen 18 wird durch den Vorsprung 140 zu dem Zylinderrohr 12 gepresst, so dass sich der obere Riemen 18 und der untere Riemen 20 einander annähern (vgl. 2).
Wie in 4 dargestellt ist, sind die ersten Klauen 134, die um eine festgelegte Länge nach unten vorstehen, als ein Paar an beiden Seiten des Riemenseparatorabschnittes 130 ausgebildet. Die ersten Klauen 134 werden jeweils in Nuten 142, die in dem Jochabschnitt 158 des Kolbenjoches 54 ausgebildet sind, angebracht. Die zweiten Klauen 136 werden an einer unteren Fläche des Jochabschnittes 58 angebracht. Dementsprechend werden das Kolbenjoch 54 und die Führungselemente 128a, 128b fest und integral miteinander verbunden. Wenn der Gleiter 14 sich bewegt, dient der Riemenseparatorabschnitt 130 dazu, den oberen Riemen 18 von dem unteren Riemen 20 zu trennen, und der Riemenhalteabschnitt 132 dient dazu, den oberen Riemen 18 dem unteren Riemen 20 anzunähern.
Wie in 4 dargestellt ist, weisen die Verschleißringe 52a, 52b eine Querschnittsform entsprechend dem Bohrungsabschnitt 30 auf. Ein im Wesentlichen rechteckiger Ausschnitt 144 ist im Wesentlichen zentral an ihrer oberen Fläche ausgebildet. Ein im Wesentlichen rechteckiger Unterriemenführungsabschnitt 146, der den unteren Riemen 20 führt, ist an einer Endseite des Ausschnittes 144 ausgebildet. Der Unterriemenführungsabschnitt 146 hat ein Ende, das an einer Position in Höhenrichtung im Wesentlichen äquivalent der äußeren Umfangsfläche der Verschleißringe 52a, 52b ausgebildet ist, und ein anderes Ende, das etwas nach unten gekrümmt ist.
Der Unterriemenführungsabschnitt 146 hat eine gekrümmte Gestalt, so dass der Gleitwiderstand nicht übermäßig erhöht wird, wenn der untere Riemen 20 hierdurch geführt wird (vgl. 2).
In einer an einem Ende der Verschleißringe 52a, 52b ausgebildeten Öffnung ist ein Magnet 148 angebracht. Ein Magnetfeld des Magneten 148 wird durch einen Sensor (nicht dargestellt) erfasst, welcher in der Sensorbefestigungsnut 40 des Zylinderrohres 12 angebracht ist (vgl. 1). Dementsprechend kann die Position der Kolben 44a, 44b erfasst werden. Stiftelemente 152 werden in Stiftlöcher 150 der Kolben 44a und 44b eingepresst, so dass die beiden Kolben 44a, 44b jeweils über die Verschleißringe 52a, 52b mit dem Kolbenjoch 54 verbunden werden.
Wie in den 5 bis 8 dargestellt ist, ist der Führungsmechanismus 28 gegenüber den Führungsabschnitten 42a, 42b neben den Halteabschnitten 68a, 68b des Gleiters 14 angeordnet. Der Führungsmechanismus 28 umfasst ein erstes Lagertragelement 88, das in einem Halteabschnitt 68a angeordnet ist, und ein zweiten Lagertragelement 54, das in dem anderen Halteabschnitt 68b angeordnet ist. Das erste Lagertragelement 88 ist gegenüber der Seitenfläche des Führungsabschnittes 42a angeordnet, und das zweite Lagertragelement 154 ist gegenüber dem Führungsabschnitt 42b angeordnet.
Der Führungsmechanismus 28 umfasst ein erstes elastisches Element 156, das zwischen dem ersten Lagertragelement 88 und dem Halteabschnitt 68a angeordnet ist, und ein zweites elastisches Element 158, das zwischen dem zweiten Lagertragelement 154 und dem Halteabschnitt 68b angeordnet ist.
Das erste Lagertragelement 88 ist in einer Installationsnut 160a, die an der Innenwandfläche des einen Halteabschnittes 68a ausgebildet ist, und an dem Gleiter 14 über eine Vielzahl von Befestigungsbolzen 90, die in Durchgangsöffnungen 92 in dem Halteabschnitt 68a eingesetzt sind, befestigt.
Das erste Lagertragelement 88 kann aus einem metallischen Material, bspw. Aluminium, bestehen. Das erste Lagertragelement 88 liegt in solcher Weise an, dass das erste Lagertragelement 88 im Wesentlichen senkrecht zu der Seitenfläche eines Führungsabschnittes 42a verläuft. Die Befestigungsbolzen 90 werden mit dem ersten Lagertragelement 88 verschraubt, so dass die Befestigungsbolzen 90 im Wesentlichen parallel zu der Seitenfläche des Führungsabschnittes 42a verlaufen.
Wie in 7 dargestellt ist, hat das erste Lagertragelement 88 eine Haltenut (zweite Haltenut) 162, die an einer Seitenfläche gegenüber dem Führungsabschnitt 42a des Zylinderrohres 12 ausgebildet ist, um das Lager 24c zu halten. Die Haltenut 162 ist in axialer Richtung ausgebildet, wobei ihre Form im Wesentlichen die gleiche ist wie die Form der Haltenuten 70a, 70b, die an der unteren Fläche des Gleiters 14 ausgebildet sind. Die Haltenut 162 ist zurückgesetzt und hat einen im Wesentlichen kreisbogenförmigen Querschnitt, der dem Halteabschnitt 68a des Gleiters 14 zugewandt ist.
Die Haltenut 162 ist auf einem Kreis mit dem gleichen Durchmesser und Mittelpunkt wie ein identischer Kreis, auf welchem eine Haltenut 70a des Gleiters 14 angeordnet ist, angeordnet. Insbesondere sind die Haltenut 70a und die Haltenut 162 mit im Wesentlichen kreisbogenförmigem Querschnitt und im Wesentlichen dem gleichen Radius zurückgesetzt. Die Mittelpunkte der bogenförmigen Querschnitte liegen ebenfalls im Wesentlichen an demselben Punkt.
Wie in 5 dargestellt ist, ist ein Paar von tiefen Nuten 164a, 164b, die gegenüber der Haltenut 162 weiter zurückgesetzt sind, an beiden Enden des ersten Lagertragelementes 88 ausgebildet. Wenn das Lager 24c in der Haltenut 162 angebracht wird, greifen die Flanschabschnitte 76a, 76b des Lagers 24c in die tiefen Nuten 164a, 164b ein (vgl. 9). Die Haltenut 162 und die tiefen Nuten 164a, 164b dienen als Lagerhalteabschnitt 26, welcher das Lager 24c relativ zu dem Gleiter 14 hält. Die genaue Form des Lagers 24c ist die gleiche wie die der Lager 24a, 24b, die an der unteren Fläche des Gleiters 14 angebracht sind. Daher wird auf eine erneute detaillierte Beschreibung des Lagers 24c verzichtet.
Wie oben beschrieben wurde, ist das Lager 24c zwischen dem ersten Lagertragelement 88 und dem Führungsabschnitt 42a angeordnet. Wenn der Gleiter 14 entlang des Führungsabschnittes 42a verschoben wird, kann daher der Gleiter 14 durch die Gleitfläche 77 des Lagers 24c gleichmäßig verschoben werden.
Wie in 9 dargestellt ist, ist außerdem der Abstand L3 des Lagers 24c zwischen der Innenwandfläche eines Flanschabschnittes 76a und der Außenwandfläche des anderen Flanschabschnittes 76b größer als der Abstand L4 zwischen der Innenwandfläche der einen tiefen Nut 164a und der Außenwandfläche der anderen tiefen Nut 164b (L3 > L4). Dadurch kann das Lager 24c etwas in axialer Richtung (Richtung der Pfeile A, B) in der Haltenut 162 verschoben werden. Als Folge hiervon liegen die Außenwandflächen der Flanschabschnitte 76a, 76b an den Außenwandflächen der tiefen Nuten 164a, 164b an, wenn die Flanschabschnitte 76a, 76b des Lagers 24c beim Verschieben des Gleiters an dem Gleiter 14 anliegen.
Vorsprünge 78, die jeweils zu den Endblöcken 16a, 16b vorstehen, sind an den Endflächen der Flanschabschnitte 76a, 76b ausgebildet. Wenn die Flanschabschnitte 76a, 76b in die tiefen Nuten 164a, 164b eingreifen, greifen die Vorsprünge 78 in Vertiefungen 80b ein, die an den Endflächen des ersten Lagertragelementes 88 ausgebildet sind. Daher kann das Lager 24c, das in der Haltenut 162 angebracht ist, an einem Lösen von dem ersten Lagertragelement 88 gehindert werden. Andererseits umfasst, wie in 5 und 9 dargestellt ist, das erste Lagertragelement 88 eine Installationsöffnung 166, welche den Gewinde löchern 96, in welche die Befestigungsbolzen 90 eingeschraubt sind, zugewandt ist und die an der Seitenfläche in Anlage gegen den Halteabschnitt 68a des Gleiters 14 ausgebildet ist. Das erste elastische Element 156 ist in der Installationsöffnung 166 angebracht.
Das erste elastische Element 156 besteht bspw. aus einer Feder, wie einer Plattenfeder, die an einer Mehrzahl von Positionen wellenförmig gebogen ist. Wie in 9 dargestellt ist, ist das erste elastische Element 156 so angeordnet, dass eine Vielzahl von (bspw. drei) Bereichen, die konvex zu dem ersten Lagertragelement 88 gekrümmt sind, an der Innenwandfläche der Installationsöffnung 166 anliegen, und dass eine Vielzahl von (bspw. vier) Bereichen, die konkav sind, an der Innenwandfläche der Installationsnut 160a des Gleiters 14 anliegen.
Insbesondere drängt die elastische Rückstellkraft des ersten elastischen Elementes 156 das erste Lagertragelement 88 und den Halteabschnitt 68a des Gleiters 14 auseinander (vgl. Richtung des Pfeils Y1 in den 7 und 9).
Außerdem werden Bereiche des ersten elastischen Elementes 156, die an der Innenwandfläche der Installationsöffnung 166 anliegen, durch eine Vielzahl von (bspw. drei) Stopfen 94 gepresst, die in den Halteabschnitt 68a des Gleiters 14 eingeschraubt sind. Die Stopfen 94 sind in die Gewindelöcher 96 eingeschraubt, so dass die Stopfen 94 im Wesentlichen senkrecht zu der Durchgangsöffnung 92 des Gleiters 14 angeordnet sind. Daher wird das erste elastische Element 156 in seiner Position gehalten, wobei es durch den Gewindeeingriff der Stopfen 94 zu dem ersten Lagertragelement 88 (in Richtung des Pfeils Y2) gepresst wird.
Wie in den 7 und 10 dargestellt ist, besteht das zweite Lagertragelement 154 bspw. aus einem metallischen Material, wie Aluminium. Das zweite Lagertragelement 154 ist in einer Installationsnut 160b angebracht, die an der Innenwandfläche des anderen Halteabschnittes 68b ausgebildet ist. Ein Bereich des zweiten Lagertragelementes 154, der in der Installationsnut 160b angebracht ist, verläuft im Wesentlichen horizontal. Außerdem liegt ein Bereich, der an der Seite des anderen Führungsabschnittes 42b angeordnet ist, im Wesentlichen senkrecht an der Seitenfläche des Führungsabschnittes 42b an. Das bedeutet, dass das zweite Lagertragelement 154 zwischen dem Führungsabschnitt 42b und dem Halteabschnitt 68b des Gleiters 14 angeordnet ist.
Eine Haltenut (zweiter Halteabschnitt) 168, in welcher das Lager 24d gehalten wird, ist an der Seitenfläche des zweiten Lagertragelementes 154 gegenüber dem Führungsabschnitt 42b angeordnet. Die Haltenut 168 erstreckt sich in axialer Richtung und hat im Wesentlichen die gleiche Form wie die Haltenuten 70a, 70b, die an der unteren Fläche des Gleiters 14 ausgebildet sind. Die Haltenut 168 ist mit einem im Wesentlichen kreisbogenförmigen Querschnitt zu dem Halteabschnitt 68b des Gleiters 14 zurückgesetzt.
Die Haltenut 168 ist auf einem Kreis angeordnet, der den gleichen Durchmesser und Mittelpunkt aufweist wie ein identischer Kreis, auf welchem eine Haltenut 70b, die an dem Gleiter 14 ausgebildet ist, angeordnet ist. Insbesondere sind die Haltenut 70b und die Haltenut 168 zurückgesetzt und haben im Wesentlichen kreisbogenförmige Querschnitte mit im Wesentlichen dem gleichen Radius. Die Mittelpunkte der bogenförmigen Querschnitte liegen ebenfalls im Wesentlichen auf demselben Punkt.
Ein Paar tiefer Nuten 170a, 170b, die tiefer zu dem Halteabschnitt 68b zurückgesetzt sind als die Haltenut 168, sind an beiden Enden des zweiten Lagertragelementes 154 ausgebildet. Wenn das Lager 24d in der Haltenut 168 angebracht wird, greifen die Flanschabschnitte 76a, 76b des Lagers 24d in die tiefen Nuten 170a, 170b ein. Die Haltenut 168 und die tiefen Nuten 170a, 170b dienen als Lagerhalteabschnitt 26 zum Halten des Lagers 24d relativ zu dem Gleiter 14.
Die genaue Form des Lagers 24d ist die gleiche wie die der Lager 24a, 24b, die an der unteren Fläche des Gleiters 14 angebracht sind. Daher wird auf eine erneute detaillierte Beschreibung der Form des Lagers 24d verzichtet.
Wie in 7 dargestellt ist, ist das Lager 24d somit mit Hilfe des zweiten Lagertragelementes 154 so angeordnet, dass das Lager 24d im Wesentlichen senkrecht an dem Führungsabschnitt 42b anliegt. Dadurch kann der Gleiter 14 gleichmäßig entlang der Gleitfläche 77 des Lagers 24d verschoben werden, welches zwischen dem Gleiter 14 und dem Führungsabschnitt 42b gehalten wird.
Wie in 10 dargestellt ist, hat das Lager 24d außerdem einen Abstand L5 zwischen der Innenwandfläche eines Flanschabschnittes 76a und der Außenwandfläche des anderen Flanschabschnittes 76b, der größer ist als der Abstand L6 zwischen der Innenwandfläche einer tiefen Nut 170a des zweiten Lagertragelementes 154 und der Außenwandfläche der anderen tiefen Nut 170b (L5 > L6). Daher kann das Lager 24d in der Haltenut 168 etwas in axialer Richtung (Richtung der Pfeile A, B) verschoben werden.
Wenn die Flanschabschnitte 76a, 76b des Lagers 24d bei der Verschiebung des Gleiters 14 an dem Gleiter 14 anschlagen, schlagen daher die Außenwandflächen der Flanschabschnitte 76a, 76b an den Außenwandflächen der tiefen Nuten 72a, 72b an.
Vorsprünge 78, die jeweils zu den Endblöcken 16a, 16b vorstehen, sind an den Endflächen der Flanschabschnitte 76a, 76b ausgebildet. Wenn die Flanschabschnitte 76a, 76b in die tiefen Nuten 170a, 170b eingreifen, greifen die Vorsprünge 78 in die Vertiefungen 80c, die an den Endflächen des zweiten Lagertragelementes 154 ausgebildet sind, ein. Daher kann verhindert werden, dass sich das in der Haltenut 168 angebrachte Lager 24d von dem zweiten Lagertragelement 154 löst.
Wie in den 5 und 10 dargestellt ist, ist das plattenförmige zweite elastische Element 158, das eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt hat, zwischen dem zweiten Lagertragelement 154 und der Innenwandfläche der Installationsnut 160b angeordnet.
Das zweite elastische Element 158 besteht bspw. aus einem Hartgummimaterial. Eine Schlitzöffnung 172 mit einer festgelegten Länge, die sich in Längsrichtung erstreckt, ist an einem im Wesentlichen zentralen Bereich des zweiten elastischen Elementes 158 ausgebildet. Die Schlitzöffnung 172 tritt in Eingriff mit einem konvexen Eingriffsvorsprung 174, der an der Seitenfläche des zweiten Lagertragelementes 154 ausgebildet ist. Dementsprechend wird eine Relativverschiebung des zweiten elastischen Elementes 158 relativ zu dem zweiten Lagertragelement 154 reguliert.
Wie oben beschrieben wurde, ist das zweite elastische Element 158 zwischen dem zweiten Lagertragelement 154 und dem Gleiter 14 angeordnet. Dementsprechend wird das zweite Lagertragelement 154 durch die Rückstellkraft des zweiten elastischen Elementes 158 zu dem Führungsabschnitt 42b gepresst.
Bei der Zylindervorrichtung 10 mit dem oben beschriebenen Lagertragmechanismus sind Lager 24c, 24d für die ersten und zweiten Lagertragelemente 88, 154, die an dem Gleiter 14 angebracht sind, vorgesehen. Die Lager 24c, 24d liegen an den Führungsabschnitten 42a, 42b des Zylinderrohres 12 an. Bei dieser Anordnung wird der Gleiter 14 an dem Zylinderrohr 12 an einer oberen Position angebracht, und dann werden die ersten und zweiten Lagertragelemente 88, 154, die den Führungsmechanismus 28 bilden, an dem Gleiter 14 montiert.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. In den Halteabschnitten 68a, 68b des Gleiters 14 können Haltenuten ausgebildet sein, um die Lager 24c, 24d direkt darin anzubringen. Dementsprechend ist es möglich, die Zahl der Teile des Führungsmechanismus 28 zu reduzieren. Der Gleiter 14 und Führungsmechanismus 28 können so zusammengebaut werden, dass der Gleiter 14 von Enden des Zylinderrohres 12 in axialer Richtung gleitet.
Die Zylindervorrichtung 10, die ein Beispiel eines Stellgliedes bildet, an dem der Zylindertragmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden ihre Betriebs-, Funktions- und Wirkungsweise erläutert. Die Erläuterung erfolgt unter der Annahme, dass in der Ursprungsposition der Gleiter 14 und die Kolben 44a, 44b zu einem Endblock 16a (in Richtung des Pfeils B) verschoben sind.
Zunächst wird in der Ursprungsposition ein Druckfluid (bspw. Druckluft) dem ersten Anschluss 110 des Endblocks 16a zugeführt. Dementsprechend wird das Druckfluid über den nicht dargestellten Durchgang des Endblockes 16a einer Zylinderkammer 114a des Zylinderrohres 12 zugeführt. Der Kolben 44a wird durch den über das Druckfluid aufgebrachten Druck zu dem anderen Endblock 16b (in Richtung des Pfeils A) gepresst. Der Gleiter 14 wird durch die Wirkung des Kolbenjoches 54 und des Kopplers 62 integral mit dem Kolben 44a in axialer Richtung verschoben, wobei er durch die Führungsabschnitte 42a, 42b geführt wird. In dieser Situation ist der zweite Anschluss 112 zur Umgebung offen.
Wie es in 11A für die Lager 24a bis 24d gezeigt ist, schlagen bei einer Verschiebung des Gleiters 14 die Innenwandflächen der tiefen Nuten 72a, 164a, 170a, die an der Seite eines Endblockes 16a angeordnet sind, an einem Flanschabschnitt 76a an. Der Flanschabschnitt 76a wird durch die Innenwandflächen der tiefen Nuten 72a, 164a, 170a in Richtung des Pfeils A gepresst.
Dementsprechend überwinden die Lager 24a bis 24d den Gleitwiderstand, der zwischen der Gleitfläche 77 der Lager 24a bis 24d und den Führungsabschnitten 42a, 42b des Zylinderrohres 12 erzeugt wird, so dass sie zusammen mit dem Gleiter 14 in integrierter Weise verschoben werden. In dieser Situation besteht kein Kontakt, da ein Freiraum mit einem festgelegten Abstand in axialer Richtung zwischen dem Gleiter 14 und dem anderen Flanschabschnitt 76b der Lager 24a bis 24d vorgesehen ist.
Wenn der Gleiter 14 von seiner Ursprungsposition zu dem anderen Endblock 16b verschoben wird, wird eine Presskraft P1, die während der Verschiebung des Gleiters 14 in axialer Richtung von dem Gleiter 14 ausgeübt wird, lediglich auf einen Flanschabschnitt 76a der Lager 24a bis 24d aufgebracht.
Wie in 2 dargestellt ist, werden bei diesem Vorgang der obere Riemen 18 und der untere Riemen 20, die an der rechten Seite des Gleiters 14 angeordnet sind und mittels des Unterriemenführungsabschnittes 146 und des Riemenhalteabschnittes 132 des Führungselementes 128b geschlossen waren, entsprechend der Verschiebung des Gleiters 14 durch den Riemenseparatorabschnitt 130 geöffnet.
Umgekehrt werden der obere Riemen 18 und der untere Riemen 20, die in der Nähe des zentralen Bereiches des Gleiters 14 angeordnet sind und durch den Riemenseparatorabschnitt 130 des Führungselementes 128a geöffnet waren, entsprechend der Verschiebung des Gleiters 14 durch den Unterriemenführungsabschnitt 146 und den Riemenhalteabschnitt 132 des Riemenführungsmechanismus 22 geschlossen. Wie oben beschrieben wurde, wird der Gleiter 14 in einem Zustand, in dem mittels des oberen Riemens 18 und des unteren Rie mens 20 der Schlitz 32 abgedichtet und der Bohrungsabschnitt 30 geschlossen ist, in axialer Richtung (Richtung des Pfeils A) entlang des Zylinderrohres 12 verschoben.
Der Gleiter 14 wird weiter zu dem anderen Endblock 16b (in Richtung des Pfeils A) verschoben, woraufhin der Schaftabschnitt 50, der an dem Ende des Kolbens 44b vorgesehen ist, in die Einsetzöffnung 124 des zylindrischen Elementes 122 eintritt. Dementsprechend wird Fluid, das zwischen dem Schaftabschnitt 50 und der Einsetzöffnung 124 strömt, durch die Kontrolldichtung 126 der Einsetzöffnung 124 blockiert, so dass das Fluid lediglich durch den nicht dargestellten Bypassdurchgang strömt. Daher wird die Verschiebung bewirkt, wobei die Verschiebungsgeschwindigkeit der Kolben 44a, 44b gesenkt wird. Die Endfläche des Kolbens 44b schlägt an der Endfläche des zylindrischen Elementes 122 an, wodurch der Kolben an seiner Verschiebungsendposition ankommt.
Wenn anschließend ein nicht dargestelltes Wegeventil umgeschaltet wird, um dem zweiten Anschluss 112 Druckfluid zuzuführen, wird das Druckfluid über den nicht dargestellten Durchgang des Endblockes 16b in die andere Zylinderkammer 114b des Zylinderrohres 12 eingeführt. Der Kolben 44b wird durch den über das Druckfluid aufgebrachten Druck zu einem Endblock 16a (in Richtung des Pfeils B) gepresst. Der Gleiter 14 wird zusammen mit dem Kolben 44b entlang der Führungsabschnitte 42a, 42b des Zylinderrohres 12 in axialer Richtung (Richtung des Pfeils B) verschoben.
Wie in 11B für die Lager 24a bis 24d, die in dem Lagerhalteabschnitt 26 angebracht sind, dargestellt ist, schlägt in dieser Situation bei einer Verschiebung des Gleiters 14 die Innenwandfläche der tiefen Nuten 72b, 164b, 170b, die an der Seite des anderen Endblockes 16b angeordnet ist, an dem anderen Flanschabschnitt 76b an. Der Flanschabschnitt 76b wird durch die Innenwandfläche der tiefen Nuten 72b, 164b, 170b in Richtung des Pfeils B gepresst.
Dementsprechend überwinden die Lager 24a bis 24d den Gleitwiderstand, der zwischen den Gleitflächen 77 der Lager 24a bis 24d und den Führungsabschnitten 42a, 42b des Zylinderrohres 12 erzeugt wird, und die Lager 24a bis 24d werden in integrierter Weise zusammen mit dem Gleiter 14 in Richtung des Pfeils B verschoben. In dieser Situation ist ein Freiraum mit einem festgelegten Abstand in axialer Richtung zwischen einem Flanschabschnitt 76a und der Innenwandfläche einer tiefen Nut 72a, 164a, 170a gebildet, und ein kontaktfreier Zustand zwischen dem Flanschabschnitt 76a und dem Gleiter 14 wird geschaffen.
Wenn der Gleiter 14 von der Verschiebungsendposition zu einem Endblock 16a verschoben wird, wird die Presskraft P2, die entsprechend der Verschiebung des Gleiters 14 von dem Gleiter 14 in axialer Richtung ausgeübt wird, lediglich auf den anderen Flanschabschnitt 76b der Lager 24a bis 24d aufgebracht.
Wie in 2 dargestellt ist, werden in dieser Situation der obere Riemen 18 und der untere Riemen 20, die durch den Unterriemenführungsabschnitt 146 und den Riemenhalteabschnitt 132 des Führungselementes 128a geschlossen waren, durch den Riemenseparatorabschnitt 130 des Führungselementes 128a geöffnet, umgekehrt zu der Situation, bei welcher der Gleiter 14 zu dem anderen Endblock 16b verschoben wurde. Der obere Riemen 18 und der untere Riemen 20, die durch den Riemenseparatorabschnitt 130 des Führungselementes 128b geöffnet waren, werden durch den Riemenhalteabschnitt 132 und den Unterriemenführungsabschnitt 146 geschlossen.
Der Gleiter 14 wird weiter zu dem einen Endblock 16a (in Richtung des Pfeils B) verschoben, woraufhin der Schaftabschnitt 50, der an dem Kolben 44a vorgesehen ist, in die Einsetzöffnung 124 des zylindrischen Elementes 122 eintritt. Dementsprechend wird die Verschiebungsgeschwindigkeit der Kolben 44a, 44b abgesenkt, und dann schlägt die Endfläche des Kolbens 44a an der Endfläche des zylindrischen Elementes 122 an. Dementsprechend wird die Verschiebung gestoppt und der Gleiter 14 ist zu seiner Ursprungsposition zurückgeführt.
Wie oben beschrieben wurde, ist bei der ersten Ausführungsform die Vielzahl der Lager 24a bis 24d im Wesentlichen parallel zu dem Lagerhalteabschnitt 26 angeordnet, um als Gleitbereiche zwischen dem Gleiter 14 und den Führungsabschnitten 42a, 42b des Zylinderrohres 12 zu dienen. Der Abstand L1 (L3, L5) in axialer Richtung zwischen einem Flanschabschnitt 76a und dem anderen Flanschabschnitt 76b der Lager 24a bis 24d ist größer als die Strecke L2 (L4, L6) in axialer Richtung zwischen einer tiefen Nut 72a, 164a, 170a und der anderen tiefen Nut 72b, 164b, 170b. Ein Freiraum mit einem festgelegten Abstand ist zwischen den Flanschabschnitten 76a, 76b und den tiefen Nuten 72a, 72b, 164a, 164b, 170a, 170b vorgesehen. Die Lager 24a bis 24d sind in den Haltenuten 70a, 70b, 162, 168 in axialer Richtung verschiebbar.
Wenn der Gleiter 14 entlang der Führungsabschnitte 42a, 42b des Zylinderrohres 12 verschoben wird, wird in Abhängigkeit von der Verschiebungsrichtung des Gleiters 14 dementsprechend eine Druckkraft von den tiefen Nuten 72a, 72b, 164a, 164b, 170a, 170b des Gleiters 14 lediglich auf einen der Flanschabschnitte 76a, 76b der Lager 24a bis 24d aufgebracht. Mit anderen Worten wird von dem Gleiter 14 eine Druckkraft auf den Flanschabschnitt aufgebracht, die relativ zu der Verschiebungsrichtung des Gleiters 14 immer rückwärts gerichtet ist.
Daher wird die Druckkraft, die von dem Gleiter 14 auf die Lager 24a bis 24d aufgebracht wird, über den einen Flanschabschnitt 76a und den anderen Flanschabschnitt 76a verteilt. Dementsprechend werden in den Lagern 24a bis 24d keine Zugspannungen erzeugt, während durchgehend Druckbelastungen erzeugt werden. Mit anderen Worten werden bei der Verschiebung des Gleiters 14 keine Wechsellasten auf die Lager 24a bis 24d aufgebracht. Dadurch kann die Haltbarkeit der Lager 24a bis 24d verbessert werden.
Wenn der Gleiter 14 entlang der Führungsabschnitte 42a, 42b des Zylinderrohres 12 verschoben wird, werden Druckkräfte P1 bis P4, die durch den Gleiter 14 ausgeübt werden, in Verschiebungsrichtung des Gleiters 14 auf die Lager 24a bis 24d aufgebracht. Andererseits wird eine Widerstandskraft, die als Gleitwiderstand wirkt, in einer Richtung entgegen der Verschiebungsrichtung des Gleiters 14 auf die Gleitflächen 77 des Lager 24a bis 24d, die in Gleitkontakt mit den Führungsabschnitten 42a, 42b stehen, aufgebracht.
Im Falle der herkömmlichen Technik wird bei einer Verschiebung des Verschiebungselementes entlang der Führungsschiene in dieser Situation eine Zugspannung in axialer Richtung auf das Gleitelement generiert, während von dem Verschiebungselement eine Druckkraft in einer Richtung aufgebracht wird, die eine Trennung von der Gleitfläche zwischen dem Verschiebungselement und dem Gleitelement bewirkt, da lediglich an einer Endseite des Gleitelementes ein Vorsprung vorgesehen ist.
Im Gegensatz dazu sind bei der Lagertraganordnung gemäß der ersten Ausführungsform, wie in den 11A und 11B gezeigt, Flanschabschnitte 76a, 76b an beiden Enden der Lager 24a bis 24d vorgesehen. Bei dieser Anordnung wird die von dem Gleiter 14 ausgeübte Druckkraft mit Hilfe der Flanschabschnitte 76a, 76b kontinuierlich auf die Gleitfläche 77 aufgebracht, während von der Gleitfläche 77 ein Gleitwiderstand auf die Lager 24a bis 24d aufgebracht wird. Daher wirken die Druckkräfte P1 bis P4, die von dem Gleiter aufgebracht werden, und die von der Gleitfläche 77 auf die Lager 24a bis 24d aufgebrachte Widerstandskraft in Richtungen, die einen festen Kontakt miteinander bewirken. Somit werden in den Lagern 24a bis 24d keine Zugspannungen erzeugt, so dass die Haltbarkeit der Lager 24a bis 24d verbessert werden kann.
Bspw. kann der Gleiter 14 durch ein Werkstück oder dgl., das auf dem Gleiter 14 angeordnet ist, in manchen Fällen um einen festgelegten Winkel relativ zu dem Zylinderrohr 12 geneigt werden, und/oder obere Flächen des Paares von Führungsabschnitten 72a, 72b können in anderen Fällen um einen festgelegten Winkel θ geneigt werden, weil der Bohrungsabschnitt 30 über den Schlitz 32 des Zylinderrohres 12 geöffnet wird (vgl. 12). In solchen Situationen besteht die Befürchtung, dass auf die zwischen dem Gleiter 14 und den Führungsabschnitten 42a, 42b angeordneten Lager nicht ausgeglichene Lasten aufgebracht werden.
Auch in solchen Situationen hat aber bei der Lagertragstruktur gemäß der ersten Ausführungsform der Grundkörperabschnitt 74 der Lager 24a bis 24d einen Querschnitt, der mit einem im Wesentlichen kreisbogenförmigen Querschnitt zu den Haltenuten 70a, 70b, 162, 168, in denen die Lager 24a bis 24d angebracht sind, erweitert ist. Außerdem ist die Form jeder der Haltenuten 70a, 70b, 162, 168 mit im Wesentlichen dem gleichen kreisbogenförmigen Querschnitt entsprechend der Form des Grundkörperabschnittes 74 zurückgesetzt. Auch wenn nicht ausgeglichene Lasten auf die Lager 24a bis 24d aufgebracht werden, kann daher der Gleiter 14 durch Verschiebung der Haltenuten 70a, 70b, 162, 168 in Umfangsrichtung entlang der oberen Flächen der Lager 24a bis 24d, die sich mit einem im Wesentlichen kreisbogenförmigen Querschnitt erweitern, eine schwingende Verschiebung (in Richtung des Pfeils Z in den 7 und 12) durchführen.
Als Folge hiervon können nicht ausgeglichene Lasten, die von den Führungsabschnitten 42a, 42b des Zylinderrohres 12 und dem Gleiter 14 auf die Lager 24a bis 24d aufgebracht werden, zwischen den Lagern 24a bis 24d und den Haltenuten 70a, 70b, 162, 168 in geeigneter Weise absorbiert werden. Es ist auch möglich, einen ungleichmäßigen Abrieb der Lager 24a bis 24d zu vermeiden.
Gleichzeitig kann der Gleiter 14 relativ zu dem Zylinderrohr 12 im Wesentlichen horizontal gehalten werden.
Als nächstes zeigen die 13 bis 15 eine Zylindervorrichtung 200 als Beispiel eines Stellgliedes, bei dem eine Lagertragstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform eingesetzt wird. Die gleichen Aufbauelemente wie bei der Zylindervorrichtung 10 mit der Lagertragstruktur gemäß der ersten Ausführungsform werden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Insoweit wird auf die obige detaillierte Beschreibung verwiesen.
Bei der Zylindervorrichtung 200 sind Lager 204a bis 204d, die in einem Lagerhalteabschnitt 202 angebracht sind, mit im Wesentlichen identischer Querschnittsgestalt in axialer Richtung ausgebildet, ohne dass sie Flanschabschnitte an beiden Enden der Lager 204a bis 204d haben. Die Zylindervorrichtung 200 unterscheidet sich von der Zylindervorrichtung 10 mit der Lagertragstruktur gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass eine untere Fläche eines Gleiters 206, ein erstes Lagertragelement 208 und Haltenuten 212a bis 212d eines zweiten Lagertragelementes 210 entsprechend der Form der Lager 204a bis 204d ausgebildet sind. Anders als bei der ersten Ausführungsform ist kein Paar von tiefen Nuten in den Haltenuten 212a bis 212d ausgebildet.
Zwei Haltenuten 212a, 212b sind in axialer Richtung ausgebildet und treten durch beide Endflächen des Gleiters 206 hindurch, wobei die Haltenuten 212a, 212b mit im Wesentlichen kreisbogenförmigem Querschnitt zurückgesetzt sind.
In ähnlicher Weise treten die Haltenut 212c in dem ersten Lagertragelement 208 und die Haltenut 212d in dem zweiten Lagertragelement 210 ebenfalls von einer Endfläche zu der anderen Endfläche durch und sind mit im Wesentlichen kreisbogenförmigem Querschnitt zurückgesetzt.
Wie in den 13 und 14 dargestellt ist, sind die Lager 204a bis 204d entsprechend der Form der Haltenuten 212a bis 212d geformt. Ihre Seitenflächen, die an den Haltenuten 212a bis 212d anliegen, sind so erweitert, dass sie einen im Wesentlichen kreisbogenförmigen Querschnitt haben. Wie in 15A dargestellt ist, ist die Länge L7 in axialer Richtung der Lager 204a bis 204d etwas kleiner als die Länge L8 in axialer Richtung der Haltenuten 212a bis 212d (L7 < L8). In diesem Zustand sind die Lager 204a bis 204d um eine kleine Strecke (L8–L7) in axialer Richtung in den Haltenuten 212a bis 212d verschiebbar. Die Querschnittsform der Lager 204a bis 204d ist nicht allein auf eine im Wesentlichen kreisbogenförmige Gestalt beschränkt, sondern kann auch im Wesentlichen rechteckig gestaltet sein.
Nachdem die Lager 204a bis 204d in den Haltenuten 212a, 212b des Gleiters 206, der an dem Zylinderrohr 12 angebracht ist, und in den Haltenuten 212c, 212d der ersten und zweiten Lagertragelemente 208, 210 angebracht sind, werden die Abdeckelemente 82a, 82b angebracht und an beiden Endflächen des Gleiters 206 fixiert. Dementsprechend werden die Enden der Haltnuten 212a bis 212d durch die Abdeckelemente 82a, 82b verschlossen. Daher wird ein Lösen der Lager 204a bis 204d von dem Gleiter 206 und den ersten und zweiten Lagertragelementen 208, 210 in axialer Richtung verhindert. Die Abdeckelemente 82a, 82b bestehen vorzugsweise aus einem metallischen Material.
Im Einzelnen ist ein kleiner Freiraum zwischen einer Endfläche 214a oder der anderen Endfläche 214b der Lager 204a bis 204d und Innenwandflächen der Abdeckelemente 82a, 82b vorgesehen.
Als nächstes wird die Betriebsweise der Lager 204a, 204b erläutert, wenn der Gleiter 206 in axialer Richtung verschoben wird (vgl. 15A und 15B), wobei die Betriebsweise der Lager 204a, 204b in den Haltenuten 212a, 212b des Gleiters 206 erläutert wird. Die Betriebsweise der Lager 204c, 204d, die in den Haltenuten 212c, 212d der ersten und zweiten Lagertragelemente 208, 210 angebracht sind, ist die gleiche wie die der Lager 204a, 204b, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der Lager 204c, 204d verzichtet wird.
Wie in 15A gezeigt ist, wird bei einer Verschiebung des Gleiters 206 in Richtung des Pfeils A entlang des Zylinderrohres 12 bei Zufuhr des Druckfluides (bspw. Druckluft) zunächst die Innenwandfläche des einen Abdeckelementes 82a an den Lagern 204a, 204b, die in den Haltenuten 212a, 212b des Gleiters 206 angebracht sind, anschlagen, und die Lager 204a, 204b werden durch das Abdeckelement 82a, das an einer Endfläche 214a der Lager 204a, 204b anschlägt, in Richtung des Pfeils A gepresst. Während dieser Situation stehen die andere Endfläche 214b der Lager 204a, 204b und das andere Abdeckelement 82b nicht in Kontakt miteinander.
Wenn der Gleiter 206 in Richtung des Pfeils A verschoben wird, wirkt somit eine Druckkraft P3, die bei Verschiebung des Gleiters 206 in axialer Richtung von dem Gleiter 206 ausgeübt wird, lediglich auf eine Endfläche 214a der Lager 204a, 204b.
Wenn anschließend, wie in 15B gezeigt ist, ein nicht dargestelltes Wegeventil umgeschaltet und der Gleiter 206 durch das Druckfluid entgegen der oben beschriebenen Situation in Richtung des Pfeils B verschoben wird, schlägt die Innenwandfläche des anderen Abdeckelementes 82b an den Lagern 204a, 204b, die in dem Lagerhalteabschnitt 202 angebracht sind, an, und die Lager 204a, 204b werden durch das Abdeckelement 82b, das an der anderen Endfläche 214b der Lager 204a, 204b anliegt, in Richtung des Pfeils B gepresst. In dieser Situation stehen die Endfläche 214a der Lager 204a, 204b und das Abdeckelement 82a nicht in Kontakt miteinander.
Wenn der Gleiter 206 in Richtung des Pfeils B verschoben wird, wirkt somit eine Druckkraft P4, die bei der Verschiebung des Gleiters 206 von dem Gleiter 206 in axialer Richtung ausgeübt wird, lediglich auf die andere Endfläche 214b der Lager 204a, 204b.
Wie oben beschrieben wurde, sind, wenn die Lager 204a bis 204d in den Haltenuten 212a bis 212d angebracht sind, kleine Freiräume zwischen der Innenwandfläche der Abdeckelemente 82a, 82b und beiden Endflächen 214a, 214b der Lager 204a bis 204d vorgesehen. Dadurch sind die Lager 204a bis 204d etwas innerhalb der Haltenuten 212a bis 212d verschiebbar. Wenn der Gleiter 206 in axialer Richtung verschoben wird, wobei er durch das Zylinderrohr 12 geführt wird, wird dementsprechend lediglich eine der beiden Endflächen der Lager 204a bis 204d durch die an dem Gleiter 206 angebrachten Abdeckelemente 82a, 82b gepresst, und die Lager 204a bis 204d werden zusammen mit dem Gleiter 206 in axialer Richtung verschoben.
Als Folge hiervon können die Druckkräfte P3, P4, die von dem Gleiter 206 auf die Lager 204a bis 204d aufgebracht werden, in Abhängigkeit von der Verschiebungsrichtung des Gleiters 206 über die eine Endfläche 214a und die andere Endfläche 214b der Lager 204a bis 204d verteilt werden. Dadurch ist es möglich, eine Lastkonzentration auf die Lager 204a bis 204d zu vermeiden, wodurch die Haltbarkeit der Lager 204a bis 204d verbessert wird.
Es ist nicht notwendig, Flanschabschnitte an beiden Enden der Lager 204a bis 204d vorzusehen. Außerdem ist es nicht notwendig, tiefe Nuten in dem Gleiter 206 auszubilden, in welche die Flanschabschnitte eingreifen. Dadurch können bei der Zylindervorrichtung 200 die Produktionskosten im Vergleich zu der Zylindervorrichtung 10 mit der Lagertragstruktur gemäß der ersten Ausführungsform reduziert werden.

Claims

Lagertragstruktur für ein Stellglied zum Halten eines Lagers (24a bis 24d) an einem Gleitbereich zwischen einem Verschiebungselement (14), das in einer Axialrichtung eines Stellgliedgrundkörpers (12) verschiebbar ist, und einem Führungsabschnitt (42a, 42b) des Stellgliedgrundkörpers (12), wobei die Lagertragstruktur folgende Elemente aufweist: ein Lager (24a bis 24d) mit einer Gleitfläche (77), die an dem Führungsabschnitt (42a, 42b) anliegt, und einem Lagertragabschnitt (26), der an dem Verschiebungselement (14) vorgesehen ist, wobei der Lagertragabschnitt (26) das Lager (24a bis 24d) zwischen dem Lagertragabschnitt (26) und dem Führungsabschnitt (42a, 42b) hält, wobei beide Endflächen des Lagers (24a bis 24d) in axialer Richtung des Lagers (24a bis 24d) angeordnet sind, wobei lediglich eine der Endflächen an dem Verschiebungselement (14) anliegt, wenn das Verschiebungselement (14) verschoben wird, wobei die eine Endfläche des Lagers (24a bis 24d) in einem Zustand, in dem das Lager (24a bis 24d) an dem Führungsabschnitt (42a, 42b) anliegt, durch die Lagertragstruktur (26) gepresst wird und wobei das Lager (24a bis 24d) integral mit dem Verschiebungselement (14) verschoben wird, wenn das Verschiebungselement (14) in axialer Richtung entlang des Führungsabschnittes (42a, 42b) verschoben wird.
Lagertragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von Eingriffsvorsprüngen (76a, 76b), die im Wesentlichen senkrecht zu der Axialrichtung des Lagers (24a bis 24d) verlaufen, an beiden Enden des Lagers (24a bis 24d) in axialer Richtung ausgebildet sind, und dass die Eingriffsvorsprünge (76a, 76b) in Eingriff treten, wobei sie relativ zu dem Verschiebungselement (14) in axialer Richtung verschiebbar sind.
Lagertragstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verschiebungselement (14) Vertiefungen (72a, 72b) ausgebildet sind, in welche die Eingriffsvorsprünge (76a, 76b) des Lagers (24a, 24b) eingesetzt sind.
Lagertragstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (24a bis 24d), das in dem Verschiebungselement (14) angebracht ist, eine Seitenfläche mit einem im Wesentlichen kreisbogenförmigen Querschnitt relativ zu dem Lagertragabschnitt (26) aufweist, und dass ein erster Halteabschnitt (70a, 70b) in dem Verschiebungselement (14) ausgebildet ist, der eine Aussparung mit einem im Wesentlichen identischen Querschnitt wie der bogenförmige Querschnitt des Lagers (24a, 24b) aufweist.
Lagertragstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (24a, 24b) in einer Umfangsrichtung entlang einer inneren Umfangsfläche des ersten Halteabschnittes (70a, 70b) verschiebbar ist.
Lagertragstruktur nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagertragabschnitt (26) ein Lagertragelement (88, 154) zum Halten des Lagers (24c, 24d) aufweist, dass das Lagertragelement (88, 154) in dem Verschiebungselement (14) angeordnet ist und dass das Lager (24c, 24d) über das Lagertragelement (88, 154) an einer Seitenfläche des Führungsabschnittes (42a, 42b) anliegt.
Lagertragstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagertragelement (88, 154) einen zweiten Halteabschnitt (162, 168) zum Halten des Lagers (24c, 24d) und mit einer Aussparung mit im Wesentlichen kreisbogenförmigem Querschnitt aufweist, und dass der erste Halteabschnitt (70a, 70b) und der zweite Halteabschnitt (162, 168) den Führungsabschnitt (42a, 42b) umgeben.
Lagertragstruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Halteabschnitt (162, 168) auf einem Kreis angeordnet ist, der den gleichen Umfang, Radius und Mittelpunkt aufweist wie ein identischer Kreis, auf welchem der erste Halteabschnitt (70a, 70b) angeordnet ist, wobei der Führungsabschnitt (42a, 42b) dazwischen angeordnet ist.
Lagertragstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagertragelement (88) ein erstes elastisches Element (156) aufweist, das zwischen dem Lagertragelement (88) und dem Verschiebungselement (14) angeordnet ist, um das Lagertragelement (88) zu dem Führungsabschnitt (42a) zu drängen.
Lagertragstruktur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elastische Element (156) eine Plattenfeder aufweist.
Lagertragstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagertragelement (154) ein zweites elastisches Element (158) aufweist, das zwischen dem Lagertragelement (154) und dem Verschiebungselement (14) angeordnet ist, um das Lagertragelement (154) zu dem Führungsabschnitt (42b) zu drängen.
Lagertragstruktur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elastische Element (158) ein Hartgummimaterial aufweist.
Lagertragstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsdimension des Lagers (24a, 24b) kleiner ist als eine Längsdimension des ersten Halteabschnittes (70a, 70b) des Verschiebungselementes (14).
Lagertragstruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsdimension des Lagers (24a, 24b) kleiner ist als eine Längsdimension des zweiten Halteabschnittes (162, 168) des Lagertragelementes (88, 154).