JP2000097208A - 直線作動機 - Google Patents

直線作動機

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JP2000097208A
JP2000097208A JP11267239A JP26723999A JP2000097208A JP 2000097208 A JP2000097208 A JP 2000097208A JP 11267239 A JP11267239 A JP 11267239A JP 26723999 A JP26723999 A JP 26723999A JP 2000097208 A JP2000097208 A JP 2000097208A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 直線作動機としての剛性を保ちつつ、しか
も、厚みの薄い直線作動機を提供する。 【解決手段】 ガイドレール10は、底壁1aと、付帯
部材の取付け溝が設けてある側壁1bとから成る断面L
字のベース1に固着し、このベース1の長手両端に接続
プレートを固着し、ベース1の、前記側壁1bの無い側
の側面1cの側方の収容空間Cにガイドレール10に沿
ってロッドレスシリンダ30をベース1の底壁1aの厚
さとロッドレスシリンダ30の高さ方向の一部を重ねて
配置し、そのロッドレスシリンダ30と接続プレートと
を固着し、ガイドレール10に案内されるスライドテー
ブル18と、ロッドレスシリンダ30の外部移動体44
とを接続した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガイドレールと
ロッドレスシリンダとを並設して、ロッドレスシリンダ
の外部移動体とガイドレールに案内されるスライド体を
連結して成る直線作動機に関する。
【0002】
【従来の技術】直線作動機として、ベース上に長手方
向に伸びるロッドレスシリンダを設けると共に、同じベ
ース上においてロッドレスシリンダの側方位置にガイド
レールを設けて、ガイドレールに案内される案内子とス
リットを上向きとしたロッドレスシリンダの外部移動体
とを案内体で連結したもの(実開昭63−152003
号)、ガイドレールとマグネット式のロッドレスシリ
ンダとを並設し、それらの軸方向両端部をエンドプレー
トのみで連結し、ガイドレールに案内されるテーブルと
ロッドレスシリンダの外部移動体とを連結したもの(特
開平7−248006号)などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記では、同一のベ
ースの上に、ロッドレスシリンダとガイドレールが並べ
て設けてあるので、全体の厚み(高さ)は、ベースの厚
み、ロッドシリンダの厚みに、さらに外部移動体と案内
体の厚みを加えたものとなっており、全体高さが高いも
のとなっていた。前記では、ロッドレスシリンダとガ
イドレールとをエンドプレートのみで連結しているため
に、前記のようにベースを用いているものに比べて、
その高さがベース分だけ低くできて厚みの薄い直線作動
機となる利点があるが、ガイドレールとロッドレスシリ
ンダとをエンドプレートのみで接続しているので、エン
ドプレート部分のみで両端支持の態様で機械装置に取り
付けた場合には、全体の剛性がベースを用いたものに比
べて低く、直線案内の円滑性に欠ける恐れがある。その
ため、のものでは、機械装置に取り付ける時には、ガ
イドレールの長手に沿って設けた複数の取付孔を利用し
て、機械装置側に用意された、ほぼガイドレールの全長
に及ぶ直線作動機取付用の取付面にボルトにより取り付
けるのが好ましい取付け態様であるが、そうすると、直
線作動機の取付態用が限られる問題があった。本願の課
題は、これらの従来技術に鑑み、直線作動機としての剛
性を保ちつつ、しかも、厚み(高さ)の薄い直線作動機
を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題の解決のため
に、本願では、ガイドレールは断面L字のベースに固着
し、このベースの長手両端に接続プレートを固着し、ベ
ースの、前記側壁の無い側の側面の側方の収容空間にガ
イドレールに沿ってロッドレスシリンダをベースの厚さ
とロッドレスシリンダの高さ方向の一部を重ねて配置
し、そのロッドレスシリンダと前記接続プレートとを固
着し、ガイドレールに案内されるスライド体と、ロッド
レスシリンダの外部移動体とを接続した。
【0005】
【発明の実施の形態】本願の好適な実施の形態として、
ベースを底壁と側壁とから成る断面L字に形成し、側壁
に付帯部材の取付け用溝を設け、そのベースの長手方向
両端部に接続プレートを固着し、ベースの、前記側壁の
無い側の側面の側方の収容空間にガイドレールに沿って
ロッドレスシリンダをベースの厚さとロッドレスシリン
ダの高さ方向の一部を重ねて配置し、そのロッドレスシ
リンダと前記接続プレートとを固着し、ガイドレールに
案内されるスライド体と、ロッドレスシリンダの外部移
動体を連結した。これにより、ベースの厚みとロッドレ
スシリンダが重ねられた分は直線作動機の高さ(厚さ)
を低くでき、しかも、ガイドレールがベースに固着して
あるので、剛性が高い。
【0006】
【実施例】図1,2,3において、ベース1は底壁1a
とその側端から上方へ立ち上げた側壁1bとから成る断
面L字に形成されている。底壁1aの上面には、長手全
長にわたって、ガイドレール取付け用の浅い溝2が設け
てある。溝2の底部上面には、ベース全長にわたってT
字溝3が設けてある。溝2の、側壁1bと幅方向反対側
には、ストップ部材取付ホルダ75の取付け用のT字溝
4がベース1全長に設けてある。ベース1の、側壁1b
の無い側の側面1cの近くは上方に突出した突出部5と
なっており、この突出部5には、ベース1全長にわたっ
て流体通路となる貫通孔6が設けてある。底壁1aの下
面には、左右に2条の直線作動機の取付け用のT溝7,
7がこれも、ベース1全長に渡って設けてある。ベース
1は例えば、アルミニウム合金の押出形材で構成されて
いる。
【0007】ベース1の前記溝2には、ベース1全長よ
り僅かに短い長さのガイドレール10が配設され、ガイ
ドレール10に設けた長手方向複数のねじ孔11に、取
付けボルト12を通し、前記T字溝3に嵌入したT溝ナ
ット13に螺合して、ガイドレール10をベース1に一
体固着している。ガイドレール10は幅方向左右に長手
全長に渡ってくぼんだ案内溝14(ここでは半円形:V
字型等もある)を有し、この案内溝14と案内子15の
ボール溝16との間には、多数のボール17が転動自在
に介在され、案内子15が長手方向に直線転動案内され
ている。ガイドレール10にはこうした案内子15が2
つ案内されている。これら2つの案内子15は、スライ
ドテーブル(スライド体)18の下面に連結してある。
案内子15の数は、前記に限定されない。
【0008】ベース1の軸線方向前後端面には、夫々矩
形の接続プレート20,21がボルト22により固着し
てある。接続プレート20,21は、ベース1の側壁1
bの無い側の側面1cより,さらに側方に伸びた形状を
成し、その高さは、ロッドレスシリンダユニット30の
シリンダバレル31を横向きにしたときのバレルの高さ
(スリットの幅方向におけるバレル厚さH)とほぼ一致
しており、ベース1の側面1cの側方に、ロッドレスシ
リンダユニット30を収容する収容空間Cが形成される
ようになっている。接続プレート20,21間には、ガ
イドレール10に沿ってロッドレスシリンダユニット3
0が配設される。
【0009】ロッドレスシリンダユニット30におい
て、シリンダバレル31は略矩形断面で、長手方向全長
にわたってスリット32を有している。シリンダバレル
31の両端は端部嵌合部材33で塞がれている。図6に
右側のものを示すが、1対の端部嵌合部材33は、バレ
ル31のシリンダ孔34に嵌合する嵌合軸部33aと、
軸方向位置決めのための薄いつば部33bと、軸方向外
側に向く接続プレート20,21との嵌合部33cと、
ピストン40で区画される左右のシリンダ室S1,S2
に開口する連通路33dを備えている。端部嵌合部材3
3は、その嵌合軸部33aが先端に装着されたシール部
材(Oリング)25によりシリンダ孔34を塞ぐように
シリンダ孔34に嵌合されているのみで、バレル31に
は固着されない。図4に示すように、つば部33bと嵌
合軸部33aは、スリットと対応する一部分が切り欠か
れてインナシールバンドの挿通平面(挿通部)33eに
なっており、後述の組み付け方法でインナシールバンド
を組み付けるときに、インナーシールバンドを容易に長
手方向に動かすことができるようになっている。端部嵌
合部材33の嵌合軸部33aには、前記挿通平面33e
の幅方向中心に軸方向にアウタシールバンド固定用の2
つのねじ孔35が設けてある。ねじ孔35より長手内側
には、インナシールバンド50の両端外側にワッシャ3
6を固定するためのリベット37の頭部が嵌まり込む溝
38が、挿通平面33eの幅方向中心に形成してある。
このワッシャ36は、図5に示すように、スリット32
にきっちり嵌まり込んで、インナシールバンド50がス
リット32に対して幅方向にずれないように機能する。
こうしたワッシャ36は、他の形式のシールバンド、例
えばスリット32に弾性的に嵌まり込むようなリップを
有する形状の弾性シールバンドの場合は必要がない。
【0010】シリンダ孔34には内部移動体としてのピ
ストン40が軸方向移動自在に嵌装されている。ピスト
ン40の軸方向両端には、ピストンパッキン41が取り
付けてあり、ピストン40によりシリンダ孔34が左右
のシリンダ室S1,S2に区画されている。ピストン4
0の一部がスリット32から外部へ突出したヨーク42
となっており、このヨーク42に孔42aとピン42b
とを介してマウント43が連結されて、外部移動体44
を構成する。マウント43の前後にエンドプレート45
が固着され、エンドプレート45にはスクレーパ46が
取り付けられ、スクレーパ46は、外部移動体44の全
周を取り囲むスクレーパ取付用のOリング47で保持さ
れている。スリット32を内側から塞ぐインナシールバ
ンド50と、スリット32を外側から塞ぐアウタシール
バンド51が、ヨーク42の上側と下側の案内面に案内
されて外部移動体44を貫通している。インナシールバ
ンド50,アウタシールバンド51はステンレスクロム
鋼などの磁性金属材料から成る薄い可撓製シールバンド
であり、スリット32の外面縁部に設けたマグネットス
トリップ52により吸着されるようになっている。この
インナ、アウタシールバンド50,51は、他の形式の
可撓性シールバンド、例えば、ウレタンゴム、ナイロ
ン、クロム鋼とゴムなどの材料から成り、インナ、アウ
タシールバンドが互いに弾性的に係脱して、あるいは、
夫々がスリット32に弾性的に係脱してスリット32を
塞ぐような形式のものであってもよい。
【0011】図5,6に示すように、インナシールバン
ド50とアウタシールバンド51の両端が、前記一対の
端部嵌合部材33に連結されている。アウタシールバン
ド51の端部は、スリット32の端部において、アウタ
シールバンド51の外面に取付プレート53を当て付
け、その取付プレート53の外側から固定ねじ54をス
リット32を通して前記端部嵌合部材33の嵌合軸部3
2aのねじ孔35に螺合して、バレル31との間で挾持
固定されている。インナシールバンド50の端部は、イ
ンナシールバンド50のリベット37を端部嵌合部材3
3の溝38内に位置させた状態、すなわち、ワッシャ3
6をスリット32の端部に位置させた状態で、バレル3
1に固定された取付プレート53に止めねじ55を螺合
して、その止めねじ55をスリット32内を通過させ、
止めねじ55の先端と嵌合軸部33aの挿通平面33e
との間で挾持している。止めねじ55は、先端内側に尖
先部55aを有する形状であり、押しつけ固定するとき
に、その尖先部55aがインナシールバンド50に食い
込むので、極めて強力に固定できる。
【0012】図6に示すようにロッドレスシリンダユニ
ット30の一対の端部嵌合部材33のつば部33bの外
側端面33f間の寸法(ロッドレスシリンダユニット3
0の取付け寸法L1)は、組み付け容易のために、接続
プレート20,21間の内法寸法(取付け寸法L2)よ
り僅かに小さく設定してある。そして、スリット32が
ガイドレール10に向くようにロッドレスシリンダユニ
ット30を横向きとして、両端部嵌合部材33の嵌合部
33cが、接続プレート20,21に設けた嵌合孔60
にシール部材(Oリング)61を介して嵌合されてい
る。一方の接続プレート(右側)21には、対向する端
部嵌合部材33の前記つば部33bと対向する位置に、
押しねじ62が設けてあり、この押しねじ62で一方の
端部嵌合部材33のつば部33bを軸方向に押し付け,
バレル31ごと左側の接続プレート20に左側の端部嵌
合部材33のつば部33bが押しつけられ、その状態で
は、押しねじ62に押されているつば部33bの軸方向
外側端面33fと、右側の接続プレート21の内面との
間には僅かな隙間tができている。この状態で、左右の
接続プレート21,22とシリンダバレル31の長手端
面とを固定ねじ63で固着してある。左側の接続プレー
ト20には、前記貫通孔6の左端部と対向する位置、及
び、左側の端部嵌合部材33の連通路33dと対向する
位置に、夫々圧流体の給排ポート23a,23bが設け
られている。右側の接続プレート21には、貫通孔6の
右端部と連通するともに、右側の端部嵌合部材33の連
通路33dに連通する給排通路24が設けてあり、一方
の(左側の)接続プレート20からのみの集中配管がで
きるようになっている。もちろん、左右の接続プレート
20,21の夫々に、左右のシリンダ室S1,S2に対
応した給排ポートを設けてもよい。
【0013】スライドテーブル18は、幅方向の側壁1
b寄り位置で案内子15と連結されている。スライドテ
ーブル18は案内子15との連結部分からロッドレスシ
リンダユニット30の外部移動体44上方まで幅方向に
オーバハングしていて、シリンダバレル31と上下に重
なっていない。外部移動体44と重なっている部分に
は、外部移動体44の軸方向前後を挟む位置に、脚70
がベース方向に突設してある。前後一対の脚70の間に
外部移動体44が挟まれており、外部移動体44のエン
ドプレート45と脚70との間には、ゴムダンパ(緩衝
部材)71が介在してあって外部移動体44の移動がス
ライドテーブル18に伝えられるようになっている。ス
ライドテーブル18の下面には、案内子15と脚70の
間に、長手長さを、スライドテーブル18の長手長さよ
り短くしたストッパ72が固着してある。ストッパ72
の軸方向端面は、後述のショックアブソーバとの衝接面
73,73になっており、図示から明らかなように、ス
ライドテーブル18の端面18aより衝接面73,73
が長手方向内側に入り込んでいる。
【0014】次に接続プレート20,21の内側位置に
おいては、図4に示すように、前記ガイドレール10の
端部に、ストップ部材取付ホルダ75の基部に設けた凹
溝76が嵌合され、その先端部77がロッドレスシリン
ダユニット30に向けて突出され、前記T溝4を利用し
て、T溝ナット78とそれに螺合する締め付けボルト7
9により、軸方向移動自在に固着してある。凹溝76の
左右面は、ガイドレール10の左右の周面(垂直面)1
0a,10a(案内溝14と関係のないガイドレールの
幅方向面部分)にほぼ密着している。図2に示すよう
に、T溝ナット78は、締め付けボルト79との結合部
78aより、長手方向内側に延設部78bを有した形状
をなしている。ストップ部材取付用ホルダ75の先端は
2つ割になっていて、ショックアブソーバ80の外周に
形成してあるねじ部81が螺合され、ショックアブソー
バ80自体がホルダ75に軸方向に位置調整可能になっ
ており、所定の軸方向位置でショックアブソーバ80を
ホルダ75に固定ねじ82で固定するようになってい
る。このショックアブソーバ80は、前記スライドテー
ブル18のストッパ72と軸方向に対向しており、接続
プレート20,21の軸方向外側端面より、軸方向内側
に位置している。このショックアブソーバ80は、直線
作動機の使用形態によっては使用しないこともある。
尚、85は接続プレート20,21を上下に貫通する取
付孔、86は側壁1bに設けられた、スイッチなどの付
帯部材の取付け用溝である。
【0015】このように、ガイドレール10はベース1
に固着し、ベース1の端部(ここでは端面)にベース側
方に伸びる接続プレート20,21を固着し、その接続
プレート20,21間においてベース1の側方に、ベー
ス底壁1aとロッドレスシリンダユニット30とを高さ
方向を重ねてスリット32をガイドレール10に向けて
横向きに配置したので、ガイドレール10はベース1と
一体であるから剛性が高く維持され、従って、接続プレ
ート20,21の取付孔85を利用して機械装置に取り
付ける場合であっても、全くベースのないものに比べ
て、スライドテーブル18の案内が円滑に保たれてその
使用態様が多様化する上に、スリット32が横向きで、
そのスリット32の外側に配置される外部移動体44が
横向きとなるので、厚みの薄い直線作動機となり、上下
方向の間隔が狭い設置個所にも適用できる。
【0016】給排ポート23a,23bから圧流体(圧
縮空気)を給排すると、ピストン40が一方のストロー
ク端から他方のストローク端に向けて移動し、これによ
り、外部移動体44がスライドテーブル18を移動さ
せ、スライドテーブル18がガイドレール10に案内さ
れた状態で正確に直進移動する。スライドテーブル18
がストローク端にくると、ストッパ72の衝接面73が
ショックアブソーバ80に衝接し、スライドテーブル1
8は停止ショックを和らげられて停止する。例えば図1
の右側のショックアブソーバ80では、衝接時には、軸
方向力が作用してそのホルダ75の基部には、その軸方
向力により水平方向において時計回りのモーメントがか
かるが、ホルダ75の基部の嵌合溝76がベース1に堅
固に固着されている長手寸法の長いガイドレール10の
左右面10a,10aに嵌め込まれているので、そのモ
ーメントをガイドレール10の左右面10a,10bを
介して実質的にベース1全体で受けることができ、締め
付けねじ79のみによる締め付けだけでは弛みやすいス
トップ部材取付ホルダ75を、長期にわたって弛むこと
なく所定の位置に保持できるうえに、モーメントを受け
るガイドレール10の左右の垂直面10a,10aが、
案内溝14と無関係な面なので、このような構成として
も、案内子15の案内に悪影響を及ぼすことがない。
又、同様にして前記軸方向力により、ストップ部材取付
ホルダ75に,ホルダ75をベース1から浮き上がらせ
る方向のモーメントも生じるが、T溝ナット78に延設
部78bがあるので、そのモーメントを延設部78bで
確実に受け止め、その方向のモーメントによる締め付け
ねじ79の弛みも防止される。
【0017】ストローク端においては、ショックアブソ
ーバ80の突出部がスライドテーブル18の下にもぐり
込んで衝接面73と衝接するので、従来、衝接面がスラ
イドテーブル18の端面にあったものに比べて、同じス
トロークとするなら、この構成のほうが、スライドテー
ブル18と衝接時に重合する長さ分が、直線作動機の全
長を短くし、全体をコンパクトにでき、また、直線作動
機の全長を同じとすれば、この構成によれば、ストロー
クを長くできる。
【0018】次に使用上の都合で、前記構成からショッ
クアブソーバ80を外した場合を考えると、ロッドレス
シリンダユニット30は、そのピストン40が両方の端
部嵌合部材33に当接するストロークエンド間で往復移
動することになる。すると、ストロークエンドでは、必
ず端部嵌合部材33にピストン推力が作用し、端部嵌合
部材33は軸方向外向きの力を受ける。端部嵌合部材3
3は、シリンダ孔34に嵌合してあるだけであるから、
特に、押しねじ62を設けた側では、アウタシールバン
ド51を止めている固定ねじ54による摩擦保持がある
とはいえ、到底その推力に打ち勝つほどの保持力がな
く、シールバンド50,51を引っ張って軸方向外側に
向けて隙間t分だけ移動しようとするが、その推力は、
押しねじ62を介して接続プレート21で受けられるの
で、結果としてシールバンド50,51にそのような推
力による過大に張力を発生することが防止でき、シール
バンド50,51の変形、破損を防止し得る。また、シ
ョックアブソーバ80を外さない場合でも圧流体を供給
することにより、対応した端部嵌合部材33が流体圧に
より軸方向の推力を受けるが、ショックアブソーバ80
を外したときと同様に、押しねじ62の作用で、その推
力を接続プレート21で受けることができ、バンド5
0,51にその推力による張力発生を防止できる。
【0019】尚、本願において、図7に斜視図で示すよ
うにロッドレスシリンダユニットは、スリット式に限ら
ず、非磁性材料から成る薄肉のシリンダチューブ90の
内部を移動する内部移動体(図示なし)とシリンダチュ
ーブ90の外側面に嵌装されて摺動する外部移動体91
とが、少なくといずれか一方に設けた磁石装置による磁
気結合力で連結されている、いわゆる、マグネット式の
ロッドレスシリンダユニット95であっても、同様の効
果を生じることはいうまでもない。更に、本願において
は、ロッドレスシリンダユニットをガイドレールの側方
に配置したもので説明したが、ロッドレスシリンダユニ
ットは、単独で作動可能な普通のロッドレスシリンダで
置き換えることができることはいうまでもない。
【0020】
【発明の効果】以上のように本願発明では、ガイドレー
ルはベースに取付けて剛性を高く保持した直線作動機で
あっても、ロッドレスシリンダの下側にベースがないの
で、ベース厚み分は全体の厚みを薄くでき、高さ制限の
ある設置個所に配置できる利点がある上に、そのように
全体の剛性が高いので、接続プレート部分のみで機械装
置に取り付けても、ガイドレールによりスライド体が円
滑に案内され、機械装置に対する取付態様を多様化でき
る。また、ガイドレールを取付けるベースを底壁と側壁
とからなる断面L字としたので、側壁にスイッチなどの
付帯部材の取付け用の溝を設けることで付帯部材を取付
けできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願構造の直線作動機の斜視図である。
【図2】直線作動機の平面図である。
【図3】図2のIII−III断面拡大図である。
【図4】図2のIV−IV断面拡大図である。
【図5】図4のV−V視図(縮小図)である。
【図6】バンド取付部の詳細図である。
【図7】ロッドレスシリンダの形式をマグネット式とし
た直線作動機の斜視図である。
【符号の説明】
1 ベース 1a 底壁 1b 側壁 10 ガイドレール 18 スライドテーブル 20,21 接続プレート 30 ロッドレスシリンダユニット 44 外部移動体 86 取付け用溝 C 収容空間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベース上にガイドレールを取り付け、こ
    のガイドレールの側方にロッドレスシリンダを配置し、
    ロッドレスシリンダの外部移動体とガイドレールに案内
    されるスライド体を連結して成る直線作動機において、
    ベースを底壁と側壁とから成る断面L字に形成し、ベー
    スの長手方向両端部に接続プレートを固着し、ベース
    の、前記側壁の無い側の側面の側方の収容空間にガイド
    レールに沿ってロッドレスシリンダをベースの厚さとロ
    ッドレスシリンダの高さ方向の一部を重ねて配置し、そ
    のロッドレスシリンダと前記接続プレートとを固着した
    ことを特徴とする直線作動機。
  2. 【請求項2】 側壁に付帯部材の取付け用溝を設けたこ
    とを特徴とする請求項1記載の直線作動機。
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