JP2000314406A - 両ロッドシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダの往復動に関係なくエアホースから
ノズルへ吸入・給送ができ、エアホースの破損や危険を
防止できる両ロッドシリンダを提供する。 【解決手段】 バレル部４の両端の側壁２，３を軸通す
るロッド６を流体によって進退させる両ロッドシリンダ
において、ロッド６の一端をバレル部４の外部から囲っ
て密閉形成した密閉室８と、密閉室８の内外間において
空気を連通させる空気連通口３ｄと、ロッド６の他端と
密閉室８との間において空気を連通させる空気連通路６
ａとを有し、密閉室８を介して空気連通口３ｄと空気連
通路６ａとの間で空気を連通させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロッド先端より空
気を吸入してロッド先端に所定の部品を吸着させたり、
ロッド先端から空気を圧送（給送）してロッド先端近傍
に配置された部品へ空気吹き付ける等の処理を施す場合
に使用される両ロッドシリンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動組立システムでは、組立部品
を吸着させて搬送したり、組立部品に空気を吹き付けて
部品を乾燥させたり、チリを吹き飛ばしたりする工程が
ある。

【０００３】かかる工程では空気を吸入・給送するノズ
ルと、このノズルを対象部品の近傍まで移動させるシリ
ンダとが使用される。図２は、従来の吸入・給送するノ
ズルとシリンダの一例であり、吸入・給送するノズルを
シリンダのロッド軸方向に平行に連結したものである。

【０００４】すなわち、シリンダ１０は、図２に示すよ
うに、バレル部１３とピストン１４とロッド１５とを主
要構成部としている。シリンダ１０は、流体（例えば、
空気や油）によってピストン１４及びロッド１５を進退
動させる。流体はシリンダヘッド１１に設けたシリンダ
作動用ポート１１ａ及びシリンダボトム１２に設けたシ
リンダ作動用ポート１２ａから供給あるいは排出され
る。

【０００５】ノズル１６は、軸先端から軸後端にかけて
空気連通路１６ａを有し、ノズル１６（空気連通路１６
ａ）後端にＰＴネジ１６ｂを介して連結しているエアホ
ース１７から空気がノズル１６先端へ給送され、あるい
はノズル１６先端から空気連通路１６ａを介してエアホ
ース１７へ空気が吸入される。

【０００６】ノズル１６は、ロッド１５の軸方向と平行
に配置され、連結板１８を介してロッド１５と一体的に
結合している。従って、ノズル１６がロッド１５と同期
して往復動すると、ノズル１６後端に連結しているエア
ホース１７も追随して往復動する。

【０００７】図３は、別の従来の技術の例であり、いわ
ゆる中空両ロッドタイプのシリンダを使用した場合を示
している。すなわち、シリンダ２０は、図３に示すよう
に、バレル部２３とピストン２４と中空ロッド２５とを
主要構成部としている。シリンダ２０は、シリンダヘッ
ド２１とシリンダボトム２２とを軸通する中空ロッド２
５を流体によって進退動させる。流体はシリンダヘッド
２１に設けたシリンダ作動用ポート２１ａ及びシリンダ
ボトム２２に設けたシリンダ作動用ポート２２ａから供
給あるいは排出される。

【０００８】ロッド２５は、中空部が空気連通路２５ａ
になっており、空気連通路２５ａ後端にＰＴネジ２５ｂ
を介して連結しているエアホース１７からロッド２５先
端へ空気が給送され、あるいはロッド２５先端から空気
連通路２５ａを介してエアホース１７へ空気が吸入され
る。

【０００９】中空両ロッドタイプのシリンダにおいて
も、ロッド２５の往復摺動に追随してエアホース１７も
往復動する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２に示す
ように、ロッド１５に連結されたノズル１６先端から空
気連通路１６ａを介して吸入・給送を行う場合も、図３
に示すように、中空両ロッドタイプのロッド２５先端か
ら吸入・給送を行う場合も、空気を吸入あるいは給送す
るポート（ＰＴネジ１６ｂ，２５ｂ）が往復動するノズ
ル１６後端あるいはロッド２５後端に設けられている。
従って、これらポート（１６ｂ，２５ｂ）と吸入・給送
用ポンプ（図示せず）との間を繋ぐエアホース１７が、
ノズル１６あるいはロッド２５に追随して往復動してし
まう。

【００１１】そして、エアホース１７が追随して往復動
すると、エアホース１７がねじれたり他の部品とこすれ
たりする不具合が生じ、エアホース１７が繰り返し疲労
や摩擦により劣化し易くなって作業中に破損する場合が
あった。また、エアホース１７自体が動くとなると、エ
アホース１７が予期せぬ動きをすることもあり、作業者
にとってエアホース１７に近づくことは非常に危険であ
った。

【００１２】以上から本発明は、前記問題点に鑑み創案
されたものであり、シリンダの往復動に関係なくエアホ
ースからノズルへ吸入・給送ができ、エアホースの破損
や危険を防止できる両ロッドシリンダを提供することを
技術的課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明は以下の手段を採用した。すなわち、本発明
の両ロッドシリンダは、バレル部の両端の側壁を軸通す
るロッドを流体によって進退させる両ロッドシリンダに
おいて、前記ロッドの一端を前記バレル部の外部から囲
って密閉形成した密閉室と、前記密閉室の内外間におい
て空気を連通させる空気連通口と、前記ロッドの他端と
前記密閉室との間において空気を連通させる空気連通路
とを有し、前記密閉室を介して前記空気連通口と前記空
気連通路との間で空気を連通させることを特徴とする。

【００１４】本発明は、バレル部後端に設けた密閉室に
対し、空気連通口から空気を吸出して密閉室を負圧状態
にすると、気体の法則（ボイルの法則）により、その負
圧分空気連通路を介してロッドの軸前端から空気が吸入
される。また、空気連通口から密閉室へ空気を給気して
密閉室を加圧状態にすると、その加圧分空気連通路を介
してロッドの軸前端から空気が送出される。

【００１５】従って、本発明は、密閉室を加圧あるいは
負圧することで、空気連通口と空気連通路との間で吸・
給気機能を行うように構成したので、ロッドの往復動に
関係なく吸気・給気ができ、エアホースの破損や危険を
防止できる。また、エアホースがシリンダの往復動に左
右されないので、エアホースにフレキシブルホースを使
用する必要がないから、シリンダのポートに接続する場
合、固定配管も可能になり配管の収まりも向上する。

【００１６】なお、ロッドを進退移動させる流体は、空
気（エア）や作動油が例示できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
両ロッドシリンダを図１に基づいて詳細に説明する。な
お、この実施の形態では、作動用流体として空気（エ
ア）を用いる場合を説明する。

【００１８】両ロッドシリンダ１は、図１に示すよう
に、バレル部４とピストン５とロッド６と密閉室８とを
主要構成部としている。バレル部４は円筒形状を有し、
この円筒形状の両端を塞ぐシリンダヘッド２とシリンダ
ボトム３との間で密閉状態に形成されている。

【００１９】シリンダヘッド２はバレル部４の前端側壁
を形成し、円板形状を有している。シリンダヘッド２の
バレル部４側側壁には、凹穴２ａが穿設されている。ま
た、シリンダヘッド２の円周面から凹穴２ａに連通する
ように第１作動用ポートのＰＴネジ２ｂが穿設されてい
る。

【００２０】このＰＴネジ２ｂには、エアホース９₁ の
一端に設けられたプラグ９ａが螺合される。エアホース
９₁ は、図示しないエアポンプと接続し、第１作動用ポ
ートから空気を吸出したり、第１作動用ポートへ空気を
圧送したりする。

【００２１】シリンダボトム３はバレル部４の後端側壁
を形成し、円板形状を有している。シリンダボトム３の
バレル部４側側壁には、凹穴３ａが穿設されている。ま
た、シリンダボトム３の円周面から凹穴３ａに連通する
ように第２作動用ポートのＰＴネジ３ｂが穿設されてい
る。

【００２２】このＰＴネジ３ｂには、エアホース９₂ の
一端に設けられたプラグ９ｂが螺合される。エアホース
９₂ は、図示しないエアポンプと接続し、第２作動用ポ
ートから空気を吸出したり、第２作動用ポートへ空気を
圧送したりする。

【００２３】ピストン５は、円板形状を有し、その外周
面がバレル部４の円筒内周面に摺動可能に密接してい
る。第１及び第２作動用ポートから空気が供給あるいは
排出されると、ピストン５はバレル部４の円筒内周面に
沿って軸方向に往復摺動する。

【００２４】ロッド６は中空円柱形状を有し、軸先端か
ら軸後端にかけて空気連通路６ａを有している。ロッド
６は、シリンダヘッド２及びシリンダボトム３に往復動
可能に軸通し、バレル部４内ではピストン５と一体的に
結合している。ロッド６は、ピストン５の往復摺動に同
期して軸線方向に往復動する。

【００２５】また、ロッド６の先端には、ロッド６先端
側に吸着盤７が設けられている。吸着盤７は、平面状吸
着面を有し、ロッド６先端と連結する孔部から平面状吸
着面の内周縁にかけてテーパ面を有している。また、吸
着盤７はゴム製であり、ロッド６の先端が対象部品と当
接しても対象部品を傷つけないようにガードの役割をし
ている。

【００２６】密閉室８は、バレル部４のシリンダボトム
３側を外部から囲って密閉した室である。密閉室８は有
底円筒形状を有し、有底円筒形状の開口側をシリンダボ
トム３に当接させて密閉状態を形成している。

【００２７】シリンダボトム３の密閉室８側側壁には、
凹穴３ｃが穿設されている。また、シリンダボトム３の
円周面から凹穴３ｃに連通するように空気連通口用ＰＴ
ネジ３ｄが穿設されている。このＰＴネジ３ｄには、エ
アホース９₃ の一端に設けられたプラグ９ｃが螺合され
る。エアホース９₃ は、図示しないエアポンプと接続
し、空気連通口から空気を吸出したり、圧送したりす
る。

【００２８】次に、この実施の形態の動作を説明する。
まず、両ロッドシリンダ１を用いて対象部品を吸着する
場合の動作を説明する。なお、両ロッドシリンダ１は図
示しない搬送手段を用いて、対象部品がロッド６のスト
ロークで捉えられる位置まで予め移動しているものとす
る。

【００２９】エアホース９₂ より第２作動用ポートを介
してバレル部４内に空気を圧送すると、ピストン５がシ
リンダヘッド２側に前進摺動する。すると、ロッド６が
対象部品直前まで前進する。なお、この時、シリンダヘ
ッド２側のバレル部４内の空気は第１作動用ポートを介
してエアホース９₁ から排出される。

【００３０】次に、エアホース９₃ より空気連通口（Ｐ
Ｔネジ３ｄ）を介して密閉室８内の空気を吸出し、密閉
室８内を負圧状態にする。すると、気体の法則（ボイル
の法則）により、密閉室８内の負圧状態を解消するため
に、ロッド６先端から外部の空気を空気連通路６ａを介
して密閉室８内へ流入させる。すなわち、ロッド６先端
が吸入作用を行い、対象部品を吸着盤７に吸着させる。
なお、吸着状態を維持する場合は、エアホース９₃ の空
気吸出作用を継続する。

【００３１】対象部品が吸着すると、エアホース９₁ よ
り第１作動用ポートを介してバレル部４内に空気を圧送
し、ピストン５およびロッド６をシリンダボトム３ヘッ
ド２側に後退摺動させる。なお、この時、シリンダボト
ム３側のバレル部４内の空気は第２作動用ポートを介し
てエアホース９₂ から排出される。

【００３２】次に、両ロッドシリンダ１を用いて対象部
品へロッド先端よりエア吹き付けを行う場合の動作を説
明する。なお、今回の吹き付け動作において、両ロッド
シリンダ１の搬送やピストン５及びロッド６の往復動
は、前述の吸着動作と同様なので、その説明を省略す
る。

【００３３】ロッド６が吹き付け対象部品直前まで前進
すると、エアホース９₃ より空気を空気連通口（ＰＴネ
ジ３ｄ）を介して密閉室８内へ圧送し、密閉室８内を加
圧状態にする。すると、気体の法則（ボイルの法則）に
より、密閉室８内の加圧状態を解消するために、密閉室
８内の空気を空気連通路６ａを介してロッド６先端から
送出する。すなわち、空気がロッド６先端より対象部品
に吹き付けられる。なお、吹き付け状態を維持する場合
は、エアホース９₃ より密閉室８内への空気圧送作用を
継続する。

【００３４】以上、この実施の形態によれば、密閉室８
を負圧状態あるいは加圧状態にすることで、密閉室８を
介して空気連通口（ＰＴネジ３ｄ）と空気連通路６ａと
の間で吸・給気作用を行うように構成したので、ロッド
６の往復動に関係なく吸気・給気ができる。従って、エ
アホース９₃ がロッド６の往復動に追随しないので、繰
り返し疲労や摩擦によるエアホース９₃ の破損が防止で
き、また、エアホース９₃ の予期せぬ動きによる危険が
防止できる。

【００３５】更に、この実施の形態によれば、エアホー
スがロッド６の往復動に左右されないように構成したの
で、エアホースにフレキシブルホースを使用する必要が
なくなり、両ロッドシリンダ１の空気連通口に配管する
場合、固定配管も可能になり配管の収まりも向上する。

【００３６】なお、この実施の形態では、ロッドを進退
移動させる作動流体として空気を用いたエアシリンダと
して説明したが、本発明の両ロッドシリンダは作動流体
を空気に限定するものではなく、油を用いた油圧シリン
ダであってもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、密閉室を加圧あるいは
負圧することで、密閉室を介して空気連通口と空気連通
路との間で吸・給気作用を行うように構成したので、ロ
ッドの往復動に関係なく吸気・給気ができる。従って、
エアホースがロッドの往復動に追随しないので、繰り返
し疲労や摩擦によるエアホースの破損が防止でき、ま
た、エアホースの予期せぬ動きによる危険が防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の両ロッドシリンダの縦断面図である。

【図２】吸給気ノズルを従来のエアシリンダのロッドに
連結した装置の縦断面図である。

【図３】従来の中空両ロッドタイプのシリンダに吸給気
機能を持たせた装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１…両ロッドシリンダ ２…シリンダヘッド（前端側壁） ２ｂ…第１作動用ポート（ＰＴネジ） ３…シリンダボトム（後端側壁） ３ｂ…第２作動用ポート（ＰＴネジ） ３ｄ…空気連通口（ＰＴネジ） ４…バレル部 ５…ピストン ６…ロッド ６ａ…空気連通路 ７…吸着盤 ８…密閉室 ９₁，９₂，９₃…エアホース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バレル部の両端の側壁を軸通するロッド
   を流体によって進退させる両ロッドシリンダにおいて、 前記ロッドの一端を前記バレル部の外部から囲って密閉
   形成した密閉室と、 前記密閉室の内外間において空気を連通させる空気連通
   口と、 前記ロッドの他端と前記密閉室との間において空気を連
   通させる空気連通路とを有し、 前記密閉室を介して前記空気連通口と前記空気連通路と
   の間で空気を連通させることを特徴とする両ロッドシリ
   ンダ。