JP2000329108A - 往復動テーブル付き流体圧アクチュエータ - Google Patents

往復動テーブル付き流体圧アクチュエータ

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JP2000329108A
JP2000329108A JP11140957A JP14095799A JP2000329108A JP 2000329108 A JP2000329108 A JP 2000329108A JP 11140957 A JP11140957 A JP 11140957A JP 14095799 A JP14095799 A JP 14095799A JP 2000329108 A JP2000329108 A JP 2000329108A
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reciprocating table
fluid pressure
reciprocating
pressure actuator
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体圧アクチュエータの厚み寸法を小さくし
て薄型化する。 【解決手段】 シリンダ本体11は断面コの字形状とな
っており、幅方向中央部には一端から他端にまで延びる
テーブル収納溝12が形成され、両側部にシリンダ室が
形成されている。それぞれの前記シリンダ室内を往復動
するピストンに取り付けられたピストンロッドの先端に
は、連結プレート19が取り付けられている。連結プレ
ート19に固定された往復動テーブル28はテーブル収
納溝12内に往復動自在に装着されている。この往復動
テーブル28には、シリンダ本体11に固定されたリニ
アガイドに沿って往復動するガイドレール31が取り付
けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は流体圧によって往復
動テーブルを直線方向に往復動するようにした往復動テ
ーブル付き流体圧アクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】被加工物つまりワークをある位置から他
の位置まで直線方向に移動したり、治具などの被搬送物
を直線方向に往復動するために空気圧などの流体圧によ
り往復動テーブルを直線方向に駆動するために往復動テ
ーブル付き流体圧アクチュエータが使用されている。
【0003】このようなタイプの流体圧アクチュエータ
としては、全体的に断面がほぼ長方形となったシリンダ
本体と、シリンダ本体の表面に沿って往復動自在に装着
される往復動テーブルとを有するものがある(たとえ
ば、実開平5-92505 号公報や特開平10-61614号公報参
照)。このタイプの流体圧アクチュエータにあっては、
シリンダ本体内には往復動テーブルの駆動力を高めるた
めに2つのピストンが組み込まれており、それぞれのピ
ストンに取り付けられた2本のピストンロッドの先端に
取り付けられて往復動する往復動テーブルの幅はシリン
ダ本体の幅とほぼ同一の幅となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の流体圧アクチュ
エータはシリンダ本体が全体的に直方体形状となってお
り、幅寸法の長い方の面に往復動テーブルを装着するよ
うにしているので、往復動テーブルの表面に垂直な方向
の流体圧アクチュエータ全体の厚み寸法は、これに直角
方向の幅寸法よりも小さくなっている。
【0005】しかしながら、このタイプの流体圧アクチ
ュエータが使用される場合に、2つのピストンによって
得られるテーブルの駆動力つまり推力を低下させること
なく、流体圧アクチュエータの周囲に配置される他の部
材との干渉を避けるために、流体圧アクチュエータ全体
の厚み寸法をより小さくすることが望まれているが、従
来の流体圧アクチュエータでは所望の推力を得るには厚
み寸法を小さくすることが困難であった。
【0006】本発明の目的は、流体圧アクチュエータの
厚み寸法を小さくして薄型化し得るようにすることにあ
る。
【0007】本発明の他の目的は、流体圧アクチュエー
タの薄型化を達成しつつ、往復動テーブルの剛性を確保
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の往復動テーブル
付き流体圧アクチュエータは、表面側の幅方向中央部に
一端から他端にまで延びるテーブル収納溝が形成され、
かつ両側部にシリンダ室が形成されたシリンダ本体と、
それぞれの前記シリンダ室内を往復動するピストンに取
り付けられ、前記シリンダ本体の一端から突出するピス
トンロッドと、それぞれの前記ピストンロッドの先端に
連結された連結プレートと、前記連結プレートに固定さ
れて前記テーブル収納溝内に往復動自在に装着される往
復動テーブルとを有することを特徴とする。
【0009】本発明の往復動テーブル付き流体圧アクチ
ュエータは、前記テーブル収納溝の底面にリニアガイド
を取り付け、前記リニアガイドよりも長い寸法を有し、
前記リニアガイドに沿って移動するガイドレールを前記
往復動テーブルに取り付けたことを特徴とする。
【0010】本発明の往復動テーブル付き流体圧アクチ
ュエータは、前記リニアガイドの両端面と前記シリンダ
本体の両端面との間の前記テーブル収納溝に、前記テー
ブル収納溝の側面に変位させて取付孔を形成し、ねじ部
材が貫通する貫通孔を前記往復動テーブルの側部に変位
させて形成したことを特徴とする。
【0011】本発明の往復動テーブル付き流体圧アクチ
ュエータは、前記ガイドレールの前記リニアガイドに対
向する面の幅方向中央に、ねじ部材取付溝を前記ガイド
レールの一端から他端にまで形成し、前記ガイドレール
を前記往復動テーブルに固定するねじ部材の頭部を前記
ねじ部材取付溝に配置するようにしたことを特徴とす
る。
【0012】本発明の往復動テーブル付き流体圧アクチ
ュエータは、前記シリンダ本体の一方の側面と、一方の
側部の表面とにそれぞれ2つずつセンサ溝を形成し、い
ずれかのセンサ溝を選択してセンサを取り付けるように
したことを特徴とする。
【0013】本発明の往復動テーブル付き流体圧アクチ
ュエータは、前記シリンダ本体の他方の側面と、後端面
とにそれぞれの前記シリンダ室に対する流体の給排を行
う給排ポートを形成し、いずれかの給排ポートを選択し
てシリンダ室に対して流体の給排を行うようにしたこと
を特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0015】図1〜図8は本発明の一実施の形態である
往復動テーブル付き流体圧アクチュエータを示す。
【0016】この流体圧アクチュエータは、図1に示す
ように、全体的に薄型の直方体形状となっており、シリ
ンダ本体11は幅方向中央部の厚みが両側部の厚みより
も薄く形成され、表面11aと背面11bと両側面11
c,11dを有している。シリンダ本体11の表面11
a側の幅方向中央部には一端から他端にまで延びてテー
ブル収納溝12が形成されており、断面コの字形状とな
っている。
【0017】シリンダ本体11の肉厚の両側部には、図
3および図4に示すように、貫通孔が形成されており、
シリンダ本体11の後端部に取り付けられるヘッドカバ
ー13a,13bと、先端部に取り付けられるロッドカ
バー14a,14bとにより、それぞれの貫通孔によっ
てシリンダ室15a,15bが相互に平行となって形成
されている。
【0018】それぞれのシリンダ室15a,15b内に
はピストン16a,16bが往復動自在に装着されてお
り、それぞれのピストン16a,16bに取り付けられ
た2本のピストンロッド17a,17bはシリンダ本体
11の先端から外方に突出している。それぞれのピスト
ンロッド17a,17bは、それぞれの先端にねじ部材
18により固定される連結プレート19によって連結さ
れている。
【0019】図2および図4に示すように、シリンダ本
体11の一方の側面11cの前端部には給排ポート21
aが形成され、この給排ポート21aはそれぞれのシリ
ンダ室15a,15bのうちピストン16a,16bの
前方側のシリンダ室に流路22aを介して連通してい
る。側面11cの後端部には給排ポート21bが形成さ
れ、この給排ポート21bはそれぞれのシリンダ室15
a,15bのうちピストン16a,16bの後方側のシ
リンダ室に流路22bを介して連通している。
【0020】図5に示すように、シリンダ本体11の後
端には2つの給排ポート23a,23bが形成され、一
方の給排ポート23aは流路24aを介してそれぞれの
前方側のシリンダ室に連通し、他方の給排ポート23b
は流路24bを介してそれぞれの後方側のシリンダ室に
連通している。
【0021】したがって、シリンダ本体11の側面に設
けられた給排ポート21a,21bと後端に形成された
給排ポート23a,23bの一方を使用してシリンダ室
に圧縮空気などの流体圧を給排することにより、ピスト
ン16a,16bを往復動することができ、使用されな
い方の給排ポートは閉塞される。
【0022】図6および図7に示すように、テーブル収
納溝12には長手方向に延びてガイド部材つまりリニア
ガイド25がねじ部材26により取り付けられ、このリ
ニアガイド25は断面がコの字形状となり、幅方向中央
部分には長手方向に延びるレール溝27が形成されてい
る。テーブル収納溝12内に収納される往復動テーブル
28は、連結プレート19に図7に示すねじ部材29に
より取り付けられており、往復動テーブル28にはリニ
アガイド25に沿って摺動自在となったガイドレール3
1がねじ部材32により取り付けられている。
【0023】リニアガイド25にはガイドレール31の
側面に形成されたV字形状の溝に接触する多数のボール
が循環移動するように組み込まれているので、ガイドレ
ール31が取り付けられた往復動テーブル28の摺動抵
抗を小さくして円滑に往復動テーブル28を移動するこ
とができる。
【0024】往復動テーブル28の表面は、シリンダ本
体11の表面11aよりも僅かに突出しており、往復動
テーブル28の表面に取り付けられる治具などがシリン
ダ本体11の表面11aに接触しないようになってい
る。
【0025】往復動テーブル28はテーブル収納溝12
の幅寸法よりも狭い寸法となっているが、リニアガイド
25よりも長い寸法のガイドレール31が往復動テーブ
ル28の背面に固定されていることから、幅の狭い往復
動テーブル28はガイドレール31によって補強される
ことになる。したがって、ガイドレール31よりも長さ
の短いリニアガイド25を往復動テーブル28に取り付
けるようにした場合と比較すると、往復動テーブル28
はガイドレール31によって補強されるので、これに加
わる外力に起因したそりや変形が往復動テーブルに発生
することを防止できる。
【0026】往復動テーブル28はテーブル収納溝12
内に配置されているので、図6に示すように、往復動テ
ーブル28の底面は、これの両側に位置することになる
シリンダ室15a,15bに対してシリンダ本体11の
厚み方向に寸法Hだけオーバーラップつまり重なった状
態となり、流体圧アクチュエータの厚み寸法を小さくし
て薄型とすることができる。
【0027】薄型とすることができるので、図7に示す
ように、ピストンロッド17a,17bの中心と、往復
動テーブル28の中心との間の距離Lを短くすることが
でき、ピストン16a,16bによって連結プレート1
9を介して往復動テーブル28を駆動する際に連結プレ
ート19および往復動テーブル28に加わる曲げモーメ
ントを小さくすることができ、連結プレート19および
往復動テーブル28の厚みを薄くしても、ピストン推力
を確実に往復動テーブルに伝達することきができる。
【0028】シリンダ本体11の表面には2本の断面U
字形状のセンサ取付溝33a,33bが形成され、シリ
ンダ本体11の側面にも同様の断面形状のセンサ取付溝
34a,34bが形成されている。それぞれのセンサ取
付溝にはピストン16a,16bに設けられた永久磁石
の磁力に感応してピストンの位置を検出するためのセン
サが取り付けられるようになっており、たとえば、ピス
トンの前進限位置と後退限位置とを検出するための2つ
のセンサが流体圧アクチュエータの使用状況に応じて合
計4つのセンサ溝のうちからいずれか1つないし2つを
選択して取り付けることができる。なお、センサを1つ
あるいは3つ以上として、ピストンが前進限位置と後退
限位置に加えてこれらの中間位置となったことを検出す
るようにしても良く、1つのセンサ溝に複数のセンサを
取り付けるようにしても良い。
【0029】シリンダ本体11はねじ部材などの取付部
材によって種々の装置や機械などの被装着部材に取り付
けられるようになっており、シリンダ本体11のテーブ
ル収納溝12には、図4および図8に示すように、リニ
アガイド25の両端面とシリンダ本体11の両端面との
間であって、テーブル収納溝12の側面に変位した位置
に取付孔35が合計4つ形成されている。
【0030】それぞれの取付孔35に対応させて、往復
動テーブル28には図1に示すように、4つの貫通孔3
6が形成されている。往復動テーブル28が図1に示す
ように後退限位置となった状態とすると、図8に示すよ
うに、4つの貫通孔36はそれぞれ取付孔35の位置と
合致し、この状態のもとで、ねじ部材37を貫通孔36
から取付孔35に取り付けることができる。それぞれの
取付孔35に雄ねじを形成するようにしても良く、その
場合にはねじ部材37の頭部をテーブル収納溝12内に
位置させることなく、シリンダ本体11が取り付けられ
る部材側にねじ部材37の頭部を位置させることができ
る。
【0031】この流体圧アクチュエータは往復動テーブ
ル28にガイドレール31が取り付けられるようになっ
ており、ガイドレール31よりも短い寸法のリニアガイ
ド25がシリンダ本体11に取り付けられているので、
ガイドレール31にねじ部材37を貫通させる貫通孔を
形成することなく、リニアガイド25の両端面の外方の
部分を利用してシリンダ本体11を被装着部材に取り付
けることができる。これにより、ガイドレール31に貫
通孔を形成する必要がなくなり、これの加工コストを低
減することができる。しかも、シリンダ本体11には合
計4つの取付孔35が形成されているので、シリンダ本
体11を被装着部材に対して長手方向に離れた位置と幅
方向に離れた位置とで取り付けることができ、取付強度
を高めることができる。さらに、被装着部材の取付位置
に応じて、少なくともこれらの4つの取付孔35のうち
2つを使用して、シリンダ本体11を被装着部材に取り
付けることもできる。
【0032】このような構成の流体圧アクチュエータに
あっては、これが設置される個所に応じて給排ポート2
1aと23aの一方と、給排ポート21bと23bの一
方のいずれか2つを選択してそこに空気圧配管を接続す
ることができ、接続された一方の給排ポートから圧縮空
気を供給し、他方から排出することにより、2つのピス
トン16a,16bを往復動させる。これにより、往復
動テーブル28は直線方向に往復動され、この往復動テ
ーブル28に治具を介して配置されるワークや工具ある
いは他のアクチュエータなどの被搬送部材を搬送するこ
とができる。
【0033】この搬送時には、往復動テーブル28の底
面にガイドレール31が取り付けられ、これを案内する
リニアガイド25がシリンダ本体11のテーブル収納溝
12に取り付けられているので、往復動テーブル28は
リニアガイド25よりも長い寸法のガイドレール31に
よって補強されることになり、往復動テーブル28のそ
りや変形を防止することができる。
【0034】往復動テーブル28はテーブル収納溝12
内に設けられており、そのテーブル収納溝12は2つの
シリンダ室15a,15bの間に形成され、シリンダ本
体11の厚み方向には、往復動テーブル28とシリンダ
室15a,15bとがオーバーラップしているので、シ
リンダ室の内径つまりボア径により設定される推力を確
保しつつ、厚み寸法が薄くなった薄型の流体圧アクチュ
エータが得られる。これにより、流体圧アクチュエータ
が設置される個所に他の部材が配置される場合に、その
部材との干渉を避けることができる。
【0035】しかも、薄型とすることにより、中心間の
距離Lを短くすることができ、ピストンロッド17a,
17bから往復動テーブル28に動力を伝達するための
連結プレート19および往復動テーブル28には大きな
曲げモーメントが加わることを防止できる。
【0036】往復動テーブル28が所定の前進限位置、
後退限位置あるいは中間位置まで移動したことを検出す
るために、1つ以上のセンサがシリンダ本体11に取り
付けられることになるが、4つのセンサ取付溝33a,
33b,34a,34bがシリンダ本体11に形成され
ているので、流体圧アクチュエータが設置される個所に
応じて、4つのセンサ溝のうちいずれかを選択したり、
全てを利用してそのセンサ溝にセンサを取り付けること
ができる。
【0037】シリンダ本体11は被装着部材に対して、
4つの取付孔35にねじ部材37を貫通させて被装着部
材にねじ止めされることになるが、取付孔35はテーブ
ル収納溝12の幅方向中心部からその側面側に変位して
形成されているので、ねじ部材37はシリンダ本体の長
手方向と幅方向とに相互に離れ、平面上に分散してねじ
部材37が取り付けられることになり、外径の小さなね
じ部材37としても、シリンダ本体11の締結を確実に
行うことができる。
【0038】往復動テーブル28には、流路38a,3
8bが形成されており、それぞれの流路は図1に示すよ
うに、往復動テーブル28の後端面に開口し、連結プレ
ート19に形成された給排ポート(図示省略)に連通し
ている。したがって、連結プレート19に開閉式のハン
ドやパッドなどの流体圧作動機器を取り付けた場合に
は、その流体圧作動機器に対して圧縮空気を供給するこ
とができる。なお、往復動テーブル28の表面にそれぞ
れの流路38a,38bに連通させて給排ポートを形成
するようにし、往復動テーブル28に流体圧作動機器を
取り付けるようにしても良い。
【0039】図9は流体圧アクチュエータに使用される
リニアガイド25とガイドレール31の変形例を示す図
であり、これらが取り付けられた流体圧アクチュエータ
における図3に対応した部分の断面を示すと図10の通
りである。
【0040】このガイドレール31にはリニアガイド2
5に対応する面の幅方向中央部にはねじ部材取付溝41
が一端から他端にまで形成されており、ガイドレール3
1は断面がコの字形状となっている。ガイドレール31
を往復動テーブル28にねじ部材32を用いて取り付け
る際には、ねじ部材32はその頭部32aをねじ部材取
付溝41内に入り込ませてねじ結合される。このような
断面形状のガイドレール31を使用することにより、ガ
イドレール31の幅寸法を大きくしても、その全体の重
量が大きくなることを防止できるとともに、ガイドレー
ル31の軽量化を達成しつつ、幅の大きなガイドレール
31とリニアガイド25とにより往復動テーブル28の
横方向の振れを防止して往復動精度を高めることができ
る。
【0041】図11は流体圧アクチュエータの変形例に
おける図3に対応した部分を示す断面図であり、シリン
ダ11の表面11aのうちセンサ溝33a,33bが形
成されていない部分に開口させて、T字形状の取付溝3
9がシリンダ本体11に形成されている。この取付溝3
9を利用してバルブなどの他の部材を取り付けることが
できる。
【0042】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。
【0043】たとえば、連結プレート19の部分に往復
動テーブルが前進限位置および後退限位置となったとき
に、衝撃を緩和する緩衝機構を組み込むようにしても良
く、停止位置を調整するためのストッパを設けるように
しても良い。また、作動流体としては、空気圧以外に油
圧を使用することも可能である。
【0044】
【発明の効果】本発明によれば、往復動テーブルをシリ
ンダ本体に形成されたテーブル収納溝内に配置するよう
にしたので、流体圧シリンダの厚み寸法を薄くすること
ができ、流体圧シリンダを薄型化することが可能とな
る。往復動テーブルを幅狭くしても、往復動テーブルに
はカイドレールが取り付けられていることから、往復動
テーブルを補強してその変形やそりの発生を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施の形態である往復動テー
ブル付き流体圧アクチュエータを示す斜視図である。
【図2】図1における矢印A方向から見た図1の側面図
である。
【図3】図2におけるB−B線に沿う方向の断面図であ
る。
【図4】図3におけるC−C線に沿う断面図である。
【図5】図3におけるD−D線に沿う断面図である。
【図6】図5におけるE−E線に沿う断面図である。
【図7】図5におけるF−F線に沿う断面図である。
【図8】図5におけるG−G線に沿う断面図である。
【図9】リニアガイドとガイドレールの変形例を示す斜
視図である。
【図10】図9に示したリニアガイドとガイドレールと
を有する往復動テーブル付き流体圧シリンダにおける図
3と同様の部分を示す断面図である。
【図11】流体圧アクチュエータの変形例における図3
に対応した部分を示す断面図である。
【符号の説明】
11 シリンダ本体 12 テーブル収納溝 13a,13b ヘッドカバー 14a,14b ロッドカバー 15a,15b シリンダ室 16a,16b ピストン 17a,17b ピストンロッド 18 ねじ部材 19 連結プレート 21a,21b、23a,23b 給排ポート 22a,22b、24a,24b 流路 25 リニアガイド 26 ねじ部材 27 レール溝 28 往復動テーブル 29 ねじ部材 31 ガイドレール 32 ねじ部材 33a,33b,34a,34b センサ取付溝 35 取付孔 36 貫通孔 37 ねじ部材 38a,38b 流路 39 取付溝

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面側の幅方向中央部に一端から他端に
    まで延びるテーブル収納溝が形成され、かつ両側部にシ
    リンダ室が形成されたシリンダ本体と、 それぞれの前記シリンダ室内を往復動するピストンに取
    り付けられ、前記シリンダ本体の一端から突出するピス
    トンロッドと、 それぞれの前記ピストンロッドの先端に連結された連結
    プレートと、 前記連結プレートに固定されて前記テーブル収納溝内に
    往復動自在に装着される往復動テーブルとを有すること
    を特徴とする往復動テーブル付き流体圧アクチュエー
    タ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の往復動テーブル付き流体
    圧アクチュエータにおいて、前記テーブル収納溝の底面
    にリニアガイドを取り付け、前記リニアガイドよりも長
    い寸法を有し、前記リニアガイドに沿って移動するガイ
    ドレールを前記往復動テーブルに取り付けたことを特徴
    とする往復動テーブル付き流体圧アクチュエータ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の往復動テーブル
    付き流体圧アクチュエータにおいて、前記リニアガイド
    の両端面と前記シリンダ本体の両端面との間の前記テー
    ブル収納溝に、前記テーブル収納溝の側面に変位させて
    取付孔を形成し、ねじ部材が貫通する貫通孔を前記往復
    動テーブルの側部に変位させて形成したことを特徴とす
    る往復動テーブル付き流体圧アクチュエータ。
  4. 【請求項4】 請求項2または3記載の往復動テーブル
    付き流体圧アクチュエータにおいて、前記ガイドレール
    の前記リニアガイドに対向する面の幅方向中央に、ねじ
    部材取付溝を前記ガイドレールの一端から他端にまで形
    成し、前記ガイドレールを前記往復動テーブルに固定す
    るねじ部材の頭部を前記ねじ部材取付溝に配置するよう
    にしたことを特徴とする往復動テーブル付き流体圧アク
    チュエータ。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の往
    復動テーブル付き流体圧アチクュエータにおいて、前記
    シリンダ本体の一方の側面と、一方の側部の表面とにそ
    れぞれ2つずつセンサ溝を形成し、いずれかのセンサ溝
    を選択してセンサを取り付けるようにしたことを特徴と
    する往復動テーブル付き流体圧アクチュエータ。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の往
    復動テーブル付き流体圧アクチュエータにおいて、前記
    シリンダ本体の他方の側面と、後端面とにそれぞれの前
    記シリンダ室に対する流体の給排を行う給排ポートを形
    成し、いずれかの給排ポートを選択してシリンダ室に対
    して流体の給排を行うようにしたことを特徴とする往復
    動テーブル付き流体圧アクチュエータ。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の往
    復動テーブル付き流体圧アクチュエータにおいて、シリ
    ンダ本体にその表面に開口する取付溝を往復動テーブル
    の移動方向に形成し、前記取付溝に部材を取り付けるこ
    とができるようにしたことを特徴とする往復動テーブル
    付き流体圧アクチュエータ。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の往
    復動テーブル付き流体圧アクチュエータにおいて、前記
    往復動テーブルの後端面に開口する流路を前記往復動テ
    ーブルに形成し、前記流路に連通する流体圧作動機器を
    前記往復動テーブルないし連結プレートに取り付けるよ
    うにしたことを特徴とする往復動テーブル付き流体圧ア
    クチュエータ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016056934A (ja) * 2014-09-12 2016-04-21 Smc株式会社 流体圧シリンダ及びアクチュエータ
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