JP2001090711A - 流体圧アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑油保持空間に潤滑油を確実に保持できる
とともに、パッキンの寿命を長くすることが可能な流体
圧シリンダを提供する。 【解決手段】 シリンダチューブ２とピストン５とがな
す摺動面には、ピストンウェアリング２２が２箇所に設
けられている。ピストンウェアリング２２は潤滑油保持
空間２７を区画形成している。潤滑油保持空間２７内に
はピストンパッキン２６が配置されている。この状態に
おいて、ピストン５に装着されたピストンウェアリング
２２の外周面を、シリンダチューブ２に対して接触させ
る。次に、ピストンウェアリング２２を拡径させるゴム
リング２３を設ける。従って、ピストンウェアリング２
２はシリンダチューブ２に対し押し付けられて追従させ
るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧アクチュエ
ータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エアシリンダ等のような流体
圧アクチュエータが知られている。従来におけるエアシ
リンダ７１の一例を図７に示す。

【０００３】図７に示すように、エアシリンダ７１は、
シリンダチューブ７２、シリンダチューブ７２内を摺動
するピストン７３等から構成されている。ピストン７３
の外周面には、一対のピストンウェアリング７４がそれ
ぞれ離間して配置されている。また、それぞれのピスト
ンウェアリング７４の間には、ピストンパッキン７５
が、互いに反対向きで凹溝に配置されている。ピストン
７３の外周面とシリンダチューブ７２の内周面との隙間
は、ピストンパッキン７５によってシールされている。

【０００４】従って、シリンダチューブ７２の内周面、
ピストン７３の外周面、ピストンウェアリング７４及び
ピストンパッキン７５によって、潤滑油を保持するため
の潤滑油保持空間７６が形成されている。つまり、ピス
トンウェアリング７４及びピストンパッキン７５によっ
て、大部分の潤滑油が潤滑油保持空間７６に溜められ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近のエア
シリンダ７１においてはシリンダチューブ７２のような
筒状部材を押出成形法や引抜成形法で製造することが多
いため、どうしてもシリンダチューブ７２の内周面には
大きな寸法公差ができやすい。よって、折角ピストンウ
ェアリング７４を設置しているにもかかわらず、ピスト
ンウェアリング７４の摺動面（即ち外周面）をシリンダ
チューブ７２の内周面に充分に追従させることが困難で
あった。ゆえに、シリンダチューブ７２の内周面とピス
トンウェアリング７４との間に隙間が生じ、潤滑油保持
空間７６の外に潤滑油が漏れ出しやすかった。従って、
潤滑油が不足して摺動抵抗が増大することとなり、ピス
トンパッキン７５の良好な潤滑状態を長期間維持させる
ことは非常に困難であった。

【０００６】また、ピストン７３が偏心する量が大きい
ことから、ピストンパッキン７５に偏心ストレスが加わ
りやすく、摩耗量が大きかった。従って、ピストンパッ
キン７５の寿命が短いという問題があった。

【０００７】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、潤滑油保持空間に潤滑油を確実に
保持できるとともに、パッキンの寿命を長くすることが
可能な流体圧シリンダを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、２つのアクチュエー
タ構成部材がなす摺動界面に、スリットを一部に持つウ
ェアリングを複数個設け、前記ウェアリングによって潤
滑油保持空間を区画形成し、一方のアクチュエータ構成
部材に装着された環状のパッキンを前記潤滑油保持空間
内に配置した流体圧アクチュエータにおいて、一方のア
クチュエータ構成部材側に装着された前記ウェアリング
の外周面を、他方のアクチュエータ構成部材に対して接
触させるとともに、前記ウェアリングを縮径又は拡径さ
せる押圧手段を設けることにより、前記ウェアリングを
他方のアクチュエータ構成部材に対し押し付けて追従さ
せるようにしたことをその要旨としている。

【０００９】請求項２に記載の発明では、筒状をした第
１のアクチュエータ構成部材の有する収容空間内に第２
のアクチュエータ構成部材を移動可能に収容するととも
に、前記第２のアクチュエータ構成部材の外周面に、ス
リットを一部に持つウェアリングを複数個設け、前記ウ
ェアリングによって潤滑油保持空間を区画形成し、第２
のアクチュエータ構成部材に装着された環状のパッキン
を前記潤滑油保持空間内に配置した流体圧アクチュエー
タにおいて、前記ウェアリングの外周面を、第１のアク
チュエータ構成部材の内周面に対して接触させるととも
に、前記ウェアリングを拡径させる押圧手段を設けるこ
とにより、前記ウェアリングを第１のアクチュエータ構
成部材の内周面に対し押し付けて追従させるようにした
ことをその要旨としている。

【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２において、前記ウェアリングの一部は、前記
アクチュエータ構成部材に対して線接触していることを
その要旨としている。

【００１１】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１に記載の発明によると、一方のアクチュエ
ータ構成部材に押圧手段が設置されることにより、ウェ
アリングの摺動面が常に他方のアクチュエータ構成部材
に圧接する。この場合、一方のアクチュエータ構成部材
と他方のアクチュエータ構成部材との隙間は、ウェアリ
ングによってシールされる。よって、パッキン部に滞留
している潤滑油の漏れが、ウェアリングによって防止さ
れる。従って、潤滑油保持空間に潤滑油を確実に保持す
ることができる。また、長期間にわたって良好な潤滑状
態を維持することができる。

【００１２】請求項２に記載の発明によると、第２のア
クチュエータ構成部材には、ウェアリングを拡径させる
押圧手段によって、ウェアリングの摺動面が第１のアク
チュエータ構成部材の内周面に圧接されている。従っ
て、第２のアクチュエータ構成部材の偏心及び傾きを抑
制することができる。また、第２のアクチュエータ構成
部材の偏心によって第１のアクチュエータ構成部材とウ
ェアリングの摺動面との間に隙間を生じることが防止さ
れる。この場合、潤滑油保持空間内は潤滑油で満たさ
れ、摺動抵抗は減少する。よって、パッキンの摩耗量も
減少する。従って、パッキンの寿命を長くすることがで
きる。

【００１３】請求項３に記載の発明によると、アクチュ
エータ構成部材はウェアリングによって高い圧力で押圧
される。よって、ウェアリングとアクチュエータ構成部
材とが強く圧接される。従って、潤滑油を前記潤滑油保
持空間内により確実に保持することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の流体圧アクチュエータを具体化した一実施形態のエア
シリンダ１を図１〜図３に基づき詳細に説明する。

【００１５】この実施形態のエアシリンダ１は、ロッド
付きタイプのエアシリンダ１である。図１に示されるよ
うに、第１のアクチュエータ構成部材であるシリンダチ
ューブ２は、等断面形状を有するアルミニウム合金製の
筒状押出成形品である。シリンダチューブ２の両端にあ
る開口は、ピストンカバーとしてのヘッドメタル３とロ
ッドメタル４とによって封止されている。シリンダチュ
ーブ２、ヘッドメタル３及びロッドメタル４がなす断面
円形状のピストン収容空間には、第２のアクチュエータ
構成部材としてのピストン５がチューブ軸線方向に沿っ
て移動可能に収容されている。本実施形態のピストン５
は、中心に孔を有する一対のピストン本体６を重ね合わ
せた構造となっていて、ピストン本体６間には環状マグ
ネット７が挟持されている。この環状マグネット７は、
磁気に反応してオンオフする図示しないスイッチに対応
して設けられている。そして、このピストン５によって
前記空間が２つの圧力作用室８，９に区画されている。

【００１６】シリンダチューブ２の外周面においてヘッ
ド側端に近い位置には第１のエア給排ポート１０が形成
され、ロッド側端に近い位置には第２のエア給排ポート
１１が形成されている。第１のエア給排ポート１０は、
連通孔を介して第１の圧力作用室８に連通している。第
２のエア給排ポート１１は、連通孔を介して第２の圧力
作用室９に連通している。

【００１７】ピストン５の中心を貫通するロッド取付孔
１２には、ピストンロッド１３の基端部が螺着されてい
る。従って、ピストンロッド１３はピストン５と一体的
に移動することができる。ピストンロッド１３の先端部
は、ロッドメタル４に形成されたロッド挿通孔１４を介
してシリンダチューブ２の外部に突出している。

【００１８】第１のエア給排ポート１０を介して第１の
圧力作用室８にエアを供給すると、エアの圧力によって
ピストン５が図１の左側方向（即ちロッド側）に押圧さ
れる。その結果、ピストン５及びピストンロッド１３が
ロッド側に移動し、ピストンロッド１３がシリンダチュ
ーブ２から突出する。

【００１９】第２のエア給排ポート１１を介して第２の
圧力作用室９にエアを供給すると、エアの圧力によって
ピストン５が図１の右側方向（即ちヘッド側）に押圧さ
れる。その結果、ピストン５及びピストンロッド１３が
ヘッド側に移動し、ピストンロッド１３がシリンダチュ
ーブ２に没入する。

【００２０】ピストン５の外周面には、環状のウェアリ
ング装着溝２１がピストン周方向の全体にわたって２箇
所に離間して形成されている。ウェアリング装着溝２１
の底部には、段部２１Ａが設けられている。また、ウェ
アリング装着溝２１には、ピストンウェアリング２２及
び押圧手段としてのゴムリング２３が装着されている。

【００２１】図２に示されるように、ピストンウェアリ
ング２２はその一部にスリット２４を持つ不完全環状の
部材である。スリット２４の両端は互い違いに形成さ
れ、同スリット２４の中央は互いに接触し合うようにな
っている。スリット２４があるのは、拡径を容易にさせ
るためである。断面矩形状であるこのピストンウェアリ
ング２２の外周面には摺動面Ｓ１が形成されている。摺
動面Ｓ１の端縁はシリンダチューブ２の内周面と線接触
している。また、ピストンウェアリング２２の内周面に
は非摺動面Ｓ２が形成されている。前記ピストンウェア
リング２２は、「ジュラコン（商品名）」に代表される
ポリアセタール樹脂等の高摺動性材料を用いて形成され
る。図３に示されるように、ピストンウェアリング２２
の厚さはウェアリング装着溝２１より若干大きく、ピス
トンウェアリング２２の幅はウェアリング装着溝２１の
幅より若干小さく形成されている。なお、ピストンウェ
アリング２２の摺動面Ｓ１は、ピストン５の外周面より
も径方向に張り出していて、同面よりも優先的にシリン
ダチューブ２の内周面に摺接するようになっている。

【００２２】押圧手段としてのゴムリング２３は環状か
つ断面略円形状の弾性体であって、ピストンウェアリン
グ２２よりもひとまわり小径に形成されている。このゴ
ムリング２３は、ウェアリング装着溝２１においてピス
トンウェアリング２２よりも底部側に配置されていて、
ピストンウェアリング２２の非摺動面Ｓ２に接してい
る。ゴムリング２３は、その弾性復帰力によりピストン
ウェアリング２２を径方向に沿って自身の中心軸線から
遠ざかる方向に常時押圧して、ピストンウェアリング２
２を拡径させる役割を果たしている。このような拡径作
用により、シリンダチューブ２の内周面に対してピスト
ンウェアリング２２の摺動面Ｓ１の端縁が押し付けられ
るようになっている。

【００２３】ピストン本体６において一対のウェアリン
グ装着溝２１の間には、環状のパッキン装着溝２５がピ
ストン周方向の全体にわたって形成されている。パッキ
ン装着溝２５には、断面略台形状をした環状パッキンと
しての一対のピストンパッキン２６が環状マグネット７
を介して互いに反対向きで装着されている。かかるピス
トンパッキン２６は、ピストン５の外周面とシリンダチ
ューブ２の内周面とがなす摺動界面をシールし、両圧力
作用室８，９の間でのエア漏れを回避する役割を担って
いる。

【００２４】従って、シリンダチューブ２の内周面、ピ
ストン５の外周面、ピストンウェアリング２２及びピス
トンパッキン２６によって、グリス等の潤滑油を保持す
るための潤滑油保持空間２７が形成されている。つま
り、ピストンウェアリング２２及びピストンパッキン２
６によって、大部分の潤滑油が潤滑油保持空間２７に溜
められる。

【００２５】以上のように構成されたエアシリンダ１で
は、往復動作を行うピストン５に対して、その中心軸線
をシリンダチューブ２の中心軸線から偏心させるような
偏荷重が加わることがある。この場合、ピストンウェア
リング２２における一部の領域がウェアリング装着溝２
１の底部側に押圧される。すると、ピストンウェアリン
グ２２よりも底部側にあるゴムリング２３が潰されて変
形する。この変形に伴って、ゴムリング２３には自身を
元の形状に復帰させようとするような弾性復帰力が生じ
る。この弾性復帰力はゴムリング２３の変形量が大きく
なるほど増大する。そして、かかる弾性変形力が前記偏
荷重に対する抗力として働く結果、ピストンウェアリン
グ２２の前記摺動面Ｓ１の端縁がシリンダチューブ２の
内周面に圧接する。

【００２６】さて、以下に本実施形態において特徴的な
作用効果を列挙する。 （１）本実施形態のエアシリンダ１では、ピストン５の
外周面に設けられたウェアリング装着溝２１の一端にゴ
ムリング２３が設置される。そのため、ピストンウェア
リング２２の摺動面Ｓ１における端縁が常にシリンダチ
ューブ２の内周面に圧接する。ゆえに、押出成形に由来
する大きな寸法公差がシリンダチューブ２にあったとし
ても、シリンダチューブ２の内周面とピストン５の外周
面との隙間は、ピストンウェアリング２２によってシー
ルされる。

【００２７】よって、ピストンパッキン２６の周辺に滞
留している潤滑油の漏れが、ピストンウェアリング２２
によって防止される。そして、潤滑油保持空間２７は潤
滑油で満たされ、ピストンウェアリング２２の摺動抵抗
は減少する。従って、ピストンパッキン２６の良好な潤
滑状態を長期間維持させることが容易となる。

【００２８】（２）本実施形態のエアシリンダ１では、
ピストン５の外周面に設けられたウェアリング装着溝２
１には、ピストンウェアリング２２を拡径させるための
ゴムリング２３が配置されている。よって、ピストンウ
ェアリング２２の摺動面Ｓ１の端縁はシリンダチューブ
２の内周面に圧接される。従って、ピストン５の偏心及
び傾きを抑制することができる。また、ピストン５の偏
心によってシリンダチューブ２の内周面とピストンウェ
アリング２２との摺動面Ｓ１における端縁との間に隙間
を生じることが防止される。この場合、潤滑油保持空間
２７内は潤滑油で満たされ、ピストンウェアリング２２
の摺動抵抗は減少する。よって、ピストンパッキン２６
の摩耗量も減少する。従って、ピストンパッキン２６の
寿命を長くすることができる。

【００２９】（３）本実施形態のエアシリンダ１では、
シリンダチューブ２の内周面はピストンウェアリング２
２の摺動面Ｓ１における端縁によって高い圧力で押圧さ
れる。よって、シリンダチューブ２の内周面とピストン
ウェアリング２２の摺動面Ｓ１における端縁とが強く圧
接される。従って、潤滑油を潤滑油保持空間２７内によ
り確実に保持することができる。

【００３０】（４）本実施形態のエアシリンダ１では、
ウェアリング装着溝２１において、ゴムリング２３はピ
ストンウェアリング２２の非摺動面Ｓ２よりも底部側に
確実に固定される。従って、ピストンウェアリング２２
の摺動面Ｓ１における端縁をシリンダチューブ２の内周
面に対して常に全周にわたって均等に押圧させることが
できる。よって、シリンダチューブ２の内周面に対して
ピストンウェアリング２２を充分に押し付けて追従させ
る作用がより確実なものとなっている。

【００３１】（５）本実施形態のエアシリンダ１では、
ゴムリング２３によって、ピストンウェアリング２２の
一端が、ウェアリング装着溝２１の底部よりも拡径され
て配置されている。よって、ピストンウェアリング２２
の摺動面Ｓ１における端縁はシリンダチューブ２の内周
面に対して線接触される。従って、潤滑油を前記潤滑油
保持空間２７内により確実に保持することができる。

【００３２】（６）本実施形態のエアシリンダ１では、
ピストンウェアリング２２を拡径させる押圧手段として
ゴムリング２３を設けている。従って、ゴムリング２３
の弾性復帰力が押圧力としてピストンウェアリング２２
に作用する。ゆえに、押出成形に由来する大きな寸法公
差がシリンダチューブ２にあったとしても、シリンダチ
ューブ２の内周面に対してピストンウェアリング２２を
充分に押し付けて追従させることができる。

【００３３】従って、かかる場合でもピストンウェアリ
ング２２がセンタリング用軸受けとしての役割を充分に
果たし、ピストン５のガタを確実に吸収することができ
る。言い換えると、偏荷重が加わった場合であってもピ
ストン５が偏心しにくくなる。よって、シリンダチュー
ブ２とピストン５との直接接触により金属同士が齧りつ
きを起こすことが回避され、これによりエアシリンダ１
の作動性が向上する。また、ピストン５のガタが吸収さ
れることにより、ピストンロッド１３の突出時における
ピストンロッド１３の垂れを防止することができる。

【００３４】また、金属同士の齧りつきが回避されるこ
とで、ピストン５やシリンダチューブ２の摩耗量も確実
に少なくなる。ピストンパッキン２６についても、ピス
トン５の確実なセンタリングが達成されることで、その
摩耗量が低減しかつ寿命が延びる。以上の結果、エアシ
リンダ１の耐久性を向上させることができる。

【００３５】（７）本実施形態のエアシリンダ１では、
ピストン５のガタが確実に吸収されるものであり、ゴム
リング２３の外周にウェアリング２２があるため、シリ
ンダチューブ２の内周面との間に隙間が生じにくくな
り、ゆえにピストンパッキン２６が自身の弾性力によっ
て確実にシリンダチューブ２の内周面に対して追従する
ために、摺動界面におけるシール性が確実に向上する。
よって、ピストン５が区画する圧力作用室８，９同士の
間で起こりやすかったエア漏れが阻止される。このこと
は同時に作動性の向上にもつながる。

【００３６】（第２の実施形態）次に、本発明の流体圧
アクチュエータを具体化した実施形態２のエアシリンダ
３１を図４，図５に基づき詳細に説明する。なお、実施
形態１と同様の機能を果たす部分については共通の部材
番号を付した。

【００３７】図４に示される本実施形態のエアシリンダ
３１も、ロッド付きタイプのエアシリンダ３１である。
第１のアクチュエータ構成部材であるシリンダチューブ
２は、等断面形状を有するアルミニウム合金製の筒状押
出成形品である。

【００３８】第２のアクチュエータ構成部材としてのピ
ストン５は、一対のピストン本体６を重ね合わせ、それ
らの間に環状マグネット７を挟持してなる。本実施形態
のエアシリンダ３１も、パッキン装着溝２５、ピストン
パッキン２６、ウェアリング装着溝３２、ピストンウェ
アリング２２及び押圧手段としてのゴムリング２３を備
えている。この点については実施形態１と共通してい
る。ただし、実施形態１ではゴムリング２３がピストン
パッキン２６側に偏って配置されていたのに対し、ここ
ではゴムリング２３がウェアリング装着溝３２の中心に
配置されている。

【００３９】図５に示されるように、本実施形態のウェ
アリング装着溝３２は、その断面形状が実施形態１のウ
ェアリング装着溝２１と異なっている。つまり、実施形
態１ではウェアリング装着溝２１の底部には段部２１Ａ
が１箇所に設けられていたのに対し、本実施形態では底
部に一対の段部３２Ａが設けられている。前記ピストン
ウェアリング２２は、一対の段部３２Ａの上面によって
その非摺動面Ｓ２が支持されうる状態でウェアリング装
着溝３２に装着されている。ゴムリング２３は一対の段
部３２Ａがなす幅狭の領域に収容され、断面略円形状に
形成されている。もっとも、ピストン５に偏荷重が加わ
っていないときピストンウェアリング２２の非摺動面Ｓ
２は、段部３２Ａの上面に接することなく、ゴムリング
２３の外周部のみに接している必要がある。

【００４０】さて、以下に本実施形態において特徴的な
作用効果を列挙する。 （１）本実施形態のエアシリンダ３１も実施形態１のエ
アシリンダ１と基本構成を共通とするので、実施形態１
において列挙した作用効果（１）、（２）及び（４）を
奏する。

【００４１】（２）このエアシリンダ３１では、偏荷重
が加わることでピストンウェアリング２２がウェアリン
グ装着溝３２の底部側に押圧された場合、段部３２Ａに
よって非摺動面Ｓ２の一部が支持される。従って、弾性
体からなるゴムリング２３のみならず、最終的にはゴム
よりも剛性のある材料（例えばアルミニウム合金等）か
らなるピストン本体６によって、偏荷重が受けられるこ
とになる。このため、大きな偏荷重に耐えうるものとす
ることができ、ひいては作動性、耐久性及びシール性が
よりいっそう向上する。

【００４２】（第３の実施形態）次に、本発明の流体圧
アクチュエータを具体化した実施形態３のエアシリンダ
４１を図６に基づき詳細に説明する。

【００４３】図６（ａ）に示されるように、このエアシ
リンダ４１は一対のカバー４２を備えている。これらの
カバー４２はそれぞれ２つの貫通孔４３を備えている。
両カバー４２において貫通孔４３の内端側開口には、シ
リンダチューブ４４の両端がそれぞれ嵌着されている。
従って、シリンダチューブ４４は一対のカバー４２間に
平行に架設された状態となっている。このシリンダチュ
ーブ４４は、非磁性材料からなる円筒状かつ等断面形状
の金属部材である。アクチュエータ構成部材であるシリ
ンダチューブ４４は、ここではステンレスを材料として
引抜成形法により作製されている。

【００４４】前記貫通孔４３内にはエンドキャップ４
５，４６が嵌着されている。エンドキャップ４５，４６
の一端側はシリンダチューブ４４の端部開口に対して嵌
合している。右側のエンドキャップ４５の中心部には連
通路４７が貫通形成されている。この連通路４７は、右
側のカバー４２の側面に設けられた第１のエア給排ポー
ト１０に連通している。左側のエンドキャップ４６の中
心部にも連通路４７が貫通形成されている。この連通路
４７は、左側のカバー４２の側面に設けられた第２のエ
ア給排ポート１１に連通している。

【００４５】シリンダチューブ４４のピストン収容空間
内には、ピストン５Ａが摺動可能に収容されている。ピ
ストン５Ａはピストン収容空間内を２つの圧力作用室
８，９に区画する。

【００４６】図６（ａ）に示されるように、ピストン５
Ａは、ピストン本体４８、永久磁石４９、ピストンヨー
ク５０、ピストンパッキン５１、ピストンウェアリング
５２、ピストンシャフト、クッションリング等を組み付
けることにより構成されている。ピストンパッキン５１
及びピストンウェアリング５２は、一対のピストン本体
４８の外周面に形成された溝部分にそれぞれ装着されて
いる。

【００４７】アクチュエータ構成部材としてのスライダ
５３は、スライダ本体５４、永久磁石５５、スライダヨ
ーク５６、スペーサ５７、スクレーパ６１、スライダウ
ェアリング６４等を組み付けることにより構成されてい
る。

【００４８】前記スライダ５３の長手方向における中央
側に収容された永久磁石５５及びスライダヨーク５６
は、ピストン５Ａ側の永久磁石４９及びピストンヨーク
５０と互いに対応する位置関係にある。ただし、永久磁
石４９，５５の極性は同一ではないため、両者４９，５
５は磁気的に吸引関係にある。従って、スライダ５３と
ピストン５Ａとの間で磁気吸引力が作用する。そして、
ピストン５Ａの駆動時には、スライダ５３がシリンダチ
ューブ４４の長手方向に沿って追従移動するようになっ
ている。

【００４９】図６（ｂ）に示されるように、スペーサ５
７の内周面には、一対の環状のウェアリング装着溝６３
が離間して形成されている。なお、ウェアリング装着溝
６３は４箇所にある。これらのウェアリング装着溝６３
には、スライダウェアリング６４及び押圧手段としての
断面楕円形状のゴムリング６５が装着されている。

【００５０】スライダウェアリング６４はその一部にス
リット（図示略）を持つ不完全環状の部材である。本実
施形態においてスリットがあるのは、縮径を容易にさせ
るためである。このスライダウェアリング６４では、そ
の内周面がシリンダチューブ４４の外周面と摺接する摺
動面Ｓ１として機能し、かつその外周面が非摺動面Ｓ２
として機能する。図６（ｂ）に示されるように、スライ
ダウェアリング６４の摺動面Ｓ１は、スペーサ５７の内
周面よりも張り出していて、同面よりも優先的にシリン
ダチューブ４４の外周面に摺接するようになっている。

【００５１】図６（ｂ）に示されるように、実施形態２
のウェアリング装着溝３２に相当する本実施形態のウェ
アリング装着溝６３は、その底部に段部３２Ａを備えて
いる。スライダウェアリング６４は、一対の段部３２Ａ
の上面によってその非摺動面Ｓ２が支持されうる状態で
ウェアリング装着溝６３に装着されている。スライダウ
ェアリング６４よりもひとまわり大径に形成されたゴム
リング６５は、一対の段部３２Ａがなす幅狭の領域に収
容されている。ゴムリング６５は、その弾性復帰力によ
りスライダウェアリング６４を径方向に沿って自身の中
心軸線に求心的に常時押圧して、スライダウェアリング
６４を縮径させる役割を果たしている。このような縮径
作用により、シリンダチューブ４４の外周面に対してス
ライダウェアリング６４の摺動面Ｓ１が押し付けられる
ようになっている。

【００５２】スペーサ５７において、それぞれのウェア
リング装着溝６３の間には、環状のスクレーパ装着溝６
２が２箇所に形成されている。従って、シリンダチュー
ブ４４の外周面、スペーサ５７の内周面、スライダウェ
アリング６４及びスクレーパ６１によって、潤滑油を保
持するための潤滑油保持空間６６が形成されている。

【００５３】以上のように構成されたエアシリンダ４１
では、ピストン５Ａに追従して往復動作を行うスライダ
５３に対し、その中心軸線をシリンダチューブ４４の中
心軸線から偏心させるような偏荷重が加わることがあ
る。この場合、スライダウェアリング６４における一部
の領域がウェアリング装着溝６３の底部側に押圧され
る。すると、スライダウェアリング６４よりも底部側に
あるゴムリング６５が厚さ方向に潰されて変形する。こ
の変形に伴って、ゴムリング６５には自身を元の形状に
復帰させようとするような弾性復帰力が生じる。この弾
性復帰力はゴムリング６５の変形量が大きくなるほど増
大する。そして、かかる弾性変形力が前記偏荷重に対す
る抗力として働く結果、スライダウェアリング６４の前
記摺動面Ｓ１がシリンダチューブ４４の外周面に圧接す
る。

【００５４】さて、以下に本実施形態において特徴的な
作用効果を列挙する。 （１）本実施形態のエアシリンダ４１では、スライダ５
３の内周面に設けられたウェアリング装着溝６３に、ス
ライダウェアリング６４を縮径させる手段としてのゴム
リング６５が設置されている。従って、ゴムリング６５
の弾性復帰力が押圧力としてスライダウェアリング６４
に作用する。ゆえに、押出成形に由来する大きな寸法公
差がシリンダチューブ４４にあったとしても、スライダ
ウェアリング６４の摺動面Ｓ１が常にシリンダチューブ
４４の外周面に圧接する。

【００５５】従って、シリンダチューブ４４の外周面と
スライダ５３の内周面との隙間は、スライダウェアリン
グ６４によってシールされる。よって、スクレーパ６１
の周辺に滞留している潤滑油の漏れが、スライダウェア
リング６４によって防止される。従って、潤滑油保持空
間６６に潤滑油を確実に保持することができる。また、
スクレーパ６１の良好な潤滑状態を長期間維持させるこ
とが容易となる。

【００５６】（２）本実施形態のエアシリンダ４１で
は、ウェアリング装着溝６３において、ゴムリング６５
はスライダウェアリング６４の非摺動面Ｓ２よりも底部
側に確実に固定される。従って、スライダウェアリング
６４の摺動面Ｓ１をシリンダチューブ４４の外周面に対
して常に全周にわたって均等に押圧させることができ
る。よって、シリンダチューブ４４の外周面に対してス
ライダウェアリング６４を充分に押し付けて追従させる
作用がより確実なものとなっている。

【００５７】従って、スライダウェアリング６４によっ
て前記潤滑油保持空間６６に滞留している潤滑油の漏れ
が防止される。また、スライダ５３のガタが吸収され
る。 （３）本実施形態のエアシリンダ４１では、スライダウ
ェアリング６４を縮径させる押圧手段としてゴムリング
６５を設けている。従って、ゴムリング６５の弾性復帰
力が押圧力としてスライダウェアリング６４に作用す
る。ゆえに、押出成形に由来する大きな寸法公差がシリ
ンダチューブ４４にあったとしても、シリンダチューブ
４４の外周面に対してスライダウェアリング６４を充分
に押し付けて追従させることができる。従って、かかる
場合でもスライダウェアリング６４がセンタリング用軸
受けとしての役割を充分に果たし、スライダ５３のガタ
を確実に吸収することができる。よって、シリンダチュ
ーブ４４とスライダ５３との直接接触により金属同士が
齧りつきを起こすことが回避され、これによりエアシリ
ンダ４１の作動性が向上する。

【００５８】また、金属同士の齧りつきが回避されるこ
とで、スライダ５３やシリンダチューブ４４の摩耗量も
確実に少なくなり、部材の長寿命化が達成される。以上
の結果、エアシリンダ４１の耐久性を向上させることが
できる。

【００５９】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはなく、例えば次のような別の形態に変更すること
が可能である。 ・本発明は前記実施形態３のようなシングルチューブタ
イプのエアシリンダ４１に限定されることはなく、例え
ばシリンダチューブ４４を平行に２本配置させたダブル
チューブタイプとして具体化されてもよい。このような
構成であると、実施形態３と同様の作用効果を奏するこ
とに加え、回り止め機能の精度も向上させることができ
る。

【００６０】・ピストンウェアリング２２及びスライダ
ウェアリング６４に設けられるスリット２４の形状は、
ウェアリング２２及びスライダウェアリング６４の拡
径、縮径を可能にするものであれば、互い違いに形成さ
れていなくてもよい。

【００６１】・ゴムリング２３，６５の断面形状は円形
状または楕円形状のみに限定されることはなく、例えば
矩形状や台形状等であってもよい。 ・実施形態１，２において、ウェアリング装着溝２１，
３２、ピストンウェアリング２２及びゴムリング２３を
ピストン５における３箇所以上の複数箇所に設けてもよ
い。このようにすると、１箇所または２箇所のみに設け
た場合に比べ、ピストン５のガタを吸収する作用がより
確実なものとなる。

【００６２】・環状弾性体を押圧手段として用いた前記
各実施形態に代え、環状でない弾性体、例えばその一部
にスリットを持つようなゴムリングを採用してもよい。
また、複数個のゴム片をウェアリング装着溝２１，３
２，６３内に配置することとしてもよい。さらに、この
ような弾性体に代えて、バネ等の付勢手段を採用するこ
とも許容される。

【００６３】・ウェアリング装着溝２１，３２，６３は
必須ではなく、例えばそれを省略した構成を採用するこ
とも可能である。この場合、例えば実施形態１であれば
ピストン５の外周面に対してじかにゴムリング２３等を
接着し、そこにピストンウェアリング２２等を同様に接
着すればよい。ただし、ピストンウェアリング２２等及
びゴムリング２３等を溝構造に装着する構成であると、
それらが横ズレしにくくなるため、アクチュエータ構成
部材のガタをより確実に吸収することができる。

【００６４】・実施形態３において、ピストン５Ａ−シ
リンダチューブ４４間にも実施形態１，２のようなガタ
吸収構造を採用すれば、よりいっそう作動性や耐久性を
向上させることができる。

【００６５】・本発明は、実施形態３のようなマグネッ
ト式のロッドレスシリンダに限定されることはなく、マ
グネット式以外のもの、例えばピストンとスライダとを
ヨークで機械的に連結したロッドレスシリンダ等に適用
されてもよい。

【００６６】・本発明はエア以外の流体（例えばオイル
等）を利用したシリンダに適用されてもよいほか、流体
圧シリンダ以外のその他の流体圧アクチュエータにも適
用されてもよい。

【００６７】・本実施形態では、ピストンウェアリング
２２及びスライダウェアリング６４の断面形状は矩形状
に形成されていた。それに対して、ピストンウェアリン
グ２２及びスライダウェアリング６４の断面形状を台形
等の多角形状、三角形状、及び円形状等にしてもよい。

【００６８】・本実施形態では、ピストンウェアリング
２２またはスライダウェアリング６４が２箇所または４
箇所に設けられていた。それに対して、ピストンウェア
リング２２またはスライダウェアリング６４の数は少な
くとも１つ以上あれば幾つでもよい。

【００６９】・本実施形態では、環状弾性体としてのゴ
ムリング２３，６５の数は１つのピストンウェアリング
２２またはスライダウェアリング６４に対して１つ設け
られていた。それに対して、ゴムリング２３，６５の数
を２つ以上にしてもよい。

【００７０】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 （１）請求項１〜請求項３のうちいずれか一項におい
て、前記押圧手段は前記アクチュエータ構成部材に設け
られたウェアリング装着溝に装着される環状弾性体であ
り、その環状弾性体は前記ウェアリング装着溝において
前記ウェアリングよりも底部側に配置されていることを
特徴とする流体圧アクチュエータ。このような構成にす
れば、環状弾性体はウェアリングよりも底部側に確実に
固定される。従って、ウェアリングをアクチュエータ構
成部材に対して常に全周にわたって均等に押圧させるこ
とができる。

【００７１】（２）技術的思想（１）において、前記ウ
ェアリングは断面矩形状に形成され、前記環状弾性体は
ウェアリングの一端に偏って配置されていることを特徴
とする流体圧アクチュエータ。このような構成にすれ
ば、環状弾性体によって、ウェアリングの一端は、ウェ
アリング装着溝の底部よりも拡径または縮径されて配置
される。よって、ウェアリングはアクチュエータ構成部
材に対して線接触される。従って、潤滑油を前記潤滑油
保持空間内により確実に保持することができる。

【００７２】（３）技術的思想（１）または技術的思想
（２）において、前記環状弾性体の一部は前記ウェアリ
ング装着溝の底面に形成された凹部に係入されているこ
とを特徴とする流体圧アクチュエータ。このような構成
にすれば、環状弾性体が位置ずれするのを防止すること
ができる。

【００７３】（４）請求項１〜３、技術的思想（１）〜
（３）において、ウェアリングの形成材料は金属からな
ることを特徴とする流体圧アクチュエータ。このように
構成すれば、ウェアリングの摩耗量は確実に減少する。
従って、流体圧アクチュエータの耐久性を向上させるこ
とができる。

【００７４】（５）請求項１〜３、技術的思想（１）〜
（３）において、ウェアリングの形成材料は剛性を有す
る合成樹脂からなることを特徴とする流体圧アクチュエ
ータ。このように構成すれば、流体圧アクチュエータの
作動時における振動は小さくなる。従って、流体圧アク
チュエータの耐久性を向上させることができる。

【００７５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、潤滑油保持空間に潤滑油を確実に保持す
ることができる。また、長期間にわたって良好な潤滑状
態を維持することができる。

【００７６】請求項２に記載の発明によれば、第２のア
クチュエータ構成部材の偏心及び傾きを抑制することが
できる。また、パッキンの寿命を長くすることができ
る。請求項３に記載の発明によれば、請求項１または請
求項２に記載の発明の効果に加えて、潤滑油を前記潤滑
油保持空間内により確実に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した実施形態１のエアシリン
ダの全体断面図。

【図２】 実施形態１において使用されるウェアリング
の斜視図。

【図３】 実施形態１のエアシリンダにおける摺動界面
の部分拡大断面図。

【図４】 実施形態２のエアシリンダの全体断面図。

【図５】 実施形態２のエアシリンダにおける摺動界面
の部分拡大断面図。

【図６】 （ａ）は実施形態３のエアシリンダの一部破
断全体断面図、（ｂ）はそれにおける摺動界面の部分拡
大断面図。

【図７】 従来例のエアシリンダにおける摺動界面の部
分拡大断面図。

【符号の説明】

１，３１，４１…流体圧アクチュエータとしてのエアシ
リンダ、２…第１のアクチュエータ構成部材としてのシ
リンダチューブ、５，５Ａ…第２のアクチュエータ構成
部材としてのピストン、２１，３２，６３…ウェアリン
グ装着溝、２１Ａ，３２Ａ…段部、２２…ピストンウェ
アリング、２３，６５…押圧手段としてのゴムリング、
２４…スリット、２６…環状パッキンとしてのピストン
パッキン、２７、６６…潤滑油保持空間、４４…アクチ
ュエータ構成部材としてのシリンダチューブ、５３…ア
クチュエータ構成部材としてのスライダ、６１…環状パ
ッキンとしてのスクレーパ、６４…スライダウェアリン
グ、Ｓ１…摺動面、Ｓ２…非摺動面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長沼 克幸 愛知県小牧市大字北外山字早崎3005番地 シーケーディ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3H081 AA03 BB01 BB03 CC12 DD02 EE03 EE10 EE16 EE28 3J044 AA12 CB26 CC14 DA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つのアクチュエータ構成部材がなす摺
   動界面に、スリットを一部に持つウェアリングを複数個
   設け、前記ウェアリングによって潤滑油保持空間を区画
   形成し、一方のアクチュエータ構成部材に装着された環
   状のパッキンを前記潤滑油保持空間内に配置した流体圧
   アクチュエータにおいて、 一方のアクチュエータ構成部材側に装着された前記ウェ
   アリングの外周面を、他方のアクチュエータ構成部材に
   対して接触させるとともに、前記ウェアリングを縮径又
   は拡径させる押圧手段を設けることにより、前記ウェア
   リングを他方のアクチュエータ構成部材に対し押し付け
   て追従させるようにしたことを特徴とする流体圧アクチ
   ュエータ。
2. 【請求項２】 筒状をした第１のアクチュエータ構成部
   材の有する収容空間内に第２のアクチュエータ構成部材
   を移動可能に収容するとともに、前記第２のアクチュエ
   ータ構成部材の外周面に、スリットを一部に持つウェア
   リングを複数個設け、前記ウェアリングによって潤滑油
   保持空間を区画形成し、第２のアクチュエータ構成部材
   に装着された環状のパッキンを前記潤滑油保持空間内に
   配置した流体圧アクチュエータにおいて、 前記ウェアリングの外周面を、第１のアクチュエータ構
   成部材の内周面に対して接触させるとともに、前記ウェ
   アリングを拡径させる押圧手段を設けることにより、前
   記ウェアリングを第１のアクチュエータ構成部材の内周
   面に対し押し付けて追従させるようにしたことを特徴と
   する流体圧アクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記ウェアリングの一部は、前記アクチ
   ュエータ構成部材に対して線接触していることを特徴と
   する請求項１または２に記載の流体圧アクチュエータ。