JP2002039115A - 中空シリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストロークを小さくして長大化を回避するこ
とができる中空シリンダを提供する。 【解決手段】 中空のシリンダブロック１０に形成され
たシリンダ室３０内に、シリンダブロック１０より外部
に突出した中空のピストンロッド２０ａを有するピスト
ン２０が収容されると共に、シリンダブロック１０に、
ピストン２０で隔てられたシリンダ室３０の２つの圧力
室３０ａ，３０ｂに圧縮空気を給排するための２つのポ
ート１３ａ，１３ｂが形成され、ピストン２０が２つの
圧力室３０ａ，３０ｂに対する圧縮空気の給排の切換え
によってシリンダブロック１０内を往復摺動されてな
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、中空スペースを有
する中空シリンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に示すシリンダは、ピストンロッド
２ａを有するピストン２がシリンダチューブ１内に収容
され、ピストン２で隔てられた２つの圧力室３ａ，３ｂ
に対する圧縮空気の給排を切換えることによって、ピス
トン２が、ピストンロッド２ａの端部をシリンダチュー
ブ１の一端より突出した状態でシリンダチューブ１内を
往復摺動するものである。

【０００３】図９には、図８に示すシリンダを中空状に
した、いわゆる中空シリンダが示されている。すなわ
ち、この中空シリンダでは、シリンダチューブ４内にピ
ストン５が往復摺動可能に収容され、このピストン５の
両端にはピストンロッド５ａが形成され、これらピスト
ン５およびピストンロッド５ａの軸線方向には中空孔５
ｂが貫通して形成されている。そして、シリンダチュー
ブ４内は、ピストン５によって２つの圧力室６ａ，６ｂ
に隔てられ、２つの圧力室６ａ，６ｂに対する圧縮空気
の給排を切換えることによって、ピストン５が、ピスト
ンロッド５ａの端部をシリンダチューブ４の両端より外
部に突出した状態でシリンダチューブ４内を往復摺動す
るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の中空
シリンダでは、ピストン５およびピストンロッド５ａに
中空孔５ｂ、つまり中空スペースが設けられており、こ
の中空スペースを利用するために、ピストンロッド５ａ
の端部が、ピストン５の移動に関係なく常にシリンダチ
ューブ４の両端より外部に突出する両ロッドタイプに構
成されている。このため、中空シリンダのストローク
は、図８に示すシリンダのストロークαの２倍になり、
これが中空シリンダの長大化を招き、中空シリンダの装
置等への納まりを悪くするという問題点がある。

【０００５】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、ストロ
ークを小さくして長大化を回避することができる中空シ
リンダを提供することにある。本発明の上記ならびにそ
の他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付
図面から明らかになるであろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係る中空シリンダは、中空のシリンダブロック
に形成されたシリンダ室内に、上記シリンダブロックよ
り外部に突出した中空のピストンロッドを有する中空の
ピストンが収容されると共に、上記シリンダブロック
に、上記ピストンで隔てられた上記シリンダ室の２つの
圧力室に圧縮空気を給排するための２つのポートが形成
され、上記ピストンが上記２つの圧力室に対する圧縮空
気の給排の切換えによって上記シリンダブロック内を往
復摺動することを特徴としている。

【０００７】また、上記シリンダブロックに、その軸線
に平行な１つ以上のガイド孔が設けられ、上記ガイド孔
に上記ピストンロッドに固定されたガイド軸が挿入さ
れ、上記ピストンの往復動は、上記ガイド軸を介して上
記ガイド孔に案内されることを特徴としている。さら
に、上記ピストンロッドまたは上記シリンダブロックの
端部に真空パッドが装着され、上記真空パッドの配管
を、上記ピストンロッドおよび上記シリンダブロックの
中空スペース内に通したことを特徴としている。また、
上記ピストンロッドまたは上記シリンダブロックの端部
にエアーチャックが装着され、上記エアーチャックの配
管を、上記ピストンロッドおよび上記シリンダブロック
の中空スペース内に通したことを特徴としている。

【０００８】従って、本発明では、シリンダブロックが
中空状に形成され、このシリンダブロックに中空のピス
トンロッドを有する中空のピストンが収容され、ピスト
ンの内外周壁は、シリンダブロック内をその軸線方向に
往復摺動され、ピストンロッドおよびシリンダブロック
の内側には中空スペースを有するので、従来のようにピ
ストンの両側にピストンロッドを設ける両ロッドタイプ
にする必要がなくなり、片ロッドタイプにすることがで
きるため、中空シリンダのストロークが小さくなり、小
型化が図れる。

【０００９】また、本発明では、シリンダブロックに、
その軸線に平行で、ピストンロッドに固定されたガイド
軸が挿入されたガイド孔が設けられ、ピストンの移動
は、ガイド軸を介してガイド孔に案内されるので、ピス
トン（ピストンロッドを含む）は傾くことなく、シリン
ダブロックの軸線方向に確実に往復動される。さらに、
ピストンロッドまたはシリンダブロックに装着された真
空パッドまたはエアーチャックの配管を、ピストンロッ
ドおよびシリンダブロックの中空スペース内に通せば、
配管が他の設備機器と接触したり、配管同士が絡まった
りするようなことがなくなる。

【００１０】

【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。実施の形態を説明するに当
たって、同一機能を奏するものは同じ符号を付して説明
する。図１は、本発明の一実施の形態に係る中空シリン
ダの斜視図、図２は、図１の平面図、図３は、図２のＡ
−Ａ断面図、図４は、中空シリンダの分解斜視図、図５
は、本発明の他の実施の形態に係る中空シリンダの断面
図、図６、７は、中空シリンダの適用例を示す断面図で
ある。

【００１１】図１〜４に示す中空シリンダは、外周略角
形筒状のシリンダブロック１０と、シリンダブロック１
０の周方向に形成されたドーナツ状のシリンダ室３０
と、略筒状のピストン２０とを具備している。

【００１２】シリンダブロック１０は、内部ブロック１
１と外部ブロック１２とからなり、内部ブロック１１と
外部ブロック１２との間にシリンダ室３０が形成され、
このシリンダ室３０内には、ピストン２０がシリンダブ
ロック１０の軸線方向に往復動するように収容されてい
る。内部ブロック１１の下部外周には略角形のフランジ
１１ａが一体に形成され、外部ブロック１２は、フラン
ジ１１ａに複数のねじ４０によって締結され、外部ブロ
ック１２と内部ブロック１１とが固定されている。な
お、図中、１１ｂは、フランジ１１ａの４隅に各々穿設
されたねじ孔である。

【００１３】ピストン２０は、その一端より突出形成さ
れたピストンロッド２０ａを有し、このピストンロッド
２０ａの端部は、シリンダブロック１０より外部に突出
され、他の機械部品との結合を可能にする複数の取付け
孔２１を有している。シリンダ室３０は、ピストン２０
によって２つの圧力室３０ａ，３０ｂに隔てられ、シリ
ンダブロック１０の外部ブロック１２の側部所定箇所に
は、空気圧を圧力室３０ａ，３０ｂに対して給排するた
めの給排ポート１３ａ，１３ｂが上下一列状に開設さ
れ、圧力室３０ａ，３０ｂに対する空気圧の給排を切換
えることによってピストン２０がシリンダブロック１０
内を往復摺動するようになっている。

【００１４】中空シリンダは、以上の如く構成されてい
るので、給排ポート１３ａ，１３ｂから圧力室３０ａ，
３０ｂに空気圧が交互に供給され、また、給排ポート１
３ａ，１３ｂより圧力室３０ａ，３０ｂの空気圧が交互
に排出されることにより、ピストン２０は、その外周面
が外部ブロック１２に、内周面が内部ブロック１１に摺
接して、シリンダブロック１０の軸線方向に往復動され
る。

【００１５】このように、本実施の形態では、中空のシ
リンダブロック１０に中空のピストンロッド２０ａを有
するピストン２０が収容され、このピストン２０の内外
周壁が、シリンダブロック１０内をその軸線方向に往復
摺動するように構成され、ピストンロッド２０ａおよび
シリンダブロック１０の内側には中空スペース１００を
有している。これにより、本実施の形態の中空シリンダ
は、従来の両ロッドタイプから片ロッドタイプにするこ
とが可能となるので、ストロークが小さくなり、小型化
され、装置等への納まりを向上することができる。

【００１６】図５には上述した中空シリンダの他の実施
の形態が示されている。すなわち、図５に示す中空シリ
ンダは、図３に示す中空シリンダの外部ブロック１２
に、シリンダブロック１０の軸線に平行な複数のガイド
孔６１を有するガイド部６０が設けられたものであり、
ピストンロッド２０ａの端部には、複数のガイド孔６１
に個別に挿入された複数のガイド軸８２を有する取付け
部８１が、ねじ７０を取付け孔２１に締め付けることに
よって締結固定され、ピストン２０は、ガイド軸８２を
介してガイド孔６１に案内されて往復動されるようにな
っている。このように、上記中空シリンダでは、外部ブ
ロック１２にピストン２０の移動を案内するガイド部６
０を設けたことにより、中空のピストン２０（ピストン
ロッド２０ａを含む）を傾くことなく、シリンダブロッ
ク１０の軸線方向に確実に往復動させることが可能とな
る。

【００１７】また、図６に示すように、図５に示すガイ
ド付き中空シリンダの内部ブロック１１にエアーチャッ
ク９０を装着し、このエアーチャック９０の配管９１を
中空スペース１００に通すようにすれば、配管９１が他
の設備機器と接触したり、配管同士が絡まったりするよ
うな事態を回避することができる。

【００１８】さらに、図７に示す如く、図３に示す中空
シリンダのピストンロッド２０ａの端部に取付け板２３
を介して真空パッド５０を装着し、この真空パッド５０
の配管５１を中空スペース１００に通すようにしても、
図６に示す場合と同様に、配管５１の他の設備機器との
接触や配管同士の絡まりを防止することができる。な
お、図中、５２は、真空パッド５０の下部に螺合されて
上下方向より取付け板２３を締め付けることによって真
空パッド５０を取付け板２３に固定するための１対のナ
ットである。

【００１９】以上、本発明の実施の形態の中空シリンダ
について詳述したが、本発明は、上記実施の形態記載の
中空シリンダに限定されるものではなく、本発明の特許
請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範
囲で、設計において種々の変更ができるものである。た
とえば、図５に示すガイド付き中空シリンダのピストン
ロッド２０ａまたは内部ブロック１１の端部に真空パッ
ド５０またはエアーチャック９０を装着し、その配管５
１，９１を中空スペース１００に通すようにすれば、ピ
ストンロッド２０ａを含むピストン２０は傾くことな
く、シリンダブロック１０の軸線方向に確実に往復動
し、このとき、配管５１，９１が他の設備機器と接触し
たり、配管同士が絡まったりするのを回避することがで
きる。また、上記実施の形態の中空シリンダでは、真空
パッド５０やエアーチャック９０を装着した場合につい
て説明したが、その他の配管を有する機器を装着するこ
とでも同様の効果が期待できることは言うまでもない。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明の中空シリンダによれば、シリンダブロックが中空状
を呈し、このシリンダブロックに中空のピストンが収容
され、ピストンの内外周壁がシリンダブロックに摺動す
るように構成されて、シリンダブロックの内側には中空
スペースを有することから、ピストンの両側にピストン
ロッドを設ける必要がなくなるため、ストロークを小さ
くすることができると共に、小型コンパクト化すること
ができ、装置等への納まりを良好にすることができ、メ
ンテナンスを容易にすることができる。

【００２１】また、シリンダブロックにピストンの移動
を案内するガイド孔が設けられたので、ピストンは傾く
ことなく、シリンダブロックの軸線方向にスムースかつ
確実に往復動することができる。さらに、中空シリンダ
に装着された真空パッドまたはエアーチャックの配管を
ピストンロッドおよびシリンダブロックの中空スペース
内に通せば、全体がコンパクトにまとまり、配管が他の
設備機器と接触したり、配管同士が絡まったりするよう
なことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である中空シリンダの斜
視図。

【図２】図１の平面図。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図。

【図４】本発明の一実施の形態である中空シリンダの分
解斜視図。

【図５】本発明の他の実施の形態である中空シリンダの
断面図。

【図６】本発明の中空シリンダの適用例を示す断面図。

【図７】本発明の中空シリンダの他の適用例を示す断面
図。

【図８】従来のシリンダの断面図。

【図９】従来の中空シリンダの断面図。

【符号の説明】

１，４ シリンダチューブ ２，５，２０ ピストン ２ａ，５ａ，２０ａ ピストンロッド ３ａ，３ｂ，６ａ，６ｂ，３０ａ，３０ｂ 圧力室 ５ｂ 中空孔 １０ シリンダブロック １１ 内部ブロック １１ａ フランジ １１ｂ ねじ孔 １２ 外部ブロック １３ａ，１３ｂ 給排ポート ２１ 取付け孔 ２３ 取付け板 ３０ シリンダ室 ４０，７０ ねじ ５０ 真空パッド ５１，９１ 配管 ５２ ナット ６０ ガイド部 ６１ ガイド孔 ８１ 取付け部 ８２ ガイド軸 ９０ エアーチャック １００ 中空スペース α ストローク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空のシリンダブロックに形成されたシリ
   ンダ室内に、上記シリンダブロックより外部に突出した
   中空のピストンロッドを有する中空のピストンが収容さ
   れると共に、上記シリンダブロックに、上記ピストンで
   隔てられた上記シリンダ室の２つの圧力室に圧縮空気を
   給排するための２つのポートが形成され、上記ピストン
   が上記２つの圧力室に対する圧縮空気の給排の切換えに
   よって上記シリンダブロック内を往復摺動することを特
   徴とする中空シリンダ。
2. 【請求項２】上記シリンダブロックに、その軸線に平行
   な１つ以上のガイド孔が設けられ、上記ガイド孔に上記
   ピストンロッドに固定されたガイド軸が挿入され、上記
   ピストンの往復動は、上記ガイド軸を介して上記ガイド
   孔に案内されることを特徴とする請求項１記載の中空シ
   リンダ。
3. 【請求項３】上記ピストンロッドまたは上記シリンダブ
   ロックの端部に真空パッドが装着され、上記真空パッド
   の配管を、上記ピストンロッドおよび上記シリンダブロ
   ックの中空スペース内に通したことを特徴とする請求項
   １または２記載の中空シリンダ。
4. 【請求項４】上記ピストンロッドまたは上記シリンダブ
   ロックの端部にエアーチャックが装着され、上記エアー
   チャックの配管を、上記ピストンロッドおよび上記シリ
   ンダブロックの中空スペース内に通したことを特徴とす
   る請求項１または２記載の中空シリンダ。