JP2006300180A - アクチュエータの軸受支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータ本体と変位部材との間に設けられる軸受の耐久性を向上させる。
【解決手段】シリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂにスライダ１４が軸線方向に沿って変位自在に設けられ、前記スライダ１４には、前記ガイド部４２ａ、４２ｂと対向するように一組の軸受２４ａ、２４ｂが装着されると共に、前記スライダ１４の保持部６８ａ、６８ｂに設けられる第１及び第２軸受支持部材８８、１５４にもそれぞれ軸受２４ｃ、２４ｄが装着されている。そして、スライダ１４がシリンダチューブ１２に沿って軸線に変位する際に、前記スライダ１４の変位方向に応じて軸受２４ａ〜２４ｄにおける一方及び他方のフランジ部のいずれか一方の端面のみが押圧されて一体的に変位する。
【選択図】図７

Description

本発明は、アクチュエータにおいてアクチュエータ本体と変位部材との間の摺動部位に配設される軸受を支持するアクチュエータの軸受支持構造に関する。

従来から、ワークの搬送手段としてロッドレスシリンダのようなアクチュエータが用いられている。例えば、このようなロッドレスシリンダでは、シリンダボディの軸線方向に沿ってガイドレールが形成され、前記ガイドレールに対して変位部材が変位自在に設けられている。前記変位部材には、前記ガイドレールとの間に軸受として機能するスライド部材が配設され、前記スライド部材の一端部には変位部材側に向かって突出した凸部が形成されている。そして、前記凸部が、変位部材の窪んだ凹部に係合され、前記変位部材の変位作用下に該変位部材とスライド部材とが軸線方向に沿って一体的に変位することにより、前記スライド部材によって前記変位部材とガイドレールとの間の摺動抵抗を低減する構造としている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００４−５２２０９９号公報

ところで、特許文献１に係るアクチュエータでは、変位部材がガイドレールに沿って変位する際、前記変位部材の変位力がスライド部材の凸部に対して付与され、前記凸部が変位部材の変位作用下に軸線方向へと押圧されることにより、前記スライド部材を変位部材と一体的に変位させている。しかしながら、変位部材が変位する際には、前記ガイドレールと該ガイドレールに当接しているスライド部材の摺動面との間に、前記変位部材の変位方向と反対方向の摺動抵抗が生じている。

詳細には、スライド部材の凸部と前記摺動面との間には、変位部材の作動方向に応じて圧縮応力が発生する変位力と、引張応力が付与される変位力とが存在しているため、前記凸部と摺動面との間には交番荷重が印加されている。そのため、前記交番荷重によってスライド部材の耐久性が低下してしまうという問題点がある。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、アクチュエータ本体と変位部材との間に設けられる軸受の耐久性を向上させることが可能なアクチュエータの軸受支持構造を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、アクチュエータ本体の軸線方向に沿って変位する変位部材と前記アクチュエータ本体のガイド部との間の摺動部位に軸受を支持するアクチュエータの軸受支持構造であって、
前記軸受支持構造は、前記ガイド部と当接する摺動面を有する軸受と、
前記変位部材に設けられ、前記軸受を前記ガイド部との間に保持すると共に、前記変位部材の変位作用下に前記軸受の軸線方向に沿った両端面のいずれか一方のみが前記変位部材に当接する軸受支持部と、
を備え、
前記変位部材が前記ガイド部に沿って軸線方向に変位した際に、前記軸受が前記ガイド部に当接した状態で前記軸受の一方の端面が前記軸受支持部によって押圧され、前記軸受が前記変位部材と一体的に変位することを特徴とする。

本発明によれば、シリンダ本体のガイド部に当接するように軸受を支持する軸受支持部を備え、変位部材が圧力流体の作用下に前記ガイド部に沿って変位する際に、前記軸受支持部が前記軸受における軸線方向に沿った両端面のいずれか一方のみに当接するように設けられている。

従って、変位部材がシリンダ本体のガイド部に沿って変位する際に、前記変位部材の変位方向に応じて前記軸受の一方の端部又は他方の端部のいずれか一方のみが軸受支持部を介して押圧され、前記軸受を変位部材と一体的に変位させることができる。そのため、前記軸受支持部より軸受に付与される押圧力を、一方の端面と他方の端面へとそれぞれ分散させ、前記軸受の内部に引張応力が発生することを防止することができ、前記軸受に対して常に圧縮応力のみが生じるため前記軸受の耐久性を向上させることができる。換言すれば、変位部材が変位する際に軸受において交番荷重が発生することがない。

また、軸受の軸線方向に沿った両端部に、該軸受の軸線方向と略直交した一組の係合突部を形成し、前記係合突部を前記変位部材に対して軸線方向に沿って変位自在に係合するとよい。これにより、変位部材の変位作用下に該変位部材に係合された一方の係合突部又は他方の係合突部のみを変位部材との係合部位を介して押圧することにより、前記変位部材と共に軸線方向に沿って変位させることができる。

その際、係合突部は、前記変位部材に対して軸線方向に変位自在に設けられているため、一方の係合突部が変位部材に当接した際に、前記軸受が軸線方向に沿って変位して他方の係合突部と前記変位部材とを非接触な状態とすることにより、前記変位部材から軸受に付与される押圧力を、一方又は他方の係合突部のみに付与し、前記押圧力が付与されている係合突部と反対の係合突部には変位部材からの押圧力が付与されることがない。その結果、前記変位部材から軸受に付与される押圧力を、一方の係合突部と他方の係合突部へとそれぞれ確実に分散することができ、前記軸受の内部に引張応力が発生することがなく前記軸受に対して常に圧縮応力のみが発生するため前記軸受の耐久性を向上させることができる。

さらに、軸受支持部は、前記変位部材に装着される前記軸受の側面を断面略円弧状に形成し、前記変位部材には、前記軸受の断面形状に対応して略同一断面からなる保持面が形成され、前記軸受を、前記保持面の周方向に沿って変位自在に設けるとよい。これにより、変位部材とシリンダ本体のガイド部との間に設けられている軸受に対して前記保持面の周方向に沿って変位部材が揺動変位可能となる。そのため、変位部材又はシリンダ本体のガイド部から軸受に対して偏荷重が付与された場合においても、前記変位部材を軸受に対して揺動変位させて吸収することができ、前記軸受の偏摩耗を防止することができる。

さらにまた、前記保持面は、前記ガイド部を囲むように前記変位部材に複数設けられ、前記複数の保持面を、略同一の半径からなる同一円周上に設けるとよい。これにより、複数の軸受の外周面が同一円周上となるため、前記軸受が保持される保持面を介して変位部材を揺動変位させることが可能となる。そのため、前記軸受に対して偏荷重が付与された場合においても、複数の保持面及び該保持面に保持される軸受を介して好適に吸収することができ、前記軸受の偏摩耗を防止することができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、本発明によれば、軸受を支持する軸受支持部を備え、変位部材が圧力流体の作用下に前記ガイド部に沿って変位する際に、前記軸受支持部が前記軸受における軸線方向に沿った両端面のいずれか一方のみに当接するように設けることにより、前記軸受支持部から軸受に付与される押圧力を、一方の端面と他方の端面へとそれぞれ分散させ、前記軸受に対する負荷の集中を抑制して前記軸受の耐久性を向上させることができる。

本発明に係るアクチュエータの軸受支持構造について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る軸受支持構造が適用されたアクチュエータの一例であるシリンダ装置を示す。

このシリンダ装置１０は、図１及び図２に示されるように、軸線方向に沿って長尺なシリンダチューブ（シリンダ本体）１２と、前記シリンダチューブ１２に取り付けられ、軸線方向に沿って進退自在なスライダ（変位部材）１４と、前記シリンダチューブ１２の端部にそれぞれ装着される一組のエンドブロック１６ａ、１６ｂと、前記シリンダチューブ１２に装着される上ベルト１８と下ベルト２０（図７参照）を案内するベルト案内機構２２（図２参照）と、前記スライダ１４とシリンダチューブ１２との間に設けられる複数の軸受２４ａ〜２４ｄ（図７参照）を保持する軸受保持部２６と、前記スライダ１４をシリンダチューブ１２に対してガイドさせるためのガイド機構２８（図７参照）とを含む。

シリンダチューブ１２の内部には、図３及び図７に示されるように、軸線方向に沿って断面略菱形状のボア部３０が形成され、前記シリンダチューブ１２の上面には軸線方向に沿って開口したスリット３２が形成されている。そして、前記スリット３２を介してボア部３０が外部と連通している。

シリンダチューブ１２のスリット３２には、該スリット３２を上下両方向から塞ぐことによりシールする上ベルト１８と下ベルト２０が取り付けられている。上ベルト１８は、例えば、金属製材料からシート状に形成されており、下ベルト２０は、例えば、樹脂製材料から形成されている。

前記スリット３２の両側には、図７に示されるように、軸線方向に沿って延在する取付溝３４を介して一組の磁性体３６（例えば、永久磁石）が装着され、前記磁性体３６の磁力によって上ベルト１８が吸引されてスリット３２が上方より閉塞される。これにより、シリンダチューブ１２の内部にスリット３２を通じて外部より塵埃等が進入することが防止される。

そして、前記上ベルト１８及び下ベルト２０の両端部は、シリンダチューブ１２の両端部にそれぞれ接続される一組のエンドブロック１６ａ、１６ｂにそれぞれ固定されている（図２参照）。

また、シリンダチューブ１２のボア部３０の近傍には、該ボア部３０より所定間隔離間して軸線方向に沿って延在する一組のバイパス通路３８ａ、３８ｂが形成され、前記バイパス通路３８ａ、３８ｂには圧力流体が流通する集中配管（図示せず）が接続される。

一方、シリンダチューブ１２の両側面には、軸線方向に沿って一組又は複数組のセンサ取付溝４０が形成され、前記センサ取付溝４０には、後述するピストン４４ａ、４４ｂの変位位置を検出するための位置検出センサ（図示せず）が装着される。

シリンダチューブ１２の上面には、前記スリット３２から軸線と直交する幅方向（矢印Ｘ方向）に所定間隔離間し、上方に向かって所定高さだけ突出した一組のガイド部４２ａ、４２ｂが形成されている。このガイド部４２ａ、４２ｂはシリンダチューブ１２の軸線方向に沿って延在し、前記ガイド部４２ａ、４２ｂには、ガイド機構２８を介してスライダ１４が軸線方向に沿って変位自在に係合されている。

このガイド部４２ａ、４２ｂは、シリンダチューブ１２のスリット３２から離間する幅方向（矢印Ｘ方向）に所定角度だけ傾斜するように形成されると共に、前記ガイド部４２ａ、４２ｂの上面は略水平となるように形成されている。そのため、前記ガイド部４２ａ、４２ｂの高さは略同一となる。換言すると、一組のガイド部４２ａ、４２ｂは、スリット３２を中心としてシリンダチューブ１２の幅方向（矢印Ｘ方向）に略対称形状となるように形成されている。

シリンダチューブ１２のボア部３０には、図２に示されるように、該ボア部３０の断面形状に対応した一組のピストン４４ａ、４４ｂが進退自在に挿入されている。前記ピストン４４ａ、４４ｂの軸線方向に沿った一端部には、図３及び図４に示されるように、それぞれ突部４６が形成され、前記突部４６の周縁部には環状のシール部材４８が装着されている。これにより、ピストン４４ａ、４４ｂがシリンダチューブ１２のボア部３０に挿入された際、前記ピストン４４ａ、４４ｂとボア部３０の内壁面との間がシール部材４８によってシールされ、前記ボア部３０の内部の気密が保持される。

また、ピストン４４ａ、４４ｂの突部４６には、図４に示されるように、エンドブロック１６ａ、１６ｂ側に向かって突出するようにシャフト部５０が設けられている。

一方のピストン４４ａと他方のピストン４４ｂとの間にはウェアリング５２ａ、５２ｂを介してピストンヨーク５４が挟持され、前記ピストン４４ａ、４４ｂと一体的に連結されている。このピストンヨーク５４は、所定厚の板材をプレス成形することにより形成され、前記ピストン４４ａ、４４ｂの間に連結され、ボア部３０の断面形状に対応して断面略菱形状に形成される挿通部５６と、前記挿通部５６の上方に略Ｔ字状に形成されるヨーク部５８とを含む。

このピストンヨーク５４は、図７に示されるように、挿通部５６が前記ピストン４４ａ、４４ｂと同様にボア部３０の内部に挿入され、前記挿通部５６とヨーク部５８との接続部位がスリット３２に挿通されて前記ヨーク部５８がシリンダチューブ１２の上部側となるように設けられている。そして、前記ヨーク部５８は、シリンダチューブ１２の幅方向（矢印Ｘ方向）に所定幅で拡幅して形成され、前記ヨーク部５８にはスライダ１４が装着されている。

ヨーク部５８の略中央部には、図４に示されるように、幅方向（矢印Ｘ方向）に沿って延在する係合溝６０が形成され、略長方形状に形成される前記係合溝６０には、略円盤状のカプラー６２がその下面に装着された係合部材６４を介して装着されている。

また、係合部材６４は、カプラー６２の下面にシリンダチューブ１２の軸線と略直交するように２本のボルト６６で装着されている。なお、前記係合部材６４をカプラー６２に対して別体とすることなく、前記カプラー６２の下部に一体的に設けるようにしてもよい。

断面略コ字状に形成されるスライダ１４は、図６に示されるように、シリンダチューブ１２と対向する下面側にカプラー挿入穴１４ａが形成され、前記カプラー挿入穴１４ａには、ピストンヨーク５４に装着されたカプラー６２が挿入される。なお、カプラー挿入穴１４ａの形状は、カプラー６２の形状より半径方向に若干大きく形成されている。これにより、スライダ１４が、カプラー６２の上部に一体的に装着される。

この場合、スライダ１４には、図７に示されるように、該スライダ１４の幅方向（矢印Ｘ方向）に沿った両側部に鉛直下方向に向かって突出する一組の保持部６８ａ、６８ｂが形成され、前記保持部６８ａ、６８ｂは、その内部に設けられるガイド機構２８を介してシリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂに係合されている。

このように、スライダ１４は、カプラー６２及びピストンヨーク５４を介してピストン４４ａ、４４ｂと一体的に装着された状態となるため、前記ピストン４４ａ、４４ｂの軸線方向に沿った変位作用下にスライダ１４がガイド部４２ａ、４２ｂによるガイド作用下に軸線方向に沿って変位する。

また、スライダ１４の下面には、図５〜図８に示されるように、前記シリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂの上面と対向する位置に一組の軸受２４ａ、２４ｂが保持される保持溝７０ａ、７０ｂが形成されている。この保持溝７０ａ、７０ｂは、前記スライダ１４の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在するよう形成されると共に、前記スライダ１４の上面側に向かって断面略円弧状に窪んで形成されている。前記スライダ１４の軸線方向に沿った両端部には、前記保持溝７０ａ、７０ｂよりさらに深く窪んだ一組の深溝部７２ａ、７２ｂ（図６参照）が形成されている。この保持溝７０ａ、７０ｂ及び深溝部７２ａ、７２ｂが軸受２４ａ、２４ｂをスライダ１４に対して保持する軸受保持部２６として機能している。

一方、図５に示されるように、軸受２４ａ、２４ｂは、樹脂製材料から形成され、軸線方向に沿って延在する本体部７４と、前記本体部７４の両端部に上方に向かって所定高さだけ突出して形成される一組のフランジ部（係合突部）７６ａ、７６ｂとから構成されている。

本体部７４は、フランジ部７６ａ、７６ｂが形成される上面側が保持溝７０ａ、７０ｂの内壁面に対応するように断面略円弧状に形成されると共に、前記フランジ部７６ａ、７６ｂが、前記保持溝７０ａ、７０ｂに形成される一組の深溝部７２ａ、７２ｂに対応するように突出して形成されている。また、軸受２４ａ、２４ｂにおけるガイド部４２ａ、４２ｂと対向する下面側は、略平面状に形成されている。

なお、軸受２４ａ、２４ｂにおける本体部７４の断面形状は、略円弧状に形成される場合に限定されるものではなく、略長方形状としてもよい。

軸受２４ａ、２４ｂにおける一方のフランジ部７６ａの内壁面と他方のフランジ部７６ｂの外壁面との間の軸線方向に沿った距離寸法Ｌ１は、図８に示されるように、一方の深溝部７２ａの内壁面と他方の深溝部７２ｂにおけるカバー部材８２ｂ側となる外壁面との間の軸線方向に沿った距離寸法Ｌ２より大きく形成されている（Ｌ１＞Ｌ２）。そのため、前記軸受２４ａ、２４ｂが、保持溝７０ａ、７０ｂの内部で軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って若干量だけ変位可能となる。その結果、軸受２４ａ、２４ｂのフランジ部７６ａ、７６ｂは、スライダ１４の変位作用下に該スライダ１４と当接する際に、前記フランジ部７６ａ、７６ｂの外壁面と深溝部７２ａ、７２ｂの外壁面とが当接することとなる。

そして、軸受２４ａ、２４ｂの本体部７４が、スライダ１４の保持溝７０ａ、７０ｂに装着され、該軸受２４ａ、２４ｂのフランジ部７６ａ、７６ｂがそれぞれ深溝部７２ａ、７２ｂに係合された状態で、前記一組の軸受２４ａ、２４ｂがシリンダチューブ１２におけるガイド部４２ａ、４２ｂの上面とスライダ１４の下面との間に挟持されている。そのため、前記スライダ１４をガイド部４２ａ、４２ｂとの間に支持される軸受２４ａ、２４ｂの摺動面７７を介して円滑に変位させることができる。

一方、軸受２４ａ、２４ｂにおけるフランジ部７６ａ、７６ｂの端面には、それぞれエンドブロック１６ａ、１６ｂ側に向かって突出した凸部７８が形成され、前記フランジ部７６ａ、７６ｂが深溝部７２ａ、７２ｂに係合された際に、該深溝部７２ａ、７２ｂの内壁面に形成された凹部８０ａに係合される。これにより、保持溝７０ａ、７０ｂに装着された軸受２４ａ、２４ｂが、前記保持溝７０ａ、７０ｂより脱落することを防止できる。なお、軸受２４ａ、２４ｂが保持溝７０ａ、７０ｂに対して軸線方向に沿って変位した際においても、前記軸受２４ａ、２４ｂの凸部７８とスライダ１４の凹部８０ａとの係合状態が保持されている。

さらに、スライダ１４の軸線方向に沿った両端面には、前記両端面を覆うように一組のカバー部材８２ａ、８２ｂがボルト８４を介してそれぞれ装着され、前記カバー部材８２ａ、８２ｂの略中央部には係止部材８６が設けられている（図１参照）。前記係止部材８６は、カバー部材８２ａ、８２ｂの端面より若干だけエンドブロック１６ａ、１６ｂ側に突出するように設けられている（図２参照）。例えば、シリンダチューブ１２に図示しないストッパ機構を設けた場合に、前記スライダ１４が係止部材８６を介して前記ストッパ機構に当接して係止される。

また、前記カバー部材８２ａ、８２ｂを可撓性を有する弾性材（例えば、ゴム）から形成することにより、スライダ１４をシリンダチューブ１２に装着した後に前記カバー部材８２ａ、８２ｂを撓曲させ、前記スライダ１４の端面に装着することが可能となる。換言すれば、前記スライダ１４をシリンダチューブ１２に対して組み付ける際に、前記カバー部材８２ａ、８２ｂを予めスライダ１４に対して装着しておく必要がないため、前記カバー部材８２ａ、８２ｂの組み付け性を向上させることができる。

さらに、カバー部材８２ａ、８２ｂの下面に、シリンダチューブ１２の上面と対向するように塵埃除去部材（図示せず）を一体に成形してもよい。これにより、前記カバー部材８２ａ、８２ｂとシリンダチューブ１２との間からスライダ１４の内部に塵埃等が進入することを防止できる。

さらにまた、カバー部材８２ａ、８２ｂにおけるスライダ１４の端面と対向する部位に、潤滑剤を含有した潤滑部材（例えば、多孔質体）を設け、前記潤滑部材によって軸受２４ａ〜２４ｄが摺動変位するシリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂを常に潤滑するようにしてもよい。これにより、軸受２４ａ〜２４ｄが摺動変位する際の摺動抵抗が軽減されるため、スライダ１４をシリンダチューブ１２に対してより一層円滑に変位させることが可能となる。

スライダ１４における一方の保持部６８ａには、図１及び図５に示されるように、複数（例えば、３個）の貫通孔９２が形成され、該貫通孔９２には、ガイド機構２８の第１軸受支持部材８８（後述する）を固定するための固定ボルト９０が挿通される。前記貫通孔９２は、スライダ１４の軸線方向に沿って所定間隔離間して形成されると共に、前記スライダ１４をシリンダチューブ１２に装着した際に、ガイド部４２ａの側面と略平行となるように所定角度傾斜して形成されている。

また、前記貫通孔９２の近傍は、スライダ１４の側面より所定深さだけ窪んで形成されているため、固定ボルト９０を貫通孔９２に挿通して前記ガイド機構２８の第１軸受支持部材８８を固定する際に、前記固定ボルト９０がスライダ１４の側面より突出することがない。

さらに、保持部６８ａには、図７に示されるように、前記貫通孔９２が形成される部位より下方にプラグ９４が螺合される複数のねじ孔９６が所定間隔離間して形成されると共に、前記スライダ１４をシリンダチューブ１２に装着した際に、シリンダチューブ１２のガイド部４２ａの側面に対して略直交するように所定角度傾斜して形成されている。すなわち、前記ねじ孔９６は、前記貫通孔９２と略直交するように形成されている。

エンドブロック１６ａ、１６ｂは、図１〜図３に示されるように、ボア部３０の開口部を閉塞するようにシリンダチューブ１２の両端部にそれぞれ設けられ、前記エンドブロック１６ａ、１６ｂに形成されたねじ装着孔９８に装着されたねじ部材１００がシリンダチューブ１２のねじ穴１０２に螺合されることにより前記シリンダチューブ１２に一体的に組み付けられる。

このエンドブロック１６ａ、１６ｂには、図２に示されるように、上ベルト１８及び下ベルト２０が挿入される孔部１０４が上部に形成され、前記孔部１０４に挿入されている固定部材１０６を介して上ベルト１８及び下ベルト２０の端部が２本の固定ねじ１０８によってそれぞれ固定されている。

エンドブロック１６ａ、１６ｂの側面には、図１及び図３に示されるように、切換弁（図示せず）を介して圧力流体供給源に接続される第１ポート１１０及び第２ポート１１２がそれぞれ形成され、前記圧力流体供給源から圧力流体（例えば、圧縮エア）が第１及び第２ポート１１０、１１２に対して選択的に供給される。前記第１及び第２ポート１１０、１１２は、エンドブロック１６ａ、１６ｂの内部の図示しない通路、又は、シリンダチューブ１２に設けられたバイパス通路３８ａ、３８ｂを通じてシリンダチューブ１２内のシリンダ室１１４ａ、１１４ｂ（図２参照）にそれぞれ連通している。このシリンダ室１１４ａ、１１４ｂは、ボア部３０がエンドブロック１６ａ、１６ｂとピストン４４ａ、４４ｂとによって閉塞されることによりそれぞれ形成されている。

また、図１に示されるように、エンドブロック１６ａ、１６ｂの端面には外側ポート１１６が形成され、前記外側ポート１１６は、前記エンドブロック１６ａ、１６ｂの内部の図示しない通路、又は、シリンダチューブ１２に設けられたバイパス通路３８ａ、３８ｂを通じてシリンダチューブ１２内のシリンダ室１１４ａ、１１４ｂに連通している。なお、外側ポート１１６は、封止ねじ１１８が螺合されて塞がれている。

さらに、エンドブロック１６ａ、１６ｂには、図２に示されるように、シリンダチューブ１２と対向する内壁面側にピストン４４ａ、４４ｂの変位速度を減速させるための減速機構１２０が設けられている。

この減速機構１２０は、ピストン４４ａ、４４ｂと対向するようにエンドブロック１６ａ、１６ｂに円筒体１２２が装着され、前記円筒体１２２の内部には軸線方向に沿って挿通孔１２４が形成されている。そして、挿通孔１２４の内周面には、環状溝を介して環状のチェックパッキン１２６が装着され、ピストン４４ａ、４４ｂの軸線方向に沿った変位作用下に前記挿通孔１２４の内部に前記ピストン４４ａ、４４ｂに連結されたシャフト部５０が挿入される。その際、前記チェックパッキン１２６がシャフト部５０の外周面を囲繞するように当接し、シリンダ室１１４ａ、１１４ｂから挿通孔１２４への流路を遮断する。これにより、シャフト部５０が挿通孔１２４の内部に挿入された際、前記シリンダ室１１４ａ、１１４ｂ内の流体が、微小流路を有する図示しないバイパス流路を介して微小流量で第１及び第２ポート１１０、１１２側へと排出されるため、前記ピストン４４ａ、４４ｂが変位する際の変位抵抗となり、それに伴って、前記ピストン４４ａ、４４ｂの変位速度を減速させることができる。すなわち、減速機構１２０は、ピストン４４ａ、４４ｂがエンドブロック１６ａ、１６ｂに近づくにつれて前記ピストン４４ａ、４４ｂの速度を減速させる速度制御機能を有している。

ベルト案内機構２２は、図２〜図４に示されるように、ピストン４４ａ、４４ｂの上部に設けられる一組の案内部材１２８ａ、１２８ｂと、前記ピストン４４ａ、４４ｂにそれぞれ連結されるウェアリング５２ａ、５２ｂとからなり、前記案内部材１２８ａ、１２８ｂ及びウェアリング５２ａ、５２ｂは、例えば、樹脂製材料から形成されている。この案内部材１２８ａ、１２８ｂは、図４に示されるように、断面略Ｃ字状に形成されるベルトセパレート部１３０と、前記ベルトセパレート部１３０の略中央から一端部側に向かって突出したベルト押え部１３２と、前記ベルトセパレート部１３０及びベルト押え部１３２の側方に突出して形成される第１爪部１３４及び第２爪部１３６とから構成されている。

また、ベルトセパレート部１３０とベルト押え部１３２との間には、上ベルト１８が挿通される略矩形状のベルト挿通孔１３８が形成されている。なお、図２に示されるように、断面略Ｃ字状に形成されるベルトセパレート部１３０の湾曲形状は、上ベルト１８及び下ベルト２０の摺動抵抗が過大とならないような形状に形成される。

ベルトセパレート部１３０は、図２に示されるように、上下に引き離されて湾曲した上ベルト１８及び下ベルト２０の間に挟まれ、前記上ベルト１８は、ベルトセパレート部１３０とスライダ１４の間に形成された空間部に沿って案内され、前記下ベルト２０はベルトセパレート部１３０とピストン４４ａ、４４ｂの間に形成された空間部に沿って案内されている。

ベルト押え部１３２は、下方側に向かって所定長だけ突出して形成される突起部１４０を有し、前記突起部１４０によって上ベルト１８をシリンダチューブ１２側に押圧することにより上ベルト１８と下ベルト２０とが近接する（図２参照）。

また、図４に示されるように、第１爪部１３４は、下方に向かって所定長だけ突出し、且つ、ベルトセパレート部１３０の両側に一組となるように形成されており、前記第１爪部１３４がピストンヨーク５４におけるヨーク部５８に形成される溝部１４２にそれぞれ装着される。そして、第２爪部１３６がヨーク部５８の下面に装着されることにより、ピストンヨーク５４と案内部材１２８ａ、１２８ｂとが一体的に強固に連結される。すなわち、スライダ１４が移動する際に、ベルトセパレート部１３０は、上ベルト１８と下ベルト２０とを離間させるように作用し、ベルト押え部１３２は、上ベルト１８と下ベルト２０とを近接させるように作用する。

ウェアリング５２ａ、５２ｂは、図４に示されるように、ボア部３０に対応した断面形状に形成され、その上面の略中央には略長方形状の切欠部１４４が形成されている。前記切欠部１４４の一端部側には、下ベルト２０を案内する略長方形状の下ベルト案内部１４６が形成されており、前記下ベルト案内部１４６は、一端部側がウェアリング５２ａ、５２ｂの外周面と略均等の高さ方向の位置に形成され、他端側が下方に若干湾曲して形成される。

前記下ベルト案内部１４６の湾曲形状は、下ベルト２０を案内する際に、下ベルト２０の摺動抵抗が過大にならないような形状に形成される（図２参照）。

また、ウェアリング５２ａ、５２ｂの一端部に形成された孔部には磁石１４８が装着され、シリンダチューブ１２のセンサ取付溝４０（図１参照）に装着される図示しないセンサによって、前記磁石１４８の磁界を検知することにより、ピストン４４ａ、４４ｂの位置が検出される。そして、前記ピストン４４ａ、４４ｂのピン孔部１５０にピン部材１５２をそれぞれ圧入することにより、２つのピストン４４ａ、４４ｂがウェアリング５２ａ、５２ｂを介してピストンヨーク５４に対して互いに連結される。

ガイド機構２８は、図５〜図８に示されるように、スライダ１４の保持部６８ａ、６８ｂにシリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂと対向するように設けられ、前記ガイド機構２８は、一方の保持部６８ａにガイド部４２ａの側面と対向して設けられる第１軸受支持部材８８と、他方の保持部６８ｂにガイド部４２ｂと対向して設けられる第２軸受支持部材１５４と、前記第１軸受支持部材８８と保持部６８ａとの間に挟持される第１弾性部材１５６と、前記第２軸受支持部材１５４と保持部６８ｂとの間に挟持される第２弾性部材１５８とを含む。

第１軸受支持部材８８は、一方の保持部６８ａの内壁面に形成された装着溝１６０ａに装着され、前記保持部６８ａに形成される貫通孔９２を介して複数の固定ボルト９０でスライダ１４に固定されている。

この第１軸受支持部材８８は、例えば、アルミニウム材料等の金属製材料から形成され、一方のガイド部４２ａの側面に対して略直交して当接するように配設されると共に、前記固定ボルト９０が前記ガイド部４２ａの側面と略平行となるように第１軸受支持部材８８に螺合されている。

また、第１軸受支持部材８８には、図７に示されるように、シリンダチューブ１２のガイド部４２ａと対向する側面に軸受２４ｃが保持される保持溝１６２が形成されている。この保持溝１６２は、スライダ１４の下面に形成される保持溝７４ａ、７４ｂと略同一形状となるように軸線方向に沿って形成され、前記スライダ１４の保持部６８ａ側に向かって断面略円弧状に窪んでいる。

この保持溝１６２は、スライダ１４に形成される一方の保持溝７４ａと同一の直径及び中心からなる同一円上に配置されている。詳細には、前記保持溝７４ａと保持溝１６２が略同一の直径からなる断面略円弧状に窪んで形成され、その中心が略同一点となる。

前記第１軸受支持部材８８の両端部には、図５に示されるように、前記保持溝１６２よりさらに窪んだ一組の深溝部１６４ａ、１６４ｂが形成され、前記深溝部１６４ａ、１６４ｂには、樹脂製材料からなる軸受２４ｃが保持溝１６２に装着された際に、該軸受２４ｃのフランジ部７６ａ、７６ｂが係合される（図９参照）。この保持溝１６２及び深溝部１６４ａ、１６４ｂがスライダ１４に対して軸受２４ｃを保持する軸受保持部２６として機能している。なお、前記軸受２４ｃの詳細な形状は、スライダ１４の下面に装着される軸受２４ａ、２４ｂと同様であるため、その詳細な説明を省略する。

このように、軸受２４ｃは、第１軸受支持部材８８とガイド部４２ａとの間に挟持されているため、前記スライダ１４がガイド部４２ａに沿って変位する際に、軸受２４ｃの摺動面７７を介して円滑に変位させることができる。

さらに、図９に示されるように、軸受２４ｃにおける一方のフランジ部７６ａの内壁面と他方のフランジ部７６ｂの外壁面との間の軸線方向に沿った距離寸法Ｌ３は、一方の深溝部１６４ａの内壁面と他方の深溝部１６４ｂにおける外壁面との間の軸線方向に沿った距離寸法Ｌ４より大きく形成されている（Ｌ３＞Ｌ４）。そのため、前記軸受２４ｃが保持溝１６２の内部で軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って若干量だけ変位可能となる。その結果、軸受２４ｃのフランジ部７６ａ、７６ｂは、スライダ１４の変位作用下に該スライダ１４と当接する際に、前記フランジ部７６ａ、７６ｂの外壁面と深溝部７２ａ、７２ｂの外壁面とが当接することとなる。

前記フランジ部７６ａ、７６ｂの端面には、それぞれエンドブロック１６ａ、１６ｂ側に向かって突出した凸部７８がそれぞれ形成され、前記フランジ部７６ａ、７６ｂが深溝部１６４ａ、１６４ｂに係合された際に、前記凸部７８が第１軸受支持部材８８の端面に形成された凹部８０ｂに係合される。そのため、保持溝１６２に装着された軸受２４ｃが、前記第１軸受支持部材８８より脱落することを防止できる。

一方、第１軸受支持部材８８には、図５及び図９に示されるように、固定ボルト９０が螺合されるねじ孔９６に臨み、スライダ１４の保持部６８ａと当接する側面に所定深さだけ窪んだ装着穴１６６が形成され、前記装着穴１６６には第１弾性部材１５６が装着されている。

第１弾性部材１５６は、例えば、板ばね等のスプリングからなり、波状に複数箇所が折曲するように形成されている。そして、第１弾性部材１５６は、図９に示されるように、第１軸受支持部材８８側に向かって凸状となる複数の部位（例えば、３箇所）が装着穴１６６の内壁面に当接すると共に、凹状となる複数の部位（例えば、４箇所）がスライダ１４における装着溝１６０ａの内壁面に当接している。すなわち、第１弾性部材１５６の弾発力は、前記第１軸受支持部材８８とスライダ１４の保持部６８ａとを離間する方向に向かって付勢している（図７及び図９中、矢印Ｙ１方向参照）。

また、第１弾性部材１５６は、装着穴１６６の内壁面に当接した部位がスライダ１４の保持部６８ａに螺合された複数（例えば、３本）のプラグ９４によって押圧されている。前記プラグ９４は、スライダ１４の貫通孔９２に対して略直交するようにねじ孔９６に螺合されているため、前記第１弾性部材１５６がプラグ９４の螺合作用下に第１軸受支持部材８８側に向かって押圧されて保持される。

第２軸受支持部材１５４は、図７及び図１０に示されるように、例えば、アルミニウム材料等の金属製材料から形成され、他方の保持部６８ｂの内壁面に形成された装着溝１６０ｂに装着されている。そして、前記第２軸受支持部材１５４は、装着溝１６０ｂに装着される部位が略水平状に形成されると共に、他方のガイド部４２ｂ側となる部位が前記ガイド部４２ｂの側面に対して略直交して当接するように形成されている。すなわち、第２軸受支持部材１５４は、前記ガイド部４２ｂとスライダ１４の保持部６８ｂとの間に挟持されている。

また、第２軸受支持部材１５４には、ガイド部４２ｂと対向する側面に軸受２４ｄが保持される保持溝１６８が形成されている。この保持溝１６８は、スライダ１４の下面に形成される保持溝７４ａ、７４ｂと略同一形状となるように軸線方向に沿って形成され、前記スライダ１４の保持部６８ｂ側に向かって断面略円弧状に窪んでいる。

この保持溝１６８は、スライダ１４に形成される一方の保持溝７４ｂと同一の直径及び中心からなる同一円上に配置されている。詳細には、前記保持溝７４ｂと保持溝１６８が略同一の直径からなる断面略円弧状に窪んで形成され、その中心が略同一点となる。

第２軸受支持部材１５４の両端部には、前記保持溝１６８より保持部６８ｂ側に向かってさらに深く形成された一組の深溝部１７０ａ、１７０ｂが形成され、前記保持溝１６８に軸受２４ｄを装着した際に前記軸受２４ｄのフランジ部７６ａ、７６ｂが深溝部１７０ａ、１７０ｂに係合される。この保持溝１６８及び深溝部１７０ａ、１７０ｂが軸受２４ｄをスライダ１４に対して保持する軸受保持部２６として機能している。なお、前記軸受２４ｄの詳細な形状は、スライダ１４の下面に装着される軸受２４ａ、２４ｂと同様であるため、その詳細な説明を省略する。

これにより、図７に示されるように、第２軸受支持部材１５４を介して軸受２４ｄをガイド部４２ｂに対して略垂直に当接させた状態で挟持しているため、前記スライダ１４をガイド部４２ｂとの間に支持された軸受２４ｄの摺動面７７に沿って円滑に変位させることができる。

さらに、図１０に示されるように、軸受２４ｄにおける一方のフランジ部７６ａの内壁面と他方のフランジ部７６ａの外壁面との間の軸線方向に沿った距離寸法Ｌ５は、第２軸受支持部材１５４における一方の深溝部１７０ａの内壁面と他方の深溝部１７０ｂの外壁面との間の軸線方向に沿った距離寸法Ｌ６より大きく形成されている（Ｌ５＞Ｌ６）。そのため、前記軸受２４ｄが保持溝１６８の内部で軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って若干量だけ変位可能となる。

その結果、軸受２４ｄのフランジ部７６ａ、７６ｂは、スライダ１４の変位作用下に該スライダ１４と当接する際に、前記フランジ部７６ａ、７６ｂの外壁面と深溝部７２ａ、７２ｂの外壁面とが当接することとなる。

フランジ部７６ａ、７６ｂの端面には、それぞれエンドブロック１６ａ、１６ｂ側に向かって突出した凸部７８が形成され、前記フランジ部７６ａ、７６ｂが深溝部１７０ａ、１７０ｂに係合された際に、第２軸受支持部材１５４の端面に形成された凹部８０ｃに係合される。そのため、保持溝１６８に装着された軸受２４ｄが、第２軸受支持部材１５４より脱落することを防止できる。

第２軸受支持部材１５４と装着溝１６０ｂの内壁面との間には、図５及び図１０に示されるように、略長方形状に形成されたプレート状の第２弾性部材１５８が挟持されている。この第２弾性部材１５８は、例えば、硬質のゴム製材料から形成され、その略中央部には長手方向に沿って所定長のスリット孔１７２が形成されている。そして、前記スリット孔１７２が第２軸受支持部材１５４の側面に形成された凸状の係合凸部１７４に係合されることにより、前記第２軸受支持部材１５４に対する第２弾性部材１５８の相対的な変位が規制される。

このように、第２軸受支持部材１５４とスライダ１４との間に第２弾性部材１５８を設けることにより、前記第２弾性部材１５８の弾発力によって前記第２軸受支持部材１５４がガイド部４２ｂ側に向かって押圧されている。

なお、上述した軸受支持機構が適用されたシリンダ装置１０では、スライダ１４に装着された第１及び第２軸受支持部材８８、１５４にそれぞれ軸受２４ｃ、２４ｄを設け、シリンダチューブ１２におけるガイド部４２ａ、４２ｂに当接させる構成としている。この場合には、スライダ１４をシリンダチューブ１２に対して上方より装着した後に、ガイド機構２８の第１及び第２軸受支持部材８８、１５４が前記スライダ１４に対して組み付けられる。しかしながら、これに限定されるものではなく、前記スライダ１４の保持部６８ａ、６８ｂに対して保持溝を形成して軸受２４ｃ、２４ｄを直接装着するようにしてもよい。これにより、ガイド機構２８の部品点数を削減することができ、前記ガイド機構２８を備えるスライダ１４は、シリンダチューブ１２の端部から軸線方向に沿ってスライドさせるように組み付けられる。

本発明の第１の実施の形態に係る軸受支持機構が適用されたアクチュエータの一例であるシリンダ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、スライダ１４及びピストン４４ａ、４４ｂが、一方のエンドブロック１６ａ側（矢印Ｂ方向）に変位している状態を初期位置として説明する。

先ず、この初期位置において、エンドブロック１６ａの第１ポート１１０に圧力流体（例えば、圧縮エア）を供給することにより、前記圧力流体がエンドブロック１６ａの図示しない通路を介してシリンダチューブ１２内の一方のシリンダ室１１４ａに導入される。そして、前記圧力流体による押圧作用下にピストン４４ａが他方のエンドブロック１６ｂ側（矢印Ａ方向）に押圧されることにより、ピストンヨーク５４及びカプラー６２を介して前記ピストン４４ａと一体的にスライダ１４がガイド部４２ａ、４２ｂのガイド作用下に軸線方向に沿って変位する。なお、この場合、第２ポート１１２は大気開放状態としておく。

この際、図１１Ａに示されるように、スライダ１４の下面及びガイド機構２８における軸受保持部２６に装着された軸受２４ａ〜２４ｄは、一方のエンドブロック１６ａ側となる深溝部７２ａ、１６４ａ、１７０ａの内壁面がスライダ１４の変位作用下に一方のフランジ部７６ａに当接し、前記深溝部７２ａ、１６４ａ、１７０ａの内壁面によってフランジ部７６ａが矢印Ａ方向へと押圧される。

それにより、軸受２４ａ〜２４ｄが、該軸受２４ａ〜２４ｄの摺動面７７とシリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂとの間に生じる摺動抵抗に打ち勝ってスライダ１４と一体的に変位する。なお、この場合、軸受２４ａ〜２４ｄにおける他方のフランジ部７６ｂとスライダ１４との間に軸線方向に沿った所定間隔のクリアランスが生じている非接触状態にある。すなわち、初期位置よりスライダ１４が他方のエンドブロック１６ｂ側に向かって変位する際には、前記スライダ１４の変位に伴った該スライダ１４からの軸線方向に沿った押圧力Ｐ１が、前記軸受２４ａ〜２４ｄにおける一方のフランジ部７６ａにのみ付与される。

また、その際、図２に示されるように、案内部材１２８ｂのベルト押え部１３２と下ベルト案内部１４６によって閉じられていたスライダ１４の右側の上ベルト１８と下ベルト２０がスライダ１４の変位に伴ってベルトセパレート部１３０によって開かれる。一方、反対に、案内部材１２８ａのベルトセパレート部１３０によって開かれていたスライダ１４の中央部近傍の上ベルト１８と下ベルト２０は、前記スライダ１４の変位に伴ってベルト案内機構２２のベルト押え部１３２及び下ベルト案内部１４６によって閉じられる。

すなわち、スライダ１４は、上ベルト１８及び下ベルト２０によってスリット３２をシールしてボア部３０を閉塞した状態でシリンダチューブ１２に沿って軸線方向（矢印Ａ方向）に変位する。

そして、スライダ１４がさらに他方のエンドブロック１６ｂ側（矢印Ａ方向）へと変位し、ピストン４４ｂの端部に設けられたシャフト部５０が円筒体１２２の挿通孔１２４の内部に挿入されることにより、前記シャフト部５０の外周面と挿通孔１２４に設けられたチェックパッキン１２６によって前記シャフト部５０と挿通孔１２４との間を流通する流体が遮断され、その流体の流路は図示しないバイパス流路のみに制限される。そのため、前記ピストン４４ａ、４４ｂの変位速度が低下しながら変位して前記ピストン４４ｂの端面が円筒体１２２の端面に当接することにより変位終端位置となる。

次に、図示しない切換弁を切り換えて第２ポート１１２に圧力流体を供給することにより、前記圧力流体がエンドブロック１６ｂの図示しない通路を通じてシリンダチューブ１２の他方のシリンダ室１１４ｂに導入される。そして、ピストン４４ｂが、前記圧力流体による押圧作用下に一方のエンドブロック１６ａ側（矢印Ｂ方向）に押圧され、前記ピストン４４ｂと共にスライダ１４がシリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂに沿って軸線方向（矢印Ｂ方向）に変位する。

その際、図１１Ｂに示されるように、軸受保持部２６に装着された軸受２４ａ〜２４ｄは、スライダ１４の変位作用下に他方のエンドブロック１６ｂ側となる深溝部７２ｂ、１６４ｂ、１７０ｂの内壁面が、他方のフランジ部７６ｂに当接し、前記深溝部７２ｂ、１６４ｂ、１７０ｂの内壁面によって前記フランジ部７６ｂが矢印Ｂ方向へと押圧される。これにより、軸受２４ａ〜２４ｄが、該軸受２４ａ〜２４ｄの摺動面７７とシリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂとの間に生じる摺動抵抗に打ち勝ってスライダ１４と一体的に矢印Ｂ方向へと変位する。なお、この場合、軸受２４ａ〜２４ｄにおける一方のフランジ部７６ａとスライダ１４における一方の深溝部７２ａ、１６４ａ、１７０ａの内壁面との間には軸線方向に沿った所定間隔のクリアランスが生じ、前記フランジ部７６ａとスライダ１４とが非接触状態にある。すなわち、変位終端位置からスライダ１４が一方のエンドブロック１６ａ側に向かって変位する際には、前記スライダ１４の変位に伴った該スライダ１４からの軸線方向に沿った押圧力Ｐ２が、前記軸受２４ａ〜２４ｄにおける他方のフランジ部７６ｂに対してのみ付与されている。

また、この場合には、図２に示されるように、スライダ１４が他方のエンドブロック１６ｂ側に変位する場合とは反対に、案内部材１２８ａのベルト押え部１３２と下ベルト案内部１４６によって閉じられていた上ベルト１８と下ベルト２０が、前記案内部材１２８ａのベルトセパレート部１３０によって開かれ、また、案内部材１２８ｂのベルトセパレート部１３０によって開かれていた上ベルト１８と下ベルト２０は、ベルト押え部１３２及び下ベルト案内部１４６によって閉じられる。

そして、スライダ１４がさらに一方のエンドブロック１６ａ側（矢印Ｂ方向）へと変位し、ピストン４４ａに設けられたシャフト部５０が円筒体１２２の挿通孔１２４に挿入されることにより、前記ピストン４４ａ、４４ｂの変位速度が低下した後に前記ピストン４４ａの端面が円筒体１２２の端面に当接することにより停止して初期位置へと復帰する。

以上のように、第１の実施の形態では、シリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂとスライダ１４との摺動部位となる軸受保持部２６に複数の軸受２４ａ〜２４ｄを略並列に設け、前記軸受２４ａ〜２４ｄに、軸線方向に沿って形成される本体部７４と、前記本体部７４の両端部に突出した一組のフランジ部７６ａ、７６ｂを形成している。また、前記軸受２４ａ〜２４ｄが装着されるスライダ１４の下面、第１及び第２軸受支持部材８８、１５４に、前記軸受２４ａ〜２４ｄの本体部７４が装着される保持溝７０ａ、７０ｂ、１６２、１６８と、前記軸受２４ａ〜２４ｄのフランジ部７６ａ、７６ｂが係合される一組の深溝部７２ａ、７２ｂ、１６４ａ、１６４ｂ、１７０ａ、１７０ｂをそれぞれ形成している。

そして、軸受２４ａ〜２４ｄにおける一方のフランジ部７６ａと他方のフランジ部７６ｂとの間の軸線方向に沿った距離寸法Ｌ１（Ｌ３、Ｌ５）を、一方の深溝部７２ａ、１６４ａ、１７０ａと他方の深溝部７２ｂ、１６４ｂ、１７０ｂとの間の軸線方向に沿った距離寸法Ｌ２（Ｌ４、Ｌ６）より大きく設定し、前記フランジ部７６ａ、７６ｂと深溝部７２ａ、７２ｂ、１６４ａ、１６４ｂ、１７０ａ、１７０ｂとの間に所定間隔のクリアランスを設けることにより、前記軸受２４ａ〜２４ｄを保持溝７０ａ、７０ｂ、１６２、１６８の内部で軸線方向に沿って変位可能としている。すなわち、スライダ１４が変位する際に、軸受２４ａ〜２４ｄのフランジ部７６ａ、７６ｂは、その外壁面がスライダ１４若しくは第１及び第２軸受支持部材８８、１５４に当接している。

これにより、スライダ１４がシリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂに沿って軸線方向に沿って変位する際に、前記スライダ１４の変位方向に応じて前記軸受２４ａ〜２４ｄにおける一組のフランジ部７６ａ、７６ｂのうちのいずれか一方側のみに前記スライダ１４の深溝部７２ａ、７２ｂ、１６４ａ、１６４ｂ、１７０ａ、１７０ｂからの押圧力が付与される。換言すると、スライダ１４からの押圧力は、前記スライダ１４の変位方向に対して常に後ろ側となるフランジ部に対して付与されている。

そのため、スライダ１４から軸受２４ａ〜２４ｄに付与される押圧力を、一方のフランジ部７６ａ及び他方のフランジ部７６ａへとそれぞれ分散させることにより、前記軸受２４ａ〜２４ｄの内部に引張応力が発生することがなく、常に圧縮応力のみが発生する。その結果、前記軸受２４ａ〜２４ｄの耐久性を向上させることができる。換言すれば、前記スライダ１４が変位する際に前記軸受２４ａ〜２４ｄに対して交番荷重が印加することがない。

また、スライダ１４がシリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂに沿って変位する際に、軸受２４ａ〜２４ｄにはスライダ１４による押圧力Ｐ１〜Ｐ４が該スライダ１４の変位方向に付与され、一方、前記ガイド部４２ａ、４２ｂに摺接する軸受２４ａ〜２４ｄの摺動面７７には、前記スライダ１４の変位方向と反対方向に摺動抵抗となる抵抗力が付与されている。

この場合に、従来技術では、変位部材がガイドレールに沿って変位する際には、凸部がスライド部材の一端部側にしか設けられていないため、前記変位部材からの押圧力が、前記変位部材とスライド部材との摺動面より離間する方向に付与された際に前記スライド部材に対して軸線方向に沿った引張応力が生じる。

これに対して、第１の実施の形態に係る軸受支持構造では、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されるように、軸受２４ａ〜２４ｄの両端部にフランジ部７６ａ、７６ｂを設け、スライダ１４からの押圧力が、前記フランジ部７６ａ、７６ｂを介して常に軸受２４ａ〜２４ｄに摺動抵抗が付与される摺動面７７側に向かって付与される構造としている。これにより、前記スライダ１４からの押圧力Ｐ１〜Ｐ４と、前記摺動面７７から軸受２４ａ〜２４ｄに付与される抵抗力とが互いに密着する方向に働くため、前記軸受２４ａ〜２４ｄに引張応力が生じることがなく、前記軸受２４ａ〜２４ｄの耐久性を向上させることが可能となる。

さらに、例えば、スライダ１４の上面に載置されたワーク等によって前記スライダ１４がシリンダチューブ１２に対して所定角度だけ傾斜した場合や、図１２に示される前記シリンダチューブ１２がスリット３２を介してボア部３０が開口しているため前記シリンダチューブ１２におけるガイド部４２ａ、４２ｂの上面が所定角度θだけ傾斜している場合に、前記スライダ１４とガイド部４２ａ、４２ｂとの間に配設されている軸受２４ａ〜２４ｄに対して偏荷重が付与されることが懸念される。

しかしながら、このような場合においても、第１の実施の形態に係るシリンダ装置の軸受支持構造では、軸受２４ａ〜２４ｄにおける本体部７４の断面形状を、該軸受２４ａ〜２４ｄが装着される保持溝７０ａ、７０ｂ、１６２、１６８側に向かって略円弧状となるように形成すると共に、前記保持溝７０ａ、７０ｂ、１６２、１６８の形状を前記本体部７４の形状に対応させて断面略円弧状に窪ませて形成している。

これにより、前記軸受２４ａ〜２４ｄに対して偏荷重が付与された場合においても、断面略円弧状に形成された軸受２４ａ〜２４ｄの上面の周方向に沿って保持溝７０ａ、７０ｂ、１６２、１６８を変位させることにより、スライダ１４を揺動変位させることができる（図７及び図１２中、矢印Ｚ方向）。そのため、スライダ１４やシリンダチューブ１２のガイド部４２ａ、４２ｂから前記軸受２４ａ〜２４ｄに付与される偏荷重を該軸受２４ａ〜２４ｄと保持溝７０ａ、７０ｂ、１６２、１６８との間で好適に吸収し、前記軸受２４ａ〜２４ｄの偏摩耗を防止することができる。また、同時に、スライダ１４をシリンダチューブ１２に対して略水平に維持することが可能となる。

次に、第２の実施の形態に係る軸受支持構造が適用されたアクチュエータの一例であるシリンダ装置２００を図１３〜図１５に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る軸受支持構造を備えるシリンダ装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る軸受支持構造が適用されたアクチュエータの一例であるシリンダ装置２００では、軸受保持部２０２に装着される軸受２０４ａ〜２０４ｄの両端部にフランジ部が形成されることなく軸線方向に沿って略同一の断面形状で形成され、前記軸受２０４ａ〜２０４ｄの形状に対応し、スライダ２０６の下面、第１軸受支持部材２０８及び第２軸受支持部材２１０の保持溝２１２ａ〜２１２ｄに一組の深溝部が形成されていない点で、第１の実施の形態に係る軸受支持構造が適用されたシリンダ装置１０と相違している。

前記スライダ２０６の下面に形成される一組の保持溝２１２ａ、２１２ｂは、該スライダ２０６の一端面と他端面とを貫通するように軸線方向に沿って形成され、断面略円弧状に窪んで形成されている。

また、第１軸受支持部材２０８に形成される保持溝２１２ｃと、第２軸受支持部材２１０に形成される保持溝２１２ｄも同様に、その一端面から他端面へと軸線方向に沿って貫通するように形成され、断面略円弧状に窪んで形成されている。

この保持溝２１２ａ〜２１２ｄに装着される軸受２０４ａ〜２０４ｄは、図１３及び図１４に示されるように、該保持溝２１２ａ〜２１２ｄの形状に対応して該保持溝２１２ａ〜２１２ｄに当接する側面が断面略円弧状に形成されると共に、図１５Ａに示されるように、前記軸受２０４ａ〜２０４ｄの軸線方向に沿った長さ寸法Ｌ７が、前記保持溝２１２ａ〜２１２ｄの軸線方向に沿った長さ寸法Ｌ８より若干だけ小さくなるように形成されている（Ｌ７＜Ｌ８）。すなわち、軸受２０４ａ〜２０４ｄは、保持溝２１２ａ〜２１２ｄの内部において軸線方向に沿って若干量（Ｌ８−Ｌ７）だけ変位可能な状態となる。なお、上述した軸受２０４ａ〜２０４ｄの断面形状は、略円弧状に形成される場合に限定されるものではなく、略長方形状としてもよい。

そして、シリンダチューブ１２に対して組み付けられたスライダ２０６の保持溝２１２ａ、２１２ｂ、第１及び第２軸受支持部材２０８、２１０の保持溝２１２ｃ、２１２ｄに対してそれぞれ軸受２０４ａ〜２０４ｄが装着された後に、前記スライダ２０６の両端面にカバー部材８２ａ、８２ｂを装着して固定することにより、前記保持溝２１２ａ〜２１２ｄの端部がカバー部材８２ａ、８２ｂによって閉塞された状態となる。なお、この場合には、前記カバー部材８２ａ、８２ｂは、金属製材料から形成されていることが好ましい。そのため、軸受２０４ａ〜２０４ｄが、スライダ２０６、第１及び第２軸受支持部材２０８、２１０から軸線方向に脱抜することが防止される。

すなわち、軸受２０４ａ〜２０４ｄにおける一端面２１４ａ及び他端面２１４ｂとカバー部材８２ａ、８２ｂの内壁面との間には、若干量だけクリアランスが設けられている。

次に、図１５Ａ及び１５Ｂに示されるスライダ２０６が軸線方向に沿って変位する際の軸受２０４ａ、２０４ｂの動作説明を行う。なお、ここでは、スライダ２０６の保持溝２１２ａ、２１２ｂに装着された軸受２０４ａ、２０４ｂの動作について説明し、第１及び第２軸受支持部材２０８、２１０の保持溝２１２ｃ、２１２ｄに装着されている軸受２０４ｃ、２０４ｄの動作は、前記軸受２０４ａ、２０４ｂと同様であるため、その詳細な説明を省略する。

先ず、圧力流体（例えば、圧縮エア）の供給作用下にスライダ２０６がシリンダチューブ１２に沿って矢印Ａ方向に変位する際には、図１５Ａに示されるように、前記スライダ２０６の保持溝２１２ａ、２１２ｂに装着された軸受２０４ａ、２０４ｂに、スライダ２０６の変位作用下に一方のカバー部材８２ａの内壁面が当接し、前記軸受２０４ａ、２０４ｂの一端面２１４ａに当接したカバー部材８２ａを介して矢印Ａ方向に押圧される。なお、この場合、軸受２０４ａ、２０４ｂの他端面２１４ｂと他方のカバー部材８２ｂとは非接触状態にある。すなわち、スライダ２０６が矢印Ａ方向へと変位する際には、前記スライダ２０６の変位に伴った該スライダ２０６からの軸線方向に沿った押圧力Ｐ３が、前記軸受２０４ａ、２０４ｂの一端面２１４ａのみに付与される。

次に、図示しない切換弁を切り換えて圧力流体の作用下にスライダ２０６が前記とは反対の矢印Ｂ方向へと変位する際には、図１５Ｂに示されるように、軸受保持部２０２に装着された軸受２０４ａ、２０４ｂには、前記スライダ２０６の変位作用下に他方のカバー部材８２ｂの内壁面が当接し、前記軸受２０４ａ、２０４ｂの他端面２１４ｂに当接したカバー部材８２ｂを介して矢印Ｂ方向に押圧される。なお、この場合、軸受２０４ａ、２０４ｂの一端面２１４ａと一方のカバー部材８２ａとは非接触状態にある。すなわち、スライダ２０６が矢印Ｂ方向へと変位する際には、前記スライダ２０６の変位に伴った該スライダ２０６からの軸線方向に沿った押圧力Ｐ４が、前記軸受２０４ａ、２０４ｂの他端面２１４ｂのみに付与される。

このように、軸受２０４ａ〜２０４ｄが保持溝２１２ａ〜２１２ｄにそれぞれ装着された際に、該軸受２０４ａ〜２０４ｄの一端面２１４ａ及び他端面２１４ｂとカバー部材８２ａ、８２ｂの内壁面との間に若干のクリアランスを設け、前記軸受２０４ａ〜２０４ｄを保持溝２１２ａ〜２１２ｄの内部で若干量だけ変位可能な状態とする。これにより、スライダ２０６がシリンダチューブ１２のガイド作用下に軸線方向に沿って変位する際に、前記スライダ２０６に装着されたカバー部材８２ａ、８２ｂによって前記軸受２０４ａ〜２０４ｄの両端面のうちのいずれか一方の端面のみが押圧され、前記軸受２０４ａ〜２０４ｄがスライダ２０６と共に軸線方向に変位する。

そのため、スライダ２０６から軸受２０４ａ〜２０４ｄに付与される押圧力Ｐ３、Ｐ４を、前記スライダ２０６の変位方向によって軸受２０４ａ〜２０４ｄにおける一端面２１４ａ及び他端面２１４ｂへとそれぞれ分散させることができ、前記軸受２０４ａ〜２０４ｄに対する負荷の集中を抑制して前記軸受２０４ａ〜２０４ｄの耐久性を向上させることができる。

また、第１の実施の形態に係る軸受支持構造が適用されたシリンダ装置１０と比較して、軸受２０４ａ〜２０４ｄの両端部にそれぞれフランジ部を形成する必要がなく、前記フランジ部を係合するためにスライダ２０６の深溝部を形成する必要もないため、シリンダ装置２００の製造コストの低減を図ることが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る軸受支持構造が適用されたシリンダ装置の斜視図である。 図１のシリンダ装置の軸線方向に沿った縦断面図である。 図１のシリンダ装置の一部省略分解斜視図である。 図１のシリンダ装置におけるベルト案内機構の分解斜視図である。 図１のシリンダ装置におけるガイド機構の分解斜視図である。 図１のシリンダ装置におけるスライダを下方から見た分解斜視図である。 図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った縦断面図である。 図７のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。 図７のＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。 図１１Ａ及び図１１Ｂは、スライダが軸線方向に沿って変位した際の前記スライダに支持された軸受と前記スライダとの相対的な変位動作を示す概略動作模式図である。 図７に示されるシリンダチューブのガイド部が互いに離間する方向に変形して前記ガイド部の上面が所定角度傾斜した場合を示すシリンダ装置の縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る軸受支持構造が適用されたシリンダ装置におけるガイド機構の分解斜視図である。 図１３のシリンダ装置におけるスライダを下方から見た分解斜視図である。 図１５Ａ及び図１５Ｂは、第２の実施の形態に係るシリンダ装置において、スライダが軸線方向に沿って変位した際の前記スライダに支持された軸受と前記スライダとの相対的な変位動作を示す概略動作模式図である。

符号の説明

１０、２００…シリンダ装置 １２…シリンダチューブ
１４、２０６…スライダ １６ａ、１６ｂ…エンドブロック
１８…上ベルト ２０…下ベルト
２２…ベルト案内機構
２４ａ〜２４ｄ、２０４ａ〜２０４ｄ…軸受
２６、２０２…軸受保持部 ２８…ガイド機構
３０…ボア部 ３２…スリット
４２ａ、４２ｂ…ガイド部 ４４ａ、４４ｂ…ピストン
５２ａ、５２ｂ…ウェアリング ５４…ピストンヨーク
６２…カプラー ６８ａ、６８ｂ…保持部
７０ａ、７０ｂ、７４ａ、７４ｂ、１６２、１６８、２１２ａ〜２１２ｄ…保持溝
７２ａ、７２ｂ、１６４ａ、１６４ｂ、１７０ａ、１７０ｂ…深溝部
７４…本体部 ７６ａ、７６ｂ…フランジ部
７８…凸部 ８０ａ〜８０ｃ…凹部
８２ａ、８２ｂ…カバー部材 ８８、２０８…第１軸受支持部材
１１０…第１ポート １１２…第２ポート
１１４ａ、１１４ｂ…シリンダ室 １２０…減速機構
１２８ａ、１２８ｂ…案内部材 １５４、２１０…第２軸受支持部材
１５６…第１弾性部材 １５８…第２弾性部材
１６０ａ、１６０ｂ…装着溝

Claims (4)

1. アクチュエータ本体の軸線方向に沿って変位する変位部材と前記アクチュエータ本体のガイド部との間の摺動部位に軸受を支持するアクチュエータの軸受支持構造であって、
   前記軸受支持構造は、前記ガイド部と当接する摺動面を有する軸受と、
   前記変位部材に設けられ、前記軸受を前記ガイド部との間に保持すると共に、前記変位部材の変位作用下に前記軸受の軸線方向に沿った両端面のいずれか一方のみが前記変位部材に当接する軸受支持部と、
   を備え、
   前記変位部材が前記ガイド部に沿って軸線方向に変位した際に、前記軸受が前記ガイド部に当接した状態で前記軸受の一方の端面が前記軸受支持部によって押圧され、前記軸受が前記変位部材と一体的に変位することを特徴とするアクチュエータの軸受支持構造。
2. 請求項１記載の軸受支持構造において、
   前記軸受の軸線方向に沿った両端部には、該軸受の軸線方向と略直交した一組の係合突部が形成され、前記係合突部が前記変位部材に対して軸線方向に沿って変位自在に係合されることを特徴とするアクチュエータの軸受支持構造。
3. 請求項１又は２記載の軸受支持構造において、
   前記軸受支持部は、前記変位部材に装着される前記軸受の側面が断面略円弧状に形成され、前記変位部材には、前記軸受の断面形状に対応して略同一断面からなる保持面が形成され、前記軸受が、前記保持面の周方向に沿って変位自在に設けられることを特徴とするアクチュエータの軸受支持構造。
4. 請求項３記載の軸受支持構造において、
   前記保持面は、前記ガイド部を囲むように前記変位部材に複数設けられ、前記複数の保持面が、略同一の半径からなる同一円周上に設けられることを特徴とするアクチュエータの軸受支持構造。

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