JP2011027208A - Air cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気圧で作動するエアシリンダに関する。 The present invention relates to an air cylinder that operates pneumatically.
従来、この種のエアシリンダが特許文献1に記載されている。この従来技術では、ピストンの外周に配置された磁石の磁気を磁気センサで検出することによってピストンの位置を検出できるようになっている。 Conventionally, this type of air cylinder is described in Patent Document 1. In this prior art, the position of the piston can be detected by detecting the magnetism of a magnet arranged on the outer periphery of the piston with a magnetic sensor.
ここで、ピストン位置検出用磁石としては、フェライト粉末とゴム材料とを混合して作られるゴム磁石が一般的に用いられ、ゴム材料としては、クロロプレンゴムやニトリルゴム(NBR)が一般的に用いられている。 Here, a rubber magnet made by mixing ferrite powder and a rubber material is generally used as the piston position detection magnet, and chloroprene rubber or nitrile rubber (NBR) is generally used as the rubber material. It has been.
また、従来、この種のエアシリンダでは、ピストンの外周に配置されたピストンパッキンがハウジングの内周面と摺動するようになっており、ピストン自体はハウジングと摺動しないようにピストンの外周部とハウジングの内周面との間に0.1mm程度の微少隙間が設定されている。 Conventionally, in this type of air cylinder, the piston packing disposed on the outer periphery of the piston slides with the inner peripheral surface of the housing, and the piston itself does not slide with the housing. A minute gap of about 0.1 mm is set between the inner peripheral surface of the housing and the housing.
しかしながら、上記従来技術では、エアシリンダを工場における各種生産設備に用いると、ピストンの摺動不良が起こりやすいという問題がある。 However, the above-described conventional technique has a problem that piston sliding failure is likely to occur when an air cylinder is used in various production facilities in a factory.
例えば、研削加工で発生する研削液のミストや、工場エア(エアシリンダを駆動するための圧縮空気)に混入しているオイルミスト等がエアシリンダ内に浸入してゴム磁石の膨潤を引き起こし、ゴム磁石の膨潤によりピストンの摺動抵抗が増大して摺動不良に至ってしまう。 For example, mist of grinding fluid generated during grinding or oil mist mixed in factory air (compressed air for driving the air cylinder) enters the air cylinder and causes the rubber magnets to swell. Due to the swelling of the magnet, the sliding resistance of the piston increases, leading to poor sliding.
また、例えば、工場の雰囲気や工場エア等に混入している微小な異物がエアシリンダ内に浸入してピストンとハウジングとの間の微少隙間に付着し、これにより摺動不良を招いてしまう。 Further, for example, a minute foreign matter mixed in the factory atmosphere or factory air enters the air cylinder and adheres to a minute gap between the piston and the housing, thereby causing a sliding failure.
本発明は上記点に鑑みて、ピストンの摺動不良を抑制することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to suppress poor sliding of a piston.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、空気圧によって変位するピストン(11)と、
ピストン(11)に配置されたゴム磁石(16)とを備え、
ゴム磁石(16)のゴム材料として、フッ素ゴムが用いられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, a piston (11) displaced by air pressure;
A rubber magnet (16) disposed on the piston (11),
Fluororubber is used as the rubber material of the rubber magnet (16).
これによると、ゴム磁石(16)のゴム材料として、膨潤しにくいフッ素ゴムを用いているので、上記従来技術のごとくゴム材料としてクロロプレンゴムやニトリルゴム(NBR)が用いられているエアシリンダと比較してゴム磁石(16)の膨潤を抑制でき、ひいてはピストン(11)の摺動不良を抑制することができる。 According to this, as the rubber material of the rubber magnet (16), fluorine rubber which does not easily swell is used, so as compared with the air cylinder in which chloroprene rubber or nitrile rubber (NBR) is used as the rubber material as in the above prior art. Thus, the swelling of the rubber magnet (16) can be suppressed, and consequently the sliding failure of the piston (11) can be suppressed.
請求項2に記載の発明では、空気圧によって変位するピストン(11)と、
ピストン(11)を収容する筒状のハウジング(12)と、
ピストン(11)に配置され、ハウジング(12)の内周面と摺動するピストンパッキン(15)とを備え、
ピストン(11)の外周部とハウジング(12)の内周面との間には所定寸法の隙間が設定され、
所定寸法は、0.2mm以上、0.8mm以下であることを特徴とする。
In the invention according to claim 2, a piston (11) displaced by air pressure;
A cylindrical housing (12) for housing the piston (11);
A piston packing (15) disposed on the piston (11) and sliding with the inner peripheral surface of the housing (12);
A gap of a predetermined dimension is set between the outer peripheral portion of the piston (11) and the inner peripheral surface of the housing (12),
The predetermined dimension is 0.2 mm or more and 0.8 mm or less.
これによると、ピストン(11)の外周部とハウジング(12)の内周面との間の隙間の寸法を0.2mm以上にしているので、上記従来技術のごとく当該隙間の寸法が0.1mm程度に設定されているエアシリンダと比較して、当該隙間に微小な異物が付着することによるピストン(11)の摺動不良を抑制することができる。 According to this, since the dimension of the gap between the outer peripheral portion of the piston (11) and the inner peripheral surface of the housing (12) is set to 0.2 mm or more, the dimension of the gap is 0.1 mm as in the above-described conventional technique. Compared with the air cylinder set to the extent, it is possible to suppress the sliding failure of the piston (11) due to minute foreign matter adhering to the gap.
また、当該隙間の寸法を0.8mm以下にしているので、当該隙間にピストンパッキン(15)が噛み込んでピストン(11)の摺動不良に至ってしまうことを抑制できる。以上のことから、ピストン(11)の摺動不良を抑制することができる。 Moreover, since the dimension of the said clearance gap is 0.8 mm or less, it can suppress that a piston packing (15) bites into the said clearance gap and it leads to poor sliding of a piston (11). From the above, the sliding failure of the piston (11) can be suppressed.
請求項3に記載の発明では、請求項1に記載のエアシリンダにおいて、ピストン(11)を収容する筒状のハウジング(12)と、
ピストン(11)の外周に配置され、ハウジング(12)の内周面と摺動するピストンパッキン(15)とを備え、
ピストン(11)の外周部とハウジング(12)の内周面との間には所定寸法の隙間が設定され、
所定寸法は、0.2mm以上、0.8mm以下であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the air cylinder according to the first aspect, a cylindrical housing (12) that houses the piston (11);
A piston packing (15) disposed on the outer periphery of the piston (11) and sliding with the inner peripheral surface of the housing (12);
A gap of a predetermined dimension is set between the outer peripheral portion of the piston (11) and the inner peripheral surface of the housing (12),
The predetermined dimension is 0.2 mm or more and 0.8 mm or less.
これにより、微小な異物の付着およびピストンパッキン(15)の噛み込みによるピストン(11)の摺動不良を抑制することができるので、ピストン(11)の摺動不良をより抑制することができる。 Thereby, since the sliding failure of the piston (11) due to the attachment of minute foreign matters and the piston packing (15) being bitten can be suppressed, the sliding failure of the piston (11) can be further suppressed.
請求項4に記載の発明では、請求項2または3に記載のエアシリンダにおいて、所定寸法は、0.3mm以上、0.5mm以下であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the air cylinder of the second or third aspect, the predetermined dimension is 0.3 mm or more and 0.5 mm or less.
これにより、微小な異物の付着およびピストンパッキン(15)の噛み込みによるピストン(11)の摺動不良をより抑制することができるので、ピストン(11)の摺動不良をより一層抑制することができる。 Thereby, since the sliding failure of the piston (11) due to the adhesion of minute foreign matters and the piston packing (15) being bitten can be further suppressed, the sliding failure of the piston (11) can be further suppressed. it can.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の一実施形態を図1、図2に基づいて説明する。図1は本実施形態におけるエアシリンダ10を模式的に示す断面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an
エアシリンダ10は、主に工場における各種生産設備に用いられるものであり、例えば切削加工用の設備におけるワーク押さえの前進・後退や、ロボットチャックの開閉等の用途に用いられる。
The
エアシリンダ10は、空気圧によって変位するピストン11を、筒状のハウジング12内に収容した構成になっている。ピストン11およびハウジング12は、例えばアルミニウムによって形成されている。
The
ハウジング12には、圧縮空気(工場エア)の流入・流出用の2つのポート12a、12bが形成されている。図1の例では、ハウジング12は、一端部(図1の左端部)が閉塞されて他端部(図1の右端部)が開口した有底筒状の主ハウジング部12cと、主ハウジング部12cの他端部を閉塞するロッドカバー12dとに分割して形成されている。主ハウジング部12cとロッドカバー12dとの間の微少隙間はOリング13によって封止されている。
The
ロッドカバー12dには、ピストンロッド14が貫通する貫通孔が形成されている。ピストンロッド14は、一端部(図1の左端部)がピストン11に連結され、他端部(図1の右端部)が駆動対象部材(図示せず)に連結されている。ピストンロッド14は、例えば炭素鋼によって形成されている。
A through hole through which the
ピストン11には、ハウジング12の内周面と摺動するピストンパッキン15が配置されている。図2はピストンパッキン15の二面図である。本例では、ピストンパッキン15は、ゴム材料(例えばフッ素ゴム)にてリング状(環状)に形成され、ピストン11の外周に配置されている。
The
図1に示すように、ピストン11の外周部とハウジング12の内周面との間には、所定寸法gの隙間が設定されている。所定寸法g(片側隙間)は、0.2mm以上、0.8mm以下の範囲に設定される。本例では、所定寸法g(片側隙間)は0.4mmに設定されている。
As shown in FIG. 1, a gap of a predetermined dimension g is set between the outer peripheral portion of the
ピストン11には、ピストン位置検出用のゴム磁石16が配置されている。ゴム磁石16のゴム材料としては、膨潤しにくいフッ素ゴムが用いられている。本例では、ゴム磁石16を、フッ素ゴムとフェライト粉末(着磁)とを混合させて形成している。本例では、ゴム磁石16は、ピストンパッキン15と同様にリング状(環状)に形成され、ピストン11の外周に配置されている。
The
ハウジング12の外面の適宜位置には、磁気センサ17が配置されている。磁気センサ17がゴム磁石16の磁気を検出することでピストン11の変位位置が検出されることとなる。図1の例では、磁気センサ17を2つ配置して、ピストン11の出端位置および戻り端位置を検出するようになっている。
A
本実施形態によると、ゴム磁石16のゴム材料として、膨潤しにくいフッ素ゴムを用いているので、上記従来技術のごとくゴム材料としてクロロプレンゴムやニトリルゴム(NBR)が用いられているエアシリンダと比較してゴム磁石16の膨潤を抑制でき、ひいてはピストン11の摺動不良を抑制することができる。
According to the present embodiment, the rubber material of the
また、上記従来技術では膨潤したゴム磁石を頻繁に交換する必要があるのに対し、本実施形態ではゴム磁石の交換頻度が大幅に削減されることとなるので、交換用のゴム磁石を購入する費用、およびゴム磁石を交換する工数を大幅に削減することができる。 Further, in the above-described conventional technique, the swollen rubber magnet needs to be frequently replaced. In the present embodiment, the replacement frequency of the rubber magnet is greatly reduced. Therefore, a replacement rubber magnet is purchased. Costs and man-hours for replacing rubber magnets can be greatly reduced.
特に、ゴム磁石を交換する工数が大幅に削減されることで、エアシリンダ10を用いた生産設備の停止時間が大幅に削減されることとなる。換言すれば、エアシリンダ10を用いた生産設備の稼働率が大幅に向上するので、生産性の向上に対する貢献度が非常に大きい。
In particular, since the man-hours for exchanging the rubber magnet are greatly reduced, the stop time of the production equipment using the
また、本実施形態によると、ピストン11の外周部とハウジング12の内周面との間の隙間の寸法g(片側隙間)を0.2mm以上にしているので、上記従来技術のごとく当該隙間の寸法が0.1mm程度に設定されているエアシリンダと比較して、当該隙間に微小な異物が付着することによるピストン11の摺動不良を抑制することができる。
In addition, according to the present embodiment, the dimension g (one-side gap) between the outer peripheral portion of the
一方、当該隙間の寸法gを大きくし過ぎると、当該隙間にピストンパッキン15が噛み込んでピストン11の摺動不良を招いてしまう。この点に鑑みて、本実施形態では、当該隙間の寸法を0.8mm以下にしているので、当該隙間にピストンパッキン15が噛み込むことを抑制でき、ひいてはピストン11の摺動不良を抑制することができる。
On the other hand, when the dimension g of the gap is excessively increased, the piston packing 15 is caught in the gap and the sliding failure of the
なお、当該隙間の寸法g(片側隙間)を0.3mm〜0.5mmの範囲に設定すれば、微小な異物の付着およびピストンパッキン15の噛み込みによるピストン11の摺動不良をより抑制することができる。
In addition, if the dimension g (gap on one side) of the gap is set in the range of 0.3 mm to 0.5 mm, the sliding failure of the
さらに、本例では、所定寸法g(片側隙間)を0.4mmに設定しているので、微小な異物の付着およびピストンパッキン15の噛み込みによるピストン11の摺動不良をより一層抑制することができる。
Furthermore, in this example, since the predetermined dimension g (one-side gap) is set to 0.4 mm, it is possible to further suppress the sliding failure of the
(他の実施形態)
本発明のエアシリンダの用途は、工場における各種生産設備に限定されるものではなく、他の種々の用途に本発明のエアシリンダを用いることが可能である。
(Other embodiments)
The use of the air cylinder of the present invention is not limited to various production facilities in a factory, and the air cylinder of the present invention can be used for various other uses.
11 ピストン
12 ハウジング
13 Oリング
14 ピストンロッド
15 ピストンパッキン
16 ゴム磁石
17 磁気センサ
11
Claims (4)
前記ピストン(11)に配置されたゴム磁石(16)とを備え、
前記ゴム磁石(16)のゴム材料として、フッ素ゴムが用いられていることを特徴とするエアシリンダ。 A piston (11) displaced by air pressure;
A rubber magnet (16) disposed on the piston (11),
An air cylinder characterized in that fluororubber is used as the rubber material of the rubber magnet (16).
前記ピストン(11)を収容する筒状のハウジング(12)と、
前記ピストン(11)に配置され、前記ハウジング(12)の内周面と摺動するピストンパッキン(15)とを備え、
前記ピストン(11)の外周部と前記ハウジング(12)の内周面との間には所定寸法の隙間が設定され、
前記所定寸法は、0.2mm以上、0.8mm以下であることを特徴とするエアシリンダ。 A piston (11) displaced by air pressure;
A cylindrical housing (12) for housing the piston (11);
A piston packing (15) disposed on the piston (11) and sliding with an inner peripheral surface of the housing (12);
A gap of a predetermined dimension is set between the outer peripheral portion of the piston (11) and the inner peripheral surface of the housing (12),
The air cylinder according to claim 1, wherein the predetermined dimension is 0.2 mm or more and 0.8 mm or less.
前記ピストン(11)の外周に配置され、前記ハウジング(12)の内周面と摺動するピストンパッキン(15)とを備え、
前記ピストン(11)の外周部と前記ハウジング(12)の内周面との間には所定寸法の隙間が設定され、
前記所定寸法は、0.2mm以上、0.8mm以下であることを特徴とする請求項1に記載のエアシリンダ。 A cylindrical housing (12) for housing the piston (11);
A piston packing (15) disposed on an outer periphery of the piston (11) and sliding with an inner peripheral surface of the housing (12);
A gap of a predetermined dimension is set between the outer peripheral portion of the piston (11) and the inner peripheral surface of the housing (12),
The air cylinder according to claim 1, wherein the predetermined dimension is 0.2 mm or more and 0.8 mm or less.
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