JP2576611Y2

JP2576611Y2 - 流体圧シリンダ装置

Info

Publication number: JP2576611Y2
Application number: JP1992024835U
Authority: JP
Inventors: 孝二内田; 大樹真木
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1992-04-17
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1998-07-16
Anticipated expiration: 2007-04-17
Also published as: JPH0583411U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、エアシリンダやオイ
ルシリンダ等の流体圧シリンダ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の流体圧シリンダ装置
は、フライス盤や研削盤等においてスライドテーブル等
の被動体を直線的に移動させるのに使用されている。と
ころが、ピストンロッドの往復移動方向と被動体の移動
方向とを完全に一致させることは、非常に困難であると
共に多大な手数を要するものであった。又、この方向を
一致させることなく機械等に組み込んだ場合には、被動
体に偏荷重が付与される。そのため、被動体の円滑な作
動に支障を来すと共に、シリンダ装置側では、ピストン
ロッドの歪曲やピストンの偏磨耗等が生じて、シリンダ
装置の寿命が著しく低下するという問題があった。

【０００３】このような問題点に対処するために、ピス
トンロッドの先端部と被動体との間に自在継手を介装し
て、取付許容誤差の拡大を図るようにした構成が従来か
ら提案されている。しかしながら、このように自在継手
を介装した場合には、自在継手に相当する分だけ装置寸
法を大きくする必要があると共に、組み付け手数が増加
して装置の価格が高騰するという新たな問題が生じた。

【０００４】このような問題点を解消するために、例え
ば実公昭５７−４８９６５号公報に示すような流体圧シ
リンダ装置も従来から提案されている。この従来装置に
おいては、ピストンロッドの端部がピストンに対し、球
状部と係合溝との係合を介してシリンダの軸線と直交す
る方向へ移動可能に連結される。又、ピストンロッドの
中間部がシリンダの一端部に対し、球面軸受を介して傾
動可能に貫通支持されている。

【０００５】そして、流体圧シリンダ装置の取付誤差等
により、ピストンの移動方向と被動体の移動方向との間
に、一定角度の角度的ズレが生じている場合には、ピス
トンロッドが球面軸受を中心にして傾動されて、ピスト
ンロッドの移動方向と被動体の移動方向とが一致するよ
うに自動調心される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところが、この従来の
流体圧シリンダ装置においては、ピストンの移動方向と
被動体の移動方向との間に角度的ズレが生じている場合
には、ピストンロッドが傾動されて有効に自動調心され
る。しかし、ピストンの移動方向と被動体の移動方向と
の間に平行な位置ズレがある場合には、ピストンロッド
がシリンダの軸線と直交する方向へ移動できないため、
有効に自動調心することができず、取付許容誤差を拡大
することができないという問題があった。

【０００７】この考案は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものであって、その目的
とするところは、ピストンの移動方向と被動体の移動方
向との間に、平行な位置ズレが生じている場合でも有効
に自動調心することができる流体圧シリンダ装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めに、この考案では、シリンダ内にピストンを移動可能
に配設すると共に、そのピストンに連結したピストンロ
ッドをシリンダの一端部に設けたエンドカバーから外方
に突出させ、ピストンの外周にはシリンダの内周面に接
触するピストンパッキンを設け、前記エンドカバーには
ピストンロッドの外周面に接触するロッドパッキンを設
けた流体圧シリンダ装置において、前記ピストンロッド
の端部をピストンに対してシリンダの軸線と直交する方
向へ移動可能に連結し、又は前記ピストンパッキンをピ
ストンの外周にシリンダの軸線と直交する方向へ移動可
能に取着し、前記エンドカバーには前記ロッドパッキン
を収容するパッキン収容溝を形成し、そのパッキン収容
溝内で前記ロッドパッキンをシリンダの軸線と直交する
方向へ移動可能に設け、前記ロッドパッキンは、シリン
ダ軸線方向の長さがパッキン収容溝の長さよりも小さく
形成されたパッキン本体と、そのパッキン本体に設けら
れ前記ピストンロッドの外周面のシールを行うシール部
とを備え、前記パッキン本体の外周縁部には、シリンダ
軸線方向外側の内面を圧接してロッドパッキンとパッキ
ン収容溝との間をシールするリップを一体形成し、パッ
キン収容溝の前記内面とパッキン本体との間には、前記
リップの内側でパッキン本体を保持するホルダを設けた
ものである。

【０００９】

【作用】上記のように構成された流体圧シリンダ装置に
おいて、機械等に対するシリンダ装置の取付誤差によ
り、ピストンの移動方向と被動体の移動方向との間に、
平行な位置ズレが生じている場合、ピストンロッド又は
ピストンとピストンロッドとがシリンダの軸線に対し直
交する方向に変移されて、ピストンロッドの移動方向と
被動体の移動方向とが合致される。従って、平行な位置
ズレが生じている場合においても、有効に自動調心する
ことができ、角度的ズレに対する自動調心を行う構成と
合わせれば、取付許容誤差を大きく拡大することができ
る。又、前記ロッドパッキンにはパッキン収容溝内でシ
リンダ軸線方向外側の内面を圧接するリップが一体形成
されている。これにより、ロッドパッキンとパッキン収
容溝との間がシールされ、パッキン収容溝内に流入した
作動流体の漏れを防止することができる。このように、
パッキン収容溝とロッドパッキンとの間のシールを、ロ
ッドパッキンと一体形成によって形成されるリップによ
って行うことができるため、装置の製造コストを増加さ
せることがない。更に、ロッドパッキンのパッキン本体
とパッキン収容溝のシリンダ軸線方向の内面との間に
は、前記リップの内側でパッキン本体をパッキン収容溝
内で保持するホルダが設けられていることにより、ロッ
ドパッキンがロッドの変位に伴ってパッキン収容溝内を
移動しても、そのロッドパッキンをパッキン収容溝内で
確実に保持することができる。加えて、例えばホルダの
材質を摩擦抵抗の小さいものとした場合、ロッドパッキ
ンの移動がスムーズに行われる。

【００１０】

【実施例】以下、この考案を具体化した流体圧シリンダ
装置の第１実施例を、図１及び図２に基づいて詳細に説
明する。

【００１１】図２に示すように、フライス盤や研削盤等
の機械のフレーム１は上面にガイドレール２を敷設して
なり、このレール２上にはスライドテーブル等の被動体
３が移動可能に支持されている。流体圧シリンダ装置４
はガイドレール２の一側において、取付板５によりフレ
ーム１上に取り付けられ、そのピストンロッド１８の先
端がナット６により被動体３の側面に直接連結されてい
る。

【００１２】そこで、前記流体圧シリンダ装置４の構成
について詳述すると、図１に示すように、シリンダ１０
は円筒状に形成され、その両端にはエンドカバー１１，
１２が嵌着固定されている。ピストン１３はシリンダ１
０内に移動可能に配設され、その外周には環状溝１４が
形成されると共に、内周には収容溝１５が設けられてい
る。ピストンパッキン１６はピストン１３の環状溝１４
内に配設され、シリンダ１０の内周面に接触している。

【００１３】球面軸受１７は前記ピストン１３の収容溝
１５内に収容配置され、この球面軸受１７の外周面と収
容溝１５の周壁面との間には所定の間隙Ｓ１が形成され
て、シリンダ１０の軸線と直交する方向への球面軸受１
７の移動が許容されている。ピストンロッド１８は一方
のエンドカバー１１に出没移動可能に嵌挿され、その基
端部には球面軸受１７に回動自在に係合する球状部１９
が設けられている。

【００１４】収容溝２０は前記エンドカバー１１の内周
に形成されている。ロッドパッキン２１はホルダ２２を
介して収容溝２０内に収容配置されている。その内周に
はピストンロッド１８の外周面に接触する第１シール部
２３が設けられると共に、一側面には収容溝２０の内壁
面に接触する第２シール部２４が設けられている。そし
て、このロッドパッキン２１の外周面と収容溝２０の周
壁面との間には所定の間隙Ｓ２が形成され、シリンダ１
０の軸線と直交する方向へのロッドパッキン２１の移動
が許容されている。

【００１５】これにより、前記ピストンロッド１８は、
基端の球状部１９を中心にして所定の変移量Ｒ１だけ傾
動変移することができると共に、ロッドパッキン２１に
よる支承点を中心にして所定の変移量Ｒ２だけ傾動変移
することができる。さらに、ピストンロッド１８はシリ
ンダ１０の軸線と直交する方向へ所定の変移量Ｒ３だけ
平行に移動変移することができる。

【００１６】給排ポート２５，２６は前記両エンドカバ
ー１１，１２に形成され、この給排ポート２５，２６を
介してシリンダ１０内におけるピストン１３の両側の圧
力室に、エアやオイルが供給若しくは排出される。そし
て、このエアやオイルの給排に伴いピストン１３がシリ
ンダ１０内で往復移動され、ピストンロッド１８を介し
て被動体３がガイドレール２上で往復移動される。

【００１７】次に、前記のように構成された流体圧シリ
ンダ装置について動作を説明する。さて、この流体圧シ
リンダ装置４において、機械のフレーム１に対するシリ
ンダ装置４の取付誤差により、ピストン１３の移動方向
と被動体３の移動方向との間に、角度的ズレが生じてい
ることがある。この場合には、ピストンロッド１８が基
端の球状部１９を中心にして傾動変移される。あるいは
ピストンロッド１８がロッドパッキン２１による支承点
を中心にして傾動変移されて、ピストンロッド１８の移
動方向と被動体３の移動方向とが自動的に合致される。

【００１８】又、ピストン１３の移動方向と被動体３の
移動方向との間に、平行な位置ズレが生じている場合に
は、ピストンロッド１８がシリンダ１０の軸線に対し直
交する方向へ平行に移動変移される。このため、ピスト
ンロッド１８の移動方向と被動体３の移動方向とが自動
的に合致される。さらに、ピストン１３と被動体３との
移動方向に、角度的ズレ及び平行な位置ズレが共に生じ
ている場合には、ピストンロッド１８の傾動変移及び平
行な移動変移が共に行われる。すなわち、ピストンロッ
ド１８と被動体３との移動方向が自動的に合致される。

【００１９】従って、ピストン１３と被動体３との移動
方向に、角度的ズレ及び平行な位置ズレが生じている場
合のいずれにおいても、ピストンロッド１８の移動方向
と被動体３の移動方向とが一致するように有効に自動調
心することができて、取付許容誤差を拡大することがで
きる。

【００２０】又、このように常に自動調心された状態
で、ピストン１３の往復移動に伴いピストンロッド１８
を介して被動体３が移動されるため、被動体３に偏荷重
が付与されることはなく、被動体３の円滑な作動を保証
することができる。さらに、ピストンロッド１８の歪曲
やピストン１３の偏磨耗等も生じないため、流体圧シリ
ンダ装置４の寿命を延ばすこともできる。

【００２１】

【別の実施例】次に、この考案の別の実施例を、図３〜
図５に基づいて説明する。まず、図３に示す第２実施例
においては、ピストン１３の中心に球面凹部２７が形成
され、この球面凹部２７にピストンロッド１８の球状部
１９が回動自在に係合されている。ピストン１３の環状
溝１４内にはパッキンホルダ２８が配設されている。そ
の外周にはシリンダ１０の内周面に接触可能なピストン
パッキン１６が取り付けられると共に、両側には環状溝
１４の内側面に係合可能なシールリング２９が取り付け
られている。このパッキンホルダ２８の内周面と環状溝
１４の周壁面との間には所定の間隔Ｓ３が形成され、ピ
ストンパッキン１６がパッキンホルダ２８と一体的に、
シリンダ１０の軸線と直交する方向へ移動できるように
なっている。

【００２２】次に、図４に示す第３実施例においては、
ピストンロッド１８の基端部がピストン１３の中心に直
接連結され、ピストン１３がピストンロッド１８と一体
的に傾動変移及び移動変移されるようになっている。
又、前記第２実施例と同様に、ピストン１３の環状溝１
４内にパッキンホルダ２８が配設されている。その外周
にはピストンパッキン１６が取り付けられると共に、両
側にはシールリング２９が取り付けられている。このパ
ッキンホルダ２８の内周面と環状溝１４の周壁面との間
に所定の間隙Ｓ３が形成されている。そして、ピストン
パッキン１６がパッキンホルダ２８と一体的に、シリン
ダ１０の軸線と直交する方向へ移動できるようになって
いる。

【００２３】さらに、図５に示す第４実施例において
は、前記第３実施例と同様に、ピストンロッド１８の基
端部がピストン１３の中心に直接連結され、ピストン１
３がピストンロッド１８と一体的に傾動変移及び移動変
移されるようになっている。又、ピストン１３の環状溝
１４内にはピストンパッキン１６が直接収容されてい
る。このピストンパッキン１６の内周面と環状溝１４の
周壁面との間に所定の間隙Ｓ３が形成されて、ピストン
パッキング１６がシリンダ１０の軸線と直交する方向へ
移動できるようになっている。

【００２４】

【００２５】従って、これらの第２〜第４実施例におい
ても、前述した第１実施例の場合と同様に、ピストン１
３の移動方向と被動体３の移動方向との間に、角度的ズ
レが生じている場合、及び平行な位置ズレが生じている
場合のいずれにおいても、ピストンロッド１８がシリン
ダ１０の軸線に対し傾斜する方向又は直交する方向に変
移されて、有効に自動調心することができ、取付許容誤
差を拡大することができる。

【００２６】なお、この考案は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、例えば、ピストン１３に対するピ
ストンロッド１８の連結構成や、ピストン１３に対する
ピストンパッキン１６の取付構成や、エンドカバー１１
に対するロッドパッキン２１の取付構成を適宜に変更す
る等、この考案の趣旨から逸脱しない範囲で、各部の構
成を任意に変更して具体化することも可能である。

【００２７】

【考案の効果】この考案は、以上説明したように構成さ
れているため、ピストンの移動方向と被動体の移動方向
との間に、平行な位置ズレが生じている場合でも有効に
自動調心することができ、角度的ズレに対する自動調心
のための構成と合わせれば、取付許容誤差を大きく拡大
することができる。又、ロッドパッキンと一体形成され
たリップにより、パッキン収容溝内に流入した作動流体
の漏れを防止することができるため、製造コストを増加
させることなく装置を製造することができる。更に、パ
ッキン収容溝内でロッドパッキンを保持するホルダによ
り、ロッドパッキンがロッドの変位に伴ってパッキン収
容溝内を移動しても、そのロッドパッキンをパッキン収
容溝内で確実に保持することができる。加えて、例えば
ホルダの材質を摩擦抵抗の小さいものとした場合、ロッ
ドパッキンの移動をスムーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案を具体化した流体圧シリンダ装置の第
１実施例を示す断面図である。

【図２】その流体圧シリンダ装置の全体構成を縮小して
示す正面図である。

【図３】この考案の流体圧シリンダ装置の第２実施例を
示す部分断面図である。

【図４】この考案の流体圧シリンダ装置の第３実施例を
示す部分断面図である。

【図５】この考案の流体圧シリンダ装置の第４実施例を
示す部分断面図である。

【符号の説明】

４流体圧シリンダ装置、１０シリンダ、１１エン
ドカバー、１３ピストン、１６ピストンパッキン、
１８ピストンロッド、２０パッキン収容溝としての
収容溝、２１ロッドパッキン、２２ホルダ、２３
シール部としての第１シール部、２４リップとしての
第２シール部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開平１−67305（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−162604（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−47103（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−111874（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−183165（ＪＰ，Ｕ) 実開昭64−766（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F15B 15/14

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】シリンダ内にピストンを移動可能に配設
すると共に、そのピストンに連結したピストンロッドを
シリンダの一端部に設けたエンドカバーから外方に突出
させ、ピストンの外周にはシリンダの内周面に接触する
ピストンパッキンを設け、前記エンドカバーにはピスト
ンロッドの外周面に接触するロッドパッキンを設けた流
体圧シリンダ装置において、前記ピストンロッドの端部をピストンに対してシリンダ
の軸線と直交する方向へ移動可能に連結し、又は前記ピ
ストンパッキンをピストンの外周にシリンダの軸線と直
交する方向へ移動可能に取着し、前記エンドカバーには
前記ロッドパッキンを収容するパッキン収容溝を形成
し、そのパッキン収容溝内で前記ロッドパッキンをシリ
ンダの軸線と直交する方向へ移動可能に設け、前記ロッ
ドパッキンは、シリンダ軸線方向の長さがパッキン収容
溝の長さよりも小さく形成されたパッキン本体と、その
パッキン本体に設けられ前記ピストンロッドの外周面の
シールを行うシール部とを備え、前記パッキン本体の外
周縁部には、シリンダ軸線方向外側の内面を圧接してロ
ッドパッキンとパッキン収容溝との間をシールするリッ
プを一体形成し、パッキン収容溝の前記内面とパッキン
本体との間には、前記リップの内側でパッキン本体を保
持するホルダを設けたことを特徴とする流体圧シリンダ
装置。