JP2593366B2 - ブレーキ装置付きロッドレスシリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スライダを停止させる
ためのブレーキ装置を有するロッドレスシリンダに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明の発明者らは、先に、ブレーキベ
ルトの引張りにより動作する制動手段が、シリンダチュ
ーブの両側面を挟圧してスライダを停止させるブレーキ
装置を有するロッドレスシリンダを、実願平２−６４８
号（実開平３−９３６０６号公報参照）によって提案し
た。

【０００３】しかしながら、シリンダチューブに設けた
軸方向のスリットによってピストンとスライダとを直接
連結したロッドレスシリンダにおいては、制動手段によ
るシリングチューブの挟圧によって上記スリットの寸法
が変化する恐れがあり、スリットの寸法変化は、ロッド
レスシリンダの空気漏れの原因になるので、好ましくな
い。上記スリットの寸法変化を防止するためには、シリ
ンダチューブの強度を大きくすればよいが、シリンダチ
ューブの強度を大きくすると、全体が大形で重くなると
いう新たな問題がある。

【０００４】この問題を解決するものとして、両端がシ
リンダ本体に固定され中間がスライダに設けたブレーキ
室を通るブレーキ板と、上記ブレーキ室に変位可能に設
けたダイヤフラム、及びこのダイヤフラムに固定的に取
付けたブレーキシューとを備え、ダイヤフラムで区画さ
れた液体圧作用室への圧力流体の供給によりダイヤフラ
ムを変位させて、これと一体に変位するブレーキシュー
によってブレーキ板を挟圧または挟圧を解除するブレー
キ装置を有するロッドレスシリンダが、欧州特許出願公
開第１３６４３５号公報において提案されている。 しか
しながら、上記既提案のブレーキ装置は、スライダのダ
イヤフラムに固定 的に取付けたブレーキシューによって
ブレーキ板を挟圧するものであるから、ブレーキシュー
がブレーキ板を挟圧するとダイヤフラムにスライダ移動
方向の力が作用して、ダイヤフラムがスライダの移動方
向により引っ張られるために、ダイヤフラムの寿命、換
言すればブレーキ装置の寿命が短いという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、小形、軽量でかつスリットの寸法変化がな
く、しかもブレーキ装置の寿命が長いブレーキ装置付き
ロッドレスシリンダを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のブレーキ装置付きロッドレスシリンダは、
軸方向のスリットを有するシリンダ本体と、シリンダ本
体のシリンダチューブ内を往復動するピストンと、スリ
ットを通る下部がピストンに直接連結されシリンダチュ
ーブの軸方向に沿って往復動するスライダと、スライダ
を停止させるためのブレーキ装置とを備えたブレーキ装
置付きロッドレスシリンダにおいて、上記ブレーキ装置
が、スライダに設けた区画壁によって機密に区画された
ブレーキ室及び流体圧作用室と、中間が上記ブレーキ室
を通り両端がシリンダ本体に固定されたブレーキ板と、
上記ブレーキ室に設けられ上記ブレーキ板を挟圧するブ
レーキシューと、該ブレーキシューを作動させる作動部
とを備え、上記作動部が、上記流体圧作用室を一対の室
に気密に区画しこれらの室に給排される圧力流体により
変位するダイヤフラムと、基端が該ダイヤフラムに一体
変位可能に取付けられ上記区画壁を気密にかつ変位可能
に貫通した先端がブレーキシューに当接するロッドと、
ブレーキシューの復帰ばねとを備え、上記ダイヤフラム
とロッドの所定方向への変位によってブレーキシューが
ブレーキ板を挟圧することを特徴としている。

【０００７】また、ブレーキ装置に圧力流体を給排する
チューブがスライダ移動の障害にならないように、上記
ロッドレスシリンダにおけるシリンダ本体に軸方向の流
路、またはその軸方向に沿わせたダクトを設け、スライ
ダにシリンダ本体の軸方向に沿わせた圧力流体給排のた
めのチューブを取付け、このチューブの先端に、軸方向
の通路を有し上記流路またはダクトを密に摺動する給気
ピストンを取付けたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】ダイヤフラムで区画された室の一方に圧力流体
を供給または排出すると、ダイヤフラムとロッドが所定
の方向に変位して、ロッドの先端で押圧されたブレーキ
シューがブレーキ板を挟圧するので、スライダが停止す
る。上記室の圧力流体を排出または供給すると、ダイヤ
フラムとロッドが上記方向と反対の方向に変位して、ブ
レーキシューによるブレーキ板の挟圧が復帰ばねによっ
て解除されるので、スライダがストロークする。上記ブ
レーキ装置は、スライダのブレーキ室に設けたブレーキ
シューが、シリンダ本体の軸方向に設けたブレーキ板を
挟圧することによってスライダを停止させるので、シリ
ンダチューブの両側面を挟圧するものと異なり、シリン
ダチューブにスリットの寸法を変化させる大きな力が作
用しない。したがって、シリングチューブを小形軽量に
してもスリットの寸法が変化する恐れがない。

【０００９】この場合、ロッドの先端がブレーキシュー
に当接しているために、ブレーキ板の挟圧によって生ず
るスライダ移動方向の力は、これらの当接面間の摩擦力
としてロッドに作用するが、この力はロッドが気密に貫
通する区画壁が受けてダイヤフラムには全く作用しな
い。したがって、ダイヤフラムの寿命換言すればブレー
キ装置の寿命を長くすることができる。

【００１０】また、シリンダチューブの軸方向に形設し
た流路、またはその軸方向に沿わせたダクト設けるとと
もに、スライダに圧力流体を給排するチューブの先端に
上記流路またはダクトを密に往復動する給気ピストンを
設けたために、シリンダ本体の軸方向から作動部に圧力
流体を給排できるので、圧力流体給排のためのチューブ
がスライダ移動の障害にならない。

【００１１】

【実施例】図１及び図２は本発明の第１実施例を示し、
このロッドレスシリンダにおけるシリンダ本体１は、シ
リンダチューブ２と両端のエンドカバー３，３を備え、
シリンダチューブ２に沿って往復動するスライダ４は、
スリット２ａを通る下部４ａが、シリンダチューブ２内
を往復動するピストン（図示省略）に一体移動可能に連
結されている。

【００１２】スライダ４のブレーキ装置６を構成するブ
レーキ板８，８は、中間部分がスライダ４の軸方向に設
けたブレーキ室９，９を通り、両端が固定ボルト１０，
によってエンドカバー３，３に固定されており（図２参
照）、ブレーキ板８，８の上下に配設されたブレーキシ
ュー１１ａ，・・と１１ｂ，・・は、ブレーキホルダ１
２に取付けられたブレーキシュー１１ａ，・・が復帰ば
ね１３，・・の上向きの付勢力により、ブレーキシュー
１１ｂ，・・がブレーキ室９，９の底壁に固定されるこ
とによって、ブレーキ板８，８との間に僅かの隙間が形
成されている。

【００１３】上記スライダ４の上面に設置されたブレー
キ装置６の作動部１５は、プレート１６、カバー１７、
及び周縁がこれらに挟持されたダイヤフラム１８を備
え、ダイヤフラム１８で区画されたカバー側の上室１９
ａは、内部に皿ばねで構成したブレーキばね２０，２０
を備え、呼吸ポート２１によって外部に連通している。
また、基端がダイヤフラム１８に固定されたロッド２
３，・・は、プレート（区画壁）１６を気密に貫通した
先端が上記ブレーキホルダ１２，・・に当接し、ダイヤ
フラム１８のプレート側の下室１９ｂは、通路２４によ
ってブレーキ解除ポート２５に連通している。

【００１４】上記第１実施例は、ブレーキ解除ポート２
５から下室１９ｂに圧縮空気を供給すると、ダイヤフラ
ム１８がブレーキばね２０，・・の付勢力に抗して図に
おいて上動するので、復帰ばね１３，・・の付勢力によ
ってブレーキ装置６によるスライダ４の制動が解除され
る（図１及び図２の右側参照）。したがって、ピストン
とスライダ４が一体的に往復動可能になる。下室１９ｂ
に供給した圧縮空気を排出すると、ダイヤフラム１８及
びロッド２３，・・がブレーキばね２０，・・の付勢力
で図において下動し、ブレーキシュー１１ａ，・・がブ
レーキ板８，８を押圧して僅かに撓ませ、ブレーキシュ
ー１１ｂ，・・との間でブレーキ板８，８を挟圧するの
で、スライダ４が任意の位置に停止する（図１及び図２
の左側参照）。

【００１５】上記ブレーキ装置６は、シリンダチューブ
２の両側面に力が作用しないため、スリット２ａの寸法
が変化する恐れがなく、したがって、ブレーキ装置を有
するロッドレスシリンダを小形で軽量なものにすること
ができる。また、ブレーキシュー１１ａ，・・をスライ
ダ４の移動方向と直交する方向に動作させるので、セル
フロックの心配がなく、かつスライダ４前後のガイド部
には制動力が殆ど作用しない。

【００１６】さらに、区画壁１６を気密に通るロッド２
３，・・が、その先端に当接するブレーキホルダ１２，
・・を介してブレーキシュー１１ａ，・・を押圧するの
で、ブレーキシュー１１ａ，１１ｂによるブレーキ板
８，８を挟圧によって生ずるスライダ４の移動方向の力
は、ブレーキホルダ１２とロッド２３の当接面間の摩擦
力としてロッド２３に作用するが、このスライダ移動方
向の力は、ロッド２３，２３が機密に貫通する区画壁１
６が受けるので、ダイヤフラム１８には全く作用しな
い。したがって、ダイヤフラム１８の寿命換言すればブ
レーキ装置６の寿命を長くすることができる。

【００１７】この場合、ブレーキばね２０，・・を皿形
ばねとし、かつダイヤフラム１８で作動させるので、ブ
レーキ装置６を薄形にすることができる。しかしなが
ら、ブレーキばねをコイルばねとし、ダイヤフラムに代
えてピストンを使用することもできる。また、呼吸ポー
トに代えて加圧ポートとし、上室１９ａの空気圧の作用
力とブレーキばねの付勢力との和によって、ブレーキ装
置６を作動させることもできる。さらに、図示を省略し
ているが、上室１９ａに１個のブレーキばねを設けても
よい。

【００１８】図３は、ブレーキ装置を加圧制動形とした
本発明の第２実施例を示し、このブレーキ装置３０の上
室３１はブレーキポート３２に連通し、ブレーキポート
３２から上室３１に圧縮空気を供給すると、ブレーキ装
置３０が作動するものとして構成されている。第２実施
例の他の構成及び作用は、ブレーキばねがない以外は第
１実施例と同じであるから、図の主要な箇所に同一の符
号を付して、詳細な説明は省略する。

【００１９】図４は、ブレーキ装置３５をシリンダチュ
ーブ３６の下方に設けた本発明の第３実施例を示し、こ
のブレーキ装置３５は、シリンダチューブ３６の軸方向
と直交する方向に、１個のブレーキ板８と１個のロッド
２３を備えている。第３実施例の他の構成及び作用は、
スライダ３７がシリンダチューブ３６を囲繞している以
外は第１実施例と同じであるから、図の主要な箇所に同
一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

【００２０】上記第１ないし第３実施例は、スライダに
設けたブレーキ解除ポート２５、ブレーキポート３２等
に、圧力流体を給排するチューブ（図示省略）を直接接
続するために、ロッドレスシリンダの設置場所や設置姿
勢等によっては、このチューブがスライダ移動の障害に
なることがある。

【００２１】図５ないし図７は、ブレーキ装置４０に、
シリンダチューブ４１の軸方向に沿わせて配設したチュ
ーブ４２から圧縮空気を給排する本発明の第４実施例を
示し、シリンダチューブ４１は軸方向の流路４４を有
し、スライダ４５は、シリンダチューブ４１の軸方向の
案内部４１ａに沿って一体に移動するアダプタ４６を備
えている。

【００２２】上記アダプタ４６に設けた通路４８は、一
端がスライダ４５の通路２４に連通し、取付部４３よっ
てアダプタ４６の上記通路４８の他端に取付けられたチ
ューブ４２は、一方のエンドプレート４９に設けた折返
し通路５０を通って流路４４に挿入された先端に、該流
路４４内を密に往復動する給気ピストン５１が取付けら
れており、流路４４とチューブ４２は給気ピストン５１
の軸方向の通路５２によって連通している。

【００２３】上記第４実施例は、スライダ４５とアダプ
タ４６がシリンダチューブ４１に沿って往復動すると、
チューブ４２もこれに伴ってシリンダチューブ４１の軸
方向に往復動して、給気ピストン５１が流路４４内を密
に往復動する。したがって、流路４４一端のブレーキ解
放ポート５３から供給された圧縮空気が、チューブ４２
を通って作動部１５の下室１９ｂに供給される。なお、
上記流路４４、折返し通路５０、通路４８等を２個設け
ると、２本のチューブ４２，４２によって、ブレーキ装
置４０の上室１９ａと下室１９ｂに個別に給気すること
ができる。

【００２４】また、図示を省略しているが、流路４４内
のチューブ４２を螺旋状に巻回させて軸方向に伸縮可能
にすると、給気ピストン５１のストロークを小さくし、
或いはなくすことができる。さらに、折返し流路５０に
チューブ４２の移動を案内するローラを設けると、スラ
イダ４５の往復動に伴うチューブの移動が容易になる。

【００２５】図８は本発明の第５実施例を示し、第５実
施例のブレーキ装置５５は、下室５６がスライダ５７と
カバー５８の間に、ブレーキ板８，８がシリンダチュー
ブ２の両側に設けられている。図中の符号５９は、チュ
ーブのカバーである。第５実施例の他の構成及び作用は
第４実施例と同じであるから、図の主要な箇所に同一の
符号を付して、詳細な説明は省略する。

【００２６】図９は、スライダ６２に位置検出のための
ストロークセンサ６３を取付けた本発明の第６実施例を
示し、ストロークセンサ６３は、シリンダチューブ６４
の対向位置に設けた磁気スケール６５の目盛りを読み取
ることによってスライダ６２の位置を検出し、アンプ６
６から増幅された信号を出力する。第６実施例の他の構
成及び作用は、シリンダチューブ６４の軸方向に配設し
たダクト６７から流体圧作動部１５に圧縮空気が供給さ
れる以外は第４実施例と同じであるから、図の主要な箇
所に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

【００２７】

【発明の効果】本発明のブレーキ装置付きロッドレスシ
リンダは、ブレーキシューを作動させるロッドがの先端
が、区画壁を気密に貫通してブレーキシューに当接して
いるために、該ロッドで押圧されるブレーキシューがブ
レーキ板を挟圧してスライダを制動しても、これによっ
て生ずるスライダ移動方向の力がこれらの当接面間の摩
擦力となり、しかも力は区画壁が受けてダイヤフラムに
は全く作用しないので、ブレーキ装置の寿命を長くする
ことができる。

【００２８】また、ブレーキ装置の作動部に圧力流体を
給排するチューブを、シリンダ本体の軸方向に配設する
とともに、その一端に取付けた給気ピストンを、シリン
ダ本体の軸方向に設けた流路、またはその軸方向に沿わ
せて配設したダクト内を密に摺動させたので、ブレーキ
装置に圧力流体を給排するチューブが作業の邪魔になら
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の縦断側面図である。

【図２】同じく要部を切断した正面図である。

【図３】第２実施例の縦断面図である。

【図４】第３実施例の縦断面図である。

【図５】第４実施例の縦断面図である。

【図６】同じく要部の横断面図である。

【図７】同じくチューブの平面図である。

【図８】第５実施例の縦断面図である。

【図９】第６実施例の縦断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ本体 ２，３６，４１，５９ シリンダチューブ ４，３７，４５，５７，６２ スライダ ６，３０，３５，４０，５５ ブレーキ装置 ８ ブレーキ板 １１ａ，１１ｂ ブレーキシュー １５ 作動部 ４２ チューブ ４４ 流路 ５１ 給気ピストン ６７ ダクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上 昭 夫 埼玉県草加市稲荷６−19−１ エスエム シー株式会社草加工場内 (56)参考文献 特開 平１−295009（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−133285（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−44108（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向のスリットを有するシリンダ本体
   と、シリンダ本体のシリンダチューブ内を往復動するピ
   ストンと、スリットを通る下部がピストンに直接連結さ
   れシリンダチューブの軸方向に沿って往復動するスライ
   ダと、スライダを停止させるためのブレーキ装置とを備
   えたブレーキ装置付きロッドレスシリンダにおいて、 上記ブレーキ装置が、スライダに設けた区画壁によって
   気密に区画されたブレーキ室及び流体圧作用室と、中間
   が上記ブレーキ室を通り両端がシリンダ本体に固定され
   たブレーキ板と、上記ブレーキ室に設けられ上記ブレー
   キ板を挟圧するブレーキシューと、該ブレーキシューを
   作動させる作動部とを備え、上記作動部が、上記流体圧作用室を一対の室に気密に区
   画しこれらの室に給排される圧力流体により変位するダ
   イヤフラムと、基端が該ダイヤフラムに一体変位可能に
   取付けられ上記区画壁を気密にかつ変位可能に貫通した
   先端がブレーキシューに当接するロッドと、ブレーキシ
   ューの復帰ばねとを備え、上記ダイヤフラムとロッドの
   所定方向への変位によってブレーキシューがブレーキ板
   を挟圧する、 ことを特徴とするブレーキ装置付きロッドレスシリン
   ダ。
2. 【請求項２】シリンダ本体に軸方向の流路を設けるとと
   もに、スライダにシリンダ本体の軸方向に沿わせた圧力
   流体給排のためのチューブを取付け、 上記チューブの先端に、軸方向の通路を有し上記流路を
   密に摺動する給気ピストンを取付けた、 ことを特徴とする請求項１に記載したブレーキ装置付き
   ロッドレスシリンダ。
3. 【請求項３】シリンダ本体の軸方向に沿わせてダクトを
   設けるとともに、スライダにシリンダ本体の軸方向に沿
   わせた圧力流体給排のためのチューブを取付け、 上記チューブの先端に、軸方向の通路を有し上記ダクト
   を密に摺動する吸気ピストンを取付けた、 ことを特徴とする請求項１に記載したブレーキ装置付き
   ロッドレスシリンダ。