JP2602721Y2 - 流体圧アクチュエータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、流体圧アクチュエータ
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の流体圧アクチュエータと
して、実願平１−４８１０９号（実開平０２−１３８２
０５号）のマイクロフィルムに掲載された流体圧シリン
ダが知られている。

【０００３】第１図に示されているように、この流体圧
シリンダにおいては、本願考案の円筒部材に相当するピ
ストンロッド１０の端部が、端部材に相当するエンドプ
レート１１に形成された挿入凹部に挿入されて、結合さ
れている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】上記構成を有する流体
圧アクチュエータは、第１図に示されているように、ピ
ストンロッド１０とエンドプレート１１とはその間に間
隙を有することなく結合されている。この種の流体圧ア
クチュエータにおいては、ガイドレールに沿って往復動
するテーブルとピストンロッド１０に沿って往復動する
シリンダ１４とが一体的に結合されていることから、そ
れらが円滑に往復動するにはガイドレールとピストンロ
ッド１０とが高い精度で平行度を確保している必要があ
る。

【０００５】したがって、第１図に示されている流体圧
アクチュエータにおいては、ガイドレールとピストンロ
ッドとが正確に平行に配置するために、これら各構成部
品の加工精度、組付け精度を十分に高く設定しておく必
要がある。そうでないと、移動部の相対移動中、ガイド
レールに沿って相対移動する移動部が、ピストンロッド
１０またはこのピストンロッドに設けられたピストン１
５と噛ってしまい、円滑な動きを阻害することになる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は以上の点に鑑
み、上記従来技術にみられる問題を解消すべく案出され
たものであって、軸方向両端を端部材により保持されて
いるガイドレールと、前記ガイドレールに沿って移動す
る移動部と、前記移動部を駆動させる圧力流体を導入す
るためにその一端が前記端部材側に保持された円筒部材
とを備える流体圧アクチュエータにおいて、前記円筒部
材が前記端部材との間に径方向間隙を有して気密的に弾
性保持される構成とした。後記するように円筒部材に
は、中空のロッドが含まれ、またシリンダチューブが含
まれる。

【０００７】

【作用】本アクチュエータの組付け時には、円筒部材
が、弾性シール部材により弾性的に支持され、且つ端部
材との間で間隙が形成されているので、ガイドレールと
円筒部材との間の平行度が低くても移動部は円滑な往復
動が可能となる。

【０００８】また、本アクチュエータの組付け後におい
ては、円筒部材は一種のフロート状態にあることから、
所定の大きさ以上の荷重を受けたときに、弾性シール部
材を弾性変形させて向きを変える。したがって、ガイド
レールと円筒部材が正確に平行に配置されていなくて
も、移動部がガイドレールに沿って移動するのに従っ
て、移動部に押されて、噛りを減少すべく向きを変え
る。

【０００９】また円筒部材がどのような向きにあって
も、圧力供給ポートまたは接続路から円筒部材の中空部
へ供給される圧力が挿入凹部の内壁部とこの挿入凹部に
差し込まれた円筒部材の間から外部へ洩れるのを、弾性
シール部材のシール作用により防止することが可能とな
る。

【００１０】

【実施例】つぎに本考案の実施例を図面にしたがって説
明すると、図１は当該実施例に係る流体圧アクチュエー
タの一部切欠平面図、図２は図１の要部拡大図である。

【００１１】図１において、先ず、符号１は固定部であ
り、この固定部１は、以下の構成を有している。

【００１２】すなわち、一対の端部材２，３が互いに平
行に配置されており、この一対の端部材２，３の間にガ
イドレール４が端部材２，３と直交するように架設され
るとともに、ロッド５がガイドレール４と平行に架設さ
れている。ガイドレール４は複数のボルト６により端部
材２，３に硬く固定されている。ロッド５は中空であっ
て、かつ軸方向に二分割されており、分割体７，８同士
の間にピストン９が挟まれている。

【００１３】ロッド５の分割体７，８はそれぞれ、軸方
向一端部７ａ，８ａにおいて、端部材２，３の内側側面
に設けられた挿入凹部１０，１１に挿入されるととも
に、軸方向他端部７ｂ，８ｂにおいて、ピストン９の軸
方向端面に設けられた挿入用凹部１２，１３に挿入され
ている。

【００１４】図２に拡大して示すように、端部材２，３
の挿入凹部１０，１１の内面（内周面）１０ａ，１１ａ
と分割体７，８の軸方向一端部７ａ，８ａの外周面の間
には、所定の幅を備えた径方向の間隙１４が設定されて
おり、挿入凹部１０，１１の内面（内周面）１０ａ，１
１ａから外周側に一段下がったところに、環状を呈する
ゴム状弾性材製の弾性シール部材１５が径方向に適宜圧
縮された状態で介装されており、これにより分割体７，
８がこの弾性シール部材１５により弾性的に支持されて
いる。

【００１５】また図面からは明らかでないが、ピストン
９の挿入用凹部１２，１３の内壁部（内周面）と分割体
７，８の軸方向他端部７ｂ，８ｂの外周面の間にも、径
方向の間隙が設定されている。

【００１６】端部材２，３の外側側面にそれぞれ、圧力
供給ポート１６，１７が設けられており、この圧力供給
ポート１６，１７と分割体７，８の中空部７ｃ，８ｃを
連通するように、接続路１８，１９が設けられている。
また中空部７ｃ，８ｃと後記するシリンダ３４の両室を
連通するように、ピストン９の軸方向端面にそれぞれ連
通用凹部２０，２１が挿入用凹部１２，１３と一部重な
るようにして設けられている。また端部材２，３にそれ
ぞれ、後記する移動部３１が往復動のストローク限に来
たときに緩衝作用をなすショックアブソーバ２２，２３
が取り付けられている。

【００１７】図１において、符号３１は移動部であり、
この移動部３１は、以下の構成を有している。

【００１８】すなわち、略箱形のテーブル３２がガイド
レール４の上に図示しない直動ベアリングを介して、ガ
イドレール４の長手方向に沿って相対移動自在に高精度
に組み合わされるとともに、ピストン９と組み合わされ
たシリンダ３４を内蔵した略箱形のシリンダボディ３３
がロッド５とピストン９の外周に相対移動自在に組み合
わされており、このテーブル３２とシリンダボディ３３
が連結金具３５を介して連結されている。ロッド５の分
割体７，８はそれぞれ、シリンダ３４両端の端蓋３６，
３７に相対移動自在に貫挿されている。

【００１９】シリンダボディ３３の正面に、上記した一
対の圧力供給ポート１６，１７と選択的に使用される一
対の圧力供給ポート３８，３９が設けられており、シリ
ンダボディ３３の両側面にそれぞれ、ショックアブソー
バ２２，２３に当接するストッパ４０（図には片方のみ
が描かれている）が取り付けられている。

【００２０】上記構成を有する流体圧アクチュエータ
は、例えば、固定部１を取付部材（図示せず）に固定す
るとともに移動部３１のテーブル３２に工作機械等のワ
ーク（図示せず）を固定し、圧縮空気等の流体圧の供給
を受けて、移動部３１をワークとともに直線的に往復動
させる。この場合、取付部材にはガイドレール４が固定
され、一対の端部材２，３はガイドレール４に支持され
た状態で宙に浮く。

【００２１】またガイドレール４がテーブル３２を支持
し、テーブル３２が連結金具３５を介してシリンダボデ
ィ３３を支持し、一対の端部材２，３とシリンダボディ
３３がロッド５の分割体７，８とピストン９を支持する
ことになる。また反対に移動部３１を取付部材に固定
し、固定部１を直線的に往復動させる場合もある。

【００２２】そして何れにしても、固定部１と移動部３
１がガイドレール４とテーブル３２の組合せにより高精
度に位置決めされるのに対して、ロッド５の分割体７，
８が弾性シール部材１５により弾性的に支持されて一種
のフロート状態にあるために、仮にガイドレール４とロ
ッド５の分割体７，８が正確に平行に配置されていなく
ても、移動部３１がガイドレール４に沿って移動して来
るのに従って、分割体７，８は端蓋３６，３７に押さ
れ、またはピストン９を介してシリンダ３４の内壁に押
されて、弾性シール部材１５の弾性の範囲内でその姿勢
を変え、すなわち分割体７，８がピストン９とともに噛
りを減少する方向へ向きを変える。

【００２３】したがってこの作動の範囲内において、移
動部３１の相対移動中、ガイドレール４に沿って相対移
動する移動部３１がロッド５の分割体７，８またはピス
トン９と噛るのを防止することができ、これにより移動
部３１を従来より円滑に相対移動させることができる。
またこれにより関連部品の寸法公差を緩やかにすること
ができるために、生産性を向上させることができる。

【００２４】尚、この効果は、ピストン９の挿入用凹部
１２，１３の内壁部と分割体７，８の軸方向他端部７
ｂ，８ｂの外周面の間に径方向の間隙が設定され、すな
わちピストン９とロッド５の分割体７，８の間に径方向
の遊びが設定されていることにより、増幅される。

【００２５】またロッド５の分割体７，８がどのような
向きにあっても、接続路１８，１９から分割体７，８の
中空部７ｃ，８ｃへ供給される圧力が挿入凹部１０，１
１の内面１０ａ，１１ａとこの挿入凹部１０，１１に差
し込まれた分割体７，８の間から外部へ洩れるのを、弾
性シール部材１５のシール作用により防止することが可
能である。

【００２６】したがって分割体７，８が弾性シール部材
１５によって弾性的にフロート支持されてその向きを変
える可能性があるにも拘らず常に挿入凹部１０，１１の
内面１０ａ，１１ａと分割体７，８の間をシールするこ
とができ、作動圧力が漏洩するのを防止することができ
る。

【００２７】上記第一実施例におけるロッド５はこれを
シリンダチューブに代えて考えることができる。すなわ
ち、図３は本考案の他の実施例に係る流体圧アクチュエ
ータの一部切欠平面図、図４は図３の要部拡大図を示し
ている．

【００２８】図３において、先ず、符号１は固定部であ
り、この固定部１は、以下の構成を有している。

【００２９】すなわち、一対の端部材２，３が互いに平
行に配置されており、この一対の端部材２，３の間にガ
イドレール４が端部材２，３と直交するように架設され
るとともに、シリンダチューブ５１がガイドレール４と
平行に架設されている。ガイドレール４は複数のボルト
６により端部材２，３に硬く固定されている。

【００３０】シリンダチューブ５１の両端にそれぞれ流
路５２ａ，５３ａを設けたエンドカバー５２，５３が取
り付けられている。シリンダチューブ５１の内部に複数
の永久磁石５４を軸方向に並べて備えたピストン９が往
復動自在に内挿されており、シリンダチューブ５１の内
部でピストン９が往復動すると、磁性体製のスライダ５
５およびこのスライダ５５に連結されたテーブル３２を
備えた移動部３１がガイドレール４に沿って従動する。

【００３１】シリンダチューブ５１はその軸方向端部５
１ａ，５１ｂにおいてそれぞれ、端部材２，３の内側側
面に設けられた挿入凹部１０，１１に挿入されており、
図４に拡大して示すように、端部材２，３の挿入凹部１
０，１１の内面１０ａ，１１ａとシリンダチューブ５１
の軸方向端部５１ａ，５１ｂの外周面の間、および端部
材２，３の挿入凹部１０，１１の内面１０ａ，１１ａと
エンドカバー５２，５３の外周面の間にそれぞれ、所定
の幅を備えた径方向の間隙１４が設定されるとともに、
エンドカバー５２，５３の外周面に設けた装着溝５２
ｂ，５３ｂに環状を呈するゴム状弾性材製の弾性シール
部材１５が径方向に適宜圧縮された状態で介装されてお
り、これによりシリンダチューブ５１がこの弾性シール
部材１５により弾性的に支持されている。

【００３２】端部材２，３の外側側面にそれぞれ、圧力
供給ポート１６，１７が設けられており、この圧力供給
ポート１６，１７が流路５２ａ，５３ａを介してシリン
ダチューブ５１の内部に連通している。２２，２３はシ
ョックアブソーバである。

【００３３】上記構成を有する流体圧アクチュエータ
は、例えば、固定部１を取付部材（図示せず）に固定す
るとともに移動部３１のテーブル３２に工作機械等のワ
ーク（図示せず）を固定し、圧縮空気等の流体圧の供給
を受けて、移動部３１をワークとともに直線的に往復動
させる。この場合、取付部材にはガイドレール４が固定
され、一対の端部材２，３はガイドレール４に支持され
た状態で宙に浮く。また反対に移動部３１を取付部材に
固定し、固定部１を直線的に往復動させる場合もある。

【００３４】そして何れにしても、固定部１と移動部３
１がガイドレール４とテーブル３２の組合せにより高精
度に位置決めされるのに対して、シリンダチューブ５１
が弾性シール部材１５により弾性的に支持されて一種の
フロート状態にあるために、仮にガイドレール４とシリ
ンダチューブ５１が正確に平行に配置されていなくて
も、移動部３１がガイドレール４に沿って移動して来る
のに従って、シリンダチューブ５１がスライダ５５に押
されて、弾性シール部材１５の弾性の範囲内でその姿勢
を変え、すなわちシリンダチューブ５１が噛りを減少す
る方向へ向きを変える。

【００３５】したがってこの作動の範囲内において、移
動部３１の相対移動中、ガイドレール４に沿って相対移
動する移動部３１がシリンダチューブ５１と噛るのを防
止することができ、これにより移動部３１を従来より円
滑に相対移動させることができる。またこれにより関連
部品の寸法公差を緩やかにすることができるために、生
産性を向上させることができる。

【００３６】またエンドカバー５２，５３を含むシリン
ダチューブ５１がどのような向きにあっても、圧力供給
ポート１６，１７から流路５２ａ，５３ａを介してシリ
ンダチューブ５１の中空部へ供給される圧力が挿入凹部
１０，１１の内面１０ａ，１１ａとこの挿入凹部１０，
１１に差し込まれたシリンダチューブ５１の間から外部
へ洩れるのを、弾性シール部材１５のシール作用により
防止することが可能である。

【００３７】したがってシリンダチューブ５１が弾性シ
ール部材１５によって弾性的にフロート支持されてその
向きを変える可能性があるにも拘らず常に挿入凹部１
０，１１の内壁部とシリンダチューブ５１の間をシール
することができ、作動圧力が漏洩するのを防止すること
ができる。

【００３８】尚、エンドカバー５２，５３はこれを省略
しても良く（図５参照）、弾性シール部材１５はこれを
シリンダチューブ５１の内周側に設けても良い（図６参
照）。

【００３９】

【考案の効果】本考案は以下の効果を奏する。

【００４０】すなわち、本アクチュエータの組付け時に
は、円筒部材が、弾性シール部材により弾性的に保持さ
れ、且つ端部材との間で間隙が形成されているので、ガ
イドレールと円筒部材との間の平行度が低くても移動部
は円滑な往復動が可能となる。

【００４１】また、本アクチュエータの組付け後におい
ては、円筒部材は一種のフロート状態にあることから、
所定の大きさ以上の荷重を受けたときに、弾性シール部
材を弾性変形させて向きを変える。したがって、ガイド
レールと円筒部材が正確に平行に配置されていなくて
も、移動部がガイドレールに沿って移動するのに従っ
て、移動部に押されて向きを変え、円筒部材との噛りを
防止する。

【００４２】またこれにより関連部品の寸法公差を緩や
かにすることができるために、生産性を向上させること
ができる。

【００４３】さらに、移動部が往復動する方向の垂直方
向の動きが許容されるので、移動部に設けられているベ
アリングに作用する荷重（負荷）をも低減することがで
き、よって従来と同じベアリング仕様であれば耐久性
（寿命）を向上させることになり、従来と同じ耐久性
（寿命）に設定するのであれば従来に比べ小型のベアリ
ング仕様にすることができる。

【００４４】また、円筒部材を弾性的に支持する弾性シ
ール部材がと円筒部材の間に径方向間隙を有して保持さ
れているために、円筒部材が偏心した場合、この弾性シ
ール部材は何処とも摺動することなく自ら弾性変形する
のみで円筒部材の偏心を許容する。よって、弾性シール
部材も摺動摩耗しないから、耐久性に優れた円筒部材支
持構造を提供することができる。

【００４５】また円筒部材がどのような向きにあって
も、圧力供給ポートまたは接続路から円筒部材の中空部
へ供給される圧力が挿入凹部の内壁部とこの挿入凹部に
差し込まれた円筒部材の間から外部へ洩れるのを、弾性
シール部材のシール作用により防止することが可能であ
る。

【００４６】したがって円筒部材が弾性シール部材によ
って弾性的にフロート支持されてその向きを変える可能
性があるにも拘らず常に挿入凹部の内壁部と円筒部材の
間をシールすることができ、作動圧力が漏洩するのを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る流体圧アクチュエータの
一部切欠平面図

【図２】図１の要部拡大図

【図３】本考案の他の実施例に係る流体圧アクチュエー
タの一部切欠平面図

【図４】図３の要部拡大図

【図５】本考案の他の実施例に係る流体圧アクチュエー
タの要部断面図

【図６】本考案の他の実施例に係る流体圧アクチュエー
タの要部断面図

【符号の説明】 １ 固定部 ２，３ 端部材 ４ ガイドレール ５ ロッド（円筒部材） ６ ボルト ７，８ 分割体 ７ａ，８ａ 軸方向一端部 ７ｂ，８ｂ 軸方向他端部 ７ｃ，８ｃ 中空部 ９ ピストン １０，１１ 挿入凹部 １０ａ，１１ａ 内面 １２，１３ 挿入用凹部 １４ 間隙 １５ 弾性シール部材 １６，１７，３８，３９ 圧力供給ポート １８，１９ 接続路 ２０，２１ 連通用凹部 ２２，２３ ショックアブソーバ ３１ 移動部 ３２ テーブル ３３ シリンダボディ ３４ シリンダ ３５ 連結金具 ３６，３７ 端蓋 ４０ ストッパ ５１ シリンダチューブ（円筒部材） ５１ａ，５１ｂ 軸方向端部 ５２，５３ エンドカバー ５２ａ，５３ａ 流路 ５２ｂ，５３ｂ 装着溝 ５４ 永久磁石 ５５ スライダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 栄枝 清 神奈川県藤沢市辻堂新町４−３−１ エ ヌオーケー株式会社内 (56)参考文献 実開 平２−138205（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−93405（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−156707（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F15B 15/14

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向両端を端部材（２，３）により保
   持されているガイドレール（４）と、前記ガイドレール
   （４）に沿って移動する移動部（３１）と、前記移動部
   （３１）を駆動させる圧力流体を導入するためにその一
   端が前記端部材（２，３）側に保持された円筒部材
   （５，５１）とを備える流体圧アクチュエータにおい
   て、 前記円筒部材（５，５１）が前記端部材（２，３）との
   間に径方向間隙（１４）を有して気密的に弾性保持され
   る ことを特徴とする流体圧アタチュエータ。