JP2607486Y2 - 流体圧シリンダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、生産設備等の各種の産
業設備に用いられる流体圧シリンダの改良に関する。本
考案の流体圧シリンダはその構成要素であるテーブルに
工作機械等を載置して該工作機械等を直線的に往復動さ
せる。

【０００２】

【従来の技術】公知の流体圧シリンダは、図１１に示す
ように、シリンダ本体ａ、ロッドｂ、テーブルｃおよび
リニアベアリングｄを有している。ロッドｂは中心線を
水平に向けて配置され、一端をシリンダ本体ａ内のピス
トン（図示せず）に固定的に接続され、他端をテーブル
ｃに固定的に接続されている。リニアベアリングｄは有
限軌道式のボールベアリングであって、多数のボールを
係合する軌道溝ｆを設けたリテーナｅをシリンダ本体ａ
の外面に固定している。

【０００３】上記従来技術には、その中心線を水平な方
向に向けたロッドｂの両端にピストンとテーブルｃをそ
れぞれ接続しているために、平面的な占有スペースが大
きい問題がある。またリニアベアリングｄのリテーナｅ
をシリンダ本体ａの外面に固定しているために、この
分、占有スペースが大きい問題がある。またリニアベア
リングｄのリテーナｅをシリンダ本体ａの外面に固定し
ているために、当初はこれを強固に固定し得ても、作動
時間が長くなるに連れてリテーナｅがシリンダ本体ａに
対してガタついたりずれたりする虞がある。またピスト
ンとロッドｂを固定的に接続しているために、当該シリ
ンダの製造時に両部品を正確に接続しておかないと接続
の誤差が後に作動の誤差としてそのまま表われ、該作動
に多大な負担を掛ける虞がある。

【０００４】これらの問題を解決するには、実願昭６３
−１８４９４号（実開平１−１２２５０７号）のマイク
ロフィルムに掲載されているように、シリンダ本体の内
部に収容したピストンとシリンダ本体の外部に配置した
テーブルとを上下に並べ、このピストンとテーブルを、
シリンダ本体の上面に設けた孔部に挿通したロッドを介
して連結する構造とすることが考えられる。連結手段を
挿通する孔部は、シリンダ本体の内部に設けたシリンダ
室に連通するようにシリンダ本体の上面に設けられてお
り、この孔部にピン状の連結手段が挿通されている。ま
たシリンダ室に供給する流体圧がこの孔部から外部に洩
れることがないように、ピストンの往復動方向長さが孔
部の同方向長さより大きく設定されており、このピスト
ンの両端部にそれぞれ、シリンダ室の内壁に摺動自在に
密接するシール手段が設けられている。

【０００５】しかしながら、このマイクロフィルムに掲
載された従来技術には、尚、以下のような不都合があ
る。すなわち、この従来技術においては、孔部に挿通さ
れたピン状の連結手段が、その下端部においてピストン
に固定的に連結されるとともに、その上端部においてテ
ーブルに固定的に連結されている。テーブルは、シリン
ダ本体の外面に設置したベアリングによって一定方向に
往復動するように支持されており、その一方で、ピスト
ンは上記したようにシリンダ室の長手方向に沿って一定
方向に往復動するようにシリンダ室に収容されている。
したがってベアリングに案内されて移動するテーブルの
移動方向と、シリンダ室の内壁に案内されて移動するピ
ストンの移動方向とが互いに平行となるように完全に一
致していなければならず、両者の移動方向に少しでも角
度的な誤差があると、テーブルやピストンに噛じり現象
が発生し、これらが円滑に作動しなくなる。この問題
は、上記したようにピストンの長さが比較的大きく設定
されており、またテーブルの長さも比較的大きく設定さ
れているために、少しの角度誤差が大きな噛じり現象と
なって現われる性質を有しており、無視することができ
ないものである。したがって、この従来技術において
は、テーブルの移動方向とピストンの移動方向とが完全
に一致するように極めて高精度の加工が要求されてお
り、よって生産性に支障を来しており、コスト的にも不
利である。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】本考案は以上の点に鑑
み、上記マイクロフィルムに掲載された従来技術と比較
して、加工精度を多少落としてもテーブルやピストンに
噛じり現象が発生せず、もって生産性を向上させること
が可能な流体圧シリンダを提供することを目的とする。

【０００７】またこれに加えて、工作機械のワークを搭
載するテーブルのストローク精度が極めて高い循環ボー
ルベアリングを備えた流体圧シリンダを提供することを
目的とする。

【０００８】

【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課題を解消するため、一面
に突部を設けたシリンダ本体と、該シリンダ本体の長手
方向の少なくとも一部にシリンダ室が形成され、該シリ
ンダ室に往復自在に内装された一対のピストンと、前記
ピストンの往復動方向と直交する方向の断面を略コ字状
として前記突部に移動自在に跨乗配置されたテーブル
と、前記テーブルに組み込まれた循環ボールベアリング
と、前記シリンダ本体に設けられ、前記循環ボールベア
リングを係合する軌道溝と、前記一対のピストンの間に
位置するとともに前記一対のピストンによって挟持さ
れ、前記一対のピストンの移動方向に対して垂直な方向
に延びて、前記一対のピストンの動きを前記テーブルに
伝えるとともに一端部が前記テーブルと螺合接続された
ロッドと、一端が前記テーブルに臨んで開口し、他端が
前記シリンダ本体の設置面に臨んで開口し、且つロッド
を着脱するためのピストン移動方向に長い長孔と、を備
えたことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】テーブルに循環ボールベアリングを組み込むと
ともにシリンダ本体に軌道溝のみを設け、これによりリ
テーナを省略して占有スペースを縮小する。また一対の
ピストンの間にロッドを挟持して部品相互のずれを許容
し、これにより作動時に部品に多大な負担が掛かるのを
防止する。テーブルの移動方向とピストンの移動方向と
に万一角度的な誤差があっても、ロッドがピストンに対
して徐々に相対変位することによって、この誤差を吸収
することが可能になる。

【００１０】すなわちベアリングに支持されたテーブル
が一定方向に移動するようになっており、この移動方向
に対してピストンの移動方向が角度をもっていても、テ
ーブルおよびピストンがそれぞれ独自の移動方向に移動
することが、ロッドのピストンに対する相対変位によっ
て許容されている。したがってこの許容範囲内でテーブ
ルやピストンに噛り現象が発生するのを防止することが
可能となる。

【００１１】尚、このような作動に適合するロッドとし
ては、ピストンが軸方向に２分割され、その間にロッド
が挟持されているものが特に適している。ピストンは流
体圧の作用により移動するもの、ロッドはテーブルと連
結するものであって、何れもこのような機能を備えてい
れば、その構造や呼称は特に限定されるものではない。

【００１２】またシリンダ本体と、該シリンダ本体に往
復動自在に内挿されたピストンと、シリンダ本体の突部
に跨って配置され、ピストンに接続されて従動するテー
ブルと、を備えた流体圧シリンダに循環ボールベアリン
グを採用することが可能となり、作動精度の高い小型の
流体圧シリンダを得ることができた。

【００１３】すなわち、循環ボールベアリング採用した
流体シリンダの場合、その構造上、シリンダ本体とテー
ブルとの組付けは、予めボールを軌道溝内に配置した状
態で、軸方向から相対移動させて行うことによって可能
となる。その組付け後、ロッドをシリンダ本体の設置面
側から挿入し、ロッド一端部のねじ部をテーブルのねじ
部とを螺合して、本構成の流体圧シリンダ全体を組付け
をすることが可能となる。

【００１４】またシリンダ本体の長手方向の少なくとも
一部にシリンダ室が形成され、該シリンダ室に往復自在
に内装された一対のピストンの上方にロッドを介してテ
ーブルを配置し、前記シリンダ室に連通し、前記シリン
ダ本体の上面および下面に開口し、前記開口の長手方向
を前記シリンダ室の長手方向と同一の方向に向けた長孔
と、ロッドが孔部の内壁に当接することによってピスト
ン、ロッドおよびテーブルの移動が停止され、これによ
り平面的な占有スペースを縮小する。

【００１５】

【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。

【００１６】図１ないし図４に示すように、箱形のシリ
ンダ本体１の内部に一対のシリンダ室２，３が水平にか
つ直列に並べて設けられ、長孔４がテーブルのシリンダ
本体１側の面に臨んで開口し、長孔４の上記下面の開口
は、図７にも示すように、設置ブロックである配管ブロ
ックのシリンダ本体１の設置面に臨んで開口したもので
ある。そして、一対のシリンダ室２，３と長孔４は互い
に連通している。一対のシリンダ室２，３に一対のピス
トン５，６が往復動自在に挿入され、この一対のピスト
ン５，６の間に中心線を垂直な方向に向けたロッド７が
一対のピストン５，６に対して挟持されている。

【００１７】一対のピストン５，６は、シリンダ室２，
３に往復動自在に挿入され、このピストン５，６の間に
中心線を垂直な方向に向けたロッド７が、ピストン５，
６に対して挟持されている。そして、このロッド７のテ
ーブル側端部には雄ねじが形成され、テーブル１８の略
中央部とロッド７の雄ねじ部が螺合されている。また、
ロッド７の反テーブル側端部の端面には、ドライバー等
を差し込んでロッド７を回動することのできる径方向の
溝が形成されている。

【００１８】８は長エンドカバー、９は短エンドカバ
ー、１０と１１はＣリング、１２と１３はパッキン、１
４と１５は圧力室である。シリンダ本体１の側壁に一対
の圧力室１４，１５に連通する一対の圧力供給ポート１
６，１７が設けられている。

【００１９】ピストンの往復動方向と直交する方向の断
面を略コ字状として、シリンダ本体１の上方にロッド７
の上端に接続されて該ロッド７に従動するテーブル１８
が配置されている。テーブル１８の下面にその全長（図
３の左右方向）に亙ってシリンダ本体１に突設した突部
１ａと嵌合する凹部１８ａが形成されており、凹部１８
ａの側壁に当該テーブル１８に組み込まれた無限軌道式
の循環ボールベアリング１９，２０の係合列が露出し、
突部１ａの側壁に循環ボールベアリング１９，２０の係
合列を転動自在に係合する軌道溝２１，２２が形成され
ている。無限軌道式の循環ボールベアリング１９，２０
と軌道溝２１，２２は図４の方向からみて左右に一対ず
つ設けられている。

【００２０】すなわち先ず、図３において、左側の一方
の圧力室１４に圧縮空気を供給するとともに右側の他方
の圧力室１５から圧縮空気を排出すると、一対のピスト
ン５，６、このピストン５，６に挟持されたロッド７お
よびこのロッド７に接続されたテーブル１８の四部品が
同時に右方向へ移動し、反対に、他方の圧力室１５に圧
縮空気を供給するとともに一方の圧力室１４から圧縮空
気を排出すると、四部品が同時に左方向へ移動する。移
動は、循環ボールベアリング１９，２０のボールが軌道
溝２１，２２を転動することにより円滑に案内され、移
動の停止は両方向とも、ロッド７がシリンダ本体１の上
面および下面に開口した長孔４の内壁に当接することに
よる。

【００２１】尚、上記実施例において、シリンダ本体１
の側面に設けられた一対の圧力供給ポート１６，１７は
図示しない継手に接続され、この継手を介して図示しな
い圧力供給源に接続されるが、シリンダ本体１の底面に
今一組の圧力供給ポート２３，２４を設けておき、この
二組の圧力供給ポート１６，１７、２３，２４を選択的
に使用するようにすると極めて便利である。

【００２２】この二組目の圧力供給ポート２３，２４
は、図５ないし図７に示すように、シリンダ本体１を載
置する配管ブロック２５の圧力ポート２６，２７に接続
され、この圧力ポート２６，２７を介して図示しない圧
力供給源に接続される。使用しない方の圧力供給ポート
１６，１７、２３，２４にはボール式またネジ式のブラ
ンク栓２８，２９を詰めておく。３０と３１はシール用
のパッキンである。

【００２３】上記実施例において、テーブル１８のスト
ローク限はロッド７が、シリンダ本体１の上面および下
面に開口した長孔４の内壁に当接することによって規制
されるが、図８ないし図１０に示すように、シリンダ本
体１にストッパ３２，３３を設けてテーブル１８のスト
ローク限を規制するようにしても良い。ストッパ３２，
３３はテーブル１８のストローク限に一つずつ設けら
れ、それぞれ一方のストローク限を規制する。ストッパ
３２，３３はそれぞれ図１０の方向からみて略コ字形を
呈し、軌道溝２１，２２に係合する一対の爪３６，３７
と雌ねじ孔３８，３９を設けたストッパ部材３４，３５
と、雌ねじ孔３８，３９に螺合される雄ねじ４０，４１
とよりなり、雄ねじ４０，４１の螺合を緩めてストッパ
部材３４，３５を軌道溝２１，２２に沿って任意の位置
にスライドさせ、雄ねじ４０，４１を締め込むことによ
り固定される。したがってこのストッパ３２，３３のシ
リンダ本体１に対する固定位置を変更することによりテ
ーブル１８のストローク限を任意に調節することができ
る。

【００２４】

【考案の効果】本考案は、以下の効果を奏する。

【００２５】テーブルを連結したロッドがピストンに押
圧されて移動するように構成されているために、ベアリ
ングによって特定されるテーブルの移動方向と、シリン
ダ室の内壁によって特定されるピストンの移動方向とに
万一角度的な誤差があっても、ロッドがピストンに対し
て徐々に相対変位することによって、この誤差を吸収す
ることが可能である。したがってテーブルおよびピスト
ンがそれぞれ独自の移動方向に移動し、これによりテー
ブルやピストンに噛り現象が発生するのを防止すること
が可能である。したがって加工精度を多少落としてもテ
ーブルやピストンに噛じり現象が発生せず、もって生産
性を向上させることができるとともにコスト的にも有利
な流体圧シリンダを提供することができる。

【００２６】またこれに加えて、ロッドが孔部の内壁に
当接することによってピストン、ロッドおよびテーブル
の移動が停止されるように構成されていると、ピストン
の移動方向についての孔部の長さの寸法公差、およびロ
ッドが孔部の内壁の当たる部分の長さの寸法公差の２つ
の要素のみによってテーブルのストローク精度が定めら
れる。したがってこの精度決定に関係する要素の数が極
めて少ないために、テーブルのストローク精度を極めて
高いレベルに維持することが可能となる。

【００２７】テーブルに循環ボールベアリングを組み込
み、シリンダ本体に軌道溝のみを設け、すなわち従来技
術におけるリテーナを省略したために、占有スペースを
縮小することができる。また同じ理由によりリテーナの
ガタつきまたはずれを解消することができ、正確な作動
を長期間に亙って維持することができる。

【００２８】循環ボールベアリング採用した流体シリン
ダの場合、その構造上、シリンダ本体とテーブルとの組
付けは、予めボールを軌道溝内に配置した状態で、軸方
向から相対移動させて行うことによって可能となる。そ
の組付け後、ロッドをシリンダ本体の設置面側の長孔か
ら挿入し、ロッド一端部のねじ部をテーブルのねじ部と
を螺合して、本構成の流体圧シリンダ全体を組付けをす
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る流体圧シリンダの平面図

【図２】同流体圧シリンダの正面図

【図３】図１におけるＸ−Ｘ線断面図

【図４】図２におけるＹ−Ｙ線断面図

【図５】同流体圧シリンダと配管ブロックの断面図

【図６】同流体圧シリンダの他の使用例を示す断面図

【図７】同流体圧シリンダと配管ブロックの断面図

【図８】本考案の実施例に係る流体圧シリンダの平面図

【図９】同流体圧シリンダの正面図

【図１０】図８におけるＺ−Ｚ線断面図

【図１１】従来例に係る流体圧シリンダの斜視図

【符号の説明】

１ シリンダ本体 １ａ 突部 ２，３ シリンダ室 ４ 長孔（孔部） ５，６ ピストン ７ ロッド ８ 長エンドカバー ９ 短エンドカバー １０，１１ Ｃリング １２，１３，３０，３１ パッキン １４，１５ 圧力室 １６，１７，２３，２４ 圧力供給ポート １８ テーブル １８ａ 凹部 １９，２０ 循環ボールベアリング ２１，２２ 軌道溝 ２５ 配管ブロック ２６，２７ 圧力ポート ２８，２９ ブランク栓 ３２，３３ ストッパ ３４，３５ ストッパ部材 ３６，３７ 爪 ３８，３９ 雌ねじ孔 ４０，４１ 雄ねじ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−137608（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−4005（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−46008（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−122507（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−2503（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−71404（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一面に突部を設けたシリンダ本体と、 該シリンダ本体の長手方向の少なくとも一部にシリンダ
   室が形成され、該シリンダ室に往復自在に内装された一
   対のピストンと、 前記ピストンの往復動方向と直交する方向の断面を略コ
   字状として前記突部に移動自在に跨乗配置されたテーブ
   ルと、前記テーブルに組み込まれた循環ボールベアリングと、
   前記シリンダ本体に設けられ、前記循環ボールベアリン
   グを係合する軌道溝と、 前記一対のピストンの間に位置するとともに前記一対の
   ピストンによって挟持され、前記一対のピストンの移動
   方向に対して垂直な方向に延びて、前記一対のピストン
   の動きを前記テーブルに伝えるとともに一端部が前記テ
   ーブルと螺合接続されたロッドと、 一端が前記テーブルに臨んで開口し、他端が前記シリン
   ダ本体の設置面に臨んで開口し、且つロッドを着脱する
   ためのピストン移動方向に長い長孔と、 を備えることを
   特徴とする流体圧シリンダ。
2. 【請求項２】 請求項１の流体圧シリンダにおいて、ロ
   ッドが孔部の内壁に当接することによってピストン、ロ
   ッドおよびテーブルの移動が停止されることを特徴とす
   る流体圧シリンダ。