JP3304911B2 - 直線作動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガイドレールと
ロッドレスシリンダとを並設して、ロッドレスシリンダ
の外部移動体とガイドレールに案内されるスライド体を
連結して成る直線作動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】直線作動機として、ベース上に長手方向
に伸びるロッドレスシリンダを設けると共に、同じベー
ス上においてロッドレスシリンダの側方位置にガイドレ
ールを設けて、ガイドレールに案内される案内子とスリ
ットを上向きとしたロッドレスシリンダの外部移動体と
を案内体で連結したもの（実開昭６３−１５２００３
号）などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記では、同一のベー
スの上に、ロッドレスシリンダとガイドレールが並べて
設けてあるので、全体の厚み（高さ）は、ベースの厚
み、ロッドシリンダの厚みに、さらに外部移動体と案内
体の厚みを加えたものとなっており、全体高さが高いも
のとなっていた。本願の課題は、これらの従来技術に鑑
み、直線作動機としての剛性を保ちつつ、しかも、厚み
（高さ）の薄い直線作動機を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題の解決のため
に、本願では、ベース上にガイドレールを取り付け、こ
のガイドレールの側方にロッドレスシリンダを配置し、
ロッドレスシリンダの外部移動体とガイドレールに案内
されるスライド体を連結して成る直線作動機において、
ベースを底壁とその側端から上方に立ち上げた側壁とか
ら成る断面Ｌ字に形成し、そのベースの底壁の上面にガ
イドレールを取り付け、ベースの、前記側壁の無い側の
側面の側方にロッドレスシリンダをベースの底壁の厚さ
とロッドレスシリンダの高さ方向の一部を重ねて配置
し、そのロッドレスシリンダが長手方向全長にわたって
スリットを有し、そのスリットをシールバンドで塞ぐ形
式のロッドレスシリンダであり、そのスリットがガイド
レール方向に向いて取付られると共に、ガイドレールに
案内されるスライド体の幅が、ロッドレスシリンダのシ
リンダバレルと上下に重ならない大きさに設定してあ
り、ベースの側壁に付帯部材の取付け用溝を設けた。

【０００５】

【発明の実施の形態】本願の好適な実施の形態として、
断面Ｌ字に形成したベースの底壁上面にガイドレールを
固着し、ベースの、側壁の無い側の側面の側方に、長手
方向全長にわたってスリットを有し、そのスリットをシ
ールバンドで塞ぐ形式のロッドレスシリンダをベースの
底壁の厚さとロッドレスシリンダの高さ方向の一部を重
ねて配置し、そのスリットがガイドレールに向くように
横向きとし、ガイドレールに案内されるスライド体の幅
を、ロッドレスシリンダのシリンダバレルと上下に重な
らない大きさに設定して、ロッドレスシリンダの外部移
動体とガイドレールに案内されるスライド体を連結し
た。

【０００６】

【実施例】図１，２，３において、ベース１は底壁１ａ
とその側端から上方へ立ち上げた側壁１ｂとから成る断
面Ｌ字に形成されている。底壁１ａの上面には、長手全
長にわたって、ガイドレール取付け用の浅い溝２が設け
てある。溝２の底部上面には、ベース全長にわたってＴ
字溝３が設けてある。溝２の、側壁１ｂと幅方向反対側
には、ストップ部材取付ホルダ７５の取付け用のＴ字溝
４がベース１全長に設けてある。ベース１の、側壁１ｂ
の無い側の側面１ｃの近くは上方に突出した突出部５と
なっており、この突出部５には、ベース１全長にわたっ
て流体通路となる貫通孔６が設けてある。底壁１ａの下
面には、左右に２条の直線作動機の取付け用のＴ溝７，
７がこれも、ベース１全長に渡って設けてある。ベース
１は例えば、アルミニウム合金の押出形材で構成されて
いる。

【０００７】ベース１の前記溝２には、ベース１全長よ
り僅かに短い長さのガイドレール１０が配設され、ガイ
ドレール１０に設けた長手方向複数のねじ孔１１に、取
付けボルト１２を通し、前記Ｔ字溝３に嵌入したＴ溝ナ
ット１３に螺合して、ガイドレール１０をベース１に一
体固着している。ガイドレール１０は幅方向左右に長手
全長に渡ってくぼんだ案内溝１４（ここでは半円形：Ｖ
字型等もある）を有し、この案内溝１４と案内子１５の
ボール溝１６との間には、多数のボール１７が転動自在
に介在され、案内子１５が長手方向に直線転動案内され
ている。ガイドレール１０にはこうした案内子１５が２
つ案内されている。これら２つの案内子１５は、スライ
ドテーブル（スライド体）１８の下面に連結してある。
案内子１５の数は、前記に限定されない。

【０００８】ベース１の軸線方向前後端面には、夫々矩
形の接続プレート２０，２１がボルト２２により固着し
てある。接続プレート２０，２１は、ベース１の側壁１
ｂの無い側の側面１ｃより，さらに側方に伸びた形状を
成し、その高さは、ロッドレスシリンダユニット３０の
シリンダバレル３１を横向きにしたときのバレルの高さ
（スリットの幅方向におけるバレル厚さＨ）とほぼ一致
しており、ベース１の側面１ｃの側方に、ロッドレスシ
リンダユニット３０を収容する収容空間Ｃが形成される
ようになっている。接続プレート２０，２１間には、ガ
イドレール１０に沿ってロッドレスシリンダユニット３
０が配設される。

【０００９】ロッドレスシリンダユニット３０におい
て、シリンダバレル３１は略矩形断面で、長手方向全長
にわたってスリット３２を有している。シリンダバレル
３１の両端は端部嵌合部材３３で塞がれている。図６に
右側のものを示すが、１対の端部嵌合部材３３は、バレ
ル３１のシリンダ孔３４に嵌合する嵌合軸部３３ａと、
軸方向位置決めのための薄いつば部３３ｂと、軸方向外
側に向く接続プレート２０，２１との嵌合部３３ｃと、
ピストン４０で区画される左右のシリンダ室Ｓ１，Ｓ２
に開口する連通路３３ｄを備えている。端部嵌合部材３
３は、その嵌合軸部３３ａが先端に装着されたシール部
材（Ｏリング）２５によりシリンダ孔３４を塞ぐように
シリンダ孔３４に嵌合されているのみで、バレル３１に
は固着されない。図４に示すように、つば部３３ｂと嵌
合軸部３３ａは、スリットと対応する一部分が切り欠か
れてインナシールバンドの挿通平面（挿通部）３３ｅに
なっており、後述の組み付け方法でインナシールバンド
を組み付けるときに、インナーシールバンドを容易に長
手方向に動かすことができるようになっている。端部嵌
合部材３３の嵌合軸部３３ａには、前記挿通平面３３ｅ
の幅方向中心に軸方向にアウタシールバンド固定用の２
つのねじ孔３５が設けてある。ねじ孔３５より長手内側
には、インナシールバンド５０の両端外側にワッシャ３
６を固定するためのリベット３７の頭部が嵌まり込む溝
３８が、挿通平面３３ｅの幅方向中心に形成してある。
このワッシャ３６は、図５に示すように、スリット３２
にきっちり嵌まり込んで、インナシールバンド５０がス
リット３２に対して幅方向にずれないように機能する。
こうしたワッシャ３６は、他の形式のシールバンド、例
えばスリット３２に弾性的に嵌まり込むようなリップを
有する形状の弾性シールバンドの場合は必要がない。

【００１０】シリンダ孔３４には内部移動体としてのピ
ストン４０が軸方向移動自在に嵌装されている。ピスト
ン４０の軸方向両端には、ピストンパッキン４１が取り
付けてあり、ピストン４０によりシリンダ孔３４が左右
のシリンダ室Ｓ１，Ｓ２に区画されている。ピストン４
０の一部がスリット３２から外部へ突出したヨーク４２
となっており、このヨーク４２に孔４２ａとピン４２ｂ
とを介してマウント４３が連結されて、外部移動体４４
を構成する。マウント４３の前後にエンドプレート４５
が固着され、エンドプレート４５にはスクレーパ４６が
取り付けられ、スクレーパ４６は、外部移動体４４の全
周を取り囲むスクレーパ取付用のＯリング４７で保持さ
れている。スリット３２を内側から塞ぐインナシールバ
ンド５０と、スリット３２を外側から塞ぐアウタシール
バンド５１が、ヨーク４２の上側と下側の案内面に案内
されて外部移動体４４を貫通している。インナシールバ
ンド５０，アウタシールバンド５１はステンレスクロム
鋼などの磁性金属材料から成る薄い可撓製シールバンド
であり、スリット３２の外面縁部に設けたマグネットス
トリップ５２により吸着されるようになっている。この
インナ、アウタシールバンド５０，５１は、他の形式の
可撓性シールバンド、例えば、ウレタンゴム、ナイロ
ン、クロム鋼とゴムなどの材料から成り、インナ、アウ
タシールバンドが互いに弾性的に係脱して、あるいは、
夫々がスリット３２に弾性的に係脱してスリット３２を
塞ぐような形式のものであってもよい。

【００１１】図５，６に示すように、インナシールバン
ド５０とアウタシールバンド５１の両端が、前記一対の
端部嵌合部材３３に連結されている。アウタシールバン
ド５１の端部は、スリット３２の端部において、アウタ
シールバンド５１の外面に取付プレート５３を当て付
け、その取付プレート５３の外側から固定ねじ５４をス
リット３２を通して前記端部嵌合部材３３の嵌合軸部３
２ａのねじ孔３５に螺合して、バレル３１との間で挾持
固定されている。インナシールバンド５０の端部は、イ
ンナシールバンド５０のリベット３７を端部嵌合部材３
３の溝３８内に位置させた状態、すなわち、ワッシャ３
６をスリット３２の端部に位置させた状態で、バレル３
１に固定された取付プレート５３に止めねじ５５を螺合
して、その止めねじ５５をスリット３２内を通過させ、
止めねじ５５の先端と嵌合軸部３３ａの挿通平面３３ｅ
との間で挾持している。止めねじ５５は、先端内側に尖
先部５５ａを有する形状であり、押しつけ固定するとき
に、その尖先部５５ａがインナシールバンド５０に食い
込むので、極めて強力に固定できる。

【００１２】図６に示すようにロッドレスシリンダユニ
ット３０の一対の端部嵌合部材３３のつば部３３ｂの外
側端面３３ｆ間の寸法（ロッドレスシリンダユニット３
０の取付け寸法Ｌ１）は、組み付け容易のために、接続
プレート２０，２１間の内法寸法（取付け寸法Ｌ２）よ
り僅かに小さく設定してある。そして、スリット３２が
ガイドレール１０に向くようにロッドレスシリンダユニ
ット３０を横向きとして、両端部嵌合部材３３の嵌合部
３３ｃが、接続プレート２０，２１に設けた嵌合孔６０
にシール部材（Ｏリング）６１を介して嵌合されてい
る。一方の接続プレート（右側）２１には、対向する端
部嵌合部材３３の前記つば部３３ｂと対向する位置に、
押しねじ６２が設けてあり、この押しねじ６２で一方の
端部嵌合部材３３のつば部３３ｂを軸方向に押し付け，
バレル３１ごと左側の接続プレート２０に左側の端部嵌
合部材３３のつば部３３ｂが押しつけられ、その状態で
は、押しねじ６２に押されているつば部３３ｂの軸方向
外側端面３３ｆと、右側の接続プレート２１の内面との
間には僅かな隙間ｔができている。この状態で、左右の
接続プレート２１，２２とシリンダバレル３１の長手端
面とを固定ねじ６３で固着してある。左側の接続プレー
ト２０には、前記貫通孔６の左端部と対向する位置、及
び、左側の端部嵌合部材３３の連通路３３ｄと対向する
位置に、夫々圧流体の給排ポート２３ａ，２３ｂが設け
られている。右側の接続プレート２１には、貫通孔６の
右端部と連通するともに、右側の端部嵌合部材３３の連
通路３３ｄに連通する給排通路２４が設けてあり、一方
の（左側の）接続プレート２０からのみの集中配管がで
きるようになっている。もちろん、左右の接続プレート
２０，２１の夫々に、左右のシリンダ室Ｓ１，Ｓ２に対
応した給排ポートを設けてもよい。

【００１３】スライドテーブル１８は、幅方向の側壁１
ｂ寄り位置で案内子１５と連結されている。スライドテ
ーブル１８は案内子１５との連結部分からロッドレスシ
リンダユニット３０の外部移動体４４上方まで幅方向に
オーバハングしていて、シリンダバレル３１と上下に重
なっていない。外部移動体４４と重なっている部分に
は、外部移動体４４の軸方向前後を挟む位置に、脚７０
がベース方向に突設してある。前後一対の脚７０の間に
外部移動体４４が挟まれており、外部移動体４４のエン
ドプレート４５と脚７０との間には、ゴムダンパ（緩衝
部材）７１が介在してあって外部移動体４４の移動がス
ライドテーブル１８に伝えられるようになっている。ス
ライドテーブル１８の下面には、案内子１５と脚７０の
間に、長手長さを、スライドテーブル１８の長手長さよ
り短くしたストッパ７２が固着してある。ストッパ７２
の軸方向端面は、後述のショックアブソーバとの衝接面
７３，７３になっており、図示から明らかなように、ス
ライドテーブル１８の端面１８ａより衝接面７３，７３
が長手方向内側に入り込んでいる。

【００１４】次に接続プレート２０，２１の内側位置に
おいては、図４に示すように、前記ガイドレール１０の
端部に、ストップ部材取付ホルダ７５の基部に設けた凹
溝７６が嵌合され、その先端部７７がロッドレスシリン
ダユニット３０に向けて突出され、前記Ｔ溝４を利用し
て、Ｔ溝ナット７８とそれに螺合する締め付けボルト７
９により、軸方向移動自在に固着してある。凹溝７６の
左右面は、ガイドレール１０の左右の周面（垂直面）１
０ａ，１０ａ（案内溝１４と関係のないガイドレールの
幅方向面部分）にほぼ密着している。図２に示すよう
に、Ｔ溝ナット７８は、締め付けボルト７９との結合部
７８ａより、長手方向内側に延設部７８ｂを有した形状
をなしている。ストップ部材取付用ホルダ７５の先端は
２つ割になっていて、ショックアブソーバ８０の外周に
形成してあるねじ部８１が螺合され、ショックアブソー
バ８０自体がホルダ７５に軸方向に位置調整可能になっ
ており、所定の軸方向位置でショックアブソーバ８０を
ホルダ７５に固定ねじ８２で固定するようになってい
る。このショックアブソーバ８０は、前記スライドテー
ブル１８のストッパ７２と軸方向に対向しており、接続
プレート２０，２１の軸方向外側端面より、軸方向内側
に位置している。このショックアブソーバ８０は、直線
作動機の使用形態によっては使用しないこともある。
尚、８５は接続プレート２０，２１を上下に貫通する取
付孔、８６は側壁１ｂに設けられた、スイッチなどの付
帯部材の取付け用溝である。

【００１５】このように、ガイドレール１０はベース１
に固着し、ベース１の側方に、ベース底壁１ａとロッド
レスシリンダユニット３０とを高さ方向を重ねてスリッ
ト３２をガイドレール１０に向けて横向きに配置したの
で、ガイドレール１０はベース１と一体であるから剛性
が高く維持され、スリット３２が横向きで、そのスリッ
ト３２の外側に配置される外部移動体４４が横向きとな
るので、厚みの薄い直線作動機となり、上下方向の間隔
が狭い設置個所にも適用できる。

【００１６】給排ポート２３ａ，２３ｂから圧流体（圧
縮空気）を給排すると、ピストン４０が一方のストロー
ク端から他方のストローク端に向けて移動し、これによ
り、外部移動体４４がスライドテーブル１８を移動さ
せ、スライドテーブル１８がガイドレール１０に案内さ
れた状態で正確に直進移動する。スライドテーブル１８
がストローク端にくると、ストッパ７２の衝接面７３が
ショックアブソーバ８０に衝接し、スライドテーブル１
８は停止ショックを和らげられて停止する。例えば図１
の右側のショックアブソーバ８０では、衝接時には、軸
方向力が作用してそのホルダ７５の基部には、その軸方
向力により水平方向において時計回りのモーメントがか
かるが、ホルダ７５の基部の嵌合溝７６がベース１に堅
固に固着されている長手寸法の長いガイドレール１０の
左右面１０ａ，１０ａに嵌め込まれているので、そのモ
ーメントをガイドレール１０の左右面１０ａ，１０ｂを
介して実質的にベース１全体で受けることができ、締め
付けねじ７９のみによる締め付けだけでは弛みやすいス
トップ部材取付ホルダ７５を、長期にわたって弛むこと
なく所定の位置に保持できるうえに、モーメントを受け
るガイドレール１０の左右の垂直面１０ａ，１０ａが、
案内溝１４と無関係な面なので、このような構成として
も、案内子１５の案内に悪影響を及ぼすことがない。
又、同様にして前記軸方向力により、ストップ部材取付
ホルダ７５に，ホルダ７５をベース１から浮き上がらせ
る方向のモーメントも生じるが、Ｔ溝ナット７８に延設
部７８ｂがあるので、そのモーメントを延設部７８ｂで
確実に受け止め、その方向のモーメントによる締め付け
ねじ７９の弛みも防止される。

【００１７】ストローク端においては、ショックアブソ
ーバ８０の突出部がスライドテーブル１８の下にもぐり
込んで衝接面７３と衝接するので、従来、衝接面がスラ
イドテーブル１８の端面にあったものに比べて、同じス
トロークとするなら、この構成のほうが、スライドテー
ブル１８と衝接時に重合する長さ分が、直線作動機の全
長を短くし、全体をコンパクトにでき、また、直線作動
機の全長を同じとすれば、この構成によれば、ストロー
クを長くできる。

【００１８】次に使用上の都合で、前記構成からショッ
クアブソーバ８０を外した場合を考えると、ロッドレス
シリンダユニット３０は、そのピストン４０が両方の端
部嵌合部材３３に当接するストロークエンド間で往復移
動することになる。すると、ストロークエンドでは、必
ず端部嵌合部材３３にピストン推力が作用し、端部嵌合
部材３３は軸方向外向きの力を受ける。端部嵌合部材３
３は、シリンダ孔３４に嵌合してあるだけであるから、
特に、押しねじ６２を設けた側では、アウタシールバン
ド５１を止めている固定ねじ５４による摩擦保持がある
とはいえ、到底その推力に打ち勝つほどの保持力がな
く、シールバンド５０，５１を引っ張って軸方向外側に
向けて隙間ｔ分だけ移動しようとするが、その推力は、
押しねじ６２を介して接続プレート２１で受けられるの
で、結果としてシールバンド５０，５１にそのような推
力による過大に張力を発生することが防止でき、シール
バンド５０，５１の変形、破損を防止し得る。また、シ
ョックアブソーバ８０を外さない場合でも圧流体を供給
することにより、対応した端部嵌合部材３３が流体圧に
より軸方向の推力を受けるが、ショックアブソーバ８０
を外したときと同様に、押しねじ６２の作用で、その推
力を接続プレート２１で受けることができ、バンド５
０，５１にその推力による張力発生を防止できる。

【００１９】本願においては、ロッドレスシリンダユニ
ットをガイドレールの側方に配置したもので説明した
が、ロッドレスシリンダユニットは、単独で作動可能な
普通のロッドレスシリンダで置き換えることができるこ
とはいうまでもない。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本願発明では、ガイドレー
ルは底壁と側壁とから断面Ｌ字に形成したベースと一体
であるから剛性が高く維持され、更に、ベースの、前記
側壁の無い側の側面の側方にロッドレスシリンダをベー
スの底壁の厚さとロッドレスシリンダの高さ方向の一部
を重ねて配置し、そのロッドレスシリンダが長手方向全
長にわたってスリットを有し、そのスリットをシールバ
ンドで塞ぐ形式のロッドレスシリンダであり、そのスリ
ットがガイドレール方向に向いて取付られるので、スリ
ットの外側に配置される外部移動体が横向きとなり、厚
さ方向に影響せず、更にスライドテーブルがシリンダバ
レルと重ならないようにしたので、直線作動機の厚み
を、スリット式のロッドレスシリンダのシリンダバレル
のスリット幅方向の厚み寸法近くにまで極めて薄くでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願構造の直線作動機の斜視図である。

【図２】直線作動機の平面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面拡大図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面拡大図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ視図（縮小図）である。

【図６】バンド取付部の詳細図である。

【符号の説明】

１ ベース １０ ガイドレール １８ スライドテーブル ３０ ロッドレスシリンダユニット ３１ シリンダバレル ３２ スリット ４０ ピストン ４４ 外部移動体 ５０ インナシールバンド ５１ アウタシールバンド ５３ 取付プレート

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−10914（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−126112（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−100807（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−158610（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−79215（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−41703（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−106907（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−71904（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−40104（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−6508（ＪＰ，Ｕ) 実公 平３−29602（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F15B 15/14 330

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース上にガイドレールを取り付け、こ
   のガイドレールの側方にロッドレスシリンダを配置し、
   ロッドレスシリンダの外部移動体とガイドレールに案内
   されるスライド体を連結して成る直線作動機において、
   ベースを底壁とその側端から上方に立ち上げた側壁とか
   ら成る断面Ｌ字に形成し、そのベースの底壁の上面にガ
   イドレールを取り付け、ベースの、前記側壁の無い側の
   側面の側方にロッドレスシリンダをベースの底壁の厚さ
   とロッドレスシリンダの高さ方向の一部を重ねて配置
   し、そのロッドレスシリンダが長手方向全長にわたって
   スリットを有し、そのスリットをシールバンドで塞ぐ形
   式のロッドレスシリンダであり、そのスリットがガイド
   レール方向に向いて取付られると共に、ガイドレールに
   案内されるスライド体の幅が、ロッドレスシリンダのシ
   リンダバレルと上下に重ならない大きさに設定してあ
   り、ベースの側壁に付帯部材の取付け用溝を設けたこと
   を特徴とする直線作動機。
2. 【請求項２】 スライド体は、ガイドレールに案内され
   る案内子との連結部分から、スリットの外側で横向きと
   なっている外部移動体の上方までオーバハングし、ロッ
   ドレスシリンダのシリンダバレルと上下に重ならない幅
   に設定してある請求項１記載の直線作動機。