JP3459313B2 - ロッドレスシリンダにおける圧力流体供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロッドレスシリンダの
移動子に取付ける流体圧機器に圧力流体を供給するため
の、ロッドレスシリンダにおける圧力流体供給装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリンダチューブと、該シリンダチュー
ブ内を気密に往復動するピストンと、該ピストンに機械
的または磁気的に結合されシリンダチューブに沿ってピ
ストンと同期して移動する移動子とを有するロッドレス
シリンダは、特に例示するまでもなくいずれも周知であ
り、上記移動子には、所望の流体圧機器が取付けられる
場合がある。そして、移動子に流体圧機器を取付けた場
合は、この流体圧機器に圧力流体を供給する必要があ
る。

【０００３】この場合、移動子に取付けた流体圧機器に
チューブを接続して、このチューブから圧力流体を供給
することが考えられるが、移動子のストロークが長いと
きは、移動子が流体圧機器に接続されたチューブを引き
ずりながら移動するために、チューブが作業の障害にな
ったり、作業者に危険なことがある。また、流体圧機器
をＸ方向とＹ方向の２方向に移動させるために、第１の
ロッドレスシリンダの移動子に第２のロッドレスシリン
ダのシリンダチューブを取付けて、これらのロッドレス
シリンダを重ねて設置する場合は、第２のロッドレスシ
リンダの移動子がＸ，Ｙの２方向に移動するために、流
体圧機器に接続したチューブが一層作業の障害になる。

【０００４】

【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、移動子のストローク終端において、移動子
に取付けた流体圧機器に圧力流体を供給することができ
る、ロッドレスシリンダにおける圧力流体供給装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のロッドレスシリンダにおける圧力流体供給
装置は、シリンダチューブと、該シリンダチューブ内を
気密に往復動するピストンと、該ピストンと機械的また
は磁気的に結合されシリンダチューブに沿ってピストン
と同期して移動する移動子とを有するロッドレスシリン
ダにおいて、上記移動子に取付けられた配管ボディが、
圧力流体の供給ポートと軸方向の流路とを備え、上記ロ
ッドレスシリンダが、圧力流体の通路を有し移動子のス
トローク終端において上記配管ボディの流路に密に嵌入
する流体供給管と、移動子のストローク終端において圧
力流体を出力する流体出力機構とを備え、移動子のスト
ローク終端において、上記流路に嵌入した流体供給管か
ら配管ボディの供給ポートに圧力流体を供給することを
特徴としている。

【０００６】また、同様の課題を解決するため、上記圧
力流体供給装置における配管ボディが、圧力流体の供給
ポートと、軸方向両側の流路と、これらの流路を上記供
給ポートに切り換えて連通させるシャトル弁とを備え、
ロッドレスシリンダが、移動子の両方向ストローク終端
に流体供給管を備えていることを特徴としている。

【０００７】さらに、同様の課題を解決するため、これ
らの圧力流体供給装置における配管ボディが、圧力流体
を貯留するためのタンクを備えていることを特徴として
いる。

【０００８】また、同様の課題を解決するため、これら
の流体供給管の先端に、配管ボディに設けた流路に密に
挿入される位置決め部を設け、該位置決め部の上記流路
への挿入によって、流体供給管の軸方向の位置決めと流
路との芯合わせとを可能としたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】ロッドレスシリンダのピストン及び移動子が所
定方向ストローク終端に移動すると、流体供給管が移動
子に設けた配管ボディの流路に挿入されるとともに、流
体出力機構によって流体供給管に圧力流体が出力される
ので、この圧力流体が流体供給管の通路及び配管ボディ
の流路を通って供給ポートに供給される。したがって、
移動子の所定方向のストローク終端において、該移動子
に取付けた流体圧機器に圧力流体を供給することができ
る。

【００１０】また、配管ボディの軸方向両側に流路を、
ロッドレスシリンダの移動子の両ストローク終端に流体
供給管をそれぞれ設けたので、移動子の両方向ストロー
ク終端において流体供給管が各流路に嵌入することによ
って、移動子の両ストローク終端において流体圧機器に
圧力流体を供給することができる。この場合、移動子の
移動方向と反対側の流路はシャトル弁によって閉鎖され
るので、流体供給管から供給された圧力流体が反対側の
流路にリークすることはない。

【００１１】また、配管ボディに圧力流体を貯留するた
めのタンクを設けたので、移動子の所定方向ストローク
終端または両方向ストローク終端においてタンクに圧力
流体が貯留され、タンクに貯留された圧力流体は適宜流
体圧機器に供給される。

【００１２】さらに、流体供給管の先端に設けた位置決
め部を配管ボディの流路に密に挿入することによって、
流体供給管の位置決め及び芯合わせができるので、流体
供給管のロッドレスシリンダへの取付けが容易である。

【００１３】上記配管ボディと流体供給管とによる圧力
流体の供給は、移動子の所定方向ストローク終端または
両方向ストローク終端において行うので、移動子がチュ
ーブを引きずることはない。また、ロッドレスシリンダ
の所定方向ストローク終端位置または両方向ストローク
終端位置に流体供給管を設けたことと、この流体供給管
は固定されて移動しないこととによって、流体供給管に
圧力流体を供給するチューブを接続しても、このチュー
ブが作業の邪魔になることがない。

【００１４】さらに、流体供給管と移動子に取付けた配
管ボディとによって圧力流体を供給できるので、空気供
給装置がない既存のロッドレスシリンダに容易に取付け
ることができる。

【００１５】

【実施例】図１ないし図３は本発明の第１実施例を示
し、このロッドレスシリンダ１は、後記する空気供給機
構２を備えている。上記ロッドレスシリンダ１は、一対
のエンドプレート４，４（一方のみ図示）と、これらの
エンドプレート間のシリンダチューブ５を備え、該シリ
ンダチューブのシリンダ孔に図示を省略しているピスト
ンが気密に往復動可能に挿入されている。上記シリンダ
チューブ５の外面に沿って往復動する移動子６は、ピス
トンと移動子６とに設けた磁石カップリング（図示省
略）間の吸引力によって、ピストンと同期して移動す
る。

【００１６】エンドプレート４，４の両側には、取付け
プレートが９，９（一方のみ図示）が適宜の手段によっ
て取付けられ、各取付けプレート９は、取付けボルト１
０，・・によって基台１１に取付けられている。取付け
プレート９，９に螺着されたエンドカバー１２，１２
（一方のみ図示）には、上記シリンダ孔に連通するシリ
ンダポート１３が開設されている。また、各エンドプレ
ート４と取付けプレート９には、ショックアブソーバ１
４が、移動子６の移動方向と同方向に進退可能に取付け
られており、その位置はロックナット１５によって固定
される。

【００１７】移動子６は側面視において倒コ字状をな
し、シリンダチューブ５を跨ぐ両側壁の下面に、周縁が
シリンダチューブ５の長手方向に設けたガイド溝１７，
１７（一方のみ図示）に回転可能に挿入されたローラ１
８，・・が取付けられており、側壁の一方に配管ボディ
２０が取付けられている。この配管ボディ２０は、長手
方向両側の凹部２１，２１と、これらの凹部の底を連通
させる弁ガイド２２とを備え、凹部２１，２１内に、先
端が順次縮径する流路２４を有する流路部材２３，２３
が気密に装着され、流路２４，２４の開口近くにリング
状のシールパッキン２５，２５が取付けられている。ま
た、配管ボディ２０の上面と側面に開設された圧力流体
の供給ポート２６，２６は、（図３参照）、弁ガイド２
２に連通している。上記弁ガイド２２には、シャトル弁
２８を構成する弁体２９が、移動可能に挿入されてい
る。この弁体２９は円柱状の合成ゴムの外周面を、金属
製の円筒状の弁ホルダで被覆したものとして構成され、
弁体２９の両端面が流路２４，２４の弁ガイド２２側の
開口を交互に開閉する。

【００１８】取付けプレート９，９に形成した貫通孔９
ａ（図１参照）には、流体供給管３２，３２（一方のみ
図示）が、軸方向中間外周のねじ３２ａと固定ナット３
３，３３とによって取付けられている。この流体供給管
３２は、基端にポート３４が開設されたソケット３５を
備え、ポート３４は、流体供給管３２を軸方向に貫通す
る通路３６に連通している。また、流体供給管３２の先
端近くの外周は、流体供給管２５に気密に嵌入する外径
を、先端の円筒状の位置決め部３７は、流路２４の縮径
部２４ａに密に挿入される外径を有している。そして、
配管ボディ２０と流体供給管３２とによって、上記空気
供給装置２が構成される。

【００１９】シリンダチューブ５の軸方向両端近くに
は、流体出力機構の一例としての、移動子６の位置を検
出して信号を出力する位置検出機構３９（図１参照）が
取付けられており、この位置検出機構３９が出力する信
号により、図示を省略している切換弁を作動させると、
流体供給管３２に圧縮空気を供給することができる。こ
の位置検出機構３９は、ピストンまたは移動子６に設け
た磁石（図示省略）の接近によって信号を出力する磁気
近接スイッチ、移動子６のストローク終端において該移
動子で押圧されて作動するリミットスイッチ、または光
源と受光部とを備え、移動子６によって光源から受光部
への照射が遮られたときに信号を出力する光スイッチ等
とすることができる。しかしながら、本発明の流体出力
機構は、位置検出機構とこれによって作動する切換弁に
限定されるものではなく、例えば流体供給管３２の流路
３６への嵌入により通路３６を開放する弁等の、移動子
６のストローク終端において流体供給管３２に圧縮空気
等の圧力流体を供給できるものであればよい。

【００２０】上記第１実施例は、ショックアブソーバ１
４，１４を所定の位置から若干後退させた後、移動子６
を後退させたショックアブソーバ１４，１４に当接する
位置に移動させ、取付けプレート９，９の貫通孔９ａ，
９ａに流体供給管３２，３２をそれぞれ挿入して、先端
の位置決め部３７を流路２４の縮径部２４ａに挿入する
と、位置決め部３７と縮径部２４ａとによって流路２４
と流体供給管３２の芯合わせと軸方向の位置決めとを行
うことができ、流体供給管３２，３２は、固定ナット３
３，３３によってその位置に固定される。流体供給管３
２，３２の固定後、ショックアブソーバ１４，１４を所
定の位置に前進させて、ロックナット１５によってその
位置に固定する。これによって、移動子６がストローク
終端においてショックアブソーバ１４，１４に衝突して
も、流体供給管３２，３２の位置決め部３７が縮径部２
４ａの底に衝突することはない。

【００２１】上記ロッドレスシリンダ１は、公知のロッ
ドレスシリンダと同様に、シリンダポート１３，１３か
らピストンで区画された一対のシリンダ室に圧縮空気を
給排すると、ピストンがシリンダ孔内を気密に往復動
し、磁石カップリング間の吸引力によりピストンと同期
して移動する移動子６は、シリンダチューブ５の外面に
沿って往復動する。

【００２２】移動子６の両方向ストローク終端近くにお
いて流体供給管３２が流路２４の一方のシールパッキン
２５に嵌入すると、移動子６の位置を検出した位置検出
機構３９が切換弁（図示省略）を作動させることによ
り、ソケット３５のポート３４から流体供給管３２の通
路３６に圧縮空気が供給されるとともに、シャトル弁２
８を構成する弁体２９がこの空気圧により移動して反対
側の流路２４を閉鎖するので、この圧縮空気は供給ポー
ト２６，２６に供給される。

【００２３】したがって、供給ポート２６，２６と、移
動子６に取付けた図示を省略している所望の流体圧機器
（一例として、圧縮空気の供給によりワークを把持また
は開放するエアチャック）とをチューブ等で接続してお
くことによって、移動子６のストローク終端において、
該移動子６に取付けた所望の流体圧機器に圧縮空気を供
給することができる。この場合、必要がない供給ポート
２６をプラグによって閉鎖しておくことは、勿論であ
る。供給ポート２６と流体圧機器とを接続するチューブ
は短いものでよく、しかもこのチューブは移動子６及び
配管ボディ２０と一体に移動するので、このチューブが
作業の障害になったり、作業者にとって危険なことはな
い。

【００２４】ロッドレスシリンダ１の移動子６に取付け
る流体圧機器は、ロッドレスシリンダのストローク全域
において圧力流体を必要とするものは少なく、例えば流
体圧チャックのように、移動子６のストローク終端にお
いて圧力流体を必要とするものが多い。上記第１実施例
は、この点に着目したもので、移動子６の両方向ストロ
ーク終端において該移動子に取付けた流体圧機器に圧力
流体を供給することができる。また、流路２４と流体供
給管３２を移動子６の所定方向の移動方向側に設ける
と、移動子６のこの方向のストローク終端において圧力
流体を供給することができる。

【００２５】図４は本発明の第２実施例を示し、第２実
施例のロッドレスシリンダ４１における空気供給装置４
２は、移動子６の移動中に、該移動子に取付けた流体圧
機器に圧縮空気等の圧力流体を供給することができる。
第２実施例の配管ボディ４４には、圧縮空気を貯留する
タンク４５が取付けられており、供給ポート２６が開口
するタンク４５の底には、タンクへの圧縮空気の流入の
みを許容して逆流を阻止する逆止弁（図示省略）が設け
られている。上記第２実施例は、移動子６のストローク
終端において、空気供給装置４２から供給された圧縮空
気がタンク４５に貯留される。したがって、移動子６の
移動中に、タンク４５に貯留した圧縮空気を流体圧機器
に供給することができる。

【００２６】第２実施例は、必要により、タンク４５と
移動子６に取付けた流体圧機器との間に、移動子６の所
望の位置を検出した位置検出機構（図示省略）から出力
される信号により作動して、タンク４５と流体圧機器と
の連通を開閉する切換弁を設けることができる。第２実
施例の他の構成及び作用は第１実施例と同じであるか
ら、図の主要な同一の箇所に同一の符号を付して、詳細
な説明は省略する。

【００２７】これらの実施例におけるロッドレスシリン
ダ１及び４１は、ピストン及び移動子にそれぞれ磁石カ
ップリングを設けて、これらの磁石カップリング間の吸
引力によって移動子をピストンと同期して移動させる磁
気結合であるが、本発明のロッドレスシリンダは磁気結
合に限定されるものではなく、シリンダチューブに設け
たスリットを通る連結体によって、ピストンと移動子と
を一体移動可能に連結した機械的結合のロッドレスシリ
ンダとすることができる。また、移動子６に取付けられ
る流体圧機器はエアチャックに限定されるものではな
く、圧力流体の給排によって作動する流体圧アクチュエ
ータ、圧力流体を給排するバルブ等の所望の流体圧機器
であればよい。

【００２８】なお、図示を省略しているが、これらの実
施例における配管ボディ２０及び４４に設けた流路２
４，・・は、配管ボディの片側及び／または両側にそれ
ぞれ複数個設けてもよい。この場合、これらの流路２
４，・・に対応する数の流体供給管３２を設けることは
勿論である。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、移動子の所定方向ストローク
終端または両方向ストローク終端において、空気供給装
置から移動子に取付けた流体圧機器に圧力流体を供給す
ることができるので、移動子に引きずられるチューブを
使用することなく、移動子に取付ける流体圧機器に圧力
流体を供給することができる。また、配管ボディに圧力
流体を貯留するためのタンクを設けたので、移動子のス
トローク終端においてタンクに圧力流体を貯留させ、こ
の圧力流体によって流体圧機器を作動することができ
る。

【００３０】さらに、流体供給管の先端に設けた位置決
め部の、配管ボディの流路への挿入によって、流体供給
管の芯合わせと位置決めができるので、流体供給管の取
付けが簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の要部を示す縦断正面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】同じく側面図である。

【図４】第２実施例の要部を示す平面図である。

【符号の説明】

１，４１ ロッドレスシリンダ ２，４２
空気供給装置 ５ シリンダチューブ ６ 移動子 ２０，４４ 配管ボディ ２４ 流路 ２６ 供給ポート ２８ シャト
ル弁 ３２ 流体供給管 ３６ 通路 ３７ 位置決め部 ３９ 位置検
出機構 ４５ タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F15B 15/14 330 F15B 15/14 380 F15B 15/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダチューブと、該シリンダチューブ
   内を気密に往復動するピストンと、該ピストンと機械的
   または磁気的に結合されシリンダチューブに沿ってピス
   トンと同期して移動する移動子とを有するロッドレスシ
   リンダにおいて、 上記移動子に取付けられた配管ボディが、圧力流体の供
   給ポートと軸方向の流路とを備え、 上記ロッドレスシリンダが、圧力流体の通路を有し移動
   子のストローク終端において上記配管ボディの流路に密
   に嵌入する流体供給管と、移動子のストローク終端にお
   いて圧力流体を出力する流体出力機構とを備え、 移動子のストローク終端において、上記流路に嵌入した
   流体供給管から配管ボディの供給ポートに圧力流体を供
   給する、ことを特徴とするロッドレスシリンダにおける
   圧力流体供給装置。
2. 【請求項２】配管ボディが、圧力流体の供給ポートと、
   軸方向両側の流路と、これらの流路を上記供給ポートに
   切り換えて連通させるシャトル弁とを備え、 ロッドレスシリンダが、移動子の両方向ストローク終端
   に流体供給管を備えている、ことを特徴とする請求項１
   に記載したロッドレスシリンダにおける圧力流体供給装
   置。
3. 【請求項３】配管ボディが、圧力流体を貯留するための
   タンクを備えている、ことを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載したロッドレスシリンダにおける圧力流
   体供給装置。
4. 【請求項４】流体供給管の先端に、配管ボディに設けた
   流路に密に挿入される位置決め部を設け、該位置決め部
   の上記流路への挿入によって、流体供給管の軸方向の位
   置決めと流路との芯合わせとを可能とした、ことを特徴
   とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載したロ
   ッドレスシリンダにおける圧力流体供給装置。