JP3485090B2 - シールバンドの取付構造 - 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、チューブに設け
た長手方向のスリットを通じて、チューブ内側の内側移
動体の動きをチューブ外側に取り出すようにし、前記ス
リットはシールバンドで塞がれている、例えばロッドレ
スシリンダのようなスライドユニットの、前記シールバ
ンドの取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】スライドユニットとしてスリット式のロ
ッドレスシリンダが公知であり、そのスリットは、一般
的にチューブ内側からの圧流体を封じ込めるための内シ
ールバンドと、防塵のための外シールバンドにより、内
外で塞がれている。従来、これらのシールバンドは、
チューブ（シリンダバレルともいう）端部に接続される
端部材（エンドキャップ）に、その端部を外方から止め
ねじで端部材との間で締め付けて挾持するもの（特公平
７−６５６０２号、特公平６−６０６４７号、特公平７
−４５８８１号、特公平７−３０７６５号）、内外シ
ールバンドの端部が、外シールバンドの上面に配された
取付板と端部材との間で、取付ピンを通して挟まれて固
着されるもの（特開昭６２−２６６２０６号、特公平５
−２７７６１号）、シールバンドの端に孔を形成し、
その孔に、端部材にねじで固着されるＴ字の取付け具先
端を嵌め込んで取り付けるもの（特開昭５０−８９７７
５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、シールバ
ンドの端部を端部材との間で端部材外部から捩じ込むね
じの締付力で挾持するものであるから、シールバンド取
付け時にねじを締め付けねばならず、組立てに手間がか
かる。また、ねじの緩みにより、シールバンドの張設状
態が変化するため、シール機能の低下を招くおそれがあ
る。また、ねじ頭部が外側から見えるので、外観形状が
低下する問題がある。さらに、端部材が強度的に高い材
質で構成してあるときには、ねじが確実に捩じ込まれて
ねじの軸力（締付力）が確保され、シールバンドを保持
できるが、端部材をプラスチック材料（例えばポリアセ
タール）のような、少しばかり、強度の低い材料とした
ときには、その端部材に直接ねじを捩じ込むと、端部材
の材料強度が低いことと、プラスチックのクリープ性に
より、ねじの軸力が落ち、シ−ルバンドが緩んでしまう
おそれがある。

【０００４】では、取付ピンで内外シールバンドの端
部を端部材に連結しているから、のように締付ねじに
よる欠点はないが、取付ピンは取付板を端部材に締付ね
じなどで固着して初めてその両端が支持されるものであ
るから、取付板はの取付構造には必要不可欠であり、
取付ピンを用いてシールバンドを取り付けるものではあ
るものの、少なくとも取付ピンと取付板が必要である。
また、では取付板を取付けねじで端部材に止めるとな
れば、その締付ねじも外部から見えるし、捩じ込み作業
の煩わしさが依然として残る。さらにでも、同様の問
題がある。この発明の課題は、シールバンドの両端を端
部材にピン結合する時に、結合作業が容易で、しかも、
結合に何等のねじ、ボルトなどの締付手段を用いないシ
ールバンドの取付構造を提供することにある。また、本
願の他の課題は、外部から取付ピンの見えないカバーを
ワンタッチで着脱自在とする前記取付構造を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題解決のために、
本願では、チューブに設けた長手方向のスリットを介し
て、チューブ内側の内側移動体の動きをチューブ外側に
取り出すようにし、前記スリットはシールバンドで塞が
れているスライドユニットであって、前記シールバンド
の両端が、チューブ端の端部材に取付ピンにより結合さ
れるスライドユニットにおいて、端部材にはスリットの
内側と外側とを塞ぐ内、外シールバンドの夫々に対応し
て中間壁部の上下に内、外シールバンドの端が入り込む
バンド嵌入孔を夫々設け、端部材には、上、中間、下壁
部に跨って、端部材の外方に一端が開放したピン孔を形
成し、前記内、外シールバンド端に設けた取付孔と前記
ピン孔とを一致させた状態で、共通の取付ピンを前記ピ
ン孔に嵌め込んで内、外シールバンドの端部を端部材に
取付けて成る（請求項１）。

【０００６】この構成では、各バンド嵌入孔に対応する
シールバンド端を嵌め込み、外側から取付ピンをピン孔
に入れ込むと、取付ピンの両端は、シールバンドの両側
で端部材のピン孔で支持されるから、取付ピンの嵌入動
作のみでシールバンド端を端部材に結合でき、部品点数
の削減、組み付け、分解作業の容易化を図ることができ
る。取付ピンは、分解組立てを容易にするために軽く嵌
め込んでおき、指でつまんで抜くことができる程度にし
ておくのが良い。また、内外シールバンドが共通の取付
ピンで固定されるから、別々に取付ピンを持つ場合よ
り、上記作業が容易である。

【０００７】バンド嵌入孔に嵌め込まれた取付ピンを覆
うカバーを前記端部材に弾性係脱手段により着脱自在に
設けると好ましい（請求項２）。これによれば、取付ピ
ンが外部から見えない構造であっても、カバー取付ねじ
が不要であるから、外観形状がよく、また、ねじ締め作
業の手間がない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、スライドユニットとして、
流体（空気）圧作動のロッドレスシリンダ１を例に説明
する。図１，３，４において、非磁性材料（例えばアル
ミニウム合金）を押出し、もしくは、引き抜き成形して
成るチューブ（シリンダチューブ）２は、非円形（長円
形）のシリンダ孔２ａを有すると共に、その長手方向全
長に亘って、開口部として例示するスリット３が形成し
てある。シリンダチューブ２には、断面でみて、前記シ
リンダ孔２ａとスリット３の他に、幅方向左右の側壁外
面にシリンダ孔２ａと平行に、端部材取付用の取付溝４
とセンサ取付け溝５とが形成されている。取付溝４は、
外方に向く開口部４ａを有し、内側に向けて前記開口部
４ａより拡がっており、丸孔の一部が切り欠かれた形状
となっている。

【０００９】シリンダチューブ２の長手両端部は、端部
材として例示する、チューブ２上面より上方に突出した
形状のエンドキャップ１０，１１で塞がれ、エンドキャ
ップ１０，１１間にシリンダ室６を形成している。エン
ドキャップ１０とエンドキャップ１１とは、左右形状が
対称となっているのみで同様であるから、以下、エンド
キャップ１０を示す各図に基づいて説明する。図１，２
において、エンドキャップ１０（１１）とシリンダチュ
ーブ２とは、エンドキャップ１０（１１）の嵌入軸部１
２をシリンダガスケット１３を介してシリンダ孔２ａ端
部に嵌入すると共に、チューブ２のスリット３端部に後
述の中間壁部３６の突出部３６ａがきっちりと嵌合した
状態で、自体の捩じ込みにより下孔に雌ねじを形成して
締結されるタッピンねじ（例えばＪＩＳ（日本工業規
格）Ｂ−１１２２に規定されているような）１４を、前
記端部材取付用の取付溝４の端部に捩じ込むことによ
り、エンドキャップ１０（１１）のチューブ２に対する
幅方向位置を決めて結合されている。この結合構成によ
り、端部材取付用の取付溝４の端部には、予め雌ねじを
形成する必要がなく、加工工数を少なくできる。タッピ
ンねじ１４による結合個所は、エンドキャップ１０（１
１）の側面に形成されている流体給排ポート１５との関
係で、エンドキャップ１０（１１）について各３か所で
ある。

【００１０】シリンダ室６は、両端にピストンエンド２
１を有する内側移動体（後述の移動体の内側部材）とし
てのピストン２０により前，後シリンダ室６Ａ，６Ｂに
区画されている。ピストン２０には、ピストンパッキン
２１ａを備えたピストンエンド２１，２１の中間部に、
前記スリット３を貫通する力伝達部材（ピストンヨー
ク）２２が一体成形されている。その力伝達部材２２
は、チューブ２外側において左右に拡がり、外側移動体
の本体部材としてのピストンマウント２３となってい
る。ピストンマウント２３は、幅方向左右壁２３ａ，２
３ｂの前後が前後壁２３ｃ，２３ｄで連続した環状とな
っており、後述の外シールバンド３１の通過する、前壁
２３ｃからピストンヨーク２２上方を経て後壁２３ｄに
至る間のバンド通過空間２４を樹脂材料から成るカバー
部材２５で塞いで、前記ピストンマウント２３と共に外
側移動体２６を構成している。これらのピストン２０、
力伝達部材２２、ピストンマウント２３とは全体がアル
ミニウム合金から成る単一部材として、移動体２７を構
成する。ピストンマウント２３の下端外周には、全周に
わたってスクレーパ２８が取り付けられ、シリンダチュ
ーブ２の上面（スリット開口方向側外面）との間とピス
トンマウント２３の下面との間の隙間からの塵埃侵入を
防止している。

【００１１】エンドキャップ１０（１１）は、軽量化、
また、低コスト化のために、プラスチックなどの合成樹
脂材の成形品である。エンドキャップ１０（１１）に
は、内外シールバンド３０，３１と対応して、中間壁部
３６の上下にバンド嵌入孔３２，３３が形成されてい
る。各嵌入孔３２，３３は、その左右幅が、対応する内
外シールバンド３０，３１がきっちり嵌まり込んで各シ
ールバンド３０，３１の左右位置を位置決めできるよう
に適合させてあってもよいが、この実施形態では、バン
ド幅より充分大きくしてある（図５）。また、内シール
バンド３０用のバンド嵌入孔３２の高さは、内シールバ
ンド３０の厚みよりも充分大きな高さになっており、内
外シールバンド３０，３１で上下を挟まれた空間Ｓと連
通している。バンド嵌入孔３２に連続して、エンドキャ
ップ１０（１１）の外部空間と連通する連通孔３４がエ
ンドキャップ１０（１１）に設けてある。エンドキャッ
プ１０（１１）には、前記上側のバンド嵌入孔３３の上
側の上壁部３５から、前記中間壁部３６、及び前記下側
のバンド嵌入孔３２の下側の下壁部３７にまたがって、
ピン孔３８が形成されており、上壁部３５においてピン
孔３８の一端（上端）が外方（上方）に開放している。

【００１２】スリット３を内側と外側から塞ぐ内外シー
ルバンド３０，３１は、前記ピストンヨーク２２の上下
を通ってその両端が各エンドキャップ１０（１１）に達
している。内外シールバンド３０，３１は、厚みの薄い
可撓性バンドであり、例えばスチールバンドなどの磁性
材料から成る。内外シールバンド３０，３１は周知のよ
うに、スリット３の幅より大きな幅を有している。シー
ルバンド３０の長手両端には、前記エンドキャップ１０
（１１）の各ピン孔３８と対応する位置に取付孔３０
ａ，３０ａが形成してある。シールバンド３１の長手両
端には、前記エンドキャップ１０（１１）の各ピン孔３
８と対応する位置に取付孔３１ａ，３１ａが形成してあ
る。各シールバンド３０，３１において、両端の取付孔
３０ａ，３０ａ（３１ａ，３１ａ）は、その一方がバン
ド長手方向に僅かに長い長孔にしてあり（図８）、これ
により、シリンダチューブ２にエンドキャップ１０，１
１を取り付けた状態における、エンドキャップ１０，１
１の前記ピン孔３８，３８間の組み付け誤差が吸収でき
るようにしてある。また、外シールバンド３１の前記長
孔３１ａは、組み付け状態において、後述の磁石４５で
吸着された状態で、後述の取付ピン３９より長手外側に
隙間Ｐができるように形成されている（図８）。これに
より、内外シールバンド３０，３１で挟まれた空間の空
気圧力が異常に高くなって、外シールバンド３１に対す
る磁石４５による吸着力を越える力が外シールバンド３
１に内側から加わると、外シールバンド３１が前記隙間
Ｐ分だけ長手内側に移動できるので、磁石４５による吸
着が離れて、外シールバンド３１が上方に屈曲してチュ
ーブ２上面との間に隙間ができ、そこから、高くなった
空気が外部の排出される、一種の安全弁構造が構成され
る。

【００１３】各シールバンド３０，３１は、それらの両
端を前記対応するバンド嵌入孔３２，３３に嵌め込み、
シールバンド３０，３１の取付孔３０ａ，３１ａと、エ
ンドキャップ１０（１１）のピン孔３８とを一致させた
状態で、外方から取付ピン３９をピン孔３８に嵌め込ん
で、エンドキャップ１０（１１）に連結される。ピン孔
３８と取付ピン３９との嵌め込み状態は、指で押し込
み、かつ、指でつまんで抜くことのできる程度の嵌め込
み状態であるのが好ましい。取付ピン３９は、両エンド
キャップ１０（１１）で互いに平行となっており、エン
ドキャップ１０（１１）の上壁部３５、中間壁部３６、
下壁部３７に跨って、上下部と中間部が支持されるか
ら、単に、取付ピン３９をエンドキャップ１０（１１）
に嵌め込むだけでシールバンド３０，３１のエンドキャ
ップ１０（１１）への取付けができ、ねじなどを使用し
ないので、組み付けの手間が大幅に軽減される。また、
シールバンド３０，３１は取付ピン３９と取付孔３０
ａ，３１ａとによりエンドキャップ１０（１１）に対し
て幅方向が位置決めされるが、エンドキャップ１０（１
１）がチューブ２のスリット３に対して位置決めしてあ
るから、結局、シールバンド３０，３１は取付ピン３９
によりスリット３に対して幅方向に位置決めされ、スリ
ット３に対する幅方向ずれを防止する。

【００１４】これらの内外シールバンド３０，３１を吸
着するための磁石４５が、チューブ２外面において、ス
リット３両側に長手に沿って配置されている。ピストン
ヨーク２２を通過している部分を除いて、内シールバン
ド３０は、その磁気吸着力とシリンダ室６に加わる流体
圧力によりスリット３を内側から塞ぎ、また、外シール
バンド３１は前記磁気吸着力によりスリット３を外側か
ら塞ぐ。

【００１５】さらに、エンドキャップ１０（１１）に
は、上壁部３５の上面にカバー取付け用の階段状の細幅
溝５０が形成してある。細幅溝５０の前後は、図１，５
において、下方に向けて互いに近づく方向に傾斜した係
止部５１，５１に形成されている。前記取付ピン３９の
頭部は、ピン孔３８に嵌め込んだ状態で細幅溝５０内に
突出している。カバー部材５５は、弾性を有する樹脂材
料から全体を一体成形し、前記細幅溝５０の幅に嵌まり
込む細幅のカバー５６と、そのカバー５６の端部に連続
して、端部を支点として自体の弾性で変形可能であり、
前記連通孔３４の開口部３４ａを開閉可能な矩形の弁体
５７とを備えている。カバー５６の裏面には、取付け状
態で前記取付ピン３９の頭部が嵌まり込んでカバーし、
かつ取付ピン３８を抜け止めするピン押え部５６ａと、
前記エンドキャップ１０（１１）の係止部５１と弾性的
に係脱する爪状の引掛部５６ｂが設けてあり、また、前
記弁体５７の内側には、通常は前記開口部３４ａを塞い
だ状態を維持するために、前記連通孔３４の幅方向両内
面に弾性保持される一対の引掛爪５７ａを備えている。
引掛部５６ｂと前記係止部５１とにより、弾性係脱手段
を構成する。このカバー部材５５は、前記のように取付
ピン３９をピン孔３８に嵌め込んだ後、引掛部５６ｂを
撓ませて係止部５１にワンタッチで係止し、同時に、弁
体５７の引掛爪５７ａをすぼませて連通孔３４内面に弾
性保持させて開口部３４ａを塞ぐ。取付ピン３９はカバ
ー５６で完全に隠されてしまう上に、カバー部材５５が
エンドキャップ１０（１１）にねじを使うことなく着脱
自在であるから、外観がよく、また、カバー取付けに手
間がかからない。

【００１６】弁体５７は、不測の事態によりシリンダ室
６からの圧力空気が内シールバンド３０とチューブ２と
の間から外シールバンド３１との間に瞬時にかつ大量に
漏れたとき、その漏れ流体による内外シールバンド３
０，３１で挟まれた略閉鎖状態の空間（スリット３との
間で囲まれる空間と、移動体２７との間で囲まれる空間
から成る）Ｓの空気圧力が異常に高くなったとき、その
空間Ｓと連通する前記バンド挿通孔３２と連通孔３４を
介して作用する前記圧力で前記引掛爪５７ａの弾性保持
力に抗して自体の弾性により、カバー５６との連続部分
を支点に外方に開くものである（図１の２点鎖線）。従
来の内外シールバンド３０，３１を有するスリット式の
ロッドレスシリンダでは、前記のような急激な内シール
バンド３０からの流体漏れがあると、前記空間Ｓの異常
圧力上昇で外シールバンド３１が爆発的に吹き飛ぶなど
の破損事故が発生していたが、本実施形態のものでは、
そのような不具合を回避できる。勿論、この弁体５７
は、カバー５６と別に設けることができるが、本実施形
態では、カバー５６と弁体５７とを単一部材としてある
から、部品点数が減少して好ましい。

【００１７】エンドキャップ１０（１１）には、エンド
キャップ１０（１１）を樹脂材料で成形型により成形す
るときに、幅方向左右位置に金属性筒部材（スレッドイ
ンサート）６０を挿入して一体成形してある。金属性筒
部材６０は、長手両端と中間が太径部に形成され、中間
部６１外周にローレットが刻設してあり、一体成形後に
容易なことではエンドキャップ１０（１１）から脱落す
ることのないようになっている。金属性筒部材６０は、
その内側をボルト挿通孔６２とすると共に、金属性筒部
材６０の一端（上端）が、ボルト頭部下面の圧接する圧
接面６３となり、他端（下端）６４がエンドキャップ１
０（１１）の固定側部材に向く面（ここでは下面）６５
と同一面若しくは僅かに突出するようになっている。金
属性筒部材６０の上端は、ボルト頭部を収容する収容孔
６６の底部に位置している。

【００１８】また、エンドキャップ１０（１１）のチュ
ーブ２への嵌入軸部１２の先端には、ピストン２０の端
部とピストンストロークエンドで衝接する内部ダンパ７
０が設けてあり、エンドキャップ１０（１１）側面に設
けた給排ポート１５からの流体は、エンドキャップ１０
（１１）の給排孔７１及び、内部ダンパ７０の中心に設
けた給排孔７２を介して、対応するシリンダ室６Ａ，６
Ｂに給排され、これによりピストン２０即ち移動体２７
が左右移動する。エンドキャップ１０（１１）の外側移
動体２６と対向する内側には、外側移動体２６のストロ
ークエンドで外側移動体２６の前壁２３ｃ（後壁２３
ｄ）と衝接してその運動エネルギを吸収するための外部
ダンパ８０が設けてある。これら内外部ダンパ７０，８
０は、ピストンストロークエンドで略同時あるいは、一
方が作用してから、他方がこれに続いて作用するように
してある。各ダンパ７０，８０はゴム材料から成り、外
側ダンパ８０の幅方向下端部は軸方向内側に伸びた伸長
部分８１に形成され、その伸長部分８１の先端に嵌め込
み部８２が設けてあり、外側ダンパ８０の背面をエンド
キャップ１０（１１）に当て付けた状態でチューブ２外
面の取付溝４に嵌め込み部８２を嵌め込むと、ちょうど
タッピンねじ１４の先端より軸方向内方位置にその嵌め
込み部８２が位置し、エンドキャップ１０（１１）をチ
ューブ２端に固定する夫々上側２本のタッピンねじ１４
が覆われて外部から見えなくなるようになっている。

【００１９】シールバンド３０，３１をメンテナンスし
ようとするときには、引掛部５６ｂを撓ませてカバー部
材５５をその弾性を利用して係止部５１からワンタッチ
で外した後、取付ピン３９をつまんでピン孔３８から抜
き取ればよく、何等特殊な工具を必要としないので、メ
ンテナンスが容易である。また、機械ベースなどの固定
側部材９９に本願ロッドレスシリンダ１を固定しようと
するときには、締付ボルト９０をエンドキャップ１０
（１１）のボルト挿通孔６２に通し、締付ボルト９０を
締結するが、この時、ボルト頭部９１の下面が金属性筒
部材６０の上端面６３に圧接され、また、金属性筒部材
６３の下端６４が、エンドキャップ１０（１１）下面と
面一か、あるいは、僅かに突出していることから、ボル
トの締付力は、全て金属性筒部材６０で担持することに
なり、締付力がエンドキャップ１０（１１）自体に作用
しないので、エンドキャップ１０（１１）が樹脂材料か
ら構成されて強度が金属のものより小さい場合であって
も、エンドキャップ１０（１１）が変形したり、ボルト
締付力が緩んだりすることが防止され、シリンダ１を堅
固に固定できる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本願発明では、取付ピンが
エンドキャップの上壁部、中間壁部、下壁部に跨って形
成されたピン孔に上下部と中間部が支持されるから、単
に、取付ピンをエンドキャップに嵌め込むだけでシール
バンドのエンドキャップへの取付けができ、ねじなどを
使用しないので、部品点数の削減、組み付け作業の容易
化、組み付け時間の短縮化を図ることができ、ねじによ
る締付力を要しないから、材料強度の低いプラスチック
材などを端部材として採用でき、スライドユニットの軽
量化に役立つ。また、内、外シールバンドが共通のピン
でエンドプレートに連結されるから、内外シールバンド
に対して、別々の取付ピンを用いる場合と比べ、組立
て、分解作業が容易である。

【００２１】また、取付ピンを覆うカバーを弾性係脱手
段で端部材に着脱するようにしたので、取付ピンが外部
から目かくしされて外観形状が向上し、しかも、カバー
装着にねじ等を使用しないから、カバー取付作業も容易
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明を実施したロッドレスシリンダの縦断
面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】シリンダチューブの断面形状を示す図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】エンドキャップと内外シールバンドの組み付け
を説明する図である。

【図７】図１のロッドレスシリンダの斜視図である。

【図８】内外シールバンドを示す図である。

【符号の説明】

１ チューブ ３ スリット １０，１１ エンドキャップ（端部材） ２０ ピストン（内側移動体） ３０ 内シールバンド ３１ 外シールバンド ３２，３３ バンド嵌入孔 ３５ 上壁部 ３６ 中間壁部 ３７ 下壁部 ３８ ピン孔 ３９ 取付ピン ５５ カバー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チューブに設けた長手方向のスリットを
   介して、チューブ内側の内側移動体の動きをチューブ外
   側に取り出すようにし、前記スリットはシールバンドで
   塞がれているスライドユニットであって、前記シールバ
   ンドの両端が、チューブ端の端部材に取付ピンにより結
   合されるスライドユニットにおいて、端部材にはスリッ
   トの内側と外側とを塞ぐ内、外シールバンドの夫々に対
   応して中間壁部の上下に内、外シールバンドの端が入り
   込むバンド嵌入孔を夫々設け、端部材には、上、中間、
   下壁部に跨って、端部材の外方に一端が開放したピン孔
   を形成し、前記内、外シールバンド端に設けた取付孔と
   前記ピン孔とを一致させた状態で、共通の取付ピンを前
   記ピン孔に嵌め込んで内、外シールバンドの端部を端部
   材に取付けて成るシールバンドの取付構造。
2. 【請求項２】 バンド嵌入孔に嵌め込まれた取付ピンを
   覆うカバーを前記端部材に弾性係脱手段により着脱自在
   に設けたことを特徴とする請求項１記載のシールバンド
   の取付構造。