JP3537777B2 - 超薄型シリンダ - Google Patents
超薄型シリンダInfo
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- F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
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Description
関するものである。
リンダ孔を有する薄型のシリンダは、既に公知である。
該公知のシリンダでは、シリンダ孔の両端がエンドプレ
ートで塞がれ、該一方のエンドプレートから出力を取り
出すためのピストン軸を突出させ、該ピストン軸を軸受
け等で支持することにより、ピストンが傾くことを防止
し、ピストンがスムーズに摺動するようにしている。し
かしながら、該公知のシリンダでは、シリンダ孔の両端
がエンドプレートで塞がれているため、シリンダの高さ
を低く抑えることができず、超薄型のシリンダにするこ
とができなかった。
ン軸からピストンの出力を取り出しているため、該ピス
トン軸を支えるための軸受けを設ける必要があり、軸受
けを設けるとシリンダの高さを低く抑えることができ
ず、シリンダの高さを低く抑えるため軸受けを省くと、
ピストンの軸が傾き摺動面にカジリによる引っかき傷が
付くといった問題があった。
を大口径の有底リング状ピストンとし、該ピストンのリ
ング状部分から直接出力を取り出すことにより、ピスト
ン軸、該ピストン軸を支える軸受け及びシリンダ孔を塞
ぐ一方のエンドプレートを省略できることを見出し、本
発明をなすに至ったものである。したがって、本発明の
課題は、シリンダの高さを低く抑えることができる超薄
型シリンダを提供することにある。本発明の別の課題
は、ピストン軸、該ピストン軸を支える軸受け及びシリ
ンダ孔を塞ぐ一方のエンドプレートを省略でき、ピスト
ンの受圧面積を広くとれ小型でも大きな駆動力を得るこ
とができる、超薄型シリンダを提供することにある。本
発明の更に別の課題は、ピストンの傾きを防止すること
ができ、カジリがない超薄型シリンダを提供することに
ある。
に、本発明に係る超薄型シリンダは、一端が開放され他
端が底壁部により閉じられたシリンダ孔を有する超薄型
のシリンダボディと、該シリンダ孔内に気密且つ摺動自
在に収納され、その中央に上方が開放された大口径の凹
部と該凹部の底壁を貫通する貫通孔を有し、該シリンダ
孔との間に第1の圧力室を構成する有底リング状のピス
トンと、上記底壁部の中央に立設され、上記ピストンの
貫通孔の内周壁が気密に摺動するガイドロッドと、上記
ガイドロッドの先端に着脱自在に固着され、上記ピスト
ンの凹部内に気密且つ摺動自在に収納されると共に該凹
部との間に第2の圧力室を構成するロッドカバーとを有
し、上記ピストンは、そのリング状部分が上記シリンダ
ボディの開放された側のシリンダ孔を通って上下動する
ことにより該リング状部分からピストンの出力を直接取
り出すものであり、該リング状部分の先端は、ピストン
が上記ロッドカバーの底面壁に当たる上昇状態では上記
シリンダボディの上端より上方に飛び出しており、ピス
トンが上記シリンダボディの底壁部上面に当たる下降状
態では上記シリンダボディの上端位置付近にあり、上記
ピストンの外周壁下部及び上記ロッドカバーの外周壁上
部にそれぞれウェアリングを設けたことを特徴とするも
のである。
ロッドカバー及びガイドロッドがボルト通し孔を有する
と共に、上記底壁部が該ボルト通し孔に挿入される締め
付けボルトが螺入されるネジ孔を有し、上記ロッドカバ
ー、ガイドロッド及び底壁部を該締め付けボルトにより
一体的に固着したものとするのが適切である。また、本
発明に係る上記超薄型シリンダは、上記シリンダボディ
が上記第1及び第2の圧力室に圧力流体をそれぞれ給排
する第1及び第2の給排ポートを有しているのが適切で
ある。
放され他端が底壁部により閉じられたシリンダ孔内に、
その中央に大口径の凹部と該凹部の底壁を貫通する貫通
孔を有し、該シリンダ孔との間に第1の圧力室を構成す
る有底リング状のピストンが気密且つ摺動自在に収納さ
れており、該ピストンの貫通孔の内周壁が気密に摺動す
るガイドロッドが上記底壁部の中央に立設され、該ガイ
ドロッドの先端に上記ピストンの凹部内に気密且つ摺動
自在に収納されると共に該凹部との間に第2の圧力室を
構成するロッドカバーが着脱自在に固着されているた
め、第1の圧力室に圧力流体を供給することにより、上
記ピストンのリング状部分をシリンダボディの開放され
た側のシリンダ孔を通って上動させることができ、また
第1の圧力室から圧力流体を排出、必要に応じて第2の
圧力室に圧力流体を供給すれば、上記ピストンのリング
状部分をシリンダボディの開放された側のシリンダ孔を
通って下動させることができる。
は、ピストンの出力を上記ピストンのリング状部分から
直接取り出すことができるため、ピストン軸、該ピスト
ン軸を支える軸受け及びシリンダ孔を塞ぐ一方のエンド
プレートを省略することができ、更に上記ロッドカバー
及び上記ガイドロッドをピストン内部に設けているた
め、シリンダの高さを極めて低く抑えることができ、シ
リンダを超薄型にすることができる。上記ピストンは、
その凹部の内周壁が上記ロッドカバーの外周壁によりガ
イドされ、該凹部の中心にある貫通孔の内周壁が上記ガ
イドロッドによりガイドされ、その外周壁が上記シリン
ダ孔の内周壁によりガイドされるため、上記シリンダ孔
内を上下に摺動する上記ピストンは3つの面でガイドさ
れ傾くことがなく、ピストンの摺動も滑らかでピストン
の摺動に伴うカジリはない。
上記ロッドカバー及び上記ガイドロッドをピストン内部
に設けた大径のピストンを用いているので、ピストンの
受圧面積を広くとれると共に、該大径のピストンを収納
するシリンダが大口径になるから該シリンダの取付面積
を大きくすることが出来る。また、従来のシリンダは細
いピストンロッドを用いて出力を取り出し、該ピストン
ロッドを軸受けで支持していたのに対し、本発明に係る
超薄型シリンダは、上記ピストン及び上記ロッドカバー
の外周壁に大口径のウェアリングを設けて支持してい
る。そして、軸受けの強度は投影面積で決まることか
ら、ウェアリング径を大きくすることにより軸支持手段
の軸方向長さを抑えることが可能になるから、シリンダ
の高さを低く抑えることができる。
持されているにもかかわらず、軸支持手段であるウェア
リングはピストン外周壁及びロッドカバー外周壁といっ
た同心異径の外周壁に設けられているため、よりいっそ
うシリンダの高さを低く抑えることができる。上記ロッ
ドカバーは上記ピストンの凹部の上方部分を覆い上記第
2の圧力室を形成するための蓋部材としての機能を有す
ると共に、該ロッドカバーの外周壁は上記ピストン凹部
の内周壁の摺動をガイドするガイド部材としての機能を
有し、該ロッドカバーの底面壁はピストンが上動した際
に突き当たることによりその上昇位置を規制する位置規
制部材としての機能を有する。本発明の超薄型シリンダ
を小型プレス機や搬送ラインのリフター等の動力源とし
て用いると、超薄型のシリンダであるのでプレス機やリ
フター等を小型にすることができ、ピストンの受圧面積
を広くとれることから小型でも大きな駆動力を得ること
ができる。
端が開放され他端が底壁部2bにより閉じられたシリン
ダ孔2aを有する超薄型のシリンダボディ2と、該シリ
ンダ孔2a内に気密且つ摺動自在に収納され上記シリン
ダ孔2aとの間に第1の圧力室4を構成する有底リング
状のピストン3と、上記底壁部3bの中央に立設された
ガイドロッド5と、上記ガイドロッド5の先端に着脱自
在に固着されたロッドカバー7とを有している。
に上方が開放された大口径の凹部3aと該凹部3aの底
壁3bを貫通する比較的大径の貫通孔3dを有し、該貫
通孔3dの内周壁にはシール部材25が装着される環状
溝及び該環状溝に装着されるシール部材25が設けられ
ており、該貫通孔3dの内周壁は上記ガイドロッド5の
外周壁に気密に摺動可能である。上記ロッドカバー7は
上記ピストン3の凹部3a内に気密且つ摺動自在に収納
されると共に、該凹部3aとの間に第2の圧力室6を構
成している。上記ピストン3のリング状部分3cは、上
記シリンダボディ2の開放された側のシリンダ孔2aを
通って上下動可能であり、図1に示すピストン3が上昇
している状態では、該リング状部分3cの先端は上記シ
リンダボディ2の上端より上方に飛び出しており、図2
に示すピストン3が下降している状態では、該リング状
部分3cの先端は上記シリンダボディ2の上端位置付近
にある。
部3aの上方部分を覆い上記第2の圧力室6を形成する
ための蓋部材としての機能を有すると共に、該ロッドカ
バー7の外周壁は上記ピストン凹部3aの内周壁の摺動
をガイドするガイド部材としての機能を有し、該ロッド
カバー7の底面壁はピストン3が上動した際に突き当た
ることによりその上昇位置を規制する位置規制部材とし
ての機能を有する。そして、上記ロッドカバー7の底面
壁には緩衝部材35が挿入される環状溝及び該環状溝に
装着される環状の緩衝部材35が設けられており、該緩
衝部材35はピストン3が上動して上記ロッドカバー7
の底面壁に突き当たる際の衝撃を緩衝する。同様に、上
記ピストン3の底面壁には緩衝部材36が挿入される環
状溝及び該環状溝に装着される環状の緩衝部材36が設
けられており、該緩衝部材36はピストン3が下動して
上記底壁部2bの上面に突き当たる際の衝撃を緩衝す
る。
外周壁にはウェアリング21、22及びシール部材2
3、24が装着される環状溝がそれぞれ設けられてお
り、これらの環状溝にはウェアリング21、22及びシ
ール部材23、24がそれぞれ装着されている。上記ロ
ッドカバー7は複数の段付きボルト通し孔7aを有し、
上記ガイドロッド5は複数のボルト通し孔5aを有して
いる。上記底壁部2bは該ボルト通し孔7a、5aに挿
入される締め付けボルト13が螺入される複数のネジ孔
2eを有し、上記ロッドカバー7、ガイドロッド5及び
底壁部2bは該複数の締め付けボルト13により一体的
に固着される。該ガイドロッド5の上端面及び下端面の
上記複数のボルト通し孔5aのまわりには、シール部材
16、17が装着される環状溝及び該環状溝に装着され
るシール部材16、17が設けられ、該シール部材1
6、17によりガイドロッド5の上端面及び下端面と上
記ロッドカバー7の下端面及び底壁部2bの上端面との
間のシールがなされる。
で底壁部2b及び周壁部2cを有し、該周壁部2cは上
記シリンダ孔2aとなる内周壁及び上記第1及び第2の
圧力室4、6に圧力流体をそれぞれ給排する第1及び第
2の給排ポート11、12を有し、該第1及び第2の給
排ポート11、12は周壁部2cの一部である周壁突出
部2dに設けられている。更に詳述すると、上記第1の
圧力室4は、該第1の給排ポート11及び周壁部2cに
設けられた第1の流体通路31を通って圧力流体が供給
・排出され、上記第2の圧力室6は、該2の給排ポート
12、周壁部2cに設けられた第2の流体通路32、該
流体通路32と連通する底壁部2bに設けられた流体通
路(図示せず)及び該流体通路と連通するガイドロッド
5に設けられた流体通路(図示せず)を通って圧力流体
が供給・排出される。
部2cは別体であり、該周壁部2cの周壁底面には締め
付けボルトが螺入する複数のネジ孔及びシール部材26
が装着される環状溝及び該環状溝に装着されるシール部
材26が設けられ、該複数のネジ孔に対抗する上記底壁
部2bの外周には上記締め付けボルトが螺入する複数の
ネジ孔2fを有し、該周壁部2c及び底壁部2bは上記
シール部材26を介して上記締め付けボルトにより気密
に固着される。更に、上記シリンダボディ2の四隅付近
には該シリンダ装置の据付用の孔2hが設けられてい
る。上記ピストン3の上面には複数の溝3e及び複数の
ネジ孔3fが設けられており、該溝3eは上記ピストン
3の上面に載置されるものとの間の息継ぎの機能を有
し、該ネジ孔3fはワーク等の取付けに用いられる。
他端が底壁部2bにより閉じられたシリンダ孔2a内
に、その中央に大口径の凹部3aと該凹部3aの底壁3
bを貫通する貫通孔3dを有し、該シリンダ孔2aとの
間に第1の圧力室4を構成する有底リング状のピストン
3が気密且つ摺動自在に収納されており、該ピストン3
の貫通孔3dの内周壁が気密に摺動するガイドロッド5
が上記底壁部2bの中央に立設され、該ガイドロッド5
の先端に上記ピストン3の凹部3a内に気密且つ摺動自
在に収納されると共に該凹部3aとの間に第2の圧力室
6を構成するロッドカバー7が着脱自在に固着されてい
るため、第1の圧力室4に圧力流体を供給し第2の圧力
室7から圧力流体を排出することにより、上記ピストン
3のリング状部分3cをシリンダボディ2の開放された
側のシリンダ孔2aを通って上動させることができ、第
2の圧力室6に圧力流体を供給し第1の圧力室から圧力
流体4を排出することにより、上記ピストンのリング状
部分3cをシリンダボディ2の開放された側のシリンダ
孔2aを通って下動させることができる。
ストン3の出力を上記ピストン3のリング状部分3aか
ら直接取り出すことができるため、ピストン軸、該ピス
トン軸を支える軸受け及びシリンダ孔を塞ぐ一方のエン
ドプレートを省略することができ、更に上記ロッドカバ
ー7及び上記ガイドロッド5をピストン3内部に設けて
いるため、シリンダの高さを極めて低く抑えることがで
き、シリンダを超薄型にすることができる。上記ピスト
ン3は、その凹部3aの内周壁が上記ロッドカバー7の
外周壁上部のウェアリング22によりガイドされ、該凹
部3aの中心にある貫通孔3dの内周壁が上記ガイドロ
ッド5によりガイドされ、その外周壁下部のウェアリン
グ21が上記シリンダ孔2aの内周壁によりガイドされ
るため、上記シリンダ孔内2aを上下に摺動する上記ピ
ストン3は3つの面でガイドされ傾くことがなく、ピス
トン3の摺動も滑らかでピストン3の摺動に伴うカジリ
はない。
ッドカバー7及び上記ガイドロッド5をピストン内部に
設けた大径のピストン3を用いているので、ピストンの
受圧面積を広くとれると共に、該大径のピストン3を収
納するシリンダが大口径になるから該シリンダの取付面
積を大きくすることが出来る。また、従来のシリンダは
細いピストンロッドを用いて出力を取り出し、該ピスト
ンロッドを軸受けで支持していたのに対し、本発明に係
る超薄型シリンダ1は、上記ピストン3及び上記ロッド
カバー7の外周壁に大口径のウェアリング21、22を
設けて支持している。そして、軸受けの強度は投影面積
で決まることから、ウェアリング径を大きくすることに
より軸支持手段の軸方向長さを抑えることが可能になる
から、シリンダ1の高さを低く抑えることができる。
支持されているにもかかわらず、軸支持手段であるウェ
アリング21、22はピストン外周壁及びロッドカバー
外周壁といった同心異径の外周壁に設けられているた
め、よりいっそうシリンダ1の高さを低く抑えることが
できる。上記超薄型シリンダ1を小型プレス機や搬送ラ
インのリフター等の動力源として用いると、超薄型のシ
リンダであるのでプレス機やリフター等を小型にするこ
とができ、ピストンの受圧面積を広くとれることから小
型でも大きな駆動力を得ることができる。
4及び第2の圧力室6に圧力流体を交互に供給・排出し
て超薄型シリンダ1を複動シリンダとして用いている
が、第2の給排ポートを大気に開放して第2の圧力室6
の圧力を常時大気圧にしておくことにより、該超薄型シ
リンダ1を単動シリンダとして用いることもできる。す
なわち、第1の給排ポートから圧力流体を供給するとピ
ストン3が上昇し、第1の給排ポートから圧力流体を排
出するとピストン3は自重及びワークの重みで下降する
から、本発明の超薄型シリンダ1を単動シリンダとして
用いることができる。
て用いている場合には、ピストン3の戻り行程が早くな
るという利点があり、該超薄型シリンダ1を単動シリン
ダとして用いる場合には、第2の圧力室6に圧力流体を
供給する必要がなくなるから省エネになるという利点が
ある。また、上記実施例においては、上記シリンダボデ
ィ2は別体の底壁部2bと周壁部2cを締め付けボルト
により一体的に結合させているが、シリンダボディ2の
底壁部2bと周壁部2cを鋳型により一体に形成しても
よく、この場合、周壁部2cを底壁部2bに固着させる
締め付けボルトやシール手段が必要なくなるという利点
がある。
シリンダの高さを低く抑えることができ、ピストン軸、
該ピストン軸を支える軸受け及びシリンダ孔を塞ぐ一方
のエンドプレートを省略でき、ピストンの受圧面積を広
くとれ小型でも大きな駆動力を得ることができ、ピスト
ンの傾きを防止でき、カジリがない超薄型シリンダを提
供することができる。
す、ピストンが上昇している状態の断面図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】一端が開放され他端が底壁部により閉じら
れたシリンダ孔を有する超薄型のシリンダボディと、 該シリンダ孔内に気密且つ摺動自在に収納され、その中
央に上方が開放された大口径の凹部と該凹部の底壁を貫
通する貫通孔を有し、該シリンダ孔との間に第1の圧力
室を構成する有底リング状のピストンと、 上記底壁部の中央に立設され、上記ピストンの貫通孔の
内周壁が気密に摺動するガイドロッドと、 上記ガイドロッドの先端に着脱自在に固着され、上記ピ
ストンの凹部内に気密且つ摺動自在に収納されると共に
該凹部との間に第2の圧力室を構成するロッドカバーと
を有し、 上記ピストンは、そのリング状部分が上記シリンダボデ
ィの開放された側のシリンダ孔を通って上下動すること
により該リング状部分からピストンの出力を直接取り出
すものであり、該リング状部分の先端は、ピストンが上
記ロッドカバーの底面壁に当たる上昇状態では上記シリ
ンダボディの上端より上方に飛び出しており、ピストン
が上記シリンダボディの底壁部上面に当たる下降状態で
は上記シリンダボディの上端位置付近にあり、 上記ピストンの外周壁下部及び上記ロッドカバーの外周
壁上部にそれぞれウェアリングを設けた、 ことを特徴とする超薄型シリンダ。 - 【請求項2】上記ロッドカバー及びガイドロッドがボル
ト通し孔を有すると共に、上記底壁部が該ボルト通し孔
に挿入される締め付けボルトが螺入されるネジ孔を有
し、 上記ロッドカバー、ガイドロッド及び底壁部を該締め付
けボルトにより一体的に固着した、 ことを特徴とする請求項1に記載の超薄型シリンダ。 - 【請求項3】上記シリンダボディは上記第1及び第2の
圧力室に圧力流体をそれぞれ給排する第1及び第2の給
排ポートを有している、 ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の超薄
型シリンダ。
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