JP3683322B2 - 流体圧シリンダを有する構造部材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体圧シリンダを組付けた構造部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
支持枠状に組付けられた構造体を構成する構造部材には、組付けのために四周外面に開口の幅が狭く内側が拡開しかつ長手方向に貫通する取付溝が、流体流路として利用するために内部に長手方向の貫通孔がそれぞれ形成されている。そして、この取付溝に装着したジョイントによって該構造部材に流体圧シリンダが組付けられる。
しかしながら、上記流体圧シリンダにおいて、そのロッドに作用する負荷に起因するロッドの回転を防止する必要がある場合は、ロッドの回り止め機構を設ける必要がある。
【０００３】
【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、構造部材が有する貫通孔または取付溝を有効に利用して、該構造部材に組付けた流体圧シリンダのロッドの回転を防止できる、流体圧シリンダを有する構造部材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、本発明の流体圧シリンダを有する構造部材は、四周外面の少なくとも１つの面に開口の幅が狭く内側が拡開しかつ長手方向に貫通する取付溝を、内部に長手方向の貫通孔によって形成した流体流路をそれぞれ有する構造部材と、ジョイントによってこの構造部材に組付けられた流体圧シリンダとを備え、上記流体圧シリンダのシリンダボディと、該流体圧シリンダのロッドに取付けられた機器の取付ブロックとを、四周外面の少なくとも１つの面に上記構造部材の取付溝と同形の取付溝を、内部に長手方向の貫通孔をそれぞれ有する、上記構造部材と同様の構造部材で形成し、一端を閉鎖した上記シリンダボディの貫通孔を、上記構造部材の流体流路と流体圧シリンダのシリンダ室とに連通させ、上記シリンダボディと機器の取付ブロックとの取付溝に、ロッドの回転を防止するためのガイドユニットを取付けたことを特徴としている。
【０００６】
さらに、本発明の好ましい実施の形態においては、上記ガイドユニットが、シリンダボディ及び機器の取付ブロックの取付溝にそれぞれ取付けられる取付部を備え、これらの取付部によってガイドユニットがシリンダボディ及び機器の取付ブロックに取付けられたものとして構成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
構造部材及び流体圧シリンダのシリンダボディの外面に設けた同形の取付溝に装着したジョイントによって、流体圧シリンダを構造部材に容易に組付けることができる。
この場合、構造部材に組付けた流体圧シリンダは、シリンダボディまたは機器の取付ブロックが有する貫通孔の一方に取付けたガイドロッドが、他方の部材の貫通孔で案内されて摺動するので、これらの部材が有する貫通孔を有効に利用して、ロッドの回転を防止することができる。
【０００８】
また、構造部材の貫通孔を流体流路として利用することにより、シリンダブロックが有する貫通孔によって、構造部材から流体圧シリンダのシリンダ室に直接圧力流体を給排することができる。
この場合は、シリンダブロックと、そのロッドに取付けた機器の取付ブロックとが有する同形の取付溝を有効に利用して、ロッドの回転を防止するガイドユニットを取付ることができる。
さらに、上記ガイドユニットに設けた取付部によって、ガイドユニットをシリンダボディ及び上記取付ブロックの取付溝に容易に取付けることができる。
【０００９】
【実施例】
図１ないし図５は、本発明の第１実施例を示し、この実施例は図１に概略を示すように、複数個の構造部材２，・・をジョイント３，・・によって互いに直交する方向に組付けて支持枠状とした構造体１と、適宜の構造部材２に組付けられた流体圧シリンダ４と、そのロッド５に取付けられた機器の取付ブロック６とを備えている。
【００１０】
上記構造部材２は、端面の外形がほぼ矩形状をなし、各長辺の外面に２個の取付溝８，８が、各短辺の外面に１個の取付溝９がそれぞれ背向させて形成され、内部に長手方向に貫通する円形の貫通孔１０，１０とほぼ矩形状の肉抜き部１１が形成されており、アルミニウムの押出し材によって一体に形成されている。
取付溝８と９はいずれも同形で構造部材２の長手方向に貫通し、開口１３の幅が狭く内側が拡開して係止面１４，１４を有するものとして構成されており、貫通孔１０，１０は、必要により流体流路とすることができる。
【００１１】
構造部材２における長辺の一組の取付溝８，８には、長手方向の端部近くに、内側拡開部に開口する円形のジョイント取付部１５，１５が形成されている。
構造部材２，２を互いに直交する方向に連結する上記ジョイント３は、特開平７−２７１１３号公報に開示されかつ図１に概略を示すように、ジョイント取付部１５を通って取付溝８に挿入される取付プレート１６と、開口１３から取付溝８に挿入される取付アンカー１７と、これらを連結するセットねじ１８とを備え、いずれも構造部材２より硬質の素材によって一体に形成されている。
【００１２】
上記取付プレート１６はほぼ円形をなし、中心にセットねじ１８が螺入するねじ孔１６ａが、外周面下部の対向する位置に、ほぼ三角形状で回動により取付溝８の係止面１４，１４に係脱可能な一対の係止部１６ｂ，１６ｂがそれぞれ一体に形成されている。
取付アンカー１７は、取付溝８の開口１３の幅よりも狭い幅と長い長さを有し回動により上記係止面１４，１４に係脱可能な一対の係止部１７ａ，１７ａと、これらと直交し取付溝８の開口１３から突出する先端部１７ｂとを備え、先端部１７ｂに円錐凹部１７ｃが形成されている。また、セットねじ１８は、ねじ孔１６ａに螺入可能で、先端に円錐部１８ａが形成されている。
【００１３】
上記ジョイント３は、一方の構造部材２の取付溝８の開口１３から取付アンカー１７を挿入してほぼ９０度回転すると、係止部１７ａ，１７ａが係止面１４，１４に係止する。また、セットねじ１８を中間まで螺入した取付プレート１６を、ジョイント取付部１５を通して他方の構造部材２の取付溝８に挿入してほぼ９０度回転すると、係止１６ｂ，１６ｂ部が係止面１４，１４に係止する。
次いでこれらの構造部材２と２を互いに直交させ、取付アンカー１７の先端部１７ｂを取付プレート１６を装着した構造部材の取付溝８に挿入して、セットねじ１８をさらに螺入すると、円錐部１８ａが取付アンカー１７の円錐凹部１７ｃに押入される。この場合、円錐部１８ａの先端を円錐凹部１７ｃの先端よりも僅かに取付アンカー１７の先端部１７ｂ側に位置するようにしたことにより、円錐部１８ａの円錐凹部１７ｃへの押入により係止部１７ａ，１７ａが係止面１４，１４に圧接されて構造部材２と２が組付けられる。
しかしながら、上記ジョイントは取付溝８，８によって構造部材２を互いに組付けることができるものであればよく、図示のジョイントに限定されるものではない。
【００１４】
構造部材２に組付けられる流体圧シリンダ４は、外形が構造部材２と同形のシリンダボディ２０を備えている。したがって、シリンダボディ２０の長辺には構造部材２と同位置に同形の取付溝８，８が、短辺には同じく同位置に同形の取付溝９が形成されいる。また、一組の取付溝８，８の長手方向の端部近くにジョイント取付部１５，１５が形成されている。
【００１５】
図２及び図５に示すように、上記シリンダボディ２０には、内部の中心にシリンダ孔２１が、その両側の上記貫通孔１０，１０と対向する位置に、これと同径の貫通孔２２，２２がそれぞれ形成されている。
上記シリンダ孔２１の両端は、止め輪によって取付けられたヘッドカバー２３とロッドカバー２４によって閉鎖されており、シリンダ孔２１を摺動するピストン２５のロッド５は、ロッドカバー２４を気密に貫通してシリンダボディ２０外に突出している。
シリンダボディ２０一側面の取付溝８，８間には、ピストン２５で区画された一対のシリンダ室に圧縮空気を給排するポート２６，２６が開設され、これらのポートに継手（図示省略）が螺着される。図２の符号２８はピストン２５の位置検出のための磁石、２９，２９はダンパである。
【００１６】
取付ブロック６は、構造部材２と同じ断面を備えている。したがって、四周外面の構造部材２及びシリンダボディ２０の各取付溝と対応する位置に、これと同形の取付溝８，・・と９，９が、内部に貫通孔１０，１０及び肉抜き部１１がそれぞれ成されており、これらの取付溝に所望の部材（図示省略）を取付けることができる。
上記貫通孔１０，１０にはブッシュ３１が装着され、これらのブッシュ３１に挿入されたガイドロッド３２，３２は、基端がスプリングピン３３によって取付ブロック６に取付けられ、先端部分がシリンダボディ２０の貫通孔２２に装着した滑り軸受３０等のガイド部材によって摺動が案内される。
また、肉抜き部１１に回転不能に挿入されたインナブロック３４は、上記スプリングピン３３，３３によって取付ブロック６に取付けられており、ロッド５の先端がインナブロック３４の中心に螺着されている（図４参照）。
したがって、中心に肉抜き部１１を有する取付ブロック６にロッド５に取付けることができ、ピストン２５及びロッド５の回転は、ガイドロッド３２，３２と貫通孔２２，２２によって防止される。
【００１７】
上記第１実施例は、構造部材２と、流体圧シリンダ４のシリンダボディ２０とに設けた同形の取付溝８，８に挿入したジョイント３，３によって、構造部材２と２の組付けと同様の操作で構造部材２に流体圧シリンダ４を組付けることができる。この場合、構造部材２及びシリンダボディ２０の取付溝８をいずれも同形としたことにより、構造部材２を互いに組付けるジョイント３によって流体圧シリンダ４を構造部材２に組付けることができるので、部品点数を少なくすることができる。
【００１８】
また、機器の取付ブロック６を構造部材２と同形の部材としたことにより、構造部材２によって取付ブロック６を形成することができるので、取付ブロック６のための特別の部材を必要とせず、しかも取付ブロック６が有する取付溝によって、所望の流体圧機器を取付けることができる。
さらに、シリンダボディ２０が有する貫通孔２２，２２と、機器の取付ブロック６が有する貫通孔１０，１０に取付けたガイドロッド３２，３２によって、ピストン２５及びロッド５の回転を防止することができる。
【００１９】
構造部材の貫通孔を流体流路として、この流体流路から流体圧シリンダに圧縮空気等の圧力流体を給排すると、チューブを使用することなく流体圧シリンダに圧力流体を給排することができるので、作業環境を整然とすることができる。
図６ないし図１３は、構造部材の貫通孔を流体流路とした本発明の第２実施例を示し、この実施例は、図６に概略を示すように、構造部材４０と、構造部材４０にジョイント３，３によって組付けられた流体圧シリンダ４１と、そのロッド４２に取付けられた機器の取付ブロック４３（図９及び図１０参照）とを備えている。
【００２０】
上記構造部材４０は、構造部材２と同じ外形を備え、四周外面に構造部材２の取付溝と同形の取付溝８，・・及び９，９が、内部の中心部に圧力流体の供給流路４５が、その長手方向両側で取付溝８，８の底面と対向する位置に出力流路４６Ａ，４６Ｂが、これらの流路間の上下対称位置に二組の排出流路４７Ａ，４７Ｂが、いずれも長手方向に貫通して形成されており（図７参照）、アルミニウムの押出し材によって一体に形成されている。
上記各取付溝８と９がいずれも同形で、開口１３の幅が狭く内側が拡開して係止面１４，１４を有していることは、構造部材２と同じである。
【００２１】
供給流路４５の一端には圧縮空気等の圧力流体を供給するための継手４８が螺着され、供給流路４５の他端及び出力流路４６Ａ，４６Ｂの両端は、いずれもプラグ４９，・・によって閉鎖されており、各排出流路４７Ａ，４７Ｂの一端は、いずれも閉鎖ねじ５０，・・によって閉鎖されている。
上記実施例における二組の排出流路４７Ａ，４７Ｂは、構造部材４０を軽量にするとともに、組付けの方向性をなくすためのものである。
【００２２】
構造部材４０における一組の取付溝間８，８には、長手方向の端部近くに、供給流路４５に連通する供給口５２と排出流路４７Ａ，４７Ｂに個別に連通する排出口５３Ａ，５３Ｂがそれぞれ開設され、また取付溝８，８の底壁の長手方向端部近くに出力口５４Ａ，５４Ｂが、流体圧シリンダ４１の取付位置に出力口５５Ａ，５５Ｂが、それぞれ開口１３，１３に対向して開設され、出力流路４６Ａ，４６Ｂはこれらの出力口に連通している。
上記供給流路４５と供給口５２、排出流路４７Ａ，４７Ｂと排出口５３Ａ，５３Ｂ、及び出力口５４Ａ，５４Ｂは、構造部材４０に図示を省略している切換弁を取付けて、この切換弁から流体圧シリンダ４１に圧力流体を給排するためのものである。したがって、構造部材４０の出力流路４６Ａ，４６Ｂに他の構造部材等から直接圧力流体を供給する場合には、これらを省略することができる。
【００２３】
出力口５５Ａ，５５Ｂには連通継手５７が取付けられる。図８に詳細を示す上記連通継手５７は、該継手を貫通する通路５７ａと、取付溝８の開口１３の幅よりも狭い幅と長い長さを有し回動により係止面１４，１４に係脱可能な取付部５７ｂ，５７ｂと、取付部５７ｂ，５７ｂの係止面１４，１４への係止によって出力口の周囲をシールするシール部材５８と、これと反対側の挿入部５７ｃとを備え、挿入部外周の溝にシール部材５９が嵌着され、外面に工具をかけるための平面部５７ｄ，５７ｄが形成されている。
なお、図示を省略しているが、通路５７ａ中に内面が正六角形をなす金属製の筒状部材を予めインサートしておくと、通路５７ａの上方から挿入する六角スパナによって連通継手５７を回転させることができる。
【００２４】
上記流体圧シリンダ４１は、外形が構造部材４０と同形のシリンダボディ６１を備えている。したがって、シリンダボディ６１の四周外面には、構造部材４０の各取付溝に対応する位置にそれぞれ同形の取付溝８，８と９が、長手方向に貫通して形成されている。また、一組の取付溝８，８の長手方向端部近くにジョイント取付部１５，１５が形成されている。
図７及び図１０に示すように、上記シリンダボディ６１は、内部の中心部分にシリンダ孔６２が、その両側の構造部材４０の出力流路４６Ａ，４６Ｂと対向する位置に貫通孔によって構成した流体通路６３Ａ，６３Ｂが、それぞれ形成されている。
【００２５】
上記シリンダ孔６２の両端は、止め輪によって取付けられたヘッドカバー６４とロッドカバー６５によって気密に閉鎖されており、シリンダ孔６２を気密に摺動するピストン６６の上記ロッド４２は、ロッドカバー６５を気密に貫通してシリンダボディ６１外に突出している。また、上記流体圧シリンダ４１には、第１実施例の流体圧シリンダ４と同様に、磁石２８とダンパ２９，２９が設けられている。
上記流体通路６３Ａ，６３Ｂの一端は、構造部材４０の取付溝８，８に取付けられた連通継手５７の挿入部５７ｃに密に嵌挿可能とされ、他端はプラグ４９，４９で閉鎖されており、シリンダボディ６１に開設した連通路６８Ａ、６８Ｂによって、ピストン６６で区画された一対のシリンダ室に連通している。
【００２６】
上記機器の取付ブロック４３は、第１実施例の取付ブロック６及び構造部材２と同一の部材によって形成されている。したがって、四周外面にこれらの部材の取付溝と同形の取付溝８，・・及び９，９が、内部に円形の貫通孔１０，１０と肉抜き部１１が、それぞれ形成されている。上記肉抜き部１１には取付けねじ７１，７１によってインナブロック７０が取付けられており、インナブロック７０の中心にロッド４２の先端が螺着されている（図１０及び１１参照）。
第２実施例における構造部材４０、流体圧シリンダ４１及び機器の取付ブロック４３の他の構成は、第１実施例と同じである。
【００２７】
上記第２実施例は、流体圧シリンダ４１を構造部材４０に組付ける前に、構造部材４０の取付溝８の出力口５５Ａ，５５Ｂに対向する位置にそれぞれ連通継手５７，５７を挿入してほぼ９０度回転すると、取付部５７ｂ，５７ｂが係止面１４，１４に係止して取付溝８に取付けられるとともに、出力口５５Ａ，５５Ｂの周囲がそれぞれシール部材５８によって気密にシールされる。
次いで、連通継手５７，５７の挿入部５７ｃにシリンダボディ６１の流体通路６３Ａ，６３Ｂ開口側をそれぞれ嵌挿すると、流体通路６３Ａ，６３Ｂが通路５７ａ，５７ａにそれぞれ連通するとともに、連通部の外周がそれぞれシール部材５８によって気密にシールされ、これによってシリンダボディ６１が構造部材４０に仮止めされる（図７参照）。
ジョイント３，３によるシリンダボディ６１の構造部材４０への組付けは第１実施例と同じであるから、説明は省略する。
【００２８】
上記流体圧シリンダ４１は、構造部材４０の出力流路４６Ａ，４６Ｂから直接シリンダ室に圧力流体を給排することができるが、シリンダボディ６１の貫通孔を流体通路６３Ａ，６３Ｂとしているために、ピストン６６及びロッド４２の回転を防止するためには、図９以下に示すように、シリンダボディ６１と機器の取付ブロック４３とが有する取付溝９，９を利用して、ガイドユニット７５が後付けされる。
【００２９】
図１０ないし図１３に詳細を示す上記ガイドユニット７５は、シリンダボディ６１の取付溝９に取付けられる第１ハウジング７５Ａと、取付ブロック４３の取付溝９に取付けられる第２ハウジング７５Ｂと、これらの間のガイドロッド７６とを備えている。
上記第１ハウジング７５Ａは、ガイドロッド孔７８と、取付溝９に挿入可能な取付部７９と、これらの間の取付溝９側の幅が狭いテーパ面８０，８０と、ガイドロッド孔７８から取付部７９に向いて伸びる割り溝８１と、テーパ面８０，８０を通る幅方向の貫通孔８２とを備え、ガイドロッド孔７８に多数のボールよりなるボールブッシュ８３が装着されている。一方、第２ハウジング７５Ｂは、軸方向長さが異なる以外は第１ハウジング７５Ａと同形とされ、したがって、第１ハウジング７５Ａと同様に上記ガイドロッド孔７８、取付部７９、テーパ面８０，８０、割り溝８１及び貫通孔８２を備えている。そして、基部が適宜の手段によって第２ハウジング７５Ｂのガイドロッド孔７８に取付けられたガイドロッド７６の先端は、第１ハウジング７５Ａのガイドロッド孔７８に装着したボールブッシュ８３等のガイド部材に摺動可能に挿入されている。
【００３０】
ハウジング７５Ａ，７５Ｂをシリンダボディ６１と機器の取付ブロック４３に取付けるための取付部材は、長さと後記するボルト孔等の数が異なる以外は同一の構成を備え、第１部材８６と第２部材８７によって構成される。これらの部材８６と８７は、テーパ面８０，８０と平行なテーパ面８８，８８を備え、第１部材８６に締付けボルト９０が通るボルト孔が、第２部材８７に上記ボルト９０が螺入するねじ孔がそれぞれ形成されている。
【００３１】
上記ガイドユニット７５は、ハウジング７５Ａ，７５Ｂの取付部７９，７９をシリンダボディ６１と取付ブロック４３の取付溝９，９に挿入し、これらのハウジングのテーパ面８０，８０とシリンダボディ６１及び取付ブロック４３との間に、それぞれ第１部材８６と第２部材８７とを挿入して、締付けボルト９０でこれらの部材８６と８７を締め付けることによって、シリンダボディ６１及び取付ブロック４３の取付溝９，９に取付けられる。
この場合、締付けボルト９０を第２部材８７のねじ孔に締め付けると、テーパ面８０と８８によって取付部７９，７９が取付溝９の係止面１４，１４に圧接されるので、ガイドユニット７５が強固に取付けられる。
上記第２実施例は、シリンダボディ６１及び取付ブロック４３に設けた取付溝９，９にガイドロッド７５を取付けているが、取付溝８，８に取付けることもできる。
【００３２】
上記第２実施例は、構造部材４０に設けた出力流路４６Ａ，４６Ｂによって、チューブを使用することなく構造部材４０に取付けた流体圧シリンダ４１に圧力流体を給排できるので、作業環境を整然とすることができる。また、シリンダボディ６１及び取付ブロック４３が有する取付溝９または８に、後付けのガイドユニット７５を取付けたことによって、流体圧シリンダ４１のピストン６６及びロッド４２の回転を防止することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の流体圧シリンダを有する構造部材は、流体圧シリンダのシリンダブロック及びそのロッドに取付けた機器の取付ブロックとが有する貫通孔と、そのいずれか一方の貫通孔に取付けたガイドロッドとによって、流体圧シリンダのロッドの回転を防止できるので、流体圧シリンダに別個の回り止め機構を付設する必要がない。
【００３４】
また、本発明の流体圧シリンダを有する構造部材は、構造部材及びシリンダボディが有する長手方向の貫通孔によって、構造部材に組付けた流体圧シリンダに圧力流体を直接給排することができ、しかもシリンダボディと取付ブロックが有する外面の取付溝を利用して取付けたガイドユニットによって、ロッドの回転を防止することができる。
さらに、ガイドユニットにこれらの部材の取付溝に挿入される取付部を設けたので、ガイドユニットの取付けが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の要部分解斜視図である。
【図２】流体圧シリンダの半部断面図である。
【図３】図２の左側面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】第２実施例の分解斜視図である。
【図７】要部の拡大断面図である。
【図８】連通継手の拡大断面図である。
【図９】ガイドユニットを取付けた流体圧シリンダの斜視図である。
【図１０】同じく半部断面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ断面図である。
【図１２】図１０のＤ−Ｄ断面図である。
【図１３】図９の左側面図である。
【符号の説明】
２，４０ 構造部材
３ ジョイント
４，４１ 流体圧シリンダ
５，４２ ロッド
６，４３ 取付ブロック
８，９ 取付溝
１０，２２ 貫通孔
２０，６１ シリンダボディ
３２ ガイドロッド
４６Ａ，４６Ｂ 出力流路
６３Ａ，６３Ｂ 流体通路
７５ ガイドユニット
７９ 取付部

Claims (2)

1. 四周外面の少なくとも１つの面に開口の幅が狭く内側が拡開しかつ長手方向に貫通する取付溝を、内部に長手方向の貫通孔によって形成した流体流路をそれぞれ有する構造部材と、ジョイントによってこの構造部材に組付けられた流体圧シリンダとを備え、
   上記流体圧シリンダのシリンダボディと、該流体圧シリンダのロッドに取付けられた機器の取付ブロックとを、四周外面の少なくとも１つの面の上記構造部材の取付溝と対応する位置に上記構造部材の取付溝と同形の取付溝を、内部の上記構造部材の貫通孔と対向する位置に貫通孔を有する構造部材で形成し、
   一端を閉鎖した上記シリンダボディの貫通孔を、上記構造部材の流体流路と流体圧シリンダのシリンダ室とに連通させ、
   上記シリンダボディと機器の取付ブロックとの取付溝に、ロッドの回転を防止するためのガイドユニットを取付けた、
   ことを特徴とする流体圧シリンダを有する構造部材。
2. ガイドユニットが、シリンダボディ及び機器の取付ブロックの取付溝にそれぞれ取付けられる取付部を備え、これらの取付部によってガイドユニットがシリンダボディ及び機器の取付ブロックに取付けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載した流体圧シリンダを有する構造部材。

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