JP3767648B2

JP3767648B2 - Rodless cylinder

Info

Publication number: JP3767648B2
Application number: JP14115297A
Authority: JP
Inventors: 太山本
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2017-05-16
Also published as: JPH10318209A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工または組立て等の工程において、部品または製品の移送、供給または取出し等を行なうロッドレスシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から図７および図８に示すように、シリンダチューブ５１の側面に一対の溝５２を設けるとともに、シリンダチューブ５１を跨ぐように配置された略コ字形を呈するガイドアーム５３の内側側面にそれぞれボールウェイ５４を溝５２と対向するように設け、この溝５２およびボールウェイ５４よりなる無限循環路５５にそれぞれボール状の転動体５６を多数、転動自在に収容したロッドレスシリンダが知られている。
【０００３】
しかしながら、このロッドレスシリンダにおいては、シリンダチューブ５１の天板部にその全長に亙って、内部のピストン（図示せず）とガイドアーム５３とを連結する連結部（図示せず）を通すためのスリット（図示せず）が設けられている。したがってこのスリットの幅が広がったり狭まったりする方向に外力が作用すると、シリンダチューブ５１が比較的容易に変形する。また略コ字形を呈するガイドアーム５３は、その往復動方向の長さが図示したように比較的短いものである。したがってコの字の両端部の間隔が広がったり狭まったりする方向に外力が作用すると、やはりガイドアーム５３が比較的容易に変形する。
【０００４】
したがってこれらのことから、このロッドレスシリンダには、シリンダチューブ５１やガイドアーム５３が力を受けると比較的容易に変形するために、溝５２と転動体５６との間にガタが生じたり、シリンダチューブ５１の内部を摺動するピストンやピストンシール（図示せず）の寿命に良くない影響が出たりする問題がある。
【０００５】
シリンダチューブ５１は、その耐摩耗性の観点から、溝５２の表面に所要の硬度をもたせるべく熱処理された後、研削により精密な形状に仕上げられる。しかしながら研削の際、砥石の押付けによりシリンダチューブ５１が変形してしまうために、所要の精度を得るには、一回の研削代を非常に小さくしなければならない。また通常のリニアベアリングのガイドレールと違って、シリンダチューブ５１は熱処理により歪みが生じ易く、矯正も行ないにくい形状であり、必然的に溝５２の研削代が増え、加工コストが高騰する。またシリンダ室（図示せず）内に生じる歪みの矯正については、困難を極める。
【０００６】
また、本願出願人の先願である特開平７−２６９５１５号公報に掲載されたロッドレスシリンダには、ベアリング構造（直動ベアリング）の強度は充分であるものの、シリンダチューブとガイドレールとが平面的に見て幅方向に並列配置されているために、この幅方向についての設置スペースが比較的大きい不都合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、無限循環路にボール状の転動体を多数、転動自在に収容したベアリング構造にガタが発生しにくく、もって従動部または従動テーブルがガタなく高精度に往復動し続けるとともに、設置スペースが比較的小さい構造のロッドレスシリンダを提供することを目的とする。
【０００８】
またこれに加えて、従動テーブルの移動終端位置を調整可能に規制するショックアブソーバもしくはストッパまたは従動テーブルが所定の位置に動作したことを検出して外部に信号を送るセンサもしくはスイッチを備えていても、設置スペースが比較的小さい構造のロッドレスシリンダを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるロッドレスシリンダは、非磁性体製のシリンダチューブと、流体圧の供給により前記シリンダチューブ内を往復動するとともに所要数の永久磁石を備えたピストンと、前記シリンダチューブを貫挿する貫通部を備えるとともに前記永久磁石の磁力により前記ピストンに従って往復動する従動テーブルと、前記従動テーブルの両端面にそれぞれ固定された端蓋と、前記従動テーブルの往復動方向に沿って溝状の凹部を設けてその内側に前記従動テーブルを配置したガイドレールとを有するロッドレスシリンダであって、前記従動テーブルの両側面にそれぞれ内側負荷ボール用案内溝を設け、前記ガイドレールにおける凹部の両内側側面にそれぞれ外側負荷ボール用案内溝を前記内側負荷ボール用案内溝と対向するように設け、前記従動テーブルの内部に、無負荷ボール用案内孔を前記内側負荷ボール用案内溝と平行に設け、前記端蓋にそれぞれ、前記内側負荷ボール用案内溝および無負荷ボール用案内孔を連絡する循環路を設け、前記内側負荷ボール用案内溝、外側負荷ボール用案内溝、循環路および無負荷ボール用案内孔よりなる無限循環路に、多数のボール状転動体を転動自在に収容したことを特徴とする。
【００１１】
また本発明の請求項２によるロッドレスシリンダは、上記した請求項１のロッドレスシリンダにおいて、従動テーブルに端蓋をボルトにより固定し、前記ボルトの頭部を、前記従動テーブルの移動終端位置を調整可能に規制するショックアブソーバまたはストッパに当接するストッパ受けとすることにした。
【００１２】
また本発明の請求項３によるロッドレスシリンダは、上記した請求項１のロッドレスシリンダにおいて、従動テーブルに端蓋をボルトにより固定し、前記ボルトの頭部を、前記従動テーブルが所定の位置に動作したことを検出して外部に信号を送るセンサまたはスイッチの被検出体とすることにした。
【００１３】
上記構成を備えた本発明の請求項１によるロッドレスシリンダにおいては、従動部の両側面にそれぞれ内側負荷ボール用案内溝が設けられるとともに、ガイドレールに設けた溝状の凹部の両内側側面にそれぞれ外側負荷ボール用案内溝が設けられ、互いに対向するこの二対の案内溝の間にそれぞれボール状の転動体が多数、転動自在に介装されている。従動部はピストンに対して磁力により従動するものであって、シリンダチューブを貫挿する貫通部を備えているが、従来のようにスリットを備える必要がないために、スリットを備えた従来のシリンダチューブと比較してその強度が高められている。またガイドレールは溝状の凹部を備えていて断面略コ字形に形成される場合が多いが、従動部の往復動の全長に亙る長さを備えているために、長さが比較的短い従来のガイドアームと比較してその強度が高められている。したがって外力が作用しても従動部およびガイドレールが変形しにくく、ベアリング構造にガタが発生しにくいものとなる。
【００１４】
また同じく上記構成を備えた本発明の請求項１によるロッドレスシリンダにおいては、シリンダチューブを貫挿する貫通部を備えた従動部の両側面にそれぞれ内側負荷ボール用案内溝が設けられるとともに、ガイドレールに設けた溝状の凹部の両内側側面にそれぞれ外側負荷ボール用案内溝が設けられ、互いに対向するこの二対の案内溝の間にそれぞれボール状の転動体が多数、転動自在に介装されているために、従動部の貫通部に貫挿されるシリンダチューブと、従動部の往復動を転動体を介してガイドするガイドレールとが上下に重なるように配置されている。したがってシリンダチューブとガイドレールとを幅方向に並列配置した従来のロッドレスシリンダと比較して、幅方向の設置スペースを小型化することが可能となる。
【００１５】
またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項１によるロッドレスシリンダにおいては、多数のボール状の転動体を転動自在に収容する無限循環路が、従動テーブルの側面に形成された内側負荷ボール用案内溝と、ガイドレールに設けた凹部の内側側面に形成された外側負荷ボール用案内溝と、従動テーブルの端面に固定される端蓋に形成された循環路と、従動テーブルの内部に形成された無負荷ボール用案内孔との組み合わせにより構成されており、このうち従動テーブルには、直線的な内側負荷ボール用案内溝が無負荷ボール用案内孔とともに従動テーブルの全長に亙って形成されている。したがってこの内側負荷ボール用案内溝の長さが比較的長く設定されていて、ここに転動体を多数並べることができるために、ベアリング構造の剛性および精度を一層向上させることが可能となる。
【００１６】
またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項２によるロッドレスシリンダにおいては、従動テーブルに対して端蓋がボルトにより固定され、このボルトの頭部が、従動テーブルの移動終端位置を調整可能に規制するショックアブソーバまたはストッパに当接するストッパ受けとして機能する。したがってこれに伴ってショックアブソーバまたはストッパが従動テーブルの往復動方向の延長線上に配置されることになるために、ショックアブソーバまたはストッパが備えられてもロッドレスシリンダの幅方向の設置スペースが拡大することがない。
【００１７】
また上記構成を備えた本発明の請求項３によるロッドレスシリンダにおいては、従動テーブルに対して端蓋がボルトにより固定され、このボルトの頭部が、従動テーブルが所定の位置に動作したことを検出して外部に信号を送るセンサまたはスイッチの被検出体として機能する。したがってこれに伴ってセンサまたはスイッチが従動テーブルの往復動方向の延長線上に配置されることになるために、センサまたはスイッチが備えられてもロッドレスシリンダの幅方向の設置スペースが拡大することがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
【００１９】
図１は当該実施形態に係るロッドレスシリンダの正面図、図２は一部切欠した平面図、図３は右拡大側面図、図４は図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図、図５は図１におけるＢ−Ｂ線断面図、図６はピストンの拡大断面図である。
【００２０】
ガイドレール（案内レールとも称する）１の長手方向両端にそれぞれエンドプレート２が固定されており、この一対のエンドプレート２の間にシリンダチューブ３がガイドレール１と平行に架設されている。またシリンダチューブ３の内部にピストン４が往復動自在に内挿されており、シリンダチューブ３にピストン４に従動する従動部５が外挿されており、従動部５の幅方向両側においてそれぞれ従動部５とガイドレール１との間にリニアベアリング（リニアボールベアリングとも称する）６が設けられている。ガイドレール１、一対のエンドプレート２およびシリンダチューブ３はこれらをもって、当該ロッドレスシリンダの据付け側である固定部７を成している。
【００２１】
図６に示すように、ピストン４は、軸方向一対の非磁性体製のピストン部材８の間に、環状を呈する磁性体製の磁極部材９と、環状を呈する永久磁石１０とをそれぞれ多数交互に並べ、中央に非磁性体製のタイロッド１１を貫挿し、両端からそれぞれナット１２を締め込むことにより、これらの部品を一体化したものである。磁極部材９を間に挾んで軸方向に並んだ永久磁石１０は、同極同士を軸方向に対向させている。図上左側の一方のピストン部材８には、その外周にピストンシール１３およびウェアリング１４が装着され、内周にＯリング１５が装着されている。図上右側の他方のピストン部材８には、その外周にウェアリング１６が装着され、内周にＯリング１７が装着されている。
【００２２】
ピストン４を往復動自在に内挿したシリンダチューブ３は、非磁性体により筒状に成形されている。このシリンダチューブ３の両端にそれぞれエンドカバー１８が嵌着されており、このエンドカバー１８がそれぞれエンドプレート２に嵌着されている。エンドカバー１８にはそれぞれ、その外周にＯリング１９，２０が装着され、内部に軸方向に貫通する通路２１が設けられている。エンドプレート２にそれぞれ、通路２１に通じる配管ポート２２が設けられている。
【００２３】
従動部５は、略長方体形を呈する従動テーブル２３と、この従動テーブル２３の両端にそれぞれ固定された一対の端蓋２４とを備えており、この従動部５にシリンダチューブ３を相対変位自在に貫挿した断面円形の孔状の貫通部２５が設けられている。従動テーブル２３は磁性体により略長方体形に成形されており、端蓋２４はそれぞれ樹脂により成形されている。従動テーブル２３に対して端蓋２４はそれぞれ二本ずつのリーマボルト２６により固定されており、このリーマボルト２６の締付けにより樹脂製の端蓋２４が破壊されることがないように、端蓋２４とリーマボルト２６との間に金属製のガイドリング２７が介装されている。
【００２４】
従動テーブル２３の内部であって貫通部２５の内周面に、環状に突出する磁極部２８が各磁極部材９に対向して磁極部材９と同数設けられており、この磁極部２８群の軸方向両端部にそれぞれ、磁極部２８をシリンダチューブ３に対して同軸に保ち、かつ磁極部２８とシリンダチューブ３との間に所定の間隔を保つウェアリング２９が装着されている。磁極部材９と磁極部２８とが互いに磁力により吸着するために、従動部５が、シリンダチューブ３内に供給される圧縮空気に押圧されて移動するピストン４に従動することになる。また端蓋２４における貫通部２５の開口周縁にそれぞれ、外部の粉塵が磁極部２８へ侵入するのを防止するスクレーパ３０がシリンダチューブ３の外周面に対して摺動するように装着されている。
【００２５】
リニアベアリング６は、以下のように構成されている。
【００２６】
すなわち先ず、従動テーブル２３の両側面にそれぞれ内側負荷ボール用案内溝３１が設けられており、従動テーブル２３の内部に一対の無負荷ボール用案内孔３２が内側負荷ボール用案内溝３１と平行に設けられている。内側負荷ボール用案内溝３１は従動テーブル２３の全長に亙って直線状に設けられており、断面略円弧形に形成されている。無負荷ボール用案内孔３２は従動テーブル２３の全長に亙って直線状に設けられており、断面略円形に形成されている。
【００２７】
ガイドレール１の上面に、従動部５の下部を往復動自在に収容する溝状の凹部３３がガイドレール１の全長に亙って設けられており、従動テーブル２３の両側面と所定の間隔をおいて平行に対向したこの凹部３３の両内側側面にそれぞれ、外側負荷ボール用案内溝３４が内側負荷ボール用案内溝３１と対向するように設けられている。外側負荷ボール用案内溝３３はガイドレール１の全長に亙って設けられており、断面略円弧形に形成されている。また従動テーブル２３の端部に固定された一対の端蓋２４の内部にそれぞれ、内側負荷ボール用案内溝３１と無負荷ボール用案内孔３２とを連絡する孔状の循環路３５が設けられている。循環路３５は平面略Ｕ字形をなし、断面略円形に形成されている。
【００２８】
そして、これらの内側負荷ボール用案内溝３１、外側負荷ボール用案内溝３４、循環路３５および無負荷ボール用案内孔３２よりなる無限循環路３６に、ボール状の転動体３７が多数、転動自在にかつ並列方向に略隙間なく密に収容されている。無限循環路は３６、内側負荷ボール用案内溝３１および外側負荷ボール用案内溝３４よりなる直線路と、無負荷ボール用案内孔３２よりなる直線路と、この両直線路をエンドレスに連結する一対の循環路３５とを備えていることになる。内側負荷ボール用案内溝３１、外側負荷ボール用案内溝３４および転動体３７はそれぞれ、熱処理を施して所定の硬度を得た後、研削を行なうことにより、精密な寸法および形状を備えるように仕上げられている。
【００２９】
一対のエンドプレート２にそれぞれねじ孔３８が設けられて、このねじ孔３８にそれぞれショックアブソーバ３９が従動部５に向けて進退調整可能にねじ込まれている。ショックアブソーバ３９はそれぞれ、図５における図上上側の左右のリーマボルト２６と略同軸上に配置されており、よってこのリーマボルト２６の頭部がそれぞれ、従動テーブル２３の移動終端位置を調整可能に規制するショックアブソーバ３９に当接するストッパ受けとして機能する。ショックアブソーバ３９はこれに代えて、緩衝機能をもたないボルト状のストッパであっても良い。
【００３０】
また一対のエンドプレート２にそれぞれ第二のねじ孔４０が設けられて、このねじ孔４０にそれぞれ近接センサ４１が従動部５に向けて進退調整可能にねじ込まれている。近接センサ４１はそれぞれ、図５における図上下側の左右のリーマボルト２６と略同軸上に配置されており、よってこのリーマボルト２６の頭部がそれぞれ、従動テーブル２３が移動終端位置に動作したことを検出して外部に信号を送る近接センサ４１の被検出体として機能する。近接センサ４１はこれに代えて、リミットスイッチであっても良い。
【００３１】
当該ロッドレスシリンダが粉塵等の多い環境下で使用される場合には、従動テーブル２３および端蓋２４に、転動体３７の転走する部分への粉塵の介入を防ぐダストシール（図示せず）を装着するのが好適である。
【００３２】
また従動テーブル２３はその上面に所要数のタップ４２が設けられて、この上面がワークやツール等を搭載する搭載面とされている。しかしながらこの従動テーブル２３は、その下部のみが浮遊状態でガイドレール１の凹部３３に収容されていて残りの大部が凹部３３の外に食み出している。したがってこの凹部３３から食み出した側面にタップ（図示せず）を新たに設けることにより、この側面を搭載面として利用することも可能である。
【００３３】
つぎに上記構成を備えたロッドレスシリンダの作動を説明する。
【００３４】
図５は、図示しない圧縮空気供給源および切換弁から図上右側の配管ポート２２および通路２１を介して、ピストン４で画成されたシリンダチューブ３内の右側のシリンダ室４３に圧縮空気を供給し、反対側すなわち左側のシリンダ室４４を左側の通路２１、配管ポート２２および切換弁を介して大気開放した状態を示している。この状態で、ピストン４は圧縮空気により左方向に押圧され、ピストン４に従動する従動テーブル２３は、左上のリーマボルト２６の頭部が同じく左上のショックアブソーバ３９に当接することにより停止している。また左下のリーマボルト２６の頭部を同じく左下の近接センサ４１が検出し、従動テーブル２３が一方の移動終端位置で停止していることが信号により外部に伝えられる。またこの状態で従動テーブル２３に外力が作用すると、リニアベアリング６が外力を強力に支持するために、従動テーブル２３、シリンダチューブ３またはガイドレール１等が変形することがない。またリニアベアリング６が外力を支持した状態においても、従動テーブル２３はリニアベアリング６を介してガイドレール１と円滑に相対変位を行なうことが可能である。
【００３５】
つぎに図示しない切換弁を切り換えて、図上左側の配管ポート２２および通路２１を介して左側のシリンダ室４４に圧縮空気を供給するとともに、右側のシリンダ室４３を右側の通路２１、配管ポート２２および切換弁を介して大気開放すると、ピストン４が圧縮空気により右方向に押圧され、従動テーブル２３も同時に右方向に従動する。従動テーブル２３は右上のリーマボルト２６の頭部が同じく右上のショックアブソーバ３９に当接することにより停止し、このとき右下のリーマボルト２６の頭部を同じく右下の近接センサ４１が検出し、従動テーブル２３が他方の移動終端位置で停止したことが信号により外部に伝えられる。またこの状態で従動テーブル２３に外力が作用すると、リニアベアリング６が外力を強力に支持するために、従動テーブル２３、シリンダチューブ３またはガイドレール１等が変形することがない。またリニアベアリング６が外力を支持した状態においても、従動テーブル２３はリニアベアリング６を介してガイドレール１と円滑に相対変位を行なうことが可能である。
【００３６】
当該ロッドレスシリンダは、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【００３７】
すなわち先ず第一に、上記構成を備えたロッドレスシリンダにおいては、従動テーブル２３の両側面にそれぞれ内側負荷ボール用案内溝３１が設けられるとともに、ガイドレール１に設けた溝状の凹部３３の両内側側面にそれぞれ外側負荷ボール用案内溝３４が設けられ、互いに対向するこの二対の案内溝３１，３４の間にそれぞれボール状の転動体３７が多数、転動自在に介装されてリニアベアリング６が構成されている。従動テーブル２３はピストン４に対して磁力により従動するものであって、シリンダチューブ３を貫挿する孔状の貫通部２５を備えているが、従来のようにスリットを備える必要がないために、スリットを備えた従来のシリンダチューブと比較してその強度が高められている。またガイドレール１は溝状の凹部を備えていて断面略コ字形に形成されているが、従動テーブル２３の往復動の全長に亙る長さを備えているために、長さが比較的短い従来のガイドアームと比較してその強度が高められている。したがって外力が作用しても従動テーブル２３およびガイドレール１が変形しにくく、リニアベアリング６にガタが発生しにくい。したがって従動テーブル２３が長期間に亙って高精度に往復動し続けるロッドレスシリンダを提供することができる。また従動テーブル２３およびガイドレール１が変形しにくければシリンダチューブ３も変形せず、更にピストン４やピストンシール１３の寿命も延びる。
【００３８】
またこれに加えて、上記構成を備えたロッドレスシリンダにおいては、多数のボール状の転動体３７を転動自在に収容する無限循環路３６が、従動テーブル２３の側面に形成された内側負荷ボール用案内溝３１と、ガイドレール１に設けた凹部３３の内側側面に形成された外側負荷ボール用案内溝３４と、従動テーブル２３の端面に固定される端蓋２４に形成された循環路３５と、従動テーブル２３の内部に形成された無負荷ボール用案内孔３２との組み合わせにより構成されており、このうち従動テーブル２３には、直線的な内側負荷ボール用案内溝３１が無負荷ボール用案内孔３２とともに従動テーブル２３の全長に亙って形成されている。したがってこの内側負荷ボール用案内溝３１の長さが比較的長く設定されていて、ここに転動体３７が多数並べられているために、リニアベアリング６の剛性および精度を一層向上させることができる。略矩形の従動テーブル２３や横断面を略コ字形に形成したガイドレール１は焼入れによる歪みが小さく、また矯正も比較的容易であるので、通常のリニアベアリングに比べて、製造コストが高騰することもない。
【００３９】
またこれに加えて、上記構成を備えたロッドレスシリンダにおいては、シリンダチューブ３を貫挿する孔状の貫通部２５を備えた従動テーブル２３の両側面にそれぞれ内側負荷ボール用案内溝３１が設けられるとともに、ガイドレール１に設けた溝状の凹部３３の両内側側面にそれぞれ外側負荷ボール用案内溝３４が設けられ、互いに対向するこの二対の案内溝３１，３４の間にそれぞれボール状の転動体３７が多数、転動自在に介装されてリニアベアリング６が構成されているために、従動テーブル２３の貫通部２５に貫挿されるシリンダチューブ３と、従動テーブル２３の往復動をリニアベアリング６を介してガイドするガイドレール１とが上下に重なるように配置されている。したがってシリンダチューブとガイドレールとを幅方向に並列配置した従来のロッドレスシリンダと比較して、幅方向の設置スペースを小型化することができる。
【００４０】
またこれに加えて、上記構成を備えたロッドレスシリンダにおいては、従動テーブル２３に対して端蓋２４がリーマボルト２６により固定され、このリーマボルト２６の頭部が、従動テーブル２３の移動終端位置を調整可能に規制するショックアブソーバ３９に当接するストッパ受けとして機能する。したがってショックアブソーバ３９が従動テーブル２３の往復動方向の延長線上に配置されることになるために、ショックアブソーバ３９が備えられてもロッドレスシリンダの幅方向の設置スペースが拡大することがない。したがってこのショックアブソーバ３９による付加機能を備えていながら依然小型のロッドレスシリンダを提供することができる。
【００４１】
またこれに加えて、上記構成を備えたロッドレスシリンダにおいては、従動テーブル２３に対して端蓋２４がリーマボルト２６により固定され、このリーマボルト２６の頭部が、従動テーブル２３が所定の位置に動作したことを検出して外部に信号を送る近接センサ４１の被検出体として機能する。したがって近接センサ４１が従動テーブル２３の往復動方向の延長線上に配置されることになるために、近接センサ４１が備えられてもロッドレスシリンダの幅方向の設置スペースが拡大することがない。したがってこの近接センサ４１による付加機能を備えていながら依然小型のロッドレスシリンダを提供することができる。
【００４２】
またこれに加えて、上記構成を備えたロッドレスシリンダにおいては、従動テーブル２３の上面がワークまたはツール等の搭載面（取付面）とされているために、搭載面が広くなり、設備設計の自由度を向上させることができる。また従動テーブル２３には、その両側面にもタップを刻設可能な面があるために、この両側面を搭載面とすることで設備設計の自由度を更に向上させることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００４４】
すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の請求項１によるロッドレスシリンダにおいては、従動部の両側面にそれぞれ内側負荷ボール用案内溝が設けられるとともに、ガイドレールに設けた溝状の凹部の両内側側面にそれぞれ外側負荷ボール用案内溝が設けられ、互いに対向するこの二対の案内溝の間にそれぞれボール状の転動体が多数、転動自在に介装されている。従動部はピストンに対して磁力により従動するものであって、シリンダチューブを貫挿する貫通部を備えているが、従来のようにスリットを備える必要がないために、スリットを備えた従来のシリンダチューブと比較してその強度が高められている。またガイドレールは溝状の凹部を備えていて断面略コ字形に形成される場合が多いが、従動部の往復動の全長に亙る長さを備えているために、長さが比較的短い従来のガイドアームと比較してその強度が高められている。したがって外力が作用しても従動部およびガイドレールが変形しにくく、ベアリング構造にガタが発生しにくい。したがって従動部が長期間に亙って高精度に往復動し続けるロッドレスシリンダを提供することができる。また従動部およびガイドレールが変形しにくければシリンダチューブも変形せず、更にピストンやピストンシールの寿命も延びる。
【００４５】
また同じく上記構成を備えた本発明の請求項１によるロッドレスシリンダにおいては、シリンダチューブを貫挿する貫通部を備えた従動部の両側面にそれぞれ内側負荷ボール用案内溝が設けられるとともに、ガイドレールに設けた溝状の凹部の両内側側面にそれぞれ外側負荷ボール用案内溝が設けられ、互いに対向するこの二対の案内溝の間にそれぞれボール状の転動体が多数、転動自在に介装されているために、従動部の貫通部に貫挿されるシリンダチューブと、従動部の往復動を転動体を介してガイドするガイドレールとが上下に重なるように配置されている。したがってシリンダチューブとガイドレールとを幅方向に並列配置した従来のロッドレスシリンダと比較して、幅方向の設置スペースを小型化することができる。
【００４６】
またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項１によるロッドレスシリンダにおいては、多数のボール状の転動体を転動自在に収容する無限循環路が、従動テーブルの側面に形成された内側負荷ボール用案内溝と、ガイドレールに設けた凹部の内側側面に形成された外側負荷ボール用案内溝と、従動テーブルの端面に固定される端蓋に形成された循環路と、従動テーブルの内部に形成された無負荷ボール用案内孔との組み合わせにより構成されており、このうち従動テーブルには、直線的な内側負荷ボール用案内溝が無負荷ボール用案内孔とともに従動テーブルの全長に亙って形成されている。したがってこの内側負荷ボール用案内溝の長さが比較的長く設定されていて、ここに転動体を多数並べることができるために、ベアリング構造の剛性および精度を一層向上させることができる。
【００４７】
またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項２によるロッドレスシリンダにおいては、従動テーブルに対して端蓋がボルトにより固定され、このボルトの頭部が、従動テーブルの移動終端位置を調整可能に規制するショックアブソーバまたはストッパに当接するストッパ受けとして機能する。したがってこれに伴ってショックアブソーバまたはストッパが従動テーブルの往復動方向の延長線上に配置されることになるために、ショックアブソーバまたはストッパが備えられてもロッドレスシリンダの幅方向の設置スペースが拡大することがない。したがってショックアブソーバまたはストッパによる付加機能を備えていながら依然小型のロッドレスシリンダを提供することができる。
【００４８】
また上記構成を備えた本発明の請求項３によるロッドレスシリンダにおいては、従動テーブルに対して端蓋がボルトにより固定され、このボルトの頭部が、従動テーブルが所定の位置に動作したことを検出して外部に信号を送るセンサまたはスイッチの被検出体として機能する。したがってこれに伴ってセンサまたはスイッチが従動テーブルの往復動方向の延長線上に配置されることになるために、センサまたはスイッチが備えられてもロッドレスシリンダの幅方向の設置スペースが拡大することがない。したがってセンサまたはスイッチによる付加機能を備えていながら依然小型のロッドレスシリンダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るロッドレスシリンダの正面図
【図２】同ロッドレスシリンダの一部切欠した平面図
【図３】同ロッドレスシリンダの右拡大側面図
【図４】図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図
【図５】図１におけるＢ−Ｂ線断面図
【図６】ピストンの拡大断面図
【図７】従来例に係るロッドレスシリンダの正面図
【図８】図７におけるＣ−Ｃ線拡大断面図
【符号の説明】
１ガイドレール
２エンドプレート
３シリンダチューブ
４ピストン
５従動部
６リニアベアリング
７固定部
９磁極部材
１０永久磁石
１３ピストンシール
２３従動テーブル
２４端蓋
２５貫通部
２６リーマボルト（ボルト）
２８磁極部
３１内側負荷ボール用案内溝
３２無負荷ボール用案内孔
３３凹部
３４外側負荷ボール用案内溝
３５循環路
３６無限循環路
３７転動体
３９ジョッアブソーバ
４１近接センサ（センサ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rodless cylinder for transferring, supplying, or taking out parts or products in a process such as processing or assembly.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, a pair of grooves 52 are provided on the side surface of the cylinder tube 51, and balls are respectively provided on the inner side surfaces of the guide arms 53 that are arranged so as to straddle the cylinder tube 51. There is known a rodless cylinder in which a way 54 is provided so as to face the groove 52 and a large number of ball-shaped rolling elements 56 are accommodated in the endless circulation path 55 formed by the groove 52 and the ball way 54, respectively. .
[0003]
However, in this rodless cylinder, a connecting portion (not shown) for connecting an internal piston (not shown) and the guide arm 53 is passed through the top plate portion of the cylinder tube 51 over the entire length thereof. Slits (not shown) are provided. Therefore, when an external force acts in a direction in which the width of the slit increases or decreases, the cylinder tube 51 is deformed relatively easily. The guide arm 53 having a substantially U shape has a relatively short length in the reciprocating direction as illustrated. Therefore, when an external force is applied in a direction in which the distance between both ends of the U-shape is increased or decreased, the guide arm 53 is also relatively easily deformed.
[0004]
Therefore, in this rodless cylinder, since the cylinder tube 51 and the guide arm 53 are deformed relatively easily when the force is applied to the rodless cylinder, there is a backlash between the groove 52 and the rolling element 56, There is a problem in that the life of a piston or piston seal (not shown) that slides inside the tube 51 is adversely affected.
[0005]
From the viewpoint of wear resistance, the cylinder tube 51 is heat treated to give the surface of the groove 52 a required hardness, and then finished into a precise shape by grinding. However, since the cylinder tube 51 is deformed by pressing of the grindstone at the time of grinding, the grinding allowance for one time must be very small in order to obtain a required accuracy. Further, unlike a normal linear bearing guide rail, the cylinder tube 51 has a shape that is likely to be distorted by heat treatment and is difficult to be corrected, which inevitably increases the grinding allowance for the groove 52 and increases the processing cost. Further, it is extremely difficult to correct distortion generated in a cylinder chamber (not shown).
[0006]
In addition, the rodless cylinder disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-269515, which is a prior application of the applicant of the present application, has a sufficient strength of the bearing structure (linear motion bearing), but the cylinder tube and the guide rail are flat. Since it is arranged in parallel in the width direction, the installation space in this width direction is relatively large.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above points, the present invention hardly generates rattling in a bearing structure in which a large number of ball-shaped rolling elements are accommodated in an infinite circulation path so that the rolling can be freely performed. An object of the present invention is to provide a rodless cylinder having a structure with a relatively small installation space.
[0008]
In addition to this, there may be provided a shock absorber or stopper for regulating the movement end position of the driven table to be adjustable or a sensor or switch for detecting that the driven table has moved to a predetermined position and sending a signal to the outside. An object of the present invention is to provide a rodless cylinder having a relatively small installation space.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a rodless cylinder according to claim 1 of the present invention includes a non-magnetic cylinder tube, a reciprocating motion inside the cylinder tube by supplying fluid pressure, and a required number of permanent magnets. A piston and a penetrating part through which the cylinder tube is inserted.As well asAccording to the piston by the magnetic force of the permanent magnetReciprocateA driven table and both end surfaces of the driven tablefixedAn end lid and a groove-shaped recess along the reciprocating direction of the driven tableThe follower table was placed insideWith guide railA rodless cylinder having inner load ball guide grooves on both side surfaces of the driven table, and outer load ball guide grooves on both inner side surfaces of the recesses in the guide rail. An unloaded ball guide hole is provided in the driven table in parallel with the inner loaded ball guide groove, and the end cover is provided with an inner loaded ball guide groove and an unloaded, respectively. A circulation path that communicates with the ball guide hole is provided, and a large number of ball-shaped rolling elements are provided in an infinite circulation path including the inner load ball guide groove, the outer load ball guide groove, the circulation path, and the no-load ball guide hole. It is characterized by being housed so that it can roll freely.
[0011]
  The present inventionClaim 2The rodless cylinder by the above mentionedClaim 1In this rodless cylinder, the end lid is fixed to the driven table with a bolt, and the head portion of the bolt is used as a shock absorber or a stopper receiver that abuts against a stopper that can adjust the movement end position of the driven table. did.
[0012]
  The present inventionClaim 3The rodless cylinder by the above mentionedClaim 1In the rodless cylinder, a sensor or switch that detects the fact that the driven table is moved to a predetermined position by detecting the movement of the driven table to a predetermined position by fixing the end lid to the driven table with a bolt is detected. Decided to body.
[0013]
In the rodless cylinder according to the first aspect of the present invention having the above-described configuration, inner load ball guide grooves are provided on both side surfaces of the driven portion, respectively, and on both inner side surfaces of the groove-like recesses provided in the guide rail. Each of the outer load ball guide grooves is provided, and a plurality of ball-shaped rolling elements are interposed between the two pairs of guide grooves facing each other so as to freely roll. The driven portion is driven by a magnetic force with respect to the piston, and has a through portion through which the cylinder tube is inserted. However, since it is not necessary to provide a slit as in the conventional case, a conventional cylinder having a slit is provided. Its strength is increased compared to the tube. In many cases, the guide rail has a groove-like recess and is formed in a substantially U-shaped cross section. However, since the guide rail has a length over the entire length of the reciprocating motion of the driven portion, the guide rail has a relatively short length. Its strength is increased compared to the guide arm. Therefore, even if an external force is applied, the driven portion and the guide rail are not easily deformed, and the bearing structure is less likely to be loose.
[0014]
Further, in the rodless cylinder according to the first aspect of the present invention having the above-described configuration, guide grooves for inner load balls are respectively provided on both side surfaces of the driven portion provided with the penetrating portion through which the cylinder tube is inserted, and the guide Outer load ball guide grooves are provided on both inner side surfaces of the groove-shaped recess provided on the rail, and a large number of ball-shaped rolling elements are interposed between the two pairs of guide grooves facing each other. Therefore, the cylinder tube that is inserted through the through portion of the driven portion and the guide rail that guides the reciprocating motion of the driven portion through the rolling elements are arranged so as to overlap vertically. Therefore, the installation space in the width direction can be reduced as compared with the conventional rodless cylinder in which the cylinder tube and the guide rail are arranged in parallel in the width direction.
[0015]
  In addition to this, the present invention having the above-described configuration is also provided.Claim 1In the rodless cylinder, the infinite circulation path that accommodates a large number of ball-shaped rolling elements is provided inside the guide groove for the inner load ball formed on the side surface of the driven table and the recess provided in the guide rail. Consists of a combination of an outer load ball guide groove formed on the side surface, a circulation path formed in an end lid fixed to the end surface of the driven table, and a no-load ball guide hole formed in the driven table. Of these, the driven table has a linear inner load ball guide groove formed along the unloaded ball guide hole along the entire length of the driven table. Therefore, the length of the guide groove for the inner load ball is set to be relatively long, and a large number of rolling elements can be arranged here, so that the rigidity and accuracy of the bearing structure can be further improved.
[0016]
  In addition to this, the present invention having the above-described configuration is also provided.Claim 2In the rodless cylinder, the end lid is fixed to the driven table with a bolt, and the head of this bolt functions as a shock absorber or stopper stopper that abuts the stopper to adjust the movement end position of the driven table. To do. Accordingly, since the shock absorber or stopper is disposed on the extension line in the reciprocating direction of the driven table, the installation space in the width direction of the rodless cylinder is expanded even if the shock absorber or stopper is provided. There is nothing.
[0017]
  Further, the present invention having the above-described configuration is provided.Claim 3In the rodless cylinder according to the above, the end lid is fixed to the driven table by a bolt, and the head of this bolt detects the fact that the driven table has moved to a predetermined position and sends a signal to the outside of a sensor or switch. Functions as an object to be detected. Accordingly, since the sensor or switch is arranged on the extension line in the reciprocating direction of the driven table, the installation space in the width direction of the rodless cylinder may be increased even if the sensor or switch is provided. Absent.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
1 is a front view of a rodless cylinder according to the embodiment, FIG. 2 is a partially cutaway plan view, FIG. 3 is a right enlarged side view, FIG. 4 is an AA line enlarged sectional view in FIG. FIG. 6 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 1, and FIG.
[0020]
End plates 2 are fixed to both ends in the longitudinal direction of a guide rail (also referred to as guide rail) 1, and a cylinder tube 3 is installed in parallel with the guide rail 1 between the pair of end plates 2. A piston 4 is inserted into the cylinder tube 3 so as to be reciprocally movable. A driven portion 5 driven by the piston 4 is externally inserted into the cylinder tube 3. A linear bearing (also referred to as a linear ball bearing) 6 is provided between 5 and the guide rail 1. The guide rail 1, the pair of end plates 2, and the cylinder tube 3 form a fixed portion 7 that is the installation side of the rodless cylinder.
[0021]
As shown in FIG. 6, the piston 4 includes a plurality of magnetic magnetic pole members 9 each having an annular shape and a plurality of permanent magnets 10 having an annular shape between a pair of nonmagnetic piston members 8 in the axial direction. These parts are integrated by inserting a tie rod 11 made of a non-magnetic material in the center and tightening nuts 12 from both ends. The permanent magnets 10 arranged in the axial direction with the magnetic pole member 9 interposed therebetween have the same poles opposed to each other in the axial direction. A piston seal 13 and a wear ring 14 are attached to the outer periphery of one piston member 8 on the left side in the figure, and an O-ring 15 is attached to the inner periphery. The other piston member 8 on the right side of the figure has a wear ring 16 attached to the outer periphery and an O-ring 17 attached to the inner periphery.
[0022]
The cylinder tube 3 in which the piston 4 is reciprocally inserted is formed in a cylindrical shape by a nonmagnetic material. End covers 18 are fitted to both ends of the cylinder tube 3, and the end covers 18 are fitted to the end plates 2, respectively. Each of the end covers 18 is provided with O-rings 19 and 20 on the outer periphery thereof, and a passage 21 penetrating in the axial direction is provided therein. Each end plate 2 is provided with a piping port 22 leading to the passage 21.
[0023]
The driven portion 5 includes a driven table 23 having a substantially rectangular shape and a pair of end covers 24 fixed to both ends of the driven table 23, and the cylinder tube 3 can be relatively displaced in the driven portion 5. A hole-shaped through portion 25 having a circular cross section is provided. The driven table 23 is formed in a substantially rectangular shape by a magnetic body, and the end lids 24 are each formed of resin. The end lids 24 are fixed to the driven table 23 by two reamer bolts 26, respectively, and the end lid 24 and the reamer bolts are prevented from being broken by tightening the reamer bolts 26. 26, a metal guide ring 27 is interposed.
[0024]
The same number of magnetic pole members 28 projecting in an annular shape are provided on the inner peripheral surface of the penetrating portion 25 inside the driven table 23 so as to face the magnetic pole members 9. Wear rings 29 are mounted at both ends in the direction so as to keep the magnetic pole portion 28 coaxial with the cylinder tube 3 and keep a predetermined distance between the magnetic pole portion 28 and the cylinder tube 3. Since the magnetic pole member 9 and the magnetic pole portion 28 are attracted to each other by magnetic force, the driven portion 5 is driven by the piston 4 that moves while being pressed by the compressed air supplied into the cylinder tube 3. Further, a scraper 30 that prevents external dust from entering the magnetic pole portion 28 is mounted on the periphery of the opening of the penetrating portion 25 in the end lid 24 so as to slide with respect to the outer peripheral surface of the cylinder tube 3.
[0025]
The linear bearing 6 is configured as follows.
[0026]
That is, first, inner load ball guide grooves 31 are provided on both side surfaces of the driven table 23, and a pair of unloaded ball guide holes 32 are parallel to the inner load ball guide grooves 31 inside the driven table 23. Is provided. The inner load ball guide groove 31 is provided in a straight line over the entire length of the driven table 23 and has a substantially arcuate cross section. The unloaded ball guide hole 32 is provided in a straight line over the entire length of the driven table 23 and has a substantially circular cross section.
[0027]
On the upper surface of the guide rail 1, a groove-like recess 33 is provided over the entire length of the guide rail 1 so as to accommodate the lower portion of the driven portion 5 so as to be able to reciprocate. The outer load ball guide grooves 34 are respectively provided on both inner side surfaces of the concave portion 33 facing in parallel so as to face the inner load ball guide grooves 31. The outer load ball guide groove 33 is provided over the entire length of the guide rail 1 and has a substantially arc-shaped cross section. In addition, inside the pair of end lids 24 fixed to the ends of the driven table 23, hole-like circulation paths 35 that connect the inner load ball guide groove 31 and the no-load ball guide hole 32 are provided. Yes. The circulation path 35 has a substantially U-shaped plane and is formed in a substantially circular cross section.
[0028]
A large number of ball-shaped rolling elements 37 are rolled in the endless circulation path 36 composed of the inner load ball guide groove 31, the outer load ball guide groove 34, the circulation path 35, and the no-load ball guide hole 32. It is freely and densely accommodated in the parallel direction without a substantial gap. The infinite circulation path is a pair of a straight path composed of an inner load ball guide groove 31 and an outer load ball guide groove 34, a straight path composed of an unloaded ball guide hole 32, and an endless connection between the two straight paths. The circulation path 35 is provided. Each of the inner load ball guide groove 31, the outer load ball guide groove 34, and the rolling element 37 is finished to have a precise size and shape by performing a heat treatment to obtain a predetermined hardness and then grinding. It has been.
[0029]
Screw holes 38 are respectively provided in the pair of end plates 2, and shock absorbers 39 are respectively screwed into the screw holes 38 so as to be able to advance and retract. Each of the shock absorbers 39 is arranged substantially coaxially with the left and right reamer bolts 26 in the upper side of FIG. 5, and thus the heads of the reamer bolts 26 respectively regulate the movement end position of the driven table 23 to be adjustable. It functions as a stopper receiver that comes into contact with the shock absorber 39. Instead of this, the shock absorber 39 may be a bolt-shaped stopper having no buffer function.
[0030]
Also, second screw holes 40 are respectively provided in the pair of end plates 2, and proximity sensors 41 are screwed into the screw holes 40 so as to be able to advance and retract, respectively, toward the driven portion 5. Each of the proximity sensors 41 is arranged substantially coaxially with the left and right reamer bolts 26 on the upper and lower sides in FIG. 5, and thus the heads of the reamer bolts 26 respectively detect that the driven table 23 has moved to the movement end position. Thus, it functions as a detected object of the proximity sensor 41 that sends a signal to the outside. Instead of this, the proximity sensor 41 may be a limit switch.
[0031]
When the rodless cylinder is used in a dusty environment, a dust seal (not shown) is provided on the driven table 23 and the end cover 24 to prevent dust from intervening in the rolling part of the rolling element 37. It is preferable to wear it.
[0032]
The follower table 23 is provided with a required number of taps 42 on its upper surface, and this upper surface is a mounting surface on which a work, a tool, and the like are mounted. However, only the lower part of the driven table 23 is floated and is accommodated in the recess 33 of the guide rail 1, and the remaining large part protrudes out of the recess 33. Therefore, by newly providing a tap (not shown) on the side surface protruding from the recess 33, this side surface can be used as a mounting surface.
[0033]
Next, the operation of the rodless cylinder having the above configuration will be described.
[0034]
FIG. 5 shows compressed air supplied from a compressed air supply source and a switching valve (not shown) to the right cylinder chamber 43 in the cylinder tube 3 defined by the piston 4 via the right piping port 22 and passage 21 in the figure. The state where the opposite side, that is, the left cylinder chamber 44 is opened to the atmosphere via the left passage 21, the piping port 22, and the switching valve is shown. In this state, the piston 4 is pressed leftward by the compressed air, and the driven table 23 driven by the piston 4 is stopped by the head of the upper left reamer bolt 26 coming into contact with the upper left shock absorber 39. The head of the lower left reamer bolt 26 is similarly detected by the lower left proximity sensor 41, and a signal that the driven table 23 is stopped at one of the movement end positions is transmitted to the outside. Further, when an external force is applied to the driven table 23 in this state, the linear bearing 6 strongly supports the external force, so that the driven table 23, the cylinder tube 3 or the guide rail 1 is not deformed. Even when the linear bearing 6 supports an external force, the driven table 23 can be smoothly displaced relative to the guide rail 1 via the linear bearing 6.
[0035]
Next, a switching valve (not shown) is switched to supply compressed air to the left cylinder chamber 44 via the left piping port 22 and passage 21 in the drawing, and the right cylinder chamber 43 is connected to the right passage 21 and piping port 22. When the atmosphere is released through the switching valve, the piston 4 is pressed to the right by the compressed air, and the driven table 23 is simultaneously driven to the right. The follower table 23 stops when the head of the upper right reamer bolt 26 contacts the upper right shock absorber 39. At this time, the lower right proximity sensor 41 detects the head of the lower right reamer bolt 26, and the follower table 23 A signal is sent to the outside that 23 has stopped at the other movement end position. Further, when an external force is applied to the driven table 23 in this state, the linear bearing 6 strongly supports the external force, so that the driven table 23, the cylinder tube 3 or the guide rail 1 is not deformed. Even when the linear bearing 6 supports an external force, the driven table 23 can be smoothly displaced relative to the guide rail 1 via the linear bearing 6.
[0036]
The rodless cylinder is characterized in that the following effects can be obtained by the above configuration.
[0037]
That is, first of all, in the rodless cylinder having the above-described configuration, the inner load ball guide grooves 31 are provided on both side surfaces of the driven table 23, and both the groove-shaped recesses 33 provided on the guide rail 1 are provided. An outer load ball guide groove 34 is provided on each of the inner side surfaces, and a large number of ball-shaped rolling elements 37 are interposed between the two pairs of guide grooves 31 and 34 facing each other so as to be freely rotatable. 6 is configured. The driven table 23 is driven by the magnetic force with respect to the piston 4 and includes a hole-like through portion 25 through which the cylinder tube 3 is inserted. However, since it is not necessary to include a slit as in the prior art, Compared with the conventional cylinder tube provided with the slit, the intensity | strength is raised. The guide rail 1 has a groove-shaped recess and is formed in a substantially U-shaped cross section. However, since the guide rail 1 has a length over the entire length of the reciprocating motion of the driven table 23, the guide rail 1 has a relatively short length. Its strength is increased compared to the guide arm. Therefore, even if an external force is applied, the driven table 23 and the guide rail 1 are not easily deformed, and the linear bearing 6 is less likely to be loose. Therefore, it is possible to provide a rodless cylinder in which the driven table 23 continues to reciprocate with high accuracy over a long period of time. If the driven table 23 and the guide rail 1 are difficult to deform, the cylinder tube 3 is not deformed, and the life of the piston 4 and the piston seal 13 is further extended.
[0038]
In addition to this, in the rodless cylinder having the above-described configuration, an infinite circulation path 36 that accommodates a large number of ball-shaped rolling elements 37 is formed on the side surface of the driven table 23. Guide groove 31, outer load ball guide groove 34 formed on the inner side surface of recess 33 provided in guide rail 1, and circulation path 35 formed in end lid 24 fixed to the end surface of driven table 23. The driven table 23 is formed by a combination with a no-load ball guide hole 32 formed in the driven table 23, and the driven table 23 has a linear inner load ball guide groove 31. It is formed along the entire length of the driven table 23 together with the hole 32. Accordingly, the length of the inner load ball guide groove 31 is set to be relatively long, and a large number of rolling elements 37 are arranged here, so that the rigidity and accuracy of the linear bearing 6 can be further improved. The substantially rectangular follower table 23 and the guide rail 1 having a substantially U-shaped cross section are less distorted by quenching and relatively easy to correct. Therefore, the manufacturing cost is higher than that of a normal linear bearing. Nor.
[0039]
In addition to this, in the rodless cylinder having the above-described configuration, the inner load ball guide grooves 31 are provided on both side surfaces of the driven table 23 having the hole-like through portions 25 through which the cylinder tube 3 is inserted. In addition, outer load ball guide grooves 34 are respectively provided on both inner side surfaces of the groove-shaped recess 33 provided in the guide rail 1, and each of the ball-shaped recesses 33 is formed between the two guide grooves 31 and 34 facing each other. Since the linear bearing 6 is configured by interposing a large number of rolling elements 37 so as to be able to roll, the linear reciprocation between the cylinder tube 3 inserted into the penetrating portion 25 of the driven table 23 and the driven table 23 is linear bearing. 6 is arranged so as to overlap with the guide rail 1 guided through 6. Therefore, the installation space in the width direction can be reduced as compared with the conventional rodless cylinder in which the cylinder tube and the guide rail are arranged in parallel in the width direction.
[0040]
In addition, in the rodless cylinder having the above configuration, the end cover 24 is fixed to the driven table 23 by the reamer bolt 26, and the head of the reamer bolt 26 adjusts the movement end position of the driven table 23. It functions as a stopper receiver that abuts against the shock absorber 39 that can be regulated. Therefore, since the shock absorber 39 is disposed on the extension line of the driven table 23 in the reciprocating direction, the installation space in the width direction of the rodless cylinder does not increase even if the shock absorber 39 is provided. Therefore, it is possible to provide a small rodless cylinder having the additional function of the shock absorber 39.
[0041]
In addition to this, in the rodless cylinder having the above-described configuration, the end cover 24 is fixed to the driven table 23 by the reamer bolt 26, and the head of the reamer bolt 26 moves the driven table 23 to a predetermined position. It functions as an object to be detected of the proximity sensor 41 that detects this and sends a signal to the outside. Therefore, since the proximity sensor 41 is disposed on an extension line of the driven table 23 in the reciprocating direction, the installation space in the width direction of the rodless cylinder does not increase even if the proximity sensor 41 is provided. Therefore, it is possible to provide a small rodless cylinder while having the additional function of the proximity sensor 41.
[0042]
In addition to this, in the rodless cylinder having the above-described configuration, the upper surface of the driven table 23 is a mounting surface (mounting surface) for a work or a tool. The degree of freedom can be improved. Further, since the driven table 23 has surfaces on both side surfaces where taps can be engraved, the degree of freedom in equipment design can be further improved by using these side surfaces as mounting surfaces.
[0043]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0044]
That is, first, in the rodless cylinder according to the first aspect of the present invention having the above-described configuration, the inner load ball guide grooves are provided on both side surfaces of the driven portion, and both the groove-like recesses provided on the guide rail are provided. Outer load ball guide grooves are provided on the inner side surfaces, and a large number of ball-shaped rolling elements are interposed between the two pairs of guide grooves facing each other so as to freely roll. The driven portion is driven by a magnetic force with respect to the piston, and has a through portion through which the cylinder tube is inserted. However, since it is not necessary to provide a slit as in the conventional case, a conventional cylinder having a slit is provided. Its strength is increased compared to the tube. In many cases, the guide rail has a groove-like recess and is formed in a substantially U-shaped cross section. However, since the guide rail has a length over the entire length of the reciprocating motion of the driven portion, the guide rail has a relatively short length. Its strength is increased compared to the guide arm. Therefore, even if an external force is applied, the driven portion and the guide rail are not easily deformed, and the bearing structure is less likely to be loose. Therefore, it is possible to provide a rodless cylinder in which the driven portion continues to reciprocate with high accuracy over a long period of time. Further, if the follower and the guide rail are not easily deformed, the cylinder tube is not deformed, and the life of the piston and the piston seal is extended.
[0045]
Further, in the rodless cylinder according to the first aspect of the present invention having the above-described configuration, guide grooves for inner load balls are respectively provided on both side surfaces of the driven portion provided with the penetrating portion through which the cylinder tube is inserted, and the guide Outer load ball guide grooves are provided on both inner side surfaces of the groove-shaped recess provided on the rail, and a large number of ball-shaped rolling elements are interposed between the two pairs of guide grooves facing each other. Therefore, the cylinder tube that is inserted through the through portion of the driven portion and the guide rail that guides the reciprocating motion of the driven portion through the rolling elements are arranged so as to overlap vertically. Therefore, the installation space in the width direction can be reduced as compared with the conventional rodless cylinder in which the cylinder tube and the guide rail are arranged in parallel in the width direction.
[0046]
  In addition to this, the present invention having the above-described configuration is also provided.Claim 1In the rodless cylinder, the infinite circulation path that accommodates a large number of ball-shaped rolling elements is provided inside the guide groove for the inner load ball formed on the side surface of the driven table and the recess provided in the guide rail. Consists of a combination of an outer load ball guide groove formed on the side surface, a circulation path formed in an end lid fixed to the end surface of the driven table, and a no-load ball guide hole formed in the driven table. Of these, the driven table has a linear inner load ball guide groove formed along the unloaded ball guide hole along the entire length of the driven table. Therefore, the length of the guide groove for the inner load ball is set to be relatively long, and a large number of rolling elements can be arranged here, so that the rigidity and accuracy of the bearing structure can be further improved.
[0047]
  In addition to this, the present invention having the above-described configuration is also provided.Claim 2In the rodless cylinder, the end lid is fixed to the driven table with a bolt, and the head of this bolt functions as a shock absorber or stopper stopper that abuts the stopper to adjust the movement end position of the driven table. To do. Accordingly, since the shock absorber or stopper is disposed on the extension line in the reciprocating direction of the driven table, the installation space in the width direction of the rodless cylinder is expanded even if the shock absorber or stopper is provided. There is nothing. Therefore, it is possible to provide a small rodless cylinder that has an additional function of a shock absorber or a stopper.
[0048]
  The present invention having the above-described configurationClaim 3In the rodless cylinder according to the above, the end lid is fixed to the driven table by a bolt, and the head of this bolt detects the fact that the driven table has moved to a predetermined position and sends a signal to the outside of a sensor or switch. Functions as an object to be detected. Accordingly, since the sensor or switch is arranged on the extension line in the reciprocating direction of the driven table, the installation space in the width direction of the rodless cylinder may be increased even if the sensor or switch is provided. Absent. Therefore, it is possible to provide a small rodless cylinder that has an additional function of a sensor or a switch.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a rodless cylinder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the rodless cylinder with a part cut away.
FIG. 3 is an enlarged right side view of the rodless cylinder.
4 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a piston.
FIG. 7 is a front view of a rodless cylinder according to a conventional example.
8 is an enlarged sectional view taken along line CC in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Guide rail
2 End plate
3 Cylinder tube
4 Piston
5 Follower
6 Linear bearing
7 fixed part
9 Magnetic pole member
10 Permanent magnet
13 Piston seal
23 Follow-up table
24 End lid
25 Penetration part
26 Reamer Bolt (Bolt)
28 Magnetic pole part
31 Guide groove for inner load ball
32 Guide hole for unloaded balls
33 recess
34 Guide groove for outer load ball
35 Circuit
36 Infinite Circuit
37 Rolling elements
39 Job Absorber
41 Proximity sensor (sensor)

Claims

A non-magnetic cylinder tube (3), a piston (4) that reciprocates in the cylinder tube (3) by the supply of fluid pressure and includes a required number of permanent magnets (10), and the cylinder tube ( respectively 3) penetrating portion interpolating transmural and (driven table which reciprocates in accordance with said piston (4) by the magnetic force of the permanent magnet (10) provided with a 25) (23), on both end surfaces of the driven table (23) A guide rail (1) provided with a fixed end cover (24) and a groove-shaped recess (33) along the reciprocating direction of the driven table (23), and the driven table (23) is disposed inside thereof. A rodless cylinder having
An inner load ball guide groove (31) is provided on each side surface of the driven table (23),
Outer load ball guide grooves (34) are provided on both inner side surfaces of the recess (33) of the guide rail (1) so as to face the inner load ball guide grooves (31), respectively.
An unloaded ball guide hole (32) is provided in the driven table (23) in parallel with the inner loaded ball guide groove (31).
A circulation path (35) for communicating the inner load ball guide groove (31) and the unloaded ball guide hole (32) is provided in each of the end lids (24),
A large number of balls are formed in the endless circulation path (36) including the inner load ball guide groove (31), the outer load ball guide groove (34), the circulation path (35), and the no-load ball guide hole (32). A rodless cylinder in which a rolling element (37) is accommodated so as to be freely rollable .

The rodless cylinder of claim 1 ,
The end lid (24) is fixed to the driven table (23) with a bolt (26),
A rodless cylinder characterized in that the head of the bolt (26) is used as a shock absorber (39) for restricting the movement end position of the driven table (23) or a stopper receiver abutting against the stopper.

The rodless cylinder of claim 1 ,
The end lid (24) is fixed to the driven table (23) with a bolt (26),
The head of the bolt (26) is used as a sensor (41) or switch to be detected to detect that the driven table (23) has moved to a predetermined position and send a signal to the outside. Rodless cylinder.