JP3796932B2

JP3796932B2 - ストップ部材の取付構造

Info

Publication number: JP3796932B2
Application number: JP32694797A
Authority: JP
Inventors: 光雄野田
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2017-11-11
Also published as: JPH11141507A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スライド装置におけるボディの外側で軸方向移動可能な外部移動体のストローク端を決めるストップ部材の取付構造に関し、特に、端部材とストップ部材を保持するストップ部材保持部材を共通の締付ボルトで、端部材の取付孔を用いて共締めするものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばロッドレスシリンダのようなスライド装置において、外部移動体のストローク端を決めるストッパを最初から備えた状態で使用する場合に、スライド装置の固定側部材への取付作業とスライド装置へのストッパの固着作業を１度の作業で行うことができるように、本願出願人は既に、特開平１０−３１８２１４号により、ロッドレスシリンダのエンドキャップの取付孔と、ストップ部材取付部材の共締め用取付孔を一致させて、エンドキャップの上部にストップ部材取付部材を位置決め部材を介して配置し、ストップ部材取付部材の上方から前記の各孔に共通の締付ボルトを挿通して、固定側部材に対して両者を同時に締め付けるようにしたものを提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のものでは、図８に示すように、ロッドレスシリンダ１００のエンドキャップ１０１とストップ部材取付部材１０２とが、固定側部材１０８への共通の締付ボルト１０３の締付力によりストップ部材取付け部材１０２に圧入一体のブッシュ１０７部分のみで結合されているので、ストップ部材１０４に外部移動体１０５が衝突する時のモーメントＭにより、エンドキャップ１０１の位置決め孔１０６と圧入孔１０９とに嵌まり込んでいるブッシュ１０７が、ブッシュ１０７の外周と締付ボルト１０３の軸線までの大変短い半径でこじられて位置決め孔１０６或は圧入孔１０９内で大きく傾こうとし、その繰り返しによりブッシュ１０７とエンドキャップ１０１の位置決め孔１０６の間、あるいはストップ部材取付部材１０２とブッシュ１０７の圧入孔１０９との間にガタが生じるおそれがある。そのため、長期使用に際しては、ストップ部材が軸方向にがたついて、ストロ−ク端の位置決め精度低下、ガタによるストップ部材の緩衝機能の低下、あるいは、ガタによる音の発生が生じるおそれがある。
本願の課題は、最初からストッパを備えた状態でスライド装置を使用するとき、１作業でスライド装置の固定側部材への取付と、ストップ部材のスライド装置への固着が行えるストップ部材の取付構造であって、外部移動体の衝突モーメントをより安定して締付ボルトで吸収できる取付構造を得ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
題記課題を解決するために、ボデイの外側に外部移動体を軸方向移動可能に有し、ボデイ端部に接続される端部材に、固定側部材にスライド装置全体を固定する締付ボルト用の取付孔が設けられているスライド装置において、前記取付孔を共用してスライド装置の固定側部材への取付と、前記外部移動体のストローク端を決めるストップ部材を保持するストップ部材保持部材の端部材への固着を、共通の締付ボルトで行うように構成し、前記ストップ部材保持部材には、端部材の軸方向外側で下方に延びて固定側部材と当接する脚部を備え、ストップ部材保持部材が、固定側部材との脚部の当接部を支点として、外部移動体衝突時の軸方向力によるモーメントの荷重を締付ボルトの軸方向力で受け止めるようにして成ることを特徴とする（請求項１）。
【０００５】
また、端部材の上方に位置するストップ部材の保持部と、端部材の軸方向外側で、固定側部材に向けて伸びる前記保持部と一体の脚部とを備えてストップ部材保持部材を構成し、そのストップ部材保持部材に、端部材の取付孔と一致する共締め用取付孔を設け、ストップ部材保持部材と端部材との間には、両者の前後、左右を位置決めする位置決め部材を設けたことを特徴とする（請求項２）。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、スライド装置として、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５、６において、ロッドレスシリンダの基本構成を説明する。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シリンダチューブ（ボディ）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、図４に示すように断面でみて、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とセンサ取付溝５とが形成されている。
【０００７】
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、シリンダチューブ２上面より上方に突出した形状のエンドキャップ７，８で塞がれ、エンドキャップ７，８間にシリンダ室６を形成している。エンドキャップ７とエンドキャップ８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７を示す図５，６に基づいて説明する。エンドキャップ７（８）とシリンダチューブ２とは、エンドキャップ７（８）の嵌入軸部９をシリンダガスケット１０を介してピストン孔２ａ端部に嵌入した状態で、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）１１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７（８）のシリンダチューブ２に対する幅方向位置を決めて結合されている。タッピンねじ１１による結合個所は、エンドキャップ７（８）の側面に形成されている流体給排ポート１２との関係で、エンドキャップ７（８）について各３か所である。
【０００８】
シリンダ室６は、ピストン本体１３ａの両端にピストンエンド１３ｂ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１３により前，後シリンダ室６Ａ，６Ｂに区画されている。ピストン１３には、前記スリット３を貫通する力伝達部材（ピストンヨーク）１４が一体成形されている。その力伝達部材１４は、シリンダチューブ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１５となっている。ピストンマウント１５は、外シールバンド２０の通過するバンド通過空間１６を樹脂材料から成るカバー部材１７で塞いでいる。ピストン本体１３ａと力伝達部材１４とピストンマウント１５とは全体がアルミニウム合金からる単一部材で構成されている。ピストンマウント１５の下端外周には、全周にわたってスクレーパ１８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）とピストンマウント１５の下面との間の隙間からの塵埃侵入を防止している。
【０００９】
エンドキャップ７（８）は、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７（８）には、内外シールバンド１９，２０と対応して、中間壁部２１の上下にバンド嵌入孔２２，２３が形成されている。また、内シールバンド１９用のバンド嵌入孔２２は、内外シールバンド１９，２０で上下を挟まれた空間Ｓと連通している。バンド嵌入孔２２に連続して、エンドキャップ７（８）の外部空間と連通する連通孔２４がエンドキャップ７（８）に設けてある。エンドキャップ７（８）には、一端（上端）が外方（上方）に開放しているピン孔２５が形成されている。
【００１０】
スリット３を内側と外側から塞ぐ内外シールバンド１９，２０は、前記ピストンヨーク１４の上下を通ってその両端が各エンドキャップ７（８）に達している。内外シールバンド１９，２０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１９，２０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。各シールバンド１９，２０は、それらの両端を前記対応するバンド嵌入孔２２，２３に嵌め込み、シールバンド１９，２０の長手両端に設けた図示しない取付孔と、エンドキャップ７（８）のピン孔２５とを一致させた状態で、外方から取付ピン２６をピン孔２５に嵌め込んで、エンドキャップ７（８）に連結される。
【００１１】
これらの内外シールバンド１９，２０を吸着するための磁石２７が、シリンダチューブ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１４を通過している部分を除いて、内シールバンド１９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２０は前記磁気吸着力によりスリット３を外側から塞ぐ。
【００１２】
２８はキャップカバーであり、カバー２９と弁体３０とを備え、弾性を有する樹脂材料から全体が一体成形されており、エンドキャップ７（８）の上壁部３１の上面に形成されたカバー取付け用の階段状の細幅溝３２にカバー２９が係止され、前記取付ピン２６を抜け止めすると共に弁体３０が前記連通孔２４の開口部を開閉可能に塞いでいる。弁体３０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１９とシリンダチューブ２との間から外シールバンド２０との間に瞬時にかつ大量に漏れて、その漏れ流体による内外シールバンド１９，２０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５０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２２と連通孔２４を介して作用する圧力で外方に開き、前記空間Ｓの異常圧力上昇で外シールバンド２０が爆発的に吹き飛ぶなどの破損事故を防止する。
【００１３】
エンドキャップ７（８）には、図３に示すようにエンドキャップ７（８）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）３３を挿入して一体成形してある。金属性筒部材３３は、長手両端と中間が太径部に形成され、中間部３４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７（８）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３３は、その内側を締付ボルト用の取付孔３５とすると共に、金属性筒部材３３の一端（上端）が、圧接面３６となり、他端（下端）３７がエンドキャップ７（８）の固定側部材５９に向く面（ここでは下面）３８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３３の上端は、座ぐり孔３９の底部に位置している。
【００１４】
次に、本願のストップ部材取付構造を図１から図４により説明する。ストップ部材保持部材４１は、エンドキャップ７（８）の上方に位置される保持部４１ａと保持部４１ａからエンドキャップ７（８）の軸方向外側で固定側部材５９に向けて下方に伸びる脚部４１ｂとから成り、断面が略Ｌ字型に形成されている。保持部４１ａと脚部４１ｂとは、エンドキャップ７（８）の左右幅より狭く、同一幅となっている。脚部４１ｂは、エンドキャップ７（８）の外側面との間に所定の間隔Ｓを保つように下方に伸び、その先端部はエンドキャップ側に突出して、取付け状態でエンドキャップ外側面と当接すると共に、先端部下面は、ストップ部材保持部材４１をエンドキャップ７（８）と共に固定側部材５９に共締めしたときに、固定側部材５９上面とちょうど当接する当接部４１ｃに形成されている。前記間隔Ｓは、前述の弁体３０の外側への開放を許容する間隔Ｓとなっている。保持部４１ａには、その幅方向中心に外部移動体４９の移動方向（長手方向）のストップ部材取付ねじ孔４３が形成され、この取付ねじ孔４３の雌ねじにショックアブソーバ４２外周に刻設された雄ねじが螺合される。保持部４１ａの軸方向外側部分には、前記ストップ部材取付ねじ孔４３を横切って保持部４１ａの全幅に亘る切割溝４４が形成されている。ストップ部材取付ねじ孔４３の両側には前記切割り溝４４を横切って、ショックアブソーバ４２の緩み止めねじ６５が螺合される。また、保持部４１ａの下面には、取付孔３５と対応する位置に、取付孔３５の座ぐり孔３９に嵌入されて、エンドキャップ７（８）に対してストップ部材保持部材４１の前後、左右を位置決めする位置決め部材４０が一体に突設されている。保持部４１ａには、前記脚部４１ｂから軸方向内側に離れた位置に、共締め用取付孔４５が前記取付け孔３５と対応して位置決め部材４０を貫通して上下に形成されている。このようなストップ部材保持部材４１は、アルミダイカスト成型品や、アルミ押出し成型品である。尚、脚部４１ｂの下端部外側の切欠き溝４１ｄは、図示しない別の締付部材で脚部４１ｂを固定側部材５９に固定するためのものであり、必要に応じて利用される。
【００１５】
前記ピストンマウント１５の上面にはプレート４８が一体固着され、ピストンマウント１５とカバー部材１７とプレート４８とにより外部移動体４９を構成している。ピストンマウント１５にはプレート取付ねじ孔５１が設けられている。プレート４８にはプレート取付ねじ孔５１と対応する位置に取付ねじ挿通孔５２が設けられており、この取付ねじ挿通孔５２に取付ねじ５３が挿通され、取付ねじ５３のプレート取付ねじ孔５１への螺合により、ピストンマウント１５の上面にプレート４８が固着される。プレート４８は図２に示すようにショックアブソーバ４２が挿入可能な挿入溝５４がプレート４８の長手方向の両端面５５，５６から中央に向けて形成され、中央部に連結部５７を有するＨ形状をしている。
【００１６】
尚、５８は外部ダンパであり、エンドキャップ７（８）の外部移動体４９と対向する側に取付けられ、外部移動体４９のストロークエンドで外部移動体４９と衝接してその運動エネルギを吸収する。
【００１７】
機械ベースなどの固定側部材５９に最初からショックアブソーバ４２を備えてロッドレスシリンダ１を固定しようとするときには、エンドキャップ７（８）の座ぐり孔３９にストップ部材保持部材４１の位置決め部材４０を挿入し、この状態で締付ボルト６０を共締め用取付孔４５と取付孔３５とに通し、ショックアブソーバ４２が螺着されたストップ部材保持部材４１とロッドレスシリンダ１とを締付ボルト６０によって固定側部材５９に共締めして一体的に取付ける。また、エンドキャップ７（８）は樹脂材料から構成されているが締付ボルト６０の締付力は、全て金属性筒部材３３で担持されるのでエンドキャップ７（８）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。
【００１８】
ロッドレスシリンダ１はエンドキャップ７（８）側面に設けた給排ポート１２からの流体が前後シリンダ室６Ａ，６Ｂに給排され、これによりピストン１３即ち外部移動体４９が左右に移動する。移動体４９がストロークエンドまで移動するとショックアブソーバ４２がプレート４８の挿入溝５４に挿入し、ショックアブソーバ４２のプランジャ６１が連結部壁面５７ａに当接して衝突時の衝撃が緩和される。ストップ部材保持部材４１に衝突による軸方向力Ｆが加えられると、取付け状態において、脚部４１ｂの当接部４１ｃが固定側部材５９と当接していることから、当接部４１ｃを支点Ａとして、腕の長さＬ１を支点Ａとショックアブソーバ４２の中心までの距離とする（例えば右側のエンドキャップ８では時計回りの）モーメントを生じる。このモーメントは、支点Ａと締付ボルト６０との距離を腕の長さＬ２とする締め付けボルトの軸方向の力Ｐによるモーメントと釣り合う関係から、前記衝突による発生モーメントが締付ボルト６０に対する軸方向力で受け止められる。しかも、締付ボルト６０の軸線からエンドキャップ８外側に大きく離れた位置に設けた脚部下面４１ｃをストップ部材支持部材４０の回動の支点Ａとしているので、位置決め部材４０を時計方向に回動させようとする半径は、従来に比べて大きなものとなり、位置決め部材４０が座ぐり孔３９に対して傾く程度を小さくできてこじるような現象を抑制できる。従って、位置決め部材４０とエンドキャップ７（８）の座ぐり孔３９との間のガタの発生が長期に亘って抑えられ、ショックアブソーバ４２がガタつかず、安定した衝撃緩和機能を発揮できる。
次いで外部ダンパ５８にマウント１５が衝接して衝突時の衝撃が緩和され、停止する。この場合、ショックアブソーバ４２は、ストップ部材保持部材４１の切割溝４４が緩み止めねじ６５の締付力によって狭められることで狭着固定されるので衝撃等によりずれることがない。外部移動体４９の停止位置すなわちストローク範囲を変更したい場合には、緩み止めねじ６５を緩めて切割溝４４を拡大し、ショックアブソーバ４２を回転させてショックアブソーバ４２の長手方向位置を変更し、その状態で再び緩み止めねじ６５を締め付けて狭着固定する。
【００１９】
次に他の実施の形態を図７により説明する。これは、前記実施の形態においてショックアブソーバ４２の先端面（プランジャ６１が突出する面）をダンパ５８のピストンマウント１５が衝接する面と略同じ位置となるようにショックアブソーバ４２のストップ部材保持部材４１に対する螺着位置を調節し、ピストンマウント１５上面に挿入溝を設けていないプレート４８を取付けたものである。この実施の形態では、ロッドレスシリンダ１の長手方向両端からショックアブソーバ４２が大きく突出してしまうが、前記実施の形態に比べて移動体５０のストローク範囲を大きく変更可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本願発明では、端部材に設けられた取付孔を共用してスライド装置の固定側部材への取付とストップ部材の端部材への固着を締付ボルトにより行うので、スライド装置に特別にストップ部材固着用の構造（ガイド溝や転動傾斜面等）が不要であり、スライド装置を固定側部材に固定した後でストップ部材を取付ける必要が生じても取付孔を利用して端部材にストップ部材を簡単に取付けることが可能である。また、ストップ部材を初めからスライド装置に備えた状態で使用する場合には、スライド装置の固定側部材への取付とストップ部材のスライド装置への固着を取付孔を共用して行うので、１作業で行える利点を有している。
加えて本願発明では、外部移動体のストップ部材との衝突モーメント発生時に、締付ボルトの締付位置から離れた脚部先端を支点として、前記モーメントによる荷重を締付ボルトの軸方向荷重として受けるようにしたので、先行技術のようなストップ部材取付部材の前記モーメントによる大きなこじれの発生が抑えられ、ストップ部材と端部材との間の結合状態のガタの発生を抑えることができ、そのようなガタに起因する音の発生、ストップ部材の機能低下などの不都合を解消出来る。
【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側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面拡大図である。
【図４】図２のIV−IV線断面拡大図である。
【図５】アブソ−バホルダを装着していない状態におけるロッドレスシリンダの縦断面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】他の実施例である。
【図８】先行技術を示す図である。
【符号の説明】
１ロッドレスシリンダ（スライド装置）
２シリンダチューブ（ボディ）
７，８エンドキャップ（端部材）
３５締付ボルト用の取付孔
３９座ぐり孔
４０位置決め部材
４１ストップ部材保持部材
４１ａ保持部
４１ｂ脚部
４１ｃ当接部
４２ショックアブソーバ（ストップ部材）
４５共締め用取付孔
４９外部移動体
５９固定側部材
６０締付ボルト

Claims

ボデイの外側に外部移動体を軸方向移動可能に有し、ボデイ端部に接続される端部材に、固定側部材にスライド装置全体を固定する締付ボルト用の取付孔が設けられているスライド装置において、前記取付孔を共用してスライド装置の固定側部材への取付と、前記外部移動体のストローク端を決めるストップ部材を保持するストップ部材保持部材の端部材への固着を、共通の締付ボルトで行うように構成し、前記ストップ部材保持部材には、端部材の軸方向外側で下方に延びて固定側部材と当接する脚部を備え、ストップ部材保持部材が、固定側部材との脚部の当接部を支点として、外部移動体衝突時の軸方向力によるモーメントの荷重を締付ボルトの軸方向力で受け止めるようにして成ることを特徴とするストップ部材の取付構造。
端部材の上方に位置するストップ部材の保持部と、端部材の軸方向外側で、固定側部材に向けて伸びる前記保持部と一体の脚部とを備えてストップ部材保持部材を構成し、そのストップ部材保持部材に、端部材の取付孔と一致する共締め用取付孔を設け、ストップ部材保持部材と端部材との間には、両者の前後、左右を位置決めする位置決め部材を設けたことを特徴とする請求項１記載のストップ部材の取付構造。