JP4054931B2

JP4054931B2 - ロッドレスシリンダ

Info

Publication number: JP4054931B2
Application number: JP01213099A
Authority: JP
Inventors: 尚志阿部; 満広染谷
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: JPH11270510A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンの往復動作に伴ってスライダを変位させ、ワーク等を搬送するロッドレスシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、ワークを移送するための手段としてロッドレスシリンダが用いられている。このロッドレスシリンダは、例えば、特開平９−２７３５０６号公報に開示されているように、円筒状のシリンダチューブの内部にピストンがその軸線方向に摺動可能に挿通され、該ピストンの外周には前記シリンダチューブの内壁に面して複数の駆動用磁石が設けられる。一方、シリンダチューブの外部には該シリンダチューブを囲繞してスライダが移動可能に設けられ、該スライダの内周には、前記駆動用磁石と対向し、シリンダチューブから僅かに離間するように被駆動用磁石が設けられる。そして、前記スライダの内部にはボールブシュが設けられ、該ボールブシュには前記シリンダチューブと平行に設けられた円柱状のガイドシャフトが挿通する。前記スライダは前記ガイドシャフトによって前記シリンダチューブに対して非接触状態に保持される。
【０００３】
このシリンダチューブに圧縮空気の如き圧力流体が導入されると、ピストンは前記シリンダチューブの内部をその軸線方向に変位する。このとき、被駆動用磁石が駆動用磁石と磁気的に引斥し、この結果、スライダはガイドシャフトによりガイドされた状態でピストンの変位に応じてシリンダチューブの外周に沿って変位する。
【０００４】
このように構成されるロッドレスシリンダは、シリンダチューブとスライダとが非接触であるため、塵埃等の発生を少なくすることができ、医療、食品関連用や、半導体製造工程のクリーンルーム等における使用に適している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来のロッドレスシリンダに関してなされたものであり、スライダの変位範囲を拡大してもシリンダチューブとスライダとを非接触に保持することができ、発塵を低減することが可能なロッドレスシリンダを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、溝部を有し、長尺に形成される基台と、
アルミニウムから軸線方向に沿って長尺に形成され、前記溝部に係合される係合部を有する支持用リブが長手方向に沿って一体成形されたシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの内部に配設され、該シリンダチューブの長手方向に沿って摺動自在なピストンと、
前記シリンダチューブの両端部を閉塞し、前記ピストンが当接可能な位置決め部材と、
前記基台及びシリンダチューブの両端部に設けられ、前記位置決め部材の挿入される孔部を有するエンドプレートと、
前記ピストンに配設された駆動用磁石と、
を備え、
前記位置決め部材は、前記エンドプレートのねじ孔に螺合される調整ねじ部と、外周面から突出して前記エンドプレートの内周面に設けられた凹部に収容されるフランジ部とを備え、前記凹部内において前記フランジ部が前記シリンダチューブの端部に当接することにより長手方向に沿った変位が規制されることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、アルミニウムから軸線方向に沿って長尺に形成されたシリンダチューブは、基台の溝部に係合される係合部を有する支持用リブを備え、該シリンダチューブが、一体成形された前記支持用リブによってその長手方向に沿って支持されるため、前記シリンダチューブがアルミニウムから長く形成された場合でも、このシリンダチューブが撓曲することが防止され、スライダとシリンダチューブとを非接触状態に保持することができるため、このロッドレスシリンダの変位範囲を拡大することができる。また、シリンダチューブに支持用リブを一体成形すると、前記シリンダチューブおよび支持用リブの製造精度が向上し、前記シリンダチューブが撓曲する懸念が一層少なくなり、好適である。
【０００９】
また、前記支持用リブには基台を介して前記シリンダチューブと平行に案内部材が連設され、一方、前記スライダには前記案内部材に摺動自在に係合する案内子が設けられ、前記スライダは前記案内部材および前記案内子によって前記シリンダチューブと非接触状態に保持されると、前記スライダにかかる荷重が前記案内子および前記案内部材によって支持され、好適である。
【００１０】
さらに、前記スライダに磁石が設けられ、一方、前記支持用リブが設けられた基台に磁気センサが設けられると、前記磁石の磁気を検出することにより前記スライダの位置を検出することができ、好ましい。
【００１１】
さらにまた、前記シリンダチューブの端部に蓋部材が設けられ、一方、前記ピストンにダンパが設けられると、前記ピストンが前記蓋部材に衝突する際の衝撃を前記ダンパによって吸収することができ、一層好ましい。
【００１２】
またさらに、前記シリンダチューブの端部にエンドプレートが設けられ、前記エンドプレートにダンパが設けられると、前記スライダが前記エンドプレートに衝突する際の衝撃を前記ダンパによって吸収することができる。
【００１３】
またさらに、前記シリンダチューブの端部には前記ピストンの変位作用下に圧力流体が圧縮される室を形成し、前記室内の圧縮された前記圧力流体の圧力により前記ピストンを押圧してその変位速度を減少させるようにしてもよい。
【００１４】
またさらに、前記シリンダチューブ内にピストンによって隔離される一端側の室と他端側の室が形成され、前記一端側と前記他端側のそれぞれの室に連通するポートが前記ロッドレスシリンダの両端側に設けられると、このロッドレスシリンダの一端側と他端側のそれぞれの室に連通するいずれか一方のポートを選択して使用することができ、配管の自由度が向上し、一層好適である。
【００１５】
さらにまた、前記シリンダチューブ内にはピストンによって隔離される一端側の室と他端側の室が形成され、前記一端側と前記他端側のそれぞれの室に連通するポートを前記ロッドレスシリンダの側面と端面とに設けてもよい。
【００１６】
さらに、前記ロッドレスシリンダに前記支持用リブを備える前記シリンダチューブが複数設けられ、前記支持用リブが相互に連結されると、このロッドレスシリンダによって重量物からなるワークを搬送することができ、好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るロッドレスシリンダについて、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１８】
図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係るロッドレスシリンダを示す。このロッドレスシリンダ１０は、基本的には長尺な基台１２と、基台１２の長手方向に沿って固着され、支持用リブ１４によって支持されたシリンダチューブ１６と、シリンダチューブ１６に沿って変位するスライダ１８とを備える。
【００１９】
基台１２、シリンダチューブ１６はアルミニウムの如き材料で形成される。基台１２には、図２に示すように、溝部１９が画成され、溝部１９には支持用リブ１４にその長手方向に沿って形成された係合部２１が係合する。基台１２の一方の側部にはその長手方向に沿って側板２５が固着され、側板２５には図示しない位置検出用の磁気センサを装着するための溝部２５ａが画成される。基台１２の両端部には、図３に示すように、エンドプレート２０ａ、２０ｂが固着され、エンドプレート２０ａ、２０ｂにはシリンダチューブ１６の両端部を閉蓋する蓋部材２２ａ、２２ｂが装着される。蓋部材２２ａ、２２ｂにはシリンダチューブ１６の内部に連通するポート２４ａ、２４ｂが形成され、ポート２４ａ、２４ｂは、図示しない電磁弁を介して圧縮空気、不活性ガス等の圧力流体供給源に接続される。
【００２０】
シリンダチューブ１６の内部にはピストン２６が摺動自在に設けられる。ピストン２６の中心には軸線方向に沿って長尺な棒状の芯部材２８が設けられ、芯部材２８の両端部には雄ねじ３０ａ、３０ｂが形成される。前記芯部材２８の外周には磁性体としての鉄等の材料で形成された複数のリング部材３２が設けられ、それぞれのリング部材３２の間にはリング部材３２より僅かに小さい径の駆動用磁石３４が挟持され、それぞれの駆動用磁石３４はリング部材３２によって隔離される。駆動用磁石３４はそれぞれ一方の面がＮ極、他方の面がＳ極に形成され、隣接する駆動用磁石３４は互いにその極性が反対方向となるように配設される。従って、隣接するリング部材３２の外周には、Ｎ極、Ｓ極の磁界が交互に発生する。
【００２１】
前記芯部材２８の外周にはリング部材３２および駆動用磁石３４を挟持して円筒部材３６ａ、３６ｂが嵌装され、ナット３８ａ、３８ｂを雄ねじ３０ａ、３０ｂに螺入することにより円筒部材３６ａ、３６ｂ、リング部材３２および駆動用磁石３４が一体的に組み付けられる。円筒部材３６ａ、３６ｂの外周にはシリンダチューブ１６の内周に摺動自在なブシュ４０ａ、４０ｂが設けられる。また、一方の円筒部材３６ｂの外周にはパッキン４２が設けられ、パッキン４２によって、シリンダチューブ１６に導入される圧力流体の漏洩が遮断される。従って、シリンダチューブ１６の内側はピストン２６によって一端側の室４４ａと他端側の室４４ｂとに分離されている。ピストン２６の端部にはダンパ４６ａ、４６ｂが設けられ、ピストン２６が変位して蓋部材２２ａ、２２ｂに衝突する際の衝撃をダンパ４６ａ、４６ｂによって吸収する。ピストン２６には、ダンパ４６ａ、４６ｂに代えてエアダンパ（図示せず）を設けると、ピストン２６が蓋部材２２ａ、２２ｂに衝突する際の衝撃をより効率的に吸収するとともに、発塵を防止することが可能となる。
【００２２】
スライダ１８には、図２に示すように、基台１２に対向してガイドブロック（案内子）５０が固着され、ガイドブロック５０は基台１２に固着されたガイドレール（案内部材）５２に摺動自在に係合する。スライダ１８にはその長手方向に沿ってシリンダチューブ１６が挿通する孔部５４と、該孔部５４に連通し、支持用リブ１４が挿通するスリット５６が画成される。孔部５４の内部には磁性体により形成されたヨーク５８が挿入される。ヨーク５８は断面略Ｃ字状に形成され、スライダ１８がガイドブロック５０およびガイドレール５２によって支持されることにより、ヨーク５８はシリンダチューブ１６、支持用リブ１４から若干離間して保持される。ヨーク５８の一端部は、図３に示すように、Ｃリング６０により位置決めされ、また、ヨーク５８の他端部はスライダ１８に固着されたエンド部材６２によって抜け止めされる。エンド部材６２の内周はシリンダチューブ１６の外周から若干離間している。ヨーク５８の内周部には複数の凸部６４が形成され、凸部６４はリング部材３２の外周に発生した駆動用磁石３４の磁気により引きつけられる。
【００２３】
第１の実施の形態に係るロッドレスシリンダ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００２４】
図示しない電磁弁を作動させ、一方のポート２４ａに圧力流体を導入し、他方のポート２４ｂを大気圧開放状態にすると、シリンダチューブ１６の室４４ａにポート２４ａから圧力流体が導入され、この圧力流体の圧力により、ピストン２６は矢印Ａ方向に摺動する。このため、駆動用磁石３４が変位してリング部材３２の外周に発生した磁気によりヨーク５８の凸部６４が引きつけられ、スライダ１８がシリンダチューブ１６に沿って矢印Ａ方向に変位する。また、図示しない電磁弁を作動させ、一方のポート２４ａを大気圧開放状態にして他方のポート２４ｂに圧力流体を導入すると、室４４ｂに圧力流体が導入され、ピストン２６は矢印Ｂ方向に摺動する。このため、前記と同様に、ヨーク５８がリング部材３２の磁気に引きつけられてスライダ１８が矢印Ｂ方向に変位する。
【００２５】
第１の実施の形態のロッドレスシリンダ１０によれば、スライダ１８の変位範囲を大きくするためにシリンダチューブ１６を長く形成すると、シリンダチューブ１６にはその自重により撓曲する力が付与される。ところが、シリンダチューブ１６は支持用リブ１４によって支持されているため、シリンダチューブ１６が撓曲してしまうことが防止される。従って、ヨーク５８とシリンダチューブ１６とが接触することがなく、シリンダチューブ１６を長尺に形成することが可能であり、スライダ１８の変位範囲を容易に拡大することができる。
【００２６】
また、ロッドレスシリンダ１０を真空等の環境下で使用した場合に、磁石から発生する微量なガスがロッドレスシリンダ１０の外部に飛散する懸念がないため、真空環境を汚染することがなく、真空環境下におけるワークの搬送等に用いることが可能である。また、例えば、ベーキング工程等の高温環境下のように、磁石の性能が低下する環境の場合、ピストン２６の駆動用磁石３４はシリンダチューブ１６によって高温環境から隔離されているため、それほど高温になることがない一方、スライダ１８には磁石が用いられていないため、このような環境下にあってもこのロッドレスシリンダ１０を使用することができる。
【００２７】
このとき、ガイドレール５２およびガイドブロック５０の摺動部に、ロッドレスシリンダ１０が使用される環境の真空度に応じた潤滑方法（例えば、グリース、固体潤滑剤等）を使用すると、ガイドレール５２とガイドブロック５０との摺動に起因する発塵を防止することが可能となる。さらに、ガイドレール５２、ガイドブロック５０を、このロッドレスシリンダ１０が使用される環境に対応して腐食を防止する材料により形成すると、発塵を一層減少させることができ好適である。
【００２８】
次に、第２の実施の形態に係るロッドレスシリンダ１００について、図４を参照して説明する。なお、上述した第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２９】
このロッドレスシリンダ１００は、基本的には長尺な基台１０２と、基台１０２の長手方向に沿って設けられた２本のシリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂと、シリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂに沿って変位するスライダ１０８とを備える。
【００３０】
基台１０２の両端部にはエンドプレート１１０ａ、１１０ｂが固着され、エンドプレート１１０ａ、１１０ｂには、図５に示すように、シリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂの両端部を閉塞する蓋部材１１２ａ、１１２ｂが固着される。蓋部材１１２ａ、１１２ｂにはシリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂの内部に連通するポート１１４ａ、１１４ｂが形成され、ポート１１４ａ、１１４ｂは図示しない電磁弁を介して圧力流体供給源に接続される。
【００３１】
基台１０２の下部には、図６に示すように、その長手方向に沿ってこのロッドレスシリンダ１００を他の機器等に取り付けるための溝部１１６ａ、１１６ｂが画成される。基台１０２の上部には突出部１１７が形成される。突出部１１７の両側部にはシリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂに一体的に形成された支持用リブ１１８ａ、１１８ｂの係合部１１９ａ、１１９ｂが固着され、支持用リブ１１８ａ、１１８ｂは基台１０２に対して傾斜して配置される。突出部１１７の上部にはガイドレール（案内部材）１２０が固着され、ガイドレール１２０にはスライダ１０８に固着されたガイドブロック（案内子）１２２が摺動自在に係合する。スライダ１０８にはシリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂおよび支持用リブ１１８ａ、１１８ｂが挿通する凹部１２４ａ、１２４ｂが画成され、凹部１２４ａ、１２４ｂには磁性体により形成されたヨーク１２６ａ、１２６ｂが挿入される。ヨーク１２６ａ、１２６ｂの一端部は、図５に示すように、Ｃリング１２８ａ、１２８ｂによって位置決めされ、また、ヨーク１２６ａ、１２６ｂの他端部はエンド部材１３０ａ、１３０ｂによって抜け止めされる。ヨーク１２６ａ、１２６ｂの内周部には複数の凸部１３２が形成され、凸部１３２はピストン２６のリング部材３２の外周に発生した駆動用磁石３４の磁気により引きつけられる。
【００３２】
第２の実施の形態に係るロッドレスシリンダ１００は以下のように用いられる。
【００３３】
図示しない電磁弁を作動させ、一方のポート１１４ａに圧力流体を導入し、他方のポート１１４ｂを大気圧開放状態にすると、シリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂの室４４ａにポート１１４ａから圧力流体が導入され、この圧力流体の圧力により、ピストン２６は矢印Ａ方向に摺動する。このため、駆動用磁石３４が変位してリング部材３２の外周に発生した磁気によりヨーク１２６ａ、１２６ｂの凸部１３２が引きつけられ、スライダ１０８がシリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂに沿って矢印Ａ方向に変位する。また、図示しない電磁弁を作動させ、一方のポート１１４ａを大気圧開放状態にして他方のポート１１４ｂに圧力流体を導入すると、室４４ｂに圧力流体が導入され、ピストン２６は矢印Ｂ方向に摺動する。このため、前記と同様に、ヨーク１２６ａ、１２６ｂがリング部材３２の磁気に引きつけられてスライダ１０８が矢印Ｂ方向に変位する。
【００３４】
このロッドレスシリンダ１００のシリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂは支持用リブ１１８ａ、１１８ｂによって支持されているため、スライダ１０８の変位範囲を大きくするためにシリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂを長く形成しても、シリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂが撓曲する懸念がない。従って、シリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂを長尺に形成してもヨーク１２６ａ、１２６ｂに形成された凸部１３２とシリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂとが接触する懸念がなく、スライダ１０８の変位範囲を容易に拡大することができ、シリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂとヨーク１２６ａ、１２６ｂに形成された凸部１３２との接触に起因して発塵する懸念もなくなる。
【００３５】
また、ワークが軽量な場合、一方のシリンダチューブ１０６ａ（または１０６ｂ）のみを利用してスライダ１０８を変位させることができる。このため、圧力流体の消費量を節約することが可能となり、ロッドレスシリンダ１００の運転コストを低廉化することができる。従って、一方のシリンダチューブ１０６ａ（または１０６ｂ）のみでワークを搬送するか、両方のシリンダチューブ１０６ａ、１０６ｂを使用してワークを搬送するかを選択することができ、ワークの重量に対応する適正な保持力および圧力流体消費量に設定することが可能である。さらに、一方のシリンダチューブ１０６ａ（または１０６ｂ）のみでワークを搬送する場合、一方のシリンダチューブ１０６ａ（または１０６ｂ）にのみピストン２６を設ければよく、ロッドレスシリンダ１００の製造コストを低廉化することが可能となる。
【００３６】
次いで、第３の実施の形態に係るロッドレスシリンダ２００について、図７を参照して説明する。
【００３７】
このロッドレスシリンダ２００は、基本的には、長尺な基台２０２と、図８に示すように、基台２０２の長手方向に沿って固着され、略水平方向に延在する支持用リブ２０４によって支持されたシリンダチューブ２０６と、シリンダチューブ２０６に沿って変位するスライダ２０８とを備える。
【００３８】
基台２０２はアルミニウムの如き材料で押出成形される。基台２０２は長手方向に沿って互いに平行な側板２１２ａ、２１２ｂを有し、側板２１２ａと２１２ｂとの間にはシリンダチューブ２０６の外周に沿って湾曲する湾曲部２１４および平坦なガイド部２１８が形成され、ガイド部２１８にはガイドレール２１６が固着される。一方の側板２１２ａには長手方向に沿って磁気センサ用溝部２２０が画成され、磁気センサ用溝部２２０にはスライダ２０８の位置検出用の磁気センサ２２２が装着される。また、基台２０２にはその長手方向に沿って圧力流体が流通する通路２２３、通路２２４が画成される。
【００３９】
他方の側板２１２ｂには溝部２２６が画成され、溝部２２６にはシリンダチューブ２０６の支持用リブ２０４に形成された係合部２２８が係合する（図８、図９参照）。係合部２２８は断面略四角形状に形成される。係合部２２８には固定ブロック２３０に形成された段部２３２が係合し、固定ブロック２３０が側板２１２ｂにねじ２３４により締結されることによりシリンダチューブ２０６が側板２１２ｂに固定される。
【００４０】
基台２０２の両端部にはエンドプレート２３６ａ、２３６ｂがねじ２３８によって固着され、エンドプレート２３６ａ、２３６ｂにはこのロッドレスシリンダ２００を機器等に取り付けるためのねじ（図示せず）が挿通する孔部２４０が画成される（図７参照）。エンドプレート２３６ａ、２３６ｂの一方の側部には基台２０２の磁気センサ用溝部２２０に連通する溝部２４３が画成される。エンドプレート２３６ａ、２３６ｂのスライダ２０８側の面には凹部２４１が画成され、凹部２４１には樹脂製のダンパ２４２が該エンドプレート２３６ａ、２３６ｂから若干突出するように挿入される（図１０参照）。
【００４１】
エンドプレート２３６ａ、２３６ｂにはシリンダチューブ２０６の孔部２５６に連通する凹部２５８ａ、２５８ｂが画成される。凹部２５８ａ、２５８ｂを構成する壁部にはねじ孔２６０が画成される。凹部２５８ａ、２５８ｂにはインナーカバー（位置決め部材）２６２の一端側が挿入され、該インナーカバー２６２の他端側はシリンダチューブ２０６の孔部２５６に挿入される。インナーカバー２６２にはねじ孔２６０に螺合する調整ねじ部２６４が形成される。このため、調整ねじ部２６４を回転させると、インナーカバー２６２が凹部２５８ａ、２５８ｂに沿って変位する。インナーカバー２６２の外周にはフランジ部２６６が形成され、一方、エンドプレート２３６ａ、２３６ｂにはフランジ部２６６が変位可能な凹部２６７が形成される。従って、フランジ部２６６は凹部２６７を構成する段部２６８とシリンダチューブ２０６の端部との範囲で変位可能であり、インナーカバー２６２の変位範囲が段部２６８、シリンダチューブ２０６の端部により規制される。エンドプレート２３６ａ、２３６ｂにはインナーカバー２６２の位置を固定するためのねじ２７０が設けられる。
【００４２】
インナーカバー２６２の外周には溝部２７４が周回して形成され、一方、インナーカバー２６２の内部には軸線方向に沿ってシリンダチューブ２０６側に開口する室２７６が画成され、溝部２７４と室２７６とは通路２７８ａ、２７８ｂによって連通する。一方のインナーカバー２６２の溝部２７４は、図１１に示すように、エンドプレート２３６ａに形成された通路２４８ａを介して該エンドプレート２３６ａの側面２４４ａに形成されたポート２４９ａと端面２４５ａに形成されたポート２４９ｂとに連通する。また、通路２４８ａは基台２０２の通路２２４、エンドプレート２３６ｂに形成された通路２４８ｂを介して該エンドプレート２３６ｂの側面２４４ｂに形成されたポート２４９ｃと端面２４５ｂに形成されたポート２４９ｄとに連通する。さらに、他方のインナーカバー２６２の溝部２７４はエンドプレート２３６ｂに形成された通路２４６ｂを介して側面２４４ｂに形成されたポート２４７ｃと端面２４５ｂに形成されたポート２４７ｄとに連通するとともに、基台２０２の通路２２３、エンドプレート２３６ａに形成された通路２４６ａを介して側面２４４ａに形成されたポート２４７ａと端面２４５ａに形成されたポート２４７ｂに連通する。このため、ポート２４９ａ乃至２４９ｄのいずれか一つに図示しない圧力流体供給源を接続することにより、シリンダチューブ２０６の一端側に設けられたインナーカバー２６２の室２７６に圧力流体を供給することができ、同様に、ポート２４７ａ乃至２４７ｄのいずれか一つに圧力流体供給源を接続することにより、シリンダチューブ２０６の他端側に設けられたインナーカバー２６２の室２７６に圧力流体を供給することができる。なお、使用されないポート２４７ａ乃至２４７ｄ、２４９ａ乃至２４９ｄは栓部材（図示せず）により閉蓋される。通路２４６ｂ、２４８ａおよび２４８ｂは該通路２４６ｂ、２４８ａ、２４８ｂの鉛直方向に向かう部位を形成するための孔部２５２を介してエンドプレート２３６ａ、２３６ｂの下部に開口するが、この開口部位は鋼球２５０を圧入することにより閉蓋される。
【００４３】
凹部２５８ａ、２５８ｂを構成する壁部にはインナーカバー２６２に当接するＯリング２８０ａ、２８０ｂが設けられ、一方、インナーカバー２６２の外周にはシリンダチューブ２０６の内壁に当接するＯリング２８２が設けられる。Ｏリング２８０ａ、２８０ｂは溝部２７４に供給された圧力流体が凹部２５８ａ、２５８ｂを構成する壁部とインナーカバー２６２の外周との間隙から漏洩することを防止し、Ｏリング２８２はシリンダチューブ２０６の内周とインナーカバー２６２の外周との隙間から圧力流体が漏洩することを防止する。また、室２７６を構成する壁部にはＯリング２８３が設けられる。
【００４４】
シリンダチューブ２０６はアルミニウムの如き材料で押出成形により支持用リブ２０４と一体的に形成される。シリンダチューブ２０６の内部にはピストン２８４が摺動自在に設けられる。ピストン２８４には、上述した第１、第２の実施の形態に係るロッドレスシリンダ１０、１００と同様に、複数のリング部材３２と駆動用磁石３４とが交互に配設される。リング部材３２、駆動用磁石３４の内部には図示しないシャフトが挿通され、シャフトの両端部には棒部材２９４がピストン２８４の長手方向に沿って固着される。リング部材３２、駆動用磁石３４は円柱部材２９０によって挟持される。円柱部材２９０の外周にはシリンダチューブ２０６の内周に摺動自在なブシュ２９１が設けられる。また、円柱部材２９０の外周にはシリンダチューブ２０６の内周に当接するパッキン２９２が設けられ、シリンダチューブ２０６の内部はピストン２８４によって一端側の室２９６ａと他端側の室２９６ｂとに分離されている。
【００４５】
棒部材２９４はインナーカバー２６２の室２７６に挿入可能に構成され、棒部材２９４が室２７６に進入すると室２９６ａ、２９６ｂ内の圧力流体が圧縮され、円柱部材２９０の端面が押圧される。棒部材２９４の端部は徐々に縮径して形成され、棒部材２９４の外周にはその軸線方向に沿って複数の溝部３０２が画成される。溝部３０２を構成する底部は棒部材２９４の端部に向かって傾斜して形成される。
【００４６】
スライダ２０８の下部にはシリンダチューブ２０６を覆うように湾曲部３１２が形成され（図８参照）、湾曲部３１２には、略Ｃ字状に形成され、磁性体からなるヨーク３１４および被駆動用磁石３１６が交互に配設される。ヨーク３１４、被駆動用磁石３１６はスペーサ３２２によって挟持される（図１０参照）。スライダ２０８の湾曲部３１２には板状の固定部材３１８がヨーク３１４、被駆動用磁石３１６の端部に当接するようにねじ３２０で締結され、固定部材３１８はヨーク３１４、被駆動用磁石３１６およびスペーサ３２２をスライダ２０８に装着する際の位置ずれを防止する。
【００４７】
スライダ２０８の下部にはガイドレール２１６に摺動自在に係合するガイドブロック（案内子）３２４が固着され、ガイドレール２１６およびガイドブロック３２４によりヨーク３１４、被駆動用磁石３１６がシリンダチューブ２０６の外周に接触しないように保持される。スライダ２０８の一方の縁部近傍には穴部３２５がロッドレスシリンダ２００の長手方向に沿って画成され、穴部３２５には位置検出用の磁石３２６が挿入される（図１２参照）。このため、スライダ２０８が変位して磁石３２６が磁気センサ２２２に接近すると、磁気センサ２２２はこれを示す信号を出力する。
【００４８】
スライダ２０８の端部にはエンド部材３２８が固着され、エンド部材３２８はヨーク３１４、被駆動用磁石３１６およびスペーサ３２２の脱落を防止する。
【００４９】
スライダ２０８の上部は両側部が上方に突出して取付部３３０ａ、３３０ｂが形成され、取付部３３０ａ、３３０ｂには複数のワーク取付用ねじ孔３３２が画成される（図７参照）。また、一方の取付部３３０ａにはワークの位置決め用の溝部３３４が画成され、他方の取付部３３０ｂにはピン穴３３６が画成される。
【００５０】
ロッドレスシリンダ２００にはエンドプレート２３６ａと２３６ｂとの間にトップカバー３４０が橋架され、スライダ２０８の取付部３３０ａ、３３０ｂはトップカバー３４０の側部から上方に突出する。トップカバー３４０はねじ３４２によって該エンドプレート２３６ａ、２３６ｂに締結される。トップカバー３４０はアルミニウムの如き材料により形成され、その上面にはその長手方向に沿って溝部３４８が形成される。また、トップカバー３４０の下面にはトップカバー３４０の強度を向上するためにその長手方向に沿って複数の補強部３４６が形成される。
【００５１】
ロッドレスシリンダ２００は、シリンダチューブ２０６やガイドレール２１６、ガイドブロック３２４等が基台２０２、側板２１２ａ、２１２ｂおよびトップカバー３４０の内部に収められるように構成されているため、ロッドレスシリンダ２００の外部に塵埃等が飛散することを抑制することができる。
【００５２】
第３の実施の形態に係るロッドレスシリンダ２００は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００５３】
先ず、ポート２４７ａ乃至２４７ｄのいずれか一つと、ポート２４９ａ乃至２４９ｄのいずれか一つとを図示しない電磁弁を介して圧力流体供給源に接続する。この場合、例えば、エンドプレート２３６ａに設けられたポート２４７ａ、２４９ａを電磁弁に接続した後、エンドプレート２３６ａの他のポート２４７ｂ、２４９ｂとエンドプレート２３６ｂのポート２４７ｃ、２４７ｄ、２４９ｃ、２４９ｄを栓部材（図示せず）により閉蓋する。このように、ロッドレスシリンダ２００の一端側の側面２４４ａ、端面２４５ａ、他端側の側面２４４ｂ、端面２４５ｂのいずれかに形成されたポート２４７ａ乃至２４７ｄのいずれか一つとポート２４９ａ乃至２４９ｄのいずれか一つを使用すればよいため、配管の自由度が向上する。
【００５４】
また、インナーカバー２６２の調整ねじ部２６４を回転させて該インナーカバー２６２を軸線方向に変位させ、ピストン２８４の停止位置を微調整する（図１０参照）。このため、スライダ２０８の停止位置が微調整される。
【００５５】
以上のような準備段階を経て、図示しない電磁弁を作動させ、一方のポート２４９ａに圧力流体を導入し、他方のポート２４７ａを大気圧開放状態にすると、圧力流体は通路２４８ａからインナーカバー２６２の溝部２７４、通路２７８ａ、２７８ｂを介して室２７６に導入され、さらにまた、棒部材２９４の溝部３０２を通って室２９６ａに導入される。このため、圧力流体の圧力によりピストン２８４が矢印Ｂ方向に摺動し、駆動用磁石３４が変位してその磁気によりヨーク３１４が引きつけられ、スライダ２０８がシリンダチューブ２０６に沿って矢印Ｂ方向に変位する。
【００５６】
ピストン２８４がエンドプレート２３６ｂ側の端部に接近すると、棒部材２９４がインナーカバー２６２の室２７６に進入し、室２９６ｂ内の圧力流体がピストン２８４に圧縮されてこの圧力によりピストン２８４の端面を押圧し、ピストン２８４の変位速度が減速される。このため、スライダ２０８はストローク端で急激に停止することがなく、その衝撃による発塵が防止される。
【００５７】
そして、ピストン２８４の円柱部材２９０の端部がインナーカバー２６２に当接して該ピストン２８４が停止し、スライダ２０８も停止する。
【００５８】
図示しない電磁弁を作動させ、一方のポート２４９ａを大気圧開放状態にして他方のポート２４７ａに圧力流体を導入すると、圧力流体は通路２４６ａから通路２２３、２４６ｂ、溝部２７４、通路２７８ａ、２７８ｂおよび室２７６を介して室２９６ｂに圧力流体が導入され、ピストン２８４は矢印Ａ方向に摺動する。このため、前記と同様にして、スライダ２０８が矢印Ａ方向に変位する。
【００５９】
第３の実施の形態に係るロッドレスシリンダ２００によれば、第１、第２の実施の形態に係るロッドレスシリンダ１０、１００と同様に、シリンダチューブ２０６が支持用リブ２０４によって支持されているため、シリンダチューブ２０６を長く形成しても該シリンダチューブ２０６が撓曲する懸念がなく、スライダ２０８の変位範囲を容易に拡大することができる。また、シリンダチューブ２０６と被駆動用磁石３１６、ヨーク３１４との接触に起因する発塵の懸念がない。
【００６０】
また、シリンダチューブ２０６の支持用リブ２０４が水平方向に延在しているため、ロッドレスシリンダ２００の高さ方向の寸法を抑制することができ、低重心で安定した変位動作を営むことが可能となる。
【００６１】
さらに、ロッドレスシリンダ２００の一端側の側面２４４ａ、端面２４５ａ、他端側の側面２４４ｂ、端面２４５ｂのいずれかに形成されたポート２４７ａ乃至２４７ｄのいずれか一つとポート２４９ａ乃至２４９ｄのいずれか一つを選択して使用すればよいため、配管の自由度が向上し、配管作業が容易になる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明に係るロッドレスシリンダによれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【００６３】
シリンダチューブが、該シリンダチューブに一体成形された支持用リブによって支持されているため、前記シリンダチューブをアルミニウムから軸線方向に沿って長尺に形成してもシリンダチューブが撓曲する懸念がなく、スライダの変位範囲を容易に拡大することが可能である。また、シリンダチューブを長尺に形成してもスライダをシリンダチューブに対して非接触に保持することができ、発塵を低減することができる。
【００６４】
さらに、シリンダチューブ内の一端側と他端側のそれぞれの室に連通するポートを、ロッドレスシリンダの一端側の側面および端面、他端側の側面および端面にそれぞれ形成することにより、これらのポートのいずれかを選択して使用してロッドレスシリンダを駆動すればよく、配管の自由度が向上し、配管作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るロッドレスシリンダの斜視図である。
【図２】図１のロッドレスシリンダのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のロッドレスシリンダのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るロッドレスシリンダの斜視図である。
【図５】図４のロッドレスシリンダのＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図５のロッドレスシリンダのＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るロッドレスシリンダの斜視図である。
【図８】図７のロッドレスシリンダのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図７のロッドレスシリンダに使用されるシリンダチューブの取付状態を示す一部拡大斜視図である。
【図１０】図７のロッドレスシリンダのＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図７のロッドレスシリンダに形成された通路およびポートを示す一部省略斜視図である。
【図１２】図７のロッドレスシリンダの側面図である。
【符号の説明】
１０、１００、２００…ロッドレスシリンダ
１２、１０２、２０２…基台
１４、１１８ａ、１１８ｂ、２０４…支持用リブ
１６、１０６ａ、１０６ｂ、２０６…シリンダチューブ
１８、１０８、２０８…スライダ
２６、２８４…ピストン
３４…駆動用磁石
５０、１２２、３２４…ガイドブロック
５２、１２０、２１６…ガイドレール
５８、１２６ａ、１２６ｂ、３１４…ヨーク
２２３、２２４、２４６ａ、２４６ｂ、２４８ａ、２４８ｂ、２７８ａ、２７８ｂ…通路
２４ａ、２４ｂ、１１４ａ、１１４ｂ、２４７ａ〜２４７ｄ、２４９ａ〜２４９ｄ…ポート

Claims

溝部を有し、長尺に形成される基台と、
アルミニウムから軸線方向に沿って長尺に形成され、前記溝部に係合される係合部を有する支持用リブが長手方向に沿って一体成形されたシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの内部に配設され、該シリンダチューブの長手方向に沿って摺動自在なピストンと、
前記シリンダチューブの両端部を閉塞し、前記ピストンが当接可能な位置決め部材と、
前記基台及びシリンダチューブの両端部に設けられ、前記位置決め部材の挿入される孔部を有するエンドプレートと、
前記ピストンに配設された駆動用磁石と、
を備え、
前記位置決め部材は、前記エンドプレートのねじ孔に螺合される調整ねじ部と、外周面から突出して前記エンドプレートの内周面に設けられた凹部に収容されるフランジ部とを備え、前記凹部内において前記フランジ部が前記シリンダチューブの端部に当接することにより長手方向に沿った変位が規制されることを特徴とするロッドレスシリンダ。
請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、
前記支持用リブには基台を介して前記シリンダチューブと平行に案内部材が連設され、一方、前記スライダには前記案内部材に摺動自在に係合する案内子が設けられ、前記スライダは前記案内部材および前記案内子によって前記シリンダチューブと非接触状態に保持されることを特徴とするロッドレスシリンダ。
請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、
前記スライダには磁石が設けられ、一方、前記支持用リブが設けられた基台には前記磁石の磁気を検出することで前記スライダを検出するための磁気センサが設けられることを特徴とするロッドレスシリンダ。
請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、
前記シリンダチューブの端部には蓋部材が設けられ、一方、前記ピストンにはダンパが設けられ、前記ピストンが前記蓋部材に衝突する際の衝撃を前記ダンパによって吸収することを特徴とするロッドレスシリンダ。
請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、
前記シリンダチューブの端部にはエンドプレートが設けられ、前記エンドプレートにはダンパが設けられ、前記スライダが前記エンドプレートに衝突する際の衝撃を前記ダンパによって吸収することを特徴とするロッドレスシリンダ。
請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、
前記シリンダチューブの端部には前記ピストンの変位作用下に圧力流体が圧縮される室が形成され、前記室内の圧縮された前記圧力流体の圧力により前記ピストンを押圧してその変位速度を減少させることを特徴とするロッドレスシリンダ。
請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、
前記シリンダチューブ内にはピストンによって隔離される一端側の室と他端側の室が形成され、前記一端側と前記他端側のそれぞれの室に連通するポートが前記ロッドレスシリンダの両端側に設けられることを特徴とするロッドレスシリンダ。
請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、
前記シリンダチューブ内にはピストンによって隔離される一端側の室と他端側の室が形成され、前記一端側と前記他端側のそれぞれの室に連通するポートが前記ロッドレスシリンダの側面と端面とに設けられることを特徴とするロッドレスシリンダ。
請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、
前記支持用リブは鉛直方向に延在して配置されることを特徴とするロッドレスシリンダ。
請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、
前記支持用リブは水平方向に延在して配置されることを特徴とするロッドレスシリンダ。
請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、
前記支持用リブは傾斜方向に延在して配置されることを特徴とするロッドレスシリンダ。
請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、
前記ロッドレスシリンダには前記支持用リブを備える前記シリンダチューブが複数設けられ、前記支持用リブが相互に連結されることを特徴とするロッドレスシリンダ。