JP4291236B2

JP4291236B2 - シリンダ装置

Info

Publication number: JP4291236B2
Application number: JP2004254012A
Authority: JP
Inventors: 久信丹羽; 茂林本; 重和吉田
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2024-09-01
Also published as: JP2006070966A

Description

本発明は、シリンダ装置に関するものである。

＜従来技術１＞
従来技術１として、図７のようなシリンダ装置が存在する。
図７に示すように、特許文献１のシリンダ装置１０１は、主に可動本体１１１とシリンダ１１２とガイドバー１１３から構成される。そして、シリンダ１１２はシリンダ本体１２１とピストンロッド１２２から構成され、シリンダ本体１２１は可動本体１１１の貫通孔１１１ａ内に配設されている。
ここで、シリンダ本体１２１の外周面と貫通孔１１１ａとの間には間隔１１４が形成されている。これは、ピストンロッド１２２とガイドバー１１３との平行度や芯合わせ等に誤差を生じたとしても、シリンダ本体１２１を貫通孔１１１ａ内において半径方向に遊動可能とすることで、可動本体１１１の円滑な作動を図ろうとするものである。なお、シリンダ本体１２１の軸方向の両側には係止リング板１１５が配設され、シリンダ本体１２１の貫通孔１１１ａ内における軸方向の移動については阻止されている。
一方、ピストンロッド１２２の両先端は、ベース１１６に固定された支持部材１１７，１１８によって支持され、支持部材１１８側において締結手段１１９によって固定されている。

＜従来技術２＞
また、従来技術２として、図８のようなシリンダ装置が存在する。
図８に示すように、特許文献２のシリンダ装置２０１は、主にバッファ部２１２とシリンダ部２１３から構成される。そして、バッファ部２１２は本体２１１と駆動ロッド２２２を有し、シリンダ部２１３は本体２１１とピストンロッド２２３を有している。すなわち、バッファ部２１２およびシリンダ部２１３はともに、本体２１１をそれぞれの構成部品として共有し一体となっている。
実開平１−１６５８０２号公報（明細書第６頁−第１１頁、第１図）

しかしながら、従来技術には以下の問題点が存在する。
シリンダ装置を高速・高頻度下で使用する場合、一定期間ごとにメンテナンスとして新しいシリンダに交換しなければならない。
その場合、従来技術１の特許文献１におけるシリンダ装置１０１においては、構造上、まず締結手段１１９を取り外した後、ベース１１６から支持部材１１７，１１８を取り外し、さらに係止リング板１１５を可動本体１１１から取り外してから、交換すべきシリンダ１１２を取り出さなければならない。また、ピストンロッド１２２はその両端が支持部材１１７，１１８によって支持されているに過ぎないので、新しいシリンダ１１２を取り付けた後には芯出し調整が必要になってしまう。したがって、シリンダ１１２の交換作業に手間が生じて非常に多くの時間を費やしてしまう。また、多くの場合、シリンダ１１２のみでなくベース１１６ごと交換するため、コストが上昇してしまう。

また、従来技術２のシリンダ装置２０１の構造上、図８に示すようにバッファ部２１２およびシリンダ部２１３はともに、本体２１１をそれぞれの構成部品として共有し一体となっているため、シリンダ部２１３の交換時にはシリンダ装置２０１全ての部品を取り外す必要がある。従って、配管の付け直しや原点の位置合わせの作業が必要になるとともに、シリンダ部２１３のみならず、バッファ部２１２、本体２１１も交換するため、コストが上昇し、環境面からも問題が生じてしまう。また、シリンダ部２１３の交換作業に手間が生じて非常に多くの時間を費やしてしまう。さらに、本体２１１のサイズが大きいので、取り付け箇所が狭ければ多数連結して設置ができなくなってしまう。
以上のように、従来技術１，２では、シリンダの交換のたびにその作業に非常に多くの時間を費やし、駆動させるべき機械が長時間稼動できない状況を作ってしまっていた。

本発明は以上のような課題を解消するためになされたものであり、メンテナンス性を向上させ、短時間でシリンダの交換が行なえるシリンダ装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。
（１）長手方向に第１貫通孔および第２貫通孔が形成される本体と、前記第１貫通孔に配設され、ロッドカバーとチューブとヘッドカバーとピストンロッドとを有するシリンダと、前記第２貫通孔に配設され、前記ピストンロッドにより駆動され、ガイドロッドとガイド部材とを有するガイド機構と、を備え、前記ピストンロッドの先端と、前記ガイド部材とを連結するシリンダ装置において、前記ガイド機構と前記本体の間に、前記ガイド機構の回り止め機構を有し、前記本体に連結孔を形成し、前記連結孔に締結部品を挿通して複数のシリンダ装置を連結可能とし、かつ、前記ガイド部材に、前記ピストンロッドの先端が貫通する貫通孔を設け、前記シリンダが伸長するときに前記ピストンロッドの先端に設けた押圧部材が前記ガイド部材を押圧し、前記シリンダが短縮するときには前記ガイドロッドが前記回り止め機構により復帰するようにしたこと。

このような特徴を有する本発明は、以下のような作用・効果を有する。
本発明のシリンダ装置は、長手方向に第１貫通孔および第２貫通孔が形成される本体と、前記第１貫通孔に配設され、ロッドカバーとチューブとヘッドカバーとピストンロッドとを有するシリンダと、前記第２貫通孔に配設され、前記ピストンロッドにより駆動され、ガイドロッドとガイド部材とを有するガイド機構と、を備え、前記ピストンロッドの先端と、前記ガイド部材とを連結するシリンダ装置において、前記ガイド機構と前記本体の間に、前記ガイド機構の回り止め機構を有し、前記本体に連結孔を形成し、前記連結孔に締結部品を挿通して複数のシリンダ装置を連結可能とし、かつ、前記ガイド部材に、前記ピストンロッドの先端が貫通する貫通孔を設け、前記シリンダが伸長するときに前記ピストンロッドの先端に設けた押圧部材が前記ガイド部材を押圧し、前記シリンダが短縮するときには前記ガイドロッドが前記回り止め機構により復帰するようにしたので、シリンダ装置から本体やガイド機構を取り外さなくてもシリンダのみを本体から取り出すことができ、シリンダを本体に取り付ける際にも原点位置合わせが不要で、シリンダの取り付けおよび取り外しが容易となり、シリンダ装置のメンテナンス性が向上し、短時間でシリンダの交換を行なうことができ、交換部品が安価になる。

本発明のシリンダ装置は、ガイド機構と本体の間に、ガイド機構のガイドロッドの回り止め機構を有するので、別途調整をしなくてもシリンダを本体へ取り付けるだけでシリンダ駆動時のストロークの円滑化を図れ、シリンダ装置のメンテナンス性が向上し、短時間でシリンダの交換を行なうことができる。

本発明のシリンダ装置は、第１流路と第２流路がシリンダ内の加圧室に連通し、シリンダの外面を１周するかたちで形成されているので、シリンダを本体へ取り付ける際にはその周方向の配置向きを別途調整する必要がなく、シリンダ装置のメンテナンス性が向上し、短時間でシリンダの交換を行なうことができる。

以下、図１〜図３に示すような本発明のシリンダ装置１の実施例を説明する。
図１のシリンダ装置１と図２のシリンダ装置１は、連結孔１１ｃの数、およびヘッドカバー２３や固定部材１４におけるＯリングの配置などが異なる。また、図１のシリンダ装置１と図３のシリンダ装置１は、エアの供給ポートの位置が異なるとともに、それによりＯリングの配置などが異なる。図１〜図３においては以上のように仕様が異なるが、本発明の特徴に関わる構成・作用・効果はいずれも共通するため、ここでは図１を用いて説明する。

図１に示すようにシリンダ装置１は、主に本体１１とシリンダ１２とガイド機構１３から構成される。シリンダ１２とガイド機構１３は各々、本体１１に形成された第１貫通孔１１ａと第２貫通孔１１ｂに配設される。シリンダ１２は、外観がロッドカバー２１とチューブ２２とヘッドカバー２３とにより構成され、その内部にピストン３１やピストンロッド３２などを有する。ガイド機構１３は、主にガイドロッド４１とその一端部に配設されたガイド部材４２から構成される。
そして、ピストンロッド３２の先端部３２ａがガイド部材４２の貫通孔４２ａを貫通し、ピストンロッド３２の先端部３２ａとガイド部材４２が係合する。

第１貫通孔１１ａ内には、さらに固定部材１４も配設され、シリンダ１２はこの固定部材１４と嵌合しボルト１５により締結される。そのため、シリンダ１２は固定部材１４を介して本体１１に固定され、シリンダ１２が本体１１内で半径方向にも軸方向にもガタつかず、ピストンロッド３２の芯合わせなどが不要で、また本体１１から抜けることもない。従って、特許文献１における支持部材１１７，１１８のような部材は不要となり、シリンダ１２の取り付けおよび取り外しが容易になる。
また、シリンダ装置１から本体１１やガイド機構１３を取り外さずにボルト１５を外すだけでシリンダ１２を取り外すことができる。従って、このような点からもシリンダ１２の取り外しが容易になるといえる。さらに、本体１１やガイド機構１３の位置関係は保たれるので、シリンダ１２の取り付け後の原点の位置調整が不要で、シリンダ１２の取り付けも容易になるといえる。

また、シリンダ１２にはその外面を１周するかたちで第１流路３５と第２流路３６が形成され、この第１流路３５と第２流路３６はシリンダ１２内の加圧室３７に連通している。一方、本体１１には第１ポート３３と第２ポート３４が形成され、シリンダ１２を本体１１の第１貫通孔１１ａに取り付けたときに、本体１１の長手方向について、それぞれシリンダ１２の第１流路３５と第２流路３６の位置と一致するように形成されている。ここで上記のように、第１流路３５と第２流路３６はシリンダ１２の外面を１周するかたちで形成されている。そのため、シリンダ１２について周方向の配置向きに関わらず、第１ポート３３と第１流路３５との間および第２ポート３４と第２流路３６との間が必ず連通することになる。従って、シリンダ１２を取り付ける際にはその周方向の配置向きを別途調整する必要がなく、このような点からもシリンダ１２の取り付けが容易になるといえる。

また、シリンダ１２をシリンダ装置１から取り外すときには、一方向からボルト１５を外す作業だけで足りる。そのため、シリンダ装置１にユニットをつけたままでシリンダ１２の交換が可能である。従って、ピストンロッド３２の先端部３２ａ側を上向きにしてシリンダ装置１を設置すれば、シリンダ１２は上方向に抜くことにより容易に交換することができ、このような点からもシリンダ１２の取り外しが容易になるといえる。

また、消耗品としてはシリンダ１２のみを交換するだけで足りる。そのため、その他の本体１１やガイド機構１３など耐久性のある高価な部品を廃棄する必要がなく、シリンダ装置１の維持費を抑えることができ、かつ環境保護の面においても貢献することができる。特に、技術開発によってシリンダ１２が高性能化された場合には、シリンダ１２の交換を行うだけでシリンダ装置１の高性能化も図ることができる。
なお、図１〜図３に示すようなボルト１５の代わりに、図５に示すように本体１１の一端部にシリンダ押さえカバー１６を配設したり、図６に示すように止めネジ１７を使用してもよい。

その他、本体１１に形成された連結孔１１ｃにボルトなどの締結部品１８を通すことにより、図４に示すように複数のシリンダ装置１を連結することができる。ここで、シリンダ１２の交換時にはシリンダ装置１の横方向（本体の長手方向と垂直な方向）についての作業は不要なので、狭いピッチで（横に連結して）シリンダ装置１を設置してもメンテナンスの上で問題はない。

なお、ガイドロッド４１は、回り止め機構としての磁気バネ４３により、その全ストロークの駆動において回り止めのバッファ作用を受けている。
ここで、磁気バネ４３は、第２貫通孔１１ｂの内周面とガイドロッド４１の外周面に、例えば４極の位置にスプライン状に着磁を施し、磁気吸引力によりガイドロッド４１をもとの位置に復帰させようとするものである。これにより、ガイドロッド４１の回り止めがなされて、シリンダ１２駆動時のストロークの円滑化を図ることができる。
また、本体１１は固定されているため、シリンダスイッチ（不図示）を使用する場合には、そのスイッチ動作は安定する。

以上のような実施例により、以下の効果が得られる。
本発明のシリンダ装置１は、長手方向に第１貫通孔１１ａおよび第２貫通孔１１ｂが形成される本体１１と、ロッドカバー２１とチューブ２２とヘッドカバー２３とピストンロッド３２とを有するシリンダ１２と、ピストンロッド３２の駆動を制御するガイド機構１３とを有するシリンダ装置において、第１貫通孔１１ａ内に配設され、第１貫通孔１１ａ内に固定される固定部材１４と嵌合するシリンダ１２と、第２貫通孔１１ｂ内に配設されるガイド機構１３とを有するので、シリンダ装置１から本体１１やガイド機構１３を取り外さなくてもシリンダ１２のみを本体１１から取り出すことができ、シリンダ１２を本体１１に取り付ける際にも原点位置合わせが不要で、シリンダ１２の取り付けおよび取り外しが容易となり、シリンダ装置１のメンテナンス性が向上し、短時間でシリンダ１２の交換を行なうことができ、交換部品が安価になる。

本発明のシリンダ装置１は、ガイド機構１３と本体１１の間に、ガイドロッド４１の回り止め機構を有するので、別途調整をしなくてもシリンダ１２を本体１１へ取り付けるだけでシリンダ１２駆動時のストロークの円滑化を図れ、シリンダ装置のメンテナンス性が向上し、短時間でシリンダ１２の交換を行なうことができる。

本発明のシリンダ装置１は、第１流路３５と第２流路３６がシリンダ１２内の加圧室３７に連通し、シリンダ１２の外面を１周するかたちで形成されているので、シリンダ１２を本体１１へ取り付ける際にはその周方向の配置向きを別途調整する必要がなく、シリンダ装置のメンテナンス性が向上し、短時間でシリンダ１２の交換を行なうことができる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様
々な変更が可能である。

本発明のシリンダ装置（仕様１）の断面図である。本発明のシリンダ装置（仕様２）の断面図である。本発明のシリンダ装置（仕様３）の断面図である。本発明のシリンダ装置を複数連結したときの外観図である。本発明のシリンダ装置（シリンダ押さえカバー使用）の断面図である。本発明のシリンダ装置（止めネジ使用）の断面図である。従来技術１における特許文献１のシリンダ装置の断面図である。従来技術２のシリンダ装置の断面図である。

符号の説明

１シリンダ装置
１１本体
１２シリンダ
１３ガイド機構
１４固定部材
１５ボルト
１６シリンダ押さえカバー
１７止めネジ
２１ロッドカバー
２２チューブ
２３ヘッドカバー
３１ピストン
３２ピストンロッド
４１ガイドロッド
４２ガイド部材
４３磁気バネ

Claims

長手方向に第１貫通孔および第２貫通孔が形成される本体と、
前記第１貫通孔に配設され、ロッドカバーとチューブとヘッドカバーとピストンロッドとを有するシリンダと、
前記第２貫通孔に配設され、前記ピストンロッドにより駆動され、ガイドロッドとガイド部材とを有するガイド機構と、を備え、
前記ピストンロッドの先端と、前記ガイド部材とを連結するシリンダ装置において、
前記ガイド機構と前記本体の間に、前記ガイド機構の回り止め機構を有し、
前記本体に連結孔を形成し、前記連結孔に締結部品を挿通して複数のシリンダ装置を連結可能とし、かつ、
前記ガイド部材に、前記ピストンロッドの先端が貫通する貫通孔を設け、前記シリンダが伸長するときに前記ピストンロッドの先端に設けた押圧部材が前記ガイド部材を押圧し、前記シリンダが短縮するときには前記ガイドロッドが前記回り止め機構により復帰するようにしたことを特徴とするシリンダ装置。