JPH0351505A - エアシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、チューブ内のピストンに空気圧を与えること
によりピストンロッドを押出し又は引込み作動させるエ
アシリンダに関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種のエアシリンタは、ロッドカバーとヘッド
カバーとを備えたチューブ内にその長手方向に沿って移
動するピストンを組込み、ロッドカバーに摺動自在に支
持されるピストンロッドを上記ピストンに固定して構成
されている。そして、チューブ内面に摺接するピストン
の外周面に弾性体シールが備えられたものが一般的であ
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のエアシリンダにおいては、チ
ューブ内面にピストンに備えら７れた弾性体シールが接
触していたため、ピストンの摺動抵抗が大きく、ピスト
ンの動作速度が遅いという問題があった。

また、摺動抵抗が大きいのでピストンの最低作動圧（作
動開始時の空気圧）が低いものでも０．２Ｋｇ／ｃｍ”
程度と大きく、このため、ピストンロッドにかかる負荷
の微妙な変動に対して敏感な応答ができず、ピストンロ
ッドを通して外部に与える力を一定に保持することがで
きないという問題があった。

そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
動作速度が速く、負荷の微妙な変動に対して敏感に応答
でき、さらにエア圧力によるシリンダの推力が計算値に
近い特性を持ったエアシリンダを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るエアシリンダは、チューブにロツドカバー
とヘッドカバーとを備えた外筒部と、上記外筒部内Ｃ′
：！供給される空気圧を受け、上記外筒部の長手方向に
、上記外筒部内面に沿って移動するピストンと、上記ピ
ストンに固定されると共に、上記外筒部のロッドカバー
に摺動自在に支持されるピストンロッドとを有するエア
シリンダにおいて、上記ピストンの外周面に上記ピスト
ンの移動方向に交差する方向に延びるラビリンス溝を設
けると共に、上記ピストンの外周面上にフッ素樹脂を含
むプラスチックコーティングを施したことを特徴として
いる。

〔作　用〕

本発明においては、外筒部内面と接するピストン外周面
に、ピストンの移動方向に交差する方向に延びるラビリ
ンス溝を設けることにより、外筒部内面とピストン外周
面との間に空気層の流れを形成し、加えて、ピストン外
周面上に摩擦抵抗の小さいフッ素樹脂を含むプラスチッ
クコーティングを施すことにより、外筒部内面に接する
ピストンの摺動抵抗を低減させている。

〔実施例〕

以下に本発明を図示の実腫例に基づいて説明する。

第１図は本発明に係るエアシリンダの一実施例を示す概
略構成図、第２図は第１図のＡ部拡大図、第３図は第１
図のＢ部拡大図である。

本実施例のエアシリンダにおいては、第１図に示される
ように、チューブ１ａにロッドカバー１ｂとヘッドカバ
ー１ｃとを取付けて構成された外筒部１（図では、一体
構造に示されているが、図示しないタイロッドによりチ
ューブ１ａを挾んでカバー１ｂとＩＣとを締め付け固定
するもの、チューブ１ａとカバー１ｂと１Ｃとをねじ式
固定するもの、チューブ１ａの外周端をかしめ固定する
ものが多い）の内部に、外筒部］の内径より小さい外径
を有し外筒部１内面に沿って移動するピストン２が組込
まれている。

また、外筒部１のロッドカバー１ｂには、第３図に示さ
れるように、低摩擦材からなる軸受５を介してピストン
ロッド６が摺動自在に支持されており、一方、このピス
トンロッド６の一端は外筒部１内でピストン２に固定さ
れている。

従って、外筒部１に形成された吸排気口３又は４から供
給される空気圧を受けてピストン２がピストン２の軸方
向（外筒部１の長手方向）に移動し、ピストンロッド６
を押出し又は引込み作動させる。

また、本実施例においては、上記構或に加えて、第２図
に示されるように、ピストン２の外周面に５ ピストン２の移動方向に直角に交差する方向又は幾らか
傾斜した方向に延びるラビリンス溝２ａを形成している
。さらに、ピストン２の外周面上には摩擦抵抗の小さい
ポリテトラフルオ口エチレン等のフッ素樹脂を含むプラ
スチックコーティング７が施されている。

以上述べたように、本実施例においては、外筒部１内面
と接するピストン２外周面に、ピストン２の移動方向に
交差する方向に延びるラビリンス溝２ａを設けることに
より、外筒部１内面とピストン２外周面との間に吸排気
口３又は４から供給される空気による空気層の流れを形
成している。

加えて、ピストン２外周面上に摩擦抵抗の小さいフッ素
樹脂を含むプラスチックコーティング７を施している。

このように、空気層の流れによる空気潤滑とフッ素樹脂
を含むプラスチックコーティング７との組合わせにより
、外筒部１内面に接するピストン２の最低動作圧力を０
．００５Ｋｇ／ｃｍ２程度と極めて低くすることができ
る。よって、ピストン２の動作速度を速くでき、また、
ピ６ ストンロッド６にかかる負荷の微妙な変動に対して敏感
に応答かできる。さらに、エア圧力によるシリンダ推力
が計算値に近い値になるため、押圧力等を精度良く制御
することができる。尚、ラビリンス消２ａは外筒部１内
面とピストン２外周面との間に介在する異物を逃がす役
目も担い、プラスチックコーティング７が傷付くのを防
止する働きも持つ。

また、このように高速応答、高速動作、高精度圧力制御
が可能なエアシリンダは、例えは第４図に示されるよう
に、ローラ１０、１１間に張られたシ一ト１３の張力を
ダンサーロール制御する場合、又は第５図に示されるよ
うに、シートやフィルム１４を駆動ローラ１６に接触さ
せた巻取軸１５にサーフェイス巻取リさせるときの巻取
軸１５の接触圧を制御する場合等に特に有効である。

尚、上記実施例においては、軸受５として低摩擦材を用
いた場合について説明したが、本発明はこれには限定さ
れず、第６図に示されるように、ボールプッシュ１７を
備えたものであってもよい。

ここで、第６図について、第１図の構成に相当する構成
部分には同一の符号を付す。この場合には、ピストンロ
ッド６を焼き入れ研磨する必要があるが、ピストンロッ
ド６にラジアル荷重がかかる用途に優れている。

また、上記実施例においては、ラビリンス溝２ａの形状
を第２図に示されるように、断面四角形状として描いた
が、本発明はこれには限定されず、断面■形状等の他の
形状であってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、外筒部内面とピ
ストン外周面に、ラビリンス溝を設けることにより、外
筒部内面とピストン外周面との間に摺動抵抗を低減させ
る空気層の流れを形成し、加えて、ピストン外周面上に
摩擦抵抗の小さいフッ素樹脂を含むプラスチックコーテ
ィングを施すことにより、ピストンの摺動抵抗を極めて
低くしている。よって、ピストンの動作速度及び応答速
度を極めて高速にできる。

また、エア圧力とシリンダ推力の関係が計算値に近いた
め押圧力の制御が極めて高精度にできるという効果を有
する。

従って、本発明は張力のダンサーロール制御やシートや
フィルムの接触圧制御等のように高速応答、高速動作、
高精度押圧力等が要求される多くの分野に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエアシリンダの一実施例を示す概
略構成図、 第２図は第１図のＡ部拡大図、 第３図は第１図のＢ部拡大図、 第４図は本実施例をダンサーロール制御に適用した場合
の説明図、 第５図は本実施例を接触圧制御に適用した場合の説明図
、 第６図は本発明の他の実旅例を示す概略構成図である。 １・・・外筒部、　　　　　１ａ・・・チューブ、１ｂ
・・・ロッドカバー、１ｃ・・・ヘット力バー２・・・
ピストン、　　　　２ａ・・・ラビリンス溝、９ ３，４・・・吸排気口、　５・・・軸受、６・・・ピス
トンロッド、 ７・・・プラスチックコーティング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　チューブにロッドカバーとヘッドカバーとを備えた外
   筒部と、 上記外筒部内に供給される空気圧を受け、上記外筒部の
   長手方向に、上記外筒部内面に沿って移動するピストン
   と、 上記ピストンに固定されると共に、上記外筒部のロッド
   カバーに摺動自在に支持されるピストンロッドとを有す
   るエアシリンダにおいて、 上記ピストンの外周面に上記ピストンの移動方向に交差
   する方向に延びるラビリンス溝を設けると共に、上記ピ
   ストンの外周面上にフッ素樹脂を含むプラスチックコー
   ティングを施したことを特徴とするエアシリンダ。