JPH0522642Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、シリンダ装置に関し、特に、ピスト
ンロツドの軸方向の直線的な変位と軸の回りの回
動変位とを独立にまたは組み合わせて使用する用
途に好適なシリンダ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、このような用途に使用されるシリンダ装
置としては、ピストンロツドと平行にガイドバー
を設け、ガイドバーが軸方向に滑動自在に挿通さ
れる案内部材をピストンロツド側に固定すること
により、ピストンロツドの軸方向の往復変位を拘
束することなく、ガイドバー側に与えられる回転
変位をピストンロツドに伝達するようにしたもの
が知られている。

この場合、ピストンロツドに対するガイドバー
の相対的な倒れや曲がりなどに起因する平行度の
狂いなどを吸収するため、案内部材におけるガイ
ドバーの挿通部は、ピストンロツドとガイドバー
とに交差する方向に径を大きくした長孔や、Ｕ字
形の切り欠き溝をなしているのが一般的である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、上記の従来技術のように、案内部材
におけるガイドバーの挿通部が長孔や切り欠き溝
を呈する構造では、案内部材とガイドバーの外周
部とが線接触となつて摩耗が促進されやすく、耐
久性が低下するとともに、案内部材とガイドバー
とのあそびが大きくなるため、ガイドバーから案
内部材を介してピストンロツドに伝達される回動
変位のバツクラツシユが大きくなるなど、種々の
問題がある。

本考案の目的は、耐久性の向上、およびピスト
ンロツドの回動変位におけるバツクラツシユの低
減を実現することが可能なシリンダ装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、シリンダ本体と、シリンダ本体の内
部に滑動自在に収容されたピストンと、ピストン
に係合され、少なくとも一端をシリンダ本体の外
部に突出させたピストンロツドと、ピストンロツ
ドに平行に設けられたガイドバーと、ピストンロ
ツドに固定された支持部材と、軸方向に滑動自在
にガイドバーに係合されるとともに、ピストンロ
ツドおよびガイドバーの軸に交差する方向の直線
的な変位およびその方向を軸とする回動変位に関
する自由度をもつて支持部材に係合される連携部
材とを備えたシリンダ装置を提供するものであ
る。

〔作用〕

上記した手段によれば、ピストンロツドに対す
るガイドバーの相対的な平行度の狂いなどを吸収
する目的で、連携部材に対するガイドバーの挿通
部を長孔やＵ字形溝などの摩耗が促進されやすい
構造にする必要がなく、ガイドバーの断面形状と
同一の形状にすることが可能となり、連携部材と
ガイドバーとが面接触となる結果、両者の摺動部
における摩耗およびあそびの増大が回避され、耐
久性の向上およびピストンロツドの回動変位にお
けるバツクラツシユの低減が実現される。

〔実施例 １〕 第１図は本考案の一実施例であるシリンダ装置
の断面図であり、第２図は第１図において線−
で示される部分の断面図である。

シリンダ本体１の両端部は、ロツドキヤツプ２
およびヘツドキヤツプ３によつてそれぞれ閉止さ
れ、該ロツドキヤツプ２およびヘツドキヤツプ３
は複数のボルト４およびボルト５によつてシリン
ダ本体１に固定されている。

さらに、シリンダ本体１の両端部には、小径の
内端部をシリンダ本体１の内部に挿入して閉止す
るとともに、大径の外端部がシリンダ本体１の端
面とロツドキヤツプ２およびヘツドキヤツプ３と
の間に挟持されて固定されるパツキンケース６お
よびパツキンケース７がそれぞれ設けられてい
る。

シリンダ本体１の内部には、軸方向に滑動自在
にピストン８が設けられ、該シリンダ本体１の両
端部を閉止するパツキンケース６およびパツキン
ケース７との間に、流体室Ｒおよび流体室Ｌを隔
成している。

シリンダ本体１の壁面には、流体室Ｒおよび流
体室Ｌにそれぞれ連通される流体給排口９および
流体給排口１０が貫通して形成されており、随
時、外部から圧縮空気などの流体圧を流体室Ｒお
よび流体室Ｌに作用させることにより、ピストン
８に軸方向の所望の方向に所望の推力が得られる
ように構成されている。

ピストン８には、ピストンロツド１１が軸方向
に空転自在に挿通されており、その両端部は、シ
リンダ本体１の両端部をそれぞれ閉止しているロ
ツドキヤツプ２、パツキンケース６およびヘツド
キヤツプ３、パツキンケース７を滑動自在に貫通
して外部に突出している。

ピストンロツド１１が空転自在に挿通されるピ
ストン８の両端面には、ピストンロツド１１に係
止された止め輪１２および止め輪１３との間にス
ラスト軸受１４およびスラスト軸受１５が設けら
れており、ピストン８に発生する軸方向の推力
が、ピストンロツド１１のピストン８に対する円
滑な空転動作を拘束することなく、該ピストンロ
ツド１１に伝達される構造とされている。

シリンダ本体１の両端を閉止するロツドキヤツ
プ２およびヘツドキヤツプ３には、ロツドブツシ
ユ１６およびロツドブツシユ１７が設けられてお
り、ピストンロツド１１の軸方向の円滑な変位を
拘束することなく径方向の負荷を負担することに
より、ピストンロツド１１の軸の回りの回動変位
が円滑に行われるように構成されている。

ピストン８の外周部には、シリンダ本体１の内
周面に摺接するピストンパツキン１８が装着され
ており、流体室Ｒと流体室Ｌとの間における流体
の漏洩が阻止されている。

同様に、ピストン８におけるピストンロツド１
１の挿通部には、複数のパツキン１９およびパツ
キン２０が装着されており、流体室Ｒと流体室Ｌ
との間における流体の漏洩が阻止されている。

また、パツキンケース６およびパツキンケース
７におけるピストンロツド１１の貫通部には、シ
リンダ本体１の外端面側からロツドブツシユ１６
およびロツドブツシユ１７に保持されたパツキン
２１およびパツキン２２が装着されており、ピス
トンロツド１１の貫通部を通じて流体室Ｒおよび
流体室Ｌから外部に流体が漏洩することが防止さ
れている。

シリンダ本体１に挿入されたパツキンケース６
およびパツキンケース７の内端部外周には、シリ
ンダ本体１の内周面との間にＯリング２３および
Ｏリング２４が設けられており、流体室Ｒおよび
流体室Ｌに作用される流体の外部への漏洩が阻止
されている。

ピストン８の外周部には、永久磁石２５が装着
されており、シリンダ本体１の外周部の所定の位
置に装着される図示しないストロークセンサなど
を感応させることにより、ピストン８およびピス
トンロツド１１のストローク位置が把握される構
造とされている。

パツキンケース６およびパツキンケース７の内
端面には、クツシヨンパツキン２６およびクツシ
ヨンパツキン２７が係止されており、ピストン８
のストローク端における衝撃が緩和されるように
構成されている。

ピストンロツド１１の内部軸方向には、流体通
路１１ａが貫通して形成されており、たとえば、
ピストンロツド１１の一端に装着される図示しな
いロボツトハンドなどの把持動作を行わせる圧縮
空気や、図示しない真空吸着盤に対する負圧など
が特別な配管などを設けることなく伝達されるよ
うに構成されている。

ヘツドキヤツプ３の外端側の小径部には、ピス
トンロツド１１と同軸にプーリ２８が空転自在に
装着されており、複数の固定ねじ２９によりヘツ
ドキヤツプ３の外端部に係止されたリング３０に
よつて脱落が防止されている。

プーリ２８のヘツドキヤツプ３に対する装着部
には、軸受３１が介設され、該プーリ２８のヘツ
ドキヤツプ３に対する空転が滑らかに行われる構
造とされている。

プーリ２８の外端面には、ピストンロツド１１
と平行に設けられたガイドバー３２の一端が圧入
されて固定されており、プーリ２８を外部から回
転させることにより、ガイドバー３２はピストン
ロツド１１と平行な姿勢で該ピストンロツド１１
の回りに回動されるものである。

ヘツドキヤツプ３の側に突出したピストンロツ
ド１１の端部にはサポート３３（支持部材）が装
着され、径方向に貫通して螺着された固定ねじ３
４の先端部をピストンロツド１１の側面に圧着さ
せることにより該ピストンロツド１１に対して安
定に固定されている。

サポート３３の外周面には、ピストンロツド１
１およびガイドバー３２の軸に直交する方向に軸
を有するとともに断面が円形の係合穴３５が穿設
されている。

さらに、係合穴３５には、ガイドバー３２の軸
方向に滑動自在に係合するガイドブツシユ３６
（連携部材）の側面に突出した係合軸３７が、該
係合軸３７および係合穴３５の軸方向における直
線的な変位および軸の回りの回動変位を拘束され
ることなく、かつ径方向におけるあそびなどを生
じることなく挿入されており、プーリ２８の回動
変位が、ガイドバー３２およびガイドブツシユ３
６、係合軸３７、サポート３３を介してピストン
ロツド１１に伝達される構造とされている。

ガイドバー３２に係合するガイドブツシユ３６
の挿通孔３８は、該ガイドバー３２と同一の断面
形状を有しており、ガイドブツシユ３６は、ガイ
ドバー３２の径方向におけるあそびなどを生じる
ことなく、ガイドバー３２の外周面に対して面接
触の状態で軸方向に滑動自在に案内されるように
構成されている。

そして、ピストンロツド１１およびガイドバー
３２の軸を含む平面内におけるガイドバー３２の
相対的な平行度の狂いは、係合穴３５に対する係
合軸３７の軸方向の変位によつて吸収されるとと
もに、ピストンロツド１１およびガイドバー３２
の軸を含む平面内から逸脱する方向におけるガイ
ドバー３２の平行度の狂いは、係合穴３５の軸の
回りに係合軸３７が回動することによつて吸収さ
れるものである。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、流体給排口９，１０を通じて流体室Ｒ，
Ｌに圧縮空気などの流体圧を作用させると、ピス
トン８には、該ピストン８をパツキンケース７，
６に接近させる方向の推力が発生し、この推力は
スラスト軸受１５，１４および止め輪１３，１２
を介してピストンロツド１１に伝達され、該ピス
トンロツド１１の一方の突出端に係止された図示
しない把持機構などがピストンロツド１１の軸方
向に直線的に駆動される。

また、プーリ２８に張架された図示しないベル
トなどを介して外部からプーリ２８を所望の方向
に回動させると、プーリ２８の回動変位は、ガイ
ドバー３２、ガイドブツシユ３６、サポート３３
を介してピストンロツド１１の軸方向の変位を拘
束することなく該ピストンロツド１１に伝達さ
れ、ピストンロツド１１はプーリ２８と同一の方
向に同一の角度だけ回動される。

ここで、ガイドバー３２のピストンロツド１１
に対する平行度に狂いを生じている場合、本実施
例では、ピストンロツド１１およびガイドバー３
２の軸を含む平面内におけるガイドバー３２の平
行度の狂いは、係合穴３５に対する係合軸３７の
軸方向の変位によつて吸収され、ピストンロツド
１１およびガイドバー３２の軸を含む平面内から
逸脱する方向におけるガイドバー３２の平行度の
狂いは、係合穴３５の軸の回りに係合軸３７が回
動することによつて吸収される。

このため、従来のように、ガイドバー３２の平
行度の狂いを吸収するなどの目的で、ガイドブツ
シユ３６に形成されているガイドバー３２の挿通
孔３８の形状を、摺動部が線接触となつて摩耗を
招きやすい長孔やＵ字形の溝などにする必要がな
く、ガイドバー３２と同一の断面形状とすること
ができる。

この結果、ガイドブツシユ３６に形成された挿
通孔３８の内周とガイドバー３２の外周とが耐摩
耗性の良好な面接触となり、耐久性が向上される
とともに、摩耗に起因する挿通孔３８の内周とガ
イドバー３２の外周との間におけるあそびの増大
が防止され、プーリ２８からピストンロツド１１
に回動変位を伝達する際のバツクラツシユが低減
される。

また、ピストン８の外径よりもピストンロツド
１１の外径が小さいため、ピストン８の外周部に
装着されたピストンパツキン２０とシリンダ本体
１の内周面との間における周方向の摩擦抵抗によ
るトルクが、ピストン８に対するピストンロツド
１１の挿通部に装着されたパツキン２１および２
２とピストンロツド１１の外周部との間における
摩擦抵抗によるトルクよりも大きくなり、ピスト
ン８に対してピストンロツド１１が空転し、径の
大きなピストン８がピストンロツド１１とともに
回転することに起因する回転力の損失などを招く
ことなく、回転力の円滑な伝達が行われる。

そして、シリンダ本体１の内部に作用される流
体圧によつて発生されるピストンロツド１１の軸
方向の変位と、外部から与えられる回転変位とを
同時にまたは独立に、該ピストンロツド１１の一
端に係止された図示しない把持機構などに作用さ
せることにより、該把持機構においてはピストン
ロツド１１の軸方向の直線的な変位と軸の回りの
回転変位とを組み合わせた複雑な動作が行われ
る。

また、ピストンロツド１１の内部に軸方向に貫
通して形成された流体通路１１ａを介して圧縮空
気や負圧などを作用させることにより、外部に特
別な配管などを設けることなく簡単な構造で、図
示しない把持機構における図示しない物品の圧縮
空気による把持動作や、負圧による真空吸着動作
などを行わせることができる。

〔実施例 ２〕 第３図は本考案の他の実施例であるシリンダ装
置の要部を示す部分断面図である。

本実施例２においては、ピストンロツド１１に
固定されるサポート３３ａの側に係合軸３７ａが
突設され、挿通孔３８ａにガイドバー３２が挿通
されるガイドブツシユ３６ａの側に、係合穴３５
ａが穿設されているところが前記実施例１の場合
とことなるものであり、その作用および効果は実
施例１の場合と同様である。

〔実施例 ３〕 第４図は本考案のさらに他の実施例であるシリ
ンダ装置の要部を示す部分断面図である。

本実施例３においては、サポート３３ｂおよび
ガイドブツシユ３６ｂの双方にそれぞれ係合穴３
５ｂおよび係合穴３５ｃが穿設され、サポート３
３ｂおよびガイドブツシユ３６ｂのいずれに対し
ても独立な係合軸３７ｂの両端を係合穴３５ｂお
よび係合穴３５ｃに挿入するようにしたものであ
る。

これにより、サポート３３ｂと、ガイドブツシ
ユ３６ｂとは、ガイドバー３２およびピストンロ
ツド１１の軸に直交する方向における直線的な変
位およびその方向を軸とする回動変位が自在とな
り、ガイドバー３２のピストンロツド１１に対す
る平行度の狂いに起因するガイドブツシユ３６ｂ
とサポート３３ｂとの相対的な距離の変化および
姿勢のねじれなどが吸収される結果、前記実施例
１の場合と同様の効果を得ることができる。

なお、本考案は前記実施例になんら限定される
ものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能であることは言うまでもない。

たとえば、ガイドバーおよびガイドブツシユの
挿通孔の断面形状は円形に限らず多角形や楕円形
などいかなる形状であつてもよい。

〔考案の効果〕

(1) シリンダ本体と、該シリンダ本体の内部に滑
動自在に収容されたピストンと、このピストン
に係合され、少なくとも一端を前記シリンダ本
体の外部に突出させたピストンロツドと、該ピ
ストンロツドに平行に設けられたガイドバー
と、前記ピストンロツドに固定された支持部材
と、軸方向に滑動自在に前記ガイドバーに係合
されるとともに、前記ピストンロツドおよび前
記ガイドバーの軸に交差する方向の直線的な変
位および該方向を軸とする回動変位に関する自
由度をもつて前記支持部材に係合される連携部
材とを備えた構造であるため、ピストンロツド
に対するガイドバーの相対的な倒れや曲がりな
どに起因する平行度の狂いを吸収する目的で、
連携部材におけるガイドバーに対する係合部
を、摺動部が線接触となつて摩耗が促進されや
すい長孔やＵ字形溝などにする必要がなく、ガ
イドバーの断面形状と同一の形状にすることが
可能となり、連携部材とガイドバーとが面接触
となる結果、両者の摺動部における摩耗および
あそびの増大が回避され、耐久性の向上および
ピストンロツドの回動変位におけるバツクラツ
シユの低減が実現される。

(2) ピストンロツドがピストンに対して空転自在
に係合されていることにより、ピストンロツド
の回動に際してピストンが同時に回転すること
に起因する回転力の損失が回避され、ピストン
ロツドを介した回転力の伝達効率が向上される
とともに、ピストンに装着されたピストンパツ
キンの摩耗による耐久性の低下も防止される。

(3) ピストンロツドの内部軸方向に流体通路が貫
通して形成されていることにより、外部に特別
な配管などを設けることなく、ピストンロツド
の一端に装着される把持機構や真空吸着機構な
どに対して圧縮空気や負圧などを伝達すること
ができ、シリンダ装置の構造を簡単化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例であるシリンダ装置
の断面図、第２図は第１図において線−で示
される部分の断面図、第３図は本考案の他の実施
例であるシリンダ装置の要部を示す部分断面図、
第４図は本考案のさらに他の実施例であるシリン
ダ装置の要部を示す部分断面図である。 １……シリンダ本体、２……ロツドキヤツプ、
３……ヘツドキヤツプ、４，５……ボルト、６，
７……パツキンケース、８……ピストン、９，１
０……流体給排口、１１……ピストンロツド、１
１ａ……流体通路、１２，１３……止め輪、１
４，１５……スラスト軸受、１６，１７……ロツ
ドブツシユ、１８……ピストンパツキン、１９，
２０……パツキン、２１，２２……パツキン、２
３，２４……Ｏリング、２５……永久磁石、２
６，２７……クツシヨンパツキン、２８……プー
リ、２９……固定ねじ、３０……リング、３１…
…軸受、３２……ガイドバー、３３，３３ａ，３
３ｂ……サポート（支持部材）、３４……固定ね
じ、３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ……係合穴、
３６，３６ａ，３６ｂ……ガイドブツシユ（連携
部材）、３７，３７ａ，３７ｂ……係合軸、３８，
３８ａ，３８ｂ……挿通孔、Ｒ，Ｌ……流体室。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) シリンダ本体と、該シリンダ本体の内部に滑
   動自在に収容されたピストンと、該ピストンに
   係合され、少なくとも一端を前記シリンダ本体
   の外部に突出させたピストンロツドと、該ピス
   トンロツドに平行に設けられたガイドバーと、
   前記ピストンロツドに固定された支持部材と、
   軸方向に滑動自在に前記ガイドバーに係合され
   るとともに、前記ピストンロツドおよび前記ガ
   イドバーの軸に交差する方向の直線的な変位お
   よびその方向を軸とする回動変位に関する自由
   度をもつて前記支持部材に係合される連携部材
   とを備えたことを特徴とするシリンダ装置。 (2) 前記支持部材には前記ガイドバーおよびピス
   トンロツドの軸に直交する方向に軸を有する係
   合穴が穿設され、前記連携部材には、軸方向の
   直線的な変位および軸の回りの回動変位に関す
   る自由度をもつて前記係合穴に挿入される係合
   軸が突設されていることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載のシリンダ装置。 (3) 前記連携部材には前記ピストンロツドおよび
   前記ガイドバーの軸に直交する方向に軸を有す
   る係合穴が穿設され、前記支持部材には、軸方
   向の直線的な変位および軸の回りの回動変位に
   関する自由度をもつて前記係合穴に挿入される
   係合軸が突設されていることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載のシリンダ装
   置。 (4) 前記支持部材および前記連携部材の双方に、
   前記ガイドバーおよびピストンロツドの軸に直
   交する方向に軸を有する係合穴がそれぞれ穿設
   され、該係合穴の双方に、係合穴の軸方向およ
   び軸の回りの回動変位に関する自由度をもつて
   両端が挿入される係合軸が設けられていること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載のシリンダ装置。 (5) 前記ガイドバーの一端が前記シリンダ本体の
   側に空転自在に設けられたプーリに固定され、
   外部から該プーリに与えられる回動変位が、軸
   方向の変位を拘束することなく前記ピストンロ
   ツドに伝達されることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項記載のシリンダ装置。 (6) 前記ピストンロツドが前記ピストンに対して
   空転自在に係合されていることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のシリンダ装
   置。