JPH0526042B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ピストンロツドのないロツドレスシ
リンダに関し、特にシリンダチユーブからの流体
の漏れをなくすことができるロツドレスシリンダ
に関する。

〈従来の技術〉 通常の流体圧ピストンシリンダでは最大ストロ
ーク時の全長が長すぎて機器等の限られたスペー
スにシリンダを設置することができない場合、ピ
ストンロツドのなりロツドレスシリンダが使用さ
れている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 この種のピストンシリンダは従来各種の構造の
ものが開発されたが、何れもシリンダチユーブの
一部にその長手方向に沿つて一本のスリツトを設
け、被駆動物体に連結される連結部をこのスリツ
トを通してチユーブ内のピストンに接続する構造
であるため、スリツトが金属帯やベルトで閉鎖さ
れていても、スリツトにどうしてもわずかな隙間
が生じ、シリンダチユーブ内の圧力流体がもれる
問題があつた。

本発明は、上記の問題点を解決するためになさ
れたもので、スリツトのないチユーブを用いるこ
とにより圧力流体の漏洩を防止できるロツドレス
シリンダを提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このために、本発明のロツドレスシリンダは、
内部に圧力流体を流入させるシリンダ本体となる
可撓性チユーブと、可撓性チユーブ内に気密的に
且つ摺動可能に挿入され、中間部に連続するなだ
らかな曲面の小径部が設けられたピストンと、ピ
ストンの小径部と対応した形状の小内径部を持
ち、可撓性チユーブを挟んで該ピストンの外周に
外嵌された移動体と、を備え、移動体の内周面と
ピストンの外周面にボール溝が設けられ、ボール
溝には可撓性チユーブの外周面と接触して転動す
る多数のボール及び可撓性チユーブの内周面と接
触して転動する多数のボールが配設されて構成さ
れる。

〈作 用〉 可撓性チユーブ内の一方に圧力流体を導入する
と、ピストンはその流体圧に押されてチユーブ内
を移動する。この時、ピストンの中間部に小径部
があり、この小径部とチユーブを挟んで嵌合され
る小内径部を持つ移動体は、可撓性チユーブの縮
径部を介してピストンの推力を受け、ピストンと
共に移動するが、可撓性チユーブには従来のよう
にスリツトがないため、圧力流体の漏れは発生せ
ず、良好にロツドレスシリンダを使用することが
できる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図はロツドレスシリンダの断面図を示し、
１はシリンダ本体となる可撓性チユーブである。
この可撓性チユーブ１は例えば軟質合成樹脂製の
チユーブ（ホース）からなり、流体圧にたいし充
分な強度を有すると共に、適度な可撓性を具備し
ている。また、可撓性チユーブ１の外周面と内周
面は極力摩擦抵抗を小さくするように形成され、
例えば、それらの周面にフツソ樹脂等の非粘着層
が設けられ、或はグリース等の潤滑剤が塗布され
る。

この可撓性チユーブ１内には、中間部に小径部
２ａを有する円柱状にピストン２が摺動可能に挿
入される。この小径部２ａは、ピストン２の中間
部にその外径をなだらかに徐々に細くするように
形成される。さらに、このピストン２内には変形
楕円状のボール溝３ａ〜３ｄが長手方向に沿つて
且つ放射状に設けられ、これらのボール溝３ａ〜
３ｄの一部がピストン２の小径部２ａで開口し、
これらのボール溝に入れられたボール（鋼球）４
が小径部２ａで、そのボール溝の開口部から僅か
に突出するように形成される。勿論その開口部の
幅はボールの径より小さくし、ボール４がボール
溝内で安全に保持され循環するようにしている。
ボール４はこれらのボール溝３ａ〜３ｄ内全体
に、また回動自在に充填される。

このように、ピストン２の小径部２ａにおいて
ボール溝内のボール４が長手方向に沿つた開口部
から僅かに突出しているため、ピストン２が可撓
性チユーブ１内に挿入され、後述の移動体６がそ
の外周に嵌められた状態において、ボール４は可
撓性チユーブ１の縮径部に当接し、ピストン２の
移動に伴なつて転動する。

なお、ピストン２の前部と後部の外周にはリン
グ溝が設けられ、ここにピストンカツプ５が嵌挿
される。

可撓性チユーブ１を挟んでピストン２の外周に
外嵌される移動体６は、スリーブつまり円筒状に
形成され、その内周面は上記ピストン２の外周面
とほぼ同様なプロフイルをもつように形成され
る。すなわち、移動体６の内周中間部にはピスト
ン２の小径部２ａにチユーブを挟んで正確に嵌合
されるような小径部６ａが設けられ、この小径部
は移動体６の内周面が両側から徐々に滑らかに小
径となり内側に突出するように形成される。この
移動体６にもピストン２と同様のボール溝７ａ〜
７ｄがボール溝３ａ〜３ｄと対向した位置に設け
られ、多数のボール４がそこに回動自在に挿入さ
れる。つまり、移動体内には、変形楕円状のボー
ル溝７ａ〜７ｄが長手方向に沿つて且つ放射状に
設けられ、これらのボール溝７ａ〜７ｄの一部が
小内径部６ａで内側に開口し、これらのボール溝
に入れられたボール（鋼体）４が小内径部６ａ
で、そのボール溝の開口部から僅かに突出するよ
うに形成される。したがつて、小内径部６ａにお
いてボール溝７ａ〜７ｄ内のボール４が長手方向
に沿つた開口部から内側に僅かに突出しているた
め、ピストン２が可撓性チユーブ１内に挿入さ
れ、移動体６がその外周に嵌められた状態におい
て、ボール４は可撓性チユーブ１の縮径部の外周
に当接し、ピストン２の移動に伴なつて転動す
る。

このように構成される移動体６は例えば予め二
つ割りに形成され、第１図に示すように可撓性チ
ユーブ１を挟んでピストン２の外周に正確に嵌合
されるように組み付けられ、これによつてピスト
ン２の小径部２ａと移動体６の小内径部６ａに挟
まれた可撓性チユーブ１の部分は径を圧縮するよ
うに変形されて縮径部となる。

一方、可撓性チユーブ１の両端にはニツプル８
が嵌め込まれ、ニツプル８に接続されたホース９
を通して空気等の圧力流体が可撓性チユーブ１内
に供給される。

このように構成されたロツドレスシリンダは、
移動体６を被移動物体に連結して配設され、被移
動物体または移動体６がガイドレールなどにより
支持され、被移動物体に推力を与える。すなわ
ち、可撓性チユーブ１内に一方から流体圧がかけ
られると、この圧力がピストン２に作用してピス
トン２は可撓性チユーブ１内を移動する。この
時、ピストン２の中間部に小径部２ａがあり、こ
の小径部２ａとチユーブ１を挟んで嵌合される小
内径部６ａを持つ移動体６は、可撓性チユーブ１
を介してピストン２の推力を受ける。この時、ピ
ストン２の小径部２ａは可撓性チユーブ１の縮径
部を移動させるように作用するため、可撓性チユ
ーブの縮径部が推力方向に移動し、これによつ
て、移動体６の小内径部６ａが可撓性チユーブ１
の縮径部により同方向に動かされ、移動体６はピ
ストン２と共に移動する。また、この時、可撓性
チユーブ１の縮径部の内外周面にかかる摩擦抵抗
は、ピストン２と移動体６のボール溝に入れた多
数のボール４がチユーブの周面で転動し循環する
ことにより大きく減少され、円滑にピストン２と
移動体６が移動する。また、可撓性チユーブ１に
スリツトがないため、圧力流体の漏れは発生せ
ず、良好にロツドレスシリンダを作動することが
できる。

なお、ピストン２の小径部２ａの小径率があま
り大きいと、可撓性チユーブ１の縮径部の屈曲率
が増大し、移動抵抗の増大や屈曲疲労の原因とな
るため、小径部２ａの外径はピストン２の例えば
90％以下が望ましい。

また、第２図、第３図に示すように、横断面に
おいてボール溝３ａ〜３ｄ，７ａ〜７ｄを円周に
90度間隔で設けたが、120度間隔或はそれ以下の
間隔でより多くのボール溝を設けるようにするこ
ともでき、この場合においても、ピストン２のボ
ール溝３ａ〜３ｄとを移動体６のボール溝７ａ〜
７ｄは対向位置にあることが望ましい。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明のロツドレスシリ
ンダによれば、内部に圧力流体を流入させるシリ
ンダ本体となる可撓性チユーブと、可撓性チユー
ブ内に気密的に且つ摺動可能に挿入され、中間部
に連続するなだらかな曲面の小径部が設けられた
ピストンと、ピストンの小径部と対応した形状の
小内径部を持ち、可撓性チユーブを挟んで該ピス
トンの外周に外嵌された移動体と、を備え、移動
体の内周面とピストンの外周面にボール溝が設け
られ、ボール溝には可撓性チユーブの外周面と接
触して転動する多数のボール及び可撓性チユーブ
の内周面と接触して転動する多数のボールが配設
されて構成したから、可撓性チユーブにスリツト
は不要となり、圧力流体の漏れのないロツドレス
シリンダとすることができる。また、シリンダ本
体が可撓性チユーブでできているため、ある程度
大きな曲率であれば、移動体を曲線に沿つて移動
させることもできる。さらに、ピストンと移動体
のチユーブとの接触部分にボール溝を形成し、そ
こに多数のボールを入れてチユーブの周面で転動
させるようにしたから、可撓性チユーブとの摩擦
抵抗を小さくして、より円滑に移動体を移動させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図はロツドレ
スシリンダの断面図、第２図は第１図の−断
面図、第３図は同−断面図である。 １…可撓性チユーブ、２…ピストン、３ａ〜３
ｄ，７ａ〜７ｄ…ボール溝、４…ボール、６…移
動体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に圧力流体を流入させるシリンダ本体と
   なる可撓性チユーブと、 該可撓性チユーブ内に気密的に且つ摺動可能に
   挿入され、中間部に連続するなだらかな曲面の小
   径部が設けられたピストンと、 該ピストンの小径部と対応した形状の小内径部
   を持ち、可撓性チユーブを挟んで該ピストンの外
   周に外嵌された移動体と、 を備え、 該移動体の内周面と該ピストンの外周面にボー
   ル溝が設けられ、該ボール溝には前記可撓性チユ
   ーブの外周面と接触して転動する多数のボール及
   び前記可撓性チユーブの内周面と接触して転動す
   る多数のボールが配設されたことを特徴とするロ
   ツドレスシリンダ。