JPH0617804A - シリンダアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、可及的な小型化、製造工程の単純
化、および製造コストの低減を達成することの可能なシ
リンダアクチュエータを提供することを目的とする。 【構成】 本発明では、シリンダボディー５１にボディ
ー側収容凹部５１Ａを設ける一方、シリンダキャップ５
２にキャップ側収容凹部５２Ａを設け、内周面５３ａに
仕上げ加工の施されたシリンダパイプ５３の上方端部５
３Ｕをボディー側収容凹部５１Ａに収容するとともに、
シリンダパイプ５３の下方端部５３Ｌをキャップ側収容
凹部５２Ａに収容した状態でシリンダボディー５１とシ
リンダキャップ５２とを互いに組み付け、シリンダパイ
プ５３の内周面５３Ａと、ボディー側収容凹部５１Ａの
底面５１ａと、キャップ側収容凹部５２Ａの底面５２ａ
とからシリンダ室５０Ａを画成することによって上記目
的を達成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダアクチュエー
タに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリンダアクチュエータを駆動源とす
る、図９に示す従来のワーククランプ装置Ａは、装置本
体を構成するシリンダボディーＢと、該シリンダボディ
ーＢに組付けられたシリンダキャップＣとを具備し、上
記シリンダボディーＢには凹部Ｂａが設けられている一
方、上記シリンダキャップＣにはボス部Ｃａが形成され
ている。上記シリンダボディーＢの凹部Ｂａに、シリン
ダキャップＣのボス部Ｃａが嵌合することによってシリ
ンダ室Ｄが画成されており、上記シリンダボディーＢお
よびシリンダキャップＣには、それぞれ上記シリンダ室
Ｄに連通するオイル通路Ｂｂおよびオイル通路Ｃｂが形
成されている。また、上記シリンダ室ＤにはピストンＥ
が収容されているとともに、該ピストンＥにはシリンダ
ボディーＢを貫通して上方に延びるピストンロッドＦが
設けられており、上記シリンダボディーＢ、シリンダキ
ャップＣ、およびピストンＥとピストンロッドＦ等によ
って、シリンダアクチュエータＧが構成されている。一
方、ピストンロッドＦの端部にはクランプアームＨがピ
ン結合されており、該クランプアームＨは上記ピストン
ロッドＦの伸張縮退動作に基づいて、シリンダボディー
Ｂに支承されているアームＩを介して揺動し、もって図
示していないワークに対するクランプ作業あるいはアン
クランプ作業が実施される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
シリンダアクチュエータＧでは、シリンダボディーＢに
シリンダキャップＣをボルトＪによって締め付けた際
に、該シリンダキャップＣのフランジ部Ｃｃに割れを生
じることのないよう、上記フランジ部Ｃｃの肉厚を十分
に大きく設定しておく必要がある。このため、シリンダ
ボディーＢとシリンダキャップＣとを互いに組み付けた
状態での軸方向における外形寸法が大きなものとなり、
もってシリンダアクチュエータ全体の大型化を招来する
不都合があった。また、上記従来のシリンダアクチュエ
ータＧでは、シリンダボディーＢに形成された凹部Ｂａ
の内周面がシリンダ室Ｄを画成しているのため、ピスト
ンＥに嵌着されたＯリングＫの不用意な摩耗を防止する
べく、上記凹部Ｂａの内周面に対してホーニング加工等
の精度の高い仕上げ加工を施す必要があり、これによっ
て製造工程の繁雑化や製造コストの増大を招いていた。
本発明は、上記実状に鑑みて、可及的な小型化を達成す
ることが可能であり、併せて製造工程の単純化および製
造コストの低減を達成し得るシリンダアクチュエータを
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、シリ
ンダボディーにボディー側収容凹部を設ける一方、シリ
ンダキャップにキャップ側収容凹部を設け、内周面に仕
上げ加工の施されたシリンダパイプの一方端部を上記ボ
ディー側収容凹部に収容するとともに、上記シリンダパ
イプの他方端部を上記キャップ側収容凹部に収容した状
態で上記シリンダボディーとシリンダキャップとを互い
に組み付け、シリンダパイプの内周面と、ボディー側収
容凹部の底面と、キャップ側収容凹部の底面とからシリ
ンダ室を画成することによって上記目的を達成してい
る。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、シリンダ室に臨んでいるシ
リンダキャップの中央部の肉厚を可及的に小さく設定し
ても、上記シリンダボディーに締め付けられる周縁部に
は十分な肉厚を確保することができる。また上記構成に
よれば、仕上げ加工の施されたシリンダパイプの内周面
によりシリンダ室の内周面が構成されるので、シリンダ
ボディーに形成された凹部の内周面に対して高精度の仕
上げ加工を施す必要がない。

【０００６】

【実施例】以下、一実施例を示す図面に基づいて、本発
明を詳細に説明する。図１ないし図４に、本発明に関わ
るシリンダアクチュエータを、工作機械の治具における
ワーククランプ機構の駆動源に採用した例を示す。

【０００７】上記治具１は作業フロアに固定されたベー
ス１０と、該ベース１０に対して上下動自在に設けられ
たフレーム２０とを具備しており、上記ベース１０に
は、基準座１１、パレット位置決めピン１２、およびパ
レット位置決めラフガイド１３等が設けられているとと
もに、パレット搬入出装置３０が設けられている。

【０００８】このパレット搬入出装置３０は、図１およ
び図４中の左右方向に沿って前後進可能に設けられ、パ
レット係止ピン３１を有するブラケット３２と、該ブラ
ケット３２を移動動作させるシリンダアクチュエータ３
３とを具備し、上記シリンダアクチュエータ３３の伸張
縮退動作に基づいて、ワークパレット６０を治具１の外
部から上記ベース１０上へ引き入れ、かつ該ベース１０
上から払い出す作業を実施する。

【０００９】一方、上記フレーム２０の左右側部には、
各々ガイドブロック２１Ｌ，２１Ｒが取り付けられてお
り、上記ガイドブロック２１Ｌおよびガイドブロック２
１Ｒには、それぞれ複数個のパレットガイドローラ２
２，２２，…が支承されているとともに、クランプピー
ス２３Ｌおよびクランプピース２３Ｒが取り付けられて
いる。

【００１０】また、上記フレーム２０は、下方に延設さ
れたガイドロッド２４，２４，…を介して、上記ベース
１０に上下移動自在に支承されているとともに、上記ベ
ース１０に固設されたシリンダアクチュエータ５０に連
結されており、上記フレーム２０は、このシリンダアク
チュエータ５０の動作に基づいて上下動作される。

【００１１】図２に明示するように、上記シリンダアク
チュエータ５０は、上記ベース１０に固設されたシリン
ダボディー５１と、該シリンダボディー５１に組み付け
られたシリンダキャップ５２と、シリンダパイプ５３と
を有しており、上記シリンダボディー５１およびシリン
ダキャップ５２には、各々ボディー側収容凹部５１Ａお
よびキャップ側収容凹部５２Ａが形成されている。

【００１２】上記シリンダボディー５１およびシリンダ
キャップ５２は、上記ボディー側収容凹部５１Ａにシリ
ンダパイプ５３の上方端部（一方端部）５３Ｕを嵌入す
るとともに、上記キャップ側収容凹部５２Ａにシリンダ
パイプ５３の下方端部（他方端部）５３Ｌを嵌入した状
態で互いに組み付けられている。

【００１３】また、上記シリンダパイプ５３の内周面５
３ａにはホーニング加工が施されており、該シリンダパ
イプ５３の内周面５３ａと、上記ボディー側収容凹部５
１Ａの底面５１ａ、および上記キャップ側収容凹部５２
Ａの底面５２ａとによって、シリンダ室５０Ａが画成さ
れている。

【００１４】上記シリンダ室５０Ａには、ピストン５４
が収容されているとともに、該ピストン５４にはシリン
ダボディー５１を貫通して上方に伸びるピストンロッド
５５が設けられており、上記ピストンロッド５５の先端
部（図中の上端部）は、図１および図３に示す如く上記
フレーム２０の中央部に固設されている。

【００１５】また、上記シリンダボディー５１およびシ
リンダキャップ５２には、それぞれ上記シリンダ室５０
Ａに連通するオイル通路５１Ｂおよびオイル通路５２Ｂ
が形成されており、上記各オイル通路５１Ｂ，５２Ｂに
は、各々図示していないオイル配管が接続されている。

【００１６】さらに図２に示すように、上記シリンダパ
イプ５３の外周面と、上記ボディー側収容凹部５１Ａお
よび上記キャップ側収容凹部５２Ａとの間には、各々Ｏ
リング５６ａ，５６ｂが介装されているとともに、上記
ピストンロッド５５とシリンダボディー５１との間に
は、Ｏリング５６ｃとダストシール５７とが介装されて
いる。

【００１７】上記オイル通路５１Ｂからシリンダ室５０
Ａに作動油が供給されると、ピストン５４が下動してロ
ッド５５が縮退動作することにより上記フレーム２０が
下降する。このとき、オイル通路５１Ｂからの作動油
は、ピストン５４に嵌着しているＯリング５６ｄと、Ｏ
リング５６ａおよびＯリング５６ｃとによってシールさ
れる。一方、上記オイル通路５２Ｂからシリンダ室５０
Ａに作動油が供給されると、ピストン５４が上動してロ
ッド５５が伸張動作することにより上記フレーム２０が
上昇する。このとき、オイル通路５２Ｂからの作動油
は、上記Ｏリング５６ｄとＯリング５６ｂとによってシ
ールされることとなる。

【００１８】ところで、上記シリンダパイプ５３は、内
周面５３ａに予めホーニング加工が施された購入品を、
その外径寸法および軸方向の長さを仕様に合わせて加工
するとともに、外周面にＯリング収容溝を形成すること
によって構成されている。

【００１９】一方、上記シリンダボディー５１における
シリンダボディー側収容凹部５１Ａの内周面は、上記Ｏ
リング５６ａの当接する極く狭い範囲のみに対して、表
面粗さを小さく加工すれば良く、その他の部位は加工精
度の低い逃がし加工で十分である。また、上記シリンダ
キャップ５２におけるシリンダキャップ側収容凹部５２
Ａの内周面においても、Ｏリング５６ｂの当接する部分
のみに対して、表面粗さを小さく加工すれば良い。

【００２０】すなわち、上述したシリンダアクチュエー
タ５０によれば、仕上げ加工の施されたシリンダパイプ
５３の内周面５３ａによって、シリンダ室５０Ａの内周
面が構成されるので、シリンダボディー５１およびシリ
ンダキャップ５２に形成された各凹部の内周面に対して
高精度の仕上げ加工を施す必要がない。

【００２１】また、上述したように上記シリンダアクチ
ュエータ５０におけるシリンダキャップ５２には、シリ
ンダパイプ５３の下方端部５３Ｌを収容してシリンダ室
５０Ａを画成するべく収容凹部５２Ａを形成しているの
で、図１ないし図３に示すように、上記シリンダキャッ
プ５２の周縁部は、上記シリンダ室５０Ａの油圧に耐え
るべく十分な肉厚を持って形成された中央部分よりも更
に厚い肉厚寸法を有している。

【００２２】このため、上記シリンダキャップ５２にお
ける中央部の肉厚を可及的に小さく設定しても、上記シ
リンダキャップ５２の周縁部には、シリンダキャップ５
２をシリンダボディー５１に締め付ける際の外力、さら
にはシリンダキャップ５２のオイル通路５２Ｂにオイル
配管（図示せず）を締め付ける際の外力にに絶え得る十
分な肉厚を確保することができ、もって締め付け力に起
因する割れ等の不都合を招来することなく、上記シリン
ダアクチュエータ５０の軸方向の寸法、すなわち上記治
具１における上下方向の寸法を低く設定することができ
る。

【００２３】上述した如き構成の治具１では、図１に示
す如くシリンダアクチュエータ５０の作動ロッド５５を
伸張させ、フレーム２０を上動位置に占位させた状態に
おいてワークパレット６０をパレット搬入出装置３０に
よって搬入し、こののちシリンダアクチュエータ５０の
作動ロッド５５を縮退させてフレーム２０を下降させる
ことにより、図３に示すようにワークパレット６０をパ
レットクランプピース２３Ｌ，２３Ｒにより基準座１
１，１１，…に押圧し、もって上記ワークパレット６０
に載置されたワーク（図示せず）が所定位置に固定保持
される。

【００２４】上記ワークに対する所定の加工作業が終了
したのち、シリンダアクチュエータ５０の作動ロッド５
５を伸張させてフレーム２０を上昇させることによっ
て、パレットクランプピース２３Ｌ，２３Ｒによるワー
クパレット６０に対するクランプが解かれ、こののち上
記ワークパレット６０は、パレット搬入出装置３０によ
って上記治具１の外部へ払い出される。

【００２５】図５ないし図９に示す治具１００は、ベー
ス１１０と、該ベース１１０に対して上下動自在に設け
られた左右一対のガイドブロック１２０Ｌ，１２０Ｒと
を具備しており、上記ベース１１０には、上述した治具
１と同様に、基準座１１１、パレット位置決めピン１１
２等が設けられているとともに、パレット搬入出装置１
３０が設けられている。なお、パレット搬入出装置１３
０における符号１３１はパレット係止ピン、１３２はブ
ラケット、１３３はシリンダアクチュエータであり、そ
の構成および動作態様は上述した治具１と基本的に同一
である。

【００２６】一方、上記各ガイドブロック１２０Ｌ，１
２０Ｒには、それぞれ複数個のパレットガイドローラ１
２２，１２２，…が支承されているとともに、クランプ
ピース１２３Ｌおよびクランプピース１２３Ｒが取り付
けられており、また上記各ガイドブロック１２０Ｌおよ
び１２０Ｒは、下方に延設された一対のガイドロッド１
２４Ｌおよび１２４Ｒを介して、上記ベース１１０に上
下移動自在に支承されているとともに、上記ベース１１
０に設けられたシリンダアクチュエータ１５０Ｌおよび
１５０Ｒに連結されており、これらシリンダアクチュエ
ータ１５０Ｌおよび１５０Ｒの動作に基いて上下動作さ
れる。

【００２７】図７に明示する如く、シリンダアクチュエ
ータ１５０Ｒは、上記ベース１１０と一体に形成された
シリンダボディー１５１と、このシリンダボディー１５
１に組み付けられたシリンダキャップ１５２と、内周面
１５３ａに予めホーニング加工の施されたシリンダパイ
プ１５３とを有しており、上記シリンダボディー１５１
と、シリンダキャップ１５２と、シリンダパイプ１５３
とによって画成されたシリンダ室１５０Ａにはピストン
１５４が収容され、該ピストン１５４にはシリンダボデ
ィー１５１を貫通して上方に伸びるピストンロッド１５
５が設けられており、該ピストンロッド１５５の先端部
はガイドブロック１２０Ｒに固設されている。また、シ
リンダアクチュエータ１５０Ｌも、上記シリンダアクチ
ュエータ１５０Ｒと同様に構成されていることは言うま
でもない。

【００２８】ここで、上記シリンダアクチュエータ１５
０Ｌおよび１５０Ｒの構成は、図１ないし図４に示した
治具１におけるシリンダアクチュエータ５０と基本的に
同一であり、もって上記シリンダアクチュエータ５０の
構成要素と同一の機能を成す構成要素に対し、上記シリ
ンダアクチュエータ５０の構成要素を示す番号を１００
番台に書き替えて付すことにより、上記シリンダアクチ
ュエータ１５０Ｌおよび１５０Ｒの構成に関わる詳細な
説明は省略する。

【００２９】また、上述したシリンダアクチュエータ１
５０Ｌおよび１５０Ｒの構成においても、図１ないし図
４に示した治具１におけるシリンダアクチュエータ５０
と同様に、製造工程の単純化や製造コストの低減、さら
には可及的な小型化を達成し得ることは勿論である。

【００３０】上述した如き構成の治具１００では、シリ
ンダアクチュエータ１５０Ｌおよび１５０Ｒによって、
ガイドブロック１２０Ｌおよび１２０Ｒを上動位置に占
位させ、ワークパレット１６０をパレット搬入出装置１
３０によって搬入したのち、上記ガイドブロック１２０
Ｌおよび１２０Ｒを下降させ、ワークパレット１６０を
パレットクランプピース１２３Ｌ，１２３Ｒにより基準
座１１１，…に押圧することにより、ワークパレット１
６０に載置されたワーク（図示せず）が所定位置に固定
保持される。

【００３１】上記ワークに対する所定の加工作業が終了
すると、ガイドブロック１２０Ｌおよび１２０Ｒは、シ
リンダアクチュエータ１５０Ｌおよび１５０Ｒの動作に
基づいて上昇し、パレットクランプピース１２３Ｌ，１
２３Ｒによるワークパレット１６０に対するクランプが
解かれたのち、上記ワークパレット１６０は、パレット
搬入出装置１３０によって上記治具１００の外部へ払い
出される。

【００３２】なお、本発明に関わるシリンダアクチュエ
ータは、実施例に示したクランプ装置における駆動源と
してのみならず、様々な装置における駆動源として有効
に適用し得ることは勿論であり、また油圧シリンダアク
チュエータのみならず、空気圧シリンダアクチュエータ
等の各種シリンダアクチュエータに対しても効果的に適
用し得ることは言うまでもない。

【００３３】

【発明の効果】以上、詳述した如く、本発明に関わるシ
リンダアクチュエータでは、シリンダボディーにボディ
ー側収容凹部を設ける一方、シリンダキャップにキャッ
プ側収容凹部を設け、内周面に仕上げ加工の施されたシ
リンダパイプの一方端部をボディー側収容凹部に収容す
るとともに、シリンダパイプの他方端部をキャップ側収
容凹部に収容した状態でシリンダボディーとシリンダキ
ャップとを互いに組み付けることにより、シリンダパイ
プの内周面と、ボディー側収容凹部の底面と、キャップ
側収容凹部の底面とからシリンダ室を画成しているの
で、シリンダ室に臨んでいるシリンダキャップの中央部
の肉厚を可及的に小さく設定しても、上記シリンダボデ
ィーに締め付けられる周縁部には十分な肉厚を確保し得
るので、シリンダボディーとシリンダキャップとを組み
付けた状態における、軸方向の外形寸法を小さくするこ
とができ、もってシリンダアクチュエータを可及的に小
型化することが可能となる。また上記構成によれば、仕
上げ加工の施されたシリンダパイプの内周面によりシリ
ンダ室の内周面が構成されるので、シリンダボディーに
形成された凹部の内周面に対して仕上げ加工を施す必要
がなく、もってシリンダアクチュエータにおける製造工
程の単純化および製造コストの低減を達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わるシリンダアクチュエータを適用
したワーククランプ装置を示す断面側面図。

【図２】本発明に関わるシリンダアクチュエータを適用
したワーククランプ装置の腰部断面側面図。

【図３】本発明に関わるシリンダアクチュエータを適用
したワーククランプ装置を示す要部断面正面図。

【図４】本発明に関わるシリンダアクチュエータを適用
したワーククランプ装置を示す要部破断平面図。

【図５】本発明に関わるシリンダアクチュエータを適用
したワーククランプ装置の他の実施例を示す全体平面
図。

【図６】本発明に関わるシリンダアクチュエータを適用
したワーククランプ装置の他の実施例を示す全体側面
図。

【図７】本発明に関わるシリンダアクチュエータを適用
したワーククランプ装置の他の実施例を示す要部断面
図。

【図８】本発明に関わるシリンダアクチュエータを適用
したワーククランプ装置の他の実施例を示す要部断面
図。

【図９】本発明に関わるシリンダアクチュエータを適用
したワーククランプ装置の他の実施例を示す要部断面
図。

【図１０】従来構造のシリンダアクチュエータを駆動源
としたワーククランプ装置を示す概念的な要部断面側面
図。

【符号の説明】

１，１００…治具、 １０，１１０…ベース、 ２０，１２０…フレーム、 ３０，１３０…パレット搬入出装置、 ５０，１５０…シリンダアクチュエータ、 ５０Ａ，１５０Ａ…シリンダ室、 ５１，１５１…シリンダボディー、 ５１Ａ，１５１Ａ…ボディー側収容凹部、 ５１ａ，１５１ａ…底面、 ５２，１５２…シリンダキャップ、 ５２Ａ，１５２Ａ…キャップ側収容凹部、 ５２ａ，１５２ａ…底面、 ５３，１５３…シリンダパイプ、 ５３ａ，１５３ａ…内周面、 ５３Ｕ，１５３Ｕ…上方端部（一方端部）、 ５３Ｌ，１５３Ｌ…下方端部（他方端部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面に仕上げ加工の施されたシリ
   ンダパイプと、 上記シリンダパイプの一方端部を収容するボディー側収
   容凹部を有するシリンダボディーと、 上記シリンダボディーに組み付けられ、かつ上記シリン
   ダパイプの他方端部を収容するキャップ側収容凹部を有
   するシリンダキャップとを具備し、 上記シリンダパイプの内周面、上記ボディー側収容凹部
   の底面、および上記キャップ側収容凹部の底面によって
   シリンダ室を画成して成ることを特徴とするシリンダア
   クチュエータ。