JPH062002Y2

JPH062002Y2 - ロツドレスシリンダ

Info

Publication number: JPH062002Y2
Application number: JP12171987U
Authority: JP
Inventors: 明男松井; 倫裕千田
Original assignee: 株式会社パボツト技研
Priority date: 1987-08-07
Filing date: 1987-08-07
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2002-08-07
Also published as: JPS6425507U

Description

【考案の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本考案は、ピストンロッドのないロッドレスシリンダに
関し、特に圧力流体の漏れを最小にし得るロッドレスシ
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、ピストンロッドのないロ
ッドレスシリンダが使用される。

従来、ロッドレスシリンダには各種のものが実用化され
ているが、正確な停止位置が得られない欠点や構造が複
雑で製造コストが高くなる欠点などがあったため、本考
案者は特願昭５９−１９８２９３号によりこのような欠
点を解消した台形ベルト使用のロッドレスシリンダを提
案した。

＜考案が解決しようとする問題点＞このロッドレスシリンダは、シリンダチューブの長手方
向に台形断面のスリットを形成し、両端をシリンダチュ
ーブ端部に固定した台形ベルトをそのスリットに嵌合
し、この台形ベルトを、シリンダチューブ内に摺動自在
に嵌装したピストンに係合させ、台形ベルトによりシリ
ンダチューブのスリットをシールするように構成され
る。

しかしながら、そのピストンとシリンダチューブ内周面
間のシールはピストンの外周の嵌装されたピストンカッ
プ（リング状リップパッキン）により行なわれ、台形ベ
ルトの底部水平面と押圧接触するピストンカップの一部
がシリンダチューブの内周面の曲率とは異なる曲率で変
形するため、シリンダチューブ内に加えられる圧力流体
がその部分から洩れる問題があった。

＜問題点を解決するための手段＞本考案は、上記の問題点を解決するためになされたもの
で、シリンダチューブ内の圧力流体の漏れを最少にする
ことができ、比較的構造が簡単で安価に製造できるロッ
ドレスシリンダを提供するものであり、以下のように構
成される。

すなわち、本考案のロッドレスシリンダは、シリンダチ
ューブの長手方向に台形断面のスリットを形成し、両端
をシリンダチューブ端部に固定した台形ベルトがスリッ
トに嵌合され、シリンダチューブ内に摺動自在に嵌装さ
れるピストンにはスリットから外部へ突出する連結部を
設け、ピストン内には台形ベルトが摺動自在に貫通し、
ピストン外周にピストンカップが嵌装され、台形ベルト
の底部両側部付近に当接するピストンカップの外リップ
と内リップの間にリブを設け、外リップの外周部におけ
るリブに対応した位置に耐摩耗性のある保護層を設けて
構成される。

＜実施例＞以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はロッドレスシリンダの断面図を示し、１は両端
をヘッドカバー２により閉鎖されたシリンダチューブ
で、シリンダチューブ１の上部長手方向に１本のスリッ
ト３が、外周部を上底（短辺）とする台形断面形状に形
成される。４はこのスリット３に内側から嵌合される台
形ベルトで、台形ベルト４の両端はシリンダチューブ１
の両端部で固定される。この台形ベルト４は例えば合成
樹脂、その他の補強材を使用して適当な弾性、可とう性
及び良好な摺動性をもつように作られる。また、この台
形ベルト４は、後述のピストンカップのシール性を良好
にするため、第４図、第５図に示すように、その上部か
ら底部にかけて末広がりに広がる両側面に凹状曲面４ａ
とするように形成される。シリンダチューブ１内に嵌挿
されるピストン５は、管状本体６の両端にエンドブロッ
ク７を被せ、中央に貫通する貫通ボルト８によりこれら
の部材を締付固定して形成され、エンドブロック７の外
周に刻設したリング状の溝内にはピストンカップ１０が
両側に２本づつ嵌装される。管状本体６の上部には台形
ベルト４がその長手方向に向けて斜めに進入し且つ斜め
に退出するような挿入孔９が穿設され、上部中央にはス
リット３から外部へ突出する連結部１１が突設される。
なお、エンドブロック７の一部にも台形ベルト４の底部
が円滑に摺動するような溝が形成され、連結部１１の下
部にも第２図に示すように台形ベルト４が円滑に摺動す
るような溝が形成される。

ピストンカップ１０は、第６図、第７図に示すように、
内リップ１０ａと外リップ１０ｂを有し、内リップ１０
ａと外リップ１０ｂの間には所定位置に２つのリブ１０
ｃが設けられる。この２つのリブ１０ｃはピストンカッ
プ１０の上部が第３図に示すように、台形ベルト４の底
部に押圧されて変形する際、その底部の両側部付近に当
接する外リップ１０ｂが曲がりすぎてシリンダチューブ
１の内周面との間に隙間が生じることを防止するために
設けられたものであり、台形ベルト４の底部両側部付近
に当接する外リップ１０ｂと内リップ１０ａの間に配設
される。

また、ピストンカップ１０の外リップ１０ｂの外周部に
おけるリブ１０ｃに対応した位置には、耐摩耗性のある
保護層１０ｄ（ポリエステル繊維等）が設けられる。こ
の外リップ外周の保護層は全周に設けた場合、外リップ
１０ｂの弾性が阻害され、シール性が悪くなるが、リブ
１０ｃの外側に対応した外周部のみに設けることにより
外リップ１０ｂの弾性つまりシール性を悪化させずに、
リブ１０ｃの外側の摩耗を防止することができる。な
お、リブ１０ｃはピストンカップの製造時に一体成形す
ることができるが、後から適当な大きさの部材を所定の
場所に嵌入接着して設けることもできる。

上記のように構成されたロッドレスシリンダは、そのヘ
ッドカバー２に設けた給気ポートに給気ホースが接続さ
れ、シリンダチューブ１から突出した連結部１１に被駆
動物体が連結される。そして、給気ポートから圧力空気
が供給されると、ピストン５の第１図右端部に空気圧が
印加され、ピストン５は左方向へ移動する。この時、ピ
ストンカップ１０によりピストン５とシリンダチューブ
内周面と台形ベルト底面との間のシールが行なわれ、通
常であればピストンカップ１０の上部が台形ベルト４の
底部に押圧されて変形し、台形ベルト４の底部両側部付
近すなわち円弧部から平坦部に移る外リップ１０ｂの外
周部に隙間ができやすいが、この部分はリブ１０ｃによ
り補強され外リップ１０ｂの内側への傾倒がなく、台形
ベルト４の底部両側部付近の外リップ１０ｂとシリンダ
チューブ内周面間は良好にシールされ、圧力空気の漏れ
は最小に抑えられる。また、外リップ１０ｂの外周部、
特にリブ１０ｃに対応した位置の外周部はリブによって
内側から押圧力を受て摩耗しやすいが、外リップ１０ｂ
のリブ１０ｃに対応した外周部に耐摩耗性のある保護層
１０ｄがあるため、ピストンカップ１０の摩耗は防止さ
れ、ピストンカップの耐久性は充分保たれる。

さらに、台形ベルト４は第５図に示すように、両側面に
凹状曲面４ａを形成しているため、シリンダチューブ１
の内圧をその底部に受けたとき、両側面を突出すること
により台形ベルト４の底部は容易に凹状曲面をもつよう
に変形し、これによって、内側のピストンカップの外リ
ップ１０ｂの変形が減少するため、一層外リップ１０ｂ
の外周部のシール性は向上する。

一方、ピストン５の移動に伴ない、ピストン５内に入る
台形ベルト４の位置が左に進行し、後方に残される台形
ベルト４はエンドブロック７とシリンダ内の空気圧によ
り台形断面のスリット３に押圧されながら確実に嵌合さ
れ、スリット３は台形ベルト４により完全にシールされ
る。また、台形ベルトが断面台形形状であるため、シリ
ンダ内の圧力が高くなる程台形ベルト４の押圧力も増
し、シール性は良好であり、一方、台形ベルト４にはピ
ストン５の作動力がほとんど加わらないため台形ベルト
４は伸縮せず、その伸縮による弊害は生じない。

なお、この種のロッドレスシリンダには圧力源として圧
縮空気が適当であるが、低油圧でも使用可能である。

＜考案の効果＞以上説明したように、本考案のロッドレスシリンダによ
れば、シリンダチューブに設けた台形断面のスリットを
台形ベルトの嵌合によりシールする構造としたため、簡
単な構造で必要なシール性能を得ることができ、製造を
簡単化して製造コストを低減することができる。また、
ピストン外周にピストンカップが嵌装され、台形ベルト
の底部両側部付近に当接するピストンカップの外リップ
と内リップの間にリブを設けたから、外リップが台形ベ
ルトの底部に押圧され傾倒した状態でも、その底部両側
部付近に当接する外リップはリブによりシリンダ内周面
に押圧されるため、この箇所に生じやすい隙間はできず
圧力流体の漏れを最少にすることができる。また、外リ
ップのリブに対応した外周部に耐摩耗性のある保護層を
設けたから、リブに対応した位置の外リップ外周がリブ
に押圧されて摩耗することは防止される。

さらに、台形ベルトの両側面に凹状曲面を形成すること
により、台形ベルトが内側から圧力を受けた際、その底
部がシリンダ内周面の曲面に近似するように凹状に変形
するため、ピストンカップの外リップが台形ベルトによ
り押圧傾倒する量が減少し、外リップの傾倒に起因した
圧力流体の漏れを減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例を示し、第１図はロッドレスシリン
ダの断面図、第２図は第１図のII-II断面図、第３図は
同III-III断面図、第４図は台形ベルトの斜視図、第５
図は台形ベルトの変形を示す拡大断面図、第６図はピス
トンカップの正面図、第７図は同断面図である。１…シリンダチューブ、３…スリット、４…台形ベルト、４ａ…凹状曲面、５…ピストン、１０…ピストンカップ、１０ａ…内リップ、１０ｂ…外リップ、１０ｃ…リブ、１０ｄ…保護層、１１…連結部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】シリンダチューブの長手方向に台形断面の
スリットを形成し、両端をシリンダチューブ端部に固定
した台形ベルトが前記スリットに嵌合され、前記シリン
ダチューブ内に摺動自在に嵌装されるピストンには前記
スリットから外部へ突出する連結部を設け、該ピストン
内には前記台形ベルトが摺動自在に貫通し、該ピストン
外周にピストンカップが嵌装され、前記台形ベルトの底
部両側部付近に当接する前記ピストンカップの外リップ
と内リップの間にリブが設けられ、該外リップの外周部
におけるリブに対応した位置に耐摩耗性のある保護層を
設けたことを特徴とするロッドレスシリンダ。