JPH0666304A - ロッドレスシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロッドレスシリンダにおいて、磁性体を装着す
る方向を誤ることなく、且つ、簡便にピストンに組み込
むこと。 【構成】シリンダチューブ１２の外側面部にその長手方
向に延在し磁気センサ４１を装着するための長溝２０
ａ、２０ｂを画成し、スライドテーブル１４はピストン
７０と一体成形され、前記ピストン７０は該ピストン７
０の両端部に装着され略同一形状に形成される一対のウ
エアリング８１ａ、８１ｂを備え、前記ウエアリング８
１ａ、８１ｂの外周面に画成された凹部８２ａ、８２ｂ
に夫々磁性体８３ａ、８３ｂが組み込まれるとともに、
一方の磁性体８３ａはシリンダチューブ１２の一側面側
の長溝に指向して配設され、他方の磁性体８３ｂはシリ
ンダチューブ１２の前記一側面に対向する反対側の側面
側の長溝に指向して配設される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー部材に磁性体を
組み込み、ピストンの変位動作を磁気センサで検出可能
としたロッドレスシリンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ロッドレスシリンダが工場内等で
ワークの搬送装置として種々採用されるに至っている。
このロッドレスシリンダは、ロッドのあるシリンダに比
べ、そのシリンダ長を短くすることができるため、占有
面積が小さく、取り扱いが簡便であるという利点があ
る。

【０００３】ところで、従来のロッドレスシリンダは、
アルミニウム等の非磁化材料からなるピストンヨークの
両側部に、カラー部材としてのウエアリングが装着され
たピストンがシリンダ内に配設され、前記ピストンに連
結されその長手方向に沿って摺動変位するスライドテー
ブルを有する。前記シリンダの上面には、スライドテー
ブルの移動方向に沿ってボアと外部とを連通させるスリ
ットが画成されている。このスリットは前記スライドテ
ーブルに係合するシール部材によって閉塞されている。
そして、ワークが固定されたスライドテーブルがスリッ
トに沿って摺動変位する際、ピストンの位置を検出する
ためにピストンヨークの外周面部にマグネットが付設さ
れている。前記マグネットはマグネット用ホルダーを介
してピストンヨークの外周面部に保持されるとともに、
このマグネットからの磁界作用をシリンダの外側面に設
けられた磁気センサによって検出することにより、ピス
トンの位置を検出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロッドレスシリンダでは、前記マグネットをピストンヨ
ークの外周面部に付設するために、その外周面部に凹部
を穿設する機械的加工を施さなければならない煩雑さが
ある。さらに、マグネットからの磁界作用を検出する磁
気センサは、通常、シリンダの外側面に設けられること
から、前記磁気センサに対して近接してマグネットを装
着する必要があるとともに、従来技術では、強磁界を発
生させるために、一対のマグネットの極性を組み合わせ
て装着する必要がある。この結果、工場等においてロッ
ドレスシリンダの組み立ての際、前記凹部に対するマグ
ネットの装着方向を誤るという不都合がある。

【０００５】本発明は、これらの不都合を解消するため
になされたものであって、磁気センサを付勢するマグネ
ットを、好ましくは、カラー部材としての一組のウエア
リングで保持するとともに、前記各ウエアリングを、例
えば、合成樹脂により成形し、一方のマグネットはシリ
ンダチューブの一側面側の長溝に指向して配設し、他方
のマグネットはシリンダチューブの前記一側面に対向す
る反対側の側面側の長溝に指向して配設することによ
り、マグネットの装着方向を誤ることがなく、ピストン
ヨークに機械的加工をする必要がないロッドレスシリン
ダを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、シリンダとスライドテーブルとからな
り、前記シリンダはシリンダチューブと該シリンダチュ
ーブ内に画成されたボア内を往復移動するピストンとを
有し、前記シリンダチューブの外側面部にその長手方向
に延在し磁気センサを装着するための長溝を画成し、前
記スライドテーブルは前記ピストンに連結され、前記ピ
ストンの両端部に一組のカラー部材を備え、前記少なく
とも一方のカラー部材の外周部に前記磁気センサを付勢
する磁性体が組み込まれることを特徴とする。

【０００７】さらに、本発明は、夫々の前記カラー部材
の外周部に磁気センサを付勢する磁性体が組み込まれ、
前記一方の磁性体はシリンダチューブの一側面側の長溝
に指向して配設され、他方の磁性体はシリンダチューブ
の前記一側面に対向する反対側の側面側の長溝に指向し
て配設されることを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記の本発明に係るロッドレスシリンダは、シ
リンダチューブ内に画成されたボア内をピストンが往復
移動するのにともない、スライドテーブルが変位する。
この場合、ピストンの端部に装着され、カラー部材に組
み込まれた磁性体からの磁界を、シリンダチューブの長
溝に装着された磁気センサで検知することによりピスト
ンの位置を検出することが可能となる。

【０００９】また、前記磁気センサを付勢する磁性体は
一組のカラー部材の夫々に組み込まれ、一方の磁性体は
シリンダチューブの一側面側の長溝に指向して配設さ
れ、他方の磁性体はシリンダチューブの前記一側面に対
向する反対側の側面側の長溝に指向して配設されること
から、工場等におけるロッドレスシリンダの組み立ての
際、シリンダチューブのボア内にピストンのいずれの端
部を先頭にして挿入してもよく、ピストンの組み入れ方
向を問わない。

【００１０】

【実施例】次に、本発明に係るロッドレスシリンダにつ
いて好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以
下詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の実施例に係るロッドレスシ
リンダを示す斜視図であり、図２および図３は、夫々図
１に示すロッドレスシリンダの断面図である。

【００１２】このロッドレスシリンダ１０は、シリンダ
チューブ１２とスライドテーブル１４とを有する。シリ
ンダチューブ１２の内部に長手方向に延在するボア１６
を有し（図２参照）、このボア１６は、端面部に画成さ
れたスリット１８を介して外部と連通状態にある。シリ
ンダチューブ１２の両側面部には、図２および図４に示
すように、長手方向に延在するセンサ取付用長溝２０
ａ、２０ｂとリード線収納用長溝２０ｃ、２０ｄが画成
され、さらに集中配管用の流体バイパス用通路２２ａ並
びに２２ｂが同様に長手方向に延在するよう画成されて
いる。

【００１３】図２において、シリンダチューブ１２の上
部には、後述するスリット１８側に向かって内側に傾斜
する第１摺動面２４ａ、２４ｂが設けられる。前記第１
摺動面２４ａと第１摺動面２４ｂとの間にはスリット１
８が画成され、該スリット１８は、ボア１６と外部とを
連通するように形成されている。

【００１４】前記のように構成されるシリンダチューブ
１２の両端部は、ポート３８ａ、３８ｂが画成されたエ
ンドキャップ４０ａ、４０ｂによって気密に閉塞されて
いる（図１参照）。シリンダチューブ１２の側面に設け
られた長溝２０ａまたは２０ｂの所定部位には、後述す
る磁性体からの磁界作用を検出することにより、スライ
ドテーブル１４の位置を検出するための磁気センサ４１
が装着される。なお、図１中では、長溝２０ｂに磁気セ
ンサ４１を装着した状態を示している。

【００１５】次に、ピストン７０と一体成形されたスラ
イドテーブル１４について説明する。このスライドテー
ブル１４は、図１、図２並びに図５に示すように、テー
ブル部４４を含み、テーブル部４４にはスライドテーブ
ル１４の中央部を貫通して長手方向に延在する溝５２が
画成されている。テーブル部４４の上部にはカバー部材
４５が設けられるとともに、底部には長手方向に延在し
て長溝４６ａ、４６ｂが設けられ、この長溝４６ａ、４
６ｂに、前記スライドテーブル１４を支持する支持部材
４８ａ、４８ｂが嵌合固着されている。前記支持部材４
８ａ、４８ｂには、シリンダチューブ１２の第１摺動面
２４ａ、２４ｂに係合してピストン７０の往復動作時に
スライドテーブル１４を案内し且つ前記スライドテーブ
ル１４に対して作用する負荷を支持してボア１６の内径
の変化を阻止可能な第２摺動面５０ａ、５０ｂが設けら
れる。支持部材４８ａ、４８ｂは、耐摩耗性に優れ且つ
摩擦抵抗の小さな、例えば、合成樹脂材料で形成され
る。

【００１６】スライドテーブル１４とシリンダチューブ
１２との間には、前記支持部材４８ａ、４８ｂと略平行
に配設され一対の対向する摺接部材５４ａ、５４ｂが介
装されている（図１、図２、図５参照）。この摺接部材
５４ａ、５４ｂの上部は、スライドテーブル１４に画成
された長孔に固着され、一方、該摺接部材５４ａ、５４
ｂの下部は外部側面部と内部側面部とに分岐し、前記分
岐した先端部がともにシリンダチューブ１２の上面に摺
接して形成される。従って、前記摺接部材５４ａ、５４
ｂの外部側面部により塵埃の外部からの侵入を阻止する
ことができるとともに、内部側面部により支持部材４８
ａ、４８ｂに付着した潤滑油が流出することを防止する
ことができる。

【００１７】図５に前記スライドテーブル１４と一体成
形されたピストン７０を示す。このピストン７０は、第
１受圧面７２とその反対側の第２受圧面７４とを有し、
その内部にクッションシール７６ａ、７６ｂが設けられ
ている（図３参照）。図２および図３に示すように、円
筒状のピストン７０の上部にはベルトセパレータ７８
ａ、７８ｂがピストンヨーク８０に固着されており、こ
のピストンヨーク８０の上方に配設されたローラ８４が
スライドテーブル１４の内部に固着されている。前記ロ
ーラ８４はスライドテーブル１４の移動中において、後
述する第２シール部材に摺接してその移送を容易に行う
ためのものである。

【００１８】図５に示すように、前記ピストンヨーク８
０に近接し、ピストンの先端部および後端部には、夫々
ピストンパッキン７９ａ、７９ｂおよびウエアリング
（カラー部材）８１ａ、８１ｂが装着され、前記ウエア
リング８１ａ、８１ｂの外周面の夫々の凹部８２ａ、８
２ｂには磁性体８３ａ、８３ｂが嵌挿される。この場
合、夫々のウエアリング８１ａ、８１ｂは略同一形状に
形成されるとともに、前記磁性体８３ａ、８３ｂは、各
ウエアリング８１ａ、８１ｂの外周面の所定位置に画成
された凹部８２ａ、８２ｂに組み込まれることから、前
記磁性体８３ａ（ｂ）が組み込まれたウエアリング８１
ａ（ｂ）をピストン７０の先端部および後端部に装着し
た場合、一方のウエアリング８１ａに組み込まれる磁性
体８３ａと、他方のウエアリング８１ｂに組み込まれる
磁性体８３ｂとは、互いに反対側の方向に指向して配設
される。前記ウエアリング８１ａ、８１ｂは、好適に
は、例えば、ポリアセタール等の合成樹脂により一体成
形される。なお、前記磁性体８３ａ、８３ｂの断面形状
は、図２に示すように、略半楕円形状であってもよい
し、あるいは、図７および図８に示すように、夫々断面
略円形もしくはリング状からなる磁性体８９ａ、８９
ｂ、９１であってもよい。前記磁性体８３ａ、８３ｂ、
８９ａ、８９ｂ、９１の形状により、磁界作用を変化さ
せることが可能となる。

【００１９】また、スライドテーブル１４の内部で支持
部材４８ａ、４８ｂの前端部および後端部には、後述す
る第１シール部材の上面に付着した塵埃を除去するため
のスクレーパ８５ａ、８５ｂが設けられている。このス
クレーパ８５ａ、８５ｂと摺接部材５４ａ、５４ｂとに
より、支持部材４８ａ、４８ｂ間の摺動部位を囲繞して
密封することは前述した通りである。なお、図３中、参
照符号８６は後述する第１シール部材がピストン内に侵
入するための通路を示し、また、参照符号８７はクッシ
ョンリングを示す。

【００２０】段部３６ａ、３６ｂに嵌合するシール部材
を図６に示す。第１シール部材９０は舌片９２ａ、９２
ｂを有し、この舌片９２ａ、９２ｂの上方にさらに膨出
部９４ａ、９４ｂを備えている。この膨出部９４ａ、９
４ｂから上方へと指向して若干拡開するように係合片９
６ａ、９６ｂが延在している。前記膨出部９４ａ、９４
ｂは、内圧がピストン７０にかかったときに前記段部３
６ａ、３６ｂに係合するためのものであり、さらに係合
片９６ａ、９６ｂは、スリット１８を画成するための内
面９８ａ、９８ｂに係合する。この第１シール部材９０
は、全体として可撓性の合成樹脂体で一体的に構成され
ている。一方、第２シール部材９７は、スリット１８を
閉塞するためのものであり、シリンダチューブ１２の上
端面に画成されたスリット１８の上方から長手方向へと
延在する溝９９に嵌合する。なお、第１シール部材９０
は、ピストン７０の通路８６内に侵入し、その両端部は
第２シール部材９７とともにエンドキャップ４０ａ、４
０ｂに固着されている。

【００２１】次に、このように構成されるロッドレスシ
リンダ１０の動作について説明する。

【００２２】まず、工場等におけるロッドレスシリンダ
１０の組み立て時において、磁気センサ４１によって磁
界を検知する磁性体８３ａ、８３ｂを、ピストン７０の
両端部に装着される一対のウエアリング８１ａ、８１ｂ
の凹部８２ａ、８２ｂに簡便に組み込むことができる。
従って、従来のようにピストンヨーク８０に機械的加工
を施す必要がないとともに、磁性体用ホルダー等の保持
部材を用いる必要がないことから部品点数を削減するこ
とが可能となる。また、前記ウエアリング８１ａ、８１
ｂは夫々略同一に形成され、且つ、前記磁性体８３ａ、
８３ｂはピストン７０の両端部に装着されたウエアリン
グ８１ａ、８１ｂの夫々の凹部８２ａ、８２ｂに互いに
反対側の方向に指向して配設されているため、シリンダ
チューブ１２のボア１６内にピストン７０を配設する
際、ピストン７０のいずれの端部を先頭にしてボア１６
内に挿入してもよく、ピストン７０の組み入れ方向を問
わない。この結果、従来のように磁性体８３ａ、８３ｂ
の極性によってピストン７０の組み入れ方向を指定され
ることにより、該ピストン７０の組み入れ方向を誤るこ
とがなく簡便にロッドレスシリンダ１０を組み立てるこ
とができるという効果を有する。

【００２３】このようにしてロッドレスシリンダ１０が
組み立てられた後、スライドテーブル１４の上面にワー
クが固定される。そして、ポート３８ａから圧縮空気が
導入されると、その圧縮空気はクッションリング８７の
内部に画成された通路を経て第１受圧面７２を押圧す
る。それによってピストン７０は、図３において左側
（矢印Ｘ方向) へ変位する。その際、ピストン７０はピ
ストンヨーク８０を介してスライドテーブル１４と一体
成形されているため、当該ピストン７０に伴ってスライ
ドテーブル１４を変位させ、同様に左側へと移送する。
このとき、ベルトセパレータ７８ａ、７８ｂは、第１シ
ール部材９０と第２シール部材９７とをそのスライドテ
ーブル１４、ピストン７０の間で離間させる作用を営
む。従って、スライドテーブル１４に載置されたワーク
を、図３において左側へ移送することができる。ポート
３８ｂに圧縮空気を導入した場合には、前記と逆の作用
が営まれることになる。

【００２４】ところで、スライドテーブル１４が変位し
た際、該スライドテーブル１４の位置の検出は、シリン
ダチューブ１２の側面部に画成された長溝２０ｂに装着
された磁気センサ４１によって検出される。すなわち、
スライドテーブル１４と一体的に形成されたピストン７
０がスライドテーブル１４の移動に伴って変位し、前記
ピストン７０に装着されたウエアリング８１ａ、８１ｂ
の外周面の凹部８２ａ、８２ｂに組み込まれた磁性体８
３ａ、８３ｂからの磁界作用を前記磁気センサ４１によ
って検知することにより、該ピストン７０の位置、換言
すればスライドテーブル１４の位置を検出することがで
きる。前記磁気センサ４１によって検出された検出信号
は、リード線を介してコントローラ等の外部機器に導入
される。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係るロッドレスシリンダによれ
ば、以下の効果が得られる。

【００２６】すなわち、シリンダチューブ内に画成され
たボア内をピストンが往復移動するのにともない、スラ
イドテーブルが変位する。この場合、ピストンの両端部
に装着された一組のカラー部材に組み込まれた磁性体に
より生じる磁界を、シリンダチューブの長溝に装着され
た磁気センサで検知することによりピストンの位置を検
出することが可能となる。

【００２７】また、前記カラー部材の夫々に組み込まれ
た一方の磁性体は、シリンダチューブの一側面側の長溝
に指向して配設され、他方の磁性体はシリンダチューブ
の前記一側面に対向する反対側の側面側の長溝に指向し
て配設される。このように、磁性体が互いに反対方向に
指向して配設されることから、シリンダチューブのボア
内にシリンダをいずれの端部から挿入してもよい。この
結果、従来のようにマグネットの極性によってピストン
の組み入れ方向を指定されることがないため、該ピスト
ンの組み入れ方向を誤ることがなく簡便にロッドレスシ
リンダを組み立てることができるという効果を有する。

【００２８】さらに、前記カラー部材外周部に簡便に磁
性体を組み込むことができることから、従来のような機
械的加工を必要としないとともに、前記磁性体を保持す
る保持部材を必要としないことから部品点数を減らして
廉価に製作することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るロッドレスシリンダを示
す斜視図である。

【図２】図１に示すロッドレスシリンダの断面図であ
る。

【図３】図１に示すロッドレスシリンダの断面図であ
る。

【図４】図１に示すロッドレスシリンダを構成するシリ
ンダチューブの斜視図である。

【図５】図１に示すロッドレスシリンダを構成するピス
トンとスライドテーブルの斜視図である。

【図６】図１に示すロッドレスシリンダの第１シール部
材とスリットとの係合状態を示す一部省略縦断面図であ
る。

【図７】磁性体の変形例を示す断面図である。

【図８】磁性体の変形例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０…ロッドレスシリンダ １２…シリンダチューブ １４…スライドテーブル １６…ボア １８…スリット ２０ａ、２０ｂ…長溝 ４１…磁気センサ ４８ａ、４８ｂ…支持部材 ５４ａ、５４ｂ…摺接部材 ７０…ピストン ８１ａ、８１ｂ…ウエアリング ８２ａ、８２ｂ…凹部 ８３ａ、８３ｂ…磁性体 ９０…第１シール部材 ９７…第２シール部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダとスライドテーブルとからなり、
   前記シリンダはシリンダチューブと該シリンダチューブ
   内に画成されたボア内を往復移動するピストンとを有
   し、前記シリンダチューブの外側面部にその長手方向に
   延在し磁気センサを装着するための長溝を画成し、前記
   スライドテーブルは前記ピストンに連結され、前記ピス
   トンの両端部に一組のカラー部材を備え、前記少なくと
   も一方のカラー部材の外周部に前記磁気センサを付勢す
   る磁性体が組み込まれることを特徴とするロッドレスシ
   リンダ。
2. 【請求項２】請求項１記載のロッドレスシリンダにおい
   て、夫々の前記カラー部材の外周部に磁気センサを付勢
   する磁性体が組み込まれ、前記一方の磁性体はシリンダ
   チューブの一側面側の長溝に指向して配設され、他方の
   磁性体はシリンダチューブの前記一側面に対向する反対
   側の側面側の長溝に指向して配設されることを特徴とす
   るロッドレスシリンダ。