JPH07293513A - ロッドレスシリンダ - Google Patents

ロッドレスシリンダ

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JPH07293513A
JPH07293513A JP6089449A JP8944994A JPH07293513A JP H07293513 A JPH07293513 A JP H07293513A JP 6089449 A JP6089449 A JP 6089449A JP 8944994 A JP8944994 A JP 8944994A JP H07293513 A JPH07293513 A JP H07293513A
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adjusting
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道和 宮本
Tadashi Saito
正 斉藤
Naoki Hoshi
直樹 星
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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04Ball or roller bearings
    • F16C29/045Ball or roller bearings having rolling elements journaled in one of the moving parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F15B15/082Characterised by the construction of the motor unit the motor being of the slotted cylinder type

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Abstract

(57)【要約】 【目的】ベアリング機構の調節方向を自在とすることが
可能なロッドレスシリンダを提供すること。 【構成】マイナスのドライバ等をスライドテーブル14
に画成された調節用孔部47aに挿通し、所定角度で噛
合する第1と第2のかさ歯車63、67を回動させる。
前記第1かさ歯車の軸線Bに偏位して連結されたロッド
55bが揺動し、前記ロッド55bに軸支されたガイド
ローラ56dが矢印方向に変位することにより、レール
部材58dに対する摺接具合が調節される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、シリンダに対し
て転動作するベアリング機構の調節方向が自在なロッド
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、その変位長を短くすることができるため、占有面積
が小さく、取り扱いに簡便である。しかも、ロッドのあ
るシリンダに比べてシリンダ内に塵埃等の侵入を防ぐこ
とができ、その結果、高度な位置決め動作等を行うこと
が可能となるからである。
【0003】図10に示されるように、このロッドレス
シリンダ1は、シリンダチューブ2とスライドテーブル
3とを含む。前記スライドテーブル3は、図示しないポ
ートを介して供給される圧縮空気の供給作用下に直線状
に往復動作する。この場合、前記スライドテーブル3と
シリンダチューブ2との摺動部位には、前記シリンダチ
ューブ2に対してスライドテーブル3を円滑に変位させ
るためのベアリング機構が設けられる。
【0004】このベアリング機構は本願発明者によって
案出されたものであり、シリンダチューブ2の凹部の側
面部に固着され、長手方向に沿って設けられたレール部
材4と、前記レール部材4に摺接して回動する偏心ロー
ラ5とから構成される。前記レール部材4と偏心ローラ
5との摺接具合を調節するベアリング調節機構が設けら
れる。このベアリング調節機構は、スライドテーブル3
の上面から底面側に傾斜する貫通孔内に回動自在に装着
されるスクリュ6と、前記スクリュ6に保持され、前記
偏心ローラ5を軸支するロッド7と、前記スクリュ6を
スライドテーブル3に固定するロックナット8とから構
成される。前記スライドテーブル3の上面にはワーク9
が固定される。
【0005】この場合、マイナスのドライバ等によって
前記スクリュ6を所定方向に回動させることにより、前
記スクリュ6に一体的に連結されたロッド7が回動す
る。従って、偏心ローラ5は矢印方向に揺動し、前記偏
心ローラ5とレール部材4との摺接具合が調節される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記ベアリ
ング調節機構では、スクリュ6の軸線方向、すなわち、
スライドテーブル3の上面側からのみ調節可能に構成さ
れ、調節方向が限定されている。従って、レール部材4
と偏心ローラ5との摺接具合を調節した後、スライドテ
ーブル3の上面にワーク9を固定した場合において、再
度、ベアリング機構を調節しようとすると、スライドテ
ーブル3の上部に連結されたワーク9を取り外す作業が
必要となり、レール部材4と偏心ローラ5との摺接具合
を調節することが煩雑となる。
【0007】また、前記のようにベアリング機構の調節
方向が限定されていると、メンテナンスを行う際に、他
の装置内に組み込まれたロッドレスシリンダ1を取り外
す作業が必要となり、多くの時間を費やさなければなら
ないという不都合がある。
【0008】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであり、ロッドレスシリンダにおいて、ベ
アリング機構の調節方向を自在とすることが可能なロッ
ドレスシリンダを提供することを目的とする。
【0009】
【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、流体圧出入ポートから供給された圧力
流体によってシリンダチューブ内に配設されたピストン
が往復動作し、前記ピストンの往復動作に基づいてスラ
イドテーブルが変位するロッドレスシリンダにおいて、
前記スライドテーブル側に設けられたガイドローラと前
記シリンダチューブ側に設けられたレール部材との摺接
具合を調節する調節機構を備え、前記調節機構は、前記
スライドテーブルの側壁から前記ガイドローラの偏心軸
を回動させる手段を含むことを特徴とする。
【0010】
【作用】上記の本発明に係るロッドレスシリンダでは、
例えば、マイナスのドライバ等をスライドテーブルに画
成された調節用孔部に挿通し、所定角度で噛合する第1
と第2の歯車を回動させる。前記第1または第2のいず
れか一方の歯車の軸線に偏位して連結されたロッドが揺
動し、前記ロッドに軸支されたガイドローラのレール部
材に対する摺接具合が調節される。
【0011】このように、スライドテーブルの側壁から
ガイドローラの偏心軸を回動させる手段を介して、スラ
イドテーブル側に設けられたガイドローラと前記シリン
ダチューブ側に設けられたレール部材との摺接具合を好
適に調節することができる。
【0012】
【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。
【0013】図1において、参照符号10は、本発明の
実施例に係るロッドレスシリンダを示す。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とを含む。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3に示すように、長手方向に延在するセンサ取
付用長溝20a〜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、22bが同様に長手方
向に延在するように画成されている。
【0014】図3において、シリンダチューブ12はそ
の両端上部に水平方向に指向する上面24a、24bを
有し、この上面24a、24bの内方端部を切り欠いて
第1凹部28、第2凹部30が形成される。この第1お
よび第2凹部28、30を画成する側面32a、32b
は、鉛直方向に対して互いに接近する方向に所定の角度
傾斜している。
【0015】スリット18は、前記の通り、ボア16と
外部とを連通するが、このスリット18を画成する側壁
には、ボア16側へと拡開するように段部36a、36
bが設けられている。そして、このスリット18の内側
面から上方へと延在する面は、水平面として構成され、
一旦鉛直面となった後、前記第1および第2凹部28、
30へと繋がる。
【0016】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)。
【0017】次に、スライドテーブル14について説明
する(図3並びに図4参照)。このスライドテーブル1
4は、比較的厚いコの字状の板体44と、前記板体44
の長手方向両端部に固着された一対のカバープレート4
6a、46bとを含む。夫々のカバープレート46a
(46b)の中央部近傍には、板体44の長手方向に沿
って所定距離で終端する調節用孔部47a、47bが画
成されている(図1参照)。この板体44の短手方向両
端部は、シリンダチューブ12の端部より外方に突出し
て形成される。さらに、板体44の短手方向の対向する
側面部には、製造過程において、後述するガイドローラ
56a、56bを挿通させるための孔部45a、45b
が画成され、前記孔部45a、45bは、通常、栓部材
49によって閉塞されている。なお、シリンダチューブ
12の側面に設けられた長溝20dにスライドテーブル
14の位置を検出するための磁気センサ50が装着され
るとともに、スライドテーブル14の端部にこの磁気セ
ンサ50を駆動させるための磁性体51が前記磁気セン
サ50に対向して配設される。
【0018】図3中、スライドテーブル14の下面側と
シリンダチューブ12の上面24a、24bおよび第1
凹部28、第2凹部30とに、ピストン(後述する)の
往復動作時にスライドテーブル14を案内し、且つこの
スライドテーブル14に対して作用する負荷を支持する
第1保持機構52および第2保持機構54が設けられ
る。この第1保持機構52は、実際上、スライドテーブ
ル14に対して鉛直方向に作用する負荷を支持可能であ
り、一方、第2保持機構54は、スライドテーブル14
とシリンダチューブ12とを円滑に相対的に変位させる
ベアリング機構としての機能を営むものであり、主とし
てスライドテーブル14に対して水平方向に作用する負
荷を支持可能である。
【0019】第1保持機構52は、スライドテーブル1
4の下面側に水平方向に指向して固着される複数のロッ
ド55a、55bと、このロッド55a、55bの先端
部に回動自在に装着されるガイドローラ56a、56b
と、シリンダチューブ12の上面24a、24bに固着
されてこのガイドローラ56a、56bが転動するレー
ル部材58a、58bとを備える。なお、スライドテー
ブル14の端面は、転動面よりも下方側に所定距離突出
させることにより、ガイドローラ56a、56bとレー
ル部材58a、58bの転動面に横方向から塵埃等が侵
入することを防止している。
【0020】第2保持機構54は、スライドテーブル1
4の下面に夫々鉛直方向に対して互いに反対方向、すな
わち、図3中、相互に離間する方向に所定角度傾斜して
支持されたロッド55c、55dが設けられ、前記ロッ
ド55c、55dの先端部に回動自在に装着されるガイ
ドローラ56c、56dと、シリンダチューブ12の側
面32a、32bに固着されてこのガイドローラ56
c、56dが転動するレール部材58a、58bとを備
える。
【0021】前記板体44の底面部から所定角度傾斜し
て画成され、夫々の調節用孔部47a、47bに連通す
る孔部57a、57bが画成される。前記孔部57a、
57b内には、第2保持機構54を構成するガイドロー
ラ56c、56dとレール部材58a、58bとの摺接
具合を調節するためのベアリング調節機構60a〜60
dが設けられる。なお、このベアリング調節機構60a
〜60dは、夫々略同一に構成されるため、図5に示さ
れるように、ベアリング調節機構60bを説明して他の
ベアリング調節機構の説明を省略する。
【0022】ベアリング調節機構60bは、孔部57b
内に回動自在に装着されてロッド55bを軸支するとと
もに、先端部に凹凸状の歯61が傾斜して形成された第
1かさ歯車63と、前記孔部57bに略直交して連通す
る調節用孔部47a内に回動自在に装着され、先端部に
前記第1かさ歯車の歯61に噛合する凸凹状の歯65が
傾斜して形成された第2かさ歯車67とを有する。この
場合、前記ロッド55bの軸線Aに対し、第1かさ歯車
63の軸線Bは偏位した状態で軸支しているため、第1
かさ歯車63の回動作用下にロッド55bが回動するこ
とにより、該ロッド55bに支持されたガイドローラ5
6dが矢印方向に変位する。
【0023】なお、本実施例に係るロッドレスシリンダ
10では、第1かさ歯車63の軸線Bと第2かさ歯車6
7の軸線Cとによって形成される噛合角度θを略90°
に設定している。しかしながら、これに限定されるもの
ではなく、調節用孔部47aの穿孔角度を変化させて噛
合角度θを所定角度に変更することにより、スライドテ
ーブル14の短手方向の側面部に調節用孔部47a、4
7bを画成して前記短手方向側から調節するように設定
することも可能である。
【0024】このように、第2保持機構54の摺動具合
の調節方向を自在とすることにより、シリンダチューブ
12の形状を変更した場合にガイドローラ56dを該シ
リンダチューブ12の形状に対応させて好適に配列する
ことが可能であり、あるいはレール部材58c、58d
に対する摺接角度を好適な角度に設定することができ
る。また、前記第1、第2かさ歯車63、67に代替し
て、ウォームおよびウォームホイールから構成されるウ
ォームギヤを用いてもよい。
【0025】調節用孔部47b内には回動自在なねじ部
材68が嵌着され、前記ねじ部材68の螺回作用下に押
圧されるストッパ69が第1かさ歯車63の外周面に画
成された周溝71に当接することにより、該第1かさ歯
車63の回動が阻止される(図9参照)。前記ストッパ
69が周溝71に当接する面は、第1かさ歯車63の外
周面に対応する曲面73に形成される。なお、前記第2
かさ歯車67およびねじ部材68の外部開放端には、例
えば、マイナスのドライバ等を介して螺回するためのね
じ溝が夫々画成される。
【0026】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62が画成され、この溝62の中
央部分は円形状に拡開して空間64を構成する。前記溝
62は、図4に示すように、図3の板体44のシリンダ
チューブ12とは反対側のスライドテーブル14の上面
44aに向かって湾曲した凹部66を有する。
【0027】図6にピストン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7参照)。円筒状のピストン70
の上部にはベルトセパレータ78a、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
の上方にカプラー82を介してローラ84が固着されて
いる。図7に示すように、スライドテーブル14の内部
には、スクレーパ84a、84bが設けられており、カ
プラー82は、平面円形状の空間64に嵌合するように
構成されている。なお、図7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。
【0028】段部36a、36bに嵌合するシール部材
を図8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から上方へと向かっ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内にかかったときに前記段部
36a、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9
0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上方から長手方向へと延在
する溝99に係合する。なお、第1シール部材90は、
ピストン70の通路内に侵入し、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、40bに固
着されている。
【0029】本発明の実施例に係るロッドレスシリンダ
10は基本的には以上のように構成されるものであり、
次にその動作について説明する。
【0030】先ず、図1に示されるようにロッドレスシ
リンダ10が組み付けられた後、ベアリング調節機構6
0bに基づき、スライドテーブル14とシリンダチュー
ブ12との摺接具合を調節する場合について説明する
(図5参照)。
【0031】スライドテーブル14の上面44aと略直
交する側面部に画成された調節用孔部47aにマイナス
のドライバ等を挿入して第2かさ歯車67を所定方向に
回動させる。前記第2かさ歯車67に噛合する第1かさ
歯車63の回動作用下にロッド55bが所定方向に回動
する。前記第1かさ歯車63の軸線Bに対し、ロッド5
5bの軸線Aが偏位しているため、前記ロッド55bの
先端部に回動自在に設けられたガイドローラ56dが矢
印方向に変位する。この結果、レール部材58dに対す
るガイドローラ56dの押圧力が変化し、前記レール部
材58dとガイドローラ56dとの摺接具合が調節され
る。同様にして他のベアリング調節機構60a、60
c、60dの調節作業を行う。
【0032】このような調節後、調節用孔部47bから
マイナスのドライバ等を挿入してねじ部材68を所定方
向に回動させることにより、ストッパ69を介して第1
かさ歯車63の回動を阻止し、円滑な摺接状態を保持す
ることができる。
【0033】以上のようにして、スライドテーブル14
とシリンダチューブ12とを円滑に変位させるベアリン
グ機構60a〜60dの調節が終了した後、ポート38
a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7
において左側(矢印X方向)へと変位する。このとき、
ピストン70はカプラー82がスライドテーブル14の
空間64に嵌合しているために、該スライドテーブル1
4を一体的に変位させ、同様に左側(矢印X方向)へと
移送する。その際、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7において左側へと移送することができ
る。前記ピストンが矢印X方向に変位する際、スライド
テーブル14は第1および第2保持機構52、54によ
って支持された状態にあり、夫々のガイドローラ56a
〜56dはレール部材58a〜58dに摺接して転動す
ることにより、シリンダチューブ12の長手方向に沿っ
てスライドテーブル14が円滑に変位する。ポート38
b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。なお、ローラ84は、その移送途上において、
第2シール部材97に摺接してその移送を容易ならしめ
るためのものである。
【0034】従来例に係るロッドレスシリンダ1では、
図9に示されるように、スライドテーブル3の上面に調
節用孔部が設けられ、スライドテーブル1の上面にワー
ク9を固定し、あるいは他の装置等に組み付けた後で
は、その調節方向が制約されるとともに、ワーク9をス
ライドテーブルから取り外す作業等が必要となり、調節
作業が非常に煩雑であった。
【0035】これに対して、本実施例におけるベアリン
グ調節機構60a〜60dでは、第1、第2かさ歯車6
3、67の噛合角度を所望の角度に設定することによ
り、調節用孔部47a、47bをスライドテーブル14
の任意の面、例えば、上面と直交する側面あるいは他の
側面に1個または複数個設けることが可能であり、調節
方向が制約されることがない。従って、スライドテーブ
ル14にワークが固定され、あるいは一旦他の装置等に
組み付けられた後であっても、スライドテーブル14か
らワークを取り外したり、装置からロッドレスシリンダ
10を取り外すことなく簡便に調節作業を行うことがで
きる。
【0036】また、他の装置に組み込まれたロッドレス
シリンダ10に対してメンテナンス等の作業を行う場
合、本実施例に係るベアリング調節機構60a〜60d
では、ベアリング機構として機能する第2保持機構54
に対する調節方向が自在に設定されるため、他の装置か
らロッドレスリンダ10を取り外す必要がなく、短時間
でメンテナンス作業を行うことができる利点がある。
【0037】なお、第1、第2かさ歯車63、67を、
例えば、ヘッダー加工または樹脂成形することにより、
コストの低減化を図ることが可能である。
【0038】
【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。
【0039】第1、第2歯車の噛合を所定角度に設定す
ることにより、スライドテーブル側に設けられたガイド
ローラとシリンダチューブ側に設けられたレール部材と
の摺接具合を調節する方向を自在とすることができる。
すなわち、スライドテーブルの上面側、長手方向の側面
側あるいは短手方向の側面側からのいずれの方向からも
調節することが可能となる。
【0040】従って、スライドテーブルの上面にワーク
が固定され、あるいは他の装置に組み付けられた後であ
っても、前記ガイドローラとレール部材の摺接具合を簡
便に再調節することができるとともに、メンテナンス作
業の時間短縮を図ることができる。
【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の斜
視図である。
【図2】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3】図1に示すロッドレスシリンダを構成するシリ
ンダチューブとスライドテーブルの縦断面図である。
【図4】図1に示すロッドレスシリンダを構成するスラ
イドテーブルの斜視図である。
【図5】図3の矢視Z方向から見たベアリング調節機構
の部分断面図である。
【図6】図1に示すロッドレスシリンダを構成するピス
トンの斜視図である。
【図7】図1に示すロッドレスシリンダの側部縦断面図
である。
【図8】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9】第1、第2かさ歯車とストッパとの関係を示す
斜視図である。
【図10】従来例に係るロッドレスシリンダの一部省略
縦断面図である。
【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 47a、47b…調節用孔部 52、54…保
持機構 56a〜56d…ガイドローラ 58a〜58d
…レール部材 63、67…かさ歯車 68…ねじ部材 69…ストッパ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】流体圧出入ポートから供給された圧力流体
    によってシリンダチューブ内に配設されたピストンが往
    復動作し、前記ピストンの往復動作に基づいてスライド
    テーブルが変位するロッドレスシリンダにおいて、 前記スライドテーブル側に設けられたガイドローラと前
    記シリンダチューブ側に設けられたレール部材との摺接
    具合を調節する調節機構を備え、 前記調節機構は、前記スライドテーブルの側壁から前記
    ガイドローラの偏心軸を回動させる手段を含むことを特
    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、前記調節機構は、スライドテーブルに画成された孔
    部内に回動自在に装着され、所定角度で互いに噛合する
    第1と第2の歯車と、前記第1または第2のいずれか一
    方の歯車の軸線に偏位して連結され、前記ガイドローラ
    を軸支するロッドとを有することを特徴とするロッドレ
    スシリンダ。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載のロッドレスシリン
    ダにおいて、前記調節機構は、スライドテーブルの上面
    と直交する側面に画成される調節用孔部を有することを
    特徴とするロッドレスシリンダ。
  4. 【請求項4】請求項2記載のロッドレスシリンダにおい
    て、第1と第2の歯車は夫々かさ歯車からなることを特
    徴とするロッドレスシリンダ。
  5. 【請求項5】請求項1乃至3のいずれかに記載のロッド
    レスシリンダにおいて、前記調節機構は、第1歯車に当
    接して該第1歯車を係止するストッパを含むことを特徴
    とするロッドレスシリンダ。
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