JPH0744477Y2 - 流体圧シリンダ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、圧流体によって作動する流体圧シリンダ装置
に関し、例えば自動組み立て装置における部品搬送装置
などに利用される。

〔従来の技術及びその課題〕

従来より、自動組み立て装置などにおいて、部品や工具
などの搬送物を搬送するために、負圧により搬送物を吸
着する吸着パッドが用いられている。

吸着パッドを搬送物の表面に押し当てるために、流体圧
シリンダがしばしば用いられる。

この場合には、吸着パッドを流体圧シリンダのピストン
ロッドの先端部に取り付け、流体圧シリンダの作動によ
って吸着パッドが搬送物に押し当てられ、又は搬送物か
ら離れる。

しかし、従来の流体圧シリンダによると、吸着パッドを
搬送物に押し付けたときに、流体圧シリンダの大き過ぎ
る推力が吸着パッド及び搬送物に直接的に加わるため、
搬送物又は吸着パッドが傷つけられ、さらには流体圧シ
リンダが傷ついてその寿命が低下するという問題があっ
た。

そのため、流体圧シリンダがストローク端に到達する直
前に、吸着パッドが搬送物に接触するよう、流体圧シリ
ンダのストロークを調整する必要があり、この調整作業
が容易ではないためこれに多くの時間と労力とを要して
いた。

また、吸着した搬送物を搬送するに当たり、搬送物を回
転させたい場合があるが、そのような場合において、従
来は流体圧シリンダ装置の全体を外部の流体圧シリンダ
などによって回転駆動していたため、装置が大型化する
という問題があった。

本考案は、上述の問題に鑑み、流体圧シリンダの推力が
搬送物などに直接に加わらず、流体圧シリンダのストロ
ークを調整しなくとも搬送物などを傷つけることを防止
できるとともに、搬送物を回転移動させることができる
小型の流体圧シリンダ装置を提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１の考案は、上述の課題を解決するため、シリン
ダ穴及び当該シリンダ穴と平行なガイド穴が設けられた
本体ブロックと、前記シリンダ穴内を密に摺動するピス
トンと、前記ピストンに連結され、先端部が前記シリン
ダ穴から突出するピストンロッドと、前記ピストンを少
なくとも一方向へ駆動するよう前記シリンダ穴内に流体
圧室を形成するカバーと、前記流体圧室に圧流体を供給
するために前記本体ブロックに設けられたポートと、前
記ガイド穴内において回転可能に装着されたガイド部材
と、前記ガイド部材を回転駆動する回転駆動部材と、前
記ガイド部材によって軸方向に摺動可能に且つ周方向に
相対回転不能に支持され、前記ガイド穴の両端から突出
する操作軸と、前記ピストンロッドの先端部に固定的に
連結され、且つ前記操作軸の一端部が摺動可能に貫通す
る連結板と、前記連結板が前記操作軸の一端部から抜け
出るのを防止するための止め部材と、前記操作軸の外周
に設けられ、当該操作軸と前記連結板との間において当
該連結板が当該操作軸から抜け出る方向に付勢する圧縮
バネとを有してなる。

請求項２の考案は、ガイド穴が設けられた本体ブロック
と、前記本体ブロックに一体的に設けられたシリンダ
と、前記ガイド穴内において回転可能に装着されたガイ
ド部材と、前記ガイド部材を回転駆動する回転駆動部材
と、前記ガイド部材によって軸方向に摺動可能に且つ周
方向に相対回転不能に支持され、前記ガイド穴の両端か
ら突出する操作軸と、前記シリンダのピストンロッドの
先端部に固定的に連結され、且つ前記操作軸の一端部が
摺動可能に貫通する連結板と、前記連結板が前記操作軸
の一端部から抜け出るのを防止するための止め部材と、
前記操作軸の外周に設けられ、当該操作軸と前記連結板
との間において当該連結板が当該操作軸から抜け出る方
向に付勢する圧縮バネとを有してなる。

〔作用〕

ポートから圧流体が給排されると、ピストン及びピスト
ンロッドは軸方向に移動する。

ピストンロッドの移動によって連結板も移動し、これに
ともなって操作軸も移動する。

しかし、操作軸の他端が搬送物などに押当したときに
は、操作軸と連結板とが互いに摺動し、且つ圧縮バネが
圧縮される。したがって、ピストンはストローク端に達
するにも係わらず、ピストンの推力は圧縮バネを介して
操作軸に伝わり、搬送物などには適当な押圧力が加わっ
た状態で操作軸は停止する。

回転駆動部材によってガイド部材が回転されると、これ
によって操作軸が回転する。

ピストンが復帰すると、止め部材によって操作軸も同様
に復帰する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本考案に係る流体圧シリンダ装置１の断面正面
図、第２図は流体圧シリンダ装置１の平面図、第３図は
流体圧シリンダ装置１の底面図、第４図は第１図の流体
圧シリンダ装置１のIV−IV線矢視断面図である。

流体圧シリンダ装置１は、軽金属又は合成樹脂などから
なりカバー部11aを有した有底のシリンダ穴12及びシリ
ンダ穴12と平行なガイド穴13が設けられた本体ブロック
11、シリンダ穴12内を気密に摺動するピストン14、ピス
トン14に連結されて先端部がシリンダ穴12から突出する
ピストンロッド15、ピストンロッド15が気密に摺動可能
に貫通するカバー16、シリンダ穴12内において形成され
る流体圧室31,32に圧縮空気を給排するためのポート17,
18、ガイド穴13に回転可能に装着されたガイド部材21、
ガイド部材21により軸方向に摺動可能に且つ相対回転不
能に支持された操作軸22、ピストンロッド15の先端部に
ボルト23で固定され且つ摺動穴25内を操作軸22の一端部
が摺動可能に貫通する連結板24、連結板24が操作軸22の
端部から抜け出るのを防止する止め部材26、及び大小２
個の圧縮バネ27,28などから構成されている。

上述のシリンダ穴12、ピストン14、ピストンロッド15、
カバー16、ポート17,18などによって、シリンダ10が構
成されている。

外形が大きくバネ定数も大きい圧縮バネ27は、ガイド部
材21の上端面と連結板24の下面との間に装着されてい
る。

圧縮バネ27によって、連結板24が本体ブロック11に対し
て常に上方向へ付勢され、これによって、ポート17から
圧縮空気が供給されないときに連結板24を上方のストロ
ーク端へ復帰させる。

外形及びバネ定数が小さく圧縮バネ27の内方に配置され
た圧縮バネ28は、操作軸22の中央近辺に設けられた止め
部材29と連結板24の下面との間に装着されている。

圧縮バネ28によって、連結板24が操作軸22から抜け出る
方向、すなわち連結板24が止め部材26に押当する方向に
付勢されている。ピストン14の下方への推力は、この圧
縮バネ28を介して操作軸22に伝達される。

操作軸22には、その軸心を貫通する連通穴51が、下端部
に係合段部52が、それぞれ設けられており、係合段部52
には吸着パッド53などが取り付けられる。

ガイド部材21は、多数の軸受け用のボールが軸方向に転
動しながら循環するように構成されたスプラインナット
である。操作軸22には、その外周面の周方向３箇所に、
軸方向に延びる断面半円形状の軸溝41,41…が形成され
ており、この軸溝41に、ガイド部材21のボールが嵌まり
込むことによって、操作軸22がガイド部材21に対して軸
方向に円滑に移動するよう、且つ周方向には相対回転不
能となるように支持されている。

ガイド部材21には、その上端面に、ガイド穴13の内周面
に気密に摺動可能なベーン42が一体的に設けられてお
り、本体ブロック11には、ガイド穴13の内周面から突出
してベーン42との間にベーン室44,45を形成するベーン
室壁43が一体的に設けられている。また、ベーン室44,4
5に圧縮空気を給排するためのポート46,47が設けられて
いる。

なお、40はガイド穴13の開口部を閉塞するとともにガイ
ド部材21の抜け止めのためのカバー部材である。

また、操作軸22の上端部には、操作軸22の外周面に嵌入
して軸方向に相対移動可能であるが周方向には相対回転
不能なストッパ部材48が設けられており、連結板24に
は、ストッパ部材48の突出部48aに当接してその回転角
度位置を規制するための位置決めボルト49,50が取り付
けられている。

したがって、ポート46,47から圧縮空気を給排すること
によって、ベーン室44,45に圧力が発生し、これによっ
てベーン42及びガイド部材21が左右に回転する。ガイド
部材21が回転すると、ボールを介して操作軸22も同時に
回転する。位置決めボルト49,50の軸方向位置を調整す
ることによって、操作軸22の回転可能な角度範囲が調整
される。

つぎに、上述のように構成された流体圧シリンダ装置１
の作用を説明する。

まず、上方のポート17から圧縮空気を供給すると、上方
の流体圧室31に生じた圧力によって、ピストン14を下方
へ押し下げる力が作用する。この推力は圧縮バネ27のバ
ネ力よりも強いので、圧縮バネ27に抗してピストン14が
連結板24とともに下降し、下降端に達する（第１図に示
す状態）。この間において、下方のポート18は、下方の
流体圧室32の空気を大気へ開放する作用をなす。

このとき、操作軸22は、圧縮バネ28によって下方へ付勢
されているから、連結板24の下降にともなって下降し、
吸着パッド53が取り付けられている場合には、吸着パッ
ド53が搬送物Ｗの表面に適度に押し当てられる（第１図
に示す状態）。

しかし、搬送物Ｗが第１図の位置よりも上方に位置して
いた場合には、ピストン14のストローク中において、吸
着パッド53が搬送物Ｗに押し当たった時点から、圧縮バ
ネ28が圧縮されるとともに操作軸22が摺動穴25内で摺動
し、連結板24は下降端まで下降するにも係わらず、操作
軸22及び吸着パッド53は搬送物Ｗに適度な押圧力で押し
当てられた状態で停止する。

したがって、搬送物Ｗがどのような位置にあっても、且
つピストン14のストローク長さを調整しなくても、ピス
トン14の推力が直接に搬送物Ｗ及び吸着パッド53に加わ
ることがなく、これらを傷つけることがない。

ポート51aから負圧を供給することにより、搬送物Ｗが
吸着パッド53に吸着される。この状態で、いずれかのポ
ート46,47から圧縮空気を供給すると、操作軸22が回転
して搬送物Ｗも同様に回転する。

ポート17からの圧縮空気の供給が停止されると、圧縮バ
ネ27のバネ力によって、連結板24、ピストンロッド15、
及びピストン14が上昇し、これにともなって操作軸22及
び吸着パッド53も上昇する。

第５図は本考案に係る他の実施例の流体圧シリンダ装置
1aの断面正面図、第６図は第５図の流体圧シリンダ装置
1aのガイド部材61の一部を示す拡大図である。

この流体圧シリンダ装置1aは、操作軸22を回転させるた
めの回転駆動部材の構造を除いて上述した流体圧シリン
ダ装置１と同一の構成であるから、回転駆動部材の構造
についてのみ説明し、他の部分の構造については説明を
省略する。

流体圧シリンダ装置1aでは、ガイド部材21と同様のガイ
ド部材61が、ガイド穴13内において軸方向に移動可能且
つ回転可能に装着されており、且つ、圧縮バネ62によっ
て図の上方へ付勢されている。

ガイド部材61の外周面には螺子溝63が設けられており、
ガイド穴13には螺子溝63に螺合する螺子突起64が設けら
れている。

したがって、ポート46に圧縮空気を供給すると、その圧
力がガイド部材61の上面に作用し、これによってガイド
部材61が圧縮バネ62に抗して軸方向下方へ移動する。そ
うすると、螺子溝63と螺子突起64の係合によってガイド
部材21が回転し、これによって操作軸22も回転する。

ポート46への圧縮空気の供給を停止すると、圧縮バネ62
の復元力によってガイド部材61が上方へ移動し、これに
よってガイド部材61及び操作軸22は上述と逆方向に回転
する。

上述の実施例によると、シリンダ穴12の下方が本体ブロ
ック11の一部である薄いカバー部11aによって閉塞さ
れ、ガイド穴13の一部に設けたガイド部材21,61によっ
て操作軸22が円滑にガイドされ且つ回転駆動され、ガイ
ド穴13内のガイド部材21,61の上部空間に圧縮バネ27及
び圧縮バネ28が２重に装着されているため、流体圧シリ
ンダ装置1,1aの外形が極めて小型である。連通穴51の上
端部のポート51aに配管接続することによって、負圧又
は圧縮空気を操作軸22の下端部に供給することができ
る。

上述の実施例において、圧縮バネ27を省略し、上下両方
のポート17,18に圧縮空気を給排するようにしてもよ
い。吸着パッド53に代えてチャック装置などを取り付け
ることも可能である。圧縮バネ28のバネ力は、必要とす
る操作軸22の推力に応じて種々変更することができる。
流体圧シリンダ装置1,1aの各部の構造、形状、材質、寸
法などは、上述した以外の種々のものとすることができ
る。

〔考案の効果〕

本考案によると、流体圧シリンダの推力が搬送物などに
直接に加わらず、流体圧シリンダのストロークを調整し
なくとも搬送物などを傷つけることを防止できるととも
に、搬送物を回転移動させることができる小型の流体圧
シリンダ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る流体圧シリンダ装置の断面正面
図、第２図は流体圧シリンダ装置の平面図、第３図は流
体圧シリンダ装置の底面図、第４図は第１図の流体圧シ
リンダ装置のIV−IV線矢視断面図、第５図は本考案に係
る他の実施例の流体圧シリンダ装置の断面正面図、第６
図は第５図の流体圧シリンダ装置のガイド部材の一部を
示す拡大図である。 1,1a…流体圧シリンダ装置、10…シリンダ、11…本体ブ
ロック、12…シリンダ穴、13…ガイド穴、14…ピスト
ン、15…ピストンロッド、31…流体圧室、16…カバー、
17…ポート、21…ガイド部材、22…操作軸、24…連結
板、26…止め部材、28…圧縮バネ、42…ベーン（回転駆
動部材）、43…ベーン室壁、61…ガイド部材、63…螺子
溝（回転駆動部材）、64…螺子突起（回転駆動部材）。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ穴及び当該シリンダ穴と平行なガ
   イド穴が設けられた本体ブロックと、 前記シリンダ穴内を密に摺動するピストンと、 前記ピストンに連結され、先端部が前記シリンダ穴から
   突出するピストンロッドと、 前記ピストンを少なくとも一方向へ駆動するよう前記シ
   リンダ穴内に流体圧室を形成するカバーと、 前記流体圧室に圧流体を供給するために前記本体ブロッ
   クに設けられたポートと、 前記ガイド穴内において回転可能に装着されたガイド部
   材と、 前記ガイド部材を回転駆動する回転駆動部材と、 前記ガイド部材によって軸方向に摺動可能に且つ周方向
   に相対回転不能に支持され、前記ガイド穴の両端から突
   出する操作軸と、 前記ピストンロッドの先端部に固定的に連結され、且つ
   前記操作軸の一端部が摺動可能に貫通する連結板と、 前記連結板が前記操作軸の一端部から抜け出るのを防止
   するための止め部材と、 前記操作軸の外周に設けられ、当該操作軸と前記連結板
   との間において当該連結板が当該操作軸から抜け出る方
   向に付勢する圧縮バネと を有してなることを特徴とする流体圧シリンダ装置。
2. 【請求項２】ガイド穴が設けられた本体ブロックと、 前記本体ブロックに一体的に設けられたシリンダと、 前記ガイド穴内において回転可能に装着されたガイド部
   材と、 前記ガイド部材を回転駆動する回転駆動部材と、 前記ガイド部材によって軸方向に摺動可能に且つ周方向
   に相対回転不能に支持され、前記ガイド穴の両端から突
   出する操作軸と、 前記シリンダのピストンロッドの先端部に固定的に連結
   され、且つ前記操作軸の一端部が摺動可能に貫通する連
   結板と、 前記連結板が前記操作軸の一端部から抜け出るのを防止
   するための止め部材と、 前記操作軸の外周に設けられ、当該操作軸と前記連結板
   との間において当該連結板が当該操作軸から抜け出る方
   向に付勢する圧縮バネと を有してなることを特徴とする流体圧シリンダ装置。