JPH09250506A - 直線作動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダバレルのスリットを塞ぐインナシー
ルバンドの材料節減。 【解決手段】 シリンダバレル３１の両端をシール部材
２５を介して端部嵌合部材３３で塞ぎ、シリンダバレル
３１内部のピストンと一体の伝達部材がバレル３１に設
けたスリット３２を通ってバレル３１外側に突出してお
り、そのスリット３２が、両端を端部嵌合部材３３に固
定されたインナシールバンド５０で塞がれている直線作
動機において、インナシールバンド５０の全長を、イン
ナシールバンド５０の組付け状態において、インナシー
ルバンド５０の両端が、シール部材２５によるシール部
分Ｘとシリンダバレル端面３１Ｅとの間に位置する長さ
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シリンダバレル
に長手方向のスリットを有し、そのスリットを通して外
側に突出した伝達部材がバレル内側のピストンと共にバ
レルに沿って移動するようにした直線作動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来前記のような直線作動機、例えばロ
ッドレスシリンダのスリットは、インナシールバンドで
ふさがれており、ピストン前後のシリンダ室を密封する
ようになっている。インナシールバンドの両端は、従
来、取付状態においてシリンダバレルの両端を塞いで
いるエンドキャップに、バレル端面より外側位置で連結
してあるもの（特公平７−３０７６５号、特開昭６２−
１７７３０４号、実開平２−５０５０１号、特開平５−
１０６６１２号、特開昭５６−１２４７１１号など）、
取付状態においてインナシ−ルバンド両端がバレル端
面まで延びているもの（特公昭５１−２８７９３号、特
開昭６１−５９００８号）などが公知であり、また、そ
うした構造のロッドレスシリンダの長手に沿って、バレ
ル自体に、あるいはバレルと一体に、または、バレルに
固着したベース上に、１本、または２本のガイドレール
を設け、そのガイドレールに案内されるスライドテーブ
ルとスリットから外側に突出した伝達部材とを連結した
ガイド付きの直線作動機も公知である（特開昭６３ー１
９０９０９号、特開平６−１７８０３号、実開平６−５
１５０５号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の直線作動機
では、前述のようにインナシールバンドの全長は、取付
状態において、インナシールバンドの両端間長さがバレ
ル全長より長いか、短くても、バレル全長と一致する長
さとなっている。インナシールバンドは、バレル端部を
密封するエンドキャップに設けたシールリング（一般に
Ｏリング）より長手方向内側（ピストン方向側）におけ
る、ピストンと前記シ−ルリングとの間のスリットを塞
ぐことがその機能であるが、従来のものは、エンドキャ
ップのシールリングによるシール部分を越えて、前記
は言うにおよばず、のような短いものでもバレル端部
まで達しているので、その分だけシールバンド全長が長
くなり、材料を節減できない欠点があった。前記のう
ち、特開平５−１０６６１２号には、アウタシールバン
ドがバレル端面の手前で終わっている記載があるが、イ
ンナシールバンドも同様である記載がなく、そのエンド
キャップに設けた取付ねじから判断して、特開昭６３−
１９０９０９号と同様に、インナシールバンドは、エン
ドキャップにバレル端面より長手外側位置で固定されて
いる構造である。この発明の課題は、前記のようなスリ
ット式のバレルを有する直線作動機（ガイドを備えたも
のも含む）のインナシールバンドの材料節減を図り得る
構造を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願では、取付状態にお
けるインナシールバンドの両端間長さを、バレル全長よ
り短くなるようにして、インナシールバンドの材料節減
を図ったものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本願では、シリンダバレルの両端
をシールリングを介して端部材で塞ぎ、シリンダバレル
内部のピストンと一体の伝達部材がバレルに設けたスリ
ットを通ってバレル外側に突出しており、そのスリット
が、両端を端部材に固定されたインナシールバンドでふ
さがれているロッドレスシリンダにおいて、インナシー
ルバンドの全長を、インナシールバンド組付け状態にお
いて、インナシールバンドの両端間長さが、シールリン
グによるシール部分とシリンダバレル端面との間に位置
する長さとした。これにより、インナシールバンドに要
求されるスリットのシール機能を満足し、かつ、材料を
節減できる。インナシールバンドの両端は、前記位置関
係を保つように、バレルに取り付けられる端部材に固着
するのが好適であるが、本願では、バレル自体に固着し
てもよい。

【０００６】

【実施例】図１，２，３において、ベース１は底壁１ａ
とその側端から上方へ立ち上げた側壁１ｂとから成る断
面Ｌ字に形成されている。底壁１ａの上面には、長手全
長にわたって、ガイドレール取付け用の浅い溝２が設け
てある。溝２の底部上面には、ベース全長にわたってＴ
字溝３が設けてある。溝２の、側壁１ｂと幅方向反対側
には、ストップ部材取付ホルダ７５の取付け用のＴ字溝
４がベース１全長に設けてある。ベース１の、側壁１ｂ
の無い側の側面１ｃの近くは上方に突出した突出部５と
なっており、この突出部５には、ベース１全長にわたっ
て流体通路となる貫通孔６が設けてある。底壁１ａの下
面には、左右に２条の直線作動機の取付け用のＴ溝７，
７がこれも、ベース１全長に渡って設けてある。ベース
１は例えば、アルミニウム合金の押出形材で構成されて
いる。

【０００７】ベース１の前記溝２には、ベース１全長よ
り僅かに短い長さのガイドレール１０が配設され、ガイ
ドレール１０に設けた長手方向複数のねじ孔１１に、取
付けボルト１２を通し、前記Ｔ字溝３に嵌入したＴ溝ナ
ット１３に螺合して、ガイドレール（リニアガイド）１
０をベース１に一体固着している。ガイドレール１０は
幅方向左右に長手全長に渡ってくぼんだ案内溝１４（こ
こでは半円形：Ｖ字型等もある）を有し、この案内溝１
４と案内子１５のボール溝１６との間には、多数のボー
ル１７が転動自在に介在され、案内子１５が長手方向に
直線転動案内されている。ガイドレール１０にはこうし
た案内子１５が２つ案内されている。これら２つの案内
子１５は、スライドテーブル（スライド体）１８の下面
に連結してある。案内子１５の数は、前記に限定されな
い。

【０００８】ベース１の軸線方向前後端面には、夫々矩
形の接続プレート２０，２１がボルト２２により固着し
てある。接続プレート２０，２１は、ベース１の側壁１
ｂの無い側の側面１ｃより，さらに側方に伸びた形状を
成し、その高さは、ロッドレスシリンダユニット３０の
シリンダバレル３１を横向きにしたときのバレルの高さ
（スリットの幅方向におけるバレル厚さＨ）とほぼ一致
しており、ベース１の側面１ｃの側方に、ロッドレスシ
リンダユニット３０を収容する収容空間Ｃが形成される
ようになっている。接続プレート２０，２１間には、ガ
イドレール１０に沿ってロッドレスシリンダユニット３
０が配設される。

【０００９】ロッドレスシリンダユニット３０におい
て、シリンダバレル３１は略矩形断面で、長手方向全長
にわたってスリット３２を有している。シリンダバレル
３１の両端は端部嵌合部材（端部材）３３で塞がれてい
る。図６に右側のものを示すが、１対の端部嵌合部材３
３は、バレル３１のシリンダ孔３４に嵌合する嵌合軸部
３３ａと、軸方向位置決めのための薄いつば部３３ｂ
と、軸方向外側に向く接続プレート２０，２１との嵌合
部３３ｃと、ピストン４０で区画される左右のシリンダ
室Ｓ１，Ｓ２に開口する連通路３３ｄを備えている。端
部嵌合部材３３は、その嵌合軸部３３ａが先端に装着さ
れたシール部材（Ｏリング）２５によりシリンダ孔３４
を塞ぐようにシリンダ孔３４に嵌合されているのみで、
バレル３１には固着されない。図４に示すように、つば
部３３ｂと嵌合軸部３３ａは、スリットと対応する一部
分が切り欠かれてインナシールバンドの挿通平面（挿通
部）３３ｅになっており、インナシールバンドを組み付
けるときに、インナーシールバンドを容易に長手方向に
動かすことができるようになっている。端部嵌合部材３
３の嵌合軸部３３ａには、前記挿通平面３３ｅの幅方向
中心に軸方向にアウタシールバンド固定用の２つのねじ
孔３５が設けてある。ねじ孔３５より長手内側には、イ
ンナシールバンド５０の両端外側にワッシャ３６を固定
するためのリベット３７の頭部が嵌まり込む溝３８が、
挿通平面３３ｅの幅方向中心に形成してある。このワッ
シャ３６は、図５に示すように、スリット３２にきっち
り嵌まり込んで、インナシールバンド５０がスリット３
２に対して幅方向にずれないように機能する。こうした
ワッシャ３６は、他の形式のシールバンド、例えばスリ
ット３２に弾性的に嵌まり込むようなリップを有する形
状の弾性シールバンドの場合は必要がない。

【００１０】シリンダ孔３４には内部移動体としてのピ
ストン４０が軸方向移動自在に嵌装されている。ピスト
ン４０の軸方向両端には、ピストンパッキン４１が取り
付けてあり、ピストン４０によりシリンダ孔３４が左右
のシリンダ室Ｓ１，Ｓ２に区画されている。ピストン４
０の一部がスリット３２から外部へ突出した伝達部材
（ヨーク）４２となっており、このヨーク４２に孔４２
ａとピン４２ｂとを介してマウント４３が連結されて、
外部移動体４４を構成する。マウント４３の前後にエン
ドプレート４５が固着され、エンドプレート４５にはス
クレーパ４６が取り付けられ、スクレーパ４６は、外部
移動体４４の全周を取り囲むスクレーパ取付用のＯリン
グ４７で保持されている。スリット３２を内側から塞ぐ
インナシールバンド５０と、スリット３２を外側から塞
ぐアウタシールバンド５１が、ヨーク４２の上側と下側
の案内面に案内されて外部移動体４４を貫通している。
インナシールバンド５０，アウタシールバンド５１はス
テンレスクロム鋼などの磁性金属材料から成る薄い可撓
製シールバンドであり、スリット３２の外面縁部に設け
たマグネットストリップ５２により吸着されるようにな
っている。このインナ、アウタシールバンド５０，５１
は、他の形式の可撓性シールバンド、例えば、ウレタン
ゴム、ナイロン、クロム鋼とゴムなどの材料から成り、
インナ、アウタシールバンドが互いに弾性的に係脱し
て、あるいは、夫々がスリット３２に弾性的に係脱して
スリット３２を塞ぐような形式のものであってもよい。

【００１１】図５，６に示すように、インナシールバン
ド５０とアウタシールバンド５１の両端が、前記一対の
端部嵌合部材３３に連結されている。アウタシールバン
ド５１の端部は、スリット３２の端部において、アウタ
シールバンド５１の外面に取付プレート５３を当て付
け、その取付プレート５３の外側から固定ねじ５４をス
リット３２を通して前記端部嵌合部材３３の嵌合軸部３
２ａのねじ孔３５に螺合して、バレル３１との間で挾持
固定されている。インナシールバンド５０の端部は、イ
ンナシールバンド５０のリベット３７を端部嵌合部材３
３の溝３８内に位置させた状態、すなわち、ワッシャ３
６をスリット３２の端部に位置させた状態で、バレル３
１に固定された取付プレート５３に止めねじ５５を螺合
して、その止めねじ５５をスリット３２内を通過させ、
止めねじ５５の先端と嵌合軸部３３ａの挿通平面３３ｅ
との間で挾持している。止めねじ５５は、先端内側に尖
先部５５ａを有する形状であり、押しつけ固定するとき
に、その尖先部５５ａがインナシールバンド５０に食い
込むので、極めて強力に固定できる。インナシールバン
ド５０の全長は、前述のように組付けられたときに、そ
の端部５０ａがＯリング２５とシリンダ孔３４とのシー
ル部分Ｘとバレル端面３１Ｅとの間に位置するような長
さとしてあり、前記止めねじ５５と対向する位置までし
か延びていない。このように組付け状態において、イン
ナシールバンド５０の両端間長さをバレル３１の全長よ
り短くすることで、インナシールバンド５０に使用する
材料を従来，バレル端面３１Ｅまで延びていたものに比
べて節減できる。

【００１２】図６に示すようにロッドレスシリンダユニ
ット３０の一対の端部嵌合部材３３のつば部３３ｂの外
側端面３３ｆ間の寸法（ロッドレスシリンダユニット３
０の取付け寸法Ｌ１）は、組み付け容易のために、接続
プレート２０，２１間の内法寸法（取付け寸法Ｌ２）よ
り僅かに小さく設定してある。そして、スリット３２が
ガイドレール１０に向くようにロッドレスシリンダユニ
ット３０を横向きとして、両端部嵌合部材３３の嵌合部
３３ｃが、接続プレート２０，２１に設けた嵌合孔６０
にシール部材（Ｏリング）６１を介して嵌合されてい
る。一方の接続プレート（右側）２１には、対向する端
部嵌合部材３３の前記つば部３３ｂと対向する位置に、
押しねじ６２が設けてあり、この押しねじ６２で一方の
端部嵌合部材３３のつば部３３ｂを軸方向に押し付け，
バレル３１ごと左側の接続プレート２０に左側の端部嵌
合部材３３のつば部３３ｂが押しつけられ、その状態で
は、押しねじ６２に押されているつば部３３ｂの軸方向
外側端面３３ｆと、右側の接続プレート２１の内面との
間には僅かな隙間ｔができている。この状態で、左右の
接続プレート２１，２２とシリンダバレル３１の長手端
面とを固定ねじ６３で固着してある。左側の接続プレー
ト２０には、前記貫通孔６の左端部と対向する位置、及
び、左側の端部嵌合部材３３の連通路３３ｄと対向する
位置に、夫々圧流体の給排ポート２３ａ，２３ｂが設け
られている。右側の接続プレート２１には、貫通孔６の
右端部と連通するともに、右側の端部嵌合部材３３の連
通路３３ｄに連通する給排通路２４が設けてあり、一方
の（左側の）接続プレート２０からのみの集中配管がで
きるようになっている。もちろん、左右の接続プレート
２０，２１の夫々に、左右のシリンダ室Ｓ１，Ｓ２に対
応した給排ポートを設けてもよい。

【００１３】スライドテーブル１８は、幅方向の側壁１
ｂ寄り位置で案内子１５と連結されている。スライドテ
ーブル１８は案内子１５との連結部分からロッドレスシ
リンダユニット３０の外部移動体４４上方まで幅方向に
オーバハングしていて、シリンダバレル３１とは上下に
重なっていない。外部移動体４４と重なっている部分に
は、外部移動体４４の軸方向前後を挟む位置に、脚７０
がベース方向に突設してある。前後一対の脚７０の間に
外部移動体４４が挟まれており、外部移動体４４のエン
ドプレート４５と脚７０との間には、両者間の隙間調整
用のスペーサ（ゴムなど、僅かに圧縮可能な材質のもの
が好ましい）７１が介在してあって外部移動体４４の移
動がスライドテーブル１８に伝えられるようになってい
る。このスペーサ７１は、脚７０の間に外部移動体４４
を挟むときに生じる隙間を殺して、外部移動体４４が脚
７０をひっかけて移動する時に両者間の隙間により発生
する両者間の音の発生を防止する。スライドテーブル１
８の下面には、案内子１５と脚７０の間に、長手長さ
を、スライドテーブル１８の長手長さより短くしたスト
ッパ７２が固着してある。ストッパ７２の軸方向端面
は、後述のショックアブソーバとの衝接面７３，７３に
なっており、図示から明らかなように、スライドテーブ
ル１８の端面１８ａより衝接面７３，７３が長手方向内
側に入り込んでいる。

【００１４】次に接続プレート２０，２１の内側位置に
おいては、図４に示すように、前記ガイドレール１０の
端部に、ストップ部材取付ホルダ７５の基部に設けた凹
溝７６が嵌合され、その先端部７７がロッドレスシリン
ダユニット３０に向けて突出され、前記Ｔ溝４を利用し
て、Ｔ溝ナット７８とそれに螺合する締め付けボルト７
９により、軸方向移動可能に固着してある。凹溝７６の
左右面は、ガイドレール１０の左右の周面（垂直面）１
０ａ，１０ａ（案内溝１４と関係のないガイドレールの
幅方向面部分）にほぼ密着している。図２に示すよう
に、Ｔ溝ナット７８は、締め付けボルト７９との結合部
７８ａより、長手方向内側に延設部７８ｂを有した形状
をなしている。ストップ部材取付用ホルダ７５の先端は
２つ割になっていて、ショックアブソーバ８０の外周に
形成してあるねじ部８１が螺合され、ショックアブソー
バ８０自体がホルダ７５に軸方向に位置調整可能になっ
ており、所定の軸方向位置でショックアブソーバ８０を
ホルダ７５に固定ねじ８２で固定するようになってい
る。このショックアブソーバ８０は、前記スライドテー
ブル１８のストッパ７２と軸方向に対向しており、接続
プレート２０，２１の軸方向外側端面より、軸方向内側
に位置している。このショックアブソーバ８０は、直線
作動機の使用形態によっては使用しないこともある。
尚、８５は接続プレート２０，２１を上下に貫通する取
付孔、８６は側壁１ｂに設けられた、スイッチなどの付
帯部材の取付け用溝である。

【００１５】給排ポート２３ａ，２３ｂから圧流体（圧
縮空気）を給排すると、ピストン４０が一方のストロー
ク端から他方のストローク端に向けて移動し、これによ
り、外部移動体４４がスライドテーブル１８を移動さ
せ、スライドテーブル１８がガイドレール１０に案内さ
れた状態で正確に直進移動する。インナシールバンド５
０の端部がバレル両端を塞ぐシール部材２５を越えた位
置まで延びているので、ピストン４０の前後のシリンダ
室Ｓ１，Ｓ２と対応するスリット部分をシールする機能
は、インナシールバンド５０がバレル端面まで延びてい
なくても全く損なわれない。スライドテーブル１８がス
トローク端にくると、ストッパ７２の衝接面７３がショ
ックアブソーバ８０に衝接し、スライドテーブル１８は
停止ショックを和らげられて停止する。例えば図１の右
側のショックアブソーバ８０では、衝接時には、軸方向
力が作用してそのホルダ７５の基部には、その軸方向力
により水平方向において時計回りのモーメントがかかる
が、ホルダ７５の基部の嵌合溝７６がベース１に堅固に
固着されている長手寸法の長いガイドレール１０の左右
面１０ａ，１０ａに嵌め込まれているので、そのモーメ
ントをガイドレール１０の左右面１０ａ，１０ｂを介し
て実質的にベース１全体で受けることができ、締め付け
ねじ７９のみによる締め付けだけでは弛みやすいストッ
プ部材取付ホルダ７５を、長期にわたって弛むことなく
所定の位置に保持できるうえに、モーメントを受けるガ
イドレール１０の左右の垂直面１０ａ，１０ａが、案内
溝１４と無関係な面なので、このような構成としても、
案内子１５の案内に悪影響を及ぼすことがない。又、同
様にして前記軸方向力により、ストップ部材取付ホルダ
７５に，ホルダ７５をベース１から浮き上がらせる方向
のモーメントも生じるが、Ｔ溝ナット７８に延設部７８
ｂがあるので、そのモーメントを延設部７８ｂで確実に
受け止め、その方向のモーメントによる締め付けねじ７
９の弛みも防止される。

【００１６】次に使用上の都合で、前記構成からショッ
クアブソーバ８０を外した場合を考えると、ロッドレス
シリンダユニット３０は、そのピストン４０が両方の端
部嵌合部材３３に当接するストロークエンド間で往復移
動することになる。すると、ストロークエンドでは、必
ず端部嵌合部材３３にピストン推力が作用し、端部嵌合
部材３３は軸方向外向きの力を受ける。端部嵌合部材３
３は、シリンダ孔３４に嵌合してあるだけであるから、
特に、押しねじ６２を設けた側では、アウタシールバン
ド５１を止めている固定ねじ５４による摩擦保持がある
とはいえ、到底その推力に打ち勝つほどの保持力がな
く、シールバンド５０，５１を引っ張って軸方向外側に
向けて隙間ｔ分だけ移動しようとするが、その推力は、
押しねじ６２を介して接続プレート２１で受けられるの
で、結果としてシールバンド５０，５１にそのような推
力による過大に張力を発生することが防止でき、シール
バンド５０，５１の変形、破損を防止し得る。また、シ
ョックアブソーバ８０を外さない場合でも圧流体を供給
することにより、対応した端部嵌合部材３３が流体圧に
より軸方向の推力を受けるが、ショックアブソーバ８０
を外したときと同様に、押しねじ６２の作用で、その推
力を接続プレート２１で受けることができ、バンド５
０，５１にその推力による張力発生を防止できる。

【００１７】次に本願を通常のロッドレスシリンダに適
用した場合について説明する。図７において、前記と異
なるのは、通常のロッドレスシリンダであるから、ガイ
ドレール１０や、案内子１５、接続プレート２０，２
１、ベース１、スライドテーブル１８等がなく、かつ、
ロッドレスシリンダユニットの端部嵌合部材が、シリン
ダバレル３１に固定ねじ９０で締結されているエンドキ
ャップ３３Ａ，３３Ｂとなっている点にある。こうした
通常のロッドレスシリンダにおいても、インナ、アウタ
シールバンド５０の端部５０ａが、シール部材２５とバ
レル端面３１Ｅとの間に位置するようになっているの
で、インナシールバンド５０の全長が短く、省資源とな
る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本願発明によれば、シリン
ダバレル内部のピストンと一体の伝達部材がバレルに設
けたスリットを通ってバレル外側に突出しており、その
スリットが、インナシールバンドでふさがれている構造
を有する直線作動機において、取付状態における前記イ
ンナシールバンドの両端間長さが、シリンダバレル全長
より明らかに短くなるように、インナシールバンドの全
長を、インナシールバンド組付け状態において、インナ
シールバンドの両端が、シール部材によるシール部分と
シリンダバレル端面との間に位置する長さとしたので、
インナシールバンドに要求されるスリットの密封機能を
損なうことなく、インナシールバンドの全長を従来より
短くでき、材料の節約と共に、コストダウンを図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の直線作動機の斜視図である。

【図２】直線作動機の平面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面拡大図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面拡大図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ視図（縮小図）である。

【図６】バンド取付部の詳細図である。

【図７】別の直線作動機を示す図である。

【符号の説明】

３０ ロッドレスシリンダユニット ３１ シリンダバレル ３２ スリット ３３ 端部嵌合部材 ３３Ａ，３３Ｂ エンドキャップ ４０ ピストン ４２ ヨーク ５０ インナシールバンド ５３ 取付プレート ５４ 固定ねじ ５５ 止めねじ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダバレル内部のピストンと一体の
   伝達部材がバレルに設けたスリットを通ってバレル外側
   に突出しており、そのスリットが、インナシールバンド
   で塞がれている構造を有する直線作動機において、取付
   状態における前記インナシールバンドの両端間長さが、
   シリンダバレル全長より明らかに短いことを特徴とする
   直線作動機。
2. 【請求項２】 シリンダバレルの両端をシール部材を介
   して端部材で塞ぎ、シリンダバレル内部のピストンと一
   体の伝達部材がバレルに設けたスリットを通ってバレル
   外側に突出しており、そのスリットが、両端を端部材に
   固定されたインナシールバンドで塞がれている直線作動
   機において、インナシールバンドの全長を、インナシー
   ルバンド組付け状態において、インナシールバンドの両
   端が、シール部材によるシール部分とシリンダバレル端
   面との間に位置する長さとしたことを特徴とする直線作
   動機。