JPH10176702A - Screw motion cylinder and screw motion output device - Google Patents

Screw motion cylinder and screw motion output device

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JPH10176702A
JPH10176702A JP33522296A JP33522296A JPH10176702A JP H10176702 A JPH10176702 A JP H10176702A JP 33522296 A JP33522296 A JP 33522296A JP 33522296 A JP33522296 A JP 33522296A JP H10176702 A JPH10176702 A JP H10176702A
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JP
Japan
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piston
cylinder
spiral
valve
port
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Pending
Application number
JP33522296A
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Japanese (ja)
Inventor
Katayuki Endou
Akira Tamura
Eiji Uematsu
▲えい▼司 上松
晃 田村
方志 遠藤
Original Assignee
Ckd Corp
シーケーディ株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by Ckd Corp, シーケーディ株式会社 filed Critical Ckd Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screw motion cylinder to output smooth screw motion and enlarge use application, and a screw motion output device having the screw motion cylinder described above. SOLUTION: A screw motion cylinder 1 is constituted such that rotation is exerted on a rotary rod 23 and screw motion is outputted by sliding pistons 3 and 12 over the internal part of a cylinder tube 2 through the magnetic force of a male magnetic screw 26 formed on the outer periphery of a rotary rod 23, the rotary rod 23 rotatably charged in a rod pipe 21 fixed at a piston 3 in a state to protruded from one end of a cylinder tube 2, and a female magnetic screw 27 formed in the inner peripheral surface of a through-hole formed in the end part of the cylinder tube 2 through which the rod pipe 21 is extended.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンの摺動を螺旋運動に変換して出力する螺旋運動シリンダ及びその螺旋運動シリンダを有する螺旋運動出力装置に関する。 The present invention relates to relates to a spiral motion output device having a spiral motion cylinder and its spirally cylinder converts the sliding movement of the piston in a spiral motion.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来から、回転運動と直進運動とを同時に行う螺旋運動を出力する螺旋運動シリンダが、ロボットハンド或いは攪拌装置等の各種装置に使用されている。 Heretofore, helical motion cylinder for outputting a helical motion to perform rotational motion and linear motion at the same time have been used in various devices such as a robot hand or the stirrer. その一従来例としては、特公昭49−41550号に開示されている技術を挙げることができる。 As a conventional example thereof, mention may be made of the technique disclosed in JP-B-49-41550. 図12及び図13は、この公報に開示された螺旋運動シリンダを示した断面図であり、ロボットハンドに使用されたものである。 12 and 13 are sectional views showing a helical motion cylinder disclosed in this publication, those used for the robot hand. ロボットハンド102は、シリンダ内を摺動するピストン103と一体的に設けられ、そのピストン1 The robot hand 102, a piston 103 provided integrally with sliding in a cylinder, the piston 1
03は、中空状のシリンダチューブ104内に摺動自在に装填されている。 03 is slidably mounted in the hollow cylinder tube 104. シリンダチューブ104の中心には、ガイド棒105が固設され、そのガイド棒105の外周には、ガイド溝106が形成されている。 At the center of the cylinder tube 104, the guide rod 105 is fixed to the outer circumference of the guide rods 105, the guide groove 106 is formed. ピストン103の内面には、ガイド溝106に対して回転可能な状態でガイドボール109が保持されている。 The inner surface of the piston 103, the guide balls 109 are held in a rotatable state relative to the guide groove 106. そのガイドボール109は、ピストン103に対して常に定位置にある。 Its guide ball 109 is always in a fixed position relative to the piston 103. また、ピストン103は、復帰バネ107により上方向に付勢され、そのピストン103より上側の位置に油圧供給ポート108が形成されている。 Further, the piston 103 is biased upward by the return spring 107, the hydraulic pressure supply port 108 is formed in the upper position than the piston 103.

【0003】そこで、このような構成の従来の螺旋運動シリンダ101は、次のように作用する。 [0003] Therefore, the conventional spiral motion cylinder 101 having such a configuration acts as follows. 先ず、図12 First, as shown in FIG. 12
に示すように油圧供給ポート108に作動油が供給されていない状態では、ピストン103が復帰バネ107に付勢されてシリンダチューブ104の中空部の上側に位置している。 Hydraulic oil in a state that is not supplied, the piston 103 is urged to the return spring 107 is located above the hollow portion of the cylinder tube 104 to the hydraulic pressure supply port 108 as shown in FIG. このとき、ロボットハンド102は、シリンダチューブ104から最も離間した位置にある。 At this time, the robot hand 102 is in the farthest position from the cylinder tube 104. また、ガイドボール109がガイド溝106の上端部にあって、ロボットハンド102は図示するようにその平面上にある。 Further, the guide ball 109 is in the upper end portion of the guide groove 106, the robot hand 102 is on the plane as shown.

【0004】次に、図13に示すように油圧供給ポート108に作動油が供給された状態では、ピストン103 [0004] Next, in the state in which hydraulic oil is supplied to the hydraulic supply port 108 as shown in FIG. 13, the piston 103
が下向へ加圧される。 There is pressurized to downward. このとき、ロボットハンド102 At this time, the robot hand 102
はシリンダチューブ104に最も近い位置にある。 Is in the position closest to the cylinder tube 104. また、ガイドボール109がガイド溝106の下端部にあり、ロボットハンド102は図と垂直な位置に回転している。 Further, the guide ball 109 is in the lower end portion of the guide groove 106, the robot hand 102 is rotated in the a vertical position. ここで、ロボットハンド102が、図12の位置から図13の位置に移動する場合に、ロボットハンド1 Here, when the robot hand 102 is moved to the position of FIG. 13 from the position of FIG. 12, the robot hand 1
02の上下方向の位置、及びロボットハンド102の回転方向の位置は、共にガイド溝106とガイドボール1 Vertical position of 02, and position in the rotational direction of the robot hand 102, both the guide grooves 106 and the guide ball 1
09とにより一義的に決定されるため、ロボットハンド102の上下運動と回転運動とは、正確に同期されている。 Because it is uniquely determined by the 09, the rotational movement and the vertical movement of the robot hand 102 is accurately synchronized.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の螺旋運動シリンダには、次のような問題点があった。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, the conventional spiral motion cylinder, there are the following problems. すなわち、ガイドボール109が、ピストン103の内面孔で回転し、かつガイド溝106に沿って転動するので、転動部等で摩耗粉が発生し、その摩耗粉により孔や溝が削られたり、またガイドボール109に傷が付いたりすることがあり、それによってロボットハンド102 That, or guide the ball 109 rotates with the inner surface hole of the piston 103, and so roll along the guide groove 106, and abrasion powder generated in the rolling unit or the like, a hole or a groove is cut by the abrasion powder and it may or scratched by the guide ball 109, whereby the robot hand 102
の回転運動及び上下運動、すなわち螺旋運動がスムーズでなくなるなどの問題があった。 Rotational and vertical movement, i.e. there is a problem, such as spiral motion is not smooth. 更に、本従来例のものは摩耗粉が発生するということで、半導体製造装置などのクリーンな状態での作業が要求されるものへの使用には適さないといった使用上制限もあった。 Furthermore, the fact that one of the conventional example abrasion powder is generated, working in a clean condition, such as a semiconductor manufacturing apparatus was also used on the limiting such not suitable for use in what is required.

【0006】そこで、本発明は、かかる問題点を解決すべく、スムーズな螺旋運動の出力を可能とし、また使用用途の拡大を図った螺旋運動シリンダ及びそのような螺旋運動シリンダを備えた螺旋運動出力装置を提供することを目的とする。 [0006] Therefore, the present invention is such a problem to solve, to allow the output of the smooth helical movement, also spiral movement having a spiral motion cylinder tried to expand the intended use and such spiral motion cylinder and to provide an output device.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく考案された本発明の螺旋運動シリンダは、シリンダチューブ内にピストンが摺動自在に装填されたピストンシリンダと、前記シリンダチューブの一端から突出するようにして前記ピストンに固着された中空円筒形状のロッドパイプと、前記ロッドパイプ内に回転自在に装填された回転ロッドと、前記回転ロッドの外周に形成された螺旋状の着磁帯からなる雄磁気ネジと、前記ロッドパイプが貫通した前記シリンダチューブの端部貫通孔内周面に形成された螺旋状の着磁帯からなる雌磁気ネジとを有し、前記ピストンが前記シリンダチューブ内を摺動することによって、前記回転ロッドが螺旋運動を行うことを特徴とする。 Means for Solving the Problems] spiral motion cylinder of the present invention devised to solve the above problems, a piston cylinder piston is loaded slidably in the cylinder tube, projecting from one end of the cylinder tube a rod pipe hollow cylinder secured to the piston so as to a rotating rod which is rotatably mounted to the rod pipe, comprising the formed outer periphery of the rotary rod was spiral wearing 磁帯a male magnetic screw, said rod pipe and a female magnetic thread consisting end through hole circumference spiral formed on surface wear 磁帯 of the cylinder tube passing through the said piston within said cylinder tube by sliding, the rotation rod and performs the spiral motion. また、本発明の螺旋運動シリンダは、前記シリンダチューブ内に前記ピストンを摺動方向に貫通した廻止めロッドを有することが望ましい。 Also, the helical motion cylinder of the present invention, it is desirable to have anti-rotation rod through the piston in a sliding direction in the cylinder tube.

【0008】また、本発明の螺旋運動出力装置は、前記シリンダチューブ内の前記ピストンによって摺動方向に2分割された各圧力室に接続され、作動流体供給源からの作動流体の供給を前記一つの圧力室へ切り換える2位置切換弁と、前記ピストンの摺動位置を検出して前記2 Further, spiral motion output device of the present invention is connected to the pressure chambers which are divided into two sliding direction by the piston within the cylinder tube, wherein the supply of the working fluid from the working fluid supply one One of the two-position switching valve for switching the pressure chamber, wherein by detecting the slide position of the piston 2
位置切換弁の弁の切り換えを制御する切換スイッチとを有することを特徴とする。 And having a selector switch for controlling the switching of the valve position changeover valve. また、螺旋運動出力装置は、 In addition, spiral motion output device,
前記2位置切換弁が、パイロット形の4ポート弁又は5 The 2-position switching valve is a 4-port valve of the pilot-type or 5
ポート弁であって、前記切換スイッチが、前記ピストンの摺動位置を検出して前記2位置切換弁のパイロットポートへの作動流体の切り換えを行う3ポート弁を有するものであることが望ましい。 A port valve, the selector switch, it is desirable to detect the slide position of the piston and has a 3-port valve for switching hydraulic fluid to the pilot port of the 2-position switching valve.

【0009】また、本発明の螺旋運動出力装置は、前記切換スイッチが、前記ピストン外周に固着されたマグネットに対するマグネットを保持し、前記シリンダチューブ外周部に軸方向への移動自在に配設されたアウタスライダと、前記ピストンの摺動に追従する前記アウタスライダとの接触に連動して弁の切り換えが行われるメカニカル3ポート弁又は3ポート電磁弁とを有するものであることが望ましい。 Further, spiral motion output device of the present invention, the selector switch holds the magnet for magnet that is fixed to the piston outer periphery, which is movably disposed in the axial direction in the cylinder tube outer peripheral portion and the outer slider, it is desirable that the switching of the valve in conjunction with contact between the outer slider to follow the sliding of the piston is having a mechanical three-port valve or a three-port solenoid valve is performed. また、本発明の螺旋運動出力装置は、前記ピストンの摺動方向に前記アウタスライダを貫通した支持ロッドを有することことが望ましい。 Further, spiral movement output apparatus of the present invention, it is desirable to have a support rod passing through the outer slider in the sliding direction of the piston.

【0010】かかる構成をなす本発明の螺旋運動シリンダでは、シリンダチューブ内に供給される作動流体の圧力を受けてピストンが摺動すると、そのピストンに固着されたロッドパイプが軸方向に移動するが、その際、ロッドパイプ内に装填された回転ロッドには、その外周に形成された雄磁気ネジとシリンダチューブの端部貫通孔内周面に形成された雌磁気ネジとの間で生じる磁力によって回転が与えられ、それによってピストンによる軸方向の移動と磁気ネジによる回転によって回転ロッドからのスムーズな螺旋運動出力が可能となる。 [0010] In spiral motion cylinder of the present invention forming the above configuration, when the piston slides under the pressure of the working fluid supplied into the cylinder tube, but the rod pipe which is fixed to the piston moves in the axial direction , this time, the rotating rod loaded in the rod pipe, the magnetic force generated between the female magnetic thread formed on the end portion through-hole inner peripheral surface of the male magnetic screw and a cylinder tube which is formed on the outer periphery rotation is given, it is possible to smooth spiral motion output from the rotating rod whereby the rotation due to the axial movement and the magnetic screw by the piston. また、シリンダチューブ内へ供給される作動流体によってその螺旋運動が出力されるため、揮発性液体などの攪拌にも安全であり、加えて摩耗粉の発生もほとんどないためクリーンな作業にも適し、その使用用途の拡大を図ることができる。 Also suitable for the spiral motion is output by the hydraulic fluid supplied into the cylinder tube, it is safe to agitation such as volatile liquids, to clean working for almost no generation of abrasion powder in addition, it can be expanded for the intended use. また、本発明の螺旋運動シリンダでは、ピストンを貫通した廻止めロッドを有することで、ピストンは回転することなくシリンダチューブ内を摺動するので、それによって回転ロッドによるよりスムーズな螺旋運動出力が得られる。 Further, in the spiral motion cylinder of the present invention, by having the anti-rotation rod through the piston, the piston slides in the cylinder tube without rotating, thereby resulting smooth spiral motion output than by rotation rod It is.

【0011】一方、かかる構成を有する螺旋運動出力装置では、切換スイッチによってピストンの摺動位置が所定の位置で検出されて2位置切換弁が切り換えられ、その切り換えられた2位置切換弁によって前記構成を有する螺旋運動シリンダの一の圧力室に対して作動流体供給源からの作動流体が供給されて、その螺旋運動シリンダの螺旋運動出力が制御される。 Meanwhile, the spiral movement output apparatus having such a configuration, the sliding position of the piston by the changeover switch is switched detected by 2-position switching valve in place, the configuration by the switched 2-position switching valve It is supplied hydraulic fluid from the hydraulic fluid supply source for one of the pressure chambers of the spiral motion cylinder having a spiral motion output of the spiral motion cylinder is controlled.

【0012】また、本発明の螺旋運動出力装置では、その切換スイッチにおける3ポート弁、特にメカニカル3 Further, in a spiral motion output device of the present invention, 3-port valves at the change-over switch, in particular a mechanical 3
ポート弁又は3ポート電磁弁が、例えばマグネットによってピストンに追従するアウタスライダとの接触によってそのピストンの摺動位置を検出することで弁が切り換えられ、その3ポート弁の切り換えによって作動流体供給源からの流体が2位置切換弁である4ポート又は5ポート弁の所定のパイロットポートへ供給され、そして、 Port valve or a three-port solenoid valve, for example valve is switched by detecting the slide position of the piston by contact with the outer slider to follow the piston by the magnet, from the working fluid supply source by switching the 3-port valve the fluid is supplied to the predetermined pilot ports 4 port or 5-port valve is a 2-position switching valve, and,
その2位置切換弁を介して螺旋運動シリンダの一の圧力室に対して作動流体供給源からの作動流体が供給され、 The working fluid from the working fluid supply source for one of the pressure chambers of the spiral motion cylinders is supplied via the 2-position switching valve,
その螺旋運動シリンダの螺旋運動出力が制御される。 Spiral motion output of the spiral motion cylinder is controlled. また、本発明の螺旋運動出力装置では、アウタスライダが、ピストンの摺動方向に貫通した支持ロッドに支持されて安定した移動を行うことにより、ピストンの位置が正確に検出され、螺旋運動シリンダの螺旋運動出力が制御される。 Further, in a spiral motion output device of the present invention, the outer slider, by performing the movement, which is supported by the support rod passing through the sliding direction of the piston stable position of the piston is detected accurately, the spirally cylinder spiral motion output is controlled.

【0013】 [0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる螺旋運動シリンダの一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Next, one embodiment of such a spiral motion cylinder to the present invention with reference to the accompanying drawings. 図1乃至図3は、螺旋運動シリンダの第1実施の形態を示した断面図であり、特に図1及び図2は、図4に示すシリンダ端面のA―A断面であり、図3は、そのB 1 through 3 is a sectional view showing a first embodiment of the spiral motion cylinder, in particular Figures 1 and 2 is an A-A cross section of the cylinder end surface shown in FIG. 4, FIG. 3, the B
―B断面である。 -B is a cross-sectional. また、図1は螺旋運動シリンダの一の動作状態を示し、図2は、他の動作状態を示した図である。 Further, Figure 1 shows an operating state of the spiral motion cylinder, FIG. 2 is a diagram showing another operation state. 螺旋運動シリンダ1は、シリンダチューブ2内にはピストン3が摺動自在に装填されている。 Spiral movement cylinder 1, a piston 3 is mounted slidably in the cylinder tube 2. そして、シリンダチューブ2は、その一端にはロッドカバー4が、他端にはヘッドカバー5が固着されて塞がれている。 Then, the cylinder tube 2, the rod cover 4 at its one end, a head cover 5 is closed is fixed to the other end. そのため、シリンダチューブ2内に装填されたピストン3とによって2分割された加圧室6,7が形成されている。 Therefore, two divided pressurizing chamber 6 is formed by a piston 3 which is loaded into the cylinder tube 2.
その加圧室6,7へは作動流体として圧縮空気が供給されるが、そのための加圧ポート8,9がロッドカバー4 Its While the pressure chamber 6, 7 is supplied with compressed air as the working fluid, the rod cover 4 is pressure ports 8 and 9 for the
とヘッドカバー5にそれぞれ形成されている。 It is formed in the head cover 5 and. ところで、シリンダチューブ2の両端に固着されたロッドカバー4とヘッドカバー5は、ともに図4に示すように四角形状の板材からなり、両カバー4,5にタイロッド1 Incidentally, rod cover 4 and the head cover 5 secured to both ends of the cylinder tube 2 is made of rectangular plate material together, as shown in FIG. 4, the tie rod 1 to the covers 4 and 5
0,10…が掛け渡され、その四隅の位置でそれぞれボルト11,11…で固定されている。 0,10 ... is passed over, and is bolted 11, 11 ... respectively located in four corners thereof.

【0014】シリンダチューブ2内に装填された円盤形状をなすピストン3は、加圧室6側には円筒状の保持部3aが形成され、加圧室7側には雌ねじの切られた固定部3bが形成されている。 [0014] The piston 3 which forms a disc shape which is loaded into the cylinder tube 2, the pressure chamber 6 side is a cylindrical holding portion 3a is formed, in the pressurizing chamber 7 side fixing portion cut internally threaded 3b is formed. そのピストン3の円周上にはピストンパッキン14及びマグネットリング16が嵌装され、そのマグネットリング16を押さえるようにして固定部3bに補助ピストン12が嵌合されナット13によって固定されている。 Its on the circumference of the piston 3 piston packing 14 and the magnet ring 16 is fitted, is fixed by the auxiliary piston 12 is fitted a nut 13 on the fixed portion 3b so as to suppress the magnet ring 16. また、その補助ピストン12の円周上には、マグネットリング16に無理な面圧が加わるのを避けるため無給油軸受材でつくられたウエアリング15が嵌装されている。 Furthermore, its the circumference on the auxiliary piston 12, wear ring 15 made of oilless bearing material to avoid unreasonable surface pressure is applied to the magnet ring 16 is fitted. そして、このピストン3及び補助ピストン12は、図3に示すよう軸方向に一対の廻止めロッド17,17に貫通され、シリンダチューブ2 Then, the piston 3 and the auxiliary piston 12 is through a pair of anti-rotation rod 17 axially as shown in FIG. 3, the cylinder tube 2
内での回転が防止されている。 Rotation of the inner is prevented. この廻止めロッド17, The detent rod 17,
17は、その端部がロッドカバー4及びヘッドカバー5 17, rod cover 4 and the head cover 5 is an end section
に固定されてる。 It has been fixed.

【0015】一方、ピストン3の保持部3aの外周には、ロッドカバー4を貫通したロッドパイプ21の一端部が固着されている。 Meanwhile, on the outer circumference of the holding portion 3a of the piston 3, the one end portion of the rod pipe 21 passing through the rod cover 4 is fixed. このロッドパイプ21は、0.2 The rod pipe 21, 0.2
mmの肉厚の非磁性材から形成されたものであり、本実施の形態ではステンレス鋼が使用されている。 It has been formed from mm thick non-magnetic material of, in this embodiment stainless steel is used. また、ロッドカバー4から突出したロッドパイプ21先端には、 Further, the rod pipe 21 tip projecting from the rod cover 4,
管状のパイプエンド22が取り付けられている。 Tubular pipe end 22 is attached. そして、このようなロッドパイプ21の中空内部には、回転ロッド23が装填されている。 Then, the hollow interior of such a rod pipe 21, the rotating rod 23 is loaded. 回転ロッド23は、保持部3a内周及びパイプエンド22内周に嵌装されたベアリング24,25に支持され、ロッドパイプ21内で回転できるよう構成されている。 Rotating rod 23 is supported by the holding portion 3a in the circumferential and bearings 24 and 25 fitted to the inner periphery of the pipe end 22, and is configured for rotation within the rod pipe 21. また、ロッドパイプ21 In addition, the rod pipe 21
内に装填された回転ロッド23は、その端部がパイプエンド22から突出し、例えば螺旋運動を伝達すべくアームやプロペラ等を取り付けるための取付端23aが形成されている。 Rotating rod 23 loaded within projects its ends from the pipe end 22, for example, the attachment end 23a for mounting the arm or propeller, etc. in order to transmit the spiral motion are formed.

【0016】ところで、本実施の形態の螺旋運動シリンダ1では、その特徴的な構成としてピストン3の軸方向の移動を螺旋運動へ変換すべく磁気ネジが採用され、その磁気ネジを構成する雄磁気ネジ26は回転ロッド23 By the way, the spiral motion cylinder 1 of this embodiment, the magnetic thread in order to convert the axial movement of the piston 3 to the spiral motion is adopted as a characteristic configuration, male magnetic constituting the magnetic screw screw 26 is rotating rod 23
に形成され、一方の雌磁気ネジ27はロッドカバー4に形成されている。 Is formed, one of the female magnetic screw 27 is formed on the rod cover 4. 次に、この雄磁気ネジ26及び雌磁気ネジ27の構成を詳細に説明する。 Next, the configuration of the male magnetic thread 26 and the female magnetic screw 27 in detail. ここで、図5は、雄磁気ネジ26及び雌磁気ネジ27の構成を示す分解斜視図である。 Here, FIG. 5 is an exploded perspective view showing the configuration of the male magnetic thread 26 and the female magnetic screw 27. 但し、本来この雄磁気ネジ26及び雌磁気ネジ27との間には図1に示すようにロッドパイプ21が配設されているが、図面上では省略する。 However, although the rod pipe 21 is arranged as shown in FIG. 1 between the original and the male magnetic thread 26 and the female magnetic screw 27, it is omitted in the drawing.

【0017】雄磁気ネジ26は、図5に示すように、回転ロッド23及び回転ロッド23の外周に嵌合され接着された雄円筒磁石28より構成されている。 [0017] Male magnetic screw 26, as shown in FIG. 5, is fitted on the outer periphery of the rotating rod 23 and the rotating rod 23 are formed of a male cylindrical magnet 28 which is adhered. 回転ロッド23は、高透磁性の材料(例えば鉄、酸化鉄、ニッケル、コバルト若しくはこれらを主成分とする合金その他の化合物等)より成形されている。 Rotating rod 23, high permeability material (e.g. iron, iron oxide, nickel, cobalt or them as a main component an alloy other compounds) are molded from. 雄円筒磁石28は、 Male cylindrical magnet 28,
螺旋状に形成された複数本の着磁帯29から構成されている。 And a plurality of wear 磁帯 29 formed in a spiral shape. 隣接する着磁帯29同士は、着磁の極性が逆向きとなっている。 Adjacent Chaku磁帯 29 each other, the polarity of the magnetization is in the opposite direction. すなわち、ある着磁帯29において外面にN極が着磁されていれば、その隣の着磁帯29においては外面にS極が着磁されている。 That is, if it is magnetized N pole on the outer surface in some Chaku磁帯 29, S poles are magnetized on the outer surface in the wearing 磁帯 29 next to it. そこで雄磁気ネジ2 So male magnetic screw 2
6の表面には、図5に示すように螺旋状にN極とS極とが交互に着磁された着磁帯29が整然と形成されている。 The 6 surface, is Chaku磁帯 29 in which the N and S poles magnetized alternately in a spiral shape as shown in FIG. 5 are formed in order.

【0018】一方、ロッドカバー4には、シリンダチューブ2の同軸上に円筒形状のガイド部4aが外側に突設し、そのガイド部4a内周面には雄磁気ネジ26に対応する雌磁気ネジ27が係設されている。 Meanwhile, the rod cover 4, the female magnetic thread guide portion 4a of the cylindrical coaxially of the cylinder tube 2 is projected outward, and its guide portion 4a inner peripheral surface corresponding to the male magnetic screw 26 27 is Kakari設. 雌磁気ネジ27 Female magnetic screw 27
は、図5に示すように、中空円筒状の雌円筒磁石30 As shown in FIG. 5, the female cylindrical magnet 30 of the hollow cylindrical
が、高透磁性材料(例えば鉄、酸化鉄、ニッケル、コバルト若しくはこれらを主成分とする合金その他化合物等)から成形される磁気ガイド31の内周に固着されることにより構成されている。 But high permeability material (e.g. iron, iron oxide, nickel, alloys and other compounds of cobalt or composed mainly of them) are formed by being fixed to the inner circumference of the magnetic guide 31 is molded from. そして、雌磁気ネジ27の内周には、図5に示すように、螺旋状にN極とS極とが交互に着磁された着磁帯32が形成されている。 Then, the inner periphery of the female magnetic screw 27, as shown in FIG. 5, Chaku磁帯 32 where the N and S poles magnetized alternately in a spiral shape is formed.

【0019】なお、このような構成を有する雄円筒磁石28及び雌円筒磁石30は、以下の特徴を有している。 [0019] The male cylindrical magnet 28 and the female cylindrical magnet 30 having such a configuration has the following features.
すなわち、機械的強度に優れる。 In other words, excellent mechanical strength. 中空部分に強度部材を挿入するか、又は周囲を強度部材で覆うことができるからである。 Insert the strength member to the hollow portion, or because surroundings can be covered with the strength member. 図5の磁気ネジでは、回転ロッド23及び磁気ガイド31が、かかる強度部材に相当する。 The magnetic screws 5, the rotating rod 23 and the magnetic guide 31 corresponds to such strength member. この強度部材により機械的強度が確保されるので、雄円筒磁石2 The mechanical strength is ensured by the strength member, the male cylindrical magnet 2
8及び雌円筒磁石30として、磁石材料としては優れるが材質的に脆いフェライト系や希土類系の材料で形成しても問題はない。 As 8 and female cylindrical magnet 30, there is no problem even if it is excellent as a magnetic material is formed of a material materially fragile ferrite or rare earth. そして、強度部材を高透磁性の材料で構成すれば、雄円筒磁石28及び雌円筒磁石30の強い磁力を更に有効に利用することができる。 Then, if constituting the strength member of high permeability material, it is possible to further effectively utilize a strong magnetic force of the male cylindrical magnet 28 and the female cylindrical magnet 30.

【0020】次に、上記構成を有する螺旋運動シリンダ1の動作について説明する。 Next, the operation of the spiral motion cylinder 1 having the above configuration. 図1は、加圧ポート8から加圧室6に作動流体である圧縮空気が供給され、ピストン3及び補助ピストン12(以下、まとめてピストン3,12と記す)が図面右側(E方向)に加圧された状態が示されている。 Figure 1 is supplied with compressed air as a working fluid in the pressure chamber 6 from the pressure port 8, the piston 3 and the auxiliary piston 12 (hereinafter, collectively referred to as the piston 3 and 12 in) of the right side of the drawing (E direction) pressurized state is shown. このようにE方向に加圧されたとき、シリンダチューブ2から突出したロッドパイプ21 Thus when pressurized in the E direction, the rod pipe 21 which projects from the cylinder tube 2
が後退する状態にある。 There is in a state of retreat. そこで、ピストン3,12がE Therefore, the piston 3, 12 is E
方向へ所定位置まで摺動すると、螺旋運動シリンダ1 When slid in the direction to the predetermined position, the helical motion cylinder 1
は、図示しない切換弁によってエアポンプからの圧縮空気の供給が加圧ポート8から反対の加圧ポート9へ切り換えられる。 The supply of compressed air from the air pump is switched from pressure port 8 in the opposite pressure port 9 by the switching valve (not shown). このような切り換えには、例えば、ピストン3に嵌装されたマグネットリング16の位置を磁気センサで検出し、電磁式の2位置切換弁を駆動を制御することによって実現することが可能である。 Such switching, for example, to detect the position of the magnet ring 16 in the piston 3 is fitted with a magnetic sensor, it can be realized by controlling the drive of the 2-position switching valve of electromagnetic type.

【0021】作動流体の圧縮空気が加圧ポート9から加圧室7へ供給されてピストン3,12が加圧されると、 [0021] compressed air working fluid pressurizing chamber 7 supplied by the piston 3 and 12 to is pressurized from pressure port 9,
そのピストン3,12は、F方向(図2)に加圧されシリンダチューブ2内を摺動することとなる。 Its piston 3 and 12, so that the slides in the cylinder tube 2 is pressurized in the direction F (FIG. 2). このとき、 At this time,
シリンダチューブ2内を摺動するピストン3,12は、 Piston 3, 12 sliding in the cylinder tube 2,
廻止めロッド17,17によって貫通されているため回転することはない。 Around it does not rotate because it is penetrated by the locking rod 17. ピストン3,12がシリンダチューブ2内をF方向に摺動すると、それに一体のロッドパイプ21もF方向に移動し、あわせて、そのロッドパイプ21内に装填された回転ロッド23も同じようにF方向へ移動する。 When the piston 3 and 12 slides in the cylinder tube 2 in the direction F, it moves to be F direction integral rod pipe 21, together, so that same rotating rod 23 which is loaded into the rod pipe 21 F It moves in the direction. そこで、回転ロッド23に形成された雄磁気ネジ26が軸方向に移動し、その一部がガイド部4a Therefore, male magnetic thread 26 formed on the rotating rod 23 is moved in the axial direction, a portion of the guide portion 4a
に設けられた雌磁気ネジ27を横切ることで、両者に働く磁力によって回転が与えられ、回転ロッド23からは、直進運動と回転運動との組み合わせによる螺旋運動が発生することとなる。 By crossing the female magnetic screw 27 provided on the given rotation by magnetic force acting on both from the rotating rod 23, so that the spiral movement in combination with the rotational movement and linear movement occurs.

【0022】回転ロッド23の回転は、雄磁気ネジ26 [0022] The rotation of the rotating rod 23, male magnetic screw 26
と雌磁気ネジ27の着磁帯29,32との間で磁力が生じ、固定された雌円筒磁石30に対して回転自在な雄円筒磁石28がならうように作用するためである。 And a magnetic force occurs between the wear 磁帯 29, 32 of the female magnetic screw 27, in order to act as rotatable male cylindrical magnet 28 follow the female cylindrical magnet 30 which is fixed. つまり、雄磁気ネジ26及び雌磁気ネジ27は、ともにN極とS極との螺旋状の着磁帯29,32が交互に着磁されて逆極性の着磁帯同士が吸引し合っているため、雄磁気ネジ26に軸方向への移動が与えられると、両着磁帯2 In other words, the male magnetic thread 26 and the female magnetic screw 27, both the wearing 磁帯 between spiral wearing 磁帯 29 and 32 are magnetized in alternately opposite polarities of N and S poles are each other by suction Therefore, when the movement in the axial direction is applied to the male magnetic screw 26, both wearing 磁帯 2
9,32の各磁極に生じるズレを修正しようと両者に働く磁力によって雄磁気ネジ26に回転が与えられる。 Rotation is applied to the male magnetic screw 26 by a magnetic force acting on both try to fix the displacement occurring in the magnetic poles of the 9, 32. そこで、ベアリング24,25に回転自在に支持された回転ロッド23は、その雄磁気ネジ26の回転によってG Accordingly, the rotation rod 23 which is rotatably supported in bearings 24 and 25, G by the rotation of the male magnetic screw 26
方向(図2)に回転運動が与えられる。 Rotational movement is given to the direction (Figure 2). なお、このとき雄磁気ネジ26と雌磁気ネジ27との間のロッドパイプ21は、薄肉の非磁性材から構成されており回転を発生させる磁力には影響しない。 Incidentally, rod pipe 21 between the male magnetic thread 26 and the female magnetic screw 27 at this time does not affect the magnetic force generates a rotating are composed of non-magnetic material thin.

【0023】その後、ピストン3,12がF方向へ所定位置まで摺動したところで、その位置が検出され図示しない切換弁が駆動し、エアポンプからの圧縮空気の供給が再び加圧ポート9から反対の加圧ポート8へ切り換えられる。 [0023] Thereafter, the piston 3 and 12 is where the sliding direction F to a predetermined position, the position is driven switching valve (not shown) is detected, the opposite from the supply again pressure port 9 of the compressed air from the air pump It is switched to the pressure port 8. 従って、作動流体である圧縮空気が加圧ポート8から加圧室6へ供給されてピストン3,12が加圧される一方、加圧室7内の圧縮空気は放出されるため、ピストン3,12はシリンダチューブ2内をE方向に摺動することとなる。 Thus, working while fluid at a compressed air pressure port 8 is supplied to the pressure chamber 6 from the piston 3 and 12 is pressurized, since the compressed air in the pressure chamber 7 is released, the piston 3, 12 is able to slide within the cylinder tube 2 in the direction E. このときも、前述したと同様回転ロッド23には、E方向の直進運動と磁気ネジ26,27のH方向の回転運動によって先の場合とは逆方向の螺旋運動が発生することとなる。 In this case, the same rotating rod 23 and described above, the reverse spiral motion is to occur with the previous case by the rotational movement of the H direction of the E direction of linear motion and the magnetic thread 26 and 27. そのため、本実施の形態の螺旋運動シリンダ1は、加圧ポート8,9内へ供給される圧縮空気によってピストン3,12が摺動することで、 Therefore, spiral motion cylinder 1 of this embodiment, since the piston 3 and 12 is slid by compressed air supplied to the pressure port in the 8,9,
回転ロッド23に往復の螺旋運動が与えられることとなる。 So that the reciprocating spiral motion to the rotating rod 23 is provided. これによって、回転ロッド23先端の取付端23a Thus, the rotation rod 23 distal of the attachment end 23a
に装着された不図示のアームやプロペラ等を介して螺旋運動が出力され、前述した従来例のようにロボットハンドとしての使用や、攪拌装置として使用することが可能となった。 Through the loaded (not shown) of the arm or propeller or the like is output spiral motion, and used as a robot hand as in the conventional example described above, it becomes possible to use as a stirring device.

【0024】よって、このような構成をなす本実施の形態の螺旋運動シリンダ1によれば、ピストン3,12がシリンダチューブ2内を摺動することにより、回転ロッド23に螺旋運動が与えられるが、回転力を伝達する手段が雄磁気ネジ26及び雌磁気ネジ27で構成され非接触であるため、長期間使用した場合でも、摩耗粉等が発生せず、直進運動と回転運動との螺旋運動を常にスムーズに出力することが可能となった。 [0024] Thus, according to the spiral movement cylinder 1 of this embodiment forms such a configuration, the piston 3 and 12 slides in the cylinder tube 2, but a spiral motion is imparted to the rotating rod 23 since means for transmitting the rotational force is a non-contact consists of a male magnetic screw 26 and the female magnetic screw 27, even when used for a long time, wear debris is not generated, the helical motion of the rotary motion and linear motion was always it is possible to output smoothly. また、螺旋運動を発生させる回転ロッド23をロッドパイプ21内に装填し画設した構成としたため、液槽内に浸漬させた場合でも回転ロッド23が安定した回転を行うことができ、液体の攪拌装置として使用価値が高まった。 Moreover, because of the configuration in which E設 loaded with the rotating rod 23 to generate helical motion in the rod pipe 21, it is possible to perform rotation rotating rod 23 is stabilized even when immersed in the liquid tank, agitation of the liquid value in use as a device has increased.

【0025】特に、本実施の形態の螺旋運動シリンダ1 [0025] In particular, the present embodiment spiral motion cylinder 1
は、螺旋運動を出力するものであって、回転ロッド23 Is for outputting a spiral movement, the rotating rod 23
先端に装着したプロペラが液槽内の上面から下面まで移動するため、液体の攪拌が非常に効率良く行うことが可能である。 Since the propeller mounted on the tip to move from the upper surface of the liquid tank to the lower surface, it is possible to stir the liquid performs very efficiently. また、螺旋運動シリンダ1は、シリンダチューブ2内に供給される圧縮空気のみで螺旋運動が出力されるため、爆発する危険のおそれがある揮発性の液体にも安全に使用することが可能である。 Also, the helical motion cylinder 1, because the spiral motion is output only in the compressed air supplied into the cylinder tube 2, it is possible to also safely used in a volatile liquid to the risk of danger of explosion . 更に、本実施の形態の螺旋運動シリンダ1は、出力される螺旋運動に対して過負荷が加わったとしても、機械的に螺旋運動を出力するもののようにこじれて摩耗粉を大量に発生することなく、また電気モータのように加熱発火などの心配もない。 Furthermore, spiral movement cylinder 1 of this embodiment, even if the overload is applied with a helical motion to be output, mechanically twisting to generate a large amount of abrasion powder that as to output a spiral movement no, nor worry about, such as heating firing like an electric motor.

【0026】次に、螺旋運動シリンダの第2実施の形態とその螺旋運動シリンダを有す螺旋運動出力装置について説明する。 Next, a description will be given spiral motion output device Yusuke second embodiment of the spiral motion cylinder and the spiral motion cylinder. 図6及び図7は、第2実施の形態の螺旋運動シリンダ及び切換スイッチを示した断面図であり、図6は螺旋運動シリンダの一の動作状態を示し、図7は、 6 and 7 are sectional views showing a spiral motion cylinder and the changeover switch of the second embodiment, FIG. 6 illustrates an operation state of the spiral motion cylinder, FIG. 7,
他の動作状態を示した図である。 It is a diagram showing another operation state. 本実施の形態の螺旋運動シリンダ41も前記第1実施の形態のものとほぼ同様な構成をなすものである。 Spiral motion cylinder 41 of this embodiment is also one in which form a similar construction to that of the first embodiment. 両端のロッドカバー42及びヘッドカバー43に密閉されたシリンダチューブ44内には、ピストン45が摺動自在に装填されている。 The cylinder tube 44 which is sealed to the rod cover 42 and the head cover 43 at both ends, the piston 45 is loaded slidably. そのピストン45によって2分割されたシリンダチューブ4 Cylinder tube 4, which is bisected by the piston 45
4内には加圧室46,47が形成され、作動流体である圧縮空気を供給するための点線で示した加圧ポート4 The 4 is the pressurizing chamber 47 is formed, pressure port 4 shown by the dotted line for supplying compressed air as a working fluid
8,49がロッドカバー42とヘッドカバー43の図6 8,49 is the rod cover 42 and the head cover 43 6
上面(図7には不図示)にそれぞれ形成されている。 It is formed (not shown in FIG. 7) upper surface.

【0027】ここで、図6のC―C断面を図8に示す。 [0027] Here, Figure 8 shows the section C-C of FIG.
この図に示されるようロッドカバー42とヘッドカバー43はともに四角形状の板材からなり、その四隅の位置でタイロッド50,50…が掛け渡されてボルトで固定されている。 Rod cover 42 and the head cover 43 as shown in this figure are both a rectangular plate, the tie rods 50, 50 ... are fixed by hanging passed a bolt at the location of its four corners. シリンダチューブ44内に装填されたピストン45は円柱形状をなしたものであり、加圧室46側端面には円筒状の保持部45aが形成されている。 The piston 45 loaded in the cylinder tube 44 are those which form a columnar shape, the pressure chamber 46 side end surface cylindrical holding portion 45a is formed. また、ピストン45は、加圧室47側にかけて縮径した段差が形成され、大径部にはピストンパッキン51及びウエアリング52が嵌装され、中径部には強力なマグネット53が嵌装され小径部に切られた雄ねじに螺合したナット54によって固定されている。 Further, the piston 45 is stepped and reduced in diameter toward the pressurizing chamber 47 side is formed, the piston packing 51 and wear ring 52 is fitted in the large diameter portion, a strong magnet 53 is fitted in the medium diameter portion It is fixed by a nut 54 screwed on the male screw cut into the small-diameter portion.

【0028】一方、ピストン45端面に形成されたの保持部45aの外周には、ロッドカバー42を貫通したロッドパイプ55の一端部が固着されている。 On the other hand, on the outer circumference of the holding portion 45a of which is formed on the piston 45 end surface, the one end portion of the rod pipe 55 passing through the rod cover 42 is fixed. このロッドパイプ55は、0.2mmの肉厚の非磁性材から形成されたものであり、ステンレス鋼が使用されている。 The rod pipe 55 has been formed from a non-magnetic material of the wall thickness of 0.2 mm, stainless steel is used. ロッドカバー42から突出したロッドパイプ55先端には、 The rod pipe 55 tip projecting from the rod cover 42,
パイプエンド56が取り付けられている。 Pipe end 56 is attached. そして、ロッドパイプ55の中空内部には、両端部がベアリング5 Then, the hollow interior of the rod pipe 55, both ends bearings 5
7,58に支持された回転ロッド59が回転自在に装填されている。 Rotation rod 59 which is supported is loaded rotatably 7,58. また、回転ロッド59は、パイプエンド5 In addition, the rotating rod 59, the pipe end 5
6から突出した一端部に取付端59aが形成されている。 Mounting end 59a is formed at one end portion projecting from 6. ところで、本実施の形態の螺旋運動シリンダ41にも、磁気ネジを構成する雄磁気ネジ60が回転ロッド5 Meanwhile, in a spiral motion cylinder 41 of this embodiment, the male magnetic screw 60 is rotating rod 5 constituting the magnetic screw
9外周に形成される一方、雌磁気ネジ61がロッドカバー42のガイド部42a内周に形成されている。 While being formed into 9 periphery, female magnetic thread 61 is formed on the inner periphery of the guide portion 42a of the rod cover 42. 但し、 However,
本実施の形態の雄磁気ネジ60及び雌磁気ネジ61は、 Male magnetic thread 60 and the female magnetic screw 61 of the present embodiment,
第1実施の形態で示したものと同様な構成をなすため(図5参照)、その詳細な説明は省略する。 For making the same structure as that shown in the first embodiment (see FIG. 5), a detailed description thereof will be omitted.

【0029】続いて、以上の構成をなす螺旋運動シリンダ41から螺旋運動を出力する螺旋運動出力装置について説明する。 [0029] Then, the spiral movement output apparatus for outputting a spiral motion from spiral motion cylinder 41 which forms the above-described configuration will be described. 先ず、この螺旋運動シリンダ41は螺旋運動が往復して出力されるものであり、ピストン45の摺動位置によって往復運動の切り換えを行う次のような切換スイッチが構成されている。 First, the spiral motion cylinder 41 are those spiral motion is output back and forth, the changeover switch as follows for switching reciprocating motion is constituted by a slide position of the piston 45. シリンダチューブ44外周には、図9で示すようなアウタスライダ71が設けられている。 The cylinder tube 44 outer circumference, the outer slider 71 as shown in Figure 9 are provided. アウタスライダ71は、その下面がシリンダチューブ44の外周面にそって湾曲した形状をなし(図8参照)、上面には軸線方向前後に傾斜面をもった突起部71aが形成されている。 The outer slider 71, a shape that its lower surface is curved along the outer peripheral surface of the cylinder tube 44 (see FIG. 8), the protrusion 71a having an inclined surface in the longitudinal axial direction is formed on the upper surface. また、このアウタスライダ71下面には、図6に示すようにピストン45に固設したと同様の強力なマグネット72が装着されている。 Further, this lower surface outer slider 71, a strong magnet 72 similar to that fixed to the piston 45 as shown in FIG. 6 is mounted. アウタスライダ71は、その両端に軸線方向に沿って形成された貫通孔に軸受が装填され、そこをタイロッド5 The outer slider 71, bearing is mounted in a through hole formed in the axial direction at both ends, which tie rods 5
0,50が貫通するようにして設けられている。 0,50 is provided so as to penetrate.

【0030】また、螺旋運動シリンダ41のロッドカバー42及びヘッドカバー43には支持板75,76が立設されている。 Further, the support plate 75 and 76 are erected on the rod cover 42 and the head cover 43 of the spiral motion cylinder 41. そして、この支持板75,76には支持梁77が橋設され、そこへ先のアウタスライダ71に関係する3ポート弁81,82が支持されている。 And, this is a support plate 75, 76 support beam 77 is Hashi設, 3-port valves 81, 82 related to the first of the outer slider 71 which is supported. ここで、図10は、3ポート弁81を示した外観斜視図である。 Here, FIG. 10 is an external perspective view showing a three-port valve 81. この3ポート弁81,82は、先端のアウタスライダ71の突起部71aに接触するローラ83,84を有するレバー85,86が軸着され、そのレバー85,8 The 3-port valve 81 and 82, lever 85 and 86 with rollers 83 and 84 in contact with the protrusion 71a of the distal end of the outer slider 71 is axially mounted, the lever 85,8
6の上方への揺動によって押圧されるピン87,88が下方に突設されている。 Pins 87 and 88 are projected downward to be pressed by the rocking of the 6 upper. 本実施の形態の3ポート弁8 3-port valve of the present embodiment 8
1,82は、メカニカル駆動によって弁の開閉が切り換えられるものであって、ピン87,88が不図示の弁に連動するよう構成され、そのピン87,88の昇降によって各ポートが切り換えられるものである。 1,82 is, there is to be switched open and close the valve by a mechanical drive, is configured such that pins 87 and 88 is linked to the valve (not shown), in which each port is switched by the lifting of the pin 87, 88 is there. なお、3ポート弁81,82の構造については、一般的なメカニカルバルブであるためその詳細な説明は省略し、図11に記号でのみ示す。 Incidentally, 3 the structure of the port valve 81 and 82, since a common mechanical valve and the detailed description is omitted, show only the symbol in Figure 11. そして、この3ポート弁81,82 Then, the three-port valve 81, 82
は、ピストン45の方向切り換え位置に配設されている。 It is disposed in a direction switching position of the piston 45.

【0031】次に、本実施の形態の螺旋運動出力装置9 Next, spiral motion output device of the present embodiment 9
1の全体的な構成について説明する。 It will be described an overall configuration of one. ここで、図11 Here, FIG. 11
は、螺旋運動出力装置91を示した空気圧回路図である。 Is a pneumatic circuit diagram showing the spiral motion output device 91. 本実施の形態の螺旋運動出力装置91は、図示するように螺旋運動シリンダ41と、螺旋運動シリンダ41 Spiral movement output apparatus 91 of this embodiment includes a helical motion cylinder 41 as shown, the helical motion cylinder 41
の加圧室46,47への圧縮空気の供給を行うための5 5 for supplying compressed air to the pressure chamber 46, 47 of
ポートの2位置切換弁92と、そして螺旋運動シリンダ41の駆動位置を検出して2位置切換弁92の切り換えを操作するための切換スイッチを構成する前述したアウタスライダ71及び3ポート弁81,82とから形成されたものである。 And 2-position switching valve 92 of the port, and spiral movement driving position of the cylinder 41 detect and configure the switch for operating the switching of two-position switching valve 92 previously described outer slider 71 and the three-port valves 81, 82 and it is formed from a. なお、2位置切換弁92は、パイロット操作ポートが設けられた一般的な複動パイロット形切換弁なので、その詳細な説明は省略し記号でのみ示す。 The two-position switching valve 92, because the pilot operation port is common double acting pilot type switching valve is provided, and a detailed description thereof will be shown only in the abbreviated symbols.

【0032】このような空気圧回路では、2位置切換弁92は、その圧力ポートP1が作動流体供給源のエアポンプ93が接続され、入出力ポートA1,B1がそれぞれ螺旋運動シリンダ41の加圧ポート49,48に接続されている。 [0032] In such a pneumatic circuit, 2-position switching valve 92, the pressure port P1 is the air pump 93 of the hydraulic fluid supply source is connected, input and output ports A1, B1 is pressure port 49 of each spiral motion cylinder 41 , it is connected to 48. 一方、3ポート弁81,82は、入力ポートP2,P3がエアポンプ93に接続され、入出力ポートA2,A3が2位置切換弁92のパイロットポートp On the other hand, three-port valve 81 and the input port P2, P3 is connected to the air pump 93, the pilot port p of the input and output ports A2, A3 are 2-position switching valve 92
1,p2に接続されている。 It is connected to 1, p2. そして、2位置切換弁92 Then, 2-position switching valve 92
及び3ポート弁81,82の各排気口R11,R12, And the exhaust port R11, R12 of the three-port valve 81,
R21,R31はオープンな状態である。 R21, R31 is an open state.

【0033】そこで、このような構成からなる本実施の形態の螺旋運動出力装置91の動作について以下に説明する。 [0033] Therefore, the operation of the spiral motion output device 91 of the embodiment having such a configuration as follows. 先ず、図7から図6に示すような状態に至る図面右側(I方向)への移動の場合、アウタスライダ71がローラ83,84に接触していない状態では、3ポート弁81,82は、それぞれ入力ポートP2,P3が遮断され、入出力ポートA2,A3は排気口R21,R31 First, the case of moving from Fig. 7 to the right in the figure (I direction) to the state shown in FIG. 6, when the outer slider 71 is not in contact with the rollers 83 and 84, three-port valve 81, 82, is cut off the input port P2, P3 respectively, input and output ports A2, A3 exhaust port R21, R31
に連通した状態にある。 It is in a state of communicating with. 従って、エアポンプ93からの圧縮空気は2位置切換弁92の弁体を駆動させることがないため、そのときの2位置切換弁92の状態、即ち、 Thus, since the compressed air from the air pump 93 to be driven the valve body of the 2-position switching valve 92, the 2-position switching valve 92 at that time state, i.e.,
エアポンプ93に接続された圧力ポートP1が入出力ポートB1に連通する一方、入出力ポートA1は排気口R While the pressure port P1 connected to the air pump 93 is communicated with the output port B1, input-output port A1 is an exhaust port R
11に連通した状態が維持される。 11 state of communication is maintained. よって、螺旋運動シリンダ41においては、加圧ポート48から加圧室46 Therefore, spiral movement in the cylinder 41, the pressure chamber 46 from the pressure port 48
内に供給される圧縮空気によって加圧されたピストン4 Piston pressurized by compressed air supplied to the inside 4
5がI方向に摺動し、加圧室47内の圧縮空気は加圧ポート49から2位置切換弁92へ流れ、その排気ポートR11から放出されることとなる。 5 slides in the direction I, the compressed air in the pressure chamber 47 flows from the pressure port 49 to the 2-position switching valve 92, and be released from the exhaust port R11.

【0034】このようにピストン45がI方向へ摺動するとき、シリンダチューブ44外ではアウタスライダ7 [0034] When such a piston 45 slides to the I direction, the outer slider 7 is outside the cylinder tube 44
1がマグネット53,72の吸着力により、ピストン4 By 1 attraction force of the magnet 53,72, piston 4
5の摺動に追従することとなる。 5 and thus to follow the sliding of. そして、図6に示すように3ポート弁82のローラ84が、アウタスライダ7 Then, the roller 84 of the three-port valve 82 as shown in FIG. 6, the outer slider 7
1の突起部71aの傾斜にならって転動することでレバー86が揺動し、ピン88が押し上げられることとなる。 Lever 86 by rolling following the inclination of the first protruding portion 71a is swung, so that the pin 88 is pushed up. そのとき、3ポート弁82は、ピン88の押し上げによって弁の切り換えが行われ、入力ポートP3と入出力ポートA3が連通して排気口R31が閉じられることとなる。 Then, three-port valve 82, switching of the valve is performed by pushing up the pin 88, input-output port A3 are the exhaust ports R31 communicates is closed and the input port P3. 従って、3ポート弁82へ流れるエアポンプ9 Thus, flowing to the three-port valve 82 the air pump 9
3の圧縮空気は、2位置切換弁92のパイロットポートp2へと供給されて、その2位置切換弁92の弁の切り換えが行われる。 3 compressed air is supplied to the pilot port p2 of 2-position switching valve 92, switching of the valve of the 2-position switching valve 92 is performed. 即ち、2位置切換弁92では、エアポンプ93に接続された圧力ポートP1が入出力ポートB That is, in the 2-position switching valve 92, the pressure port P1 connected to an air pump 93 output ports B
1から入出力ポートA1への連通に切り換えられ、その入出力ポートB1は排気口R12へ連通された状態になる。 Is switched from 1 to the communication to the input port A1, the output port B1 is in a state that communicates the exhaust port R12.

【0035】一方、3ポート弁81は、依然として入力ポートP2が遮断され、入出力ポートA2が排気口R2 On the other hand, three-port valve 81 is still the input port P2 is cut off, output port A2 exhaust port R2
1に連通した状態にある。 It is in a state communicating with 1. よって、螺旋運動シリンダ4 Thus, the spiral movement cylinder 4
1においては、エアポンプ93からの圧縮空気が2位置切換弁92を介して加圧ポート49から加圧室46内に供給される。 In 1, the compressed air from the air pump 93 is supplied from the pressure port 49 via the 2-position switching valve 92 into the pressure chamber 46. また、このとき加圧室46は、加圧ポート48が2位置切換弁92の排気口R12から大気へ開放されている。 At this time the pressure chamber 46, pressure port 48 is open to the atmosphere through the exhaust port R12 of 2-position switching valve 92. そのため、圧縮空気によって加圧されたピストン45がJ方向(図7)に反転して摺動し、加圧室47内の圧縮空気は、加圧ポート48から2位置切換弁92へ流れ、その排気ポートR12から放出されることとなる。 Therefore, the piston 45 pressurized by the compressed air slides inverted in direction J (Figure 7), the compressed air in the pressurizing chamber 47 flows from the pressure port 48 to the 2-position switching valve 92, the and thus released from the exhaust port R12. そして、ピストン45のJ方向の摺動に伴ってアウタスライダ71が移動し、それまで持ち上げられていたレバー86が揺動してピン88が降ろされると、3 The outer slider 71 is moved along with the sliding of the J direction of the piston 45, when the lever 86 that has been lifted far pin 88 is lowered by swinging, 3
ポート弁82は、再び弁が切り換えられて入力ポートP Port valve 82 is switched again valve input port P
3が遮断され入出力ポートA3は排気口R31に連通した状態になる。 3 is cut off output port A3 is in a state in communication with the exhaust port R31. 但し、2位置切換弁92の主弁は、ピストンパッキンの摩擦によってその位置に保持されることとなるため、圧縮空気は加圧室47内へ供給され続け、 However, the main valve of the 2-position switching valve 92, since the friction of the piston packing and thus held in that position, the compressed air continues to be supplied to the pressure chamber 47,
ピストン45はJ方向に摺動し続けることとなる。 The piston 45 and thus continue to slide in the J direction.

【0036】そして、ピストン45がJ方向に所定距離摺動し、それによって図7に示すように3ポート弁81 [0036] Then, the piston 45 is a predetermined distance slid in the direction J, thereby as shown in FIG. 7 3-port valve 81
のローラ83がアウタスライダ71の突起部71aの傾斜にならって転動すれば、レバー85が揺動してピン8 If the roller 83 rolls following the slope of the protrusion 71a of the outer slider 71, the pin 8 the lever 85 is swung
7が押し上げられることとなる。 So that the 7 is pushed up. そのとき、3ポート弁81は、ピン87の押し上げによって弁の切り換えが行われ、入力ポートP2と入出力ポートA2が連通して排気口R21が閉じられることとなる。 Then, three-port valve 81, switching of the valve is performed by pushing up the pin 87, input-output port A2 is the outlet R21 communicates is closed and the input port P2. 従って、3ポート弁81へ流れるエアポンプ93の圧縮空気は、2位置切換弁92のパイロットポートp1へと供給されて、その2位置切換弁92の弁の切り換えが行われる。 Thus, 3 compressed air of the air pump 93 to flow to the port valve 81 is supplied to the pilot port p1 of 2-position switching valve 92, switching of the valve of the 2-position switching valve 92 is performed. 即ち、2 In other words, 2
位置切換弁92では、エアポンプ93に接続された圧力ポートP1が入出力ポートA1から入出力ポートB1への連通に切り換えられ、その入出力ポートA1は排気口R11へ連通され状態になる。 In the position switching valve 92, the pressure port P1 connected to the air pump 93 is switched to the communication from the output port A1 to the output port B1, the output ports A1 is in a state communicating with the exhaust port R11. また、3ポート弁82 In addition, three-port valve 82
は、依然として入力ポートP3が遮断され、入出力ポートA3が排気口R31に連通した状態にある。 It is still blocked input port P3, in a state in which input and output ports A3 is communicated with the exhaust port R31. そのため、前述したように、螺旋運動シリンダ41においては、加圧室46内に圧縮空気が供給されピストン45がI方向に再び反転して摺動し、加圧室47内の圧縮空気が放出されることとなる。 Therefore, as described above, in the spiral motion cylinder 41, a piston 45 compressed air is supplied to the pressure chamber 46 is inverted to slide again I direction, the compressed air in the pressure chamber 47 is released The Rukoto.

【0037】このように、本実施の形態の螺旋運動出力装置91では、切換スイッチとして構成された3ポート弁81,82及びアウタスライダ71によって、エアポンプ93から供給される圧縮空気を螺旋運動シリンダ4 [0037] Thus, the helical motion output device 91 of the present embodiment, the three-port valves 81, 82 and the outer slider 71 which is configured as a changeover switch, spirals cylinder 4 the compressed air supplied from the air pump 93
1の各加圧室46,47へ切り換える2位置切換弁92 2-position switching valve switches 1 to each pressurizing chamber 46, 47 92
を操作するようにしたことで、ピストン45の往復運動が自動制御されるようになったものである。 By you to operate the reciprocating motion of the piston 45 is one that was adapted to be automatically controlled. ところで、 by the way,
螺旋運動シリンダ41は、ピストン45がシリンダチューブ44内を摺動すると同時に、一体に形成されたロッドパイプ55が軸方向に移動する。 Spiral movement cylinders 41, the piston 45 is at the same time slides in the cylinder tube 44, rod pipe 55 formed integrally moves in the axial direction. そのため、そのロッドパイプ55内に回転自在に装填された回転ロッド59 Therefore, the rotating rod 59 which is rotatably mounted on the rod pipe 55 in the
は、雄磁気ネジ60及び雌磁気ネジ61の磁力によって回転があたえられる。 Is rotated by the magnetic force of the male magnetic thread 60 and the female magnetic screw 61 is provided. なお、磁気ネジの作用については前記第1実施の形態で示したと同様であるためここでは省略する。 Incidentally, omitted here for the action of the magnetic thread is similar to that shown in the first embodiment.

【0038】よって、このような構成をなす本実施の形態の螺旋運動出力装置91によれば、第1実施の形態で記載した長期間使用した場合でも摩耗粉等が発生せずに螺旋運動が常にスムーズに出力されること、液槽内に浸漬させて効率良い液体の攪拌が可能となること、また、 [0038] Thus, according to the spiral movement output apparatus 91 of this embodiment forms such a configuration, the helical motion without long term not wear debris is generated even when used as described in the first embodiment always be output smoothly, it is immersed in the liquid bath becomes possible agitation of efficient liquid, also,
爆発する危険のおそれがある揮発性の液体にも安全に使用することが可能であること等の効果を発揮する螺旋運動シリンダ41を駆動させる連続した螺旋運動出力の制御が可能となった。 Control of the explosion to the risk of danger volatile spiral motion to be continuous to drive the helical motion cylinder 41 to exert effects such as being able to safely use the liquid output is possible. 特に、螺旋運動シリンダ41へ直接圧縮空気を供給する2位置切換弁92にパイロット形5 In particular, piloted 5 to 2-position switching valve 92 supplies a direct compressed air to the spiral motion cylinder 41
ポート弁を使用し、その切り換えを行う切換スイッチをアウタスライダ71及び3ポート弁81,82から構成し、弁の切り換えを圧縮空気によって操作するようにしたので、爆発する危険のおそれがある揮発性の液体にも安全に使用することが可能となった。 Use port valves, the change-over switch for the switching consisted outer slider 71 and the three-port valves 81 and 82. Thus operated by compressed air switching valve, volatile at risk of danger of explosion also of the liquid it has become possible to safely use.

【0039】以上、本発明にかかる螺旋運動シリンダ及び螺旋運動出力装置について説明したが、本発明は、このようなものに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 The invention has been described spirals cylinder and spiral movement output apparatus according to the present invention, the present invention can be variously modified without departing from the spirit it is not limited to such things . 例えば、前記実施の形態では、2位置切換弁にパイロット形の5ポート弁を例に挙げて説明したが、その他の電磁弁を備えた電磁式であってもよく、4ポート弁であってもよい。 For example, in the embodiment, the 5-port valve of the pilot-type two-position switching valve has been described as an example, it may be an electromagnetic with other electromagnetic valves, even in four-port valve good. また、実施に形態ではアウタスライダ71及び3ポート弁81, Further, in the embodiment to embodiment the outer slider 71 and the three-port valve 81,
82から構成した切換スイッチを示したが、第1実施の形態で示したピストンに装着したマグネットを磁気センサで検出して、3ポート弁81,82の代わりに設けた3ポート電磁弁を操作する他、直接5ポート2位置電磁弁を操作する制御回路を構成したものであってもよい。 Showed changeover switch constructed from 82, a magnet mounted on the piston shown in the first embodiment is detected by the magnetic sensor, to operate the 3-port solenoid valve provided in place of the three-port valve 81, 82 other, or may be configured to control circuitry for operating the direct 5-port 2-position solenoid valve.
また、アウタスライダは、シリンダチューブ全周上に設けた円筒形状であってもよい。 Further, the outer slider may be a cylindrical shape provided in the cylinder tube entire circumference on.

【0040】 [0040]

【発明の効果】本発明は、シリンダチューブ内にピストンが摺動自在に装填されたピストンシリンダと、そのシリンダチューブの一端から突出するようにしてピストンに固着された中空円筒形状のロッドパイプと、そのロッドパイプ内に回転自在に装填された回転ロッドと、その回転ロッドの外周に形成された螺旋状の着磁帯からなる雄磁気ネジと、ロッドパイプが貫通したシリンダチューブの端部貫通孔内周面に形成された螺旋状の着磁帯からなる雌磁気ネジとを有するので、ピストンがシリンダチューブ内を摺動することによって回転ロッドを介してスムーズな螺旋運動の出力を可能とし、また使用用途の拡大が図られた螺旋運動シリンダを提供することが可能となった。 According to the present invention, a piston cylinder piston is loaded slidably in the cylinder tube, a rod pipe hollow cylinder secured to the piston so as to protrude from one end of the cylinder tube, a rotating rod that is rotatably mounted to the rod pipe, the male magnetic thread consisting of the formed spiral wearing 磁帯 the outer circumference of the rotating rod, the rod pipe end through hole of the through-going cylinder tube because it has a female magnetic thread consisting of the formed spiral wearing 磁帯 the peripheral surface, the piston will allow the output of smooth spiral motion through the rotating rod by sliding in the cylinder tube, also using expansion of applications has become possible to provide a reduced a spiral motion cylinder.

【0041】一方、本発明は、シリンダチューブ内のピストンによって摺動方向に2分割された各圧力室に接続され、作動流体供給源からの作動流体の供給を前記一つの圧力室へ切り換える2位置切換弁と、ピストンの摺動位置を検出して2位置切換弁の弁の切り換えを制御する切換スイッチとを有することで、スムーズな螺旋運動の出力を可能とし、また使用用途の拡大が図られた螺旋運動シリンダの連続した螺旋運動出力の制御が可能な螺旋運動出力装置の提供が可能となった。 On the other hand, the present invention is connected to the pressure chambers which are divided into two sliding direction by the piston in the cylinder tube, 2 position for switching the supply of the hydraulic fluid from the hydraulic fluid supply to said one pressure chamber and switching valve, the sliding position of the piston detected and the by and a changeover switch for controlling the switching of the valve of the two-position switching valve, to allow the output of the smooth helical movement, also expanding the intended use is achieved providing spiral motion cylinder continuous spiral motion control capable spiral motion output device of the output becomes possible.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明にかかる螺旋運動シリンダの第1実施の形態を示した一の動作状態の断面図である。 1 is a cross-sectional view of one of the operating state shown in the form of first embodiment of such a spiral motion cylinder to the present invention.

【図2】本発明にかかる螺旋運動シリンダの第1実施の形態を示した他の動作状態の断面図である。 2 is a cross-sectional view of another operating state showing a first preferred embodiment of a spiral motion cylinder to the present invention.

【図3】本発明にかかる螺旋運動シリンダの一実施の形態を示した図1とは別の方向から見た断面図である。 And [3] Figure 1 shows an embodiment of such a spiral motion cylinder to the present invention is a cross-sectional view seen from a different direction.

【図4】一実施の形態の螺旋運動シリンダの正面図である。 4 is a front view of a spiral motion cylinder of the embodiment.

【図5】雄磁気ネジ26及び雌磁気ネジ27の構成を示す分解斜視図である。 5 is an exploded perspective view showing the configuration of the male magnetic thread 26 and the female magnetic screw 27.

【図6】螺旋運動シリンダの第2実施の形態及び切換スイッチを示した一の動作状態の断面図である。 6 is a cross-sectional view of one of the operating state shown morphology and changeover switch of the second embodiment of the spiral motion cylinder.

【図7】螺旋運動シリンダの第2実施の形態及び切換スイッチを示した他の動作状態の断面図である。 7 is a cross-sectional view of another operation condition as shown the form and change-over switch of the second embodiment of the spiral motion cylinder.

【図8】図6の螺旋運動シリンダのC―C断面を示した図である。 8 is a diagram showing a section C-C of spiral motion cylinder in FIG.

【図9】アウタスライダ71を示した斜視図である。 9 is a perspective view showing an outer slider 71.

【図10】3ポート弁81を示した外観斜視図である。 Figure 10 is an external perspective view showing a three-port valve 81.

【図11】螺旋運動出力装置の一実施の形態を示した空気圧回路図である。 11 is a pneumatic circuit diagram showing an embodiment of the spiral motion output device.

【図12】従来の螺旋運動シリンダを示した一の動作状態の断面図である。 12 is a cross-sectional view of one of the operating states of a conventional spiral motion cylinder.

【図13】従来の螺旋運動シリンダを示した他の動作状態の断面図である。 13 is a cross-sectional view of another of a conventional spiral motion cylinder operation state.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 螺旋運動シリンダ 2 シリンダチューブ 3 ピストン 21 ロッドパイプ 23 回転ロッド 24,25 ベアリング 26 雄磁気ネジ 27 雌磁気ネジ 17 廻止めロッド 28 雄円筒磁石 29,32 着磁帯 30 雌円筒磁石 31 磁気ガイド 1 spiral movement cylinder 2 cylinder tube 3 the piston 21 the rod pipe 23 rotates rod 24, 25 bearing 26 male magnetic screw 27 female magnetic screw 17 detent rod 28 male cylindrical magnet 29, 32 Chaku磁帯 30 female cylindrical magnet 31 magnetically guides

Claims (6)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 シリンダチューブ内にピストンが摺動自在に装填されたピストンシリンダと、 前記シリンダチューブの一端から突出するようにして前記ピストンに固着された中空円筒形状のロッドパイプと、 前記ロッドパイプ内に回転自在に装填された回転ロッドと、 前記回転ロッドの外周に形成された螺旋状の着磁帯からなる雄磁気ネジと、 前記ロッドパイプが貫通した前記シリンダチューブの端部貫通孔内周面に形成された螺旋状の着磁帯からなる雌磁気ネジとを有し、 前記ピストンが前記シリンダチューブ内を摺動することによって、前記回転ロッドが螺旋運動を行うことを特徴とする螺旋運動シリンダ。 A piston cylinder 1. A piston in the cylinder tube is mounted slidably a rod pipe hollow cylinder secured to the piston so as to protrude from one end of the cylinder tube, the rod pipe a rotating rod that is rotatably mounted within a male magnetic thread consisting of outer periphery formed spiral wearing 磁帯 of the rotating rod, the end portion through-hole inner periphery of the cylinder tube in which the rod pipe penetrates and a female magnetic thread consisting of the formed spiral wearing 磁帯 the surface, by which the piston slides in the cylinder tube, spiral the rotating rod and performing a spiral movement motion Cylinder.
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の螺旋運動シリンダにおいて、 前記シリンダチューブ内に前記ピストンを摺動方向に貫通した廻止めロッドを有することを特徴とする螺旋運動シリンダ。 2. A spiral motion cylinder according to claim 1, spiral motion cylinder and having an anti-rotation rod through the piston in a sliding direction in the cylinder tube.
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の螺旋運動シリンダと、 前記シリンダチューブ内の前記ピストンによって摺動方向に2分割された各圧力室に接続され、作動流体供給源からの作動流体の供給を前記一つの圧力室へ切り換える2位置切換弁と、 前記ピストンの摺動位置を検出して前記2位置切換弁の弁の切り換えを制御する切換スイッチとを有することを特徴とする螺旋運動出力装置。 3. A is connected to the spiral motion cylinder according to claim 1 or claim 2, to the pressure chambers which are divided into two sliding direction by the piston within the cylinder tube, operated from the working fluid supply source helix and having supply and two-position switching valve for switching the to the one pressure chamber of the fluid, and a change-over switch for controlling the switching of the detection to the valve of the 2-position switching valve the slide position of the piston motion output device.
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の螺旋運動出力装置において、 前記2位置切換弁が、パイロット形の4ポート弁又は5 In spiral movement output apparatus according to claim 3, wherein the 2-position switching valve is a 4-port valve of the pilot-type or 5
    ポート弁であって、 前記切換スイッチが、前記ピストンの摺動位置を検出して前記2位置切換弁のパイロットポートへの作動流体の切り換えを行う3ポート弁を有するものであることを特徴とする螺旋運動出力装置。 A port valve, the selector switch, characterized in that to detect the slide position of the piston and has a 3-port valve for switching hydraulic fluid to the pilot port of the 2-position switching valve spiral motion output device.
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の螺旋運動出力装置において、 前記切換スイッチが、前記ピストン外周に固着されたマグネットに対するマグネットを保持し、前記シリンダチューブ外周部に軸方向への移動自在に配設されたアウタスライダと、 前記ピストンの摺動に追従する前記アウタスライダとの接触に連動して弁の切り換えが行われるメカニカル3ポート弁又は3ポート電磁弁とを有するものであることを特徴とする螺旋運動出力装置。 5. The spiral movement output apparatus according to claim 4, wherein the changeover switch, the holding magnets for magnet that is fixed to the piston outer periphery, movably distribution in the axial direction in the cylinder tube outer peripheral portion and wherein the outer slider is set, the switching of the valve in conjunction with contact between the outer slider to follow the sliding of the piston is having a mechanical three-port valve or a three-port solenoid valve is performed spiral motion output device that.
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の螺旋運動出力装置において、 前記ピストンの摺動方向に前記アウタスライダを貫通した支持ロッドを有することを特徴とする螺旋運動出力装置。 In spiral movement output apparatus according to claim 6] Claim 5, spiral movement output apparatus characterized by having a support rod extending through said outer slider in the sliding direction of the piston.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009228792A (en) * 2008-03-24 2009-10-08 Sumitomo Precision Prod Co Ltd Actuator with built-in reservoir
JP2011095269A (en) * 2003-05-06 2011-05-12 Sri Internatl System and method for recording piston rod positional information on magnetic layer on piston rod

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