JPH10259806A - 流体シリンダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】ガイド部材３、４、１４、１５と該ガイド
部材に沿ってシリンダーチューブ１の内周面方向に拡張
可能なスライド部材５、６、１２、１３とをピストンロ
ッド２に配設した流体シリンダーに関するものである。 【効果】スライド部材がシリンダーチューブの内周面方
向に拡張するように構成されているので、流体シリンダ
ーの耐久性が向上し、従って、保守管理が簡素化され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダーチュー
ブ内に空気等の流体を供給することにより、ピストンが
取着されたピストンロッドを往復動させる流体シリンダ
ーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ピストンの外周面とシリンダーチ
ューブの内周面との気密性を確保するために、ピストン
に、ピストンリング等のピストンシールを配設したり、
或いは、ピストンの外周面とシリンダーチューブの内周
面とを、高精度に加工することにより、ピストンシール
を省略した、所謂、パッキンレスシリンダーが知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のピストンに、ピ
ストンリング等のピストンシールを配設したものは、定
期的に、ピストンシールの摩耗により、ピストンシール
を交換しなければならず、保守管理を頻繁に行わなけれ
ばならないという問題がある。また、パッキンレスシリ
ンダーは、高価であるとともに、パッキンレスシリンダ
ー自体が精密に仕上がっているために、流体シリンダー
が組み込まれた部材も精密に加工しなければならないと
いう問題がある。

【０００４】本発明の目的は、上述した従来の流体シリ
ンダーが有する課題を解決するとともに、製造加工が簡
単で、しかも、耐久性の優れた流体シリンダーを提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するために、第１には、ガイド部材と該ガイド部
材に沿ってシリンダーチューブの内周面方向に拡張可能
なスライド部材とをピストンロッドに配設したものであ
り、第２には、ガイド部材及びスライド部材を、ピスト
ンロッドに取着されたストッパーに対して付勢する弾性
部材を配設したものであり、第３には、スライド部材
は、シリンダーチューブの軸方向に２つあり、それぞれ
のスライド部材は、軸方向に対して反対向きに傾斜する
傾斜面を有しているものである。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明の流体シリンダーの部分垂直
側断面図である図１、本発明の流体シリンダーを構成す
る第１、第２スライド部材の斜視図である図２、本発明
の流体シリンダーの他の実施例の部分垂直側断面図であ
る図３及び本発明の流体シリンダー他の実施例を構成す
る第１、第２スライド部材の斜視図である図４を用い
て、本発明の実施例について説明するが、本発明の趣旨
を越えない限り何ら、本実施例に限定されるものではな
い。

【０００７】先ず最初に、図１及び図２を用いて、本発
明の１実施例について説明する。

【０００８】１は、シリンダーチューブであり、２は、
ピストンロッドである。３は、ピストンロッド２が挿入
される孔３ａが穿設された円錐台状の第１ガイド部材で
あり、第１ガイド部材３の底面の外周には、環状突出部
３ｂが形成されている。４は、ピストンロッド２が挿入
される孔４ａが穿設された、上記の第１ガイド部材３と
同形状の円錐台状の第２ガイド部材であり、第２ガイド
部材４の底面の外周には、第１ガイド部材３の環状突出
部３ｂが嵌合可能な環状凹部４ｂが形成されている。第
１ガイド部材３と第２ガイド部材４とは、第１ガイド部
材３の環状突出部３ｂを、第２ガイド部材４の環状凹部
４ｂに嵌合させることにより、合体可能に構成されてい
る。また、第１ガイド部材３及び第２ガイド部材４の底
面と反対側には、それぞれ、傾斜面３ｃ、４ｃが形成さ
れている。なお、第１ガイド部材３の傾斜面３ｃと第２
ガイド部材４の傾斜面４ｃとは、シリンダーチューブ１
の軸方向に対して反対向きに傾斜している。

【０００９】５は、リングを半割りした形状の２つの半
リング５ａ、５ｂからなる第１スライド部材であり、２
つの半リング５ａ、５ｂの内部には、半リング５ａ、５
ｂの中央部から端部に向かって広がるように傾斜した傾
斜面５ａ’、５ｂ’が形成されている。６は、第１スラ
イド部材５と同形状のリングを半割りした形状の２つの
半リング６ａ、６ｂからなる第２スライド部材である。
２つの半リング６ａ、６ｂの内部にも、半リング６ａ、
６ｂの中央部から端部に向かって広がるように傾斜した
傾斜面６ａ’、６ｂ’が形成されている。

【００１０】次に、上述したシリンダーチューブ１、ピ
ストンロッド２、第１ガイド部材３、第２ガイド部材
４、第１スライド部材５及び第２スライド部材６等から
なる流体シリンダーの組み立てについて説明する。

【００１１】先ず最初に、ピストンロッド２を囲むよう
に、２つの半リング６ａ、６ｂからなる第２スライド部
材６を、シリンダーチューブ１内に配置する。この際、
第２スライド部材６の移動を阻止するストッパー７を、
ピストンロッド２に取着しておく。ストッパー７は、ピ
ストンロッド２に形成されたネジ溝に螺合されるナット
として構成することも、或いは、円筒状のストッパー７
を、キー溝とキーの組み合わせにより取着することもで
きるし、更には、ピストンロッド２と一体化された筒状
の膨出部として構成することもできる。次いで、第２ガ
イド部材４の孔４ａにピストンロッド２を挿通するとと
もに、第２ガイド部材４の傾斜面４ｃと第２スライド部
材６を構成する半リング６ａ、６ｂの傾斜面６ａ’、６
ｂ’とを面接触させる。その後、ピストンロッド２と、
第２ガイド部材４の内側に形成された環状凹部４ｄとの
間隙にＯ−リング８を嵌着する。このＯ−リング８は、
ピストンロッド２の周面に沿った流体漏れを防止するた
めのものである。

【００１２】次いで、第１ガイド部材３の孔３ａにピス
トンロッド２を挿通するとともに、第１ガイド部材３の
環状突出部３ｂを、第２ガイド部材４の環状凹部４ｂに
嵌合させて、第１ガイド部材３と第２ガイド部材４とを
合体させる。その後、合体された第１ガイド部材３及び
第２ガイド部材４の外周面と、シリンダーチューブ１の
内周面との間に形成された間隙にゴムや軟質弾性合成樹
脂で成形されたリング状パッキン９を、リング状パッキ
ン９の外周面とシリンダーチューブ１の内周面との間
に、多少の間隙が形成されるように嵌着する。

【００１３】次いで、ピストンロッド２を囲むように、
２つの半リング５ａ、５ｂからなる第１スライド部材５
を、シリンダーチューブ１内に配置する。この際、第１
ガイド部材３の傾斜面３ｃと第１スライド部材５を構成
する半リング５ａ、５ｂの傾斜面５ａ’、５ｂ’とが面
接触するように構成されている。その後、ポリウレタン
等の軟質弾性樹脂で形成されたクッションリング１０
を、シリンダーチューブ１内に配置された第１スライド
部材５の側面に当接するように配置する。次いで、ピス
トンロッド２に形成されたネジ溝２ａに、ナット１１を
螺合することにより、本実施例の流体シリンダーが組み
立てられる。なお、第１スライド部材５の半リング５
ａ、５ｂ間に形成される間隙と、第２スライド部材６の
半リング６ａ、６ｂ間に形成される間隙とが、一致しな
いように、第１スライド部材５と第２スライド部材６と
を配置するとともに、第１スライド部材５と第２スライ
ド部材６との間にリング状パッキン９を配置して、前記
間隙からの流体漏れを防止する。

【００１４】本実施例においては、上述した第１ガイド
部材３、第２ガイド部材４、第１スライド部材５、第２
スライド部材６、Ｏ−リング８及びリング状パッキン９
により、ピストンが構成されている。そして、該ピスト
ンを、クッションリング１０を介して、ストッパー７と
ナット１１で挟持することにより、ピストンロッド２に
取り付けるように構成されている。なお、第１ガイド部
材３、第２ガイド部材４、第１スライド部材５及び第２
スライド部材６等を、ストッパー７に対して付勢するも
のであれば、クッションリング１０に限定されることな
く、例えば、コイルスプリングや皿バネ等の種々の弾性
部材を使用することができる。

【００１５】ナット１１の位置を、ピストンロッド２の
軸方向に対して移動させると、第１スライド部材５を構
成する半リング５ａ、５ｂは、第１ガイド部材３の傾斜
面３ｃと第１スライド部材５を構成する半リング５ａ、
５ｂの傾斜面５ａ’、５ｂ’とが面接触しているので、
接触面に沿って移動する。同様に、ナット１１の位置
を、ピストンロッド２の軸方向に対して移動させると、
第２スライド部材６を構成する半リング６ａ、６ｂは、
第２ガイド部材４の傾斜面４ｃと第２スライド部材６を
構成する半リング６ａ、６ｂの傾斜面６ａ’、６ｂ’と
が面接触しているので、接触面に沿って移動することに
なる。このように、ナット１１の位置を、ピストンロッ
ド２の軸方向に対して、適宜、調整して、第１スライド
部材５と第２スライド部材６の外周面及びシリンダーチ
ューブ１の内周面との間に、ピストンロッド２がスムー
スに往復動するとともに、第１スライド部材５と第２ス
ライド部材６の外周面及びシリンダーチューブ１の内周
面との間の間隙から空気等の流体が逃げないような適当
な間隙を形成する。

【００１６】本実施例においては、第１スライド部材５
及び第２スライド部材６が、弾性部材としてのクッショ
ンリング１０の弾性により、拡張する方向に付勢されて
いるので、シリンダーチューブ１の内周面と接触する第
１スライド部材５及び第２スライド部材６の外周面が摩
耗しても、第１スライド部材５を構成する半リング５
ａ、５ｂが、第１ガイド部材３の傾斜面３ｃに沿ってシ
リンダーチューブ１の内周面方向に移動し、また、第２
スライド部材６を構成する半リング６ａ、６ｂが、第２
ガイド部材４の傾斜面４ｃに沿ってシリンダーチューブ
１の内周面方向に移動するように構成されているので、
従来のピストンシールのように、頻繁に、交換する必要
がない。なお、第１スライド部材５の半リング５ａ、５
ｂ及び第２スライド部材６の半リング６ａ、６ｂは、オ
イルレス合成樹脂等の耐摩耗性及び低摩擦抵抗性の合成
樹脂で、一体に成形することが好ましい。

【００１７】次に、図３及び図４を用いて、本発明の他
の実施例について説明する。

【００１８】１２は、相対する側面の一方の側面１２ａ
が平らで、もう一方の側面に、中心方向に向かって傾斜
した傾斜面１２ｂが形成された第１スライド部材であ
り、第１スライド部材１２は、上述した実施例における
第１スライド部材５と同様に、２つ割りされた半リング
１２’、１２”により構成されている。１３は、第１ス
ライド部材１２と同じ形状の第２スライド部材であり、
第２スライド部材１３も、相対する側面の一方の側面１
３ａが平らで、もう一方の側面１３ｂに、中心方向に向
かって傾斜した傾斜面１３ｂが形成されており、且つ、
２つ割りされた半リング１３’、１３”により構成され
ている。第１スライド部材１２の傾斜面１２ｂと第２ス
ライド部材１３の傾斜面１３ｂとは、シリンダーチュー
ブ１の軸方向に対して反対向きに傾斜している。第１ス
ライド部材１２と第２スライド部材１３とは、互いの平
らな側面１２ａ、１３ａ同士が接触するとともに、第１
スライド部材１２の半リング１２’、１２”により形成
される間隙と第２スライド部材１３の半リング１３’、
１３”により形成される間隙とが、一致しないように、
第１スライド部材１２と第２スライド部材１３とを配置
して、該間隙からの流体の漏れを防止する。

【００１９】１４は、中央に、ピストンロッド２が挿通
される孔１４ａが穿設された円錐台状の第１ガイド部材
であり、第１ガイド部材１４の傾斜面１４ｂと第１スラ
イド部材１２の傾斜面１２ｂとが面接触するように構成
されている。また、１５は、第１ガイド部材１４と同形
状の第２ガイド部材であり、中央に、ピストンロッド２
が挿通可能な孔１５ａが穿設された円錐台状に形成され
ており、第２ガイド部材１５の傾斜面１５ｂと第２スラ
イド部材１３の傾斜面１３ｂとが面接触するように構成
されている。

【００２０】本実施例においては、上述した第１スライ
ド部材１２、第２スライド部材１３、第１ガイド部材１
４及び第２ガイド部材１５により、ピストンが構成され
ている。

【００２１】流体シリンダーの組み立てに際しては、先
ず最初に、上述した実施例と同様に、第２ガイド部材１
５の移動を阻止するストッパー７を、ピストンロッド２
に取着しておく。その後、第２ガイド部材１５の孔１５
ａにピストンロッド２を挿通し、次いで、半リング１
３’、１３”からなる第２スライド部材１３を、ピスト
ンロッド２を囲むように、しかも、第２ガイド部材１５
の傾斜面１５ｂと第２スライド部材１３の傾斜面１３ｂ
とが面接触するように配置する。次いで、半リング１
２’、１２”からなる第１スライド部材１２を、ピスト
ンロッド２を囲むように配置し、その後、第１ガイド部
材１４の孔１４ａにピストンロッド２を挿通するととも
に、第１ガイド部材１４の傾斜面１４ｂと第１スライド
部材１２の傾斜面１２ｂとが面接触するように配置す
る。

【００２２】次いで、上述した実施例と同様に、クッシ
ョンリング１０と同じ機能を有するコイルスプリング１
６を、その先端部が、シリンダーチューブ１内に配置さ
れた第１ガイド部材１４の側面に当接するように配置す
る。その後、ピストンロッド２に形成されたネジ溝２ａ
に、ナット１１を螺合することにより、本実施例の流体
シリンダーが組み立てられる。

【００２３】ナット１１の位置を、ピストンロッド２の
軸方向に対して移動させると、第１スライド部材１２を
構成する半リング１２’、１２”は、第１ガイド部材１
４の傾斜面１４ｂと第１スライド部材１２の傾斜面１２
ｂとが面接触しているので、接触面に沿って移動する。
同様に、ナット１１の位置を、ピストンロッド２の軸方
向に対して移動させると、第２スライド部材１３を構成
する半リング１３’、１３”は、第２ガイド部材１５の
傾斜面１５ｂと第２スライド部材１３の傾斜面１３ｂと
が面接触しているので、接触面に沿って移動する。この
ように、ナット１１の位置を、ピストンロッド２の軸方
向に対して、適宜、調整して、第１スライド部材１２及
び第２スライド部材１３の外周面と、シリンダーチュー
ブ１の内周面との間に、ピストンロッド２がスムースに
往復動するとともに、第１スライド部材１２と第２スラ
イド部材１３の外周面及びシリンダーチューブ１の内周
面との間の間隙から空気等の流体が逃げないような適当
な間隙を形成する。

【００２４】本実施例においても、第１スライド部材１
２及び第２スライド部材１３が、コイルスプリング１６
の弾性により、拡張する方向に付勢されているので、シ
リンダーチューブ１の内周面と接触する第１スライド部
材１２及び第２スライド部材１３の外周面が摩耗して
も、第１スライド部材１２を構成する半リング１２’、
１２”が、第１ガイド部材１４の傾斜面１４ｂに沿って
シリンダーチューブ１の内周面方向に移動し、また、第
２スライド部材１３を構成する半リング１３’、１３”
が、第２ガイド部材１５の傾斜面１５ｂに沿ってシリン
ダーチューブ１の内周面方向に移動するように構成され
ているので、従来のピストンシールのように、頻繁に交
換する必要がない。なお、第１スライド部材１２の半リ
ング１２’、１２”及び第２スライド部材１３の半リン
グ１３’、１３”は、オイルレス合成樹脂等の耐摩耗性
及び低摩擦抵抗性の合成樹脂で、一体に成形することが
好ましい。

【００２５】なお、上述した実施例においては、シリン
ダーチューブ１の内周面方向に拡張可能とするために、
第１スライド部材５、１２、第２スライド部材６、１３
を、２つ割りの半リングとして構成したが、２つ割りす
ることなく、半径方向に所定の幅のスリットを形成する
こともできる。

【００２６】繊維機械のジャガード織機には、多数の流
体シリンダーが使用されているが、従来のピストンシー
ルを有する流体シリンダーでは、頻繁にピストンロッド
が往復動するとともに、振動も激しいので、流体シリン
ダーの耐久性能が悪く、頻繁に、ジャガード織機を停止
して、流体シリンダーの保守や流体シリンダーの交換を
行わなければならなかった。本発明の流体シリンダーを
使用したことにより、ジャガード織機の流体シリンダー
の保守や流体シリンダーの交換間隔が延び、従って、ジ
ャガード織機の生産性が向上した。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載する効果を奏することができ
る。

【００２８】スライド部材がシリンダーチューブの内周
面方向に拡張するように構成されているので、流体シリ
ンダーの耐久性が向上し、従って、保守管理が簡素化さ
れる。

【００２９】スライド部材が、弾性部材により、シリン
ダーチューブの内周面方向に拡張するように構成されて
いるので、スライド部材が摩耗しても、スライド部材の
外周面とシリンダーチューブの内周面との間に、常に、
適正な間隙が形成され、ロスのない効率的な流体シリン
ダーを実現できる。

【００３０】スライド部材は、シリンダーチューブの軸
方向に２つあり、それぞれのスライド部材は、軸方向に
対して反対向きに傾斜する傾斜面を有しているので、軸
方向のいずれからの圧力によっても、一方又は両方のス
ライド部材が傾斜面に沿って拡張し、ピストンを、何方
に動かすときにも、流体の漏れを確実に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の流体シリンダーの部分垂直側断
面図である。

【図２】図２は本発明の流体シリンダーを構成する第
１、第２スライド部材の斜視図である。

【図３】図３は本発明の流体シリンダーの他の実施例の
部分垂直側断面図である。

【図４】図４は本発明の流体シリンダー他の実施例を構
成する第１、第２スライド部材の斜視図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・シリンダーチューブ ２・・・・・・・・・・ピストンロッド ３、１４・・・・・・・第１ガイド部材 ４、１５・・・・・・・第２ガイド部材 ５、１２・・・・・・・第１スライド部材 ６、１３・・・・・・・第２スライド部材 ８・・・・・・・・・・Ｏ−リング ９・・・・・・・・・・リング状パッキン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガイド部材と該ガイド部材に沿ってシリン
   ダーチューブの内周面方向に拡張可能なスライド部材と
   をピストンロッドに配設したことを特徴とする流体シリ
   ンダー。
2. 【請求項２】ガイド部材及びスライド部材を、ピストン
   ロッドに取着されたストッパーに対して付勢する弾性部
   材を配設したことを特徴とする請求項１に記載の流体シ
   リンダー。
3. 【請求項３】スライド部材は、シリンダーチューブの軸
   方向に２つあり、それぞれのスライド部材は、軸方向に
   対して反対向きに傾斜する傾斜面を有していることを特
   徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体シリンダ
   ー。