JPS5856068Y2

JPS5856068Y2 - 軸給電シリンダ

Info

Publication number: JPS5856068Y2
Application number: JP4873480U
Authority: JP
Inventors: 信義井上; 友三岸
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 1980-04-10
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1983-12-23
Also published as: JPS56152185U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は軸給電シリンダに係り、特に、外部よりの給電
用部材を用いることなく、シリンダ自身を介して給電す
るに最適な軸給電シリンダに関する。

生産ライン等における設備においては、シリンダ構造を
有するものの先端部等に通電し、所所の作業を行なうも
のがある。

例えば、自動化したスポット溶接機はシリンダ構造を有
し、ラインの所定位置に製品が到着するたびに溶接棒相
当部分を伸張して、製品の溶接部分に当接し溶接するも
のがある。

従来、このような溶接機では、溶接棒相当部分（シリン
ダ部分を含む）に給電するに際し、電源部より給電線あ
るいは可撓性の金属材料（例えば薄銅板条を束ねたもの
）を用いて行っていた。

しかし、このような構造では、前述の導電部が空中に露
出し、邪魔になるばかりでなく漏電事故を起こす可能性
が大きいうえ繰返し使用により導電部を切損することが
多かった。

そこで、シリンダ部に導電部を接続することなく直接給
電する方法が考えられた。

第１図は従来の軸給電を示す断面側面図である。

被給電物１００に対応する所定間隔位置にピストン２０
１を有する給電ロッド２００が、シリンダ構造を有する
ハウジング３００内に収納されている。

ピストン２０１は外部より供給される流体（空気等）の
圧力によって、ハウジング３００内を移動し、給電ロッ
ド２００を被給電物１００に当接し通電させる。

第２図は第１図の変形例であり、給電ロッド２００に対
する給電を導線による直接給電ではなく、ハウジング４
００に一組給電し、このハウジング４００と給電ロッド
２００との間に設けた可撓導電材５００を介して給電ロ
ッド２００に給電するものである。

以上、例示した２例のいずれにおいても、給電ロッドの
移動に応じて可撓する導電線、あるいは、導電材を有す
るため、疲労による切断や消耗による接触不良を招くと
いう欠点がある。

本考案の目的は、往復動するシリンダ本体に外部より導
電部材を接続することなく軸給電を行なって、前記した
従来の欠点を解消した軸給電シリンダを提供するにある
。

本考案は、シリンダ（アクチュエータ）内を流体圧力に
より往復動可能な当接部を持ったピストンを嵌合させ、
該ピストン内を摺動し且つシリンダ頂部に一端が固定さ
れるコレット部を設け、このコレット部とピストンとの
接触度を該ピストンの加圧力（負荷）に対応して変える
ことにより給電を円滑に行なうようにしたものである。

第３図は本考案の実施例を示す断面側面図である。

また、第４図は本考案に係るコレット部の斜視図である
。

固定設置される円筒状のシリンダ本体１の中央部に円筒
状のコレット部２が取付けられる。

このコレット部２の外周に本体の内周面が嵌合すると共
に該本体の外周がシリンダ本体１の内側に向いた鍔１３
の周面と嵌合し、更に、頭部に付設された鍔３１がシリ
ンダ本体１の内周面と嵌合するピストン３がコレット部
２０と同心円状に設けられている。

ピストン３の当接部３２と対応する位置にワーク４が設
置され、シリンダが所定位置まで伸張するとピストン３
の当接部３２と当接する。

また、ピストン３の内室３３側壁内に通路３４を設け、
流体前進側圧室１１及び後進側圧室１２より自由に流体
が流入・出できるようにし、ピストン３及び２５の移動
が円滑に行なわれるようにしている。

コレ７１〜部２は、コレット軸２１．コレット２２、ば
ね２３、くさび２４、ピストン板２５より戒る。

コレット軸２１の開放側端は、コレット２２が第４図の
如く設けられ、内部に円錐状のくさび２４がコレット２
２に嵌合する如く装着され、くさび２４の頭部にはピス
トン３側より該ピストンに嵌合摺動するピストン板２５
が取付けられている。

更に、コレット軸２１内に自由に流体が通流できるよう
に穴２６が設けられている。

ピストン３を流体によって往復動させるために、ピスト
ン３の鍔３１の面対面位置にあるシリンダ本体１の壁面
に設けられた穴Ａ、Ｂより流率の入・出を行なう。

この流体の通流方向は切換弁５によって決定され、穴Ａ
より流体がシリンダ内に流入するように切換弁５が操作
（加圧側に操作）されると、流体は穴Ａより流入し、穴
Ｂより流出する構成となり、ピストン３が前進し、やが
てピストン３の当接部３２が被給電物であるワーク４に
当る。

この過程においては、前進側圧室１１に入った流体が穴
２６を通してコレット軸内に流入し、ばね２３の引張力
に抗してくさび２４をピストン３側に押し出すように作
用する。

従って、ピストン３の移動が止まり、加圧室１１内の圧
力が上昇するにつれてクサビ２４はピストン２５に引張
られてコレット２２は外方にふくらむようになり、ピス
トン３の内周との接触度は次第に増大し、その後ごくわ
ずかな時間の後、コレット２２の前記接触度は最大とな
り、電気的に良好な導電経路が形成される結果、シリン
ダ本体１に印加された電源は、コレット軸２１→コレッ
ト２２→ピストン３→当接部３２→ワーク４→電源ＰＳ
の順路をたどることになり、途中に不良導体部を介する
ことなくシリンダ構造体を介して通電することができる
。

一方、通電が終了しピストン３を戻す段階になると、切
換弁５が切換えられ、流体は穴Ｂより後進側圧室１２に
流入するとともに、前進側圧室１１より穴Ａを介して切
換弁５に流出する。

この過程でピストン３は戻されていき、コレット軸内の
流体は前進側圧室１１に流出するとともに、ピストン３
の内室３３に後進側圧室１２より流体が流入し、この流
体がピストン板２５を押し戻すので、くさび２４はコレ
ット軸固定面方向に押され始める。

この結果、くさび２４が抜けるにつれてコレット２２は
縮んでいき、ピストン３との接触度は次第に減少し、成
る時点からピストン３の移動が容易になるとともに、電
気経路が断たれる。

以上説明した例では、コレット２２の広、狭変化をくさ
び２４とピストン板２５の組合せで行なったが、この他
、第４図のようにピストン３の内室３３内に、当接部３
２とピストン板２５とを連結する引張りばね２７を設け
るようにしても良く、この場合には、通路３４は不要と
なるが、代りに大気に通ずる穴３５をピストン壁に設け
るようにする。

ばね２３とばね２７の力関係は、ピストン３の前進時に
ばばね２７の方が強く、また後退時にばばね２３の方が
強くなるように設定する。

本考案の適用は種々考えられるが、特にスポット溶接機
に最適である。

なお、圧力流体としては、空気、油、水等の流体の範ち
ゅうに属する総べてか適用可能である。

以上より明らかなように本考案によれば、専用の電導部
材を設ける必要がないので、疲労、消耗部の無い高信頼
で小型な軸給電シリンダが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の軸給電を示す断面側面図、第２図は第１
図の変形例の断面側面図、第３図は本考案の実施例を示
す断面側面図、第４図は本考案に係るコレット部の斜視
図、第５図は本考案の他の実施例を示す断面側面図であ
る。１・・・シリンダ本体、２・・・コレット軸、３・・・
ピストン、４・・・ワーク、５・・・切換弁、１３．３
１・・・鍔、２１・・・コレット軸、２２・・・コレッ
ト、２３．２７・・・バネ、くさび、２５・・・ピスト
ン板、２６．３４．３５・・・穴、当接部。２４・・・３２・・・

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

流体の加圧力によってシリンダ本体内を往復動すると共
に前進時に被給電物に接触するピストンと、固定設置さ
れて該ピストン内に嵌合すると共に該ピストンの加圧力
に応じて嵌合度合を変化させるコレット部と、該コレッ
ト部を構成するコレットの内周と衝合すると共に、前記
ピストンの加圧力が所定以上に達したとき前記のコレッ
トを拡大させ、かつ前記ピストンの加圧力が所定以下に
下がったとき前記コレットを収縮させるくさび体とを具
備することを特徴とする軸給電シリンダ。