JPS64177B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動組立機等に用いられる往復台ユ
ニツトを改良した往復台摺動装置に係り、特に固
定部材に流体により往復動する単一のピストンを
装着し、該ピストンの両側に対する流体の供給及
び排出により、往復台を往復摺動させるようにし
て往復台ユニツト自体に駆動装置を内蔵せしめた
画期的な往復台摺動装置に関する。

従来、固定部材に嵌挿された往復台を摺動させ
る装置は、単なる高精度の往復運動に案内機能を
有していただけのものであり、これに駆動力を与
えるためには、往復台に例えば、エアシリンダの
ピストンと一体的に往復動する腕部材を固着し、
ピストンの往復動によつて、往復台を往復摺動さ
せなければならなかつた。このように従来の往復
台摺動装置は、エアシリンダを独立して設けなけ
ればならないため、必然的にスペースが大きくな
り装置全体が大型になるという欠点があつた。こ
のような欠点を除くために、本願出願人は、特願
昭58−89854で、固定部材に形成された２つのシ
リンダ室に流体により夫々往復動する一体に形成
された一対のピストンを装着し、これらのピスト
ンの中間部に固定部材を貫通して往復台に形成さ
れた連結穴に嵌入される連結ピンを装着し、シリ
ンダ室への流体の供給及び排出によりピストンを
往復動させ、連結ピンを介して往復台を固定部材
に沿つて往復摺動させるように構成した往復台摺
動装置を提案した。

しかし、該装置においては、一対のピストンが
夫々移動するストロークに、連結ピンが移動する
ストロークを加えた分だけの固定部材の長さ、即
ち装置の全長が必要となる。従つて個々のストロ
ークが小さい小型の往復摺動装置の場合は、全長
があまり長くならないが、大きいストロークの場
合、例えば、ストロークを15mm以上にした場合、
装置全体の長さがかなり長くなつて不利となる難
点があつた。

また実開昭56−137929には、送りユニツトの配
管装置が開示されているが、該従来例において
は、送りシリンダ装置はあくまで装置に対して別
部品として構成されており、その交換を容易化す
ることを目的としたものであり、本願発明におい
てシリンダを装置と一体化して全体をコンパクト
化したものとはその構成を全く異にするものであ
る。また該従来例においては、シリンダから突出
するピストンロツドは片持状態となり、該ピスト
ンロツドに対する反力が直ちにシリンダの軸受部
に作用するので、耐久性の点で不利であつた。

本発明は、上記した従来技術の欠点を除くため
になされたものであつて、その目的とするところ
は、往復台ユニツト自体にエア等の流体圧を駆動
源とする駆動装置を内蔵せしめることによつて、
往復台ユニツトがそのままの大きさで駆動機能を
備えた摺動装置として使用することができるよう
にすることであり、またこれによつて装置全体を
小型化し、取付けスペースの大幅な減少を図るこ
とである。また他の目的は、負荷がかかる往復台
の極く近くに駆動力を発生するピストンを配置す
ることにより、作用力のオフセツトを極力小さく
し、往復台に与えられるねじり力を低減し、駆動
力の損失を少なくすることである。また他の目的
は、このように駆動力の損失を少なくすることに
よつてシリンダ負荷を低減し、高頻度の使用に耐
えるようにすることである。更に他の目的は、ピ
ストンを複動型にし該ピストンの他端に連結ピン
を設けることにすることによつて、単動型ピスト
ン（例えば特願昭58−89854）における連結ピン
移動のための無駄なストロークを不要とし、同一
の往復台のストロークであれば、全長を約1/3だ
け短かくすることができる往復台摺動装置を提供
することである。また他の目的は、往復台を固定
部材に対して180゜回転させて使用できるようにす
ることによつて、往復台に装着された管接手用の
パイプの設置場所が変わつた場合でも対応できる
ようにすることである。また他の目的は、固定部
材に対して摺動する往復台を固定部材と一体の長
いベアリングで支持することによつて、往復台の
ストロークが非常に大きくなつても耐荷重性の優
れた往復台摺動装置を得ることにある。更に他の
目的は、シリンダ室から突出したピストンロツド
の一端に大径部を形成し、該大径部を介してピス
トンロツドの一端が連結ピン移動部側のシリンダ
室により支持されるように構成することによつ
て、往復台からピストンロツドに作用する反力
が、直ちにシリンダ室の軸受部、即ち仕切り部材
に作用しないようにして、耐久性の向上を図るこ
とである。

要するに本発明は、シリンダ室を形成した固定
部材と、該固定部材を軸受装置を介して摺動自在
に嵌挿された往復台と、前記シリンダ室をピスト
ン摺動部と連結ピン移動部との２つの室に分割す
るように該シリンダ室に固着された仕切り部材
と、前記シリンダ室のピストン摺動部に摺動自在
に嵌挿されかつ前記仕切り部材に挿入され前記シ
リンダ室の連結ピン移動部に突出したピストンロ
ツドの一端に前記固定部材を貫通して前記往復台
に形成された連結穴に嵌入される連結ピンを装着
したピストンとを備え、該ピストンロツドの前記
連結ピン移動部側の一端に該連結ピン移動部側の
前記シリンダ室に摺動自在な大径部を形成し、前
記仕切り部材から突出した前記ピストンロツドが
該大径部を介して前記連結ピン移動部側の前記シ
リンダ室により支持されるように構成し、かつ前
記シリンダ室のピストンの両側に対する流体の供
給及び排出により該ピストンを往復動させ前記連
結ピンを介して前記往復台を前記固定部材に沿つ
て往復摺動させるように構成したことを特徴とす
るものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明す
る。本発明に係る往復台摺動装置１は、固定部材
２と、往復台３と、仕切り部材４と、ピストン５
とを備えている。

固定部材２は、基台８に固着されており、該固
定部材には、長手方向にわたつて貫通した中空状
のシリンダ室１０が形成されている。固定部材２
の一端には、シール部材１１ａを介してシリンダ
蓋１１が固着されており、第１図及び第２図に示
すように、表面に形成された一対のねじ部１１
ｂ，１１ｃには、一対の管接手１２，１３が固着
されている。また固定部材２の他端には、蓋部材
１４が固着されており、該蓋部材とシリンダ蓋１
１との協働作用によりシリンダ室１０を密閉する
ようになつている。また一対の管接手１２，１３
には、電磁弁（図示せず）が接続されており、該
電磁弁は、流体、例えばエアを収容したエアタン
ク（図示せず）に接続され、該電磁弁の作用によ
つて管接手１２，１３を介して交互にシリンダ室
１０にエアを供給したり、該シリンダ室からエア
を排出するようになつている。

往復台３は、固定部材２を長手方向にわたつて
またぐようにコの字形に形成されており、第２
図、第３図及び第７図に示すように、固定部材２
の左右側面に形成された凹部２ａと該凹部に対向
して往復台３の内側に形成された凹部３ａ，３ｂ
との間には、軸受装置、例えば平板１８に収容さ
れた複数のボール１９を両側から２本ずつの棒材
２０で支持したボールベアリング１６が接着され
ており、往復台３の両端に固着された蓋板２２に
よつて長手方向の移動が規制されている。第３図
において、一方、例えば右側のボールベアリング
１６は、押え板２５を介して固定部材２に螺着さ
れた複数の押えねじ２８によつて押圧されてお
り、これによつて固定部材２に対する往復台３の
横方向のがたを吸収し高精度が維持されるように
なつている。

往復台３の裏面には、第４図及び第７図に示す
ように、固定部材２の上面にシリンダ室１０を挾
んで植設された２本の案内ピン３０が遊嵌する長
穴３ｃが形成されている。また第２図及び第３図
に示すように、往復台３の上面には、固定部材２
の上面に貫通して形成された４個の取付け穴２ｂ
に対向して４個の作業穴３ｄが形成されており、
また自動機用のクランプ機構等の目的物を取付け
ねじ（図示せず）によつて取り付けるため４個の
ねじ部３ｅが形成されている。

仕切り部材４は、シリンダ室１０をピストン摺
動部１０ａと、連結ピン移動部１０ｂとの２つの
室に分割するように、シリンダ室１０に形成され
た段部１０ｃと、仕切り部材４とシリンダ蓋１１
との間のシリンダ室１０に介装された鋼鉄製のシ
リンダライナ３２との間に、環状溝４ａに圧入さ
れたＯリング３３によつて機密性を保持されて配
設されている。

ピストン５は、本体３４と、該本体に螺着され
たピストンロツド３６とからなり、本体３４に形
成された一対の環状溝３４ａに圧入されたピスト
ンリング３８によつて機密性を保持されて、シリ
ンダライナ３２に摺動自在に嵌挿されている。ピ
ストンロツド３６は、仕切り部材４にシール部材
４０を介して挿入され連結ピン移動部１０ｂに突
出している。ピストンロツド３６の先端に形成さ
れた大径部３６ａに形成された穴３６ｂには、固
定部材２に貫通形成された長穴２ｃに遊嵌し、往
復台３に形成された連結穴３ｆに隙間なく嵌入す
る連結ピン４３が適宜な隙間をもつて遊嵌されて
いる。

そして仕切り部材４から突出したピストンロツ
ド３６が大径部３６ａを介して連結ピン移動部１
０ｂ側のシリンダ室１０により支持されるように
構成されている。

そして管接手１２を介してシリンダ蓋１１から
シリンダ室１０のピストン摺動部１０ａ内の左室
１０ｄに供給されるエア及び該左室から排出され
るエアによつて又は管接手１３を介してシリンダ
蓋１１から流路１０ｅを通つてピストン摺動部１
０ａ内の右室１０ｆに供給されるエア及び該右室
から排出されるエアによつてピストン５を往復動
させ、連結ピン４３を介して往復台３を固定部材
２に沿つて第１図に示すように矢印Ａ−Ｂの方向
に往復動させるように構成されている。また往復
台摺動装置１には、ストツパ装置５０と、位置検
出装置５１とが装着されており、ストツパ装置５
０は、第４図に示すように、固定部材２に取り付
けられた一対の突当て部材５２，５３と、これら
の突当て部材間に往復台３に固着され、下方に突
出したストツパ５４とからなつている。また突当
て部材５２，５３の先端には、ゴム等の弾性部材
５５が貼着されている。

位置検出装置５１は、第１図に示すように固定
部材２に一定の間隔をおいた配設された一対のマ
イクロスイツチ５６，５８と、往復台３の前端面
に固着された取付け台５０に左右に往復台３の摺
動方向、即ち矢印Ａ−Ｂの方向と平行に突出して
配置された検出棒６２，６４とからなつており、
これらの検出棒が、マイクロスイツチ５６，５８
の夫々のアクチユエータ５６ａ，５８ａに当接す
ることにより往復台３の位置を検出し、電磁弁に
信号を送り、シリンダ室１０のピストン摺動部１
０ａに対するエアの供給又は排出を制御するよう
になつている。

なお、第２図において７０は、流路１０ｅをあ
けるための作業穴、７１は該作業穴は埋めるため
のピンである。

本発明は、上記のように構成されており、以下
その作用について説明する。第７図に示すよう
に、まず固定部材２を、基台８に挿入された取付
けねじ６６をねじ部２ｄに螺着することによつて
固着する。この場合、基台８の厚さが厚い場合
は、該基台にねじ部を設け、該ねじ部に取付けね
じを螺着して固定部材２を固着してもよい。第４
図及び第５図に示すものは、ピストン５が最左方
位置にある状態で、この状態で検出棒６２がマイ
クロスイツチ５６のアクチユエータ５６ａに当接
して電磁弁に信号が送られると、電磁弁の作用に
よつてエアタンクから一方の管接手１２にエアが
供給され、エアがシリンダ室１０のピストン摺動
部１０ａの左室１０ｄに流入し、このエア圧によ
つて、ピストン５は、連結ピン４３を介して往復
台３を伴つて右方向に移動し、ストツパ５４が突
当て部材５３に当接して停止する。

この際、右室１０ｆに収容されたエアは、流路
１０ｅを通つて、管接手１３を介して電磁弁から
外部に排出される。このようにしてピストン５が
最右方位置に連結ピン４３を介して往復台３を伴
つて移動すると、検出棒６４がマイクロスイツチ
５８のアクチユエータ５８ａに当接し、電磁弁の
作用が切り替わつて、一方の管接手１２からのエ
アの供給は停止し、かわつて他方の管接手１３に
エアが供給される。するとエアは、流路１０ｅを
通つてピストン摺動部１０ａの右室１０ｆに流入
し、このエア圧によつてピストン５は、連結ピン
４３を介して往復台３を伴つて左方向に摺動し、
往復台３のストツパ５４が突当て部材５４に当接
する位置で停止する。この際、ピストン摺動部１
０ａの左室１０ｄに収容されたエアは、管接手１
２を介して電磁弁から外部に排出される。このよ
うにしてピストン５が最左方位置に連結ピン４３
を介して往復台３を伴つて移動すると、検出棒６
２がマイクロスイツチ５６のアクチユエータ５６
ａに当接し、電磁弁の作用が切り替わつて他方の
管接手１３からのエアの供給は停止し、かわつて
一方の管接手１２にエアが供給される。

このような繰返しによつて、ピストン５は往復
台３を伴つて左右に往復動する。この際、シリン
ダ室１０の長さは、ピストン５の本体３４及び連
結ピン４３の夫々のストロークをＬとすると、ほ
ぼ長さ2Lでよい。例えばシリンダ室１０の長さ
を100mmとすると、前記特願昭58−89854で示した
単動型シリンダ機構の場合のシリンダ室の長さ
は、ほぼ150mmとなり、本発明に係る往復台摺動
装置１によればシリンダ室１０の長さを約1/3短
縮することができる。

またピストンロツド３６が仕切り部材４から突
出した場合にも、該ピストンロツドはその大径部
３６ａがシリンダ室１０により支持されているの
で、曲げ力に対して非常に強く、往復台３から作
用する反力、即ち曲げ力が直ちに仕切り部材４に
作用しないため、その耐久性が向上するものであ
る。

本発明は、上記のように構成され、作用するも
のであるから、往復台ユニツト自体にエア等の流
体圧を駆動源とする駆動装置が内蔵されているの
で、往復台ユニツトがそのままの大きさで駆動機
能を備えた摺動装置として使用することができ、
この結果、装置全体が小型化され、取付けスペー
スが大幅に減少する効果がある。また負荷がかか
る往復台の極く近くに駆動力を発生するピストン
が配置されているので、作用力のオフセツトが極
めて小さくなり、往復台に与えられるねじり力が
低減し、駆動力の損失が少なくなる効果がある。
またこのような駆動力の損失が少なくなるのでシ
リンダ負荷が低減し、高頻度の使用に耐えられる
効果がある。またピストンが複動型で該ピストン
の他端に連結ピンが設けられているので、単動型
ピストンにおけるような連結ピン移動のための無
駄なストロークが不要となり、同一の往復台のス
トロークであれば、全長が短かい往復台摺動装置
が得られるという効果がある。また往復台を固定
部材に対して180゜回転させて使用できるようにな
つているので、往復台に装着された管接手用のパ
イプの設置場所が変わつた場合でも対応できる利
点がある。また固定部材に対して摺動する往復台
が固定部材と一体の長いベアリングで支持されて
いるので、往復台のストロークが非常に大きくな
つても耐荷重性の優れた往復台摺動装置を得られ
る効果がある。更にはシリンダ室から突出したピ
ストンロツドの一端に大径部を形成し、該大径部
を介して連結ピン移動部側のシリンダ室により支
持されるように構成したので、往復台からピスト
ンロツドに作用する反力が、直ちにシリンダ室の
軸受部、即ち仕切り部材に作用しなくなるので、
耐久性の向上を図ることができる効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は本発明
に係る往復台摺動装置の斜視図、第２図は固定部
材、ピストン及びこれらの部品に関連する部品の
分解斜視図、第３図は往復台及びボールベアリン
グの分解斜視図、第４図は本発明に係る往復台摺
動装置の底面図、第５図は第４図の−矢視縦
断面図、第６図は第５図の矢視断面図、第７図
は第５図の−矢視縦断面図、第８図は第５図
の−矢視縦断面図である。 １は往復台摺動装置、２は固定部材、３は往復
台、４は仕切り部材、５はピストン、１０はシリ
ンダ室、１０ａはピストン摺動部、１０ｂは連結
ピン移動部、１６は軸受装置の一例たるボールベ
アリング、３６はピストンロツド、４３は連結ピ
ンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダ室を形成した固定部材と、該固定部
   材に軸受装置を介して摺動自在に嵌挿された往復
   台と、前記シリンダ室をピストン摺動部と連結ピ
   ン移動部との２つの室に分割するように該シリン
   ダ室に固着された仕切り部材と、前記シリンダ室
   のピストン摺動部に摺動自在に嵌挿されかつ前記
   仕切り部材に挿入され前記シリンダ室の連結ピン
   移動部に突出したピストンロツドの一端に前記固
   定部材を貫通して前記往復台に形成された連結穴
   に嵌入される連結ピンを装着したピストンとを備
   え、該ピストンロツドの前記連結ピン移動部側の
   一端に該連結ピン移動部側の前記シリンダ室に摺
   動自在な大径部を形成し、前記仕切り部材から突
   出した前記ピストンロツドが該大径部を介して前
   記連結ピン移動部側の前記シリンダ室により支持
   されるように構成し、かつ前記シリンダ室のピス
   トンの両側に対する流体の供給及び排出により該
   ピストンを往復動させ前記連結ピンを介して前記
   往復台を前記固定部材に沿つて往復摺動させるよ
   うに構成したことを特徴とする往復台摺動装置。