TW466306B - Fluid pressure cylinder - Google Patents

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4 6 63 Ο B Λ 7 ____Β7 _ 五、發明說明（1 ) 【技術領域】 本發明係關於在主體區塊各自用空氣軸承可移動自如 的支承著相互連結的圓形的活塞和非圓形的桿件的流體壓 缸3 【習知技術】 藉由設置在汽缸區塊的空氣軸承而在浮游狀態支承著 活塞和桿件的汽缸系統係，例如在特開平 i 1 — 1 1 7 9 1 2號公報上已經揭示的》 這個已經提出的汽缸系統係，因爲藉由空氣軸承來支 承上述活塞和桿件，所以可以減小這些構件的滑動阻力， 因爲活塞和桿件的外形都是圓形的，所以這些構件有可能 在衝擊時旋轉》 可是，通常，上述活塞和桿件在動作中旋轉的話會產 生故障，所以要求在衝擊時要可以防止這些構件的旋轉。 而爲了要防止活塞和桿件的旋轉，雖然單純的設置用 來防止旋轉的手段也可以，而如上述在藉由空氣軸承而在 浮游狀態來支承活塞和桿件的情況，則需要在這種浮游狀 態也不會損失支承機能的機構。因此，將剖面積比活塞小 的桿件的剖面作成角型是簡單且適合的，而要將圓形的活 塞和非圓形的桿件要完全保持同軸心的狀態而一體的形成 是非常困難的，同樣的，要將用來支承上述活塞且具備圓 形的軸承面的空氣軸承、和用來支承上述桿件且具備非圓 形的軸承面的空氣軸承，正確的加工成同軸心也是很困難 卜紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公笼） I , 裝----# —„—訂---------線 (請先閱讀背面之注意事.、填寫本頁) -4 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印" I 6 6 3 ο ο Α7 ______Β7_____ 五、發明說明（2 ) 的。於是，要用空氣軸承來同軸心的支承上述的圓形的活 塞和非圓形的桿件是非常的困難，而爲了要精確的製造且 藉由空氣軸承在浮游狀態下安定的進行支承’則需要非常 困難且高精度的製造工程，要便宜且容易的製造是很困難 的。 【發明揭示】 本發明的技術課題爲，要做成可以各自藉由空氣軸承 高精度的且同軸心的支承圓形的活塞和非圓形的桿件，而 獲得製造容易且便宜的流體壓缸。 爲了解決上述課題，藉由本發明，提供一種流體壓缸 ，係具有：具備圓形的軸承孔的第一空氣軸承、具備非圓 形的軸承孔的第二空氣軸承、可移動自如的被收容在上述 圓形軸承孔內的圓形活塞、可移動自如的被收容在上述非 圓形軸承孔內的非圓形的桿件。而且，上述活塞和桿件係 當成不同零件而個別形成，在活塞係被調成和上述第一空 氣軸承的圓形軸承孔同軸心、和在桿件係被調成和第二空 氣軸承的非圓形軸承孔同軸心的狀態下，藉由接著劑而活 塞和桿件係被相互的連結而一體化。 藉由具有這種構造的本發明，因爲將圓形的活塞和非 圓形的桿件，在和對應的空氣軸承之間保持同軸心的狀態 下相互的接著在一起，所以不需要將這些的活塞和桿件相 互在保持同軸心的狀態一體的形成，同樣的，也不需要同 軸心的加工具備圓瑕軸承面的上述第一空氣軸承、和具備 本紙張尺度適用中®國家標準（CNS)A4規格（2,1〇χ297公釐） L------------裝---------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事：+'·填寫本頁) -5- Λ7 B7 A 6 63 〇 6 五、發明說明（3 ) 非圓形軸承面的上述第二空氣軸承。因此，上述各構件的 加工很簡單，可以便宜且容易的製造汽缸。 藉由本發明的具體的實施型態，上述活塞係具有：用 來收容接著劑的收容部、和用來將這個收容部內的接著劑 供給到活塞和桿件的接合面的供給孔。 更具體的說，上述活塞係在內部具有中空部且作成有 底圓筒狀，該中空部係爲上述接著劑用的收容部，並且在 該活塞的底部具有：用來接著上述桿件的接合面、且用來 連結該接合面和上述中空部的上述供給孔，另一邊的桿件 係，在其上端面係具有用來接著到上述活塞的接合面的接 合面。 在本發明最好是具備有爲了調整上述活塞和桿件的軸 心而用來暫時停止於非固定狀態的暫時緊固手段。 上述暫時緊固手段係由螺栓構成，這個螺栓係通過在 活塞的中空部內的上述接著劑用供給孔而在上述桿件被旋 鎖成非固定狀態。 上述桿件係藉由在中心對稱位置設置用來減少材料的 複數的孔部而可被輕量化。 且在上述桿件，可以在其前端部設置著用來產生流體 壓力或真空壓力的空氣通路。 【圖面說明】 第1圖爲關於本發明的流體壓缸的實施例的擴大縱斷 剖面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公3 ) ------------------r.--.— 訂--------1 (請先閱讀背面之注意事r./填罵本頁) 經濟部智慧財1局|工消货合作社印製 -6- ί 6 63 Ο 6 Λ7 Β7 五、發明說明（4 ) 第2圖爲第1圖的實施例的右側面圖 第3圖爲相同的左側面圖。 第4圖爲相同的背面圖" 第5圖爲相同的平靣圖。 第6圖爲相同的底面圖。 主 1 2 3 4 6 6 6 7 8 要元件對照表 主體區塊 第 第 桿 、9 軸承安裝孔 b 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 2 3 2 4 6 2〇 二軸承安裝孔 件插通孔 空氣軸承 9 a 軸承孔 9b 集氣溝槽 承蓋 0 卡環 活塞 桿件 螺栓 供給孔 b 0 b I. ^-------------------- 訂·-------- (請先閱讀背面之;i意事V、填寫本頁) 接合面 周圍構槽 空氣通路 8 b 9 b 通孔 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 46 63 〇 6 經濟部智慧財產局員工消饽合作钍印製 Λ7 B7 五、發明說明（5 ) 2 1 孔部 2 2 a 溝槽 24a 供給孔 24b 真空壓力孔 2 5 接著劑 2 6 中空部 2 8 避震器 2 9.. 3 0 螺栓孔 【詳細說明】 第1圖所示的流體壓缸係，具有長方體狀的主體區塊 1。在這個主體區塊1，從軸線方向的兩端面，同軸心狀 的開設具有同一內徑的圓形的第一軸承安裝孔2和第二軸 承安裝孔3，並且在這些軸承安裝孔2和3之間的部分， 和上述安裝孔2'3同軸心的設置著相互連通兩軸承安裝 孔的小直徑的桿件插通孔4。 在上述第一軸承安裝孔2，嵌裝著在中心部具備圓形 的軸承孔6 a的圓筒狀的第一空氣軸承6 ，並且氣密性的 嵌裝著用來關閉該軸承安裝孔2的端部的圓形的軸承蓋7 ，且藉由卡環8加以固定。而在第二軸承安裝孔3，係嵌 裝著在中心部具備著正方形的軸承孔9 a的圓形的第二空 氣軸承9 ，且藉由卡環10加以固定。 而且在上述第一空氣軸承6的圓形的軸承孔6 a內， 可滑動的插入開放於第1圖的上端側的有底圓筒體的活塞 本紙張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） — — — — — — — — (— — II - I I I f I J I ^ ' I I I----- (琦先閱讀背面之注意事r4·填寫本頁) -8- Λ7 466306 _____B7____ 五、發明說明（6 ) 1 2 ·而在第二空氣軸承9的正方形的軸承孔9 a內，由 第6圖可得知，係可滑動的插入著具有正方形的剖面的桿 件1 3。這些活塞1 2和桿件1 3係在，被設置在活塞 1 2的底面的平坦的接合面1 2 a、和被設置在桿件1 3 的上端面的平坦的接合面1 3 a互相的接觸著，而用後述 的方法藉由塗敷在接合面的接著劑而相互的連結而一體化 〇 上述空氣軸承6及9，係藉由多孔的透氣性材料而被 形成圓柱狀，第一空氣軸承6的圓形軸承孔6 a的內面的 軸承面係用絞刀加工，而第二空氣軸承9的矩形軸承孔 9 a的內面的軸承面係用放電加工，而各自被加工成預定 的形狀。這些空氣軸承6、9的軸承面係，被加工成看起 來是同軸心即可 > 而不需要作成特別高精度的同軸心。 上述桿件1 3的剖面係，由於加工較容易和偏心荷重 的作用等的理由，最好是正方形，但也不限於此’作成長 方形或正多角形等的非圓形剖面也可以》 在上述主體區塊1，如第2圖及第5圖所示’係設置 有：用來供給軸承闱的壓縮空氣的供給孔1 6、連通到這 個供給孔且平行的延伸於主體區塊1的軸線的通孔1 6 a 、從這個通孔1 6 a延伸於垂直相交方向的上下兩通孔 16b、16b (參照第1圖）、從各通孔16b、 1 6 b朝上述各空氣軸承6及9的外圍面的略中央位置開 口的通孔1 6 c。而通過這個通孔1 6 c而被供給到各空 氣軸承6、9的外圍面的壓縮空氣係，藉由通過多孔的空 本紙張尺度適用中囤0家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝-----„---訂---------線 {請先閱讀背面之注意事/v填寫本頁) 經濟邢智慧財產局員工消費合作社印製 -9 - 4 6 6 3 0 6 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（7 ) 氣軸承6、9的內部且平均的噴出到軸承孔6 a 、9 a內 ’而在沒有接觸軸承面的浮游狀態下支承著活塞12及桿 件1 3。 從上述空氣軸承6及9而被排出到外部的空氣係，通 過設置在主體區塊1的上述通孔1 6的上下兩側的周圍溝 槽1 8 a、1 9 a、以及從這些周圍溝槽和主體區塊}的 軸線平行延伸著的通孔1 8 b、1 9 b，而從開設在主體 區塊1的軸承空氣用的排出孔1 8和1 9而被排出到外部 (參照第1圖及第3圖而在上述各空氣軸承6及9的 軸承孔6 a及9 a的內面，在對應著上述周圍溝槽1 8 a 、19a的位置，係各自設置著集氣溝槽6b、9b。 在上述桿件1 3，如第1圖及第6圖所示，延伸於軸 線方向的兩個空氣通路2 0 a、2 0 b和四個減少材料用 孔部2 1係被形成在對稱於桿件1 3的軸心的位置。而在 上述主體區塊1係開設著：用來將壓縮空氣供給到上述空 氣通路2 0 a的供給孔2 4 a、及用來將真空壓力作用到 上述空氣通路2 Ob的真空壓力孔2 4b ;在第二空氣軸 承9的軸承面係個別的形成著：用來連結上述供給孔 2 4 a和空氣通路2 0 a的溝槽2 2 a 、及用來連結真空 壓力孔2 4 b和空氣通路2 0 b的溝槽2 2 b。這些溝槽 2 2 a 、2 2 b係很長的形成於空氣軸承的軸方向，其長 度係比桿件1 3的衝程還要長，藉此，就不限制於桿件 1 3的衝程而經常的連通孔2 4 a、2 4 b和空氣通路 20a、20b，而可以通過主體區塊1而使流體壓力或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 裝---------1—訂.--------線 (锖先閱讀背面之注意事/-填寫本頁) -10 - 經濟部智毬財產局員工消费合作社印製 Λ7 B? 五、發明說明（8 ) 真空壓力作用到桿件1 3的前端部。 藉由在上述桿件1 3設置著複數的減少材料用孔部 2 1、及將活塞1 2作成有底圓筒體’則可以將這些構件 和充實體比較較輕量化，而可以容易的驅動。 上述空氣通路2 0 a 、2 0 b及減少材料用孔部2 1 係不一定要限定成圖示的兩個和四個，只要在桿件1 3不 會有偏心荷重的作用，對於桿件1 3的軸心是對稱的即可 〇 如第1圖及第2圖所示，在上述主體區塊1 '係設置 有用來將壓縮空氣供給到在活塞12被區劃出來的一對汽 缸室1 5 a 、1 5 b的下降用空氣的供給孔2 3 a以及上 升用空氣的供給孔2 3 b。因此，藉由從這些孔2 3 a、 2 3 b供給的壓縮空氣則可以使活塞1 2升降。 在主體區塊1，在上述桿件插通孔4不需要設置密封 構件而爲了防止在桿件1 3產生滑動阻力，而在該桿件插 通孔4的下方，開設著通到上述通孔1 8 b的排氣溝槽 1 8 c。這個排氣溝槽1 8 c係用來防止設置成對向於上 述孔24a、24b的開口的溝槽22a、22b的流體 流到汽缸室1 2 b而對活塞1 2的驅動的影響。 在上述流體壓缸係，活塞1 2係被插入到第一空氣軸 承6的圓形的軸承孔6 a內，並且桿件1 3係被插入到第 二空氣軸承9的矩形的軸承孔9 a內，而在實際上的汽缸 的製造，要將圓形的上述活塞1 2和非圓形的上述桿件 1 3係在完全的保持同軸心的狀態一體的形成是非常的困 本紙張尺度適用中0國家標準（CNS)A4規格（210x297公S ) --------------裝----------訂--------線 (請先閱讀背面之汉意事Ip.yc寫本頁> -11 - Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（9 ) 難，而對具備圓形的軸承孔6 a的上述空氣軸承6和具備 矩形的軸承孔9 a的上述空氣軸承9正確的而同軸心的加 工也是很困難。而要尚精度的對各構件加工且在活塞1 2 和桿件1 3的浮游狀態安定的進行支承，製造工程變得很 複雜，也不能便宜且容易的製造。 因此，上述空氣軸承6、9係1並不考慮同軸心的精 確度在必要之上，以各自適合的方法個別加工來將各軸承 孔6 a、9 a的軸承面組裝到主體區塊1，而上述活塞 1 2及桿件1 3係當成不同的零件而個別形成，將活塞 1 2保持成和第一空氣軸承6同軸心，並且將桿件1 3保 持成和第二空氣軸承9同軸心，在這種狀態將活塞1 2和 桿件1 3藉由用接著劑2 5互相固定而一體化。 如上述作爲連結活塞1 2和桿件1 3的方法，在圖示 的例子，將作成有底圓筒體狀的上述活塞1 2的中空部 2 6當成接著劑用收容部且在其內部收容著接著劑2 5， 從設置在該活塞1 2的底部的供給孔2 7而使上述接合劑 2 5滲到接合面1 2 a、1 3 a之間而接'#著活塞1 2和 桿件1 3 a此時上述活塞1 2和桿件1 3係，藉由將壓縮 空氣從空氣供給孔1 6供給到各空氣軸承6、9而各自支 承成浮游狀態，且在這個狀態下相互接著在一起。 而上述的活塞1 2和桿件1 3，在接著時爲了不互相 分離，藉由暫時固定手段而暫時固定成可相對移動的非固 定狀態，在這個狀態進行和上述各空氣軸承之間的軸心調 整之後，接著劑2 5就滲透了而可接著在一起。在圖示的 -----— — — — —— — — — * 1 I (請先閱讀背面之注意事κι填寫本頁) _線· 本紙張尺度適用中國囷家梏準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -12- 4 6 63 〇 6 Λ7 Β7 五、發明說明（10 ) 實施例中，上述暫時固定手段係由螺栓1 4構成，這個螺 栓1 4係通過在上述活塞1 2的中空部2 6內的上述供給 孔2 7而以非固定狀態的被鎖在上述桿件1 3。而最後這 個螺栓1 4也用接著劑2 5而被固定在上述活塞1 2及桿 件1 3。結果是，活塞1 2和桿件1 3係不只經由上述接 合面1 2 a、1 3 a、也經由這個螺栓1 4而互相接合在 一起，所以接著強度變得很大。 藉由將上述活塞1 2和桿件1 3用接著劑2 5而互相 固定在一起，即使安裝在主體區塊1內的上述空氣軸承6 、9並不是完全同軸心，也可以將合適軸心誤差的活塞 1 2和桿件1 3在浮游狀態且不損害到支承機能的狀態容 易的連結而組裝在一起。 第1圖的圖號2 8係爲用來緩和被安裝在軸承蓋7的 內面的活塞1 2的衝擊端的衝擊的避震器，第4圖及第5 圖的圖號2 9及3 0係用來將主體區塊1安裝在自動機器 等的適當構件的安裝用的螺栓孔。 據有上述構成的流體壓缸係，從供給孔2 3 a、 2 3 b將壓縮空氣交互的供給到汽缸室1 2 a 、1 2 b ， 並且從軸承空氣用的供給孔16將壓縮空氣供給到空氣軸 承6、9，則活塞1 2和桿件1 3 —面以浮游狀態被支承 著，一面在圖中上下移動。在這個情況，藉由將活塞1 2 當作有底圓筒體，且藉由在桿件1 3設置複數個減少材料 用孔部2 1等的手段，而將其輕量化，且可以使桿件1 3 高頻率的動作。 本紙張尺度適用中國0家標準（CNS)A4規格（210 X 297公发） --------------裝— (請先閱讚背面之注意事^-λ.填寫本頁) 1 --線 經濟部智铐財產局員工消费合作杜印製 -13 - 46 63 U 6 A7 B7 五、發明說明（11 ) 而將設置在主體區塊1的加壓空氣用的供給孔2 4 a 連接在壓縮空氣源，並且將真空壓力孔2 4 b連接到真空 源，藉由設置在桿件1 3的空氣通路2 0 a、2 0 b ，貝ij 可以從桿件13的前端排出壓縮空氣’或可以藉由桿件 1 3來吸著住所預定的工件。 藉由以上詳述的本發明，可以各自藉由空氣軸承而高 精度同軸心的支承著圓形的活塞和非圓形的桿件，而上述 活塞和桿件以及各空氣軸承的加工或組合到主體區塊非常 容易，而可以便宜的獲得流體壓缸。 (請先閱讀背面之注意事产V填寫本頁) 裝 訂· 丨線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公髮） -14 -

Claims (1)

1. Η 8 8 Η abcd 4 6 63 U 6 六、申請專利範圍 1 ' —種流體壓缸’其特徵爲：係具有：主體區塊， 被設置在上述主體區塊的軸線上的一側的第—空氣軸承以 及被設置在另一側的第二空氣軸承、形成在上述第一空氣 軸承的內部的圓形的軸承孔、形成在上述第二空氣軸承的 內部的非圓形的軸承孔、可移動自如的被收容在上述圓形 軸承孔內的圓形活塞 '可移動自如的被收容在上述非圓形 軸承孔內的非圓形的桿件、用來將壓縮空氣供給到上述各 空氣軸承的軸承孔內的機構； 上述活塞和桿件係當成不同零件而被個別形成，在於 活塞被調成和上述第一空氣軸承的圓形軸承孔同軸心，並 且桿件被調成和第二空氣軸承的非圓形軸承孔同軸心的狀 態下1藉由接著劑將活塞和桿件相互的連結成一體化。 2、 如申請專利範圍第1項之流體壓缸，其中上述活 塞係具有：用來收容接著劑的收容部、和用來將這個收容 部內的接著劑供給到活塞與桿件的接合面的供給孔。 3、 如申請專利範圍第2項之流體壓缸，其中上述活 塞係作成在內部具有中空部的有底圓筒狀，該中空部係供 上述接著劑用的收容部，並且在該活塞的底部具有：用來 接著上述桿件的接合面、和用來連結該接合面與上述中空 部的上述供給孔，另一邊的桿件係，在其上端面具有用來 接著到上述活塞的接合面的接合面。 4、 如申請專利範圍第1項之流體壓缸 > 其中具備有 爲了調整上述活塞和桿件的軸心而用來暫時停止於非固定 狀態的暫時緊固手段。 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS Μ4说格（2!0x 297公釐） (請先閲讀背"之泣意事項v .寫表I ) ·-· -15- B8 α D8 六、申請專利範圍 5 I如申請專利範圍第3項之流體壓缸，其中具備有 爲了調整上述活塞和桿件的軸心而用來暫時停止於非固定 狀態的暫時緊固手段。 6、 如申請專利範圍第5項之流體壓缸，其中上述暫 |時緊固手段係由螺栓構成，這個螺栓係通過在活塞的中空 部內的上述接著劑用供給孔而在上述桿件被旋鎖成非固定 狀態。 7、 如申請專利範圍第1項之流體壓缸，其中上述桿 件係藉由在中心對稱位置設置用來減少材料的複數的孔部 而予以輕量化。 8、 如申請專利範圍第1項之流體壓缸，其中上述桿 件，在其前端部具有用來產生流體壓力或真空壓力的空氣 通路。 (請先閣讀背面之注意事項κ (Sr本頁) 裝 -II 線 經濟部智1財^局设工消費合作社印製 本紙張尺度i4用中國®家梯準（CNS 現格（2丨0；<；^7公釐） -16-