477866 f , T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(i ) 發明領域~ 本發明係關於一種工作缸襄置,苴在 且丹你可使工作A (t b1 隨著功能類似活塞之膜片的撓性彎曲動作而位移"1 a ^ 相關技術說明 氣缸一般係用以移動結合活塞之 泰灸活塞#,例如,使活 塞隨著作為驅動源之壓縮空氣的動作而 •缸室移動。 著…中的氣 ^舉例來說,當上述氣缸在垂直方向直立使用時,氣缸 管在高度方向(垂直方向)的尺寸為加上活塞的位移量、活 塞的軸向尺寸、以及活塞桿蓋和端蓋(headc〇ver)的^度以 後的值。 又 因此,當希望縮減氣缸管在高度方向的尺寸,使之扁 平化(flatness)時,將無可避免的必須縮短活塞的軸向尺 寸。然而,縮短活塞的軸向尺寸有其極限。 ,發明概要 本發明之主要目的在提供一種可縮減高度方向的尺寸 而能夠更扁平化之工作缸裝置。 本發明之上述及其他目的、特點及功效,經由以下配 合附圖所作的說明後,將更形清楚。附圖中係以實例顯示 本發明之較佳實施例。 圖式簡箪說明 第1圖係根據本發明第一實施例之工作缸裝置的透視 圖; 第2圖係沿第1圖之ΙΙ-Π線的垂直剖視圖; (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) 312031 477866 A7 B7 五、發明說明(2 ) 第3圖係工作台向下移動至初始位置時的垂直剖視 圖; C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第4圖係第3圖之部份省略的放大垂直剖視圖; 第5圖係將第1圖所示之工作缸裝置固定在另一構件 的接合面上時之部份切除的側視圖; ί第6圖係根據本發明第二實施例之工作缸裝置的垂直 剖視圖; 第7圖係第6圖中的工作台移動至上方時的垂直剖視 圖, 第8圖係根據本發明第三實施例之工作缸裝置的垂直 剖視圖; 第9圖係根據本發明第四實施例之工作缸裝置的垂直 剖視圖; 第1 〇圖係根據本發明第五實施例之工作缸裝置的垂 直剖視圖, 第11圖係第10圖所示之工作缸裝置的俯視圖; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 第12圖係沿第11圖中箭頭Α的方向所件的側視圖。 元件符號說明 10,50,60,70,80 工作缸裝置 12,14,82,90 16 工作缸管 20,20a,20b,96 22,86 工作台 26a,26b,54a,54b 缸體 18,18a,18b 臈片室 膜片 桿件 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 2 312031 477866 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 加壓流體出入口 固定構件 活塞桿 軸承構件 42a,42b連接螺栓插孔 連接孔 64,76 通氣孔 74 室 l〇2a,102b工件定位銷 312031 A7 五、發明說明(3 ) 28,28a,28b 30,98a,98b 32,88,92 36 密封構件 38a,38b,52a,52b 40a〜40d工件連接孔 ,44a,44b,l〇4a,l〇4b 62 彈簧構件 72 中間構件 94a,94b 密封件 較佳實施例之祥知气叫 根據本發明第一實施例之工作缸裝置係如第丨及第 圖所示。 工作缸裝置1〇包括··工作虹管16,包含互相結合7 I 一體之具有大致圓盤狀外形之第一缸體12及第二缸體 14,膜片20,配置在工作缸管16内部之膜片室中, 其周邊部份插入並固定在第一缸體12與第二缸體14之 間;具有大致圓盤狀外形之工作台(table)22,其係隨著】 片20的撓性彎曲動作而在工作缸管丨6的高度方向上下 動;以及一對桿件26a,26b,其係藉由螺絲構件24固定 工作台22的下面部,且係用以導引工作台“的上下運 及用以防止工作台22旋轉。 膜片20將膜片室18分隔成上膜片室Ua及下臈片j ,18b。如第2圖所示’工作缸裝置10處在工作台22移動; ^mtmTEm)A4 (21〇 x 297 ^^7 ^ ^--------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^//866 ^//866 A7 B7 五、發明說明( 下方之初始位置時的 、办丄 了幻狀態亦即,桿件26a,26b 沒有從第二虹體14 _ 下缒並 4的底面犬出,*係大致與第二缸俨Ί/1 的底面齊平。 虹體14 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第1圖所示,第缸體] 弟舡體12與第二缸體14分 大致相同的直徑。第-缸體12的外周面形成有與上== ㈣目通,第-加壓流體出入D28a,第二叙體“的夕片至 面形成有與下膜片室18b相通的第二加壓流體出入 28b 〇 如第2圖所示,活塞桿32藉由固定構件3〇連 片N的大致中央部位。活塞桿32的第一端藉由螺絲構件 34連接至工作台22下表面的大致中央部位。這樣的配置, 可使活塞桿32隨著膜片20的撓性彎曲動作而與膜片 一起在垂直方向運動,而使工作台22上下運動。第一缸體 12的環狀凹槽中安裝有密封構件36,密封構件刊係圍^ 活塞桿32的外周面以保持膜片室18於氣密狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 具有供該一對桿件26a,26b穿過之孔之圓筒轴承構件 38a,38b,係設在第二缸體14上,以平順地之支持桿件 26a,26b的直線運動。 如第1圖所示,工作台22上形成有四個在圓周方向相 互間隔90度之工件連接孔40a至40d。未圖示之工件或類 似物係透過連接孔40a至40d而連接在工作台22上。工作 台22具有一對相互間隔預定距離之貫穿的連接螺检 (attachment bolt)插孔 42a,42b。第一缸體 12 與第二紅體 14 分別具有一對與連接螺栓插孔42a,42b相對應之貫穿的連 Μ氏張尺度適用中國國家標準_應⑵㈣⑽) 4—- 477866 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(5 ) 接孔44a,44b(請參閱第5圖)。 因此,如第5圖所示,將連接螺栓43插入分別貫穿工 作口 22的連接螺栓插孔42a,42b,再穿過連接孔外 然後將連接螺栓旋入另一構件之安裝面45上的螺孔,即可 (從工作台22的一側)將工作缸裝置1〇固定在該另一構件 的頂面側> ,如第4圖所示,具有不同直徑之複數個環狀凹槽46 父錯形成於上部及下部,此上部及下部分別為第一缸體U 及第二缸體14用以支撐及夾持膜片2〇周邊的部份。膜片 20的表面部因而咬入各個環狀凹槽46,所以可確實且牢固 地抓住膜片20,而且可確實保持膜片室18的氣密狀態。 根據本發明第一實施例之工作缸裝置10的基本構造 係如上所述。以下將說明其操作、功能及功效。 第一加壓流體出入口 28a與第二加壓流體出入口係經 >由未圖示的管路連接至加壓流體供應源(未圖示)。以下的 說明將假設工作台22移動至下方且與第一缸體12接觸的 狀態(如第3圖所示)為初始位置。 在初始位置,啟動未圖示的加壓流體供應源以從第二 加壓流體出入口 28b供應加壓流體。在此過程中,假設第 一加壓流體出入口 28a依照未圖示方向控制閥的切換動作 而與大氣相通。從第二加壓流體出入口 2 8b供應的加壓流 體係進入下膜片室18b。 膜片20受到向上的壓力而撓性地彎曲。膜片2〇與活 塞桿32於是一起向上移動。因而使工作台22向上 裝--------訂---------線 「靖先閱讀背面之>i意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) 5 312031 477866 A7 -----—_ B7____________ 五、發明說明() 6 此時’用以固定膜片2G的大致中央部位之固定構件30碰 到第缸體12’而成為第2圖所示之到達位移結束位置的 狀態。 當工作台22隨著膜片2〇的撓性彎曲動作而向上移動 時,係受到上述由軸承構件38a,38b所支持的一對桿件 26a,26b =導引而平順且直線地運動,且受到桿件w,⑽ 的約束而無法沿圓周方向轉動。 當來自加Μ流體供應源的加壓流體的供應依照未圖示 的方向控制閥的切換動作,而從第二加壓流體出入口 28b 切換至第一加壓流體出入口 28a時,工作台22隨著加壓流 體導入上膜片室l8a的動作而向_移動並回到初始位置。 此時,輪到第二加壓流體出入口 28b與大氣相通。 在本發明之實施例中,具有扁平且大致圓盤狀外形之 第一缸體12與第二缸體14,係相互結合成一體而構成工 作缸、16。臈片20配置在工作缸管16内部之膜片室18 中。具有扁平且大致圓盤狀外形之工作台22,係設成可隨 著膜片20的撓性彎曲動作而在工作缸管16的高度方向上 下運動。因此,相較於習知技術,可獲得能夠在高度方向 縮減尺寸而能夠更扇平化之工作缸裝置1〇。 具有圓盤狀外形之工作缸管16及工作台22,可輕易 地以擠出(extrusion)或抽出(pultrusion)方式加工製成。因 此,可降低製造成本。。 又’只要形成與工作缸管16的形狀相同的大致圓盤狀 凹部,供工作缸管16套入,則將工作缸管16當作套管 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297 “ )" " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝--------訂----- · ----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 747/866 A7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明( (spigot)利用其外周面,即可輕易地完成定位。 工作σ 22可在膜片20依照上膜片室18a與下膜片室 b間的壓力差而撓性彎曲的帶動下而上下運動。 由軸承構件38a,38b所支持之-對桿件26a,26b,同時 具有平順且直線地導引工作台22的導引功能以及防止工 作台22,:圓周方向轉動的防止轉動功能。因此,可減少零 件數以及降、低製造成本。 八人根據本發明第二實施例之工作红裝置5 〇係如第 6及第7圖所示。在以下所述的另-實施例中,與根據第 :實施例之工作缸裝置10相同的構成元件均標以相同的 元件付號,並省略其詳細說明。 根據第二實施例之工作缸裝置5〇的不同之處,在於配 置有高度方向的尺寸與工作缸管16的尺寸大致相同之一 對轴承構件52a,52b,以及在於略為擴大桿件54a,54b的轴 .參向尺寸,使由軸承構件52a,52b所支持的桿件543,5朴的 第一端分別突出工作缸管16的底面。 如上所述,在根據第二實施例的工作缸裝置5〇中,將 該對軸承構件52a,52b的軸向尺寸設定成與工作缸桿16的 高度方向尺寸大致相等,且使桿件54a 54b的轴向尺寸略 為擴大。因此’可利用可在該對轴承構件52a,52b的支持 下滑動的桿件54a,54b,穩定地支撐工作台22。再者,可 改善才干件54a,54b的支撐精度(supp〇rt accuracy)。 其次,根據本發明第三實施例之工作缸裝置6 〇係如第 8圖所示。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公髮) 312031 --------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣
五、發明說明() 8 根據第三實施例之工作缸裝置60配置有彈簀構件 62 此彈簧構件62的笛一被[51令少、击. — 的第鈿固疋在連接至活塞桿32的固 疋構件30上’其第二端固定在第-缸體12的内壁。第二 紅體14設有用以將加壓流體供應至下膜片室18b之加壓流 女 α 第一虹體12設有用以使上膜片室18a與大 氣相通之通氣孔64。 、w在此配置中,根據第三實施例之工作缸裝置60係建構 成單向作用式工作缸(single —acting町,其中膜片 固疋構件30及工作台22係一起隨著將加壓流體供應 至下臈片室18b的動作,抵抗彈簧構件62的彈力而向上運 動’且移動到上方之卫作台22會在彈簧構件62的彈力作 用下回到初始位置。 如上所述,根據第三實施例之工作缸裝置6〇採用加壓 流體僅供應至下膜片室18b之單向作用式工作缸的配置。 因此,可簡化用以將加壓流體供應至工作缸裝置6〇之控制 電路(氣壓控制電路)。 其次,根據本發明第四實施例之工作缸裝置7〇係如第 9圖所示。 根據第四實施例之工作缸裝置7〇配置有中間構件 72,此中間構件72可插入第一缸體12與第二缸體14之 簡,並設有置於第一缸體12與中間構件72之間之第一膜 片20a以及置於第二缸體14與中間構件72之間之第二獏 片20b'第一膜片20a與第二膜片2〇b相互隔開預定間隔 @才冓&1¾結構(dual structure)。中間構件72形成有通氣 參紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)"------- 8 312031 -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477866 A7 五、發明說明(9 ) 孔76,以將空氣供應進入/排出由第一膜片2〇a與第二膜 片20b所包圍的室74。 Γ清先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上所述,根據本發明第四實施例之工作缸裝置7 〇 由第一膜片20a與第二膜片2〇b所構成的雙重結構。因此, 可藉由分散施加至第一及第二膜片2〇a,2〇b的負荷而改善 耐用性。, • 其次,戒據本發明第五實施例之工作缸裝置80係如第 1 0至12圖所示。 如第10圖所示,根據第五實施例之工作缸裝置8〇係 由具有第一活塞桿88與第二活塞桿92的雙重桿(d〇uMe_ rod)所構成,第一活塞桿88係設成可沿著貫穿第一缸體82 的孔而上下移動,且係藉由螺絲構件84而連接至工作台 86,第二活塞桿92係同軸地連接至第一活塞桿88,且係 從貫牙第二缸體的孔突出至外部。 ” 圍繞第一活塞桿88之具有V形截面的密封件 (Packing)94a,係安裝在第一缸體82的環狀凹槽中。圍繞 第一活塞桿92之具有V形截面的密封件(packing)94b,則 安裝在第二缸體90的環狀凹槽中。 用以抓住膜片96之固定構件98a,98b係設在第一活荖 桿88與第二活塞桿92間的連接部上。另外,第一活塞詞 88與第二活塞桿92上形成有沿軸向貫穿第一活塞桿88 ^ 第二活塞桿92之貫穿孔100。在此配置中,由於形成有賓 穿孔1〇〇,因此可利用貫穿孔100作為工作台86上之其他 氣麼裝置(pneumatic pressure equipment)(未圖示)的管路。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21G X 297公髮) 9 312031 477866 五、發明說明(1Q / 如第11圖所示, 丁切去一對相對的圓弧狀部份之工作台 8 6 ’係連接有一對工杜八j上从 野工件疋位銷l〇2a,i〇2b,此對工件定位 銷102a,102b係在桶’汽θ 士 通過具有圓盤狀外形之第一及第二缸體 82,90的中心的直線卜LV益—ea 、,裏上以預疋間隔相互隔開。 如第12圖所不,對應於雙重桿結構,第一缸體82及 第二缸體90形成有一對坌一 〆、 于第一連接孔44a,44b及第二連接孔 魏,獅’第—連接孔44a 44b係用以供連接螺栓 參閱第5圖)從第-缸體82側插入其中,第二連接孔 104a,104b則用以供連接螺栓43 示一缸體90側插入其 中 〇 如上所述,根據本發明第五實 u〜心工作紅裝置8 〇 因其雙重桿結構而能夠進行以下操作。亦即, 壓裝置可裝載在第一側的第一活塞桿88 P,未圖示的氣 二活塞桿92的位移可利用未圖示的 二吏第二側的第 檢測訊號輸出至外部的控制器(未圖示)。 、檢測而將 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 t · J裝 頁I ^ I I I I I I 訂 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(210 X 297公釐) 312031 10