4^6549 經 濟 *部 智 慧 •財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 五、發明說明（1 [發明背景] [發明領域] 本發明特別有關一種無桿工作缸，其中安裝至一工作 缸管端部之頭蓋係可互相交換之及可共同使用。 相關技藝之敘述 近年來’在各種情況中採用無桿工作叙當作製造廠或 類似場所中用以運送工件之裝置。與具有一桿之工作紅比 較時’無桿工作缸可在位移長度方面縮短其整體長度。因 此，無桿工作缸佔有較小面積，且其方便操控，而可執行 譬如高精確度之定位操作。 如第8圖所示，有關該習知技術之無桿工作缸1包含 工作紅& 2、滑動平台3、及一對頭蓋4,5。該無桿工作缸 1具有一條用以允許該壓縮流體流過之通道。各個頭蓋 係設有流體壓力入/岀口以至6卜7&至7f，該入/出 口具有該壓縮流雔之導入口之作用。 用以允許該壓縮流體流動之通道8係與該流體壓力入 /出口 6a至6f互通。另一通道9與該流體壓力入/出口 7a至7f互通。再者，該等通道8,9係通至一空間内部，且 配置在該工作缸管2内側之未圖示活塞係在該空間作往復 移動該机體壓力入/出口 6a至6f之任何一個及該流體 壓力入/出口 7a至7f之任何一個係設在各個頭蓋4,5之 第一主要表面上。 於該無桿工作缸丨之情況中，一對該流體壓力入/出 口 6a，7a係選擇當作用以導入/排放該壓縮流體之通口。 ^紙張尺度適用τ國國家標準（CNS)A4 χ 297公髮 311904 — — — — — . ---I I ---I I I I I ^ « — — — — — — I— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) M9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（2 ) 再者，其他未使用之流體壓力入/出口 6b至6f、η至7f 係藉著栓塞構件封住。 該滑動平台3係在第8圖所示箭頭a之方向按照經由 該流體壓力入/出口 6a所供給之壓縮流體之供給作用線 性地移動。當該壓縮流體係經由該流體壓力入/出口 供給時，該滑動平台3在第8圖所示箭頭B之方向中線8性 地移動。 然而，於有關該習知技術之無桿工作缸丨之情況中， 如上面所述，與該通道8互通之流體壓力入/出口 6^至6( 中的任一個及與該通道9互通之流體壓力入/出口化至” 中的任一個之备孔口係設在各個頭蓋4,5之第一主要表面 之各表面上。因此，分別形成在該頭蓋4及該頭蓋5内部 之壓縮流體通道在該工作缸管2之短邊方向上並不對稱。 為此緣故，該頭蓋4及該頭蓋5係不可互相交換，且不能 共用。 匕 因此，譬如，當藉著使用射出成型機形成該頭蓋時， 其需要使用二種型式之模具。再者，其需要使用對應於該 各個模具之夾具。因此，其指出一項問題是該夾具之調整 操作變得複雜，且該無桿工作缸之整體生產成本變得昂 貴。 再者，配置在該工作缸管2内側之二線通道8,9必須 分別以不同的方式界定之。這導致一項不便是使得該無桿 工作缸1於該高度方向中之尺寸變大，而不能符合小尺寸 之要求。再者，該無桿工作缸1之尺寸增加亦使空裝空 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公g ) 2 311904 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 Α7 五、發明說明（3 變大。 [發明概要j =本發明之總括目的係提供一種無桿工作缸，而使縮小 該無桿工作缸及減少該安裝空間變成可能。 本發月之主要目的係提供一種無桿工作红，而使以 單一模具製造譎無桿工作缸之頭蓋變成可能。 本發明之另一目的係提供一種無桿工作缸，而使減少 該無桿工作缸之整體生產成本變成可能，及使達成小尺寸 及減小的安裝空間變成可能。 當配合所附圖面時，本發明之上面及其他目的、特色 與優點將由以下之敘述而變得更明顯，其中經由說明性範 例顯示本發明之較佳實施例。 (圖面簡述〕 第1圖係顯不根據本發明實施例之無桿工作缸之透視 圖； 第2圖係顯示本發明實施例之工作缸管之透視圖； 第3圖係顯示本發明實施例之工作缸管之側視圖，_ 第4圖係顯示沿第i圖所示之無桿工作缸中線 所見之剖視圖； 第5圖係顯示沿第】圖所示之無桿工作缸中線v_v斤 見之剖視圖； 第6圖係顯示配置在根據本發明實施例之無桿工作缸 裂口附近之各部份之放大剖視圖； 第7圖係局部省略地顯示根據本發明實施例之無捍工 311904 ------------------------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 486549 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4 ) 作缸中所形成的壓縮流體通道及流體壓力入/出口之透視 圖；及 第8圖係局部省略地顯示習知無桿工作缸中所形成的 壓縮流體通道及流體壓力入/出口之透視圖。 較佳實施例之敘述 如第1圖中所示，根據本發明一實施例之無桿工作缸 10基本上包含工作缸管12、配置在該工作缸管12之上表 面部份上且能夠在該工作缸管12之縱長方向上造成滑動 接觸之滑動平台14、及一對安裝至該工作缸管12兩端之 頭蓋 1 6a，1 6b。 譬如藉著用諸如鋁及鋁合金之金屬材料之壓出成形製 程鑄造該工作缸管12。如第2及3圖所示，該工作缸管12 具有在上表面和緩地向兩側傾斜之上表面部份，而其下表 面部份則形成具有長方形槽狀之外形（rectangular gutte卜 shaped configuration)。 用以安裝磁性感測器（未示出）以偵測稍後述之活塞5〇 的位置之感測器安裝用長槽18a，18b，及用以安裝中間固 定式夹具（未示出）之中間固定式夹具安裝用長槽19^处 係形成在該工作缸管12之兩側面上，而在該工作缸管Μ 之縱長方向中延伸（看第2及3圖）。 如第2及3圖所示，在該工作缸管12之縱長方向令延 伸之孔腔（b〇re)20係形成在該工作缸管12之内部。該孔腔 2〇大體而言具有一菱形剖面’其各個角部係形成具有和緩 圓弧形之外形。 -----------裝--------訂，--------^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 4 311904 A7 ------21_____ 五、發明說明（5 ) 在該工作缸管12之縱長方向中延伸之裂口 22係設在 該作红$ 12之上表面部份。該孔腔20經由該裂口 22 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 與外側互通（看第3圖）。沿著該孔腔20延伸而用於集中式 管路配置之流體分流通道24a，24b係在該工作缸管12之内 部設於該孔腔20兩側之靠近下側的部份（看第3圖）。每一 通道24a，24b距離該工作缸管12底面之高度尺寸係完全相 同。 在另方面，如第2及3圖所示，用以安裝稍後敘述 之上皮帶62之皮帶安裝溝槽26a，26b係於該工作缸管12 之上表面部份沿著該裂口 22設在該裂口 之兩側。以預 定角度向該孔腔20擴大之推拔斜面28a，28b係設在該孔腔 2〇及該裂口 22間之交界部份（看第3圖）。 用以安裝該對頭蓋16a，16b之螺絲孔3(^至30f係於 該工作缸管12之兩端設在三處位置（看第2及3圖）。 經濟·部智慧咐產局員工消費合作社印製 如第4及$圖所示，具有對應於該孔腔2〇之橫斷面形 狀之活塞5〇係容納在該氣缸管丨2之孔腔2〇内，以致該活 塞50可沿著該孔腔20來回移動。該活塞5〇於縱長方向的 兩端具有突出部分52a，52b，該突出部分52a，52b係形成有 外接溝槽（circumscribing groove)54a，54b。由橡膠製成之密 封構件56a，56b係裝入該外接溝槽54a，54b(看苐4圖）。該 犬出#为52a，52b之刖端面具有當作導入該孔腔2〇之麼縮 流體的受壓面60a，60b之功能，如稍後敘述者。 如第5圖所示，每一密封構件56a，56b之外周圍形狀 係形成具有對庳於孔腔2 0的斷面形狀之大致菱形之形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 311904 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486549 A7 ---------- -B7______ 五、發明說明（6 ) 狀’其中各角部係形成具有和緩圓弧形之外形。 如第4至6圖所示，上皮帶62及下皮帶㈠係安裝至 該工作缸管12之裂口 22,而從上方及下方封住該裂口 22。 如第6圖所示，該上皮帶62係設有腿部66^6讣。該 上皮帶62係藉著將該腿部66a，66b裝入該工作缸管12之 皮π女裝溝槽26 a，26b而安裝至該工作缸管12。該上皮帶 62係由橡膠材料或樹脂材料製成。另一種選擇是以分開的 方式製成該上皮帶62,亦即將上皮帶62分成由不銹鋼製 成之平板狀板件及由磁性材料組成之腿部，再藉著該腿部 吸引該平板狀板件。 如第6圖所示，該下皮帶64在其兩側上表面部份具有 形成對應於該工作缸管12之推拔斜面28a，28b之推拔斜面 68a，68b。嚙合凸片7〇a，7〇b由該推拔斜面68&，6朴沿垂直 方向向上延伸，而以一預定之間隔距離彼此分開。大致呈 凹形之溝槽74係形成於該二嚙合凸片70a，70b之間。該溝 槽74具有一通道作用，而稍後敘述之皮帶分離器84a，84b I 係在其内移動。至於該下皮帶64之材料，其較佳的是該下 皮帶64係由彈性合成樹脂構件所構成。 該下皮帶64之推拔斜面68a，68b係與設在該工作缸管 12上之推拔斜面28a，28b配合。再者，該嚙合凸片⑽ 係與界疋該裂口 22之内倒表面72a，72b嚙合（看第ό圖）。 據此，可將該下皮帶64安裝至該工作缸管12。該下皮帶 64之下表面部份65係形成具有和緩的圓弧形狀，其係與 各雀封構件56a，56b之上端部（上角部）之和緩的圓弧形狀 II 丨丨丨！·裝 --------訂----ΪΙΙΙί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公爱） 6 311904
五、發明說明（7 ) 相對定。如第4圖所示，該上 端部係固定至該頭蓋16 下皮帶64之 端 $頭盖（然而在第4圖令只顯示左 如第1及5圖所示，該滑動平台14包含用以放 之放置表® 8〇及相當厚之平板構件76,該平板構件 下表面部份78係朝該放置表面8〇f入。該平板構件％ 在短邊方向之兩端部係大致形成與該工作缸管Η之端部 齊平。如第4圖所示，與容納在該孔腔2()内之活塞⑼輕 合之活塞軛82係固定至該滑動平台14之下表面部份冗。 朝向該孔腔20縱長方向之皮帶分離器…，州係裝至該活 塞軛82之兩端。該皮帶分離器84a，84b係允許介入安裝至 該工作缸管12裂口 22之上皮帶62及下皮帶64之間，以 在該工作缸管12的垂直方向使該上皮帶62與該下皮帶64 彼此分開。 因此’如稍後敘述，該活塞50係按照導入該孔腔2〇 内部之壓縮流體之作用在而該孔腔20内移動。據此，該滑 動平台14亦因與該活塞50連動而在該氣缸管12之上表面 部份上移動。在此期間，該皮帶分離器84a，84b通過該上 皮帶62及該下皮帶64間之空間，而如上面所述於該工作 紅管12之垂直方向分開該上皮帶62及該下皮帶64。 於該工作缸管12之垂直方向被分開之上皮帶62係可 通過該皮帶分離器84a，84b及該滑動平台14間所形成之空 間。該下皮帶64係可能通過該皮帶分離器84a，84b及該活 塞50間所形成之空間。 — II - I ·!ιιί — t- — 11!---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製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 7 311904 A7
486549 五、發明說明（8 ) 當該活塞50在該孔腔2〇内移動時，該 在該放置表面80之工件施加至該滑動平台Μ。該負^ 藉著一未圖示冬導引機構所吸收。 、糸 用以將該上皮帶62壓向該工作毚其 澄同涿作缸皆12之壓持構件 86a，86b係設在該滑動平台14内側之縱長方向的兩端(看 第4圖）。亦即該壓持構件86a，嶋具有將藉皮帶分離器 84a，84b而自裂口22分離之上皮帶62及下皮帶 裝至該裂口 22之功能。 人文 如第4圖所示，與該上皮帶62形成滑動接觸之刮除器 90a，90b係設在該滑動平台14之縱長方向兩端的底面 ’，議上。藉著該刮除器9Qa，揭之輔助阻止灰塵或類似 物侵入該滑動平台14及該上皮帶62間之空間。 如第4圖所示，該對頭蓋16a，16b係藉著墊圈…咖 之輔助安裝至該工作缸管12之兩端，該墊圈9219几係由 譬如橡膠材料所製成，以便封閉該工作缸管Η。據此，於 各個頭D6a，16b及該工作缸管12之間維持氣密狀態（第: 圖中只舉例說明該碩蓋1 6 a之一側）。 具有大致半球形前端96a 96b之突出部份98a 98b係 設在墊圈92a，92b面向孔腔20的部份。 該突出部分98a，98b係能夠靠接該活塞5〇之端部（受 壓表面60a，60b)。亦即當該活塞50前後移動，及其抵達該 孔20之末端而衝撞該頭蓋16aJ6b時，該突出部分9心，9讣 具有緩和該碰撞所引起之衝擊之功能。 現在將參考第7圖說明設在根據本發明實施例之無 ----^ · I I -----^------ ----^9. (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製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 8 311904 486549 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（9 ) 工作缸1 〇之二條壓縮流體通道R，L。 如第7圖所示，該壓縮流體通道R包含分別形成在該 頭蓋16a之各個側面10(^，1023上之流體壓力入/出口 乂 2〇〇a，200b、形成在該頭蓋16a之端面1〇軺上之流體壓力 入/出口 200c、形成在該頭蓋16b之端面1〇仆上之流體 ®力入/出口 200d、及該流體分流通道24b。 _ 各側面10Qa，102a上係僅形成有一個流體壓力入/出 口 20〇a，2〇〇b。形成在各端面1〇4a，1〇4b上之各流體壓力入 /出口 200c，2Q0d係位在該端面1〇4a，1〇4b之下部，亦即 在靠近該頭蓋16a，16b底部的部份。再者，未在高度方向 上互相重疊之淥體壓力入/出口 2〇〇a，2〇〇b係設在各個側 面l〇〇a，102a上。據此，相較於苐8圖所示習知技術之頭 蓋4,5,其可在高度方向壓縮該頭蓋16a，16b之尺寸。當然， 該頭蓋16a中該流體壓力入/出口 2〇〇a，2〇〇b及該流體壓 力入/出口 20〇c間之位置關係亦可上下巔倒。亦即相較於 該流體壓力入/出口 200c，該流體壓力入/出口 2〇〇a，2〇〇b 可位在靠近該頭蓋16a底部的部份。 該々丨l體壓力入/出口 200a至200c經由該頭蓋16a内 部之互連通道202與該工作缸管12中之流體分流通道2仆 互通該體分流通道24b在該頭蓋16b内部與該流體壓 力入/出口 20pd互通。而由該互連通道2〇2分出之導流通 道204係與該流體分流通道24b呈平行配置，且係通入該 孔腔20。 因此’可將未圖示之壓縮流體供給源連接至任何一個 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度細巾目國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 9 311904 486549 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（1〇 ; 流體壓力入/出口 200a至200d，而將該壓縮流體供給至 該壓縮流體供給通道R。於此例中，未使用之流體壓力入 /出口 200a至200d係藉著栓塞構件封住。該互連通道2〇2 及該導流通道204之直徑係形成比該流體壓力入/出口 200a至200d之直徑小。 如第7圖所示，該壓縮流體通道l包含分別形成在該 頭蓋16b之各個側面100b，102b上之流體壓力入/出口 300a，300b、形成在該頭蓋16b之端面i〇4b上之流體壓力 入/出口 300c、形成在該頭蓋i6a之端面1〇4a上之流體 壓力入/出口 3〇〇d、及該流體分流通道24a。 每一側面100b，102b上係僅形成有一個流體壓力入/ 出口 300a，300b。形成在各端面104b，1〇4a上之各流體壓力 入/出口 300c，3 00d係位在該端面104b，1〇4a之下部，亦 即在罪近該頭恚16b，16a底部的部份。再者，未在高度方 向上互相重疊之流體壓力入/出口 3〇〇a，3〇〇b係設在各個 側面100b，102b上。據此，相較於第8圖中所示習知技術 之頭蓋4,5,其可在高度方向壓縮該頭蓋16a，16b之尺寸。 ¥然’該頭蓋16b中該流體壓力入/出口 3〇〇a，3〇〇b及該 流體麗力入/出口 300c間之位置關係亦可上下巔倒。亦即 相較於該流體壓力入/出口 300c，該流體壓力入/出口 300a，3 00b可位在靠近該頭蓋16b底部的部份。 該流體壓力入/出口 300a至30〇c經由該頭蓋16b内 部之互連通道302與該工作缸管12中之流體分流通道 互通。該流體分流通道2 4 a在該頭蓋1 6 a内部與該流體壓 ^------.—^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
486549 A7 五、發明說明（11 力入/出口 300d互通。由該互連通道3〇2分出之導流通道 304係與該流韙分流通道24a呈平行配置，且係通入該孔 腔20。 因此，可將未圖示之壓縮流體供給源連接至任何一個 流體壓力入/出口 30〇a至300d，而將該壓縮流體供給至 該壓縮流體通道L。於此例中，未使用之流體壓力/入^出 口 300a至300d係藉著栓塞構件封住。該互連通道3〇2及 該導流通道304之直徑係形成比該流體壓力入/出口 3〇〇a 至3 0 0 d之直徑小。 如上所述，形成在根據本發明實施例之無桿工作缸1〇 中之壓縮流體通道R,L係形成在靠近該無桿工作缸丨〇底 部的部份。因此，其可能於該無桿工作缸10之高度方向壓 縮尺寸。其可藉低重心進行穩定的往復運動。據此，可實 現小尺寸之無桿工作缸10且可滅少安裝空間。 配置在該頭蓋16a，16b内部之壓縮流體通道R，L係形 成對稱。換句話說，該壓縮流體通道R;係形成具有相同 之構造。據此，譬如當該頭蓋係藉著使用未圖示 之鑄模機（molding machine)所形成時，能以單一模具缚造 他們。亦即能只用一種模具鑄造該頭蓋16a，16b。因此， 其不須施行替換對應於該模具之夾具之操作，且可消除複 雜之操作，諸如用以調整該夾具之操作。據此，可顯著地 減少該頭蓋16M6b之生產成本，並因而減少整個無桿工 作缸10之生產成本。 根據本發明實施例之無桿工作缸10基本上係以上述 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） „-- 11 311904 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486549 五、發明說明（12 方式製成。其次將說明其功能及效果。 百先，流體壓力入/出口 200a至200d之任一個及流 體壓力入/出口 300a至3〇〇d之任一個係經由未圖示之電 磁閥連接至壓力流體供給源。於此例中，譬如可將設於該 頭蓋16a之流體壓力入^/出口 2〇〇a及設於該頭蓋工讣之流 體壓力入/出p 300a連接至電磁閥，然後藉著栓塞構件 400a至400f封閉該頭蓋16a之其他流體壓力入/出口 200b至200d及該頭蓋16b之其他流體壓力入/出口 3〇〇b 至300d(看第1圖）。 如上所述，使用形成在該側面100a，102a、該端面 l〇4a、該側面i00b，102b、及在該無桿工作缸1〇另外一邊 之端面104b上之流體壓力入/出口 2〇〇a至2〇〇d的任一個 及流體壓力入/出口 300a至300d的任一個即已足夠。因 此可改善該管路配置之自由度。 尤其’當選擇設於該頭蓋16a之流體壓力入/出口 200c，3 00d及設於該頭蓋16b之流體壓力入/出口 200d，300c之組合時，可藉著只使用該端面1〇物或該端面 104 b之一端面緣構足以進行活塞5〇之往復運動之管路配 置’據此’可建構安裝空間小之管路配置。 在此之後，當操作該未圖示之電磁閥以將壓縮流體導 入該第一流體壓力入/出口 200a時，該壓縮流體係經由該 互連通道202及該導流通道204進入該孔腔2〇，而推壓該 活塞50之受壓表面60a。如第4圖所示，該活塞5〇即依 該壓縮流體之推壓作用而向右（向箭頭X之方向）移動。 - · * I - I « ----------- s—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 12 311904 486549 A7 五、發明說明（13 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於此安排中，該活塞50係經由該活塞軛82連接至該 滑動平台1 4。因此移動該活塞5〇，該滑動平台j 4即與活 塞50連動而在該工作缸管12之上表面部份上移動。再者， 該皮帶分離器$4b係安装於該上皮帶62及該下皮帶64之 間。因此’該上皮帶62及該下皮帶64係於該工作叙管12 之向上及往下方向中由該裂口 22彼此分開。如上面所述彼 此分開之上皮帶62及下皮帶64係再次藉著該壓持構件 86a之輔助安裝至該裂口 22。將容易了解的是當該壓縮流 體導入形成於該頭蓋16b之另一流體壓力入/出口 300a 時，係以與上述相反之方式施行該項操作。 [圖號之說明] 10 無桿工作缸 12 工作缸管 14 滑動平台 16a，16b 頭蓋 20 孔腔 24a，24b 流體分流通道 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 50 活塞 100a，100b，102^102b 側面 104a，104b 端面 200a-200d、300a-300d 流體壓力入 / 岀口 202,302 互連通道 204,304 導流通道 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 13 311904