TWI495784B - 氣缸 - Google Patents

Description

氣缸

本發明涉及一種氣缸，尤其涉及一種具有旋轉伸縮功能之氣缸。

工業中常用氣缸來進行工件之搬運、定位以及用於驅動其他裝置。一般氣缸主要包括缸體及裝設於缸體內之活塞等部件。缸體之二端部分別相對開設有與缸體內收容腔相互連通之開口，活塞裝設於收容腔內並可沿收容腔運動。一些自動化設備中要藉由氣缸實現旋轉伸縮之動作，然，一般氣缸之活塞藉由外接氣源僅能實現直線伸縮運動，無法實現旋轉運動。

鑒於上述內容，有必要提供一種能夠旋轉伸縮之氣缸。

一種氣缸，其包括缸體、活塞組件及導向件，該缸體內設有收容孔，該缸體上開設有與該收容孔相通之進氣孔與出氣孔，該活塞組件活動裝設於該缸體之收容孔內，該導向件固定裝設於該缸體之收容孔內並與該活塞組件套設於一起。該導向件上沿其軸向方向凹設有之滑行槽及與該滑行槽連通之旋轉槽。該活塞組件包括活塞件與滾珠，該活塞件套設於該導向件上，該滾珠滾動地夾設於該活塞件與該導向件之間，且該滾珠能夠在該滑行槽及該旋轉槽內滑動，當該滾珠在該滑行槽內滑動時，該活塞件能夠相對該導向件伸縮，當該滾珠在該旋轉槽內滑動時，該活塞件能夠相對 該導向件旋轉伸縮。

由於氣缸採用凹設有滑行槽及旋轉槽之導向件及裝設有滾珠之活塞組件，該活塞組件套設於該導向件上，使滾珠滾動地夾設於該導向件及該活塞組件內，以使帶動該活塞件相對導向件滑動及旋轉。

100‧‧‧氣缸

10‧‧‧缸體

11‧‧‧缸筒

111‧‧‧收容孔

113‧‧‧進氣孔

115‧‧‧出氣孔

13‧‧‧端蓋

30‧‧‧導向件

31‧‧‧本體

311‧‧‧滑行槽

313‧‧‧旋轉槽

315‧‧‧定位槽

33‧‧‧固定部

50‧‧‧活塞組件

51‧‧‧活塞件

511‧‧‧基體

513‧‧‧裝設部

53‧‧‧安裝環

531‧‧‧安裝孔

55‧‧‧滾珠

70‧‧‧導向桿

80‧‧‧回轉臂

81‧‧‧固定孔

83‧‧‧定位孔

圖1係本發明實施方式之氣缸之立體分解圖。

圖2係圖1所示氣缸之部分元件立體分解圖。

圖3係圖2所示氣缸之部分元件立體組裝圖。

圖4係本發明實施方式之氣缸之使用狀態圖。

圖5係本發明實施方式之氣缸之另一使用狀態圖。

圖6係圖5所示氣缸之立體剖視圖。

下面將結合附圖及具體實施方式對本發明進一步之詳細說明。

請參見圖1，氣缸100包括缸體10，導向件30、活塞組件50、二導向桿70及回轉臂80。導向件30固定裝設於缸體10內，活塞組件50套設於導向件30上，且與缸體10活動地裝設於一起。二導向桿70相對裝設於缸體10上末端面上。回轉臂80固定裝設於活塞組件50之末端，且套設於導向桿70上。

缸體10包括缸筒11及裝設於缸筒11一端之端蓋13。缸筒11上沿其軸向方向貫通開設有收容孔111，用以裝設並收容活塞組件50。缸筒11之一側面上貫通開設有與收容孔111相通之進氣孔113及出 氣孔115。進氣孔113與出氣孔115分別與二外接氣源(圖未示)連接，並向缸體10內通氣。端蓋13呈圓盤狀，其裝設於收容孔111一端上，用於裝設活塞組件50。

請一併參閱圖2及圖3，導向件30包括本體31及裝設於本體31一端之固定部33。本體31呈圓柱狀，其週壁上由一端朝向另一端依次凹設有二滑行槽311、四旋轉槽313及二定位槽315。二滑行槽311沿本體31之軸向方向由本體31上鄰近固定部33位置處朝另一端凹設延伸，以使活塞組件50能夠相對導向件30實現直線伸縮運動。四旋轉槽313沿導向件30之週緣凹設於本體31上，且每旋轉槽313二端部分別與滑行槽311與定位槽連接，以使活塞組件50能夠相對導向件30沿圓週方向實現90度旋轉運動。定位槽315凹設於導向件30之本體31上遠離固定部33之末端位置處，用以防止活塞組件50相對導向件30繼續滑動。

活塞組件50包括活塞件51、安裝環53及滾珠55。活塞件51套設於導向件30之本體31上，安裝環53套設於活塞件51一端，滾珠55活動地裝設於安裝環53上，且夾設於導向件30與安裝環53之間。

活塞件51呈中空圓柱體狀，其包括基體511及裝設於基體511一端之裝設部513。基體511套設於導向件30之本體31上。裝設部513呈中空圓柱狀，其與基體511同軸設置，用於裝設安裝環53。

安裝環53裝設於活塞件51之裝設部513內，其呈中空圓柱狀，且週壁上相對貫通開設有複數安裝孔531，用於安裝滾珠55。

本實施方式中，滾珠55數量為二，其為鋼球。滾珠55分別活動地裝設於安裝環53之安裝孔531內，且部分露出於裝設部513內，使 滾珠55滾動地夾設於本體31與安裝環53之間，以使滾珠55沿滑行槽311、定位槽315及旋轉槽313上滑動。

導向桿70大致為圓柱形。

回轉臂80中央開設有一圓形之固定孔81，回轉臂80上鄰近固定孔81處對應導向桿70還相對貫通開設有二定位孔83，二定位孔83分別穿設二導向桿70。

請一併參閱圖4至圖6，組裝時，首先將導向件30收容於缸體10之收容孔111內，且導向件30之固定部33與端蓋13固定連接；然後，活塞件51之裝設部513內裝設安裝環53，且滾珠55活動地裝設於安裝環53之安裝孔531內；接著，活塞件51套接於導向件30之本體31上，使滾珠55滾動地夾設於導向件30之本體31與安裝環53之間；再接著回轉臂80固定裝設於活塞件51一端；最後，二導向桿70固定裝設於缸筒11之末端面上，且分別穿設回轉臂80之二定位孔83。

使用時，於外接氣源之作用下活塞件51帶動滾珠55活動，使滾珠55沿滑行槽311滑動，以使回轉臂80脫出導向桿70。當滾珠55滑到旋轉槽313時回轉臂80隨活塞件51相對導向件30沿圓週方向實現90度旋轉運動，當滾珠55滑進定位槽315時防止活塞組件50相對導向件30繼續滑動。

於外接氣源之作用下滾珠55從定位槽315中滑出，且沿旋轉槽313滑動，使回轉臂80隨活塞件51相對導向件30沿圓週方向實現90度旋轉運動。當滾珠55滑到滑行槽311時活塞件51進行伸縮運動，使回轉臂80之二定位孔83分別穿過二導向桿70。

由於氣缸100採用凹設有滑行槽311、旋轉槽313及定位槽315之導向件30，滾珠55沿滑行槽311、旋轉槽313及定位槽315滑動，以帶動該活塞件51相對導向件30滑動及旋轉。當活塞組件50之滾珠55帶動活塞件51沿滑行槽311滑動時活塞組件50能夠相對導向件30實現直線伸縮運動。滾珠55沿旋轉槽313沿滑動時，使活塞組件50能夠相對導向件30沿圓週方向實現90度旋轉運動。滾珠55滑進定位槽時，防止活塞組件50相對導向件30繼續滑動。

可理解，本實施方式中之滾珠55與安裝環53可省略，滾珠55與安裝環53替換成一軸承即可。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。

100‧‧‧氣缸

10‧‧‧缸體

11‧‧‧缸筒

111‧‧‧收容孔

113‧‧‧進氣孔

115‧‧‧出氣孔

13‧‧‧端蓋

30‧‧‧導向件

31‧‧‧本體

33‧‧‧固定部

50‧‧‧活塞組件

51‧‧‧活塞件

511‧‧‧基體

513‧‧‧裝設部

53‧‧‧安裝環

55‧‧‧滾珠

70‧‧‧導向桿

80‧‧‧回轉臂

81‧‧‧固定孔

83‧‧‧定位孔

Claims (10)

1. 一種氣缸，其包括缸體及活塞組件，該缸體內設有收容孔，該缸體上開設有與該收容孔相通之進氣孔與出氣孔，該活塞組件活動裝設於該缸體之收容孔內，其改良在於：該氣缸還包括導向件，該導向件固定裝設於該缸體之收容孔內並與該活塞組件套設於一起；該導向件上沿其軸向方向凹設有之滑行槽及與該滑行槽連通之旋轉槽；該活塞組件包括活塞件與滾珠，該活塞件套設於該導向件上，該滾珠夾設於該活塞件與該導向件之間，且該滾珠能夠在該滑行槽及該旋轉槽內滑動，當該滾珠在該滑行槽內滑動時，該活塞件能夠相對該導向件伸縮，當該滾珠在該旋轉槽內滑動時，該活塞件能夠相對該導向件旋轉伸縮。
2. 如申請專利範圍第1項所述之氣缸，其中該導向件包括一本體及裝設於該本體一端之固定部，該本體之週壁上由一端朝向另一端依次凹設有該滑行槽、該旋轉槽以及與該旋轉槽一端連接之定位槽，該固定部與該缸體固定裝設於一起；該滑行槽沿該本體之軸向方向凹設延伸，以使該滾珠能夠沿該滑行槽滑動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之氣缸，其中該旋轉槽沿該導向件之週緣凹設於該本體上，且其一端分別與該滑行槽之一端相接，以使該滾珠能夠沿該旋轉槽滑動。
4. 如申請專利範圍第3項所述之氣缸，其中該定位槽凹設於本體上遠離該固定部之末端位置處，該定位槽與該旋轉槽連接設置，以使該滾珠能夠相對該導向件停止滑動。
5. 如申請專利範圍第4項所述之氣缸，其中該活塞組件還包括一安裝環，該安裝環之內壁上相對貫通開設有複數安裝孔，該安裝環固定裝設於該活 塞件一端上，該滾珠數量為複數，每滾珠活動地裝設於其中一該安裝孔內，且部分露出該活塞件內。
6. 如申請專利範圍第5項所述之氣缸，其中該活塞件包括基體及裝設於該基體一端之裝設部，該基體套設於該導向件上，該裝設部上裝設該安裝環，使該滾珠滾動地裝設於該導向件及該安裝環之間，使該滾珠能夠帶動該活塞件運動，以使該活塞組件相對該導向件滑動及旋轉。
7. 如申請專利範圍第6項所述之氣缸，其中該缸體包括缸筒及端蓋，該收容孔沿軸向方向貫通開設於該缸筒上，該端蓋裝設於該收容孔一端，該導向件一端與該端蓋固定連接。
8. 如申請專利範圍第1項所述之氣缸，其中該氣缸還包括一回轉臂及二導向桿，該回轉臂固定裝設於該活塞件一端，該二導向桿固定裝設於該缸體之末端面上；該回轉臂之端面上相對開設有二定位孔，該二導向桿分別能夠穿過該二定位孔。
9. 如申請專利範圍第1項所述之氣缸，其中該滾珠為鋼球。
10. 如申請專利範圍第1項所述之氣缸，其中該滑行槽之數量為二，該旋轉槽之數量為四，每滑行槽與其中二旋轉槽之一端相連通。