TWI558920B - Magnetic rodless cylinder - Google Patents

Description

磁式無桿缸體

本發明係關於一種磁式無桿缸體，該磁式無桿缸體係於左右具備一對側壁部之橫剖面倒字狀之底座內，與側壁部平行地設置有收容活塞之缸筒，並且於缸筒之外周面，可沿缸筒滑動地設置有滑動體，藉由磁耦合力而使活塞與滑動體一體化，從而滑動體可追隨活塞之移動而移動，另一方面，在側壁部與滑動體之間設置有導引機構。

已知如下者：於磁式無桿缸體，包含左右包括一對側壁部之橫剖面字狀之底座，且於設置在該底座之兩端之一對端蓋間，與側壁部平行地設置有可朝向軸方向前後移動地收容活塞之缸筒，並且將貫通於缸筒之滑動體配置於底座之側壁部之間，將活塞與滑動體磁耦合。因此，若對缸筒內供給壓縮空氣等流體，使活塞於缸筒內移動，則滑動體將追隨活塞一體地移動。

於如此之磁式無桿缸體中，為相對於缸筒高精度地導引滑動體，而賦予了導引機構。作為該導引機構，例如專利文獻1中，揭示有如下結構：於從動工作台(滑動體)之兩側面設置內側負荷球用導引槽，於導軌(底座)之內面設置外側負荷球用導引槽，且於滑動體之內部設置無負荷球用導引孔，另一方面，於固定在滑動體之兩端面之端蓋，設置將內側負荷球用導引槽及無負荷球用導引孔接通之循環路，且於包含該等導引槽、導引孔及循環路之無限循環路中，收容球狀滾動體。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第3767648號公報

然而，於上述先前之導引機構中，將形成無限循環路之循環路直接形成於滑動體之樹脂之端蓋，且於端蓋中在行程端抵接於減震器之部位分別螺合著絞孔螺栓。藉此，滑動體之總長變長，反而導致行程受到制約。又，為形成螺入絞孔螺栓之母螺紋部，而必須使滑動體之寬度方向變大。而且，必須以對應於絞孔螺栓之方式，將減震器配置於端蓋之端側，從而存在磁式無桿缸體大型化之問題。又，若為進行滑動體之內部之活塞或刮板等之維護而拆卸端蓋，則存在鋼球自循環路墜落之虞，導致作業煩瑣。進而，不存在將使供滾動體滾動之槽潤滑之構件安裝於端蓋之部位。由此，為設置該構件，而必須在端蓋之外側設置安裝構件，從而存在滑動體之總長變長之問題。

因此，本發明之目的在於提供一種磁式無桿缸體，該磁式無桿缸體不存在滑動體之總長變長導致行程受到制約之情況，且不僅可維持整體之小型化亦可容易地進行維護。

為達成上述目的，本發明之第一態樣係提供一種磁式無桿缸體，其包括：橫剖面倒字狀之底座，其於左右具備一對側壁部；缸筒，其係收容有活塞者，且與底座之側壁部平行地設置於底座內；滑動體，其係可沿缸筒滑動地設置於缸筒之外周面者，且利用磁耦合力而與活塞一體化，可追隨活塞之移動而移動；及用於滑動體之導引機構，其設置於一對側壁部與滑動體之間；且，導引機構之各者包含：設置於側壁部之與缸筒平行之外側滾動槽；與該外側滾動槽對向地設 置於滑動體之內側滾動槽；設置於滑動體之與缸筒平行之導引路；將外側滾動槽與內側滾動槽之間和導引路連結之U字狀之一對連結路；及可在由外側滾動槽與內側滾動槽之間、導引路、及連結路形成之環狀之循環路內滾動之複數個滾動體，連結路係分別形成於安裝在滑動體之滑動方向之前後端之金屬製之端板之內側所配置之一對內側構件。

本發明可將潤滑外側滾動槽之潤滑構件安裝於端板。

根據技術方案1中記載之發明，於滑動體之滑動方向之前後端安裝有金屬製之端板，且於各端板之內側，配置形成有連結路之內側構件，藉此，使端板於行程端直接抵接於減震器等，因此，與先前者相比，滑動體之總長變短。又，無需以與將端板安裝於滑動體之螺栓構件對應之方式將減震器配置於端蓋之端側，因而有利於磁式無桿缸體整體之小型化。又，於滑動體之內部之維護作業時，即便拆卸端板，亦不存在滾動體自循環路墜落之情形，可容易地進行活塞或刮板等之維護。

根據技術方案2中記載之發明，由於不僅具有技術方案1之效果，而且可將潤滑外側滾動槽之潤滑構件安裝於端板，因此，不存在滑動體之總長變長之情形。

1‧‧‧磁式無桿缸體

2‧‧‧底座

3‧‧‧側壁部

4‧‧‧滑動體

5‧‧‧導引機構

6‧‧‧端蓋

7‧‧‧缸筒

8‧‧‧缸孔

9‧‧‧嵌合構件

10‧‧‧O型環

11‧‧‧減震器

12‧‧‧端板

12a‧‧‧螺栓

13‧‧‧活塞

14‧‧‧缸體室

15‧‧‧供排口

16‧‧‧活塞軸

17‧‧‧內側磁鐵

18‧‧‧磁軛

19‧‧‧活塞端

20‧‧‧貫通孔

21‧‧‧外側磁鐵

22‧‧‧磁軛

23‧‧‧分隔件

24‧‧‧外槽

25‧‧‧外軌道

26‧‧‧外側滾動槽

27‧‧‧內槽

28‧‧‧內軌道

29‧‧‧內側滾動槽

31‧‧‧貫通孔

32‧‧‧筒體

33‧‧‧回流蓋

34‧‧‧連結路

35‧‧‧循環路

36‧‧‧鋼珠

37‧‧‧刮刷器

圖1係磁式無桿缸體之正視圖。

圖2係以剖面表示磁式無桿缸體之一部分之平面圖。

圖3係磁式無桿缸體之左側視圖。

圖4(a)係圖2之A-A線剖面圖，(b)係圖2之B-B線剖面圖，(c)係圖2之C-C線剖面圖。

圖5係圖2之D-D線剖面圖。

以下，基於圖式，說明本發明之實施形態。

圖1係表示磁式無桿缸體之一例之正視圖，圖2係其平面圖，圖3係左側視圖。磁式無桿缸體(以下簡稱為「無桿缸體」)1包括左右具備一對側壁部3、3之橫剖面倒字狀之底座2、配設於該底座2之側壁部3、3之間且可沿底座2滑動之滑動體4、及設置於側壁部3、3與滑動體4之間之導引機構5、5。

於底座2之長度方向之兩端，設置有一對端蓋6、6，且於該端蓋6、6之對向面間，架設有包含非磁性材料之缸筒7，於該缸筒7中貫通著包含非磁性材料之滑動體4。缸筒7係如圖4、5所示，其橫剖面外形呈圓形，於內部形成有橫剖面圓形之缸孔8，且缸孔8之兩端部介隔O型環10而氣密性地嵌合於安裝於端蓋6、6之嵌合構件9。11、11係設置於各端蓋6、且於行程端與滑動體4之滑動方向前後之端板12、12抵接以緩和衝擊之減震器。再者，端板12、12係金屬製(此處為鐵製)，且利用螺栓12a、12a而固定於滑動體4。

又，於缸筒7之缸孔8內，朝向缸筒7之軸方向可前後移動地收容有活塞13，從而將缸孔8內劃分為軸方向前後之缸體室14、14。於各端蓋6上，形成有經由形成在嵌合構件9之軸心之通路而分別連通於缸體室14之供排口15、15。

進而，活塞13係為如下結構：於中央之活塞軸16，交替地嵌入環狀之內側磁鐵17、17…與同形狀之磁軛18、18…，且自兩端藉由活塞端19、19而將內側磁鐵17與磁軛18緊固固定。各內側磁鐵17之磁極係以同極彼此在軸方向上對向之方式配設為SN、NS、SN、NS。

另一方面，於滑動體4中之缸筒7之貫通部分，穿設有比缸筒7更大一圈之橫剖面圓形之貫通孔20。於該貫通孔20內，朝向軸方向 交替地並排設置有包圍缸筒7之周圍之環狀之外側磁鐵21、21…與同形狀之磁軛22、22…，且藉由介隔配置於該等外側磁鐵21、21…與磁軛22、22…之兩端之筒狀之分隔件23、23而分別將端板12、12固定，藉此在貫通孔20內保持外側磁鐵21及磁軛22。該外側磁鐵21之磁極係以於軸方向上同極彼此對向、且與活塞13之內側磁鐵17之磁極不同之極彼此對向之方式，配設為NS、SN、NS、SN。藉此，活塞13與滑動體4藉由內側磁鐵17與外側磁鐵21之磁耦合力而隔著缸筒7一體化。

其次，對導引機構5進行說明。惟因於側壁部3、3側均為相同之結構，故主要對單側進行說明。首先，於底座2之各側壁部3之內面，如圖2及4所示，遍及全長地形成有與缸筒7平行之外槽24，且於該外槽24內，分別壓入或接著外軌道25。於該外軌道25之內面側(滑動體4側)，遍及全長地凹設有橫剖面為半圓狀之外側滾動槽26。

另一方面，於與外槽24對向之滑動體4之側面，形成有與外槽24平行之內槽27，且於該內槽27內，分別壓入或接著有內軌道28。該內軌道28其左右方向之厚度小於外軌道25，且於其外面側(側壁部3側)，遍及全長地凹設有橫剖面為半圓狀之內側滾動槽29。

進而，於滑動體4中之各內軌道28之內側，形成有與內軌道28平行之貫通孔31，且於該貫通孔31中收容著筒體32。於該筒體32之前後，在端板12、12之內側分別螺旋固定著具有將外軌道25與內軌道28之間和筒體32連通之U字狀之連結路34之合成樹脂製之回流蓋33。藉此，藉由外軌道25與內軌道28之間、筒體32、回流蓋33之連結路34，而形成有於前後方向形成為較長之環狀之循環路35。於該循環路35內，收容有作為滾動體之複數個鋼珠36、36…。37、37係設置於端板12、且前端嵌合於外軌道25之外側滾動槽26 之作為潤滑構件之刮刷器。

於如上所述地構成之無桿缸體1，將底座2固著於被安裝構件進行使用。而且，若於滑動體4之上表面上積載著工件等物品之狀態下，自左右之端蓋6、6之供排口15、15之任一者供給壓縮空氣，則活塞13在缸筒7內之缸孔8內朝向軸方向直線移動。繼而，藉由內側磁鐵17與外側磁鐵21之磁耦合力而與活塞13一體化之滑動體4追隨地沿著缸筒7朝向該軸方向前後移動。

於該滑動體4之前後移動時，於導引機構5、5中，在外軌道25與內軌道28之間鋼珠36、36…一面滾動，一面在循環路35內進行循環，因此，內軌道28介隔鋼珠36，由外軌道25導引移動。藉此，滑動體4以穩定姿勢前後移動。

此處，若滑動體4到達行程端，則金屬製之端板12直接抵接於減震器11，因此，不存在螺栓12a鬆弛之虞。又，位於循環路35之兩端之回流蓋33、33係配置於端板12之內側，因此，端板12中之衝擊不易傳遞至回流蓋33。藉此，維持循環路35。

如此般，根據上述形態之無桿缸體1，藉由於滑動體4之滑動方向之前後端安裝金屬製之端板12，且於各端板12之內側，配置形成有連結路34之內側構件(回流蓋33)，而使端板12於行程端直接抵接於減震器11，故與先前者相比，滑動體4之總長變短。又，無需以使端板12對應於安裝在滑動體4之螺栓12a之方式，將減震器11配置於端蓋6之端側，因此，利於無桿缸體1整體之小型化。又，於滑動體4之內部之維護作業時，即便拆卸端板12，亦不存在鋼珠36、36…自循環路35墜落之情形，可容易地進行活塞13或刮板等之維護。

尤其於此處，在端板12安裝有潤滑外側滾動槽26之刮刷器37，因此，不存在滑動體4之總長變長之情形。

再者，上述形態係將外側滾動槽或內側滾動槽形成於外軌道或內軌道，但亦可不用該等軌道，而於側壁部或滑動體直接形成外側滾動槽或內側滾動槽。又，雖於導引路之形成中使用筒體，但亦可不用筒體，而將貫通孔直接用作導引路。進而，亦可不用端板與回流蓋之間之刮刷器。

而且，上述形態之無桿缸體係說明於橫剖面圓形之滑動管之1個缸孔內使活塞進退移動，從而使滑動體磁耦合之結構，但不僅限於此，例如於橫剖面為扁圓形之滑動管內形成一對缸孔且使活塞分別收容於各缸孔而與滑動體磁耦合之無桿缸體亦可應用本發明。

再者，基於特定之實施形態詳細描述了本發明，若為熟悉此技藝者，則只要不脫離本發明之請求項之範圍及思想，便可進行各種變更、修正。

1‧‧‧磁式無桿缸體

2‧‧‧底座

3‧‧‧側壁部

4‧‧‧滑動體

5‧‧‧導引機構

6‧‧‧端蓋

7‧‧‧缸筒

11‧‧‧減震器

12‧‧‧端板

24‧‧‧外槽

25‧‧‧外軌道

26‧‧‧外側滾動槽

27‧‧‧內槽

28‧‧‧內軌道

29‧‧‧內側滾動槽

31‧‧‧貫通孔

32‧‧‧筒體

33‧‧‧回流蓋

34‧‧‧連結路

35‧‧‧循環路

36‧‧‧鋼珠

37‧‧‧刮刷器

Claims (1)

1. 一種磁式無桿缸體，其包括：橫剖面倒字狀之底座，其於左右具備一對側壁部；缸筒，其係收容有活塞者，且與上述底座之側壁部平行地設置於上述底座內；滑動體，其係可沿上述缸筒滑動地設置於上述缸筒之外周面者，且利用磁耦合力而與上述活塞一體化，可追隨上述活塞之移動而移動；用於上述滑動體之導引機構，其設置於上述一對側壁部與上述滑動體之間；及減震器，其係緩衝上述滑動體之運動；上述導引機構之各者包含：設置於上述側壁部之與上述缸筒平行之外側滾動槽；與該外側滾動槽對向地設置於上述滑動體之內側滾動槽；設置於上述滑動體之與上述缸筒平行之導引路；將上述外側滾動槽與上述內側滾動槽之間和上述導引路連結之U字狀之一對連結路；及可在由上述外側滾動槽與上述內側滾動槽之間、上述導引路、及上述連結路形成之環狀之循環路內滾動之複數個滾動體，上述連結路係分別形成於在安裝在上述滑動體之滑動方向之前後端之金屬製之端板之內側所配置之一對內側構件中，上述金屬製之端板於上述滑動體之行程端直接抵接於上述減震器，於上述端板與上述內側構件之間介設有潤滑上述外側滾動槽之潤滑構件。