WO2004051093A1 - 流体圧シリンダ - Google Patents

Abstract

　シリンダ本体（２）内部のピストン収容孔（８）の前進側内周に雌ねじ（８ａ）が形成され、可動ストッパ（９）がその雌ねじ（８ａ）内部にねじ結合されている。ピストン（１２）は前進側端面が可動ストッパ（９）の後退側端面に接触した状態で前進側ストローク端位置となる。回転調整つまみ（４）がシリンダ本体（２）の前進側端部に回転自在に取り付けられ、その後退側端面に回転伝達ピン（１６）が突設されており、可動ストッパ（９）の前進側端面に回転伝達穴（９ａ）が形成されて回転伝達ピン（１６）が摺動可能に挿入されている。回転調整つまみ（４）を回転することで可動ストッパ（９）をねじ送りしてピストン（１２）のストローク端位置および移動ストロークを調整できる。

Description

流体圧シリンダ 技術分野

本発明は流体圧力によりロッドが往復動する流体圧シリンダに関する。 背景技術 明

空気圧または油圧により作動する往復動ァクチユエータとして流体圧シリンダ があり、 これは内部にシリンダ室を形成したシリンダ本体と、 そのシリンダ室の 書

内部に往復動自在に設けられて前進用流体圧室と後退用流体圧室とに区画するピ ストンと、 このピストンの端面に固定されてシリンダ本体の外部に突出するビス トンロ Vドとを備えている。

2つの流体圧室のうちの一方の流体圧室に流体圧力を供給して他方の流体圧室 を大気開放することにより、 ピストンおよびピストンロッドが他方側へ押圧移動 されるようになっており、 ピストンがシリンダ本体の端部に設けられたカバーま たはストッパに接触して移動が止められた位置が前進側ストローク端位置または 後退側ストローク端位置となる。

通常このような流体圧シリンダを装置等に使用する場合にはシリンダ本体を装 置本体に固定して設置するが、 このシリンダ本体の固定位置に対してピストン口 ッドの前進側ストローク端位置、 後退側ストローク端位置またはその間のビスト ンロッドのストロークの長さを任意に調整したい場合がある。

従来では片口 Vド型の流体圧シリンダにおいて、 ビストンロッドと反対側に向 かってシリンダ本体から突出する調整口ッドをビストンに固定し、 その突出部分 の外周にねじ結合させた調整ナッ トの軸方向位置を変えることにより、 調整ナツ トがシリンダ本体の後端部に接触する位置、 すなわちビストンロッドの前進側ス トローク端位置を調整する構成がある。 また、 シリンダ本体の後退側端部に調整 ボルトをねじ結合させ、 これをねじ送り移動させてシリンダ本体内への挿入深さ を変えることによりビストンが調整ポルトの先端に接触する位置、 すなわちビス トンロッドの後退側ストローク端位置を調整する構成もある。

しかし、 上記の 2つのストローク調整の構成は、 どちらもシリンダ本体の後退 側端部に調整ロッドまたは調整ポルトなどの寸法の長い調整部材を設けるため、 設置スペースを軸方向に長く確保する必要があった。 またピストンの後退側にも 作動用のピストンロッドを設ける両口'ッド型の構成に適用することができなかつ た。

本発明の目的は、 軸方向に長い調整部材を設けることなくピストン口ッドの前 進側ストローク端位置または後退側ストローク端位置の少なくとも一方を調整す ることができる流体圧シリンダを提供することにある。

本発明の目的は、 両口ッド型でも前進側ストローク端位置または後退側スト口 一ク端位置の少なくとも一方を調整することができる流体圧シリンダを提供する ことにある。 発明の開示

本発明の流体圧シリンダは、 シリンダ本体と、 ピストンおよびピストンロッド とを備えた軸部材と、 シリンダ本体の端部内に軸方向に移動自在に装着された可 動ストッノ、。と、 シリンダ本体に回転自在に設けられ、 可動ストツバを軸方向に移 動する回転調整つまみとを有し、 回転調整つまみによりストツパを軸方向に移動 させて軸部材のストローク端位置を調整することを特徴とする。

本発明の流体圧シリンダは、 シリンダ本体と、 ビストンおよぴピストンロッド とを備えた軸部材と、 シリンダ本体の端部内に形成された雌ねじに軸方向に送り 移動自在にねじ結合された可動ストッノ と、 シリンダ本体に回転自在に設けられ 、 かつ可動ストッパに対して軸方向移動自在に連結され、 可動ストッ.パを軸方向 に移動する回転調整つまみとを有し、 回転調整つまみにより可動ストッパを軸方 向に移動させて軸部材のストローク端位置を調整することを特徴とする。

本発明の流体圧シリンダは、 シリンダ本体と、 ビストンおよびビストンロッド とを備えた軸部材と、 シリンダ本体の端部内に軸方向に移動自在に装着された可 動ストッノ、 °と、 可動ストッパに形成された雄ねじにねじ結合される雌ねじが形成 され、 かつシリンダ本体に回転自在に設けられ可動ストッパを軸方向に移動する 回転調整つまみと、 シリンダ本体に設けられ、 回転調整つまみの回転時に可動ス トツバの回転を規制する回転規制部材とを有し、 回転調整つまみによりストッパ を軸方向に移動させて軸部材のストローク端位置を調整することを特徴とする。 本発明の流体圧シリンダは、 可動ストッパを固定する固定部材をシリンダ本体 に設けたことを特徴とする。

本発明の流体圧シリンダは、 シリンダ本体の両端部に可動ストッパを装着する とともに、 シリンダ本体の両端に回転調整つまみを設けたことを特徴とする。 本発明の流体圧シリンダは、 軸部材にシリンダ本体の両端から軸方向に突出す るビストンロッドを設けたことを特徴とする。

これにより、 回転調整つまみを回転することで可動ストッパをねじ送りして軸 方向位置を変えることができ、 ビス トンのストローク端位置および移動ストロー クを調整することができる。 また調整をしている間でも回転調整つ ¾みとシリン ダ本体とを合わせた固定部分全体の長さに変化はなく、 またシリンダ本体の後退' 側端部に軸方向に長い調整用部材などを設置することがないため狭いスペースで の設置が可能であり、 前進側と後退側の両方のストローク端位置を調整する構成 や、 両口ッド型への適用も可能である。 図面の簡単な説明

図 1は、 一実施の形態の流体圧シリンダの全体斜視図である。

図 2は、 ビストンロッドが後退側ストローク端位置に位置している状態の図 1 の A— A線に沿う断面図であって、 （A)は可動ストツパが前進限位置にある状態 の断面図であり、 （B ) は後退限位置にある状態の断面図である。

図 3は、 一実施の形態の変形例の流体圧シリンダの断面図である。 .

図 4は、 他の実施の形態の流体圧シリンダの断面図である。

図 5は、 図 4の B— B線に沿う断面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 ，

図 1は、 本発明の一実施の形態の流体圧シリンダ 1の全体斜視図である。 図 1 に示すように、 ほぼ長方体形状を有するシリンダ本体 2は図中手前の端面にほぼ 円板形状の回転調整つまみ 4が回転自在に設けられている。 このシリンダ本体 2 内部には回転調整つまみ 4を貫通して外部に突出するピストンロッド 5 aが摺動 自在に装着されている。 シリンダ本体 2の図中上端面に形成される 2つの給排ポ ート 6， 7のそれぞれに圧縮空気を供給制御することにより、 流体圧シリンダ 1 はビス トンロッド 5 aを往復動させる複動型の空気圧シリンダとして機能する。 このビストン口ッド 5 aがシリンダ本体 2から突出する方向 （各図中の左方向） はピス トンロッド 5 aの前進方向であり、 引き込む方向 （各図中の右方向） は後 退方向である。

図 2はビストンロッド 5 aが最も引き込んだ後退側ストローク端位置に位置し ている状態の図 1の A— A線に沿う断面図であって、 図 2 . (A) は可動ストッパ が前進限位置にある状態の断面図であり、 図 2 ( B ) は可動ストツバが後退限位 置にある状態の断面図である。 図 2 (A)、 図 2 ( B ) に示すように、 シリンダ本 体 2内部には長手方向に向けてビストン収容孔 8が形成されており、 その内部で 前進側に備えた可動ストッパ 9と後退側に備えたへッドカパー 1 0とで形成され た空間がシリンダ室 1 1を構成している。 このシリンダ室 1 1の内部にはビスト ン 1 2が軸方向に往復動自在に装着されており、 このピストン 1 2がシリンダ室 1 1内を後退用流体圧室 1 1 aと前進用流体圧室 1 1 bとに区画している。 シリ ンダ本体 2の前進側の端部にはほぼ円板形状の回転調整つまみ 4が設けられてお り、 ピストン 1 2の前進側端面に固定されているピストンロッド 5 aが回転調整 つまみ 4と可動ストッパ 9の中心を貫通して搢動自在に支持されている。

ピストン 1 2はほぼ円柱形状に形成されており、 その前進側端部 1 2 aと後退 側端部 1 2 cはそれらの間の摺動中間部 1 2 bよりも少し外径が小さ.くなつてお り、 摺動中間部 1 2 bがピストン収容孔 8に嵌合して摺接し、 前進側端部 1 2 a と後退側端部 1 2 cはビストン収容孔 8の内周側面と隙間を設けている。 前進側 端部 1 2 aと後退側端部 1 2 cのそれぞれの外周には摺動中間部 1 2 bの前後を 挟むようにしてウェアリング 1 2 dが装着されている。 これらウェアリング 1 2 dは、 ピストン収容孔 8に対して摺接していながら各給排ポート 6 , 7と軸方向 位置が一致しても各給排ポート 6， 7を塞ぐことなく後退用流体圧室 1 1 aおよ び前進用流体圧室 1 1 bとの連通を維持確保できるようになっている。

ビストン収容孔 8の前進側の内周には雌ねじ 8 aが形成されており、 可動スト ッパ 9はその内部にねじ結合されている。 この可動ストツパ 9は軸回りに回転す ることでねじ送りされて軸方向に進退移動するようになっている。 へッドカバー 1 0はピストン収容孔 8の後退側内 に嵌入して固定されており、 ピス トン 1 2 はその前進側端面が可動ストッパ 9の後退側端面に接触した状態で前進側スト口 ーク端位置となり、 ピス トン 1 2の後退側端面がへッドカパー 1 0の前進側端面 に接触した状態で後退側ストローク端位置となる。

またシリンダ本体 2の前進側端面でビストン収容孔 8の開口部より少し外周側 の同心円上に保持溝 1 3が形成されており、 さらにその外周側の側壁には係合溝 1 3 aが形成されている。

回転調整つまみ 4の後退側端面には、 保持溝 1 3に嵌入するフランジ 4 aが設 けられた先端筒部 4 bが形成されており、 この先端筒部 4 bの外周に平行ピンま たはスプリングピン 1 4を嵌め込んで先端筒部 4 bを保持溝 1 3に圧入させるこ とにより平行ピンまたはスプリングピン 1 4が内部の係合溝 1 3に係合し、 回転 調整つまみ 4全体がシリンダ本体 2に回転自在に取り付けられることになる。 回転調整つまみ 4および可動ストツパ 9の軸中心にはビストンロッド 5 aを貫 通させる貫通孔 1 5が形成されている。 回転調整つまみ 4の後退側端面には貫通 孔 1 5を中心とした周囲 2箇所に回転伝達ピン 1 6が突設されており、 また可動 ストッパ 9の前進側端面の対応する 2箇所には回転伝達穴 9 aが形成されてそれ ぞれ回転伝達ピン 1 6が摺動可能に挿入されている。

図 2 ( B ) に示すように、 可動ストッパ 9が最も後退側に位置した状態で、 そ の前進側の端部と同じ軸方向位置でシリンダ本体 2の図中上端面にね.じ孔 1 7が 形成されており、 その内部にはストッパ固定ねじ 1 8がねじ結合されている。 またシリンダ本体 2の図中上端面には 2つの給排ポート 6 , 7が形成されてお り、 これらを介して後退用流体圧室 1 1 aおよび前進用流体圧室 1 1 bに対する 圧縮空気の供給と排出を行うようになっている。

後退用流体圧室 1 1 aに連通する給排ポート 6は、 可動ストッパ 9が最も後退 側に位置した状態でその後退側端面の外周に形成した面取り部分 9 bと同じ軸方 向位置に配置されており、 それによつて可動ストツパ 9が後退限位置となっても 給排ポート 6の後退用流体圧室 1 1 aへの連通は確保される。 また小径となって いるピストン 1 2の前進側端部 1 2 aの軸方向長さ Xが可動ストッパ 9の移動可 能長さ Y (スト口一ク調整代） とほぼ同じとなっていることで、 可動ス トッパ 9 が前進限位置となってピストン 1 2 前進側ストローク端位置となっても給排ポ ート 6はピストンの摺動中間部 1 2 bに塞がれることなく後退用流体圧室 1 1 a との連通が常に確保される。

前進用流体圧室 l i bに連通する給排ポート 7は、 ピストン 1 2が後退側スト ローク端位置に位置した状態で小径の後退側端部 1 2 cと同じ軸方向位置に配置 されており、 それによつて給排ポート 7はピストン 1 2の摺動中間部 1 2 bに塞 がれることなく前進用流体圧室 1 1 bとの連通が常に確保される。

また、 可動ストツパ 9とへッドカパー 1 0の外周には Oリング 1 9が設けられ 、 ピストン 1 2の摺動中間部 1 2 bの外周にはシールリング 2 0が設けられ、 .可 動ストツパ 9の貫通孔 1 5にはパッキン 2 1が設けられている。 以上の本実施の 形態において、 ビストン 1' 2とピストンロッ ド 5 aが軸部材を構成し、 回転調整 つまみ 4と回転伝達ピン 1 6と可動ストツパ 9がストローク端調整機構を構成し ている。 ，， 次に本実施の形態の流体圧シリンダ 1の作動を説明する。 まず図 2 (A) に示 すように可動ストツパ 9が前進限位置となった状態では、 ビストン 1 2の前進側 ストローク端位置が最も前進側に位置するとともに、 シリンダ室 1 1の軸方向長 さ、 つまりピストン 1 2の移動ストロークが最も長い状態となる。

この状態から回転調整つまみ 4を回転することで 2本の回転伝達ピン 1 6を介 して可動ストツパ 9も回転させられることになり、 その結果可動ス卜ッパ 9はね じ送りされて後退移動することになる。 この移動の際に可動ストツパ 9は同時に 回転調整つまみ 4から離れていくが、 回転調整つまみ 4に固定されている回転伝 達ピン 1 6は可動ストツパ 9の回転伝達穴 9 aと摺接しながらも挿入状態を維持 するため、 回転調整つまみ 4はその回転を可動ストツパ 9に伝達しつづけるよう になっている。 このようにして可動ストツパ 9が後退移動することによりその後 退側端面の軸方向位置、 すなわちビストン 1 2の前進側ストローク端位置も後退 することになり、 それとともにビストン 1 2の移動ストロークも短くなつていく ことになる。

以上のように本実施の形態は回転調整つまみ 4を回転して可動ストツパ 9の軸 方向位置を変えることにより、 ピストン 1 2の前進側ストローク端位置および移 動ス トロークを調整することができる。 また以上の調整をしている間でも、 回転 調聱つまみ 4とシリンダ本体 2とを合わせた固定部分全体の長さに変化はなく、 またシリンダ本体 2の後退側端部には調整口ッドなどの軸方向に長い調整用部材 を備えることがないため狭いスペースでの設置が可能となる。

図 3は本実施の形態の変形例の流体圧シリンダ 3 1の断面図である。 図 3にお いては、 図 1および図 2に示された部材と共通する部材には同一の符号が付され ている。 この流体圧シリンダ 3 1のシリンダ本体 3 2には、 その両端にストロー ク端調整機構が設けられており、 またピストン 1 2の両端にピストンロッド 5 a , 5 bが設けられた両口ッド型の構成となっている。

この変形例の構成によれば、 ピストン 1 2の軸方向両側のストローク端位置を それぞれ個別に移動調整することができるばかりでなく、 2つの可動ストッパ 9 ， 3 3を同時に同じ方向へ移動させることで、 ストローク長さを変えることなく それ全体の軸方向位置を移動調整することも可能となる。

なお、 上記構成ではストローク端調整機構とピス トンロッド 5 a， 5 bのどち らも両方向側に設けたが、 ストローク端調整機構とピストンロッド 5 a， 5 bの どちらか一方だけを両方向側に設けた構成であってもよい。 たとえばシリンダ本 体 3 2の両端にストローク端調整機構を設けて前進側にだけピストンロッド 5 a を設けた構成としてもよいし、 また逆にシリンダ本体 3 2の前進側にだけスト口 ーク端調整機構を設けてピストン口ッド 5 a， 5 bを両方向側に設けた両口ッド 型の構成としてもよい。

図 4は他の実施の形態の流体圧シリンダ 4 1の断面図であり、 図 5は図 4の B

—B線に沿う断面図である。 図 4、 図 5においては、 図 2 (A) , 図 2 ( B ) に示 した流体圧シリンダ 1と共通する部材には同一の符号が付されている。

図 4に示すように、 ビストン収容孔 4 5の前進側の内周には係合溝 4 3が形成 されている。 回転調整つまみ 4 4の後退側端面には、 ピストン収容孔 4 5に嵌合 する先端筒部 4 4 bが形成されており、 この先端筒部 4 4 bの外周に形成した係 合溝 4 4 cに平行ピンまたはスプリングピン 4 7を嵌め込んで先端筒部 4 4 bを ビストン収容孔 4 5に圧入させることにより平行ピンまたはスプリングピン 4 7 が先端筒部 4 4 b側の係合溝 4 4 cとピストン収容孔 4 5側の係合溝 4 3に係合 し、 回転調整つまみ 4 4全体がシリンダ本体 4 2に回転自在に取り付けられるこ とになる。 回転調整つまみ 4 4の中心にはビストンロッド 5 aよりも大きな径の 雌ねじ 4 4 dが形成されており、 可動ストッパ 4 8の前進側部分はその内部にね じ結合されているとともに後退側部分はビストン収容孔 4 5に摺動自在に装着さ れている。 図 4、 図 5に示すように、 可動ストッパ 4 8の図中上方側面には軸方 向に係合溝 4 9が形成されており、 シリンダ本体 4 2の図中上端面に形成されて いるねじ孔 5 0には回転止め部材としてのストッパ固定ねじ 5 1がねじ結合され て係合溝 4 9に係合できるようになっている。

この他の実施の形態によれば、 可動スト ツノ 4 8はスト ツパ固定ねじ 5 1との 係合により軸回りに回転することなく軸方向にのみ移動可能となっており、 回転 調整つまみ 4 4を回転させることで確実にねじ送りされて轴方向に進退移動する よう作動する。

したがって前記一実施の形態と同様に、 可動ストッパ 4 8の軸方向位置を変え ることにより、 ピストン 1 2の前進側ストローク端位置および移動ストロークを 調整することができる。 また調整中においても固定部分全体の長さに変化がない ため狭いスペースでの設置が可能であり、 シリンダ本体 4 2の前進側の端部にだ けでなくその後退側の端部にもストローク端調整機構を設けることができ、 また ピストンロッド 5 aについてもピストン 1 2の両側に設けて両口ッド型として構 成することもできる。 さらにストツパ固定ねじ 5 1を締め込むことで可動ストツ ノ、° 4 8を固定することができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、 その要旨を逸脱しない範 囲で種々変更可能である。 たとえば、 作動制御する流体圧を圧縮空気による空気 圧としたが、 作動油などによる油圧を用いて制御してもよい。 また本発明は、 シ リンダ本体が円形断面形状のものにも適用してよい。 産業上の利用可能性

以上のように、 本発明にかかる流体圧シリンダは、 たとえば半導体チップ等の 電子部品を搬送する装置などに用いられるァクチユエータのように、 形状の異な 'る多品種の部品に対応してその前進側のストローク端位置、 後退側ストローク端 位置、 またはその間のビストンロッ 'ドのストロークの長さを任意に調整する必要 のあるァクチユエータへの適用に有用である。

Claims

1 . 内部にシリンダ室が形成されたシリンダ本体と、

前記シリンダ室内に軸方向に往復 Λ自在に装着され、 前進用流体圧室と後退用 流体圧室とに区画するビス トンと前記シリンダ本体から外部に軸方向に突出する ビス トンロッドとを備えた軸部材と、

前記シリンダ本体の端部内に軸方向に移動自在に装着された可動ストツバと、 求

前記シリンダ本体に回転自在に設けられ、 前記可動ストッパを軸方向に移動す の

る回転調整つまみとを有し、

前記回転調整つまみにより前記ストッパを軸方向に移動させて前記軸部材のス 囲

トローク端位置を調整することを特徴とする流体圧シリンダ。

2 . 内部にシリンダ室が形成されたシリンダ本体と、

前記シリンダ室内に軸方向に往復動自在に装着され、 前進用流体圧室と後退用 流体圧室とに区画するビストンと前記シリンダ本体から外部に軸方向に突出する ピス トン口ッ ドとを備えた軸部材と、

前記シリンダ本体の端部内に形成された雌ねじに軸方向に送り移動自在にねじ 結合された可動ストッノヽ °と、

前記シリンダ本体に回転自在に設けられ、 かつ前記可動ストッパに対して軸方 向移動自在に連結され、 前記可動ス トッパを軸方向に移動する回転調整つまみと を有し、

前記回転調整つまみにより前記可動ストッパを軸方向に移動させて前記軸部材 のス トローク端位置を調整することを特徴とする流体圧シリンダ。

3 . 内部にシリンダ室が形成されたシリンダ本体と、

' 前記シリンダ室内に軸方向に往復動自在に装着され、 前進用流体圧室と後退用 流体圧室とに区画するビス トンと前記シリンダ本体から外部に軸方向に突出する ピス トン口ッドとを備えた軸部材と、

前記シリンダ本体の端部内に軸方向に移動自在に装着された可動ストツバと、 前記可動ストツパに形成された雄ねじにねじ結合される雌ねじが形成され、 か つ前記シリンダ本体に回転自在に設けられ前記可動ストッパを軸方向に移動する 回転調整つまみと、

前記シリンダ本体に設けられ、 前記回転調整つまみの回転時に前記可動ストッ パの回転を規制する回転規制部材とを有し、

前記回転調整つまみにより前記ス ッパを軸方向に移動させて前記軸部材のス ト口ーク端位置を調整することを特徴とする流体圧シリンダ。

4 . 請求項 1〜3のいずれか 1項に記載の流体圧シリンダにおいて、 前記可動ス トッパを固定する固定部材を前記シリンダ本体に設けたことを特徴とする流体圧 シリンダ。

5 . 請求項 1〜4のいずれか 1項に記載の流体圧シリンダにおいて、 前記シリン ダ本体の両端部に前記可動ストッパを装着するとともに、 前記シリンダ本体の両 端に回転調整つまみを設けたことを特徴とする流体圧シリンダ。

6 . 請求項 1〜5のいずれか 1項に記載の流体圧シリンダにおいて、 前記軸部材 に前記シリンダ本体の両端から軸方向に突出するピストン口ッドを設けたことを 特徴とする流体圧シリンダ。