CN1293317A

CN1293317A - 无杆缸

Info

Publication number: CN1293317A
Application number: CN00131424A
Authority: CN
Inventors: 金子纯也
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2001-05-02
Anticipated expiration: 2020-10-18
Also published as: CN1204346C; US6481334B1; TW460663B; JP3459601B2; KR20010071131A; KR100397027B1; DE10050977C2; JP2001116017A; DE10050977A1

Abstract

无杆缸(10)的主体部件缸筒(12)通过端板(16a、16b)而与止动件(18a、18b)安装在一起。止动件(18a、18b)上设有调整螺栓(92a、92b)和缓冲装置(93a、93b),所述调整螺栓可限制滑台(14)的运动范围,所述缓冲装置可缓冲当滑台(14)与调整螺栓(92a、92b)碰触时所产生的冲击。止动件(18a、18b)具有设置在端板(16a、16b)上的内口(102a、102b)和与内口(102a、102b)相通的外口(104a、104b)。

Description

无杆缸

本发明涉及一种无杆缸，特别是涉及一种通过安装一个止动件来限制滑台移动范围的无杆缸。

通常，无杆缸在工厂或类似的地方用作工件的传送装置。就一定的位移长度而言，无杆缸的长度比有杆缸的长度要短。因此，无杆缸所占的面积小且便于操作。另外，无杆缸可获得高水准的定位操作或类似的优点。

无杆缸主要包括带有缸孔的缸筒、设置在缸孔中的活塞和滑台，滑台与活塞相联，并随着活塞的运动而沿缸筒往复运动。

无杆缸还包括限制滑台移动范围的止动件。在此情况下，止动件安装在缸筒上。

近年来，需要较短和较薄的无杆缸，但必须在缸筒中保证得到用于安装止动件的空间，这样就很难减小其长度。如果还必须要减小无杆缸的厚度，则就甚至很难在其上安装止动件。

本发明总的目的就是要提供一种较薄较短且保证具有用于安装止动件的空间的无杆缸。

本发明的主要目的就是确保具有用于安装调整螺栓和缓冲装置的空间，同时使缸筒减薄。

另外，端板包括与缸孔相通的内口，止动件包括与内口相通的外口。因此，可避免内口被止动件堵住而失去作用。

图1是本发明一个实施例的无杆缸整体结构的透视图；

图2是图1所示无杆缸主体部分缸筒的透视图；

图3是图2所示缸筒从端部所视的侧视图；

图4是图1所示无杆缸沿Ⅳ-Ⅳ线的纵向剖视图；

图5是图1所示无杆缸沿Ⅴ-Ⅴ线的纵向剖视图；

图6是图5所示无杆缸中切缝周围的局部放大纵向剖视图；

图7是构成图1所示无杆缸端部侧的缸筒、端板和止动件的分解透视图。

图1显示了本发明实施例的无杆缸10。无杆缸10包括缸筒12、滑台14、端板16a、16b和止动件18a、18b，滑台14安装在缸筒12上，并可沿纵向前进/后退，端板16a、16b安装在缸筒12的两端，止动件18a、18b通过这些端板16a、16b而安装在缸筒12上。

如图2和3所示，缸筒12中沿纵向具有缸孔20。缸筒12的上表面沿纵向设有切缝22，缸孔20通过切缝22与外部相通。在缸筒12中，在缸孔20两侧下方附近沿缸孔20设有用于中央管道的流体支路通道24a、24b。

在缸筒12的两个侧表面上沿纵向设有用于安装传感器的长槽26a、26b。用于安装传感器的长槽26a、26b可装有用于检测后面所描述的活塞50位置的传感器或类似件(未示出)。在缸筒12的上表面，切缝22的两侧设有用于安装后面所述的上带64的带安装槽28a、28b。带安装槽28a、28b沿缸筒12的纵向延伸。

如图3所示，缸孔20具有大致为菱形的横截面。特别是，缸孔20在两个横向侧的厚度(高度)小于其中部的厚度。缸孔20的菱形横截面的厚度T小于宽度W。

在此情况下，所设定的厚度T和宽度W的值最好是这样，即，大致垂直于缸筒12轴线的厚度相对于宽度的比值约为50％或更小。

另外，缸孔20的菱形横截面的每个角部20a-20c大致呈圆形。角部20c的曲率半径大于其它两个角部20a和20b的曲率半径。在缸孔20和切缝22的边缘处，倾斜部分30a、30b向外部倾斜。

在缸筒12的上表面，缸孔20的两侧附近设有从限定缸筒12的矩形部分(图3中双点划线所示部分)中去掉角部的削薄部分32a、32b。类似地，在缸筒12的下表面，缸孔20的两侧附近设有从限定缸筒12的矩形部分中去除一部分而使其厚度减小而形成凹部的削薄部分34a、34b。

在缸筒12的两端设有用于安装端板16a、16b和止动件18a、18b的螺纹孔36a-36c。

在此情况下，除了螺纹孔36a-36c的位置以外，缸筒12基本上是对称的，具体地说是沿滑台14的运动方向相对于穿过滑台14和缸筒12中心延伸的平面大致对称。

缸筒12可通过例如挤压金属材料如铝和铝合金而成。

如图4所示，活塞50的横截面与缸孔20相匹配，并***到缸筒12的缸孔20中，活塞可在其中往复运动。

如图4和5所示，活塞50的纵向两端设有凸起52a、52b。凸起52a和52b分别与密封件54a和54b相连。在此情况下，凸起52a和52b的端部表面可分别作为压力承受面56a和56b。

如图5所示，密封件54a和54b的周边形状与缸孔20的横截面形状相对应，并形成具有圆形角部的大致为菱形的形状。因此，密封件54a和54b就将活塞50与缸孔20内壁表面之间的间隙密封住。

如图4所示，活塞50设有向上侧伸出的轭架60，在上侧活塞轭架60的两端，以预定距离安装一对带分离装置62a、62b。活塞50与滑台14相联，从而将活塞轭架60和带分离装置62a、62b盖住。在此情况下，滑台14例如通过未示出的引导机构而与缸筒12的上表面接触。

如图4和5所示，在缸筒12中，切缝22装有密封用的上、下带64和66，从而从顶部和底部堵住切缝22。例如，上带64由橡胶材料或树脂材料制成，而下带66由树脂材料制成。

图6是图5所示切缝22附近的放大图。如图6所示，上带64设有腿部68a、68b。通过将腿部68a和68b分别装入到缸筒12的带安装槽28a、28b中，从而就可将上带64安装在缸筒12上。另外，上带64最好可拆地包括一个由不锈钢制成的平板和由磁性材料制成的腿部，从而使平板通过磁力作用与腿部相连接。

在下带66上表面的两侧，对应于缸筒12的倾斜部分30a、30b而设有倾斜部分70a、70b。下带66安装在缸筒12上，从而使其倾斜部分70a、70b与缸筒12的倾斜部分30a、30b紧密接触。

下带66的下表面部分72呈圆形，并与密封件54a、54b上端(上角部)的圆形相匹配。因此，就密封了下带66和密封件54a、54b之间的间隙。

如图4所示，上、下带64和66的两端(图4中仅示出了左侧)分别固定在端板16a、16b上。

带分离装置62a、62b固定在沿竖直方向相互分开的上带64与下带66之间。在此情况下，上带64穿过形成于带分离装置62a、62b和滑台14之间的间隙，而下带66穿过形成于带分离装置62a、62b和活塞50之间的间隙。

在滑台14的两个端部侧设有约束件74a、74b，其可将上带64压向缸筒12。

特别是，如后面所描述的，当滑台14运动时，带分离装置62a、62b使上、下带64和66相互分开(打开)，而约束件74a、74b使上、下带64和66聚在一起(关闭)。

在滑台14的两端设有与上带64接触的刮板76a、76b，刮板76a、76b可防止灰尘进入滑台14与上带64之间的间隙中。

图7是构成无杆缸10端部侧的缸筒12、端板16a、16b和止动件18a、18b的分解透视图。在图7中仅示出了无杆缸10的左端(端板16a和止动件18a)。

如图4和7所示，端板16a和16b安装在缸筒12的两端，从而堵住缸孔20的开口。在此情况下，如图7所示，通过将螺纹件80a-80c安装到螺纹孔36a-36c中，从而使端板16a、16b与止动件18a、18b成整体地安装在缸筒12上。下面将说明端板16a、16b和止动件18a、18b是怎样具体安装的。

如图4所示，通过由橡胶或类似材料制成的密封垫82，以气密的方式堵住端板16a、16b和缸孔20之间的间隙。(在图4中，仅示出了端板16a这一侧。)因此，分别在端板16a(密封垫82)与活塞50(压力承受面56a)之间和端板16b(另一个未示出的密封垫)与活塞50(压力承受面56b)之间形成腔室84a、84b。

在面对缸孔20的密封垫82的部分上设有凸起86。在此情况下，该凸起86可贴靠在活塞50的端部(压力承受面56a、56b)上。特别是，凸起86可缓冲当活塞50前进/后退而到达缸孔20端部并与端板16a、16b接触时所产生的冲击。

如图7所示，螺纹通孔88a-88c位于端板16a、16b上。螺纹安装孔90a-90c位于止动件18a、18b上。通过将螺纹件80a-80c穿过螺纹安装孔90a-90c和螺纹通孔88a-88c而安装在缸筒12的螺纹孔36a-36c中，就可使端板16a、16b和止动件18a、18b整体地安装在缸筒12上。

在此情况下，止动件18a、18b相对于缸筒12设置在端板16a、16b的外侧。具体地说，止动件18a、18b通过端板16a、16b而安装在缸筒12上。

如图1和7所示，止动件18a、18b设有调整螺栓92a、92b，以限制滑台14的运动范围，并设有缓冲装置93a、93b，以缓冲当滑台14与调整螺栓92a、92b接触时所产生的冲击。

在缓冲装置93a、93b的顶端设有凸起部94a、94b，凸起部94a、94b可沿缓冲装置93a、93b的方向自由前进/后退，并通过未示出的弹簧件或类似件沿此方向被推向顶端。

如图7所示，止动件18a、18b具有螺栓安装孔95，调整螺栓92a、92b拧入到螺栓安装孔95中，从而使调整螺栓92a、92b安装在止动件18a、18b上。

如图1和7所示，调整螺栓92a、92b设有螺母件96a、96b，其可确定调整螺栓92a、92b的顶端位置。

如图7所示，止动件18a、18b具有缓冲装置安装孔97，缓冲装置93a、93b拧入到上述缓冲装置安装孔中，从而就可将缓冲装置93a、93b安装到止动件18a、18b上。

另外，如图1和7所示，止动件18a、18b沿其上表面具有狭缝部分98，其与缓冲装置安装孔97相通。螺纹件99从止动件18a、18b的上表面穿过狭缝部分98而安装，螺纹件99可沿此方向施加力，以减小狭缝部分98的宽度，从而将缓冲装置93a、93b固定到止动件18a、18b上。

在此情况下，在止动件18a、18b上安装调整螺栓92a、92b和缓冲装置93a、93b的位置是可调的，这样，调整螺栓92a、92b和缓冲装置93a、93b分别沿削薄部分32a、32b设置。

如图1所示，在端板16a、16b的侧表面上分别设有孔口100a、100b。这些孔口100a、100b通过端板16a、16b上的通道(未示出)分别与缸筒12中的腔室84a、84b(见图4)相通。

这些孔口100a、100b例如通过未示出的分配阀而与压缩空气供应源相联。压缩空气供应源提供的压缩空气有选择地供应到孔口100a、100b。

如图7所示，在端板16a、16b的端部表面上设有孔口(内口)102a、102b，这些孔口102a、102b通过端板16a、16b上的通道(未示出)或者通过设置在缸筒12上的流体支路通道24a、24b而与缸筒12中的腔室84a或84b(见图4)相通。

另外，止动件18a、18b具有孔口(外口)104a、104b，其与端板16a、16b的内口102a、102b相通。

在此情况下，在位于止动件18a、18b侧表面上的每个外口104a、104b的朝向端板16a、16b的周边处设有O形圈座106，安装在O形圈座106上的O形圈108密封住内口102a、102b和外口104a、104b之间的间隙。(在图7中，仅示出了外口104b的一侧。)

外口104a、104b由密封丝堵110堵住。

下面将对具有上述结构的无杆缸10的工作过程进行描述。

如图1和4所示，向一个孔口100a供应压缩空气，然后通过未示出的通道将其引入到缸筒12的腔室84a中。当压缩空气将活塞50压向图4右侧时，滑台14就随着活塞50向右移动。

此时，当滑台14运动时，由约束件74b聚在一起的上、下带64和66就被带分离装置62b分离开。

当滑台14运动时，位于滑台14中心附近的由带分离装置62a、62b分开的上、下带64和66就由约束件74a聚在一起。

更准确地说，上、下带64和66使滑台14沿缸筒12运动，同时密封住切缝22并使缸孔20保持气密。

当到达缸筒12的右端时，滑台14与设置在缓冲装置93b顶端的凸起部94b接触。此时，作用在与凸起部94b相联的活塞件(未示出)上的液压阻力就使滑台14的运动速度降低。

当滑台14进一步运动并与调整螺栓92b的顶端接触时，滑台14就停在这个位置上。

当供应压缩空气的孔口在孔口100a和100b之间切换时，也就是，当压缩空气从另一个孔口100b进行供应时，压缩空气就通过未示出的通道进入缸筒12的腔室84b中。当压缩空气将活塞50压向图4左侧时，滑台14就随着活塞50向左移动。

此时，与滑台14向右运动的情况相反，由约束件74a聚在一起的上、下带64和66就由带分离装置62a分开。同时，由带分离装置62a、62b分开的上、下带64和66就被约束件74b聚在一起。

当到达缸筒12左端时，滑台14与调整螺栓92a的顶端接触并停下来。此时，由滑台14与调整螺栓92a接触所产生的冲击就通过设置在缓冲装置93a顶端的凸起部94a而得以缓冲。

如前所述，在该实施例的无杆缸10中，安装有调整螺栓92a、92b和缓冲装置93a、93b的止动件18a、18b相对于缸筒12设置在端板16a、16b的外侧。因此，在缸筒12中安装止动件18a、18b的空间不是必须设置的。因此，就沿纵向减小了缸筒12和无杆缸10的长度。

在此情况下，通过形成具有大致为菱形形状的缸孔20，就使缸筒12得以减薄。调整螺栓92a、92b和缓冲装置93a、93b沿削薄部分32a、32b设置。因此，就使缸筒12减薄，同时也保证了止动件18a、18b的安装空间。

另外，由于调整螺栓92a、92b和缓冲装置93a、93b沿削薄部分32a、32b设置，因此，止动件18a、18b上表面的高度(从缸筒12上表面突出的长度)就低于滑台14上表面的高度，从而使整个无杆缸10就得以减薄(见图4)。

另外，端板16a、16b和止动件18a、18b整体地安装在缸筒12上。因此，安装缸筒12、端板16a、16b和止动件18a、18b的过程就得到简化。

止动件18a、18b具有与设置在端板16a、16b端部表面上的内口102a、102b相通的外口104a、104b。因此，如果止动件18a、18b安装在端板16a、16b的外侧，则止动件18a、18b就可避免端板16a、16b的内口102a、102b被堵住而失去作用。

Claims

1．一种无杆缸，其包括：

带有缸孔(20)的缸筒(12)；

沿所述缸孔(20)设置的活塞(50)；

滑台(14)，所述滑台与所述活塞(50)相联，并随着所述活塞(50)的运动而沿所述缸筒(12)往复运动；

端板(16a、16b)，所述端板安装在所述缸筒(12)的端部，以堵住所述缸孔(20)；

止动件(18a、18b)，所述止动件通过所述端板(16a、16b)而安装在所述缸筒(12)的端部；以及

调整螺栓(92a、92b)，所述调整螺栓设置在所述止动件(18a、18b)上，以限制所述滑台(14)的运动范围。

2．根据权利要求1所述的无杆缸，其特征在于，所述止动件(18a、18b)设有缓冲装置(93a、93b)，以缓冲当所述滑台(14)与所述调整螺栓(92a、92b)接触时所产生的冲击。

3．根据权利要求1所述的无杆缸，其特征在于，所述端板(16a、16b)和所述止动件(18a、18b)通过螺纹件(18a-18c)而整体地安装在所述缸筒(12)上。

4．根据权利要求2所述的无杆缸，其特征在于，所述缸孔(20)具有基本上为菱形的横截面，

在所述缸筒(12)的外表面上，在所述缸孔(20)的侧部附近形成有削薄部分(32a、32b、34a、34b)，

所述调整螺栓(92a、92b)和所述缓冲装置(93a、93b)沿所述削薄部分(32a、32b、34a、34b)设置。

5．根据权利要求4所述的无杆缸，其特征在于，基本上垂直于轴线的所述缸筒(12)的厚度(T)相对于其宽度(W)的比值最大是约50％，在所述滑台(14)运动方向上，所述缸筒(12)相对于经过所述滑台(14)和所述缸筒(12)中心而延伸的平面基本上对称，而且，

相对于将所述滑台(14)安装在所述缸筒(12)表面的位置来说，所述止动件(18a、18b)突出的尺寸小于所述滑台(14)突出的尺寸。

6．根据权利要求1所述的无杆缸，其特征在于，所述端板(16a、16b)包括与所述缸孔(20)相通的内口(102a、102b)，

所述止动件(18a、18b)包括与所述内口(102a、102b)相通的外口(104a、104b)。

7．根据权利要求1所述的无杆缸，其特征在于，所述止动件(18a、18b)通过螺纹件(80a-80c)而可拆卸地安装在所述端板(16a、16b)上。

8．根据权利要求2所述的无杆缸，其特征在于，所述止动件(18a、18b)设有可在一个方向上施加力的螺纹件(99)，以减小狭缝部分(98)的宽度，从而将所述缓冲装置(93a、93b)通过该螺纹件(99)而固定在预定位置上。