JP2001082606A - Low friction fluid pressure actuator - Google Patents
Low friction fluid pressure actuatorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、摺動界面における
摩擦の小さい流体圧アクチュエータに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid pressure actuator having small friction at a sliding interface.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、エアシリンダに代表されるよ
うな流体圧アクチュエータが知られている。シリンダチ
ューブの内部空間には、ピストンが収容されている。ピ
ストンの両側に区画される２つの圧力作用室には、それ
ぞれエア給排用のポートが連通されている。ピストンの
片側面には、ロッドの基端部が固定されている。ピスト
ンロッドの先端部は、一方のロッドカバーに形成された
ロッド挿通孔を介してシリンダチューブの外部に突出し
ている。従って、圧力作用室にエアを給排すると、ピス
トンがチューブ軸線方向に沿って摺動する結果、ピスト
ンロッドが出没するように構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a fluid pressure actuator represented by an air cylinder has been known. A piston is housed in the internal space of the cylinder tube. Air supply / discharge ports are respectively connected to the two pressure action chambers defined on both sides of the piston. The base end of the rod is fixed to one side surface of the piston. The distal end of the piston rod projects outside the cylinder tube via a rod insertion hole formed in one rod cover. Therefore, when air is supplied to and exhausted from the pressure action chamber, the piston slides along the tube axis direction, so that the piston rod is protruded and retracted.
【０００３】ピストンの外周面に設けられた収容溝には
環状弾性体としてのピストンパッキングが装着され、さ
らにそのピストンパッキングの外周面側には樹脂リング
が装着されている。樹脂リングはピストンパッキングを
縮径方向に圧縮変形させる。このとき、元の形状に復帰
しようとするピストンパッキングには反力が生じる。そ
して、この反力の働きにより樹脂リングがシリンダチュ
ーブの内壁面に押し付けられる結果、摺動界面における
シール性確保及び低摩擦化が図られるようになってい
る。A piston packing as an annular elastic body is mounted in a receiving groove provided on an outer peripheral surface of the piston, and a resin ring is mounted on an outer peripheral surface side of the piston packing. The resin ring compresses and deforms the piston packing in the diameter reducing direction. At this time, a reaction force is generated in the piston packing that attempts to return to the original shape. As a result of this reaction force, the resin ring is pressed against the inner wall surface of the cylinder tube, so that sealing performance at the sliding interface and lower friction are achieved.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近のエア
シリンダにおいてはシリンダチューブのような筒状部材
を押出成形法や引抜成形法で製造することが多いため、
どうしてもシリンダチューブの内周面には寸法公差がで
きやすい。公差が大きい場合においてシール性を確保す
るためには、ピストンパッキングの反力（即ち締め代）
を大きく設定する必要がある。ただし、反力を大きく設
定しすぎると、ピストンとシリンダチューブとの間の摩
擦力が増大し、エアシリンダの耐久性が損なわれる。逆
に、反力を非常に小さく設定すると、ピストンへの偏荷
重付加時にシール性が悪化することによってエア漏れを
発生し、エアシリンダの動作性が損なわれる。以上のこ
とから明らかなように、ピストンパッキングの使用にあ
たっては、ちょうどよい反力が得られる圧縮変形条件を
設定する必要がある。Incidentally, in recent air cylinders, a tubular member such as a cylinder tube is often manufactured by an extrusion molding method or a pultrusion molding method.
Inevitably, dimensional tolerances are easily formed on the inner peripheral surface of the cylinder tube. In order to ensure the sealing performance when the tolerance is large, the reaction force of the piston packing (ie, the interference)
Needs to be set large. However, if the reaction force is set too large, the frictional force between the piston and the cylinder tube increases, and the durability of the air cylinder is impaired. Conversely, if the reaction force is set to be very small, air leakage will occur due to deterioration of sealing performance when an eccentric load is applied to the piston, and the operability of the air cylinder will be impaired. As is apparent from the above, when using the piston packing, it is necessary to set the compression deformation condition that can obtain a just good reaction force.
【０００５】しかしながら、従来のピストンパッキング
は一般的に断面円形状であるため、径方向における圧縮
変形量がそれほど大きくない割に、圧縮変形時に生じる
反力の増加度合いが大きい。従って、耐久性及び動作性
の双方の向上を達成できるピストンパッキングの好適使
用範囲が狭く、装置の製造が容易ではないという欠点が
あった。However, since the conventional piston packing is generally circular in cross section, the degree of increase in the reaction force generated during the compression deformation is large, although the amount of compression deformation in the radial direction is not so large. Therefore, there is a drawback that the suitable use range of the piston packing which can achieve both the durability and the operability is narrow, and the manufacture of the device is not easy.
【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、耐久性及び動作性の双方の向上を
達成できる環状弾性体の好適使用範囲が広く、比較的容
易に製造することができる低摩擦流体圧アクチュエータ
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object a relatively easy use of an annular elastic body which can achieve both improvement in durability and operability in a wide range of use. It is an object of the present invention to provide a low-friction fluid pressure actuator capable of performing the following.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、２つのアクチュエー
タ構成部材がなす摺動界面において一方のアクチュエー
タ構成部材側に環状弾性体を装着するとともに、その環
状弾性体を径方向に圧縮変形させる高摺動材料製のリン
グを装着し、前記環状弾性体に生じる反力をもって前記
リングを他方のアクチュエータ構成部材側に押し付ける
ようにした低摩擦流体圧アクチュエータにおいて、前記
環状弾性体は、径方向における圧縮変形量が円形断面の
ものに比べて大きく、かつ圧縮変形時に生じる反力の増
加度合いが円形断面のものに比べて小さい、異形断面の
環状弾性体であることを特徴とする低摩擦流体圧アクチ
ュエータをその要旨とする。In order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, an annular elastic body is mounted on one actuator component at a sliding interface formed by two actuator components. And a ring made of a high-sliding material that radially compresses and deforms the annular elastic body, and presses the ring against the other actuator constituent member with a reaction force generated in the annular elastic body. In the fluid pressure actuator, the annular elastic body has a larger amount of compressive deformation in a radial direction than that of a circular cross section, and a degree of increase in a reaction force generated at the time of compressive deformation is smaller than that of a circular cross section. The gist is a low friction fluid pressure actuator characterized by being an annular elastic body.
【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、前記リングにおいて前記アクチュエータ構成部材
に押し付けられる側の面には、テーパが設けられている
とした。According to the invention described in claim 2, in claim 1, the surface of the ring on the side pressed against the actuator component member is provided with a taper.
【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２において、前記異形断面の環状弾性体は、径方向に
沿って長い断面形状または中空の断面形状を有するとし
た。以下、本発明の「作用」について説明する。According to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the annular elastic body having the irregular cross section has a long cross section or a hollow cross section along the radial direction. Hereinafter, the “action” of the present invention will be described.
【００１０】請求項１に記載の発明によると、異形断面
の環状弾性体を用いているため、耐久性及び動作性の双
方の向上を達成できるちょうどよい反力が得られる好適
使用範囲が、従来の円形断面のものに比べて広くなる。According to the first aspect of the present invention, since the annular elastic body having a modified cross section is used, the preferred use range in which a suitable reaction force capable of achieving both improvement in durability and operability can be obtained is conventionally known. Is wider than that of a circular cross section.
【００１１】請求項２に記載の発明によると、アクチュ
エータへの流体供給を行うと、リングに設けられたテー
パに流体圧が作用する。その結果、リングが環状弾性体
側へ変形する力が大きくなり、これに伴って環状弾性体
の圧縮変形力も大きくなる。According to the second aspect of the invention, when the fluid is supplied to the actuator, the fluid pressure acts on the taper provided on the ring. As a result, the force for deforming the ring toward the annular elastic body increases, and the compressive deformation force of the annular elastic body also increases accordingly.
【００１２】請求項３に記載の発明によると、径方向に
沿って長い断面形状または中空の断面形状を有する環状
弾性体であれば、前記圧縮変形量が円形断面のものに比
べて確実に大きくなり、かつ前記反力の増加度合いが円
形断面のものに比べて確実に小さくなる。According to the third aspect of the present invention, if the annular elastic body has a long cross section or a hollow cross section along the radial direction, the amount of compressive deformation is surely larger than that of a circular elastic body. And the degree of increase of the reaction force is surely smaller than that of the circular cross section.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の低摩擦流体圧アク
チュエータを具体化した一実施形態の低摩擦エアシリン
ダ１を図１、図２等に基づき詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A low friction air cylinder 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
【００１４】この実施形態のエアシリンダ１は、ロッド
付きタイプのエアシリンダ１である。図１に示されるよ
うに、アクチュエータ構成部材であるシリンダチューブ
２は、等断面形状を有するアルミニウム合金製の筒状押
出成形品である。シリンダチューブ２の両端にある開口
は、ピストンカバーとしてのヘッドメタル３とロッドメ
タル４とによって封止されている。シリンダチューブ
２、ヘッドメタル３及びロッドメタル４がなす断面円形
状のピストン収容空間には、アクチュエータ構成部材と
してのピストン５がチューブ軸線方向に沿って移動可能
に収容されている。本実施形態のピストン５は、中心に
孔を有するマグネットスペーサ６及びピストン本体７を
重ね合わせた構造となっていて、マグネットスペーサ６
及びピストン本体７間には環状マグネット８が挟持され
ている。そして、このピストン５によって前記空間が２
つの圧力作用室９，１０に区画されている。The air cylinder 1 of this embodiment is an air cylinder 1 with a rod. As shown in FIG. 1, a cylinder tube 2 as an actuator component is a cylindrical extruded product made of an aluminum alloy having an equal cross-sectional shape. Openings at both ends of the cylinder tube 2 are sealed by a head metal 3 and a rod metal 4 as a piston cover. A piston 5 serving as an actuator component is housed in a piston housing space having a circular cross section formed by the cylinder tube 2, the head metal 3, and the rod metal 4 so as to be movable in the tube axis direction. The piston 5 of the present embodiment has a structure in which a magnet spacer 6 having a hole at the center and a piston body 7 are overlapped.
An annular magnet 8 is held between the piston body 7 and the piston body 7. And the space is 2 by this piston 5.
It is divided into two pressure action chambers 9 and 10.
【００１５】シリンダチューブ２の外周面においてヘッ
ド側端に近い位置には、第１のエア給排ポート１１が形
成されている。同面においてロッド側端に近い位置に
は、第２のエア給排ポート１２が形成されている。第１
のエア給排ポート１１は、連通孔を介して第１の圧力作
用室９に連通している。第２のエア給排ポート１２は、
連通孔を介して第２の圧力作用室１０に連通している。A first air supply / discharge port 11 is formed at a position near the head side end on the outer peripheral surface of the cylinder tube 2. On the same surface, a second air supply / discharge port 12 is formed at a position near the rod side end. First
The air supply / discharge port 11 communicates with the first pressure action chamber 9 via a communication hole. The second air supply / discharge port 12
It communicates with the second pressure action chamber 10 through the communication hole.
【００１６】ピストン５の中心を貫通するロッド取付孔
１３には、ロッド１４の基端部が螺着されている。従っ
て、ロッド１４はピストン５と一体的に移動することが
できる。ロッド１４の先端部は、ロッドメタル４に形成
されたロッド挿通孔１５を介してシリンダチューブ２の
外部に突出している。A base end of a rod 14 is screwed into a rod mounting hole 13 passing through the center of the piston 5. Therefore, the rod 14 can move integrally with the piston 5. The distal end of the rod 14 projects outside the cylinder tube 2 via a rod insertion hole 15 formed in the rod metal 4.
【００１７】第１のエア給排ポート１１を介して第１の
圧力作用室９にエアを供給すると、エアの圧力によって
ピストン５が図１の左側方向（即ちロッド側）に押圧さ
れる。その結果、ピストン５及びロッド１４がロッド側
に移動し、ロッド１４がシリンダチューブ２から突出す
る。第２のエア給排ポート１２を介して第２の圧力作用
室１０にエアを供給すると、エアの圧力によってピスト
ン５が図１の右側方向（即ちヘッド側）に押圧される。
その結果、ピストン５及びロッド１４がヘッド側に移動
し、ロッド１４がシリンダチューブ２に没入する。When air is supplied to the first pressure action chamber 9 through the first air supply / discharge port 11, the pressure of the air pushes the piston 5 leftward in FIG. 1 (that is, on the rod side). As a result, the piston 5 and the rod 14 move to the rod side, and the rod 14 projects from the cylinder tube 2. When air is supplied to the second pressure action chamber 10 via the second air supply / discharge port 12, the piston 5 is pressed rightward in FIG. 1 (that is, toward the head) by the pressure of the air.
As a result, the piston 5 and the rod 14 move toward the head, and the rod 14 is immersed in the cylinder tube 2.
【００１８】ピストン本体７の外周面には、環状の収容
溝２１がピストン周方向の全体にわたって形成されてい
る。また、ロッドメタル４の内周面にも、環状の収容溝
２２がメタル周方向の全体にわたって形成されている。On the outer peripheral surface of the piston body 7, an annular accommodation groove 21 is formed over the whole in the circumferential direction of the piston. Further, an annular accommodation groove 22 is also formed on the inner peripheral surface of the rod metal 4 over the entire metal peripheral direction.
【００１９】そして、ピストン５側の収容溝２１には環
状弾性体としてのピストンパッキング２３が装着され、
メタル４側の収容溝２２には環状弾性体としてのロッド
パッキング２４が装着されている。なお、本実施形態の
ピストンパッキング２３及びロッドパッキング２４は、
いずれもニトリルゴムやフッ素ゴム等のような弾性材料
を用いて形成されている。A piston packing 23 as an annular elastic body is mounted in the housing groove 21 on the piston 5 side.
A rod packing 24 as an annular elastic body is mounted in the housing groove 22 on the metal 4 side. In addition, the piston packing 23 and the rod packing 24 of this embodiment are:
Each is formed using an elastic material such as nitrile rubber or fluorine rubber.
【００２０】ピストン５側の収容溝２１には、ピストン
パッキング２３を縮径方向に圧縮変形させるための樹脂
リング２５がさらに装着されている。メタル４側の収容
溝２２には、ロッドパッキング２４を拡径方向に圧縮変
形させるための樹脂リング２６がさらに装着されてい
る。これらの樹脂リング２５，２６は分割部（バイアス
カット部）を有しており、その部分は互いに重なり合う
ようにして配置されている。前記樹脂リング２５，２６
は、「ジュラコン（商品名）」に代表されるポリアセタ
ール樹脂などの高摺動材料を用いて形成されている。ま
た、本実施形態の樹脂リング２５，２６の断面形状は長
方形状になっている。A resin ring 25 for compressively deforming the piston packing 23 in the radial direction is further mounted in the housing groove 21 on the piston 5 side. In the housing groove 22 on the metal 4 side, a resin ring 26 for compressively deforming the rod packing 24 in the radial direction is further mounted. These resin rings 25 and 26 have a divided portion (bias cut portion), and these portions are arranged so as to overlap each other. The resin rings 25, 26
Is formed using a high sliding material such as polyacetal resin represented by “Duracon (trade name)”. Further, the cross-sectional shape of the resin rings 25 and 26 of the present embodiment is rectangular.
【００２１】樹脂リング２５の外周面は、ピストン５の
外周面よりも径方向に張り出している。圧縮変形時にお
いてピストンパッキング２３には反力が生じるため、樹
脂リング２５はその反力をもってシリンダチューブ２の
内周面側に押し付けられる。従って、樹脂リング２５の
外周面は、ピストン５の外周面よりも優先的にシリンダ
チューブ２の内周面に摺接するようになっている。The outer peripheral surface of the resin ring 25 projects more radially than the outer peripheral surface of the piston 5. Since a reaction force is generated in the piston packing 23 during the compression deformation, the resin ring 25 is pressed against the inner peripheral surface side of the cylinder tube 2 with the reaction force. Therefore, the outer peripheral surface of the resin ring 25 comes into sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder tube 2 more preferentially than the outer peripheral surface of the piston 5.
【００２２】樹脂リング２６の内周面は、ロッドメタル
４の内周面よりも径方向に張り出している。圧縮変形時
においてロッドパッキング２４には反力が生じるため、
樹脂リング２６はその反力をもってロッド１４の外周面
側に押し付けられる。従って、樹脂リング２６の内周面
は、ロッドメタル４の内周面よりも優先的にロッド１４
の外周面に摺接するようになっている。The inner peripheral surface of the resin ring 26 projects more radially than the inner peripheral surface of the rod metal 4. Since a reaction force is generated in the rod packing 24 during the compression deformation,
The resin ring 26 is pressed against the outer peripheral surface of the rod 14 by the reaction force. Accordingly, the inner peripheral surface of the resin ring 26 has a higher priority than the inner peripheral surface of the rod metal 4.
Slidably in contact with the outer peripheral surface.
【００２３】図２（ａ）に示されるように、本実施形態
のピストンパッキング２３は、従来からある円形断面の
ピストンパッキングとは異なり、異形断面を有するもの
として具体化されている。即ち、このピストンパッキン
グ２３は、自身の径方向に沿って長い断面形状、より具
体的にいうと縦長円形であって中央部が括れている断面
形状（いわゆる断面ダルマ形状）になっている。また、
ロッドメタル４側に装着されるロッドパッキング２４に
ついても、同じような異形断面形状が採用されている。
以下、説明の便宜上、ピストン５側のピストンパッキン
グ２３のみについて詳細に述べることとする。As shown in FIG. 2A, the piston packing 23 of the present embodiment is embodied as having a modified cross section, unlike a conventional piston packing having a circular cross section. That is, the piston packing 23 has a cross-sectional shape that is long along its own radial direction, more specifically, a cross-sectional shape (a so-called cross-sectional Dharma shape) that is vertically long and rounded at the center. Also,
The rod packing 24 mounted on the rod metal 4 also has a similar irregular cross-sectional shape.
Hereinafter, for convenience of explanation, only the piston packing 23 on the piston 5 side will be described in detail.
【００２４】ピストンパッキング２３及び樹脂リング２
５を収容溝２１に装着したとき、ピストンパッキング２
３の内周面には収容溝２１の底面が当接し、外周面には
樹脂リング２５の内周面が当接する。このとき、樹脂リ
ング２５を介してピストンパッキング２３に縮径方向へ
の圧縮力が加わるため、ピストンパッキング２３が図２
（ａ）のように圧縮変形する。即ち、パッキング断面に
おける主として頭部や底部が潰されるようになる。The piston packing 23 and the resin ring 2
5 is inserted into the accommodation groove 21, the piston packing 2
The bottom surface of the housing groove 21 is in contact with the inner peripheral surface of 3, and the inner peripheral surface of the resin ring 25 is in contact with the outer peripheral surface. At this time, a compressive force is applied to the piston packing 23 through the resin ring 25 in the diameter-reducing direction.
As shown in FIG. That is, the head and the bottom of the packing section are mainly crushed.
【００２５】ここで、δ１を底部の潰し量とし、δ２を
頭部の潰し量とし、その和であるδ１＋δ２を圧縮変形
量と定義して、この場合における圧縮変形量と反力との
相関関係を図２（ｂ）のグラフに示す。このグラフに描
かれた特性曲線は単純増加曲線であるため、圧縮変形量
が増加するほど反力も増加する関係にあることがわか
る。Here, δ1 is the amount of crushing at the bottom, δ2 is the amount of crushing of the head, and the sum δ1 + δ2 is defined as the amount of compressive deformation, and the correlation between the amount of compressive deformation and the reaction force in this case. Is shown in the graph of FIG. Since the characteristic curve drawn in this graph is a simple increase curve, it can be seen that the reaction force increases as the amount of compressive deformation increases.
【００２６】一方、円形断面形状のピストンパッキング
Ｐ１を使用した比較例を図３（ａ）に示し、この比較例
における圧縮変形量と反力との相関関係を図３(ｂ)のグ
ラフに示す。同グラフにおける特性曲線も、図２（ｂ）
のグラフと同様に単純増加曲線になっている。しかしな
がら、図３(ｂ)のグラフに描かれた特性曲線は、図２
（ｂ）のグラフに描かれた特性曲線よりも傾きが大き
い。つまり、実施形態のほうが、比較例に比べて圧縮変
形時に生じる反力の増加度合いが小さい。このことは、
ちょうどよい反力が得られる好適使用範囲の幅は、実施
形態のほうが比較例よりも広いことを意味している。On the other hand, FIG. 3 (a) shows a comparative example using a piston packing P1 having a circular cross section, and the graph of FIG. 3 (b) shows the correlation between the amount of compressive deformation and the reaction force in this comparative example. . The characteristic curve in the graph is also shown in FIG.
It is a simple increase curve like the graph of FIG. However, the characteristic curve drawn in the graph of FIG.
The inclination is larger than the characteristic curve drawn in the graph of (b). That is, in the embodiment, the degree of increase in the reaction force generated during the compression deformation is smaller than in the comparative example. This means
The width of the preferred use range in which a just good reaction force can be obtained means that the embodiment is wider than the comparative example.
【００２７】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 （１）前記ピストンパッキング２３やロッドパッキング
２４は、径方向における圧縮変形量が円形断面のものに
比べて大きく、かつ圧縮変形時に生じる反力の増加度合
いが円形断面のものに比べて小さい、異形断面の環状弾
性体である。従って、ちょうどよい反力が得られる好適
使用範囲が、従来の円形断面のものに比べて広くなると
いう利点がある。このため、シリンダチューブ２やロッ
ド１４等といったアクチュエータ構成部材の公差が大き
い場合であっても、摺動界面に好適なシール性が確保さ
れ、そこからのエア漏れが防止される。また、摺動界面
における摩擦力が十分に低減され、摺動界面における食
い込み等が未然に回避される。以上の結果、耐久性及び
動作性の双方に優れたエアシリンダ１を実現することが
できる。Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) The piston packing 23 and the rod packing 24 have a deformed shape in which the amount of compressive deformation in the radial direction is larger than that of the circular cross section and the degree of increase in the reaction force generated during the compressive deformation is smaller than that of the circular cross section. It is an annular elastic body with a cross section. Therefore, there is an advantage that a preferable use range in which a just good reaction force can be obtained is wider than that of the conventional circular cross section. For this reason, even when the tolerance of the actuator components such as the cylinder tube 2 and the rod 14 is large, a suitable sealing property is secured at the sliding interface, and air leakage therefrom is prevented. Further, the frictional force at the sliding interface is sufficiently reduced, and biting at the sliding interface can be avoided. As a result, the air cylinder 1 excellent in both durability and operability can be realized.
【００２８】（２）また、好適使用範囲が広いピストン
パッキング２３やロッドパッキング２４を使用すること
により、従来に比べてエアシリンダ１を容易に製造する
ことができるようになる。(2) The use of the piston packing 23 and the rod packing 24, which are preferably used in a wide range, allows the air cylinder 1 to be manufactured more easily than in the conventional case.
【００２９】（３）本実施形態のピストンパッキング２
３やロッドパッキング２４は、いわゆる断面ダルマ形状
をした異形断面の環状弾性体である。このような断面形
状であれば、前記圧縮変形量を円形断面のものに比べて
確実に大きくし、かつ前記反力の増加度合いを円形断面
のものに比べて確実に小さくすることができる。また、
このようなパッキング２３，２４は、一般的な成形法に
よって容易にかつ安価に製造することが可能である。(3) Piston packing 2 of the present embodiment
The rod packing 3 and the rod packing 24 are annular elastic bodies having a so-called Dharma-shaped cross section and a modified cross section. With such a cross-sectional shape, the amount of compressive deformation can be reliably increased as compared with a circular cross-section, and the degree of increase in the reaction force can be reliably reduced as compared with a circular cross-section. Also,
Such packings 23 and 24 can be easily and inexpensively manufactured by a general molding method.
【００３０】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 実施形態のパッキング２３，２４において、括れは
２箇所以上に形成されていてもよい。The embodiment of the present invention may be modified as follows. In the packings 23 and 24 of the embodiment, the constriction may be formed at two or more places.
【００３１】・ 実施形態のパッキング２３，２４のよ
うに両端面に窪みを設けて括れを形成するばかりでな
く、いずれか一方の端面のみに窪みを設けて括れを形成
しても勿論よい。As in the packings 23 and 24 of the embodiment, not only the recesses are provided on both end faces to form the constriction, but also the constrictions may be formed by providing the recess only on one of the end faces.
【００３２】・ 実施形態のパッキング２３，２４にお
いて、頭部及び底部の大きさは、必ずしも同一でなくて
よく、いずれか一方が他方より大きくても構わない。ま
た、頭部及び底部の形状も完全に同一でなくてもよい。In the packings 23 and 24 of the embodiment, the size of the head and the bottom is not necessarily the same, and either one may be larger than the other. Also, the shapes of the head and the bottom need not be completely the same.
【００３３】・ 図４に示される別例では、樹脂リング
３１の外周面、即ちシリンダチューブ２の内周面に押し
付けられる側の面に、テーパ３２が設けられている。こ
の別例では、テーパ３２は樹脂リング３１の両端縁にそ
れぞれ存在する。このように構成した場合、エアシリン
ダ１へのエア供給を行うと、樹脂リング３１に設けられ
たテーパ３２にエア圧が作用する。その結果、樹脂リン
グ３１の内周面側に作用するエア圧分が相殺され、樹脂
リング３１がピストンパッキング２３側へ変形しようと
する力が大きくなる。これに伴って、ピストンパッキン
グ２３を圧縮変形させようとする力が、実施形態のとき
よりも大きくなる。従って、確実な低摩擦化が図られ、
耐久性により優れたエアシリンダ１とすることができ
る。In another example shown in FIG. 4, a taper 32 is provided on the outer peripheral surface of the resin ring 31, that is, on the surface pressed against the inner peripheral surface of the cylinder tube 2. In this alternative example, the taper 32 exists at both end edges of the resin ring 31. In such a configuration, when air is supplied to the air cylinder 1, air pressure acts on the taper 32 provided on the resin ring 31. As a result, the air pressure acting on the inner peripheral surface side of the resin ring 31 is canceled, and the force of the resin ring 31 that tends to deform toward the piston packing 23 increases. Accordingly, the force for compressing and deforming the piston packing 23 becomes larger than in the embodiment. Therefore, low friction is ensured,
The air cylinder 1 having excellent durability can be obtained.
【００３４】・ 図４の別例において、テーパ３２は樹
脂リング３１の一方の端縁にのみ設けられていてもよ
い。 ・ 径方向に沿って長い断面形状の異形断面の環状弾性
体は、実施形態のような断面ダルマ形状のパッキング２
３，２４のみに限定されない。例えば、図５に示される
別例のエアシリンダでは、縦長の断面小判状のピストン
パッキング４１が使用されている。このような形状のピ
ストンパッキング４１は、括れを持たないため、実施形
態のものよりも単純な形状になっている。よって、製造
が容易という利点がある。In another example of FIG. 4, the taper 32 may be provided only on one edge of the resin ring 31. An annular elastic body having a deformed cross section having a long cross section along the radial direction is a packing 2 having a Dharma cross section as in the embodiment.
It is not limited to only 3, 24. For example, in another example of the air cylinder shown in FIG. 5, a vertically long oval cross section piston packing 41 is used. Since the piston packing 41 having such a shape does not have a constriction, it has a simpler shape than that of the embodiment. Therefore, there is an advantage that manufacturing is easy.
【００３５】・ さらに、図６に示される別例のピスト
ンパッキング５１では、断面小判状の基部５３から４つ
のリップ部５２を突出させた構造が採用されている。リ
ップ部５２のうちの２つは基部５３の外周面側に配設さ
れ、残りの２つは基部５３の内周面側に配設されてい
る。また、図７に示される別例のピストンパッキング６
１は、断面Ｘ字状に形成されている。Ｘ字断面における
各々の脚部を、リップ部６２として把握することもでき
る。Further, in another example of the piston packing 51 shown in FIG. 6, a structure in which four lip portions 52 protrude from a base 53 having an oval cross section is employed. Two of the lip portions 52 are disposed on the outer peripheral surface side of the base 53, and the other two are disposed on the inner peripheral surface side of the base 53. Further, another example of the piston packing 6 shown in FIG.
1 is formed in an X-shaped cross section. Each leg in the X-shaped cross section can be understood as a lip 62.
【００３６】そして、以上のような異形断面の環状弾性
体であっても、圧縮変形量が円形断面のものに比べて大
きく、かつ反力の増加度合いが円形断面のものに比べて
小さいものとすることができる。Even in the case of an annular elastic body having a modified cross section as described above, the amount of compressive deformation is larger than that of the circular cross section, and the degree of increase in the reaction force is smaller than that of the circular cross section. can do.
【００３７】・ 図８に示される別例のピストンパッキ
ング７１は、その内部に連続した断面円形状の中空部７
２を有する異形断面の環状弾性体である。従って、外形
断面形状が円形であるにもかかわらず、圧縮変形量が円
形断面のものに比べて大きく、かつ反力の増加度合いが
円形断面のものに比べて小さくなる。なお、中空部７２
は、断面円形状以外のものであってもよく、不連続状態
であってもよい。また、このような中空状のピストンパ
ッキング７１の外形断面形状は、必ずしも円形のみに限
定されることはない。The piston packing 71 of another example shown in FIG. 8 has a hollow section 7 having a continuous circular cross section inside.
2 is an annular elastic body having a deformed cross section having the shape 2. Therefore, despite the circular outer cross-sectional shape, the amount of compressive deformation is larger than that of the circular cross section, and the degree of increase in the reaction force is smaller than that of the circular cross section. The hollow portion 72
May have a shape other than a circular cross section, or may be in a discontinuous state. The outer cross-sectional shape of such a hollow piston packing 71 is not necessarily limited to only a circle.
【００３８】・ 実施形態においてジュラコン以外の樹
脂材料を用いてリング２５，２６を形成してもよいほ
か、樹脂以外の高摺動性材料を用いてリング２５，２６
を形成してもよい。In the embodiment, the rings 25 and 26 may be formed using a resin material other than Duracon, and the rings 25 and 26 may be formed using a highly slidable material other than resin.
May be formed.
【００３９】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想を以下に列挙する。 （１） シリンダチューブとそのシリンダチューブ内に
収容されたピストンとがなす摺動界面において前記ピス
トン外周面の収容溝に環状弾性体を装着するとともに、
その環状弾性体を縮径方向に圧縮変形させる高摺動材料
製のリングを前記収容溝にさらに装着し、前記環状弾性
体に生じる拡径方向の反力をもって前記リングを前記シ
リンダチューブの内周面側に押し付けることにより、前
記摺動界面における低摩擦化を図るようにした流体圧シ
リンダにおいて、径方向における圧縮変形量が円形断面
のものに比べて大きく、かつ圧縮変形時に生じる反力の
増加度合いが円形断面のものに比べて小さい、異形断面
の環状弾性体を用いたことを特徴とする低摩擦流体圧シ
リンダ。Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the above-described embodiment will be enumerated below. (1) At the sliding interface between the cylinder tube and the piston housed in the cylinder tube, an annular elastic body is mounted in the housing groove on the outer peripheral surface of the piston,
A ring made of a high-sliding material that compresses and deforms the annular elastic body in the radially-reducing direction is further mounted in the accommodation groove, and the ring is moved by the reaction force in the radially-extending direction generated in the annular elastic body to the inner periphery of the cylinder tube. By pressing against the surface side, in a fluid pressure cylinder designed to reduce friction at the sliding interface, the amount of compressive deformation in the radial direction is larger than that of a circular cross section, and the reaction force generated at the time of compressive deformation is increased. A low-friction hydraulic cylinder characterized by using an annular elastic body having a modified cross section, the degree of which is smaller than that of a circular cross section.
【００４０】（２） シリンダチューブを閉塞するカバ
ーとそのカバーのロッド挿通孔に挿通されたロッドとが
なす摺動界面において前記ロッド挿通孔の収容溝に環状
弾性体を装着するとともに、その環状弾性体を拡径方向
に圧縮変形させる高摺動材料製のリングを前記収容溝に
さらに装着し、前記環状弾性体に生じる縮径方向の反力
をもって前記リングを前記ロッドの外周面側に押し付け
ることにより、前記摺動界面における低摩擦化を図るよ
うにした流体圧シリンダにおいて、径方向における圧縮
変形量が円形断面のものに比べて大きく、かつ圧縮変形
時に生じる反力の増加度合いが円形断面のものに比べて
小さい、異形断面の環状弾性体を用いたことを特徴とす
る低摩擦流体圧シリンダ。(2) At the sliding interface between the cover for closing the cylinder tube and the rod inserted into the rod insertion hole of the cover, an annular elastic body is mounted in the accommodation groove of the rod insertion hole, and the annular elastic body is provided. A ring made of a high-sliding material that compresses and deforms the body in the radially expanding direction is further mounted in the receiving groove, and the ring is pressed against the outer peripheral surface side of the rod with a radially-reducing reaction force generated in the annular elastic body. Thereby, in the fluid pressure cylinder designed to reduce friction at the sliding interface, the amount of compressive deformation in the radial direction is larger than that of the circular cross section, and the degree of increase in the reaction force generated during the compressive deformation is smaller than that of the circular cross section. A low-friction fluid pressure cylinder characterized by using an annular elastic body having a modified cross section, which is smaller than that of the cylinder.
【００４１】（３） 外周面に形成された収容溝に、環
状弾性体とその環状弾性体を縮径方向に圧縮変形させる
高摺動材料製のリングとが装着されたピストンにおい
て、径方向における圧縮変形量が円形断面のものに比べ
て大きく、かつ圧縮変形時に生じる反力の増加度合いが
円形断面のものに比べて小さい、異形断面の環状弾性体
を用いたことを特徴とする低摩擦流体圧シリンダ用のピ
ストン。(3) A piston in which a ring-shaped elastic body and a ring made of a high-sliding material for compressively deforming the ring-shaped elastic body in a radially-reducing direction are mounted in a receiving groove formed on the outer peripheral surface. A low-friction fluid characterized by using an annular elastic body having a deformed cross section, which has a larger amount of compressive deformation than that of a circular cross section, and a degree of increase in a reaction force generated during the compressive deformation is smaller than that of a circular cross section. Piston for pressure cylinder.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜３に記
載の発明によれば、耐久性及び動作性の双方の向上を達
成できる環状弾性体の好適使用範囲が広く、比較的容易
に製造することができる低摩擦流体圧アクチュエータを
提供することができる。As described in detail above, according to the first to third aspects of the present invention, the preferred use range of the annular elastic body which can achieve both improvement in durability and operability is wide and relatively easy. It is possible to provide a low-friction fluid pressure actuator that can be manufactured at a low cost.
【００４３】請求項２に記載の発明によれば、確実に低
摩擦化が図られる結果、耐久性のよりいっそうの向上を
達成することができる。According to the second aspect of the invention, the friction can be reliably reduced, so that the durability can be further improved.
【図１】本発明を具体化した一実施形態の低摩擦エアシ
リンダを示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a low-friction air cylinder according to an embodiment of the present invention.
【図２】実施形態のエアシリンダに用いられる樹脂リン
グ及びピストンパッキングの断面図。FIG. 2 is a sectional view of a resin ring and a piston packing used in the air cylinder of the embodiment.
【図３】(ａ)は実施形態のエアシリンダの要部拡大断面
図、(ｂ)は圧縮変形量と反力との関係を示すグラフ。FIG. 3A is an enlarged sectional view of a main part of an air cylinder according to an embodiment, and FIG. 3B is a graph showing a relationship between a compression deformation amount and a reaction force.
【図４】(ａ)は比較例のエアシリンダの要部拡大断面
図、(ｂ)は圧縮変形量と反力との関係を示すグラフ。4A is an enlarged cross-sectional view of a main part of an air cylinder of a comparative example, and FIG. 4B is a graph showing a relationship between the amount of compressive deformation and a reaction force.
【図５】別例のピストンパッキングを装着したエアシリ
ンダの要部拡大断面図。FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of an air cylinder equipped with another example of piston packing.
【図６】別例のピストンパッキングを装着したエアシリ
ンダの要部拡大断面図。FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part of an air cylinder equipped with another example of piston packing.
【図７】別例のピストンパッキングを装着したエアシリ
ンダの要部拡大断面図。FIG. 7 is an enlarged sectional view of a main part of an air cylinder equipped with another example of a piston packing.
【図８】別例のピストンパッキングを装着したエアシリ
ンダの要部拡大断面図。FIG. 8 is an enlarged sectional view of a main part of an air cylinder equipped with another example of piston packing.
１…低摩擦流体圧アクチュエータとしての低摩擦エアシ
リンダ、２…アクチュエータ構成部材としてのシリンダ
チューブ、７…アクチュエータ構成部材としてのピスト
ン、４…アクチュエータ構成部材としてのロッドメタ
ル、１４…アクチュエータ構成部材としてのロッド、２
３，４１，５１，６１，７１…異形断面の環状弾性体と
してのピストンパッキング、２４…異形断面の環状弾性
体としてのロッドパッキング、２５，２６…高摺動材料
製のリングとしての樹脂リング、３２…テーパ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Low friction air cylinder as low friction fluid pressure actuator, 2 ... Cylinder tube as actuator component, 7 ... Piston as actuator component, 4 ... Rod metal as actuator component, 14 ... Actuator component Rod, 2
3, 41, 51, 61, 71: piston packing as an annular elastic body having an irregular cross section; 24, rod packing as an annular elastic body having an irregular cross section; 25, 26 ... a resin ring as a ring made of a high sliding material; 32 ... taper.
フロントページの続き (72)発明者 吉田 重和 愛知県小牧市大字北外山字早崎3005番地 シーケーディ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3J044 AA18 AA20 BA06 CB01 CB04 DA10 Continuation of the front page (72) Inventor Shigekazu Yoshida 3005 Hayasaki, Kita-gaiyama, Komaki-shi, Aichi F-term (reference) 3K04 AA18 AA20 BA06 CB01 CB04 DA10
Claims (3)
界面において一方のアクチュエータ構成部材側に環状弾
性体を装着するとともに、その環状弾性体を径方向に圧
縮変形させる高摺動材料製のリングを装着し、前記環状
弾性体に生じる反力をもって前記リングを他方のアクチ
ュエータ構成部材側に押し付けるようにした低摩擦流体
圧アクチュエータにおいて、 前記環状弾性体は、径方向における圧縮変形量が円形断
面のものに比べて大きく、かつ圧縮変形時に生じる反力
の増加度合いが円形断面のものに比べて小さい、異形断
面の環状弾性体であることを特徴とする低摩擦流体圧ア
クチュエータ。An annular elastic body is mounted on one actuator constituting member at a sliding interface formed by two actuator constituting members, and a ring made of a high sliding material for compressively deforming the annular elastic body in a radial direction is provided. A low-friction fluid pressure actuator which is mounted and presses the ring against the other actuator component member with a reaction force generated in the annular elastic body, wherein the annular elastic body has a circular cross-sectional amount of compressive deformation in a radial direction. A low friction fluid pressure actuator characterized in that it is a ring-shaped elastic body having a modified cross section, which is larger than that of the above, and the degree of increase in the reaction force generated during compression deformation is smaller than that of a circular cross section.
成部材に押し付けられる側の面には、テーパが設けられ
ていることを特徴とする請求項１に記載の低摩擦流体圧
アクチュエータ。2. The low friction fluid pressure actuator according to claim 1, wherein a surface of the ring on a side pressed against the actuator component member is provided with a taper.
って長い断面形状または中空の断面形状を有することを
特徴とする請求項１または２に記載の低摩擦流体圧アク
チュエータ。3. The low friction fluid pressure actuator according to claim 1, wherein the annular elastic body having the irregular cross section has a long cross section or a hollow cross section along a radial direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25779999A JP2001082606A (en) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | Low friction fluid pressure actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25779999A JP2001082606A (en) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | Low friction fluid pressure actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001082606A true JP2001082606A (en) | 2001-03-30 |
Family
ID=17311278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25779999A Pending JP2001082606A (en) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | Low friction fluid pressure actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001082606A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018529524A (en) * | 2015-09-02 | 2018-10-11 | プライド エンジニアリング リミテッド ライアビリティー カンパニー | Floating clamp ring assembly |
| WO2023234331A1 (en) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 株式会社キッツ | Air-driven actuator and method for producing air-driven actuator |
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-
1999
- 1999-09-10 JP JP25779999A patent/JP2001082606A/en active Pending
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