JP2004036697A - ロータリシリンダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリンダチューブ3内のピストン4を流体圧により摺動させてピストンロッド5を伸縮させる流体圧シリンダ1と、その外周に配置した外筒2とからなる。この外筒2をピストンロッド5の先端と連結してピストンロッドに従動するようにするとともに、外筒側には直線部19aと曲部19bを有するカム溝19、流体圧シリンダ側には、該カム溝と摺動可能に嵌合するカム14をそれぞれ設け、該カムとカム溝の曲部との摺動により外筒が回転する構造とする。カム14は、流体圧シリンダのロッド側カバー6に設け、該カムから流体圧シリンダのロッド側ポート12を開口させる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、直進の往復運動と所要角度の回転運動とを複合させたロータリシリンダに関する。
【0002】
【従来の技術】
このようなシリンダとして、本出願人が先に提案した特開平6−33908号公報に記載のものがある。この流体圧シリンダ装置では、ピストンロッドがシリンダカバーに対して回転可能に設けられ、このピストンロッドの途中に、これと一体的に回転するローラがシリンダチューブ内において設けられ、このローラの一側面とシリンダカバーの内面とには、ローラの軸方向移動に伴い互いに係合して該ローラを回転させるカム部材がそれぞれ設けられている。一方のカム部材は、ローラの往動に対してこれを回転させるためのもの、他方のカム部材は、ローラの復動に対してこれを回転させるためのもので、これらカム部材には数段の案内溝が設けられ、ピストンロッドの往動及び復動毎に、整数回の動きにてローラ(ピストンロッド)を1回転させる構造となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造によると、シリンダチューブ内においてピストンロッドの途中にローラを設けなければならないとともに、このローラ及びシリンダカバーに、数段の案内溝を有するカム部材を設けなければならず、従って、通常の流体圧シリンダとは異なる複雑な内部構造のシリンダとなるので、製造コストが高くなる。また、ピストンロッドの途中のローラと該ローラ側のカム部材及びシリンダカバー側のカム部材のための設置スペースに、更にカム部材同士の係合にてローラ(ピストンロッド)に回転を生じさせるためのストロークを加えた長さをシリンダチューブ内に確保しなければならず、シリンダ長が長くなり、また数段の案内溝を有するカム部材同士の係合にて、直線運動を回転運動に変換するには、カム部材を充分な強度を有する大きさにしなければならず、そのためにシリンダチューブの直径も大きくなってしまう等の問題がある。
【0004】
そこで、本発明の目的は、通常の流体圧シリンダをそのまま用いて、その外側に単純な部品を付加するだけで、直進の往復運動に伴い回転運動も生じさせることができるロータリシリンダを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のロータリシリンダは、シリンダチューブ内のピストンを流体圧により摺動させてピストンロッドを伸縮させる流体圧シリンダと、その外周に配置した外筒とからなり、この外筒をピストンロッドと連結してピストンロッドに従動するようにするとともに、外筒側には直線部と曲部を有するカム溝、流体圧シリンダ側には、該カム溝と摺動可能に嵌合するカムをそれぞれ設け、該カムとカム溝の曲部との摺動により外筒が回転するようにしたことを特徴とする。
【0006】
カムを流体圧シリンダのロッド側カバーに設け、該カムから流体圧シリンダのロッド側ポートを開口させると良い。外筒とピストンロッドの先端とは、外筒の先端に設けた回転軸受にて連結する。外筒は、流体圧シリンダのロッド側カバーと摺動自在に嵌合させる。外筒の先端部外側には、目的とする作業を行わせるための作業部材を取り付けることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0008】
図1〜図4を参照して構造を説明すると、このロータリシリンダは、流体圧シリンダ1と、その外周に配置した外筒2とからなる。本例の流体圧シリンダ1は、通常のクッション型エアーシリンダと同様の構造で、シリンダチューブ3内にピストン4を摺動自在に嵌装するとともに、ピストンロッド5を摺動自在に貫通させるロッド側カバー6の内面に、クッションパッド7を設け、またヘッド側カバー8の内面には、クッション室となる凹部9とクッションパッド10を設けている。
【0009】
ヘッド側カバー8には、それ自体にヘッド側ポート11が設けられているが、ロッド側カバー6については、ロッド側ポート12を有するプラグ13が、ねじ込み植設されている。このプラグ13は、ロッド側カバー6の外周面より一部分が突出しており、その突出部分の外周に、円形リングであるカム14が嵌合されている。カム14の一部分は、ロッド側カバー6の外面に形成された凹部にも嵌合していて、プラグ13と一体的になってロッド側カバー6の外周面に固定されている。なお、ロッド側ポートを有するカム14をロッド側カバー6に設ければ、プラグ13を省略できる。
【0010】
外筒2は、ロッド側カバー6の外周面と摺動自在に嵌合する内径で、ロッド側カバー6を含めてシリンダチューブ3も間隙を形成して覆う長さになっているが、ヘッド側カバー8までは覆わない。外筒2の先端開口は、その先端部にねじ込んだ外筒カバー15にて閉じられている。この外筒カバー15の中央の円形凹部16において、回転軸受17を挟んでボルト18をピストンロッド5の先端のねじ穴にねじ込むことにより、外筒2はピストンロッド5の先端に連結され、ピストンロッド5と一体的に摺動するようになっている。
【0011】
外筒2には、カム14と摺動自在に嵌合するカム溝19が設けられている。カム溝19は、直線部19aと曲部19bとを連続形成しており、その直線部19a側の一端は、外筒2の途中で終わる盲端となっているが、曲部19b側の他端は外筒2の他端で開放する開放端となっている。プラグ13の突出部分は、このカム溝19から外筒2の外方へ常に突出する。
【0012】
次に、図5〜図7を参照して動作を説明する。
本ロータリシリンダは、例えば流体圧シリンダ1のヘッド側カバー8を固定し、外筒の先端外側に、目的とする作業を行わせるための作業部材20を取り付けて使用する。ヘッド側ポート11からの供給圧でピストン4を往動させると、ピストンロッド5と一体的に外筒2も往動する。その往動ストロークにおいて、カム溝19の直線部19aがカム14に対して摺動する範囲L1(図2参照)では、図5及び図6に示すように、外筒2はそのまま真っ直ぐ前進(直線運動)するが、カム溝19の曲部19bがカム14に対して摺動する範囲L2(図2参照)では、図7に示すように外筒2は回転しながら前進する。
【0013】
一方、ロッド側ポート12からの供給圧でピストン4を復動させると、ピストンロッド5と一体的に外筒2も復動する。その復動ストロークにおいて、カム溝19の曲部19bがカム14に対して摺動する範囲L2では、外筒2は上記とは逆方向に回転しながら後退し、カム溝19の直線部19aがカム14に対して摺動する範囲L1では、外筒2はそのまま真っ直ぐ後退する。
【0014】
本例では、外筒2の回転角度を90度としているが、その角度はカム溝19の曲部19bにより任意に設定できること言うまでもない。また、流体圧シリンダ1は油圧シリンダであっても良い。
【0015】
作業部材20としてグリッパを用いれば、本ロータリシリンダを一軸型のロボットとして使用でき、作業部材20としてバーを用いれば、ロータリクランプとして使用でき、作業部材20としてアームを用いれば、ハンガーとして使用できる。
【0016】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のロータリシリンダによれば、通常の流体圧シリンダをそのまま用いて、その外側に単純な部品である外筒を付加するだけで、直進の往復運動に伴い回転運動も生じさせることができるため、従来に比べて製造コストを格段に低減できるとともに、小型化でき、しかもメンテナンスも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の中心線より上半部を断面にした側面図である。
【図2】同上の平面図である。
【図3】ロッド側の端面図である。
【図4】ヘッド側の端面図である。
【図5】使用例の動作図で、(A)は平面図、(B)はロッド側の端面図である。
【図6】図5の状態から外筒が真っ直ぐ前進した動作図で、(A)は平面図、(B)はロッド側の端面図である。
【図7】図6の状態から外筒が回転した動作図で、(A)は平面図、(B)はロッド側の端面図である。
【符号の説明】
1 流体圧シリンダ
2 外筒
3 シリンダチューブ
4 ピストン
5 ピストンロッド
6 ロッド側カバー
7 クッションパッド
8 ヘッド側カバー
9 ヘッド側カバーの凹部
10 クッションパッド
11 ヘッド側ポート
12 ロッド側ポート
13 プラグ
14 カム
15 外筒カバー
16 外筒カバーの凹部
17 回転軸受
18 ボルト
19 カム溝
19a 直線部
19b 曲部
20 作業部材
Claims (5)
- シリンダチューブ内のピストンを流体圧により摺動させてピストンロッドを伸縮させる流体圧シリンダと、その外周に配置した外筒とからなり、この外筒を前記ピストンロッドと連結してピストンロッドに従動するようにするとともに、外筒側には直線部と曲部を有するカム溝、前記流体圧シリンダ側には、該カム溝と摺動可能に嵌合するカムをそれぞれ設け、該カムとカム溝の曲部との摺動により外筒が回転するようにしたことを特徴とするロータリシリンダ。
- カムを流体圧シリンダのロッド側カバーに設け、該カムから流体圧シリンダのロッド側ポートを開口させたことを特徴とする請求項1に記載のロータリシリンダ。
- 外筒とピストンロッドの先端とを、外筒の先端に設けた回転軸受にて連結したことを特徴とする請求項1又は2に記載のロータリシリンダ。
- 外筒を、流体圧シリンダのロッド側カバーと摺動自在に嵌合させたことを特徴とする請求項1、2、又は3に記載のロータリシリンダ。
- 外筒の先端部外側に、目的とする作業を行わせるための作業部材を取り付けたことを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載のロータリシリンダ。
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---|---|---|---|---|
JP2011234512A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Smc Corp | 複動機構 |
JP2014077237A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Ks Consultant Co Ltd | 杭挿入装置および杭挿入方法 |
-
2002
- 2002-07-01 JP JP2002192437A patent/JP3793946B2/ja not_active Expired - Lifetime
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