JP2829196B2 - ロッドレスシリンダおよびそのシール部材用セパレータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダチューブ内を
往復移動するピストンと、該シリンダチューブの外部に
露呈して前記ピストンと一体的に往復移動するスライド
テーブルとを備えたロッドレスシリンダおよびそのシー
ル部材用セパレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ロッドレスシリンダが、工場内等
でワークの搬送装置として種々採用されるに至ってい
る。

【０００３】ロッドレスシリンダは、ロッドのあるシリ
ンダに比べてそのストローク長を短くすることができる
ため、占有面積が小さく、取り扱いに簡便であり、しか
もロッドのあるシリンダに比べてシリンダ内に塵埃等の
侵入を防ぐことができる。その結果、高度な位置決め動
作等を行うことが可能である。

【０００４】この種のロッドレスシリンダは、シリンダ
とスライドテーブルとを備えており、シリンダチューブ
内に画成されたボア内を往復移動するピストンに前記ス
ライドテーブルが装着されるとともに、前記シリンダチ
ューブに形成されたスリットが、該ピストンに係合する
第１シール部材と前記スライドテーブルに係合する第２
シール部材とによって閉塞されるよう構成されている。
この場合、第１および第２シール部材をそれぞれピスト
ン側とスライドテーブル側とに分離させるために、樹脂
製のセパレータが使用されており、このセパレータは、
前記ピストンの両端部に装着されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ロッド
レスシリンダでは、シリンダチューブのボア内を往復移
動するピストンとこのシリンダチューブの外部に配置さ
れるスライドテーブルとの連結部位が、前記シリンダチ
ューブに設けられたスリットを介して前記ボア内と外部
とに一体的に配設されている。このため、ピストンとス
ライドテーブルとが一体的に往復移動する際に、外力等
の作用により前記スライドテーブルが傾動してしまい、
シリンダチューブの内壁面と連結部位とが接触するおそ
れがある。このシリンダチューブおよび連結部位は、ア
ルミニウム等の金属材料で形成されており、該シリンダ
チューブの内壁面と連結部位とが接触して互いに摺動す
ると、摩耗粉や焼付け等が惹起され易く、スライドテー
ブルの円滑な往復移動が阻止されるという問題が指摘さ
れている。

【０００６】本発明はこの種の問題に鑑みなされたもの
であり、簡単な構成でピストンおよびスライドテーブル
の連結部位とシリンダチューブの内壁面とが接触するこ
とを確実に阻止することができ、前記スライドテーブル
を円滑に往復動作させることが可能なロッドレスシリン
ダおよびそのシール部材用セパレータを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、ピストンと、前記ピストンを往復自在
に配設するボアを有するとともに、その長手方向に延在
して外部と前記ボアとを連通させるスリットが形成され
たシリンダチューブと、前記ピストンと一体的に往復移
動するスライドテーブルと、前記ピストンに係合する第
１シール部材および前記スライドテーブルに係合する第
２シール部材とによって前記スリットを閉塞するシール
機構と、前記ピストンと前記スライドテーブルとの連結
部位に設けられ、前記ピストン側に向かって湾曲し前記
第１シール部材に摺接する第１円弧状摺動面と、前記ス
ライドテーブル側に向かって湾曲し前記第２シール部材
に摺接する第２円弧状摺動面とが形成されたシール部材
用セパレータと、を備え、前記シール部材用セパレータ
は、前記ボアを形成するシリンダチューブの内壁面側に
突出する膨出部を前記第１円弧状摺動面と第２円弧状摺
動面との間に設けるとともに、前記膨出部と前記シリン
ダチューブの内壁面との離間距離が、前記ピストンから
スライドテーブルに連なる金属表面部と該シリンダチュ
ーブの内壁面との最短離間距離よりも小さく設定される
ことを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明は、シリンダチューブに設
けられたボアにピストンを往復自在に配設し、その長手
方向に延在して外部と前記ボアとを連通させるスリット
を介して前記ピストンとスライドテーブルとの連結部位
を外部に露呈させるとともに、前記ピストンに係合する
第１シール部材および前記スライドテーブルに係合する
第２シール部材とによって前記スリットを閉塞するよう
構成されるロッドレスシリンダに用いられ、前記ピスト
ンと前記スライドテーブルとの連結部位に装着されて前
記第１および第２シール部材を分離させるシール部材用
セパレータであって、前記シール部材用セパレータは、
前記ピストン側に向かって湾曲し第１シール部材に摺接
する第１円弧状摺動面と、前記スライドテーブル側に向
かって湾曲し第２シール部材に摺接する第２円弧状摺動
面とを有し、前記ボアを形成するシリンダチューブの内
壁面側に突出する膨出部を前記第１円弧状摺動面と第２
円弧状摺動面との間に設けるとともに、前記膨出部と前
記シリンダチューブの内壁面との離間距離が、前記連結
部位の金属表面部と該シリンダチューブの内壁面との最
短離間距離よりも小さく設定されることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明のロッドレスシリンダおよびそのシール
部材用セパレータによれば、シリンダチューブのボア内
をピストンが往復移動すると、このピストンに設けられ
ているセパレータが第１および第２シール部材を前記ピ
ストン側およびスライドテーブル側にそれぞれ分離させ
ることにより、該ピストンおよびスライドテーブルを円
滑に往復移動させることができる。そして、この往復移
動時に、外力等の作用によりスライドテーブルがシリン
ダチューブに対して傾動しようとする場合がある。その
際、セパレータの膨出部とシリンダチューブの内壁面と
が接触してこのシリンダチューブの内壁面と金属表面部
位とが接触することを阻止できる。これにより、摩耗粉
や焼付け等の発生を有効に防止することが可能になり、
スライドテーブルを円滑に往復移動させることができ
る。

【００１０】

【実施例】本発明に係るロッドレスシリンダおよびその
シール部材用セパレータについて実施例を挙げ、添付の
図面を参照して以下に説明する。

【００１１】図２および図３において、参照符号１０
は、本実施例に係るロッドレスシリンダを示す。このロ
ッドレスシリンダ１０は、シリンダチューブ１２とスラ
イドテーブル１４とを備え、このスライドテーブル１４
は、前記シリンダチューブ１２の内部に長手方向に延在
するボア１６内を往復移動自在なピストン１７と一体的
に成形されている。このボア１６は、端面部に画成され
たスリット１８を介して外部と連通状態にあり、このス
リット１８にスライドテーブル１４とピストン１７との
連結部位１９が配置される。

【００１２】シリンダチューブ１２の両側面部には、図
３および図４に示すように、長手方向に延在してセンサ
取付用長溝２０ａ、２０ｂとリード線収納用長溝２０
ｃ、２０ｄが画成され、さらに集中配管用の流体バイパ
ス用通路２２ａ並びに２２ｂが長手方向に延在して画成
されている。シリンダチューブ１２の上部には、互いに
傾斜する摺動面２４ａ、２４ｂが設けられ、この摺動面
２４ａ、２４ｂに繋がってスリット１８を画成する内壁
面２６には、ボア１６側へと拡開するように段部３６
ａ、３６ｂが設けられる。

【００１３】図２に示すように、シリンダチューブ１２
の両端部は、ポート３８ａ、３８ｂが画成されたエンド
キャップ４０ａ、４０ｂによって気密に閉塞されている
とともに、このシリンダチューブ１２の側面に設けられ
た長溝２０ａまたは２０ｂには、スライドテーブル１４
の位置を検出するための磁気センサ（図示せず）が装着
される。

【００１４】スライドテーブル１４は、図３並びに図５
に示すように、板体４４を備え、この板体４４の長手方
向に延在して長溝４６ａ、４６ｂが設けられ、この長溝
４６ａ、４６ｂには、シリンダチューブ１２の摺動面２
４ａ、２４ｂに係合してピストン１７の往復動作時にス
ライドテーブル１４を案内する摺動部材４８ａ、４８ｂ
が嵌合固着される。スライドテーブル１４の中央部を貫
通して長手方向に延在する開口部５０が画成され、この
開口部５０内にあって前記スライドテーブル１４にピス
トンヨーク５２が一体成形される。このピストンヨーク
５２の上方にローラ５４が回転自在に支持されるととも
に、スライドテーブル１４の上部には、板状のカバー５
６が固着され、さらにこのスライドテーブル１４の内部
には、スクレーバ５８ａ、５８ｂが設けられている（図
６参照）。

【００１５】ピストンヨーク５２の両端に、本実施例に
係るセパレータ６０、６０が装着される。このセパレー
タ６０は、耐摩耗性樹脂系材料で一体成形されており、
上下両側に円弧状摺動面６２ａ、６２ｂが設けられると
ともに、その側部にシリンダチューブ１２の内壁面２６
側に突出する膨出部６４ａ、６４ｂを有する（図１参
照）。この膨出部６４ａ、６４ｂとシリンダチューブ１
２の内壁面２６との離間距離Ｌ１は、ピストン１７から
スライドテーブル１４に連なる連結部位１９の金属表面
部１９ａ、１９ｂと該シリンダチューブ１２の内壁面２
６との最短離間距離Ｌ２よりも小さく設定される。な
お、膨出部６４ａ、６４ｂの基端部に補強用リブ６６
ａ、６６ｂが設けられている。

【００１６】図５および図６に示すように、ピストン１
７は、第１受圧面７２とその反対側の第２受圧面７４と
を有し、その内部にクッションシール７６ａ、７６ｂが
設けられている。また、図６中、参照符号８６は後述す
る第１シール部材がピストン内に侵入するための通路を
示し、また、参照符号８７はクッションリングを示す。

【００１７】段部３６ａ、３６ｂに第１シール部材９０
が嵌合する。図７に示すように、第１シール部材９０
は、舌片９２ａ、９２ｂを有し、この舌片９２ａ、９２
ｂの上方にさらに膨出部９４ａ、９４ｂを備えている。
この膨出部９４ａ、９４ｂから上方へと指向して若干拡
開するように係合片９６ａ、９６ｂが延在している。前
記膨出部９４ａ、９４ｂは、内圧がピストン１７内にか
かったときに前記段部３６ａ、３６ｂに係合するための
ものであり、さらに係合片９６ａ、９６ｂは、スリット
１８を画成するための内面９８ａ、９８ｂに係合する。
この第１シール部材９０は、全体として可撓性の合成樹
脂体で一体的に構成されている。一方、第２シール部材
９７は、スリット１８を閉塞するためのものであり、シ
リンダチューブ１２の上端面に画成されたスリット上方
から長手方向へと延在する溝９９に嵌合する。なお、第
１シール部材９０は、ピストン１７の通路８６内に侵入
し、その両端部は第２シール部材９７とともにエンドキ
ャップ４０ａ、４０ｂに固着されている。

【００１８】次に、このように構成されるロッドレスシ
リンダ１０の動作について説明する。

【００１９】まず、図３に示すようにシリンダチューブ
１２が配置された後、スライドテーブル１４の上面４４
ａにワーク（図示せず）が固定される。そして、ポート
３８ａから圧縮空気が導入されると、その圧縮空気はク
ッションリング８７の内部に画成された通路を経て第１
受圧面７２を押圧する。それによってピストン１７は、
図６において左側（矢印Ｘ方向) へと変位する。その
際、ピストン１７は、スライドテーブル１４と一体的に
形成されているためにこのスライドテーブル１４を一体
的に変位させる。このとき、セパレータ６０、６０は、
第１シール部材９０と第２シール部材９７とをそのスラ
イドテーブル１４、ピストン１７の間で離間させる作用
を営む。従って、スライドテーブル１４に載置されたワ
ークを、図６において左側へと移送することができる。
ポート３８ｂに圧縮空気を導入した場合には、前記と逆
の作用が営まれることになる。

【００２０】なお、ローラ５４はその移送途上におい
て、第２シール部材９７上を転動してその移送を容易な
らしめるためのものである。

【００２１】ところで、スライドテーブル１４に外力等
が作用してこのスライドテーブル１４が、例えば、図１
中、矢印Ｚ方向に傾動しようとする場合がある。ここ
で、本実施例では、セパレータ６０の膨出部６４ａ、６
４ｂとシリンダチューブ１２の内壁面２６との離間距離
Ｌ１が、ピストン１７からスライドテーブル１４に連な
る連結部位１９の金属表面部１９ａ、１９ｂと該シリン
ダチューブ１２の内壁面２６との最短離間距離Ｌ２より
も小さく設定されている。このため、スライドテーブル
１４が矢印Ｚ方向に傾動すると、セパレータ６０の膨出
部６４ｂがシリンダチューブ１２の内壁面２６に接触
し、連結部位１９の金属表面部１９ｂと該シリンダチュ
ーブ１２の内壁面２６とが接触することを阻止すること
ができる。

【００２２】これによって、耐摩耗性樹脂系材料で形成
された膨出部６４ｂがシリンダチューブ１２の内壁面２
６に摺接するため、連結部位１９の金属表面部１９ｂと
該シリンダチューブ１２の内壁面２６とが摺接する際の
ような摩耗粉や焼付け等の発生を確実に防止することが
可能になる。従って、スライドテーブル１４が傾動して
いても、ピストン１７およびスライドテーブル１４を、
常時、円滑に往復移動させることができるという効果が
得られる。

【００２３】しかも、耐摩耗性樹脂系材料を用いてセパ
レータ６０に膨出部６４ａ、６４ｂを一体成形するだけ
でよく、専用の摩耗防止機構等を使用する必要がない。
このため、構成が一挙に簡素化するとともに、製造コス
トの高騰を有効に防止することができるという利点が得
られる。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係るロッドレスシリンダおよび
そのシール部材用セパレータによれば、以下の効果乃至
利点が得られる。

【００２５】第１および第２シール部材をピストン側お
よびスライドテーブル側にそれぞれ分離させるセパレー
タに膨出部が設けられ、外力等の作用によりスライドテ
ーブルがシリンダチューブに対して傾斜しようとする場
合にこの膨出部とシリンダチューブの内壁面とが接触す
る。これにより、シリンダチューブの内壁面と金属表面
部位とが接触することを阻止でき、摩耗粉や焼付け等の
発生を有効に防止してスライドテーブルを円滑に往復移
動させることが可能になる。しかも、セパレータに膨出
部を設けるだけでよく、構成が簡素化するとともに、製
造費の高騰を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロッドレスシリンダの要部縦断説
明図である。

【図２】前記ロッドレスシリンダの斜視説明図である。

【図３】前記ロッドレスシリンダの縦断面図である。

【図４】前記ロッドレスシリンダを構成するシリンダチ
ューブの斜視図である。

【図５】前記ロッドレスシリンダを構成するピストンお
よびスライドテーブルの斜視説明図である。

【図６】前記ロッドレスシリンダの側部縦断説明図であ
る。

【図７】前記ロッドレスシリンダの第１シール部材とス
リットとの係合状態を示す一部省略縦断面図である。

【符号の説明】

１０…ロッドレスシリンダ １２…シリンダチューブ １４…スライドテーブル １６…ボア １７…ピストン １８…スリット １９…連結部位 １９ａ、１９ｂ…金属表面部 ２６…内壁面 ４８ａ、４８ｂ…摺動部材 ５２…ピストンヨーク ５４…ローラ ６０…セパレータ ６２ａ、６２ｂ…摺動面 ６４ａ、６４ｂ…膨出部 ９０、９７…シール部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星 直樹 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社 筑波技術セン ター内 (56)参考文献 特開 平２−138507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−234106（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F15B 15/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンと、 前記ピストンを往復自在に配設するボアを有するととも
   に、その長手方向に延在して外部と前記ボアとを連通さ
   せるスリットが形成されたシリンダチューブと、 前記ピストンと一体的に往復移動するスライドテーブル
   と、 前記ピストンに係合する第１シール部材および前記スラ
   イドテーブルに係合する第２シール部材とによって前記
   スリットを閉塞するシール機構と、 前記ピストンと前記スライドテーブルとの連結部位に設
   けられ、前記ピストン側に向かって湾曲し前記第１シー
   ル部材に摺接する第１円弧状摺動面と、前記スライドテ
   ーブル側に向かって湾曲し前記第２シール部材に摺接す
   る第２円弧状摺動面とが形成されたシール部材用セパレ
   ータと、 を備え、 前記シール部材用セパレータは、前記ボアを形成するシ
   リンダチューブの内壁面側に突出する膨出部を前記第１
   円弧状摺動面と第２円弧状摺動面との間に設けるととも
   に、 前記膨出部と前記シリンダチューブの内壁面との離間距
   離が、前記ピストンからスライドテーブルに連なる金属
   表面部と該シリンダチューブの内壁面との最短離間距離
   よりも小さく設定されることを特徴とするロッドレスシ
   リンダ。
2. 【請求項２】請求項１記載のロッドレスシリンダにおい
   て、シール部材用セパレータは、耐摩耗性樹脂系材料で
   一体成形されることを特徴とするロッドレスシリンダ。
3. 【請求項３】シリンダチューブに設けられたボアにピス
   トンを往復自在に配設し、その長手方向に延在して外部
   と前記ボアとを連通させるスリットを介して前記ピスト
   ンとスライドテーブルとの連結部位を外部に露呈させる
   とともに、前記ピストンに係合する第１シール部材およ
   び前記スライドテーブルに係合する第２シール部材とに
   よって前記スリットを閉塞するよう構成されるロッドレ
   スシリンダに用いられ、前記ピストンと前記スライドテ
   ーブルとの連結部位に装着されて前記第１および第２シ
   ール部材を分離させるシール部材用セパレータであっ
   て、 前記シール部材用セパレータは、前記ピストン側に向か
   って湾曲し第１シール部材に摺接する第１円弧状摺動面
   と、前記スライドテーブル側に向かって湾曲し第２シー
   ル部材に摺接する第２円弧状摺動面とを有し、前記ボア
   を形成するシリンダチューブの内壁面側に突出する膨出
   部を前記第１円弧状摺動面と第２円弧状摺動面との間に
   設けるとともに、 前記膨出部と前記シリンダチューブの内壁面との離間距
   離が、前記連結部位の金属表面部と該シリンダチューブ
   の内壁面との最短離間距離よりも小さく設定されること
   を特徴とするロッドレスシリンダのシール部材用セパレ
   ータ。
4. 【請求項４】請求項３記載のシール部材用セパレータに
   おいて、前記シール部材用セパレータは、耐摩耗性樹脂
   系材料で一体成形されることを特徴とするロッドレスシ
   リンダのシール部材用セパレータ。