JP3818752B2 - ロッドレスシリンダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ワークの搬送手段等として機能するロッドレスシリンダに関する。
【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手段として種々採用されるに至っている。この従来技術に係るロッドレスシリンダとしては、案内要素と荷重伝達要素との間にベアリングを設け、前記案内要素と荷重伝達要素とをベアリングの軸回りに互いに回転自在に形成するとともに、ベアリングの軸方向に互いに所定量だけ移動可能に設けることにより、該案内要素または荷重伝達要素に付与される負荷を吸収する構成が知られている（特開昭６０−２３４１０６号公報参照）。
【０００３】
他の従来技術に係るロッドレスシリンダとしては、スライダの下面部に係合凹部を形成するとともに、ピストンと一体的に形成されたヨークの上面に前記係合凹部と係合する係合凸部を設け、前記係合凸部と係合凹部との間に形成された隙間を介して水平・鉛直方向の負荷を吸収し、前記係合凸部に形成された円弧面を介して平面的な捻れを吸収する構成が知られている（特公平７−１０４１号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭６０−２３４１０６号公報に開示された技術的思想では、筒状部材の軸線と略平行な方向および前記軸線と直交する方向に付与された負荷を吸収することができず、また、前記筒状部材の軸線回りの方向に付与された負荷を吸収することができないという不都合がある。
【０００５】
一方、特公平７−１０４１号公報に開示された技術的思想では、係合凸部に形成された円弧面と当接片とが線接触するように設けられているため、前記係合凸部に付与された負荷によって前記円弧面が変形してしまい、耐久性が劣化するという不都合がある。
【０００６】
本発明は、前記の種々の不都合を克服するためになされたものであり、付与された負荷を面接触して吸収することにより負荷吸収機構の耐久性を向上させるとともに、水平・鉛直方向、軸線回りに回動する方向、並びに前記軸線に対する垂線回りに回動する方向、およびこれらの方向が複合的に組み合わされた方向から付与される負荷を吸収することが可能なロッドレスシリンダ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、流体圧出入ポートから供給された圧力流体によってピストンが内部空間に沿って往復動作するシリンダチューブと、
前記シリンダチューブが収納される凹部が形成されたガイドフレームと、
前記ガイドフレームの案内作用下に長手方向に沿って変位するスライダと、
前記ピストンに連結されて該ピストンの変位を前記スライダに伝達する変位伝達部材と、
前記変位伝達部材に設けられ、前記スライダ、変位伝達部材またはピストンに対して水平・鉛直方向、前記シリンダチューブの軸線回りに回動する方向、並びに前記軸線に対する垂線回りに回動する方向、およびこれらの方向が複合的に組み合わされた方向から付与される負荷を吸収する負荷吸収機構と、
を備え、
前記変位伝達部材は、前記ピストンに連結され前記シリンダチューブの外面に沿って変位する移動体からなり、
前記負荷吸収機構は、前記移動体の変位方向に沿った一端部および他端部にそれぞれ設けられ、
前記負荷吸収機構は、一方の側面に平面部が形成され他方の側面に曲面部が形成されたカプラーと、前記カプラーの曲面部に対応する形状の凹部が形成されたエンドカバーとを有し、前記エンドカバーを前記スライダに連結することにより、前記移動体の端面と前記カプラーの平面部とが互いに摺動自在に面接触し、一方、前記カプラーの曲面部と前記エンドカバーの凹部とが互いに摺動自在に面接触するように設けられることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、変位伝達部材である移動体の一端部および他端部にそれぞれ設けられた負荷吸収機構を介して、前記移動体またはピストンに対して水平・鉛直方向、シリンダチューブの軸線回りに回動する方向、並びに前記軸線に対する垂線回りに回動する方向、およびこれらの方向が複合的に組み合わされた方向から付与される負荷を好適に吸収することにより、ピストンおよびスライダ等の円滑な往復動作を確保することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るロッドレスシリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１０】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態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の上面に設けられ該シリンダチューブ１２の長手方向に沿って変位する移動体（変位伝達部材）１４が設けられたシリンダ本体１６と、前記シリンダ本体１６を収納する凹部１８が形成されたガイドフレーム２０と、前記移動体１４と一体的にガイドフレーム２０の長手方向に沿って変位するスライダ２２とから構成される。
【００１１】
図３に示されるように、ガイドフレーム２０の下面部には、図示しないボルト等の取付手段を介してロッドレスシリンダ１０を他の部材に取着する二条の取付用長溝２４ａ、２４ｂが長手方向に沿って形成され、前記二条の取付用長溝２４ａ、２４ｂの間には、集中配線等に利用される複数の通路２６ａ〜２６ｄが長手方向に沿って延在するように形成される。
【００１２】
ガイドフレーム２０には、シリンダチューブ１２の幅よりも大きな幅からなりシリンダ本体１６を収納する凹部１８が形成され、前記凹部１８の底面部には、長手方向に沿って略平行な二条の係止用長溝２８ａ、２８ｂが形成される。
【００１３】
前記係止用長溝２８ａ、２８ｂには、シリンダチューブ１２の下端部に形成された係合突部３０に係合する係止部材３２が装着され、前記係止部材３２を介してシリンダチューブ１２がガイドフレーム２０に固定される。
【００１４】
この係止部材３２は、係止用長溝２８ａ、２８ｂに係合するナットと前記ナットに螺入されるねじ部材とによって前記係止用長溝２８ａ、２８ｂの所望の位置に係止される。前記係止用長溝２８ａ、２８ｂに近接する段部には、スライダ２２をガイドフレーム２０の長手方向に沿って案内するリニアガイド３４が設けられる。
【００１５】
前記リニアガイド３４は、ガイドフレーム２０の長手方向に沿って延在し段部に形成された溝部を介して固定されるガイドレール３６と、スライダ２２の下面部に固定され、前記ガイドレール３６に沿って摺動自在に設けられた断面コ字状の一組のガイドブロック３８とから構成される。前記ガイドブロック３８は、スライダ２２の下面部に固着される。なお、前記ガイドレール３６は、係止部材３２と同様に、溝部に係合するナットと前記ナットに螺入されるねじ部材とによって係止される。
【００１６】
ガイドフレーム２０の相互に対向する側壁の上部には、図２に示されるように、該ガイドフレーム２０の長手方向に沿って延在するサイドカバー４０ａ、４０ｂがそれぞれ装着され、前記サイドカバー４０ａ、４０ｂの側面には、センサ４２（図３参照）を取着するためのセンサ取付用溝４４が長手方向に沿って形成される。前記サイドカバー４０ａ、４０ｂは、ガイドフレーム２０に対して着脱自在に装着され、保持部材４６を介して後述するエンドプレート４８ａ、４８ｂにそれぞれ保持される。
【００１７】
ガイドフレーム２０の長手方向に沿った両端部には、図１に示されるように、それぞれ、コ字状にエンドプレート４８ａ、４８ｂが連結され、前記エンドプレート４８ａ、４８ｂには、シリンダ本体１６が収納される断面矩形状の孔部５０が形成される。
【００１８】
なお、前記エンドプレート４８ａ、４８ｂの上面には、一組のアッパープレート４９ａ、４９ｂの突起部５１を介して、ガイドフレーム２０の長手方向に沿って延在するトップカバー５２が支持される（図２参照）。
【００１９】
前記エンドプレート４８ａ（４８ｂ）には、図４に示されるように、スライダ２２の変位量を調整する変位量調整手段５４が設けられる。この変位量調整手段５４は、エンドプレート４８ａ、４８ｂの側面に固着された直方体状のブロック体５６と、ブロック体５６から突出する頭部５８を有し、前記ブロック体５６のねじ穴に螺入されるねじ部６０が形成されたボルト６２とから構成される。
【００２０】
この場合、前記ボルト６２の頭部５８の反対側の端部に形成されたマイナス溝（図示せず）にドライバ等を係合させ、前記ボルト６２のねじ込み量を増減させることにより該ボルト６２を矢印方向に沿って変位させることができる。この結果、スライダ２２に付設されたショックアブソーバ６４とボルト６２の頭部５８とが当接する位置を可変とすることにより、スライダ２２の変位量を自在に調整することが可能となる。
【００２１】
図３に示されるように、シリンダ本体１６を構成するシリンダチューブ１２の内部には、長手方向に沿って延在するボア６６を有し、このボア６６は前記シリンダチューブ１２の端面部に形成されたスリット６８を介して外部と連通状態にある。シリンダチューブ１２の両端部は、それぞれ流体圧出入ポート６９が形成された直方体状のエンドキャップ７０ａ、７０ｂ（図１参照）によって気密に閉塞される。なお、前記スリット６８を形成する側壁には、ボア６６側へと拡開するように段部７２ａ、７２ｂが設けられている。
【００２２】
シリンダチューブ１２の上面には、図１に示されるように、該シリンダチューブ１２の短手方向の幅よりも若干小さく形成された板状の移動体１４が設けられ、前記移動体１４の変位方向に沿った両端部には、樹脂製のカバープレート７４ａ、７４ｂが連結される。前記カバープレート７４ａ、７４ｂには所定間隔離間して一組の段付孔部７６（図７参照）が形成され、前記段付孔部７６には該段付孔部７６に対応する断面形状を有し後述するカプラーに向かって所定長だけ突出するストッパ８０が嵌挿される。なお、前記ストッパ８０は、金属製材料によって形成される。
【００２３】
前記移動体１４の変位方向に沿った両端部には、一組の負荷吸収機構８２ａ、８２ｂが設けられる。この負荷吸収機構８２ａ、８２ｂは、それぞれ同一構成からなり、移動体１４の幅よりも大きく形成され、一組のねじ部材８４を介してスライダ２２の端部にねじ締結されるエンドカバー８６と、一方の側面が所定の曲率半径の円弧形状に形成された曲面部８８を有し、他方の側面が平坦な平面部９０を有するカプラー９２とから構成される。なお、前記エンドカバー８６およびカプラー９２は、例えば、アルミニウム合金等の金属製材料によって形成される。
【００２４】
前記エンドカバー８６の一側面には、カプラー９２の曲面部８８に対応する形状の凹部９４が形成され、前記カプラー９２の曲面部８８とエンドカバー８６の凹部９４とが面接触した状態で相対的に摺動自在に設けられる。
【００２５】
また、カプラー９２は、移動体１４の端部を構成するカバープレート７４ａ、７４ｂとエンドカバー８６との間に介装され、前記カプラー９２の平面部９０とカバープレート７４ａ、７４ｂの段付孔部７６から突出するストッパ８０の端面とが面接触した状態で相対的に摺動自在に設けられる。
【００２６】
この場合、樹脂製材料によって形成されたカバープレート７４ａ、７４ｂを保護するためにストッパ８０が介装され、金属製材料によって形成されたカプラー９２と樹脂製材料によって形成されたカバープレート７４ａ（７４ｂ）との間には、クリアランス９６が形成されている（図７参照）。なお、前記ストッパ８０を設けることなく、前記カプラー９２の平面部９０と面接触するカバープレート７４ａ、７４ｂを金属製材料で形成してもよい。
【００２７】
さらに、移動体１４の変位方向に沿った両端部に設けられる一組のカプラー９２の曲面部８８は、互いに略同一の円周状に形成されている。
【００２８】
なお、移動体１４は、スライダ２２の長手方向に沿った両端部にそれぞれ連結された一組のエンドカバー８６によって挟持されることにより、前記移動体１４とスライダ２２とが一体的に変位自在に設けられる。
【００２９】
この場合、スライダ２２の天井部の内壁面、側壁面と移動体１４との間には、若干のクリアランス９８が形成され（図７参照）、前記移動体１４とスライダ２２とは、後述するように、前記クリアランス９８を介して水平・鉛直方向、シリンダチューブ１２の軸線回りに回動する方向並びに前記軸線に対する垂線回りに回動する方向に相対的に摺動自在に設けられる。
【００３０】
前記移動体１４の中央部を貫通して長手方向に沿って延在する溝部（図示せず）が形成され、この溝部の中央部分は円形状に拡開して図示しない空間を構成する。前記溝部は、移動体１４の上面側に向かって湾曲して形成され、該移動体１４の変位を許容するフローティング機構として機能するものである。なお、シリンダ本体１６には、必ずしも移動体１４の変位を許容するフローティング機構を設けなくてもよい。
【００３１】
図９にピストン１００を示す。このピストン１００は、第１受圧面１０２とその反対側の第２受圧面１０４とを有し、その内部にクッションシール１０６が設けられている。円筒状のピストン１００の上部にはベルトセパレータ１０８がピストンヨーク１１０に固着されており、このピストンヨーク１１０の上方に設けられた支持部材１１２を介してローラ１１４が回動自在に軸支されている。
【００３２】
図８に示されるように、移動体１４の内部には、バックアッププレート１１６およびスクレーパ１１８が設けられており、前記支持部材１１２は平面円形状の図示しない空間に嵌合するように構成されている。なお、図８中、参照数字１２０は、後述する第１シール部材１２２がピストン内に進入するための通路を示し、また参照数字１２４は、クッションリングを示す。
【００３３】
シリンダチューブ１２のスリット６８に形成された段部７２ａ、７２ｂに嵌合するシール部材を図１０に示す。第１シール部材１２２は舌片１２６ａ、１２６ｂを有し、この舌片１２６ａ、１２６ｂの上方にさらに膨出部１２８ａ、１２８ｂを備えている。この膨出部１２８ａ、１２８ｂから上方へと向かって若干拡開するように係合片１３０ａ、１３０ｂが延在している。前記膨出部１２８ａ、１２８ｂは、内圧がピストン１００に付与されたときに前記段部７２ａ、７２ｂに係合するためのものであり、さらに、係合片１３０ａ、１３０ｂは、スリット６８を形成するための内面１３２ａ、１３２ｂに係合する。この第１シール部材１２２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。
【００３４】
一方、第２シール部材１３４は、スリット６８を閉塞するためのものであり、シリンダチューブ１２の上端面に形成されたスリット６８の上方から長手方向へと延在する溝１３６に係合する。なお、第１シール部材１２２は、ピストン１００の通路１２０内に進入し、その両端部は、第２シール部材１３４とともに、エンドキャップ７０ａ、７０ｂに固着されている。
【００３５】
スライダ２２の両端部には、図１に示されるように、上方に向かって突出して形成され変位方向に沿って延在する取付部１３８と、該スライダ２２の側壁から水平方向に沿って所定長だけ突出して形成され変位方向に沿って延在する突条部１４０とが設けられる。前記突条部１４０の所定部位には孔部が形成され、孔部内には略円柱状の永久磁石１４２が嵌挿される。
【００３６】
この場合、サイドカバー４０ａ、４０ｂのセンサ取付用溝４４の所定部位に装着されたセンサ４２が、スライダ２２とともに変位する永久磁石１４２の磁気作用を検知することにより、スライダ２２の変位量等を容易に検出することができる。
【００３７】
また、スライダ２２の両端部には、変位方向に沿って貫通する一組の孔部１４４ａ、１４４ｂ（図１参照）が形成され、前記孔部１４４ａ、１４４ｂには、前述したボルト６２の頭部５８に当接することにより緩衝機能を営むショックアブソーバ６４が嵌挿される。
【００３８】
本発明の実施の形態に係るロッドレスシリンダ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３９】
まず、図１に示されるように、エンドプレート４８ａ、４８ｂの断面矩形状の孔部５０を介してガイドフレーム２０とスライダ２２との間に形成された空間内にシリンダ本体１６を挿入する。そして、係止部材３２をシリンダ本体１６の下端部に形成された係合突部３０と係合させ、ねじ部材およびナットを介して、ガイドフレーム２０の底面部に形成された係止用長溝２８ａ、２８ｂの所望の部位に前記係止部材３２を係止することにより、シリンダ本体１６がガイドフレーム２０の凹部１８内に固定される。
【００４０】
この場合、シリンダ本体１６は、ガイドフレーム２０の凹部１８内に概略位置決めした状態で固定すればよく、高精度に位置決めする必要がない。換言すると、シリンダチューブ１２とガイドフレーム２０との芯ずれは、後述するように負荷吸収機構８２ａ、８２ｂによって吸収されるため、スライダ２２の凹部１８内にシリンダ本体１６を組み付ける作業を簡便に行うことができる。
【００４１】
なお、シリンダ本体１６は、係止部材３２を係止用長溝２８ａ、２８ｂから取り外すことにより、同種類または異なる種類のシリンダ本体１６と簡便に交換することができ、メンテナンス作業等を容易に行うことができる。さらに、スライダ２２の上部に図示しないワークを載置した状態であっても、前記エンドプレート４８ａ、４８ｂの断面矩形状の孔部５０に沿ってシリンダ本体１６を引き抜くことにより、前記シリンダ本体１６の交換を簡便に行うことができる利点がある。
【００４２】
また、ねじ部材８４を介してエンドカバー８６をスライダ２２に装着し移動体１４を一組のエンドカバー８６によって挟持することにより、前記移動体１４がスライダ２２に保持される。
【００４３】
このようにして、ロッドレスシリンダ１０が組み付けられた後、エンドキャップ７０ａに形成された一方の流体圧出入ポート６９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１２４の内部に形成された通路を経て第１受圧面１０２を押圧する。この圧縮空気の押圧作用下にピストン１００は、図８において、右側（矢印Ｘ方向）へと変位する。この時、ピストン１００は、支持部材１１２が移動体１４の図示しない空間に嵌合しているために、移動体１４と一体的に変位する。なお、ベルトセパレータ１０８は、移動体１４が変位する際に、第１シール部材１２２と第２シール部材１３４とを移動体１４、ピストン１００の間で離間させる機能を営む。
【００４４】
前記移動体１４がシリンダチューブ１２の長手方向に沿って変位する際、スライダ２２は、リニアガイド３４の案内作用下に該移動体１４とともに一体的に変位する。
【００４５】
次に、エンドキャップ７０ｂに形成された他方の流体圧出入ポート６９に圧縮空気を導入した場合には、前記と逆の作用がなされる。なお、ローラ１１４は、移動体１４が変位する際に第２シール部材１３４に摺接して、その変位を円滑に行うためのものである。
【００４６】
ここで、スライダ２２、移動体１４またはピストン１００のいずれかに対して負荷が付与された場合に、前記負荷を吸収する機能について説明する。なお、ここでは、図１１〜図１４に基づき、移動体１４に付与される負荷を例にして以下説明する。
【００４７】
移動体１４に対して該移動体１４の水平方向に負荷が付与された場合、前記移動体１４は、スライダ２２との間のクリアランス９８を介して、互いに面接触するカプラー９２の平面部９０とストッパ８０との接触面をその摺動面として水平方向（矢印Ａ方向）に変位する（図１１参照）。この結果、移動体１４の水平方向に付与された負荷が吸収される。
【００４８】
また、移動体１４に対して該移動体１４の鉛直方向に負荷が付与された場合、前記移動体１４は、スライダ２２との間のクリアランス９８を介して、互いに面接触するカプラー９２の平面部９０とストッパ８０との接触面をその摺動面として鉛直方向（矢印Ｂ方向）に変位する（図１２参照）。この結果、移動体１４の鉛直方向に付与された負荷が吸収される。
【００４９】
さらに、移動体１４に対して該移動体１４の軸線回りに回動する方向に負荷が付与された場合、前記移動体１４は、スライダ２２との間のクリアランス９８を介して、互いに面接触するカプラー９２の平面部９０とストッパ８０との接触面をその摺動面として、該移動体１４の軸線回り（矢印Ｃ参照）に回動変位する（図１３参照）。この結果、該移動体１４の軸線回りに回動する方向に付与された負荷が吸収される。
【００５０】
さらにまた、移動体１４に対して該移動体１４の軸線に対する垂線回りに回動する方向に負荷が付与された場合、前記移動体１４は、スライダ２２との間のクリアランス９８を介して、互いに面接触するカプラー９２の曲面部８８とエンドカバー８６の凹部９４との接触面をその摺動面として、該移動体１４の軸線に対する垂線回り（矢印Ｄ参照）に回動変位する（図１４参照）。この結果、移動体１４の軸線に対する垂線回りに回動する方向に付与された負荷が吸収される。
【００５１】
なお、図１１〜図１４では、移動体１４が矢印Ａ〜Ｄ方向に沿って変位する状態を示しているが、これに限定されるものではなく、付与される負荷に対応しカプラー９２およびエンドカバー８６を介してスライダ２２が水平方向、鉛直方向、移動体１４の軸線回りに回動する方向、該移動体１４の軸線に対する垂線回りに回動する方向、並びにこれらの方向が複合的に結合された方向等を含む種々の方向に変位させることも可能である。
【００５２】
このように、本実施の形態に係るロッドレスシリンダ１０に設けられた負荷吸収機構８２ａ、８２ｂでは、水平方向、鉛直方向、該移動体１４の軸線回りに回動する方向、該移動体１４の軸線に対する垂線回りに回動する方向、並びにこれらの方向が複合的に結合された方向等を含む種々の方向から付与される負荷に対応して、移動体１４とスライダ２２とが相対的に変位することにより、前記負荷が好適に吸収される。
【００５３】
また、本実施の形態に係るロッドレスシリンダ１０に設けられた負荷吸収機構８２ａ、８２ｂでは、カプラー９２の平面部９０とストッパ８０の端面、前記カプラー９２の曲面部８８とエンドカバー８６の凹部９４とがそれぞれ相互に面接触するように形成されているため、前記カプラー９２、エンドカバー８６等の変形を防止して負荷吸収機構８２ａ、８２ｂの耐久性を向上させることができる。
【００５４】
さらに、ロッドレスシリンダ１０の組み付け等において、シリンダチューブ１２とガイドフレーム２０との間に芯ずれが発生した場合であっても、前記芯ずれは、負荷吸収機構８２ａ、８２ｂによって好適に吸収される。この結果、スライダ２２の凹部１８内にシリンダ本体１６を組み付ける作業を簡便に行うことができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００５６】
すなわち、水平方向、鉛直方向、該移動体の軸線回りに回動する方向、該移動体の軸線に対する垂線回りに回動する方向、並びにこれらの方向が複合的に結合された方向等を含む種々の方向から付与される負荷を好適に吸収することができる。従って、ピストンおよびスライダの円滑な往復動作を確保することができる。
【００５７】
また、負荷吸収機構は、種々の方向から付与される負荷を面接触する摺動面を介して吸収することにより、前記負荷吸収機構の摺動面の変形を防止して耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るロッドレスシリンダの概略分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るロッドレスシリンダの概略分解斜視図である。
【図３】図１に示すロッドレスシリンダの軸線と直交する方向の縦断面図である。
【図４】図１に示すロッドレスシリンダの一部切欠正面図である。
【図５】図４に示すロッドレスシリンダの一部切欠平面図である。
【図６】図４に示すロッドレスシリンダの一部横断面図である。
【図７】負荷吸収機構の一部拡大断面図である。
【図８】シリンダ本体の長手方向に沿った側部縦断面図である。
【図９】ピストンの斜視図である。
【図１０】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。
【図１１】移動体に対して水平方向に付与された負荷を吸収する動作説明図である。
【図１２】移動体に対して鉛直方向に付与された負荷を吸収する動作説明図である。
【図１３】移動体に対して軸線回りに回動する方向から付与された負荷を吸収する動作説明図である。
【図１４】移動体に対して軸線に対する垂線回りに回動する方向から付与された負荷を吸収する動作説明図である。
【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…移動体 １６…シリンダ本体
１８…凹部 ２０…ガイドフレーム
２２…スライダ ２４ａ、２４ｂ…取付用長溝
３４…リニアガイド ４０ａ、４０ｂ…サイドカバー
４２…センサ ４４…センサ取付用溝
４６…保持部材 ４８ａ、４８ｂ…エンドプレート
５４…変位量調整手段 ５６…ブロック体
６２…ボルト ６４…ショックアブソーバ
６６…ボア ６８…スリット
７４ａ、７４ｂ…カバープレート ８０…ストッパ
８２ａ、８２ｂ…負荷吸収機構 ８６…エンドカバー
８８…曲面部 ９０…平面部
９２…カプラー ９４…凹部
９６、９８…クリアランス １００…ピストン
１４２…永久磁石
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ワークの搬送手段等として機能するロッドレスシリンダに関する。
【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手段として種々採用されるに至っている。この従来技術に係るロッドレスシリンダとしては、案内要素と荷重伝達要素との間にベアリングを設け、前記案内要素と荷重伝達要素とをベアリングの軸回りに互いに回転自在に形成するとともに、ベアリングの軸方向に互いに所定量だけ移動可能に設けることにより、該案内要素または荷重伝達要素に付与される負荷を吸収する構成が知られている（特開昭６０−２３４１０６号公報参照）。
【０００３】
他の従来技術に係るロッドレスシリンダとしては、スライダの下面部に係合凹部を形成するとともに、ピストンと一体的に形成されたヨークの上面に前記係合凹部と係合する係合凸部を設け、前記係合凸部と係合凹部との間に形成された隙間を介して水平・鉛直方向の負荷を吸収し、前記係合凸部に形成された円弧面を介して平面的な捻れを吸収する構成が知られている（特公平７−１０４１号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭６０−２３４１０６号公報に開示された技術的思想では、筒状部材の軸線と略平行な方向および前記軸線と直交する方向に付与された負荷を吸収することができず、また、前記筒状部材の軸線回りの方向に付与された負荷を吸収することができないという不都合がある。
【０００５】
一方、特公平７−１０４１号公報に開示された技術的思想では、係合凸部に形成された円弧面と当接片とが線接触するように設けられているため、前記係合凸部に付与された負荷によって前記円弧面が変形してしまい、耐久性が劣化するという不都合がある。
【０００６】
本発明は、前記の種々の不都合を克服するためになされたものであり、付与された負荷を面接触して吸収することにより負荷吸収機構の耐久性を向上させるとともに、水平・鉛直方向、軸線回りに回動する方向、並びに前記軸線に対する垂線回りに回動する方向、およびこれらの方向が複合的に組み合わされた方向から付与される負荷を吸収することが可能なロッドレスシリンダ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、流体圧出入ポートから供給された圧力流体によってピストンが内部空間に沿って往復動作するシリンダチューブと、
前記シリンダチューブが収納される凹部が形成されたガイドフレームと、
前記ガイドフレームの案内作用下に長手方向に沿って変位するスライダと、
前記ピストンに連結されて該ピストンの変位を前記スライダに伝達する変位伝達部材と、
前記変位伝達部材に設けられ、前記スライダ、変位伝達部材またはピストンに対して水平・鉛直方向、前記シリンダチューブの軸線回りに回動する方向、並びに前記軸線に対する垂線回りに回動する方向、およびこれらの方向が複合的に組み合わされた方向から付与される負荷を吸収する負荷吸収機構と、
を備え、
前記変位伝達部材は、前記ピストンに連結され前記シリンダチューブの外面に沿って変位する移動体からなり、
前記負荷吸収機構は、前記移動体の変位方向に沿った一端部および他端部にそれぞれ設けられ、
前記負荷吸収機構は、一方の側面に平面部が形成され他方の側面に曲面部が形成されたカプラーと、前記カプラーの曲面部に対応する形状の凹部が形成されたエンドカバーとを有し、前記エンドカバーを前記スライダに連結することにより、前記移動体の端面と前記カプラーの平面部とが互いに摺動自在に面接触し、一方、前記カプラーの曲面部と前記エンドカバーの凹部とが互いに摺動自在に面接触するように設けられることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、変位伝達部材である移動体の一端部および他端部にそれぞれ設けられた負荷吸収機構を介して、前記移動体またはピストンに対して水平・鉛直方向、シリンダチューブの軸線回りに回動する方向、並びに前記軸線に対する垂線回りに回動する方向、およびこれらの方向が複合的に組み合わされた方向から付与される負荷を好適に吸収することにより、ピストンおよびスライダ等の円滑な往復動作を確保することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るロッドレスシリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１０】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態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の上面に設けられ該シリンダチューブ１２の長手方向に沿って変位する移動体（変位伝達部材）１４が設けられたシリンダ本体１６と、前記シリンダ本体１６を収納する凹部１８が形成されたガイドフレーム２０と、前記移動体１４と一体的にガイドフレーム２０の長手方向に沿って変位するスライダ２２とから構成される。
【００１１】
図３に示されるように、ガイドフレーム２０の下面部には、図示しないボルト等の取付手段を介してロッドレスシリンダ１０を他の部材に取着する二条の取付用長溝２４ａ、２４ｂが長手方向に沿って形成され、前記二条の取付用長溝２４ａ、２４ｂの間には、集中配線等に利用される複数の通路２６ａ〜２６ｄが長手方向に沿って延在するように形成される。
【００１２】
ガイドフレーム２０には、シリンダチューブ１２の幅よりも大きな幅からなりシリンダ本体１６を収納する凹部１８が形成され、前記凹部１８の底面部には、長手方向に沿って略平行な二条の係止用長溝２８ａ、２８ｂが形成される。
【００１３】
前記係止用長溝２８ａ、２８ｂには、シリンダチューブ１２の下端部に形成された係合突部３０に係合する係止部材３２が装着され、前記係止部材３２を介してシリンダチューブ１２がガイドフレーム２０に固定される。
【００１４】
この係止部材３２は、係止用長溝２８ａ、２８ｂに係合するナットと前記ナットに螺入されるねじ部材とによって前記係止用長溝２８ａ、２８ｂの所望の位置に係止される。前記係止用長溝２８ａ、２８ｂに近接する段部には、スライダ２２をガイドフレーム２０の長手方向に沿って案内するリニアガイド３４が設けられる。
【００１５】
前記リニアガイド３４は、ガイドフレーム２０の長手方向に沿って延在し段部に形成された溝部を介して固定されるガイドレール３６と、スライダ２２の下面部に固定され、前記ガイドレール３６に沿って摺動自在に設けられた断面コ字状の一組のガイドブロック３８とから構成される。前記ガイドブロック３８は、スライダ２２の下面部に固着される。なお、前記ガイドレール３６は、係止部材３２と同様に、溝部に係合するナットと前記ナットに螺入されるねじ部材とによって係止される。
【００１６】
ガイドフレーム２０の相互に対向する側壁の上部には、図２に示されるように、該ガイドフレーム２０の長手方向に沿って延在するサイドカバー４０ａ、４０ｂがそれぞれ装着され、前記サイドカバー４０ａ、４０ｂの側面には、センサ４２（図３参照）を取着するためのセンサ取付用溝４４が長手方向に沿って形成される。前記サイドカバー４０ａ、４０ｂは、ガイドフレーム２０に対して着脱自在に装着され、保持部材４６を介して後述するエンドプレート４８ａ、４８ｂにそれぞれ保持される。
【００１７】
ガイドフレーム２０の長手方向に沿った両端部には、図１に示されるように、それぞれ、コ字状にエンドプレート４８ａ、４８ｂが連結され、前記エンドプレート４８ａ、４８ｂには、シリンダ本体１６が収納される断面矩形状の孔部５０が形成される。
【００１８】
なお、前記エンドプレート４８ａ、４８ｂの上面には、一組のアッパープレート４９ａ、４９ｂの突起部５１を介して、ガイドフレーム２０の長手方向に沿って延在するトップカバー５２が支持される（図２参照）。
【００１９】
前記エンドプレート４８ａ（４８ｂ）には、図４に示されるように、スライダ２２の変位量を調整する変位量調整手段５４が設けられる。この変位量調整手段５４は、エンドプレート４８ａ、４８ｂの側面に固着された直方体状のブロック体５６と、ブロック体５６から突出する頭部５８を有し、前記ブロック体５６のねじ穴に螺入されるねじ部６０が形成されたボルト６２とから構成される。
【００２０】
この場合、前記ボルト６２の頭部５８の反対側の端部に形成されたマイナス溝（図示せず）にドライバ等を係合させ、前記ボルト６２のねじ込み量を増減させることにより該ボルト６２を矢印方向に沿って変位させることができる。この結果、スライダ２２に付設されたショックアブソーバ６４とボルト６２の頭部５８とが当接する位置を可変とすることにより、スライダ２２の変位量を自在に調整することが可能となる。
【００２１】
図３に示されるように、シリンダ本体１６を構成するシリンダチューブ１２の内部には、長手方向に沿って延在するボア６６を有し、このボア６６は前記シリンダチューブ１２の端面部に形成されたスリット６８を介して外部と連通状態にある。シリンダチューブ１２の両端部は、それぞれ流体圧出入ポート６９が形成された直方体状のエンドキャップ７０ａ、７０ｂ（図１参照）によって気密に閉塞される。なお、前記スリット６８を形成する側壁には、ボア６６側へと拡開するように段部７２ａ、７２ｂが設けられている。
【００２２】
シリンダチューブ１２の上面には、図１に示されるように、該シリンダチューブ１２の短手方向の幅よりも若干小さく形成された板状の移動体１４が設けられ、前記移動体１４の変位方向に沿った両端部には、樹脂製のカバープレート７４ａ、７４ｂが連結される。前記カバープレート７４ａ、７４ｂには所定間隔離間して一組の段付孔部７６（図７参照）が形成され、前記段付孔部７６には該段付孔部７６に対応する断面形状を有し後述するカプラーに向かって所定長だけ突出するストッパ８０が嵌挿される。なお、前記ストッパ８０は、金属製材料によって形成される。
【００２３】
前記移動体１４の変位方向に沿った両端部には、一組の負荷吸収機構８２ａ、８２ｂが設けられる。この負荷吸収機構８２ａ、８２ｂは、それぞれ同一構成からなり、移動体１４の幅よりも大きく形成され、一組のねじ部材８４を介してスライダ２２の端部にねじ締結されるエンドカバー８６と、一方の側面が所定の曲率半径の円弧形状に形成された曲面部８８を有し、他方の側面が平坦な平面部９０を有するカプラー９２とから構成される。なお、前記エンドカバー８６およびカプラー９２は、例えば、アルミニウム合金等の金属製材料によって形成される。
【００２４】
前記エンドカバー８６の一側面には、カプラー９２の曲面部８８に対応する形状の凹部９４が形成され、前記カプラー９２の曲面部８８とエンドカバー８６の凹部９４とが面接触した状態で相対的に摺動自在に設けられる。
【００２５】
また、カプラー９２は、移動体１４の端部を構成するカバープレート７４ａ、７４ｂとエンドカバー８６との間に介装され、前記カプラー９２の平面部９０とカバープレート７４ａ、７４ｂの段付孔部７６から突出するストッパ８０の端面とが面接触した状態で相対的に摺動自在に設けられる。
【００２６】
この場合、樹脂製材料によって形成されたカバープレート７４ａ、７４ｂを保護するためにストッパ８０が介装され、金属製材料によって形成されたカプラー９２と樹脂製材料によって形成されたカバープレート７４ａ（７４ｂ）との間には、クリアランス９６が形成されている（図７参照）。なお、前記ストッパ８０を設けることなく、前記カプラー９２の平面部９０と面接触するカバープレート７４ａ、７４ｂを金属製材料で形成してもよい。
【００２７】
さらに、移動体１４の変位方向に沿った両端部に設けられる一組のカプラー９２の曲面部８８は、互いに略同一の円周状に形成されている。
【００２８】
なお、移動体１４は、スライダ２２の長手方向に沿った両端部にそれぞれ連結された一組のエンドカバー８６によって挟持されることにより、前記移動体１４とスライダ２２とが一体的に変位自在に設けられる。
【００２９】
この場合、スライダ２２の天井部の内壁面、側壁面と移動体１４との間には、若干のクリアランス９８が形成され（図７参照）、前記移動体１４とスライダ２２とは、後述するように、前記クリアランス９８を介して水平・鉛直方向、シリンダチューブ１２の軸線回りに回動する方向並びに前記軸線に対する垂線回りに回動する方向に相対的に摺動自在に設けられる。
【００３０】
前記移動体１４の中央部を貫通して長手方向に沿って延在する溝部（図示せず）が形成され、この溝部の中央部分は円形状に拡開して図示しない空間を構成する。前記溝部は、移動体１４の上面側に向かって湾曲して形成され、該移動体１４の変位を許容するフローティング機構として機能するものである。なお、シリンダ本体１６には、必ずしも移動体１４の変位を許容するフローティング機構を設けなくてもよい。
【００３１】
図９にピストン１００を示す。このピストン１００は、第１受圧面１０２とその反対側の第２受圧面１０４とを有し、その内部にクッションシール１０６が設けられている。円筒状のピストン１００の上部にはベルトセパレータ１０８がピストンヨーク１１０に固着されており、このピストンヨーク１１０の上方に設けられた支持部材１１２を介してローラ１１４が回動自在に軸支されている。
【００３２】
図８に示されるように、移動体１４の内部には、バックアッププレート１１６およびスクレーパ１１８が設けられており、前記支持部材１１２は平面円形状の図示しない空間に嵌合するように構成されている。なお、図８中、参照数字１２０は、後述する第１シール部材１２２がピストン内に進入するための通路を示し、また参照数字１２４は、クッションリングを示す。
【００３３】
シリンダチューブ１２のスリット６８に形成された段部７２ａ、７２ｂに嵌合するシール部材を図１０に示す。第１シール部材１２２は舌片１２６ａ、１２６ｂを有し、この舌片１２６ａ、１２６ｂの上方にさらに膨出部１２８ａ、１２８ｂを備えている。この膨出部１２８ａ、１２８ｂから上方へと向かって若干拡開するように係合片１３０ａ、１３０ｂが延在している。前記膨出部１２８ａ、１２８ｂは、内圧がピストン１００に付与されたときに前記段部７２ａ、７２ｂに係合するためのものであり、さらに、係合片１３０ａ、１３０ｂは、スリット６８を形成するための内面１３２ａ、１３２ｂに係合する。この第１シール部材１２２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。
【００３４】
一方、第２シール部材１３４は、スリット６８を閉塞するためのものであり、シリンダチューブ１２の上端面に形成されたスリット６８の上方から長手方向へと延在する溝１３６に係合する。なお、第１シール部材１２２は、ピストン１００の通路１２０内に進入し、その両端部は、第２シール部材１３４とともに、エンドキャップ７０ａ、７０ｂに固着されている。
【００３５】
スライダ２２の両端部には、図１に示されるように、上方に向かって突出して形成され変位方向に沿って延在する取付部１３８と、該スライダ２２の側壁から水平方向に沿って所定長だけ突出して形成され変位方向に沿って延在する突条部１４０とが設けられる。前記突条部１４０の所定部位には孔部が形成され、孔部内には略円柱状の永久磁石１４２が嵌挿される。
【００３６】
この場合、サイドカバー４０ａ、４０ｂのセンサ取付用溝４４の所定部位に装着されたセンサ４２が、スライダ２２とともに変位する永久磁石１４２の磁気作用を検知することにより、スライダ２２の変位量等を容易に検出することができる。
【００３７】
また、スライダ２２の両端部には、変位方向に沿って貫通する一組の孔部１４４ａ、１４４ｂ（図１参照）が形成され、前記孔部１４４ａ、１４４ｂには、前述したボルト６２の頭部５８に当接することにより緩衝機能を営むショックアブソーバ６４が嵌挿される。
【００３８】
本発明の実施の形態に係るロッドレスシリンダ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３９】
まず、図１に示されるように、エンドプレート４８ａ、４８ｂの断面矩形状の孔部５０を介してガイドフレーム２０とスライダ２２との間に形成された空間内にシリンダ本体１６を挿入する。そして、係止部材３２をシリンダ本体１６の下端部に形成された係合突部３０と係合させ、ねじ部材およびナットを介して、ガイドフレーム２０の底面部に形成された係止用長溝２８ａ、２８ｂの所望の部位に前記係止部材３２を係止することにより、シリンダ本体１６がガイドフレーム２０の凹部１８内に固定される。
【００４０】
この場合、シリンダ本体１６は、ガイドフレーム２０の凹部１８内に概略位置決めした状態で固定すればよく、高精度に位置決めする必要がない。換言すると、シリンダチューブ１２とガイドフレーム２０との芯ずれは、後述するように負荷吸収機構８２ａ、８２ｂによって吸収されるため、スライダ２２の凹部１８内にシリンダ本体１６を組み付ける作業を簡便に行うことができる。
【００４１】
なお、シリンダ本体１６は、係止部材３２を係止用長溝２８ａ、２８ｂから取り外すことにより、同種類または異なる種類のシリンダ本体１６と簡便に交換することができ、メンテナンス作業等を容易に行うことができる。さらに、スライダ２２の上部に図示しないワークを載置した状態であっても、前記エンドプレート４８ａ、４８ｂの断面矩形状の孔部５０に沿ってシリンダ本体１６を引き抜くことにより、前記シリンダ本体１６の交換を簡便に行うことができる利点がある。
【００４２】
また、ねじ部材８４を介してエンドカバー８６をスライダ２２に装着し移動体１４を一組のエンドカバー８６によって挟持することにより、前記移動体１４がスライダ２２に保持される。
【００４３】
このようにして、ロッドレスシリンダ１０が組み付けられた後、エンドキャップ７０ａに形成された一方の流体圧出入ポート６９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１２４の内部に形成された通路を経て第１受圧面１０２を押圧する。この圧縮空気の押圧作用下にピストン１００は、図８において、右側（矢印Ｘ方向）へと変位する。この時、ピストン１００は、支持部材１１２が移動体１４の図示しない空間に嵌合しているために、移動体１４と一体的に変位する。なお、ベルトセパレータ１０８は、移動体１４が変位する際に、第１シール部材１２２と第２シール部材１３４とを移動体１４、ピストン１００の間で離間させる機能を営む。
【００４４】
前記移動体１４がシリンダチューブ１２の長手方向に沿って変位する際、スライダ２２は、リニアガイド３４の案内作用下に該移動体１４とともに一体的に変位する。
【００４５】
次に、エンドキャップ７０ｂに形成された他方の流体圧出入ポート６９に圧縮空気を導入した場合には、前記と逆の作用がなされる。なお、ローラ１１４は、移動体１４が変位する際に第２シール部材１３４に摺接して、その変位を円滑に行うためのものである。
【００４６】
ここで、スライダ２２、移動体１４またはピストン１００のいずれかに対して負荷が付与された場合に、前記負荷を吸収する機能について説明する。なお、ここでは、図１１〜図１４に基づき、移動体１４に付与される負荷を例にして以下説明する。
【００４７】
移動体１４に対して該移動体１４の水平方向に負荷が付与された場合、前記移動体１４は、スライダ２２との間のクリアランス９８を介して、互いに面接触するカプラー９２の平面部９０とストッパ８０との接触面をその摺動面として水平方向（矢印Ａ方向）に変位する（図１１参照）。この結果、移動体１４の水平方向に付与された負荷が吸収される。
【００４８】
また、移動体１４に対して該移動体１４の鉛直方向に負荷が付与された場合、前記移動体１４は、スライダ２２との間のクリアランス９８を介して、互いに面接触するカプラー９２の平面部９０とストッパ８０との接触面をその摺動面として鉛直方向（矢印Ｂ方向）に変位する（図１２参照）。この結果、移動体１４の鉛直方向に付与された負荷が吸収される。
【００４９】
さらに、移動体１４に対して該移動体１４の軸線回りに回動する方向に負荷が付与された場合、前記移動体１４は、スライダ２２との間のクリアランス９８を介して、互いに面接触するカプラー９２の平面部９０とストッパ８０との接触面をその摺動面として、該移動体１４の軸線回り（矢印Ｃ参照）に回動変位する（図１３参照）。この結果、該移動体１４の軸線回りに回動する方向に付与された負荷が吸収される。
【００５０】
さらにまた、移動体１４に対して該移動体１４の軸線に対する垂線回りに回動する方向に負荷が付与された場合、前記移動体１４は、スライダ２２との間のクリアランス９８を介して、互いに面接触するカプラー９２の曲面部８８とエンドカバー８６の凹部９４との接触面をその摺動面として、該移動体１４の軸線に対する垂線回り（矢印Ｄ参照）に回動変位する（図１４参照）。この結果、移動体１４の軸線に対する垂線回りに回動する方向に付与された負荷が吸収される。
【００５１】
なお、図１１〜図１４では、移動体１４が矢印Ａ〜Ｄ方向に沿って変位する状態を示しているが、これに限定されるものではなく、付与される負荷に対応しカプラー９２およびエンドカバー８６を介してスライダ２２が水平方向、鉛直方向、移動体１４の軸線回りに回動する方向、該移動体１４の軸線に対する垂線回りに回動する方向、並びにこれらの方向が複合的に結合された方向等を含む種々の方向に変位させることも可能である。
【００５２】
このように、本実施の形態に係るロッドレスシリンダ１０に設けられた負荷吸収機構８２ａ、８２ｂでは、水平方向、鉛直方向、該移動体１４の軸線回りに回動する方向、該移動体１４の軸線に対する垂線回りに回動する方向、並びにこれらの方向が複合的に結合された方向等を含む種々の方向から付与される負荷に対応して、移動体１４とスライダ２２とが相対的に変位することにより、前記負荷が好適に吸収される。
【００５３】
また、本実施の形態に係るロッドレスシリンダ１０に設けられた負荷吸収機構８２ａ、８２ｂでは、カプラー９２の平面部９０とストッパ８０の端面、前記カプラー９２の曲面部８８とエンドカバー８６の凹部９４とがそれぞれ相互に面接触するように形成されているため、前記カプラー９２、エンドカバー８６等の変形を防止して負荷吸収機構８２ａ、８２ｂの耐久性を向上させることができる。
【００５４】
さらに、ロッドレスシリンダ１０の組み付け等において、シリンダチューブ１２とガイドフレーム２０との間に芯ずれが発生した場合であっても、前記芯ずれは、負荷吸収機構８２ａ、８２ｂによって好適に吸収される。この結果、スライダ２２の凹部１８内にシリンダ本体１６を組み付ける作業を簡便に行うことができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００５６】
すなわち、水平方向、鉛直方向、該移動体の軸線回りに回動する方向、該移動体の軸線に対する垂線回りに回動する方向、並びにこれらの方向が複合的に結合された方向等を含む種々の方向から付与される負荷を好適に吸収することができる。従って、ピストンおよびスライダの円滑な往復動作を確保することができる。
【００５７】
また、負荷吸収機構は、種々の方向から付与される負荷を面接触する摺動面を介して吸収することにより、前記負荷吸収機構の摺動面の変形を防止して耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るロッドレスシリンダの概略分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るロッドレスシリンダの概略分解斜視図である。
【図３】図１に示すロッドレスシリンダの軸線と直交する方向の縦断面図である。
【図４】図１に示すロッドレスシリンダの一部切欠正面図である。
【図５】図４に示すロッドレスシリンダの一部切欠平面図である。
【図６】図４に示すロッドレスシリンダの一部横断面図である。
【図７】負荷吸収機構の一部拡大断面図である。
【図８】シリンダ本体の長手方向に沿った側部縦断面図である。
【図９】ピストンの斜視図である。
【図１０】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。
【図１１】移動体に対して水平方向に付与された負荷を吸収する動作説明図である。
【図１２】移動体に対して鉛直方向に付与された負荷を吸収する動作説明図である。
【図１３】移動体に対して軸線回りに回動する方向から付与された負荷を吸収する動作説明図である。
【図１４】移動体に対して軸線に対する垂線回りに回動する方向から付与された負荷を吸収する動作説明図である。
【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…移動体 １６…シリンダ本体
１８…凹部 ２０…ガイドフレーム
２２…スライダ ２４ａ、２４ｂ…取付用長溝
３４…リニアガイド ４０ａ、４０ｂ…サイドカバー
４２…センサ ４４…センサ取付用溝
４６…保持部材 ４８ａ、４８ｂ…エンドプレート
５４…変位量調整手段 ５６…ブロック体
６２…ボルト ６４…ショックアブソーバ
６６…ボア ６８…スリット
７４ａ、７４ｂ…カバープレート ８０…ストッパ
８２ａ、８２ｂ…負荷吸収機構 ８６…エンドカバー
８８…曲面部 ９０…平面部
９２…カプラー ９４…凹部
９６、９８…クリアランス １００…ピストン
１４２…永久磁石
Claims (9)
- 流体圧出入ポートから供給された圧力流体によってピストンが内部空間に沿って往復動作するシリンダチューブと、
前記シリンダチューブが収納される凹部が形成されたガイドフレームと、
前記ガイドフレームの案内作用下に長手方向に沿って変位するスライダと、
前記ピストンに連結されて該ピストンの変位を前記スライダに伝達する変位伝達部材と、
前記変位伝達部材に設けられ、前記スライダ、変位伝達部材またはピストンに対して水平・鉛直方向、前記シリンダチューブの軸線回りに回動する方向、並びに前記軸線に対する垂線回りに回動する方向、およびこれらの方向が複合的に組み合わされた方向から付与される負荷を吸収する負荷吸収機構と、
を備え、
前記変位伝達部材は、前記ピストンに連結され前記シリンダチューブの外面に沿って変位する移動体からなり、
前記負荷吸収機構は、前記移動体の変位方向に沿った一端部および他端部にそれぞれ設けられ、
前記負荷吸収機構は、一方の側面に平面部が形成され他方の側面に曲面部が形成されたカプラーと、前記カプラーの曲面部に対応する形状の凹部が形成されたエンドカバーとを有し、前記エンドカバーを前記スライダに連結することにより、前記移動体の端面と前記カプラーの平面部とが互いに摺動自在に面接触し、一方、前記カプラーの曲面部と前記エンドカバーの凹部とが互いに摺動自在に面接触するように設けられることを特徴とするロッドレスシリンダ。 - 請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、ガイドフレームの凹部内に収納されるシリンダチューブは、前記ガイドフレームに対して交換可能に装着されることを特徴とするロッドレスシリンダ。
- 請求項２記載のロッドレスシリンダにおいて、シリンダチューブは、スライダにワークが搭載された状態を保持しながら、ガイドフレームに対して交換可能に装着されることを特徴とするロッドレスシリンダ。
- 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のロッドレスシリンダにおいて、ガイドフレームの相互に対向する側壁の上方には、少なくとも、一組のサイドカバーが着脱自在に装着されることを特徴とするロッドレスシリンダ。
- 請求項４記載のロッドレスシリンダにおいて、サイドカバーの側面部には、センサを取着するためのセンサ取付用溝が長手方向に沿って形成されることを特徴とするロッドレスシリンダ。
- 請求項５記載のロッドレスシリンダにおいて、スライダの側壁からサイドカバー側に向かって突出する突条部の所定部位に形成された孔部内に永久磁石が配設され、センサは前記永久磁石の磁気作用を検知することを特徴とするロッドレスシリンダ。
- 請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、変位方向に沿った移動体の一端部および他端部にそれぞれ設けられたカプラーの曲面部は、互いに略同一の円周状に形成されていることを特徴とするロッドレスシリンダ。
- 請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、スライダ、移動体またはピストンに対して水平・鉛直方向、シリンダチューブの軸線回りに回動する方向から付与される負荷は、移動体の端面とカプラーの平面部とが互いに面接触した状態で摺動することにより吸収され、シリンダチューブの軸線に対する垂線回りに回動する方向の負荷は、カプラーの曲面部とエンドカバーの凹部とが互いに面接触した状態で摺動することにより吸収されることを特徴とするロッドレスシリンダ。
- 請求項１記載のロッドレスシリンダにおいて、負荷吸収機構は、組み付け時における、ガイドフレームと前記ガイドフレームの凹部内に収納されるシリンダチューブとの芯ずれを吸収する機能を営むことを特徴とするロッドレスシリンダ。
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