JP4962263B2

JP4962263B2 - Magnetic rodless cylinder with guide

Info

Publication number: JP4962263B2
Application number: JP2007271307A
Authority: JP
Inventors: 剛米澤
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-10-18
Also published as: JP2009097661A

Description

本発明は、ガイド付マグネット式ロッドレスシリンダに関する。 The present invention relates to a magnet type rodless cylinder with guide.

従来、マグネット式ロッドレスシリンダは、特許文献１の図６に記載のように、非磁性材料から成るシリンダチューブの内側に、ピストンをシリンダチューブ軸方向に往復移動可能に収納し、シリンダチューブに貫通孔を設けたスライド体を嵌装して、シリンダチューブの外周面をスライド体がシリンダチューブ軸方向に往復移動可能に設け、ピストンとスライド体との間に作用する磁気吸引力により、スライド体がピストンに追従して往復移動し、スライド体にウエアリングを備え、スライド体の移動時に、シリンダチューブの外周面に対して摺動させるようにしたものが知られている。
また、特許文献１には、ウエアリングにスリットを入れ、環状の弾性体で、例えばゴムリングによってウエアリングを縮径してシリンダチューブの外周面に均等に押圧させるようにしたマグネット式ロッドレスシリンダが開示してある。 Conventionally, as shown in FIG. 6 of Patent Document 1, a magnet type rodless cylinder has a piston that is housed inside a cylinder tube made of a non-magnetic material so as to be able to reciprocate in the cylinder tube axial direction, and penetrates the cylinder tube. A slide body provided with holes is fitted, and the outer peripheral surface of the cylinder tube is provided so that the slide body can reciprocate in the axial direction of the cylinder tube, and the slide body is moved by the magnetic attraction force acting between the piston and the slide body. It is known that a reciprocating movement follows a piston, a wear ring is provided on the slide body, and the slide body slides with respect to the outer peripheral surface of the cylinder tube when the slide body moves.
Patent Document 1 discloses a magnet type rodless cylinder in which a slit is formed in a wear ring, and the wear ring is reduced in diameter by, for example, a rubber ring and is uniformly pressed against the outer peripheral surface of a cylinder tube. Is disclosed.

一方、ガイド付マグネット式ロッドレスシリンダは、特許文献２に記載のように、特許文献１記載のマグネット式ロッドレスシリンダに、シリンダチューブ両端に取り付けた端部材を架設するベース部材とガイド部材を設け、そのガイド部材に沿ってスライド体が往復移動するように構成されたものが知られており、特許文献２に記載のものは、ガイド部材を備えることで、スライダにウエアリングを設けずに、スライダとシリンダチューブ外周面とを非接触状態に保持するガイド付マグネット式ロッドレスシリンダが開示してある。 On the other hand, as described in Patent Document 2, the magnet-type rodless cylinder with guide is provided with a base member and a guide member for installing end members attached to both ends of the cylinder tube in the magnet-type rodless cylinder described in Patent Document 1. In addition, what is configured so that the slide body reciprocates along the guide member is known, and the one described in Patent Document 2 includes a guide member, without providing a wear ring on the slider, A magnet-type rodless cylinder with guide for holding the slider and the cylinder tube outer peripheral surface in a non-contact state is disclosed.

特開平１１−１６６５１０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-166510 特開平１０−１８４６０８号公報JP-A-10-184608

特許文献１に記載のマグネット式ロッドレスシリンダは、ウエアリングにスリットを入れ、ゴムリングの弾性力によってウエアリングを縮径し、シリンダチューブの外周面に均等に押圧させるので、シリンダチューブ外周面とウエアリング内径のクリアランスを無くし、スライダのガタを無くすことができるが、シリンダチューブ外径、ウエアリング内外径、及びスライダのウエアリング取付溝内径等の寸法公差によってゴムリングによるウエアリングの締代が変化し、シリンダチューブ外周面とウエアリングの摺動抵抗にばらつきが発生する。特に締代が大きい場合には、ウエアリングがシリンダチューブを強く押圧して摺動抵抗が大きくなり、スライダが円滑に移動できなくなる恐れがある。
また、本発明のように、ガイド部材でスライダをシリンダチューブ軸方向に沿ってガイドする場合は、特許文献１のようにウエアリングを縮径させて前記クリアランスを無くすると、スライダとガイド部材との取付誤差によるシリンダチューブの偏心を吸収できないので、ウエアリングに偏荷重が加わわった時、スライダが円滑に移動できなくなる恐れがある。 Since the magnet type rodless cylinder described in Patent Document 1 has a slit in the wear ring, the wear ring is reduced in diameter by the elastic force of the rubber ring, and is uniformly pressed against the outer peripheral surface of the cylinder tube. The clearance of the wear ring inner diameter can be eliminated and the backlash of the slider can be eliminated. However, due to dimensional tolerances such as the outer diameter of the cylinder tube, the inner and outer diameters of the wear ring, and the inner diameter of the wear ring mounting groove of the slider, the wear allowance of the wear ring by the rubber ring is reduced. It changes, and variation occurs in the sliding resistance of the cylinder tube outer peripheral surface and the wear ring. In particular, when the tightening allowance is large, the wear ring strongly presses the cylinder tube to increase the sliding resistance, and the slider may not be able to move smoothly.
Further, when the slider is guided along the cylinder tube axis direction by the guide member as in the present invention, the wear ring is reduced in diameter as in Patent Document 1 to eliminate the clearance. Since the eccentricity of the cylinder tube due to mounting errors cannot be absorbed, there is a possibility that the slider cannot move smoothly when an eccentric load is applied to the wear ring.

特許文献２に記載のように、ガイド部材でスライダをシリンダチューブ軸方向に沿ってガイドして、ウエアリング無しでスライダとシリンダチューブ外周面とを非接触状態に保持するには、シリンダチューブに高い剛性と軸方向真直精度（曲り精度）が必要となる。高い剛性が必要な理由は、シリンダチューブ外径とスライダ内径には、両者の接触を避け、スライダとガイド部材との取付誤差によるシリンダチューブの偏心を吸収するためのクリアランスがあるので、ピストンとスライダとの間に作用する磁気吸引力により、シリンダチューブがピストンを介してスライダに引き寄せられて、シリンダチューブが撓まないようにするためである。
一方、高い軸方向真直精度が必要な理由は、シリンダチューブの曲りが大きいと、スライダの貫通孔に対してシリンダチューブが偏心するので、これによりシリンダチューブとスライダが接触しないようにするためである。
しかしながら、シリンダストロークが長くなればシリンダチューブも長くなるため、前記クリアランス以上にシリンダチューブが撓んだり、曲りの量が大きくなったりする可能性が高く、シリンダチューブとスライダの金属同士が直接接触し、夫々の摩耗が増加すると共に、スライダが円滑に移動できなくなる恐れがある。
そこで本発明の課題は、上記問題点に鑑み、スライド体を円滑に移動可能にしたガイド付マグネット式ロッドレスシリンダを提供することを目的とする。 As described in Patent Document 2, it is necessary to guide the slider along the cylinder tube axial direction with a guide member, and to keep the slider and the cylinder tube outer peripheral surface in a non-contact state without wear ring, the cylinder tube is expensive. Rigidity and axial straightness accuracy (bending accuracy) are required. The reason why high rigidity is required is that the cylinder tube outer diameter and slider inner diameter have clearance to avoid contact between them and absorb the eccentricity of the cylinder tube due to mounting error between the slider and guide member. The cylinder tube is attracted to the slider via the piston by the magnetic attractive force acting between the cylinder tube and the cylinder tube so as not to bend.
On the other hand, the reason why high axial straightness is required is that the cylinder tube is eccentric with respect to the through-hole of the slider if the cylinder tube is bent largely, so that the cylinder tube and the slider do not come into contact with each other. .
However, the longer the cylinder stroke, the longer the cylinder tube. Therefore, there is a high possibility that the cylinder tube will bend or bend more than the clearance, and the cylinder tube and slider metal will be in direct contact with each other. As the wear increases, the slider may not be able to move smoothly.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a magnet-type rodless cylinder with a guide that can smoothly move a slide body.

本発明は、非磁性材料から成るシリンダチューブの内側に、ピストンをシリンダチューブ軸方向に往復移動可能に収納し、貫通孔を設けたスライド体をシリンダチューブに嵌装して、シリンダチューブの外周面をスライド体がシリンダチューブ軸方向に往復移動可能に設け、ピストンとスライド体との間に作用する磁気吸引力により、スライド体がピストンに追従して往復移動し、シリンダチューブ両端に取り付けた端部材に架設されるベース部材と、シリンダチューブの外周面を移動するスライド体に夫々ガイド部材を設け、そのガイド部材に沿ってスライド体が往復移動するように構成されたガイド付マグネット式ロッドレスシリンダにおいて、前記スライド体に前記シリンダチューブの外周面に摺接するウエアリングを設け、そのウエアリングの外周側に弾性部材を介在させ、スライド体とウエアリングの径方向のクリアランスを、弾性部材の弾性変形によって吸収するようにし、弾性部材の弾性力でウエアリングを縮径させることなくウエアリングとシリンダチューブとの間に所定のクリアランスを確保すると共に、ウエアリングを偏移させようとする外力が加わった時、弾性部材の反発力によって、ウエアリングの偏移を抑制することを特徴とする。（請求項１） According to the present invention, a piston is housed inside a cylinder tube made of a non-magnetic material so as to be reciprocally movable in the cylinder tube axial direction, and a slide body provided with a through hole is fitted into the cylinder tube. The slide body is provided so that it can reciprocate in the cylinder tube axial direction, and the slide body reciprocates following the piston by the magnetic attraction acting between the piston and the slide body, and is attached to both ends of the cylinder tube In a magnet rodless cylinder with guide, which is configured such that a guide member is provided on each of the base member installed on the cylinder and the slide body that moves on the outer peripheral surface of the cylinder tube, and the slide body reciprocates along the guide member. The slide body is provided with a wear ring that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the cylinder tube. By interposing a resilient member on the outer peripheral side of the ring, the radial clearance of the sliding body and the wear ring, so as to absorb by elastic deformation of the elastic member, wear ring without diameter the wear ring with the elastic force of the elastic member A predetermined clearance is secured between the cylinder and the cylinder tube, and when an external force is applied to shift the wear ring, the wear ring is suppressed from being displaced by the repulsive force of the elastic member. . (Claim 1)

本願の請求項１の発明では、スライド体にシリンダチューブの外周面に摺接するウエアリングを設け、そのウエアリングの外周側に弾性部材を介在させ、スライド体とウエアリングの径方向のクリアランスを、弾性部材の弾性変形によって吸収するようにし、弾性部材の弾性力でウエアリングを縮径させることなくウエアリングとシリンダチューブとの間に所定のクリアランスを確保すると共に、ウエアリングを偏移させようとする外力が加わった時、弾性部材の反発力によって、ウエアリングの偏移を抑制してスライド体とウエアリング間の径方向ガタを無くすことによって、ピストンとスライド体との間に作用する磁気吸引力により、シリンダチューブがピストンを介してスライド体に引き寄せられて生じるシリンダチューブの撓みを最小に抑えることができる。これによりウエアリングはシリンダチューブに強く押圧されないので、ウエアリングの摺動抵抗を低く抑えることができ、スライド体は円滑に移動可能となる。また、弾性部材によるウエアリングの締代の大小による摺動抵抗のばらつきが発生しないため、スライド体は円滑に移動可能となる。
また、ウエアリングは、弾性部材の弾性力でシリンダチューブを押圧しないため、ウエアリングの摺動抵抗のばらつきを抑えることができるので、スライド体を円滑に移動させることができる。さらに、弾性部材の弾性変形ににより、スライド体とウエアリングの径方向ガタを無くすようにしたことで、各部材の寸法公差を大きく設定可能となり、それらの加工コストを低く抑えることができる。 In the invention of claim 1 of the present application, the slide body is provided with a wear ring that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the cylinder tube, an elastic member is interposed on the outer peripheral side of the wear ring, and the radial clearance between the slide body and the wear ring is It absorbs by elastic deformation of the elastic member, secures a predetermined clearance between the wear ring and the cylinder tube without reducing the diameter of the wear ring by the elastic force of the elastic member, and tries to shift the wear ring. Magnetic force acting between the piston and the slide body by suppressing the deviation of the wear ring and eliminating the radial play between the slide body and the wear ring by the repulsive force of the elastic member when an external force is applied The cylinder tube is pulled to the slide body via the piston due to the force, and the bending of the cylinder tube is minimized. It can be suppressed to. Thereby, since the wear ring is not strongly pressed against the cylinder tube, the sliding resistance of the wear ring can be kept low, and the slide body can move smoothly. In addition, since the sliding resistance does not vary due to the size of the wear ring tightened by the elastic member, the slide body can move smoothly.
In addition, since the wear ring does not press the cylinder tube with the elastic force of the elastic member, variation in the sliding resistance of the wear ring can be suppressed, so that the slide body can be moved smoothly. Furthermore, by eliminating the radial play between the slide body and the wear ring due to the elastic deformation of the elastic member, the dimensional tolerance of each member can be set large, and the processing cost can be kept low.

また、ウエアリングを偏移させようとする外力が加わった時、弾性部材の弾性変形によって、ウエアリングの偏移を抑制するようにしたことで、ガイド部材によりスライド体をシリンダチューブ軸方向に沿ってガイドして移動させた時に、前記磁気吸引力やシリンダチューブの曲りによって、ウエアリングを偏移させようとする外力が生じても、ウエアリングはシリンダチューブに強く押圧されないのでウエアリングの摺動抵抗を低く抑えることができ、スライド体は円滑に移動可能となる。また、シリンダチューブに高い剛性と軸方向真直精度を必要としない。 Further, when the external force is applied to try to shift the window air ring, by an elastic deformation of the elastic member, it was so as to suppress the deviation of wear ring, the sliding body in the cylinder tube axis direction by a guide member When the guide ring is moved along the guide ring, the wear ring is not strongly pressed against the cylinder tube even if an external force is generated to shift the wear ring due to the magnetic attractive force or the bending of the cylinder tube. The dynamic resistance can be kept low, and the slide body can move smoothly. Further, the cylinder tube does not need high rigidity and axial straightness.

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１，２に示すガイド付マグネット式ロッドレスシリンダ１は、シリンダチューブ２と、左右端部材３Ｌ,３Ｒと、スライド体４と、ベース部材５とガイド部材６とから構成される。
図３〜６に示すように、シリンダチューブ２は、アルミニウム合金等の非磁性材料で形成された筒状のもので、横断面外形が偏平な長円形を呈しており、シリンダチューブ２が貫通するスライド体４を軸方向へ案内可能となっている。シリンダチューブ２の内部には、横断面外形が真円の一対のシリンダ孔７が、互いに平行となるように並設され、各シリンダ孔７内にピストン８が、シリンダチューブ２軸方向に往復移動可能に収納されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A magnetic rodless cylinder with guide 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a cylinder tube 2, left and right end members 3 </ b> L and 3 </ b> R, a slide body 4, a base member 5, and a guide member 6.
As shown in FIGS. 3 to 6, the cylinder tube 2 has a cylindrical shape made of a nonmagnetic material such as an aluminum alloy, has an oblong shape with a flat cross-sectional outer shape, and the cylinder tube 2 passes therethrough. The slide body 4 can be guided in the axial direction. Inside the cylinder tube 2, a pair of cylinder holes 7 having a perfect cross-sectional outer shape are arranged side by side so as to be parallel to each other, and a piston 8 reciprocates in the cylinder tube 2 axial direction in each cylinder hole 7. It is stored as possible.

各ピストン８は、中央のピストンシャフト９に、ドーナッツ状の内側磁石１０と、同形状のヨーク１１とを交互に嵌め込み、両端からピストンエンド１２によって内側磁石１０とヨーク１１とを締め付け固定した構造となっている。各内側磁石１０の磁極は、ＳＮ、ＮＳ、ＳＮ、ＮＳと同極同士が軸方向において対向するように配設されており、隣接するピストン８間では、内側磁石１０の同極同士が対向するようになっている。
また、ピストン８は、各シリンダ孔７内を軸方向前後のシリンダ室１３ａ,１３ｂに区画している。シリンダチューブ２両端の左右端部材３Ｌ，３Ｒには、給排気ポート１４ａ,１４ｂと、給排気ポート１４ａ,１４ｂから当該側の両シリンダ室１３ａ,１３ｂに連通する流路１５が形成されており、給排気ポート１４ａ, １４ｂから圧縮空気を交互に供給することにより、２つのピストン８がシリンダ孔７内を同調して往復移動可能となっている。 Each piston 8 has a structure in which donut-shaped inner magnets 10 and yokes 11 of the same shape are alternately fitted to a central piston shaft 9 and the inner magnet 10 and the yoke 11 are fastened and fixed by piston ends 12 from both ends. It has become. The magnetic poles of each inner magnet 10 are arranged such that the same poles as SN, NS, SN, NS are opposed in the axial direction, and the same poles of the inner magnet 10 are opposed between adjacent pistons 8. It is like that.
Further, the piston 8 divides the inside of each cylinder hole 7 into cylinder chambers 13a and 13b in front and rear in the axial direction. The left and right end members 3L, 3R at both ends of the cylinder tube 2 are formed with air supply / exhaust ports 14a, 14b and a flow path 15 communicating from the air supply / exhaust ports 14a, 14b to the cylinder chambers 13a, 13b on the side. By alternately supplying compressed air from the supply / exhaust ports 14a and 14b, the two pistons 8 can reciprocate in the cylinder hole 7 in synchronization.

一方、シリンダチューブ２の外周には、スライド体４がシリンダチューブ２軸方向に往復移動可能に取付けられている。スライド体４の構成部材であるスライダ４ａのシリンダチューブ２の貫通部分には、シリンダチューブ２よりも一回り大きい長円形の貫通孔１６が穿設されており、その貫通孔１６に、シリンダチューブ２の周囲を囲む同じ偏平な長円形の外側磁石１７と、同形状のヨーク１８とが軸方向へ交互に並設されて、それらの外側磁石１７と、ヨーク１８の両端に配置したウエアリング１９を介して夫々ウエアリングホルダ２０をスライダ４ａに固着することで、貫通孔１６内で外側磁石１７及びヨーク１８を保持している。この外側磁石１７の磁極は、軸方向で同極同士が対向し、且つピストン８の内側磁石１０の磁極とは異極同士が対向するように、ＮＳ、ＳＮ、ＮＳ、ＳＮと配設されている。よって、ピストン８とスライド体４とは、内側磁石１０と外側磁石１７との磁気吸引力によってシリンダチューブ２越しに一体化されることになる。 On the other hand, a slide body 4 is attached to the outer periphery of the cylinder tube 2 so as to be capable of reciprocating in the cylinder tube 2 axial direction. An oblong through hole 16 that is slightly larger than the cylinder tube 2 is formed in a through portion of the cylinder tube 2 of the slider 4a that is a constituent member of the slide body 4, and the cylinder tube 2 is formed in the through hole 16. The same flat oval outer magnet 17 and the yoke 18 having the same shape are alternately arranged in the axial direction, and the outer ring 17 and the wear ring 19 disposed at both ends of the yoke 18 are provided. The outer ring 17 and the yoke 18 are held in the through hole 16 by fixing the wear ring holder 20 to the slider 4a. The magnetic poles of the outer magnet 17 are arranged as NS, SN, NS, and SN so that the same poles face each other in the axial direction and the opposite poles face the magnetic poles of the inner magnet 10 of the piston 8. Yes. Therefore, the piston 8 and the slide body 4 are integrated over the cylinder tube 2 by the magnetic attractive force of the inner magnet 10 and the outer magnet 17.

また、スライダ４ａの貫通孔１６の両端には、貫通孔１６と同心の段付孔２１が穿設され、その内部に弾性部材となる、例えば環状のゴムリング２２をウエアリング１９の外周側に設け、ウエアリングホルダ２０で保持している。ウエアリング１９は高摺動性材料（樹脂材）で形成された長円形で筒状の摺動材料で、シリンダチューブ２の外周面と摺接してアルミニウム合金製のスライダ４ａとシリンダチューブ２が直接接触するのを防止している。ウエアリング１９の内径はシリンダチューブ２の外径よりも若干大きくなっている。これは、スライド体４が軸方向に往復移動した時、ウエアリング１９とシリンダチューブ２の間にクリアランスＣａ（すきま）を確保するためである。このクリアランスＣａは、ウエアリング１９とシリンダチューブ２の寸法公差を管理して所定量を確保している。
弾性部材は、本実施形態のように矩形断面をした環状のゴムリング２２でもよいし、その断面は円形、または楕円でもよい。あるいは、板状のものをスペーサのようにウエアリング１９の外周に嵌装してもよい。
また、スライド体４には２つのショックアブソーバ２３がシリンダチューブ２軸方向に螺着されて、スライド体４が両ストローク端で停止する時の衝撃を緩和している。 Further, a stepped hole 21 concentric with the through hole 16 is formed at both ends of the through hole 16 of the slider 4a, and an annular rubber ring 22 serving as an elastic member is provided inside the wear ring 19 on the outer peripheral side thereof. Provided and held by a wear ring holder 20. The wear ring 19 is an oval and cylindrical sliding material formed of a highly slidable material (resin material). The wear ring 19 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the cylinder tube 2 so that the aluminum alloy slider 4a and the cylinder tube 2 are directly in contact with each other. Preventing contact. The inner diameter of the wear ring 19 is slightly larger than the outer diameter of the cylinder tube 2. This is to secure a clearance Ca (clearance) between the wear ring 19 and the cylinder tube 2 when the slide body 4 reciprocates in the axial direction. This clearance Ca secures a predetermined amount by managing the dimensional tolerance between the wear ring 19 and the cylinder tube 2.
The elastic member may be an annular rubber ring 22 having a rectangular cross section as in the present embodiment, or the cross section may be a circle or an ellipse. Or you may fit a plate-shaped thing on the outer periphery of the wear ring 19 like a spacer.
Further, two shock absorbers 23 are screwed onto the slide body 4 in the cylinder tube biaxial direction, so that the impact when the slide body 4 stops at both stroke ends is mitigated.

ベース部材５は、シリンダチューブ２の両端に取付けた左右端部材３Ｌ，３Ｒに架設され、ガイド部材６を構成する２本のガイドレール６ａを取付ける板状のもので、図示しないセンサを取付ける溝５ａを有するレール部５ｂと、左右端部材３Ｌ，３Ｒ及びガイドレール６ａの取付け基準面となる段部５ｃが、シリンダチューブ２軸線方向と平行に、且つ全幅に亘って設けてある。センサは、スライド体４にビス２４と押え板２５により取付けられたマグネット２６を検知可能に取付けられている。またベース部材５には、左右端部材３Ｌ，３Ｒに連通する圧縮空気の流路２７が形成されており、左側端部材３Ｌからの集中配管が可能となっている。 The base member 5 is a plate-like member that is mounted on the left and right end members 3L and 3R attached to both ends of the cylinder tube 2 and that attaches the two guide rails 6a that constitute the guide member 6, and a groove 5a that attaches a sensor (not shown). And a step portion 5c serving as a mounting reference surface for the left and right end members 3L and 3R and the guide rail 6a are provided in parallel with the cylinder tube 2 axial direction and over the entire width. The sensor is attached to the slide body 4 so as to be able to detect a magnet 26 attached by a screw 24 and a pressing plate 25. The base member 5 is formed with a compressed air flow path 27 communicating with the left and right end members 3L, 3R, and concentrated piping from the left end member 3L is possible.

左右端部材３Ｌ，３Ｒは、ベース部材５にシリンダチューブ２軸方向に平行に設けられた段部５ｃに当接させてボルト２８で取付けられており、ベース部材５とシリンダチューブ２の軸方向平行度を良くしている。左右端部材３,３にはスライド体４に螺着されたショックアブソーバ２３と同一軸線上に、夫々ストッパボルト２９が螺着してあり、各ショックアブソーバ２３の基準面２３ａが当接するストッパボルト端面２９ａの出入りを調節して、スライド体４のストローク端位置を調節可能にしている。 The left and right end members 3 </ b> L and 3 </ b> R are attached to the base member 5 by bolts 28 in contact with a step portion 5 c provided in parallel to the cylinder tube 2 axial direction. The degree is improving. Stopper bolts 29 are screwed to the left and right end members 3 and 3 on the same axis as the shock absorber 23 screwed to the slide body 4, and the end surfaces of the stopper bolts with which the reference surfaces 23a of the shock absorbers 23 abut. The stroke end position of the slide body 4 can be adjusted by adjusting the entrance / exit of 29a.

ガイド部材６は２本のガイドレール６ａと２個ガイドブロック６ｂからなり、片方のガイドレール６ａはベース部材５の段部５ｃに当接させて、複数のボルト３０でベース部材５に取付けられている。ガイドレール６ａの長さはシリンダチューブ２の長さとほぼ等しく、片方のガイドレール６ａをベース部材５の段部５ｃに当接させて取付けることで、ベース部材５と平行に取付けられ、シリンダチューブ２との軸方向平行度を良くしている。ガイドレール６ａの材質はステンレス鋼等でできており、シリンダチューブ２より硬質で曲げ剛性も高い。ガイドレール６ａの本数は、本実施形態のように２本でもよいし、１本でもよい。 The guide member 6 includes two guide rails 6a and two guide blocks 6b. One guide rail 6a is attached to the base member 5 with a plurality of bolts 30 in contact with the step portion 5c of the base member 5. Yes. The length of the guide rail 6a is substantially equal to the length of the cylinder tube 2, and is attached in parallel with the base member 5 by attaching one guide rail 6a in contact with the step portion 5c of the base member 5. The axial parallelism is improved. The material of the guide rail 6a is made of stainless steel or the like, and is harder than the cylinder tube 2 and has high bending rigidity. The number of guide rails 6a may be two as in the present embodiment, or may be one.

一方、ガイドブロック６ｂは、スライダ４ａ下面両側の張出部４ｂに、複数のボルト３１で夫々取付けられている。張出部４ｂにはガイドブロック６ｂを当接させて取付けるための基準面４ｃが設けてあり、この基準面４ｃはシリンダチューブ貫通孔１６と軸方向に平行になっているので、ガイドブロック６ｂはシリンダチューブ２と軸方向に平行に取付けられることになる。そして、ガイドブロック６ｂは、ガイドレール６ａに対して、シリンダチューブ２軸方向に摺動可能に係合しているので、シリンダチューブ２とスライド体４は、良い平行精度を保った状態で往復移動可能となる。ガイドブロック６ｂには、図示しない鋼球が転動可能に収納してあり、この鋼球がガイドレール６ａとの摺動部となるので摩擦抵抗を小さくすることができる。このようなガイドレール６ａとガイドブロック６ｂを組合せた直動案内は、高い直動精度とスムーズな摺動を合わせ持つので産業機械等によく使われる。ガイドブロック６ｂの個数は本実施形態のようにガイドレール６ａ１本に付１個でもよいし、ガイドレール６ａ軸方向に複数個並べても良い。 On the other hand, the guide block 6b is attached to the projecting portions 4b on both sides of the lower surface of the slider 4a with a plurality of bolts 31, respectively. The overhanging portion 4b is provided with a reference surface 4c for abutting and mounting the guide block 6b. Since the reference surface 4c is parallel to the cylinder tube through hole 16 in the axial direction, the guide block 6b The cylinder tube 2 is attached parallel to the axial direction. Since the guide block 6b is slidably engaged with the guide rail 6a in the cylinder tube biaxial direction, the cylinder tube 2 and the slide body 4 are reciprocally moved while maintaining good parallel accuracy. It becomes possible. In the guide block 6b, a steel ball (not shown) is housed so as to be able to roll, and this steel ball becomes a sliding portion with the guide rail 6a, so that the frictional resistance can be reduced. Such a linear motion guide in which the guide rail 6a and the guide block 6b are combined has high linear motion accuracy and smooth sliding, and is often used for industrial machines. The number of guide blocks 6b may be one per guide rail 6a as in this embodiment, or a plurality of guide blocks 6b may be arranged in the axial direction of the guide rail 6a.

以上のように構成されたガイド付マグネット式ロッドレスシリンダ１において、左側端部材３Ｌに設けた給排気ポート１４ａから圧縮空気を供給すると、２つのピストン８がシリンダチューブ２内のシリンダ孔７内を同調して軸方向へ直線移動する。すると、内側磁石１０と外側磁石１７との磁気吸引力によって、ピストン８と一体化されたスライド体４が、ピストン８に追従してシリンダチューブ２の外周を摺動する。この時、ガイドレール６ａとガイドブロック６ｂからなるガイド部材６はスライド体４をシリンダチューブ軸方向に沿ってガイドするので、スライド体４は、シリンダチューブ２ではなくガイドレール６ａに沿って移動することになる。この時、ウエアリング内径１９ａとシリンダチューブ２の間には前述したクリアランスＣａ（図５，６参照）があるため、内側磁石１０と外側磁石１７との磁気吸引力により、スライド体４がシリンダチューブ２を引き寄せ、シリンダチューブ２にクリアランスＣａ以上の撓みが生じると、片側のクリアランスＣａは零となる。（図７，８参照）これは、ガイド部材６によりスライド体４をシリンダチューブ２軸方向に沿ってガイドして移動させる構造において、シリンダチューブ２よりガイドレール６ａのほうが高い剛性を持っていることが起因している。ストロークが長くなればシリンダチューブ２も長くなり、撓みが起こる可能性は高くなる。撓みは、図９に示すように、スライド体４がストロークの中央にある時に最も大きくなる。シリンダチューブ２の剛性をガイドレール６ａと同等程度に高めることができれば、シリンダチューブ２の撓みを少なくすることは可能であるが、本実施形態のように横断面外形が偏平な長円形をしたアルミニウム合金製のシリンダチューブ２は、ストロークを長くすると剛性を確保することがむずかしい。 In the magnet type rodless cylinder with guide 1 configured as described above, when compressed air is supplied from the air supply / exhaust port 14a provided in the left end member 3L, the two pistons 8 move inside the cylinder hole 7 in the cylinder tube 2. Synchronously moves linearly in the axial direction. Then, the slide body 4 integrated with the piston 8 slides on the outer periphery of the cylinder tube 2 following the piston 8 by the magnetic attractive force of the inner magnet 10 and the outer magnet 17. At this time, since the guide member 6 including the guide rail 6a and the guide block 6b guides the slide body 4 along the cylinder tube axial direction, the slide body 4 moves not along the cylinder tube 2 but along the guide rail 6a. become. At this time, since the clearance Ca (see FIGS. 5 and 6) described above exists between the wear ring inner diameter 19a and the cylinder tube 2, the slide body 4 is moved to the cylinder tube by the magnetic attractive force between the inner magnet 10 and the outer magnet 17. When the cylinder tube 2 is bent more than the clearance Ca, the clearance Ca on one side becomes zero. (See FIGS. 7 and 8) This is because the guide rail 6a has higher rigidity than the cylinder tube 2 in the structure in which the slide body 4 is guided and moved along the axial direction of the cylinder tube 2 by the guide member 6. Is due. If the stroke becomes longer, the cylinder tube 2 also becomes longer, and the possibility of bending is increased. As shown in FIG. 9, the deflection becomes the largest when the slide body 4 is at the center of the stroke. If the rigidity of the cylinder tube 2 can be increased to the same level as that of the guide rail 6a, the bending of the cylinder tube 2 can be reduced. However, the aluminum having an oblong shape with a flat cross-sectional outer shape as in this embodiment. The alloy cylinder tube 2 is difficult to ensure rigidity when the stroke is lengthened.

ここで、ゴムリング２２が無い場合を、図１１〜１３を使って説明する。これらの図に示すように、ウエアリング１９を確実にスライダ４ａのシリンダチューブ貫通孔１６に嵌装するためには、ウエアリング外径１９ｂがシリンダチューブ貫通孔１６より小さくする必要があり、両者の間にはクリアランスＣｂ（すきま）が存在する。このため、シリンダチューブ２の剛性が低いとスライド体４は、さらにシリンダチューブ２を引き寄せ、内側磁石１０と外側磁石１７との距離が接近し、両者の磁気吸引力はより強まることとなる。そして強まった磁気吸引力により、シリンダチューブ２の撓みはさらに大きくなり、クリアランスＣｂ以上の撓みが生じると、ウエアリング外径１９ｂとシリンダチューブ貫通孔１６の間の片側クリアランスＣｂも零となる。（図１２，１３）この結果、ウエアリング１９はスライダ４ａのシリンダチューブ貫通孔１６に強く押圧され、その反力でウエアリング１９とシリンダチューブ２の片側２ａとの接触面の面圧が高まる。この状態でスライド体４がシリンダチューブ２の外周を移動させると、ウエアリング１９が大きな抵抗となり摺動抵抗が増してスライド体４は円滑に移動できなくなる。このため、ウエアリング外径１９ｂとシリンダチューブ貫通孔１６間のクリアランスＣｂは、少ないほうが好ましいが、ウエアリング１９の内外径は射出成形、スライダ４ａのシリンダチューブ貫通孔１６は押出し成形により製作されているので、両者の寸法公差は、切削加工に比べ大きめに設定する必要があり、これに伴いクリアランスＣｂも大きめとなる。寸法公差を小さく設定し、クリアランスＣｂを最小にするには両者を切削加工する必要があり、製作コストが増加する。 Here, the case where there is no rubber ring 22 is demonstrated using FIGS. As shown in these figures, in order to securely fit the wear ring 19 into the cylinder tube through hole 16 of the slider 4a, it is necessary to make the wear ring outer diameter 19b smaller than the cylinder tube through hole 16, There is a clearance Cb (clearance) between them. For this reason, if the rigidity of the cylinder tube 2 is low, the slide body 4 pulls the cylinder tube 2 further, the distance between the inner magnet 10 and the outer magnet 17 approaches, and the magnetic attraction force of both becomes stronger. Due to the increased magnetic attractive force, the deflection of the cylinder tube 2 is further increased, and when the deflection more than the clearance Cb occurs, the one-side clearance Cb between the wear ring outer diameter 19b and the cylinder tube through-hole 16 becomes zero. (FIGS. 12 and 13) As a result, the wear ring 19 is strongly pressed against the cylinder tube through hole 16 of the slider 4a, and the reaction force increases the surface pressure of the contact surface between the wear ring 19 and one side 2a of the cylinder tube 2. If the slide body 4 moves the outer periphery of the cylinder tube 2 in this state, the wear ring 19 becomes a large resistance and the slide resistance increases, and the slide body 4 cannot move smoothly. For this reason, the clearance Cb between the wear ring outer diameter 19b and the cylinder tube through hole 16 is preferably small, but the inner and outer diameters of the wear ring 19 are manufactured by injection molding, and the cylinder tube through hole 16 of the slider 4a is manufactured by extrusion molding. Therefore, the dimensional tolerance between the two needs to be set larger than that of the cutting process, and accordingly, the clearance Cb becomes larger. In order to set the dimensional tolerance small and minimize the clearance Cb, it is necessary to cut both, which increases the manufacturing cost.

また、シリンダチューブ２の軸方向真直精度が悪い（曲りが大きい）と、スライド体４がシリンダチューブ２の外周を移動した時、スライド体４に対してシリンダチューブ２が偏心するので、ウエアリング１９を偏移させようとする外力が生じ、シリンダチューブ２に撓みが生じた場合と同様に、シリンダチューブ２はウエアリング１９を強く押圧する。このため、ゴムリング２２が無いとウエアリング１９が大きな抵抗となり摺動抵抗が増してスライド体４は円滑に移動できなくなる。シリンダチューブ２の軸方向真直精度を高めることができれば、シリンダチューブ２の偏心を少なくすることが可能であるが、本実施形態のように横断面外形が偏平な長円形をしたアルミニウム合金製のシリンダチューブ２は、押出し成形により製作されているので、高い軸方向真直精度を確保するには切削加工や歪取工程を追加することが必要になり製作コストが増加する。 Further, if the axial straightness of the cylinder tube 2 is poor (the bending is large), the cylinder tube 2 is eccentric with respect to the slide body 4 when the slide body 4 moves on the outer periphery of the cylinder tube 2. The cylinder tube 2 strongly presses the wear ring 19 in the same manner as in the case where an external force is generated to cause the deflection of the cylinder tube 2 and the cylinder tube 2 is bent. For this reason, if the rubber ring 22 is not provided, the wear ring 19 becomes a large resistance and the sliding resistance increases, and the slide body 4 cannot move smoothly. If the straightness in the axial direction of the cylinder tube 2 can be increased, the eccentricity of the cylinder tube 2 can be reduced, but an aluminum alloy cylinder having an oblong shape with a flat cross-sectional outer shape as in this embodiment. Since the tube 2 is manufactured by extrusion molding, it is necessary to add a cutting process and a strain removing process in order to ensure high axial straightness accuracy, and the manufacturing cost increases.

以上のことから、図５〜８に示すように、シリンダチューブ２の外周面に摺接するウエアリング１９の外周側に環状のゴムリング２２を介在させ、スライド体４とウエアリング１９の径方向のクリアランス、すなわちスライド体４とウエアリング１９間の径方向ガタをゴムリング２２の弾性変形によって無くすことにより、ピストン８とスライド体４との間に作用する磁気吸引力によって、シリンダチューブ２がピストン８を介してスライド体４に引き寄せられて生じるシリンダチューブ２の撓みを最小に抑えるとともに、磁気吸引力の増加を最小に止めることができるため、ウエアリング１９がシリンダチューブ２に強く押圧されることを抑えることができるので、ウエアリング１９の摺動抵抗を低く抑えることができ、スライド体４は円滑に移動可能となる。
環状のゴムリング２２は、内径２２ａをウエアリング１９の外径１９ｂより小さく成形してあり、外径２２ｂはスライダ４ａの段付孔２１より大きく成形してある。これらにより、ゴムリング２２の内外径に適当な締代を与え、ウエアリング１９をスライド体４に嵌装した時のガタは、ゴムリング２２の弾性変形によって吸収され零となる。ウエアリング１９は、従来のようにスリットが無いので、ゴムリング２２の弾性力によりウエアリング１９が縮径することがなく、シリンダチューブ２の外径寸法、ウエアリング１９の内外径（１９ａ、１９ｂ）寸法、及びスライダ４ａの段付孔２１内径寸法の寸法公差が大きくて締代の大小が生じても、ウエアリング１９は、ゴムリング２２の弾性力でシリンダチューブ２を押圧しないため、ウエアリング１９の摺動抵抗のばらつきを抑えることができるので、スライド体４を円滑に移動させることができる。さらに、ゴムリング２２の弾性変形ににより、スライド体４とウエアリング１９間の径方向ガタを無くすようにしたことで、各部材の寸法公差を大きく設定可能となり、それらの加工コストを低く抑えることができる。 From the above, as shown in FIGS. 5 to 8, the annular rubber ring 22 is interposed on the outer peripheral side of the wear ring 19 that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the cylinder tube 2, and the slide body 4 and the wear ring 19 are arranged in the radial direction. The clearance, that is, the radial play between the slide body 4 and the wear ring 19 is eliminated by elastic deformation of the rubber ring 22, so that the cylinder tube 2 is moved to the piston 8 by the magnetic attractive force acting between the piston 8 and the slide body 4. The wear of the wear ring 19 is strongly pressed against the cylinder tube 2 because the bending of the cylinder tube 2 caused by being drawn to the slide body 4 via the rod can be minimized and the increase of the magnetic attractive force can be minimized. Since the sliding resistance of the wear ring 19 can be kept low, the slide body 4 is a circle. It is moved to.
The annular rubber ring 22 has an inner diameter 22a smaller than the outer diameter 19b of the wear ring 19, and the outer diameter 22b is larger than the stepped hole 21 of the slider 4a. Accordingly, an appropriate tightening allowance is given to the inner and outer diameters of the rubber ring 22, and the play when the wear ring 19 is fitted to the slide body 4 is absorbed by the elastic deformation of the rubber ring 22 and becomes zero. Since the wear ring 19 has no slit as in the prior art, the wear ring 19 is not reduced in diameter by the elastic force of the rubber ring 22, and the outer diameter of the cylinder tube 2 and the inner and outer diameters of the wear ring 19 (19a, 19b). The wear ring 19 does not press the cylinder tube 2 due to the elastic force of the rubber ring 22 even if the size and the dimensional tolerance of the inner diameter of the stepped hole 21 of the slider 4a are large, so that the wear ring 19 does not press the cylinder tube 2 with the elastic force of the rubber ring 22. Since the variation in the 19 sliding resistances can be suppressed, the slide body 4 can be moved smoothly. Furthermore, by eliminating the radial play between the slide body 4 and the wear ring 19 due to the elastic deformation of the rubber ring 22, the dimensional tolerance of each member can be set large, and the processing cost can be kept low. Can do.

また、ガイド部材６によりスライド体４をシリンダチューブ２軸方向に沿ってガイドして移動させた時に、磁気吸引力やシリンダチューブ２の曲りによって、ウエアリング１９を偏移させようとする外力が生じても、その偏移をゴムリング２２の反発力で抑制することで、ウエアリング１９がシリンダチューブ２に強く押圧されることを抑えることができるので、ウエアリング１９の摺動抵抗を低く抑えることができ、スライド体４は円滑に移動可能となる。また、従来のようにスライダ４ａとシリンダチューブ２外周面とを非接触状態に保持する必要が無いため、シリンダチューブ２の高い剛性と軸方向真直精度を必要としないので、シリンダチューブ２の加工コストを低く抑えることができる。 Further, when the slide body 4 is guided and moved along the axial direction of the cylinder tube 2 by the guide member 6, an external force for shifting the wear ring 19 is generated by the magnetic attractive force or the bending of the cylinder tube 2. However, since the wear ring 19 can be prevented from being strongly pressed against the cylinder tube 2 by suppressing the shift by the repulsive force of the rubber ring 22, the sliding resistance of the wear ring 19 can be kept low. The slide body 4 can move smoothly. Further, since it is not necessary to hold the slider 4a and the outer peripheral surface of the cylinder tube 2 in a non-contact state as in the prior art, the cylinder tube 2 does not require high rigidity and axial straightness accuracy. Can be kept low.

本発明のガイド付マグネット式ロッドレスシリンダ正面図である。It is a magnet type rodless cylinder front view with a guide of the present invention. 本発明のガイド付マグネット式ロッドレスシリンダ左側面図である。It is a left side view of a magnet type rodless cylinder with guide of the present invention. 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。It is III-III sectional drawing of FIG. 図１のＩＶ−ＩＶ断面図である。It is IV-IV sectional drawing of FIG. 本発明のガイド付マグネット式ロッドレスシリンダの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the magnet type rodless cylinder with guide of this invention. 図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。It is VI-VI sectional drawing of FIG. 本発明のガイド付マグネット式ロッドレスシリンダの縦断面図である。（ウエアリング１９の偏移有）It is a longitudinal cross-sectional view of the magnet type rodless cylinder with guide of this invention. (Wearing 19 has a deviation) 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。It is VIII-VIII sectional drawing of FIG. 本発明のガイド付マグネット式ロッドレスシリンダの正面図である。（スライド体４がストロークの中央にある状態）It is a front view of the magnet type rodless cylinder with a guide of the present invention. (The slide body 4 is in the center of the stroke) ゴムリング２２のないマグネット式ロッドレスシリンダの縦断面図である。（ウエアリング１９の偏移無）It is a longitudinal cross-sectional view of a magnet type rodless cylinder without a rubber ring 22. (No deviation of wear ring 19) 図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。It is XI-XI sectional drawing of FIG. ゴムリング２２のないマグネット式ロッドレスシリンダの縦断面図である。（ウエアリング１９の偏移有）It is a longitudinal cross-sectional view of a magnet type rodless cylinder without a rubber ring 22. (Wearing 19 has a deviation) 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。It is XIII-XIII sectional drawing of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ガイド付マグネット式ロッドレスシリンダ
２シリンダチューブ
３Ｌ左側端部材
３Ｒ右側端部材
４スライド体
４ａスライダ
５ベース部材
６ガイド部材
６ａガイドレール
６ｂガイドブロック
８ピストン
１９ウエアリング
２２ゴムリング
Ｃａクリアランス
Ｃｂクリアランス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnet type rodless cylinder with guide 2 Cylinder tube 3L Left end member 3R Right end member 4 Slide body 4a Slider 5 Base member 6 Guide member 6a Guide rail 6b Guide block 8 Piston 19 Wear ring 22 Rubber ring Ca clearance Cb clearance

Claims

非磁性材料から成るシリンダチューブの内側に、ピストンをシリンダチューブ軸方向に往復移動可能に収納し、貫通孔を設けたスライド体をシリンダチューブに嵌装して、シリンダチューブの外周面をスライド体がシリンダチューブ軸方向に往復移動可能に設け、ピストンとスライド体との間に作用する磁気吸引力により、スライド体がピストンに追従して往復移動し、シリンダチューブ両端に取り付けた端部材に架設されるベース部材と、シリンダチューブの外周面を移動するスライド体に夫々ガイド部材を設け、そのガイド部材に沿ってスライド体が往復移動するように構成されたガイド付マグネット式ロッドレスシリンダにおいて、前記スライド体に前記シリンダチューブの外周面に摺接するウエアリングを設け、そのウエアリングの外周側に弾性部材を介在させ、スライド体とウエアリングの径方向のクリアランスを、弾性部材の弾性変形によって吸収するようにし、弾性部材の弾性力でウエアリングを縮径させることなくウエアリングとシリンダチューブとの間に所定のクリアランスを確保すると共に、ウエアリングを偏移させようとする外力が加わった時、弾性部材の反発力によって、ウエアリングの偏移を抑制することを特徴とするガイド付マグネット式ロッドレスシリンダ。 Inside the cylinder tube made of a non-magnetic material, the piston is housed so as to be reciprocable in the cylinder tube axial direction, a slide body with a through hole is fitted into the cylinder tube, and the outer periphery of the cylinder tube is attached to the slide body. Provided so as to be able to reciprocate in the cylinder tube axis direction, the slide body reciprocates following the piston by the magnetic attractive force acting between the piston and the slide body, and is installed on end members attached to both ends of the cylinder tube. In the magnetic rodless cylinder with guide, in which a guide member is provided on each of the base member and the slide body that moves on the outer peripheral surface of the cylinder tube, and the slide body reciprocates along the guide member, the slide body Is provided with a wear ring that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the cylinder tube. Peripheral elastic member is interposed, the radial clearance of the sliding body and the wear ring, so as to absorb by elastic deformation of the elastic member, wear ring and the cylinder without a reduced diameter of the wear ring with the elastic force of the elastic member With a guide that secures a predetermined clearance with the tube and suppresses the displacement of the wear ring by the repulsive force of the elastic member when an external force is applied to shift the wear ring . Magnet type rodless cylinder.