JPH10299714A

JPH10299714A - ロッドレスシリンダ

Info

Publication number: JPH10299714A
Application number: JP9126359A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Noda; 光雄野田
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 1997-04-29
Filing date: 1997-04-29
Publication date: 1998-11-10
Anticipated expiration: 2017-04-29
Also published as: KR100274498B1; DE69832001D1; CN1083540C; EP0875680B1; DE69832001T2; TW347446B; EP0875680A3; US5974947A; CN1197895A; EP0875680A2; JP3177949B2; KR19980079656A

Abstract

(57)【要約】【課題】ロッドレスシリンダの漏れ流体による破壊を防
止し、これにより周囲の人に危険が及ばない安全なロッ
ドレスシリンダを提供することである。【解決手段】シリンダチューブ２の長手方向全長に亘
ってスリット４を設け、このスリット４の内側と外側を
内、外側シールバンド６，７により塞いで空間１５が構
成される。また、チューブ２両端にはシリンダ孔３を塞
ぐ端部材５を嵌合し、端部材５に塞ぎ空間１５と連通す
る逃し通路２９を設ける。この逃し通路２９の開口部３
０を弾性を有するキャップカバー３２により塞ぎ、シリ
ンダ孔３内の圧流体が内側シールバンド６から漏れ、空
間１５内の圧力が許容圧力になるとキャップカバー３２
が開口部３０を開放し、漏れ流体を外側に逃し、破壊を
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】シリンダチューブに設けた長
手方向のスリットからシリンダ孔内のピストンの動きを
チューブ外側に取り出すようになっており、このスリッ
トの内外を内、外シールバンドで塞いだ流体圧動作のロ
ッドレスシリンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のロッドレスシリンダでは、シリン
ダチューブに長手方向の全長に亘ってスリットが設けら
れており、このスリットからチューブ内側のシリンダ孔
内を摺動自在なピストンの一部を外部へ突出させ、その
突出部にマウントを設けてピストンの動きをチューブ外
側に取り出すようにし、スリットの内外を内、外側シー
ルバンドで塞ぐことで流体の漏れ及び外部からの塵埃の
浸入を防止しており、内、外側シールバンド間に空間を
構成していた。本願と目的を異にするが、特開平５−
６５９０６号公報では、内側シールバンドのリップ先端
に近い部分に別の突条を設け、リップのシール不良によ
る内部からの漏れ流体があっても突条によりこれをシー
ルすることでシール機能を高める２重シール構造を採用
し、内外シールバンドの端部は、エンドキャップ（エン
ドプレート）に固定されており、その外側端面が別のキ
ャップ部材で塞がれて、基本的には内外シールバンド間
の空間が塞がれており、リップからの極めて僅かな漏れ
流体は、リップ先端と突条との間の小さな空隙を介して
エンドキャップ部とシールバンドやキャップ部材との間
での僅かな取付隙間などから外部に漏出可能となってい
る。また、特開平５−１０６６１２号公報に開示の技
術では内、外側シールバンド（内、外部パッキンベル
ト）はその両端部でシリンダチューブ（ケーシング）に
ねじ止めされたブロックを用いて固定され、このブロッ
クはねじ孔を有し、ねじ孔は内、外シールバンド間の空
間と連通しており、その空間はねじ孔を介して外部と正
圧または負圧とされ、正圧の場合にはシールバンドの隙
間から内部に塵埃等が侵入することを防止し、負圧の場
合には、内部からの不純物を負圧により吸引し、外部に
排出されることを防止するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記によれば、内側
シールバンドからの流体漏れが極めて少量の場合のみ考
慮されており、一瞬に流体漏れが増大することは考えら
れていない。そのため、内側シールバンドからの流体の
漏れが極めて少ない場合はその漏れ流体は前記空間を介
してエンドキャップ部から外部に漏れると考えられる
が、不測の事態により内側シールバンドからの漏れ量が
一瞬に増大すると２重シール構造としたの構造であっ
ても、突条で完全に増大した漏れ流体をシールすること
は不可能であるから、結局漏れ流体は、内外シールバン
ド間の空間に入り込み、それにより、内外シールバンド
間の空間内の圧力が上昇してある危険圧力以上になると
爆発を伴って外側シールバンドが吹き飛ばされてロッド
レスシリンダが壊れる問題があり、ロッドレスシリンダ
の作動の続行が不可能であった。また、このときに人に
危害を及ぼす恐れがあった。また、では、内外シール
バンド間の空気圧力を負圧にしているときには、内側シ
ールバンドから漏れた流体（圧力空気）による、内外シ
ールバンド間の空気圧力の上昇は僅かに遅れることにな
るかも知れないが、一瞬に漏れ空気量が増大するときに
は、それによって内外シールバンド間の空気圧力がやは
り直ちに危険圧力以上となり、外側シールバンドを吹き
飛ばすこととなる。尚、特公平７−３０７６５号には、
内外シールバンドの長手端部がエンドキャップの取付孔
に嵌め込まれ、その取付孔がエンドキャップを長手方向
に貫通していて外方に開口しており、内外シールバンド
間の空間と連通しているものがあるが、この場合には、
取付孔の開口部から塵埃が内外シールバンドの間の空間
に容易に入り込むので好ましくない。本願の課題は、シ
リンダ孔内の流体の漏れ量が内側シールバンドから瞬間
的に増大して内、外シールバンド間の空間内の圧力が上
昇した場合に内、外シールバンド間の流体を安全弁を介
して外部に放出することでロッドレスシリンダの破壊を
防止し、周囲の人に危険が及ぶことを防止できて安全に
使用でき、しかも防塵機能も低下しないロッドレスシリ
ンダを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題の解決のため、
シリンダチューブに設けた長手方向のスリットを介し
て、チューブ内側のシリンダ孔内のピストンの動きをチ
ューブ外側に取り出すようにし、前記スリットの内外を
内、外シールバンドで塞いで成る流体圧作動のロッドレ
スシリンダにおいて、内、外シールバンド間の空間で、
内側シールバンドからの漏れ流体により許容圧力以上の
圧力が生じると、ロッドレスシリンダの外側に空間内の
流体を逃がす安全弁を備えた。あるいは、シリンダチュ
ーブに設けた長手方向のスリットを介して、チューブ内
側のシリンダ孔内のピストンの動きをチューブ外側に取
り出すようにし、前記スリットの内外を内、外シールバ
ンドで塞いで成る空気圧作動のロッドレスシリンダにお
いて、内、外シールバンド間の空気に、内側シールバン
ドからの漏れ空気により許容圧力以上の圧力が生じる
と、ロッドレスシリンダの外側に前記空気を逃がして内
外シールバンド間の空気圧力を下げる安全弁を備えた
（請求項１，８）。

【０００５】前記安全弁は、内、外シールバンド間の空
間と連通し、外部空間と連通する逃がし通路を設け、そ
の逃がし通路に設けてある。具体的には逃がし通路は、
シリンダチューブ両端に接続される端部材や、ピストン
と一体的で、シリンダチューブ外側に位置する外部移動
体に設けてある（請求項２，３，４）。

【０００６】また、前記安全弁は、作動したことを目視
できる指標部材を備えており、その指標部材が、安全弁
の弁体自体であり（請求項５，６）、目視により空間内
の圧力が危険圧力以上になって作動したことを容易に知
ることが出来るので好適である。

【０００７】より具体的には、逃がし通路の外部空間へ
の開口部を開閉するように安全弁の弁体を設け、その弁
体は、弾性を有する材料から成り、開口部を形成した部
材との間で弾性的に係脱する係脱部を備えていて通常は
開口部を塞いでおり、内側シールバンドからの漏れ流体
により許容圧力以上の圧力が生じると、前記係脱部が外
れて前記塞ぎ状態を解除してロッドレスシリンダの外側
に流体を逃がすようになっている（請求項７）。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本願の実施の形態について図
１から図７により説明する。ロッドレスシリンダ１のシ
リンダチューブ２は一般的にアルミ合金の押出し成形で
製造されている。このシリンダチューブ２は略矩形断面
をしており、シリンダチューブ２の内側に断面が長円形
のシリンダ孔３が設けられている。また、シリンダチュ
ーブ２には長手方向全長に亘ってスリット４が設けられ
ている。シリンダチューブ２の長手方向両端には、シリ
ンダ孔３に嵌合されてこれを塞ぐ端部材（エンドキャッ
プ）５が一体に固着され、スリット４の内側を塞ぐ内側
シールバンド６とスリット４の外側を塞ぐ外側シールバ
ンド７の両端部が止着されている。シリンダ孔３内には
長手方向に摺動可能なピストン８が嵌合されている。ピ
ストン８の長手方向両端にはピストンパッキン９が取付
けられている。また、ピストン８の一部はスリット４か
ら外側に突出するピストンヨーク１０となっており、ピ
ストンヨーク１０にはマウント１１が一体に形成されて
おり、このマウント１１の中央にはマウントカバー１２
が嵌装されて外部移動体１３を構成している。ピストン
ヨーク１０には内側シールバンド６と外側シールバンド
７の中間部が夫々ヨーク１０の下側と上側の案内面に案
内されて貫通している。外部移動体１３の下部全周には
チューブ２の上面との間で防塵作用を成すスクレーパ１
４が取付けられている。３９は端部材５の前部でシリン
ダチューブ２上面に取付けられるマウントダンパであ
る。

【０００９】内、外側シールバンド６，７の間はスリッ
ト４及びマウント１１、ピストン８との間で空間１５と
なっている。この内、外側シールバンド６，７はスリッ
ト４幅より幅広であり、磁性金属材料からなるスチール
バンドの如き薄い可撓性シールバンドである。内、外側
シールバンド６，７の両端部は両端部に設けられたピン
貫通孔に平行ピン１８が挿通されて端部材５に固定され
ていて、中間部はスリット４の縁部に設けたマグネット
ストリップ１９により吸着されてスリット４の内側と外
側をシールしている。外側シールバンド７の一端側のピ
ン貫通孔は平行ピン１８が嵌合される丸孔となってお
り、他端側のピン貫通孔はロッドレスシリンダ長手方向
に長い長孔となっている。空間１５内の圧力が上昇する
と外側シールバンド７はマグネットストリップ１９の吸
着力に逆らって長孔により上方にたわむことが可能で、
外側シールバンド７とスリット４間に隙間ができ、この
隙間から空間１５内の流体を逃し、空間１５内の圧力が
低下するとマグネットストリップ１９の吸着力によって
すぐに外側シールバンド７はスリット４との間の隙間を
塞ぎ、外側シールバンド７は長孔と平行ピン１８とによ
り本願安全弁としての効果もある。尚、内、外側シール
バンドの止め方はバンド間に流路を確保できる止め方な
らばどのような止め方でもよく、内、外シールバンドは
ウレタンゴム、ナイロン等から成り、夫々がスリットに
弾性的に係脱してスリットを塞ぐような形式のものであ
ってもよい。

【００１０】端部材５は、図４，図５に示すようにシリ
ンダ孔３に嵌合する長円形の嵌合部２０を備えている。
端部材５の側面には流体を供給する給排ポート２１が穿
設されており（図３）、給排ポート２１はチューブ２長
手方向と直交する流路２２を介して嵌合部２０中央に設
けられたチューブ２長手方向に延びる流路２３に連通し
ている。嵌合部２０の先端には図１に示すようにピスト
ン８の端部が当接するピストンダンパ２６が嵌合され、
このピストンダンパ２６は流路２３に連通する給排孔２
７を中央に有している。また、端部材５は外側シールバ
ンド７を収容する収容空間２８が形成されている。ま
た、端部材５には内側シールバンド６が収容され空間１
５と連通するバンド収容孔兼逃し通路２９が設けられて
いる。逃し通路２９の空間１５と反対側は外側に向けて
開口する開口部３０となっている。また、端部材５には
上面から収容空間２８と逃し通路２９を貫通するピン嵌
合孔３１が設けられており、このピン嵌合孔３１に収容
空間２８内に収容された外側シールバンド７と逃し通路
２９内に収容された内側シールバンド６の端部のピン貫
通孔を貫通し端部材５に内、外側シールバンド６，７を
止着する平行ピン１８が嵌合される。端部材５の中央に
はキャップカバー（安全弁であり、逆止弁の機能をなし
ている）３２を取付けるための取付溝３３が形成されて
いる。取付溝３３は端部材５の上面に形成される係合溝
３４と端部材５の外側端面に形成される幅広溝３５とか
ら成り、係合溝３４の底面は被係止部３７，３８を備え
ている。

【００１１】キャップカバー３２は弾性を有する材料か
ら成り、例えばポリプロピレンのような合成樹脂材によ
って成形される。図６、図７に示すように係合溝３４に
係合される係合部４０と幅広溝３５に係合し係合部４０
に垂直な弁体４１とから構成されている。係合部４０に
は被係止部３７，３８に係止する鉤形状をした係止部４
２，４３が設けられ、また、係合部４０はキャップカバ
ー３２が端部材５に取付けられた状態で平行ピン１８を
上から押える抜け止めとなる。弁体４１にはチューブ２
内方に向けて突出する係脱部４４，４５が設けられてお
り、係脱部４４，４５の先端は夫々反対方向に向く爪部
４６，４７が設けられており、この爪部４６，４７は逃
し通路２９の幅より大きな間隔を有していて、逃し通路
２９の内壁面２９ａに自身の弾性により圧接して逃し通
路２９内に嵌合される。このキャップカバー３２は係止
部４２，４３を被係止部３７，３８に弾性的に係合させ
て端部材５の取付溝３３に取付けられ、弁体４１が逃し
通路２９の開口部３０を塞ぐ。

【００１２】両端の端部材５の給排ポート２１からシリ
ンダ孔３内に圧流体（圧縮空気）を給排すると、ピスト
ン８は一方のストローク端から他方のストローク端に向
けて直進移動し、他方のストローク端にくるとピストン
８の端部がピストンダンパ２６に、外部移動体１３がマ
ウントダンパ３９に衝接して停止する。このとき、給排
ポート２１からシリンダ孔３内に供給された圧流体は内
側シールバンド６から空間１５内に漏れている。この空
間１５内に漏れた漏れ流体は内側シールバンド６からの
漏れ量が少ないので、外側シールバンド７とスリット４
との隙間等から外部空間へ漏れている。このとき、漏れ
流体による空間１５内の圧力上昇は殆ど無く略大気圧で
あり許容圧力を越えていないのでキャップカバー３２を
押し開けることはなく、逃し通路２９の内壁面２９ａに
キャップカバー３２の爪部４６，４７が圧接してキャッ
プカバー３２の弁体４１が開口部３０を塞いでいる。従
って、通常状態では開口部３０からゴミの浸入が防止さ
れる。

【００１３】次に内側シールバンド６からの漏れ流体が
瞬間的に増大した場合には、外側シールバンド７等から
漏れる流体に比べて内側シールバンド６からの漏れ流体
の量が多く、空間１５内の圧力が上昇する。そして、空
間１５内の空気圧力が許容圧力以上に上昇すると、その
圧力空気は逃し通路２９の開口部３０を塞ぐ左右のキャ
ップカバー３２の弁体４１をキャップカバー３２の弾性
力に抗してチューブ２外方へ押圧する。すると爪部４
６，４７が内壁面２９ａに圧接しながら摺動し、弁体４
１による開口部３０の塞ぎ状態を解除し、開口部３０が
開放されて空間１５内の圧力空気が逃し通路２９を介し
て外部空間に放出され、許容圧力に達していた空間１５
内の空気圧が通常値に戻る。従って外側シールバンド７
が吹き飛ばずロッドレスシリンダ１が壊れない。このと
き係脱部４４，４５の爪部４６，４７の底面先端部分４
６ａ，４７ａが逃し通路２９の底面２９ｂに当接してそ
れ以上弁体４１がロッドレスシリンダ１外方に向けて開
くことを防止し、爪部４６、４７は開口部３０から外れ
ることなく内壁面２９ａに当接しており、この爪部４
６，４７の内壁面２９ａへの圧接によりキャップカバー
３２の弾性力に抵抗して開口部３０を開放した状態に保
ち、弁体４１が図１に示す開放位置Ｐに位置して目視に
より圧力が増大したことを確認できる指標部材として機
能する。開口部３０が開放された後は、ロッドレスシリ
ンダ１を確認して修理や交換が必要か判断し、そのまま
使用可能であれば係脱部４４，４５を逃し通路２９内に
押し込んで嵌合し、キャップカバー３２によって再び開
口部３０を塞ぐ。尚、許容圧力は安全弁を有していない
従来のロッドレスシリンダにおいて、内、外側シールバ
ンド間の空間１５内の圧力が漏れ流体により上昇し、爆
発を伴って外側シールバンドを飛ばしてしまう危険圧力
より僅かに低く設定される圧力であって、通常の空気漏
れがあるときの空間１５内の空気圧の圧力値よりは当然
大きく設定される。

【００１４】次に他の実施の形態を図８、図９により説
明する。これは、前記実施形態において、端部材５に設
けられた安全弁（キャップカバー３２）とは別に、更に
マウント１１に第２の安全弁４８を設けたものである。
マウント１１には、チューブ２上面とピストンヨーク１
０を貫通している外側シールバンド７との間の位置にチ
ューブ２幅方向に延びて空間１５に一端が開口する流路
４９が設けられており、流路４９の他端はマウント１１
に設けられた弁体収容孔５０に連通され、弁体収容孔５
０はチューブ２長手方向に延びて一端が外部空間へ開放
されている流路５１に連通し、流路４９、５１と弁体収
容孔５０とで第２の逃し通路５２を構成している。弁体
収容孔５０内には鋼球（弁体）５３が挿入されており、
この鋼球５３はバネ５４により付勢されて流路４９の弁
体収容孔５０側の開口を開閉可能に塞ぎ、第２の安全弁
４８を構成している。５５は弁体収容孔５０を塞ぐ栓で
ある。

【００１５】前記実施の形態と同様に給排ポート２１か
らシリンダ孔３内に供給された圧流体は内側シールバン
ド６から漏れ流体となって空間１５に漏れ、この漏れ流
体の内側シールバンド６からの漏れ量が少ない場合に
は、キャップカバー３２は開口部３０を塞いでおり、ま
た、流路４９の開口を弁体収容孔５０内のバネ５４に付
勢される鋼球５３が塞いでおり、漏れ流体は外側シール
バンド７とスリット４との隙間等から外部空間へ放出さ
れる。また、内側シールバンド６からの漏れ量が瞬間的
に増大し、空間１５内の圧力が危険圧力以上に上昇する
と、漏れ流体は逃し通路２９の開口部３０を塞ぐキャッ
プカバー３２の弁体４１を押圧して開口部３０を開放す
ると共に鋼球５３をバネ５４の付勢力に抗して押圧して
流路４９と流路５１とを弁体収容孔５０を介して連通
し、漏れ流体は外部空間に漏れ、空間１５内の圧力が低
下し、ロッドレスシリンダ１の破壊を防止する。そし
て、空間１５の内圧が低下するとバネ５４に付勢された
鋼球５３により再び流路４９は閉鎖され、キャップカバ
ー３２は開口部３０を開放した状態を保ち、ロッドレス
シリンダ１において危険圧力以上に上昇したことを検知
できる。その後、修理や交換が必要がなければキャップ
カバー３２により再び開口部３０を塞いで使用できる。
尚、安全弁の個数や位置は上記実施形態に限定されな
い。また、第２の実施の形態において、端部材５に安全
弁３２を設けず、第２の安全弁４８を端部材に設けた安
全弁と同様な逃し通路とキャップカバーとからなるもの
とし、圧力が上昇したことをキャップカバーが開いたこ
とでわかるようにしても良い。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ロッドレ
スシリンダのスリットと内、外側シールバンドとで囲ま
れる空間内の内側シールバンドからの漏れ流体が一瞬に
増大し、空間内の圧力がある圧力以上に上昇するとロッ
ドレスシリンダに設けた安全弁が開放され、空間内の流
体が外部空間に逃げるので、圧力上昇による爆発を防止
でき、シールバンドが飛びロッドレスシリンダが壊れる
ことが無くなる。これによって周囲の人に危険を及ぼす
ことが無くなり、安全となる。また、安全弁が目視でき
る指標部材を備えているので、ロッドレスシリンダの
内、外シールバンド間の空間の圧力が危険圧力以上にな
ったことを安全弁の作動により容易に確認できて好適で
ある。また、安全弁の弁体は弾性を有する材料から成
り、弁体の係脱部が開口部と弾性的に係脱するので、安
全弁が作動し弁体の係脱部が開口部から離脱しても、弁
体を押えることで再び開口部を容易に塞ぐことができ
る。また、安全弁が開口を塞いでいる通常状態では塵埃
の浸入が防止され好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロッドレスシリンダの断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１のIII視図である。

【図４】端部材の断面図である。

【図５】図４のV視図である。

【図６】キャップカバーの側面図である。

【図７】図６のVII視図である。

【図８】第２の実施形態である。

【図９】図８のIX視図である。

【符号の説明】

２シリンダチューブ３シリンダ孔４スリット５端部材６内側シールバンド７外側シールバンド８ピストン１３外部移動体１５空間２９逃し通路３０開口部３２キャップカバー（安全弁）４１弁体（指標部材）４４，４５係脱部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダチューブに設けた長手方向のス
リットを介して、チューブ内側のシリンダ孔内のピスト
ンの動きをチューブ外側に取り出すようにし、前記スリ
ットの内外を内、外シールバンドで塞いで成る流体圧作
動のロッドレスシリンダにおいて、内、外シールバンド
間の空間に、内側シールバンドからの漏れ流体により許
容圧力以上の圧力が生じると、ロッドレスシリンダの外
側に前記空間内の流体を逃がす安全弁を備えたことを特
徴とするロッドレスシリンダ。
【請求項２】内、外シールバンド間の空間と連通し、
外部空間と連通する逃がし通路を設け、その逃がし通路
に安全弁を設けて成る請求項１記載のロッドレスシリン
ダ。
【請求項３】前記逃がし通路が、シリンダチューブ両
端に接続される端部材に設けてあることを特徴とする請
求項２記載のロッドレスシリンダ。
【請求項４】前記逃がし通路が、ピストンと一体的
で、シリンダチューブ外側に位置する外部移動体に設け
てあることを特徴とする請求項２記載のロッドレスシリ
ンダ。
【請求項５】安全弁は、作動したことを目視できる指
標部材を備えていることを特徴とする請求項２〜４の何
れか１項記載のロッドレスシリンダ。
【請求項６】指標部材が、安全弁の弁体自体であるこ
とを特徴とする請求項５記載のロッドレスシリンダ。
【請求項７】逃がし通路の外部空間への開口部を開閉
するように安全弁の弁体を設け、その弁体は、弾性を有
する材料から成り、開口部を形成した部材との間で弾性
的に係脱する係脱部を備えていて通常は開口部を塞いで
おり、内側シールバンドからの漏れ流体により許容圧力
以上の圧力が生じると、前記係脱部が外れて前記塞ぎ状
態を解除してロッドレスシリンダの外側に流体を逃がす
ようになっていることを特徴とする請求項６記載のロッ
ドレスシリンダ。
【請求項８】シリンダチューブに設けた長手方向のス
リットを介して、チューブ内側のシリンダ孔内のピスト
ンの動きをチューブ外側に取り出すようにし、前記スリ
ットの内外を内、外シールバンドで塞いで成る空気圧作
動のロッドレスシリンダにおいて、内、外シールバンド
間の空気に、内側シールバンドからの漏れ空気により許
容圧力以上の圧力が生じると、ロッドレスシリンダの外
側に前記空気を逃がして内外シールバンド間の空気圧力
を下げる安全弁を備えたことを特徴とするロッドレスシ
リンダ。