JPH112210A - Cylinder actuator - Google Patents
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- JPH112210A JPH112210A JP19173497A JP19173497A JPH112210A JP H112210 A JPH112210 A JP H112210A JP 19173497 A JP19173497 A JP 19173497A JP 19173497 A JP19173497 A JP 19173497A JP H112210 A JPH112210 A JP H112210A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、空気圧シリンダ、
油圧シリンダ等の、作動流体によりピストンロッドを移
動させ、各種作動をさせるシリンダアクチュエータに関
する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pneumatic cylinder,
The present invention relates to a cylinder actuator such as a hydraulic cylinder that moves a piston rod by a working fluid and performs various operations.
【０００２】[0002]
【発明が解決しようとする課題】この種のシリンダアク
チュエータで、超低速作動、超低負荷作動、超高速作動
あるいは高精度位置決めを行なう場合、スムーズな作動
ができず、振動、脈動等を生じやすい。このような作動
は、例えば繊維機械で繊維の走行方向を変える場合等に
必要となる。この原因は、シリンダとピストンの間の摩
擦であり、例えば、超低速作動時の脈動は、ピストンの
両側の圧力差が小さい状態として、わずかの流量で流体
を出入させると、圧力差が摩擦力を越えたときピストン
が移動をはじめ、移動により圧力差が減少すると摩擦力
により停止し、これを繰り返すことにより生じる。When a cylinder actuator of this kind performs an ultra-low speed operation, an ultra-low load operation, an ultra-high speed operation or a high-precision positioning, smooth operation cannot be performed and vibration, pulsation and the like are easily generated. . Such an operation is necessary, for example, when changing the running direction of the fiber with a textile machine. This is caused by friction between the cylinder and the piston.For example, pulsation during ultra-low speed operation is such that when the pressure difference on both sides of the piston is small and fluid flows in and out at a small flow rate, the pressure difference is When the pressure exceeds, the piston starts moving, and when the pressure difference decreases due to the movement, the piston stops due to frictional force, and this is repeated.
【０００３】本発明は、このような場合に、精確でスム
ーズな作動を実現させるため、シリンダとピストンの間
の摩擦を実質的にゼロにすることを目的としてなされた
ものである。The present invention has been made to reduce friction between a cylinder and a piston to substantially zero in order to realize accurate and smooth operation in such a case.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダの内
周面とピストンの外周面との間に間隙を設け、ここに作
動流体を常時注入して、両者が互いに接触しないように
したものである。According to the present invention, a gap is provided between an inner peripheral surface of a cylinder and an outer peripheral surface of a piston, and a working fluid is constantly injected into the clearance so that the two do not come into contact with each other. It is.
【０００５】すなわち、本発明は、両端が閉じられたシ
リンダと、このシリンダ内を移動するピストンと、この
ピストンと結合し、前記シリンダの端部を貫通して外部
へ延びるピストンロッドと、前記シリンダの内周面と前
記ピストンの外周面との間に設けられた間隙と、この間
隙に開口する間隙口と外部とを連通させ作動流体を通す
間隙流路と、前記シリンダの両端部にそれぞれ開口する
シリンダ口と外部とをそれぞれ連通させ作動流体を通す
シリンダ流路と、これらのシリンダ流路の少なくとも１
に設けられ、これらのシリンダ流路の流量差を調節し、
前記ピストンの両側の圧力差を調節する弁を有するシリ
ンダアクチュエータである。That is, the present invention provides a cylinder closed at both ends, a piston moving in the cylinder, a piston rod connected to the piston and extending outside through an end of the cylinder, A gap provided between the inner peripheral surface of the piston and the outer peripheral surface of the piston, a gap flow path through which a working fluid is communicated with a gap opening that opens to the gap, and an opening at each end of the cylinder. And a cylinder flow path through which a working fluid is passed by allowing the cylinder port to communicate with the outside, and at least one of these cylinder flow paths
And adjust the flow rate difference between these cylinder flow paths,
A cylinder actuator having a valve for adjusting a pressure difference between both sides of the piston.
【０００６】この構成により、シリンダ、ピストン間の
間隙には、常に作動流体が注入され、非接触状態が維持
される。これにより、ピストン両側にも常に作動流体が
流れている状態となるので、この流量をシリンダ端部の
弁の開閉により調節し、ピストン両側に圧力差を生じさ
せ、ピストンを移動させることができる。[0006] With this configuration, the working fluid is always injected into the gap between the cylinder and the piston, and the non-contact state is maintained. As a result, the working fluid is constantly flowing on both sides of the piston, so that the flow rate can be adjusted by opening and closing the valve at the end of the cylinder, thereby generating a pressure difference on both sides of the piston and moving the piston.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】このシリンダアクチュエータで
は、当然、ピストンロッドとシリンダ端部との間にシー
ルが必要である。このシールとして、通常の接触シール
材が使用できる。より小さな摩擦を得るためには、この
シールとして流体軸受を使用すると良い。この場合、作
動流体を空気とし、空気軸受とすると、構造が簡易とな
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS This cylinder actuator naturally requires a seal between the piston rod and the cylinder end. As this seal, a normal contact sealing material can be used. In order to obtain smaller friction, it is preferable to use a hydrodynamic bearing as this seal. In this case, if the working fluid is air and an air bearing is used, the structure is simplified.
【０００８】間隙流路は、間隙と外部とを連通させるも
のであれば、その位置は任意であり、ピストンからピス
トンロッドを通るもの、ピストンからシリンダ内に設け
られた可撓性パイプを通るもの、あるいはシリンダ周囲
を通るものとすることができる。The position of the gap flow path is arbitrary as long as it allows the gap to communicate with the outside. The gap flow path may be a piston passing through a piston rod or a piston may pass through a flexible pipe provided in a cylinder. Alternatively, it can pass around the cylinder.
【０００９】また、作動流体の流れは、上述のようにし
て、間隙に外部から直接作動流体が注入されるものが、
間隙部分の圧力を高く保つことができるので好ましい。
しかし流れの向きを反対にして、シリンダを経て間隙に
注入されるものも可能であるAs described above, the flow of the working fluid is such that the working fluid is directly injected into the gap from the outside.
This is preferable because the pressure in the gap can be kept high.
However, it is also possible for the flow direction to be reversed and injected into the gap via a cylinder
【００１０】ピストンを移動させるための弁は、シリン
ダの両端に設けることが適当であるが、一端に単なる孔
を設けて他端の弁のみにより作動させることもできる。
なお、弁は、シリンダに直接取付ける構成のほか、パイ
プを経てシリンダから離して設置することもできる。[0010] Valves for moving the piston are suitably provided at both ends of the cylinder, but it is also possible to provide a simple hole at one end and operate only the valve at the other end.
The valve may be installed directly on the cylinder, or may be installed separately from the cylinder via a pipe.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明を図示する実施例について、具
体的に説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【００１２】図１に第１実施例のシリンダアクチュエー
タ１０を示す。FIG. 1 shows a cylinder actuator 10 according to a first embodiment.
【００１３】このシリンダアクチュエータ１０におい
て、シリンダ１１は、円筒形状であり、両端が閉じられ
ている。ピストン１２が、このシリンダ１１内に移動可
能となるよう設けられている。ピストンロッド１３が、
このピストン１２の一方から延び、シリンダ１１の一端
を閉じる円環状の蓋１４を貫通して外部に延び、先端
に、駆動される負荷部材と結合するための雌ねじ１５を
有している。このピストンロッド１３と蓋１４との間に
は、ゴム等よりなる接触シール材１６が設けられ、ピス
トンロッド１３が可動となるようシールしている。In this cylinder actuator 10, the cylinder 11 has a cylindrical shape, and both ends are closed. A piston 12 is provided so as to be movable in the cylinder 11. The piston rod 13
It extends from one of the pistons 12, extends outside through an annular lid 14 closing one end of the cylinder 11, and has a female screw 15 at the tip for coupling with a driven load member. A contact sealing material 16 made of rubber or the like is provided between the piston rod 13 and the lid 14 to seal the piston rod 13 so that it can move.
【００１４】間隙１７が、シリンダ１１内周面とピスト
ン１２外周面との間に設けられている。間隙口１８，…
が、ピストン１２の長さ方向中央部の外周面数箇所に開
口し、ここから、ピストン１２内、ピストンロッド１３
内を経て、ピストンロッド１３先端部側面の結合口１９
に至る間隙流路２０が形成されている。A gap 17 is provided between the inner peripheral surface of the cylinder 11 and the outer peripheral surface of the piston 12. Gap 18,
Are opened at several locations on the outer peripheral surface at the center in the longitudinal direction of the piston 12, and from there, the inside of the piston 12, the piston rod 13
Through the inside, the connection port 19 on the side surface of the tip end portion of the piston rod 13
Is formed.
【００１５】シリンダ口２１，２２が、シリンダ１１の
両端部の側面にそれぞれ形成され、ここに電磁弁２３，
２４がそれぞれ取付けられている。これらのシリンダ口
２１，２２、電磁弁２３，２４は、作動流体は外部へ流
出することができるシリンダ流路２５，２６を構成して
いる。Cylinder ports 21 and 22 are formed on both side surfaces of both ends of the cylinder 11, respectively.
24 are attached respectively. The cylinder ports 21 and 22 and the solenoid valves 23 and 24 constitute cylinder channels 25 and 26 through which the working fluid can flow out.
【００１６】このシリンダアクチュエータ１０は、以上
の構成であり、次のようにして使用され、作動する。The cylinder actuator 10 having the above configuration is used and operates as follows.
【００１７】シリンダ１１を固定し、ピストンロッド１
３先端の雌ねじ１５に駆動される負荷部材（図示しな
い）を取付ける。結合口１９に可撓性の管（図示しな
い）を接続してポンプ（図示しない）から作動流体を供
給し、電磁弁２３，２４に管（図示しない）を接続して
作動流体を回収する。なお、作動流体として空気を使用
する場合は、電磁弁２３，２４を外気に開放してもよ
い。さらに、電磁弁２３，２４に制御装置（図示しな
い）を接続する。Fixing the cylinder 11, the piston rod 1
Attach a driven load member (not shown) to the female screw 15 at the three ends. A flexible pipe (not shown) is connected to the connection port 19 to supply working fluid from a pump (not shown), and pipes (not shown) are connected to the solenoid valves 23 and 24 to collect the working fluid. When air is used as the working fluid, the solenoid valves 23 and 24 may be opened to the outside air. Further, a control device (not shown) is connected to the solenoid valves 23 and 24.
【００１８】こうして、作動流体を供給すると、この作
動流体は間隙流路２０を経て間隙１７に注入され、シリ
ンダ１１内周面とピストン１２外周面を非接触状態とす
る。さらに、この作動流体はシリンダ１１内の空間を満
たし、ピストン１２両側に圧力を加え、シリンダ流路２
５，２６の電磁弁２３，２４を経て外部へ流出する。電
磁弁２３，２４を作動させてシリンダ流路２５，２６の
流量差を調節すると、ピストン１２両側に圧力差を生じ
させ、ピストン１２を移動させて負荷部材を駆動するこ
とができる。When the working fluid is supplied in this way, the working fluid is injected into the gap 17 through the gap flow path 20, and the inner peripheral surface of the cylinder 11 and the outer peripheral surface of the piston 12 are brought into a non-contact state. Further, this working fluid fills the space inside the cylinder 11 and applies pressure to both sides of the piston 12, and the cylinder fluid 2
It flows out through the solenoid valves 23 and 24 of the fifth and the 26th. When the solenoid valves 23 and 24 are operated to adjust the flow rate difference between the cylinder flow paths 25 and 26, a pressure difference is generated on both sides of the piston 12, and the piston 12 is moved to drive the load member.
【００１９】図２に第２実施例のシリンダアクチュエー
タ３０を示す。FIG. 2 shows a cylinder actuator 30 according to a second embodiment.
【００２０】このシリンダアクチュエータ３０におい
て、シリンダ３１は、円筒形状であり、両端が閉じられ
ている。ピストン３２が、このシリンダ３１内に移動可
能となるよう設けられている。ピストンロッド３３，３
４が、このピストン３２の両方から、シリンダ１１の端
部を貫通して外部にそれぞれ延びている。１のピストン
ロッド３３の先端には、駆動される負荷部材と結合する
ための雌ねじ３５が形成されている。他のピストンロッ
ド３４の先端部には、このピストンロッド３４を回転さ
せるためのプーリ３６が設けられ、さらにロータリージ
ョイント３７が取付けられている。In this cylinder actuator 30, the cylinder 31 has a cylindrical shape and both ends are closed. A piston 32 is provided so as to be movable in the cylinder 31. Piston rods 33, 3
4 extend from both of the pistons 32 to the outside through the end of the cylinder 11. At the tip of one piston rod 33, a female screw 35 for coupling with a driven load member is formed. A pulley 36 for rotating the piston rod 34 is provided at the tip of the other piston rod 34, and a rotary joint 37 is further attached.
【００２１】ピストンロッド３３，３４とシリンダ３１
端部との間には、空気軸受３８，３９がそれぞれ設けら
れている。これらの空気軸受３８，３９は、円環状であ
り、シリンダ３１の内周に嵌めて設けられ、内周にピス
トンロッド３３，３４を、間隙４０，４１を介して嵌
め、支持する。シリンダ３１外周に形成された供給口４
２，４３から空気を受け入れ、環状通路４４，４５を経
て、内周面に数箇所形成された送出口４６，…，４７，
…から間隙４０，４１へ注入し、ピストンロッド３３，
３４を非接触状態に保持する。また、これらの空気軸受
３８，３９は同時に、シリンダ３１内の空気が外部へ流
出しないようにシールする。The piston rods 33 and 34 and the cylinder 31
Air bearings 38 and 39 are provided between the ends. These air bearings 38, 39 are annular and provided to be fitted on the inner periphery of the cylinder 31. The air bearings 38, 39 are fitted and supported on the inner periphery with the piston rods 33, 34 via the gaps 40, 41. Supply port 4 formed on the outer periphery of cylinder 31
, 47, through the annular passages 44, 45, the outlets 46,.
.. Are injected into the gaps 40, 41, and the piston rods 33,
34 is kept in a non-contact state. Further, these air bearings 38 and 39 simultaneously seal the air in the cylinder 31 so as not to flow out.
【００２２】間隙４８が、シリンダ３１内周面とピスト
ン３２外周面との間に設けられている。間隙口４９，…
が、ピストン３２の長さ方向中央部の外周面数箇所に開
口し、ここから、ピストン３２内、ピストンロッド３４
内を経て、さらにロータリージョイント３７に至る間隙
流路５０が形成されている。A gap 48 is provided between the inner peripheral surface of the cylinder 31 and the outer peripheral surface of the piston 32. Gap 49, ...
Are opened at several locations on the outer peripheral surface at the center in the longitudinal direction of the piston 32, and from there, the piston rod 34
A gap flow path 50 that extends through the inside and further reaches the rotary joint 37 is formed.
【００２３】シリンダ口５１，５２が、シリンダ３１の
両端部の側面にそれぞれ形成され、ここに電磁弁５３，
５４がそれぞれ取付けられている。これらのシリンダ口
５１，５２、電磁弁５３，５４は、作動流体は外部へ流
出することができるシリンダ流路５５，５６を構成して
いる。Cylinder ports 51 and 52 are formed on the side surfaces of both ends of the cylinder 31, respectively.
54 are respectively attached. The cylinder ports 51 and 52 and the solenoid valves 53 and 54 form cylinder flow paths 55 and 56 through which the working fluid can flow out.
【００２４】このシリンダアクチュエータ３０は、以上
の構成であり、次のようにして使用され、作動する。The cylinder actuator 30 having the above-described structure is used and operates as follows.
【００２５】シリンダ３１を固定し、ピストンロッド３
３先端の雌ねじ３５に駆動される負荷部材（図示しな
い）を取付ける。ロータリージョイント３７に可撓性の
管（図示しない）を接続してポンプ（図示しない）から
作動流体として空気を供給し、電磁弁５３，５４から外
部へ放出させる。電磁弁５３，５４に制御装置（図示し
ない）を接続する。また、供給口４２，４３に、空気軸
受３８，３９用空気を供給する。さらに、プーリ３６に
ワイヤ（図示しない）を掛けてピストンロッド３４を回
転させる。Fixing the cylinder 31, the piston rod 3
Attach a driven load member (not shown) to the female screw 35 at the three ends. A flexible pipe (not shown) is connected to the rotary joint 37 to supply air as a working fluid from a pump (not shown), and discharge the air from the electromagnetic valves 53 and 54 to the outside. A control device (not shown) is connected to the solenoid valves 53 and 54. In addition, air for the air bearings 38 and 39 is supplied to the supply ports 42 and 43. Further, a wire (not shown) is hung on the pulley 36 to rotate the piston rod 34.
【００２６】こうして作動させると、ロータリージョイ
ント３７からの空気は間隙流路５０を経て間隙４８に注
入され、シリンダ３１内周面とピストン３２外周面を非
接触状態とする。さらに、この作動流体はシリンダ３１
内の空間を満たし、ピストン３２両側に圧力を加え、シ
リンダ流路５５，５６の電磁弁５３，５４を経て外部へ
流出する。電磁弁５３，５４を作動させてシリンダ流路
５５，５６の流量差を調節すると、ピストン３２両側に
圧力差を生じさせ、ピストン３２を移動させて負荷部材
を駆動することができる。When operated in this manner, the air from the rotary joint 37 is injected into the gap 48 via the gap flow path 50, and the inner peripheral surface of the cylinder 31 and the outer peripheral surface of the piston 32 are brought into a non-contact state. Further, this working fluid is supplied to the cylinder 31
The inner space is filled, pressure is applied to both sides of the piston 32, and the fluid flows out through the solenoid valves 53 and 54 of the cylinder flow paths 55 and 56 to the outside. When the solenoid valves 53 and 54 are operated to adjust the flow rate difference between the cylinder flow paths 55 and 56, a pressure difference is generated on both sides of the piston 32, and the piston 32 is moved to drive the load member.
【００２７】さらに、このシリンダアクチュエータ３０
では、シリンダ３１両端のシールに空気軸受３８，３９
を用いているので、ピストン３２移動にともなう摩擦は
著しく軽減され、これを利用して、プーリ３６により負
荷を回転させる機構を実現している。Further, the cylinder actuator 30
Then, air bearings 38, 39 are provided on the seals at both ends of the cylinder 31.
, The friction associated with the movement of the piston 32 is significantly reduced, and a mechanism for rotating the load by the pulley 36 is realized using this.
【００２８】図３に第３実施例のシリンダアクチュエー
タ６０を示す。FIG. 3 shows a cylinder actuator 60 according to a third embodiment.
【００２９】このシリンダアクチュエータ６０におい
て、シリンダ６１は、円筒形状であり、両端が閉じられ
ている。ピストン６２が、このシリンダ６１内に移動可
能となるよう設けられている。ピストンロッド６３が、
このピストン６２の一方から延び、シリンダ６１の一端
に設けられた空気軸受６４を貫通して外部に延び、先端
に、駆動される負荷部材と結合するための雌ねじ６５を
有している。In the cylinder actuator 60, the cylinder 61 has a cylindrical shape and both ends are closed. A piston 62 is provided to be movable in the cylinder 61. The piston rod 63
It extends from one of the pistons 62, extends outside through an air bearing 64 provided at one end of the cylinder 61, and has a female screw 65 at the end for coupling with a driven load member.
【００３０】この空気軸受６４は、円環状であり、シリ
ンダ６１の内周に嵌めて設けられ、内周にピストンロッ
ド６３を、間隙６６を介して嵌め、支持する。シリンダ
６１外周に形成された供給口６７から空気を受け入れ、
環状通路６８を経て、内周面に数箇所形成された送出口
６９，…から間隙６６へ注入し、ピストンロッド６３を
非接触状態に保持する。また、この空気軸受６４は同時
に、シリンダ６１内の空気が外部へ流出しないようにシ
ールする。The air bearing 64 is formed in an annular shape and is fitted on the inner periphery of the cylinder 61, and the piston rod 63 is fitted on the inner periphery of the cylinder 61 via a gap 66 and supported. Air is received from a supply port 67 formed on the outer periphery of the cylinder 61,
Injects into the gap 66 from several outlets 69,... Formed in the inner peripheral surface through the annular passage 68, and holds the piston rod 63 in a non-contact state. At the same time, the air bearing 64 seals so that the air in the cylinder 61 does not flow outside.
【００３１】間隙７０が、シリンダ６１内周面とピスト
ン６２外周面との間に設けられている。間隙口７１，…
が、ピストン６２の長さ方向中央部の外周面数箇所に開
口し、ここから、ピストン６２内を経て、さらに、シリ
ンダ内に伸縮可能となるよう螺旋状にして設けられ、シ
リンダ６１端部に延びる可撓性パイプ７２、シリンダ６
１端部に形成された結合口７３に至る間隙流路７４が形
成されている。A gap 70 is provided between the inner peripheral surface of the cylinder 61 and the outer peripheral surface of the piston 62. Gap 71, ...
Are opened in several places on the outer peripheral surface at the center in the longitudinal direction of the piston 62, from here, through the inside of the piston 62, and spirally provided so as to be able to expand and contract inside the cylinder, and provided at the end of the cylinder 61. Extending flexible pipe 72, cylinder 6
A gap flow path 74 is formed to reach a connection port 73 formed at one end.
【００３２】シリンダ口７５，７６が、シリンダ６１の
両端部の側面にそれぞれ形成され、ここに電磁弁７７，
７８がそれぞれ取付けられている。これらのシリンダ口
７５，７６、電磁弁７７，７８は、作動流体は外部へ流
出することができるシリンダ流路７９，８０を構成して
いる。Cylinder ports 75 and 76 are formed on both side surfaces of both ends of the cylinder 61, respectively.
78 are attached respectively. The cylinder ports 75 and 76 and the solenoid valves 77 and 78 constitute cylinder channels 79 and 80 through which the working fluid can flow out.
【００３３】このシリンダアクチュエータ６０は、以上
の構成であり、次のようにして使用され、作動する。The cylinder actuator 60 having the above configuration is used and operates as follows.
【００３４】シリンダ６１を固定し、ピストンロッド６
３先端の雌ねじ６５に駆動される負荷部材（図示しな
い）を取付ける。結合口７３に管（図示しない）を接続
してポンプ（図示しない）から作動流体として空気を供
給し、電磁弁７７，７８から外部へ放出させる。電磁弁
７７，７８に制御装置（図示しない）を接続する。ま
た、供給口６７に、空気軸受６４用空気を供給するWith the cylinder 61 fixed, the piston rod 6
Attach a driven load member (not shown) to the female screw 65 at the tip 3. A pipe (not shown) is connected to the connection port 73 to supply air as a working fluid from a pump (not shown) and discharge the air from the electromagnetic valves 77 and 78 to the outside. A control device (not shown) is connected to the solenoid valves 77 and 78. Further, the air for the air bearing 64 is supplied to the supply port 67.
【００３５】こうして作動させると、結合口７３からの
空気は可撓性パイプ７２等よりなる間隙流路７４を経て
間隙７０に注入され、シリンダ６１内周面とピストン６
２外周面を非接触状態とする。さらに、この作動流体は
シリンダ６１内の空間を満たし、ピストン６２両側に圧
力を加え、シリンダ流路７９，８０の電磁弁７７，７８
を経て外部へ流出する。電磁弁７７，７８を作動させて
シリンダ流路７９，８０の流量差を調節すると、ピスト
ン６２両側に圧力差を生じさせ、ピストン６２を移動さ
せて負荷部材を駆動することができる。When operated in this manner, the air from the connection port 73 is injected into the gap 70 through the gap flow path 74 composed of the flexible pipe 72 and the like, and the inner peripheral surface of the cylinder 61 and the piston 6
(2) The outer peripheral surface is brought into a non-contact state. Further, this working fluid fills the space in the cylinder 61 and applies pressure to both sides of the piston 62, so that the solenoid valves 77 and 78 in the cylinder flow paths 79 and 80 are provided.
To the outside through When the solenoid valves 77 and 78 are operated to adjust the flow rate difference between the cylinder flow paths 79 and 80, a pressure difference is generated on both sides of the piston 62 and the load member can be driven by moving the piston 62.
【００３６】このシリンダアクチュエータ６０では、空
気を供給する結合口７３が固定されるので、使用しやす
いものとなる。In the cylinder actuator 60, since the connection port 73 for supplying air is fixed, the cylinder actuator 60 is easy to use.
【００３７】図４に第４実施例のシリンダアクチュエー
タ８０を示す。FIG. 4 shows a cylinder actuator 80 according to a fourth embodiment.
【００３８】このシリンダアクチュエータ８０におい
て、シリンダ８１は、円筒形状であり、両端が閉じられ
ている。ピストン８２が、このシリンダ８１内に移動可
能となるよう設けられている。ピストンロッド８３が、
このピストン８２の一方から延び、シリンダ８１の一端
を閉じる円環状の蓋８４を貫通して外部に延び、先端
に、駆動される負荷部材と結合するための雌ねじ８５を
有している。このピストンロッド８３と蓋８４との間に
は、ゴム等よりなる接触シール材８６が設けられ、ピス
トンロッド８３が可動となるようシールしている。In this cylinder actuator 80, the cylinder 81 has a cylindrical shape, and both ends are closed. A piston 82 is provided so as to be movable in the cylinder 81. The piston rod 83
It extends from one side of the piston 82, extends outside through an annular lid 84 that closes one end of the cylinder 81, and has a female screw 85 at the tip for coupling to a driven load member. A contact seal material 86 made of rubber or the like is provided between the piston rod 83 and the lid 84 to seal the piston rod 83 so that it can move.
【００３９】間隙８７が、シリンダ８１内周面とピスト
ン８２外周面との間に設けられている。間隙口８８，…
が、シリンダ８１の長さ方向中央部の内周面数箇所に開
口し、ここから、シリンダ８１内に形成された環状通路
８９を経て、シリンダ８１外周面に開口する結合口９０
に至る間隙流路９１が形成されている。ピストン８２の
長さはシリンダ８１内部の長さの２分の１以下とされ、
ピストン８２がシリンダ８１中のどの位置にあっても、
間隙口８８，…は間隙８７の内部に開口するよう設定さ
れている。A gap 87 is provided between the inner peripheral surface of the cylinder 81 and the outer peripheral surface of the piston 82. Crevice 88, ...
Are opened at several places on the inner peripheral surface at the center in the longitudinal direction of the cylinder 81, and from this, through a circular passage 89 formed in the cylinder 81, a coupling port 90 opened on the outer peripheral surface of the cylinder 81
Is formed. The length of the piston 82 is less than half the length of the inside of the cylinder 81,
No matter where the piston 82 is in the cylinder 81,
The gap openings 88 are set so as to open inside the gap 87.
【００４０】シリンダ口９２，９３が、シリンダ８１の
両端部の端面にそれぞれ形成され、シリンダ８１の両端
部側面に設けられた電磁弁９４，９５にそれぞれ連通
し、これらにより作動流体を外部へ流出させるシリンダ
流路９６，９７がそれぞれ構成されている。Cylinder ports 92 and 93 are formed on the end faces of both ends of the cylinder 81, respectively, and communicate with solenoid valves 94 and 95 provided on the side faces of both ends of the cylinder 81, respectively, and thereby the working fluid flows out to the outside. Cylinder flow paths 96 and 97 are respectively formed.
【００４１】このシリンダアクチュエータ８０は、以上
の構成であり、次のようにして使用され、作動する。The cylinder actuator 80 having the above configuration is used and operates as follows.
【００４２】シリンダ８１を固定し、ピストンロッド８
３先端の雌ねじ８５に駆動される負荷部材（図示しな
い）を取付ける。結合口９０に管（図示しない）を接続
してポンプ（図示しない）から作動流体を供給し、電磁
弁９４，９５に管（図示しない）を接続して作動流体を
回収する。なお、作動流体として空気を使用する場合
は、電磁弁９４，９５を外気に開放してもよい。さら
に、電磁弁９４，９５に制御装置（図示しない）を接続
する。With the cylinder 81 fixed, the piston rod 8
Attach a driven load member (not shown) to the female screw 85 at the three ends. A pipe (not shown) is connected to the connection port 90 to supply working fluid from a pump (not shown), and pipes (not shown) are connected to the solenoid valves 94 and 95 to collect the working fluid. When air is used as the working fluid, the solenoid valves 94 and 95 may be opened to the outside air. Further, a control device (not shown) is connected to the solenoid valves 94 and 95.
【００４３】こうして、作動流体を供給すると、この作
動流体は間隙流路９１を経て間隙８７に注入され、シリ
ンダ８１内周面とピストン８２外周面を非接触状態とす
る。さらに、この作動流体はシリンダ８１内の空間を満
たし、ピストン８２両側に圧力を加え、シリンダ流路９
６，９７の電磁弁９４，９５を経て外部へ流出する。電
磁弁９４，９５を作動させてシリンダ流路９６，９７の
流量差を調節すると、ピストン８２両側に圧力差を生じ
させ、ピストン８２を移動させて負荷部材を駆動するこ
とができる。When the working fluid is supplied in this way, the working fluid is injected into the gap 87 via the gap flow path 91, and the inner peripheral surface of the cylinder 81 and the outer peripheral surface of the piston 82 are brought into a non-contact state. Further, this working fluid fills the space inside the cylinder 81, applies pressure to both sides of the piston 82, and
It flows out through the 6,97 electromagnetic valves 94,95. When the solenoid valves 94 and 95 are operated to adjust the flow rate difference between the cylinder flow paths 96 and 97, a pressure difference is generated on both sides of the piston 82, and the piston 82 is moved to drive the load member.
【００４４】このシリンダアクチュエータ８０では、空
気を供給する結合口９０が固定されるので、使用しやす
いものとなる。また、可撓性パイプをまったく使用しな
いので、すぐれた耐久性が得られる。In the cylinder actuator 80, the connection port 90 for supplying air is fixed, so that the cylinder actuator 80 is easy to use. Further, since no flexible pipe is used, excellent durability can be obtained.
【００４５】[0045]
【発明の効果】本発明のシリンダアクチュエータは、上
述のように、シリンダ内周面とピストン外周面との間の
間隙に作動流体を注入することにより、両者を非接触状
態に保持するので、摩擦が極端に小さくなり、超低速作
動、超低負荷作動、超高速作動、高精度位置決めを行な
う場合にも、振動、脈動等を起こさず、精確でスムーズ
な作動が実現される。According to the cylinder actuator of the present invention, as described above, the working fluid is injected into the gap between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the piston to keep them in a non-contact state. Is extremely small, and even when performing ultra-low speed operation, ultra-low load operation, ultra-high speed operation, and high-precision positioning, accurate and smooth operation is realized without causing vibration, pulsation and the like.
【００４６】また、本発明において、ピストンロッドと
シリンダ端部とのシール、接触シール材を用いると、構
造が単純化され、流体軸受を用いると、摩擦がより一層
減少する。Further, in the present invention, the structure is simplified by using a seal between the piston rod and the cylinder end and a contact seal material, and the friction is further reduced by using a fluid bearing.
【００４７】さらに間隙に作動流体を注入するための間
隙流路を、ピストンからピストンロッドを経るように設
けると、構造が単純化され、ピストンからシリンダ内の
可撓性パイプを経るように設けると、結合口が不動とな
って使い易くなり、シリンダ側に設けると、可撓性パイ
プを省いて耐久性を高めることができる。Further, providing a gap flow path for injecting a working fluid into the gap from the piston to the piston rod simplifies the structure, and providing the gap from the piston to a flexible pipe in the cylinder. In addition, since the connection port is immovable and easy to use, if provided on the cylinder side, the durability can be increased by omitting the flexible pipe.
【図１】本発明の第１実施例の側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例の側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施例の側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view of a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４実施例の側断面図である。FIG. 4 is a side sectional view of a fourth embodiment of the present invention.
１０…シリンダアクチュエータ、１１…シリンダ、１２
…ピストン、１３…ピストンロッド、１６…接触シール
材、１７…間隙、１８，……間隙口、１９…結合口、２
０…間隙流路、２１，２２…シリンダ口、２３，２４…
電磁弁、２５，２６…シリンダ流路。３０…シリンダア
クチュエータ、３１…シリンダ、３２…ピストン、３
３，３４…ピストンロッド、３６…プーリ、３７…ロー
タリージョイント、３８，３９…空気軸受、４８…間
隙、４９，……間隙口、５０…間隙流路、５１，５２…
シリンダ口、５３，５４…電磁弁、５５，５６…シリン
ダ流路。６０…シリンダアクチュエータ、６１…シリン
ダ、６２…ピストン、６３…ピストンロッド、６４…空
気軸受、７０…間隙、７１，……間隙口、７２…可撓性
パイプ、７３…結合口、７４…間隙流路、７５，７６…
シリンダ口、７７，７８…電磁弁、７９，８０…シリン
ダ流路。８０…シリンダアクチュエータ、８１…シリン
ダ、８２…ピストン、８３…ピストンロッド、８６…接
触シール材、８７…間隙、８８，……間隙口、８９…環
状通路、９０…結合口、９１…間隙流路、９２，９３…
シリンダ口、９４，９５…電磁弁、９６，９７…シリン
ダ流路。10: cylinder actuator, 11: cylinder, 12
... Piston, 13 ... Piston rod, 16 ... Contact seal material, 17 ... Gap, 18, ... Gap, 19 ... Coupling, 2
0: gap flow path, 21, 22, cylinder opening, 23, 24 ...
Solenoid valves, 25, 26 ... cylinder flow path. 30 ... cylinder actuator, 31 ... cylinder, 32 ... piston, 3
3, 34 ... piston rod, 36 ... pulley, 37 ... rotary joint, 38, 39 ... air bearing, 48 ... gap, 49, ... gap opening, 50 ... gap flow path, 51, 52 ...
Cylinder ports, 53, 54: solenoid valve, 55, 56: cylinder flow path. 60 ... Cylinder actuator, 61 ... Cylinder, 62 ... Piston, 63 ... Piston rod, 64 ... Air bearing, 70 ... Gap, 71, ... Gap, 72 ... Flexible pipe, 73 ... Coupling, 74 ... Gap flow Road, 75, 76 ...
Cylinder ports, 77, 78 ... solenoid valves, 79, 80 ... cylinder flow paths. 80: cylinder actuator, 81: cylinder, 82: piston, 83: piston rod, 86: contact seal material, 87: gap, 88,... , 92, 93 ...
Cylinder ports, 94, 95: solenoid valve, 96, 97: cylinder flow path.
Claims (6)
ンダ内を移動するピストンと、このピストンと結合し、
前記シリンダの端部を貫通して外部へ延びるピストンロ
ッドと、前記シリンダの内周面と前記ピストンの外周面
との間に設けられた間隙と、この間隙に開口する間隙口
と外部とを連通させ作動流体を通す間隙流路と、前記シ
リンダの両端部にそれぞれ開口するシリンダ口と外部と
をそれぞれ連通させ作動流体を通すシリンダ流路と、こ
れらのシリンダ流路の少なくとも１に設けられ、これら
のシリンダ流路の流量差を調節し、前記ピストンの両側
の圧力差を調節する弁を有するシリンダアクチュエー
タ。1. A cylinder closed at both ends, a piston moving in the cylinder, and coupled with the piston,
A piston rod extending through the end of the cylinder to the outside, a gap provided between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the piston, and a gap opening to the gap communicating with the outside. A gap flow path through which the working fluid is passed; a cylinder flow path through which the working fluid is passed by communicating the cylinder ports and the outside which are respectively opened at both ends of the cylinder; and a cylinder flow path provided in at least one of these cylinder flow paths. A cylinder actuator having a valve that adjusts a flow difference in a cylinder flow path of the above and adjusts a pressure difference on both sides of the piston.
設けられたシリンダアクチュエータ。2. The cylinder actuator according to claim 1, wherein a contact seal member is provided between the piston rod and the cylinder end.
られたシリンダアクチュエータ。3. The cylinder actuator according to claim 1, wherein a fluid bearing is provided between the piston rod and the cylinder end.
れ、外部と連通する通路により形成されたシリンダアク
チュエータ。4. The cylinder actuator according to claim 1, 2 or 3, wherein the gap flow path is provided in the piston and the piston rod and formed by a passage communicating with the outside.
内に設けられ、外部と連通する可撓性パイプから形成さ
れたシリンダアクチュエータ。5. A cylinder actuator according to claim 1, 2 or 3, wherein the gap flow path is formed from a passage provided in the piston and a flexible pipe provided in the cylinder and communicating with the outside.
る通路により形成されたシリンダアクチュエータ。6. The cylinder actuator according to claim 1, 2 or 3, wherein the gap flow path is provided around the cylinder and formed by a passage communicating with the outside.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19173497A JPH112210A (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Cylinder actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19173497A JPH112210A (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Cylinder actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH112210A true JPH112210A (en) | 1999-01-06 |
Family
ID=16279616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19173497A Pending JPH112210A (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Cylinder actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH112210A (en) |
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-
1997
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