(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部材は、シリンダバレルのシリンダ孔に嵌合される嵌合軸部の先端にシール部材を装着してシリンダ孔に嵌合されてシリンダバレルの両端を塞いでおり、シリンダバレル内部のピストンと一体の伝達部材がバレルに設けたスリットを通ってバレル外側に突出しており、そのスリットが、インナ、アウタシールバンドで塞がれ、アウタシールバンドの端部がシリンダバレル端面の手前で終わっている直線作動機において、アウタシールバンドの端部を、端部材の嵌合軸部と対応するスリットの端部において、アウタシールバンドの外面に当て付けた取付プレートの外側からスリットを通して嵌合軸部に固定ねじを螺合して前記取付プレートとバレルとの間で挾着し、インナシールバンドの端部を、前記取付プレートに螺合され、スリットを通過した止めねじ先端と前記嵌合軸部との間で挟持して組み付け、インナシールバンドの全長を、前記組み付けした状態でシール部材によるシール部分とシリンダバレル端面との間にインナシールバンドの両端が位置する長さとし、アウタシールバンドの両端が、前記インナシールバンドの端部を挟持している止めねじよりシリンダバレルの長手方向の内側に位置していることを特徴とする直線作動機。
【請求項２】
固定ねじに対して、止めねじがシリンダバレルの長手内側に位置していることを特徴とする請求項１記載の直線作動機。
【請求項３】
インナシールバンドは、止めねじ先端の尖先部と嵌合軸部との間で挟持されることを特徴とする請求項１または２記載の直線作動機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シリンダバレルに長手方向のスリットを有し、そのスリットを通して外側に突出した伝達部材がバレル内側のピストンと共にバレルに沿って移動するようにした直線作動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来前記のような直線作動機、例えばロッドレスシリンダのスリットは、インナシールバンドでふさがれており、ピストン前後のシリンダ室を密封するようになっている。インナシールバンドの両端は、従来、▲１▼取付状態においてシリンダバレルの両端を塞いでいるエンドキャップに、バレル端面より外側位置で連結してあるもの（特公平７−３０７６５号、特開昭６２−１７７３０４号、実開平２−５０５０１号、特開平５−１０６６１２号、特開昭５６−１２４７１１号など）、▲２▼取付状態においてインナシ−ルバンド両端がバレル端面まで延びているもの（特公昭５１−２８７９３号、特開昭６１−５９００８号）などが公知であり、また、そうした構造のロッドレスシリンダの長手に沿って、バレル自体に、あるいはバレルと一体に、または、バレルに固着したベース上に、１本、または２本のガイドレールを設け、そのガイドレールに案内されるスライドテーブルとスリットから外側に突出した伝達部材とを連結したガイド付きの直線作動機も公知である（特開昭６３ー１９０９０９号、特開平６−１７８０３号、実開平６−５１５０５号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の直線作動機では、前述のようにインナシールバンドの全長は、取付状態において、インナシールバンドの両端間長さがバレル全長より長いか、短くても、バレル全長と一致する長さとなっている。インナシールバンドは、バレル端部を密封するエンドキャップに設けたシールリング（一般にＯリング）より長手方向内側（ピストン方向側）における、ピストンと前記シ−ルリングとの間のスリットを塞ぐことがその機能であるが、従来のものは、エンドキャップのシールリングによるシール部分を越えて、前記▲１▼は言うにおよばず、▲２▼のような短いものでもバレル端部まで達しているので、その分だけシールバンド全長が長くなり、材料を節減できない欠点があった。前記▲１▼のうち、特開平５−１０６６１２号には、アウタシールバンドがバレル端面の手前で終わっている記載があるが、インナシールバンドも同様である記載がなく、そのエンドキャップに設けた取付ねじから判断して、特開昭６３−１９０９０９号と同様に、インナシールバンドは、エンドキャップにバレル端面より長手外側位置で固定されている構造である。この発明の課題は、前記のようなスリット式のバレルを有する直線作動機（ガイドを備えたものも含む）のインナシールバンドの材料節減を図り得る構造を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本願では、端部材は、シリンダバレルのシリンダ孔に嵌合される嵌合軸部の先端にシール部材を装着してシリンダ孔に嵌合されてシリンダバレルの両端を塞いでおり、シリンダバレル内部のピストンと一体の伝達部材がバレルに設けたスリットを通ってバレル外側に突出しており、そのスリットが、インナ、アウタシールバンドで塞がれ、アウタシールバンドの端部がシリンダバレル端面の手前で終わっている直線作動機において、アウタシールバンドの端部を、端部材の嵌合軸部と対応するスリットの端部において、アウタシールバンドの外面に当て付けた取付プレートの外側からスリットを通して嵌合軸部に固定ねじを螺合して前記取付プレートとバレルとの間で挾着し、インナシールバンドの端部を、前記取付プレートに螺合され、スリットを通過した止めねじ先端と前記嵌合軸部との間で挟持して組み付け、インナシールバンドの全長を、前記組み付けした状態でシール部材によるシール部分とシリンダバレル端面との間にインナシールバンドの両端が位置する長さとし、アウタシールバンドの両端が、前記インナシールバンドの端部を挟持している止めねじよりシリンダバレルの長手方向の内側に位置している。（請求項１）。
固定ねじに対して、止めねじがシリンダバレルの長手内側に位置している（請求項２）。インナシールバンドは、止めねじ先端の尖先部と嵌合軸部との間で挟持される（請求項３）。
これらの構成により、インナシールバンドに要求されるスリットのシール機能を満足し、かつ、材料を節減できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１，２，３において、ベース１は底壁１ａとその側端から上方へ立ち上げた側壁１ｂとから成る断面Ｌ字に形成されている。底壁１ａの上面には、長手全長にわたって、ガイドレール取付け用の浅い溝２が設けてある。溝２の底部上面には、ベース全長にわたってＴ字溝３が設けてある。溝２の、側壁１ｂと幅方向反対側には、ストップ部材取付ホルダ７５の取付け用のＴ字溝４がベース１全長に設けてある。ベース１の、側壁１ｂの無い側の側面１ｃの近くは上方に突出した突出部５となっており、この突出部５には、ベース１全長にわたって流体通路となる貫通孔６が設けてある。底壁１ａの下面には、左右に２条の直線作動機の取付け用のＴ溝７，７がこれも、ベース１全長に渡って設けてある。ベース１は例えば、アルミニウム合金の押出形材で構成されている。
【０００６】
ベース１の前記溝２には、ベース１全長より僅かに短い長さのガイドレール１０が配設され、ガイドレール１０に設けた長手方向複数のねじ孔１１に、取付けボルト１２を通し、前記Ｔ字溝３に嵌入したＴ溝ナット１３に螺合して、ガイドレール（リニアガイド）１０をベース１に一体固着している。ガイドレール１０は幅方向左右に長手全長に渡ってくぼんだ案内溝１４（ここでは半円形：Ｖ字型等もある）を有し、この案内溝１４と案内子１５のボール溝１６との間には、多数のボール１７が転動自在に介在され、案内子１５が長手方向に直線転動案内されている。ガイドレール１０にはこうした案内子１５が２つ案内されている。これら２つの案内子１５は、スライドテーブル（スライド体）１８の下面に連結してある。案内子１５の数は、前記に限定されない。
【０００７】
ベース１の軸線方向前後端面には、夫々矩形の接続プレート２０，２１がボルト２２により固着してある。接続プレート２０，２１は、ベース１の側壁１ｂの無い側の側面１ｃより，さらに側方に伸びた形状を成し、その高さは、ロッドレスシリンダユニット３０のシリンダバレル３１を横向きにしたときのバレルの高さ（スリットの幅方向におけるバレル厚さＨ）とほぼ一致しており、ベース１の側面１ｃの側方に、ロッドレスシリンダユニット３０を収容する収容空間Ｃが形成されるようになっている。接続プレート２０，２１間には、ガイドレール１０に沿ってロッドレスシリンダユニット３０が配設される。
【０００８】
ロッドレスシリンダユニット３０において、シリンダバレル３１は略矩形断面で、長手方向全長にわたってスリット３２を有している。シリンダバレル３１の両端は端部嵌合部材（端部材）３３で塞がれている。図６に右側のものを示すが、１対の端部嵌合部材３３は、バレル３１のシリンダ孔３４に嵌合する嵌合軸部３３ａと、軸方向位置決めのための薄いつば部３３ｂと、軸方向外側に向く接続プレート２０，２１との嵌合部３３ｃと、ピストン４０で区画される左右のシリンダ室Ｓ１，Ｓ２に開口する連通路３３ｄを備えている。端部嵌合部材３３は、その嵌合軸部３３ａが先端に装着されたシール部材（Ｏリング）２５によりシリンダ孔３４を塞ぐようにシリンダ孔３４に嵌合されているのみで、バレル３１には固着されない。図４に示すように、つば部３３ｂと嵌合軸部３３ａは、スリット３２と対応する一部分が切り欠かれてインナシールバンド５０の挿通平面（挿通部）３３ｅになっており、インナシールバンド５０を組み付けるときに、インナシールバンド５０を容易に長手方向に動かすことができるようになっている。端部嵌合部材３３の嵌合軸部３３ａには、前記挿通平面３３ｅの幅方向中心に軸方向にアウタシールバンド固定用の２つのねじ孔３５が設けてある。ねじ孔３５より長手内側には、インナシールバンド５０の両端外側にワッシャ３６を固定するためのリベット３７の頭部が嵌まり込む溝３８が、挿通平面３３ｅの幅方向中心に形成してある。このワッシャ３６は、図５に示すように、スリット３２にきっちり嵌まり込んで、インナシールバンド５０がスリット３２に対して幅方向にずれないように機能する。こうしたワッシャ３６は、他の形式のシールバンド、例えばスリット３２に弾性的に嵌まり込むようなリップを有する形状の弾性シールバンドの場合は必要がない。
【０００９】
シリンダ孔３４には内部移動体としてのピストン４０が軸方向移動自在に嵌装されている。ピストン４０の軸方向両端には、ピストンパッキン４１が取り付けてあり、ピストン４０によりシリンダ孔３４が左右のシリンダ室Ｓ１，Ｓ２に区画されている。ピストン４０の一部がスリット３２から外部へ突出した伝達部材（ヨーク）４２となっており、このヨーク４２に孔４２ａとピン４２ｂとを介してマウント４３が連結されて、外部移動体４４を構成する。マウント４３の前後にエンドプレート４５が固着され、エンドプレート４５にはスクレーパ４６が取り付けられ、スクレーパ４６は、外部移動体４４の全周を取り囲むスクレーパ取付用のＯリング４７で保持されている。スリット３２を内側から塞ぐインナシールバンド５０と、スリット３２を外側から塞ぐアウタシールバンド５１が、ヨーク４２の上側と下側の案内面に案内されて外部移動体４４を貫通している。インナシールバンド５０，アウタシールバンド５１はステンレスクロム鋼などの磁性金属材料から成る薄い可撓製シールバンドであり、スリット３２の外面縁部に設けたマグネットストリップ５２により吸着されるようになっている。このインナ、アウタシールバンド５０，５１は、他の形式の可撓性シールバンド、例えば、ウレタンゴム、ナイロン、クロム鋼とゴムなどの材料から成り、インナ、アウタシールバンドが互いに弾性的に係脱して、あるいは、夫々がスリット３２に弾性的に係脱してスリット３２を塞ぐような形式のものであってもよい。
【００１０】
図５，６に示すように、インナシールバンド５０とアウタシールバンド５１の両端が、前記一対の端部嵌合部材３３に連結されている。アウタシールバンド５１の端部は、スリット３２の端部において、アウタシールバンド５１の外面に取付プレート５３を当て付け、その取付プレート５３の外側から固定ねじ５４をスリット３２を通して前記端部嵌合部材３３の嵌合軸部３３ａのねじ孔３５に螺合して、バレル３１との間で挾持固定されている。インナシールバンド５０の端部は、インナシールバンド５０のリベット３７を端部嵌合部材３３の溝３８内に位置させた状態、すなわち、ワッシャ３６をスリット３２の端部に位置させた状態で、バレル３１に固定された取付プレート５３に止めねじ５５を螺合して、その止めねじ５５をスリット３２内を通過させ、止めねじ５５の先端と嵌合軸部３３ａの挿通平面３３ｅとの間で挾持している。止めねじ５５は、先端内側に尖先部５５ａを有する形状であり、押しつけ固定するときに、その尖先部５５ａがインナシールバンド５０に食い込むので、極めて強力に固定できる。インナシールバンド５０の全長は、前述のように組付けられたときに、その端部５０ａがＯリング２５とシリンダ孔３４とのシール部分Ｘとバレル端面３１Ｅとの間に位置するような長さとしてあり、前記止めねじ５５と対向する位置までしか延びていない。このように組付け状態において、インナシールバンド５０の両端間長さをバレル３１の全長より短くすることで、インナシールバンド５０に使用する材料を従来，バレル端面３１Ｅまで延びていたものに比べて節減できる。図５，６に記載のように、インナシールバンド５０を挟持する止めねじ５５は、固定ねじ５４に対してシリンダバレル３１の長手内側に位置され、アウタシールバンド５１の両端は、その止めねじ５５に対して更にシリンダバレル３１の長手内側に位置している。
【００１１】
図６に示すようにロッドレスシリンダユニット３０の一対の端部嵌合部材３３のつば部３３ｂの外側端面３３ｆ間の寸法（ロッドレスシリンダユニット３０の取付け寸法Ｌ１）は、組み付け容易のために、接続プレート２０，２１間の内法寸法（取付け寸法Ｌ２）より僅かに小さく設定してある。そして、スリット３２がガイドレール１０に向くようにロッドレスシリンダユニット３０を横向きとして、両端部嵌合部材３３の嵌合部３３ｃが、接続プレート２０，２１に設けた嵌合孔６０にシール部材（Ｏリング）６１を介して嵌合されている。一方の接続プレート（右側）２１には、対向する端部嵌合部材３３の前記つば部３３ｂと対向する位置に、押しねじ６２が設けてあり、この押しねじ６２で一方の端部嵌合部材３３のつば部３３ｂを軸方向に押し付け，バレル３１ごと左側の接続プレート２０に左側の端部嵌合部材３３のつば部３３ｂが押しつけられ、その状態では、押しねじ６２に押されているつば部３３ｂの軸方向外側端面３３ｆと、右側の接続プレート２１の内面との間には僅かな隙間ｔができている。この状態で、左右の接続プレート２１，２２とシリンダバレル３１の長手端面とを固定ねじ６３で固着してある。左側の接続プレート２０には、前記貫通孔６の左端部と対向する位置、及び、左側の端部嵌合部材３３の連通路３３ｄと対向する位置に、夫々圧流体の給排ポート２３ａ，２３ｂが設けられている。右側の接続プレート２１には、貫通孔６の右端部と連通するともに、右側の端部嵌合部材３３の連通路３３ｄに連通する給排通路２４が設けてあり、一方の（左側の）接続プレート２０からのみの集中配管ができるようになっている。もちろん、左右の接続プレート２０，２１の夫々に、左右のシリンダ室Ｓ１，Ｓ２に対応した給排ポートを設けてもよい。
【００１２】
スライドテーブル１８は、幅方向の側壁１ｂ寄り位置で案内子１５と連結されている。スライドテーブル１８は案内子１５との連結部分からロッドレスシリンダユニット３０の外部移動体４４上方まで幅方向にオーバハングしていて、シリンダバレル３１とは上下に重なっていない。外部移動体４４と重なっている部分には、外部移動体４４の軸方向前後を挟む位置に、脚７０がベース方向に突設してある。前後一対の脚７０の間に外部移動体４４が挟まれており、外部移動体４４のエンドプレート４５と脚７０との間には、両者間の隙間調整用のスペーサ（ゴムなど、僅かに圧縮可能な材質のものが好ましい）７１が介在してあって外部移動体４４の移動がスライドテーブル１８に伝えられるようになっている。このスペーサ７１は、脚７０の間に外部移動体４４を挟むときに生じる隙間を殺して、外部移動体４４が脚７０をひっかけて移動する時に両者間の隙間により発生する両者間の音の発生を防止する。スライドテーブル１８の下面には、案内子１５と脚７０の間に、長手長さを、スライドテーブル１８の長手長さより短くしたストッパ７２が固着してある。ストッパ７２の軸方向端面は、後述のショックアブソーバ８０との衝接面７３，７３になっており、図示から明らかなように、スライドテーブル１８の端面１８ａより衝接面７３，７３が長手方向内側に入り込んでいる。
【００１３】
次に接続プレート２０，２１の内側位置においては、図４に示すように、前記ガイドレール１０の端部に、ストップ部材取付ホルダ７５の基部に設けた凹溝７６が嵌合され、その先端部７７がロッドレスシリンダユニット３０に向けて突出され、前記Ｔ字溝４を利用して、Ｔ溝ナット７８とそれに螺合する締め付けボルト７９により、軸方向移動可能に固着してある。凹溝７６の左右面は、ガイドレール１０の左右の周面（垂直面）１０ａ，１０ａ（案内溝１４と関係のないガイドレールの幅方向面部分）にほぼ密着している。図２に示すように、Ｔ溝ナット７８は、締め付けボルト７９との結合部７８ａより、長手方向内側に延設部７８ｂを有した形状をなしている。ストップ部材取付ホルダ７５の先端は２つ割になっていて、ショックアブソーバ８０の外周に形成してあるねじ部８１が螺合され、ショックアブソーバ８０自体がホルダ７５に軸方向に位置調整可能になっており、所定の軸方向位置でショックアブソーバ８０をホルダ７５に固定ねじ８２で固定するようになっている。このショックアブソーバ８０は、前記スライドテーブル１８のストッパ７２と軸方向に対向しており、接続プレート２０，２１の軸方向外側端面より、軸方向内側に位置している。このショックアブソーバ８０は、直線作動機の使用形態によっては使用しないこともある。尚、８５は接続プレート２０，２１を上下に貫通する取付孔、８６は側壁１ｂに設けられた、スイッチなどの付帯部材の取付け用溝である。
【００１４】
給排ポート２３ａ，２３ｂから圧流体（圧縮空気）を給排すると、ピストン４０が一方のストローク端から他方のストローク端に向けて移動し、これにより、外部移動体４４がスライドテーブル１８を移動させ、スライドテーブル１８がガイドレール１０に案内された状態で正確に直進移動する。インナシールバンド５０の端部がバレル両端を塞ぐシール部材２５を越えた位置まで延びているので、ピストン４０の前後のシリンダ室Ｓ１，Ｓ２と対応するスリット部分をシールする機能は、インナシールバンド５０がバレル端面まで延びていなくても全く損なわれない。スライドテーブル１８がストローク端にくると、ストッパ７２の衝接面７３がショックアブソーバ８０に衝接し、スライドテーブル１８は停止ショックを和らげられて停止する。例えば図１の右側のショックアブソーバ８０では、衝接時には、軸方向力が作用してそのホルダ７５の基部には、その軸方向力により水平方向において時計回りのモーメントがかかるが、ホルダ７５の基部の嵌合溝７６がベース１に堅固に固着されている長手寸法の長いガイドレール１０の左右面１０ａ，１０ａに嵌め込まれているので、そのモーメントをガイドレール１０の左右面１０ａ，１０ａを介して実質的にベース１全体で受けることができ、締め付けねじ７９のみによる締め付けだけでは弛みやすいストップ部材取付ホルダ７５を、長期にわたって弛むことなく所定の位置に保持できるうえに、モーメントを受けるガイドレール１０の左右の垂直面１０ａ，１０ａが、案内溝１４と無関係な面なので、このような構成としても、案内子１５の案内に悪影響を及ぼすことがない。又、同様にして前記軸方向力により、ストップ部材取付ホルダ７５に，ホルダ７５をベース１から浮き上がらせる方向のモーメントも生じるが、Ｔ溝ナット７８に延設部７８ｂがあるので、そのモーメントを延設部７８ｂで確実に受け止め、その方向のモーメントによる締め付けねじ７９の弛みも防止される。
【００１５】
次に使用上の都合で、前記構成からショックアブソーバ８０を外した場合を考えると、ロッドレスシリンダユニット３０は、そのピストン４０が両方の端部嵌合部材３３に当接するストロークエンド間で往復移動することになる。すると、ストロークエンドでは、必ず端部嵌合部材３３にピストン推力が作用し、端部嵌合部材３３は軸方向外向きの力を受ける。端部嵌合部材３３は、シリンダ孔３４に嵌合してあるだけであるから、特に、押しねじ６２を設けた側では、アウタシールバンド５１を止めている固定ねじ５４による摩擦保持があるとはいえ、到底その推力に打ち勝つほどの保持力がなく、シールバンド５０，５１を引っ張って軸方向外側に向けて隙間ｔ分だけ移動しようとするが、その推力は、押しねじ６２を介して接続プレート２１で受けられるので、結果としてシールバンド５０，５１にそのような推力による過大に張力を発生することが防止でき、シールバンド５０，５１の変形、破損を防止し得る。また、ショックアブソーバ８０を外さない場合でも圧流体を供給することにより、対応した端部嵌合部材３３が流体圧により軸方向の推力を受けるが、ショックアブソーバ８０を外したときと同様に、押しねじ６２の作用で、その推力を接続プレート２１で受けることができ、バンド５０，５１にその推力による張力発生を防止できる。
【００１６】
次に本願を通常のロッドレスシリンダに適用した場合について説明する。図７において、前記と異なるのは、通常のロッドレスシリンダであるから、ガイドレール１０や、案内子１５、接続プレート２０，２１、ベース１、スライドテーブル１８等がなく、かつ、ロッドレスシリンダユニットの端部嵌合部材が、シリンダバレル３１に固定ねじ９０で締結されているエンドキャップ３３Ａ，３３Ｂとなっている点にある。こうした通常のロッドレスシリンダにおいても、インナ、アウタシールバンド５０の端部５０ａが、シール部材２５とバレル端面３１Ｅとの間に位置するようになっているので、インナシールバンド５０の全長が短く、省資源となる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、シリンダバレル内部のピストンと一体の伝達部材がバレルに設けたスリットを通ってバレル外側に突出しており、そのスリットが、インナ、アウタシールバンドでふさがれ、アウタシールバンドの両端がバレル端面の手前で終わっている構造を有する直線作動機において、インナシールバンドの全長を、アウタシールバンド組付け状態において、インナシールバンドの両端が、シール部材によるシール部分とシリンダバレル端面との間に位置する長さとしたので、材料の節約とともにインナシールバンドに要求されるスリットの密封機能を損なうことなく、インナシールバンドの全長を従来より短くでき、コストダウンを図ることができる。
また、本願発明では、インナシールバンドを止めねじ先端の尖先部と嵌合軸部との間で挟持したので、バンド端部を強力に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の直線作動機の斜視図である。
【図２】直線作動機の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面拡大図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面拡大図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ視図（縮小図）である。
【図６】バンド取付部の詳細図である。
【図７】別の直線作動機を示す図である。
【符号の説明】
３０  ロッドレスシリンダユニット
３１  シリンダバレル
３２  スリット
３３  端部嵌合部材
３３Ａ，３３Ｂ  エンドキャップ
４０  ピストン
４２  ヨーク
５０  インナシールバンド
５３  取付プレート
５４  固定ねじ
５５  止めねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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