(57)【要約】【課題】ボディ２を軸方向に短くすることができ、もってボディ２ないし装置全体を小型・軽量化することができる空気圧アクチュエータ１を提供する。【解決手段】ボディ２に軸方向に延びる円筒孔３および円筒孔３に連通する開口部１０を形成し、円筒孔３内にピストン４を摺動可能に内挿するとともに開口部１０に出力部材１１を配設し、圧縮空気の給排によりピストン４を往復動させ出力部材１１を往復動または回転させる空気圧アクチュエータ１であって、円筒孔３の一方の端部に配設され、円筒孔３内で軸方向に延びる固定ピストン５と、ピストン４に形成され、固定ピストン５を軸方向に相対変位可能に内挿する孔部１７とを備え、円筒孔３内でピストン４と円筒孔３の他方の端部を塞ぐ端壁８との間に第一圧力室１６を形成するとともに、孔部１７内で固定ピストン５と孔部１７の端部を塞ぐ端壁１９との間に第二圧力室２０を形成することにした。【選択図】  図４
2004156753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディ（２）に軸方向に延びる円筒孔（３）および前記円筒孔（３）に連通する開口部（１０）を形成し、前記円筒孔（３）内にピストン（４）を摺動可能に内挿するとともに前記開口部（１０）に出力部材（１１）を配設し、圧縮空気の給排により前記ピストン（４）を往復動させることによって前記出力部材（１１）を往復動または回転させる空気圧アクチュエータ（１）であって、
前記円筒孔（３）の一方の端部に配設され、前記円筒孔（３）内で軸方向に延びる固定ピストン（５）と、前記ピストン（４）に形成され、前記固定ピストン（５）を軸方向に相対変位可能に内挿する孔部（１７）とを備え、
前記円筒孔（３）内で前記ピストン（４）と前記円筒孔（３）の他方の端部を塞ぐ端壁（８）との間に第一圧力室（１６）を形成するとともに、前記孔部（１７）内で前記固定ピストン（５）と前記孔部（１７）の端部を塞ぐ端壁（１９）との間に第二圧力室（２０）を形成したことを特徴とする空気圧アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般産業用生産設備等で利用される空気圧アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１７に示す空気圧アクチュエータ（スライドシリンダ装置）が知られており、以下のように構成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、ボディ６１に軸方向に延びる貫通孔６２およびこの貫通孔６２に連通する開口部６３が設けられており、貫通孔６２にピストン６４が軸方向に摺動可能に内挿され、貫通孔６２内でこの貫通孔６２の両端を塞ぐ一対の端壁部材６５，６６とピストン６４との間に一対の圧力室６７，６８が形成されている。また開口部６３に、ピストン６４に設けられた孔部（図示せず）に係合するガイドピン６９が配設されており、このガイドピン６９がボディ６１内部のピストン６４と外部のテーブル７０とを連結している。このアクチュエータは一対の圧力室６７，６８に交互に圧縮空気を供給してピストン６４の往復動に伴ってテーブル７０を往復動させるものであって、ピストン６４のストローク端限をガイドピン６９が開口部６３の内壁端部に当接することによって規制する。
【０００４】
しかしながらこのアクチュエータによると、開口部６３の両端に一対の圧力室６７，６８が直列に配設されているために、ボディ６１が軸方向に長く、よって装置が大型であると云う不都合がある。またピストン６４のストロークを１ｍｍ長くするには両端一対の圧力室６７，６８および中央の開口部６３をそれぞれ１ｍｍずつ長くしなければならないため、ストロークの増加分に対してボディ長さの増加分が３倍になってしまい、ピストンストロークが長ければ長いほどボディ６１が軸方向に長くなってしまうという不都合がある。
【０００５】
また、他の従来技術として、図１８に示す空気圧アクチュエータ（揺動形アクチュエータ）が知られており、このアクチュエータは以下のように構成されている（特許文献２参照）。
【０００６】
すなわち、ボディ６１に軸方向に延びる一対の貫通孔６２ａ，６２ｂおよびこの貫通孔６２ａ，６２ｂに連通する開口部（図示せず）が設けられており、一対の貫通孔６２ａ，６２ｂにそれぞれピストン６４ａ，６４ｂが軸方向に摺動可能に内挿され、貫通孔６２ａ，６２ｂ内でこの貫通孔６２ａ，６２ｂの両端を塞ぐ一対の端壁部材６５ａ，６６ａ，６５ｂ，６６ｂとピストン６４ａ，６４ｂの間にそれぞれ一対の圧力室６７ａ，６８ａ，６７ｂ，６８ｂが形成されている。また開口部に、各ピストン６４ａ，６４ｂに設けられたラック歯７１ａ，７１ｂと噛み合うピニオンギヤ７２が配設されており、このピニオンギヤ７２がボディ６１内部のピストン６４ａ，６４ｂと外部のテーブル（図示せず）とを連結している。このアクチュエータは一対の圧力室６７ａ，６８ａ，６７ｂ，６８ｂに交互に圧縮空気を供給してピストン６４ａ，６４ｂの往復動に伴ってテーブルを揺動させる。
【０００７】
しかしながらこのアクチュエータによると、開口部の両端に一対の圧力室６７ａ，６８ａ，６７ｂ，６８ｂが直列に配設されているために、ボディ６１が軸方向に長く、よって装置が大型であると云う不都合がある。
【０００８】
上記のようにボディ６１が軸方向に長くなると、大きな占有空間が必要なだけでなく、その分、アクチュエータ自体が重くなってしまう。また、ピストン６４は出力部材であるガイドピン６９やピニオンギヤ７２等と係合または噛合するため、所要の強度を得るべく鋼等の比重の高い材料で製作され、しかも中実の円柱状に形成されるので、軽量化の観点からも、できるだけボディ６１を短くすることが望ましい。
【０００９】
【特許文献１】
実開平１−１２２５０７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３０２１０号公報
【特許文献３】
特開２００２−７９４８６号公報
【特許文献４】
特開２００２−１７２５７９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、上記従来技術と比較してボディを軸方向に短くすることができ、もってボディないし装置全体を小型・軽量化することができる空気圧アクチュエータを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の空気圧アクチュエータは、ボディに軸方向に延びる円筒孔および前記円筒孔に連通する開口部を形成し、前記円筒孔内にピストンを摺動可能に内挿するとともに前記開口部に出力部材を配設し、圧縮空気の給排により前記ピストンを往復動させることによって前記出力部材を往復動または回転させる空気圧アクチュエータであって、前記円筒孔の一方の端部に配設され、前記円筒孔内で軸方向に延びる固定ピストンと、前記ピストンに形成され、前記固定ピストンを軸方向に相対変位可能に内挿する孔部とを備え、前記円筒孔内で前記ピストンと前記円筒孔の他方の端部を塞ぐ端壁との間に第一圧力室を形成するとともに、前記孔部内で前記固定ピストンと前記孔部の端部を塞ぐ端壁との間に第二圧力室を形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
上記構成を備えた本発明の空気圧アクチュエータにおいては、一対の圧力室のうちの一方の圧力室がピストン内に設けられ、この圧力室およびピストンが開口部と軸方向に重なるように配置されるために、開口部と一対の圧力室とを軸方向に直列に配設する必要がなく、よってボディを従来よりも軸方向に短くすることが可能となる。ピストンは孔部によって中空とされるので、その軽量化が可能となる。また、ピストンのストロークを１ｍｍ長くしてもボディは２ｍｍしか長くならないので、この点からもボディないし装置全体を小型・軽量化することができる。また、材料が少なくて済むので、製作費の低減が可能となる。
【００１３】
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
【００１４】
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一の空気圧アクチュエータは、ボディに軸方向に延びる円筒孔およびこの円筒孔に連通する開口部を形成し、前記円筒孔内にピストンを摺動可能に内挿するとともに、前記開口部に出力部材を配設し、圧縮空気の給排により、前記ピストンを往復動させることで前記出力部材を往復動または回転させる空気圧アクチュエータであって、前記ボディの一方の端面に連結され、前記円筒孔内で軸方向に延びる固定ピストンと、前記ピストンに形成され、前記固定ピストンを軸方向に相対変位可能に内挿する孔部とを備え、前記円筒孔内で前記ピストンと前記円筒孔の他方の端部を塞ぐ端壁との間に第一圧力室を形成するとともに、前記孔部内で前記固定ピストンと前記孔部の端部を塞ぐ端壁との間に第二圧力室を形成したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１６】
第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係る空気圧アクチュエータ１の正面図、図２は平面図、図３は左側面図、図４は図３におけるＡ−Ａ線断面図をそれぞれ示しており、当該実施例に係るアクチュエータ１は以下のように構成されている。
【００１７】
すなわち先ず、ボディ２が設けられており、このボディ２に円筒孔３が軸方向に貫通しており、この円筒孔３にピストン４が軸方向に摺動可能に内挿されている。円筒孔３の一方の開口には、円筒孔３内で軸方向に延びる凸部６を有する固定ピストン５が装着され、スナップリング７で固定されている。円筒孔３の他方の開口には、端壁を形成する端壁部材８が装着され、スナップリング９で固定されている。
【００１８】
ボディ２には、長孔状の開口部１０が円筒孔３から上面に開口しており、この開口部１０を上下に貫通する出力部材としてのガイドピン１１が一方の端部をピストン４の一方の端部に係合させている。ガイドピン１１の他方の端部は、案内機構１２によって軸方向に往復動自在にボディ２に支持されたテーブル１３に螺合しており、これによりピストン４の変位に伴ってテーブル１３が往復動する。
【００１９】
ピストン４の他方の端部にはシール部材１４が装着されており、Ｏリング１５が装着された端壁部材８との間で第一圧力室１６が形成されている。ピストン４には、一方の端面から固定ピストン５の凸部６を軸方向に相対変位可能に内挿する孔部１７が形成されている。固定ピストン５の凸部６の端部にはシール部材１８が装着されており、孔部１７の端部を塞ぐピストン４の端壁部１９との間で第二圧力室２０が形成されている。
【００２０】
固定ピストン５には、一方の端部が一方の配管ポート２１に、他方の端部が第二圧力室２０に連通する流路２２が設けられている。端壁部材８には、一方の端部が他方の配管ポート２３に、他方の端部が第一圧力室１６に連通する流路２４が設けられている。
【００２１】
したがって、一対の配管ポート２１，２３を介して一対の圧力室１６，２０に交互に圧縮空気を供給することによりピストン４を軸方向に往復動させることができる。ピストン４は、ガイドピン１１が開口部１０の内壁端部に当接することにより停止する。
【００２２】
配管ポート２１，２３には継手をねじ込むので、固定ピストン５および端壁部材８にはそれぞれ、回止めのため、ボディ２に嵌着する回止め部材としてのピン２５，２６が差し込まれている。
【００２３】
上記構成のアクチュエータ１によれば、一対の圧力室１６，２０のうち一方の第二圧力室２０が、開口部１０と軸方向に重なるように配置されるピストン４の内部に設けられているために、開口部１０と一対の圧力室１６，２０とを軸方向に直列に配設する必要がなく、よってボディ２を従来よりも軸方向に短くすることができる。ピストン４のストロークを１ｍｍ長くする場合、第一圧力室１６および開口部１０をそれぞれ１ｍｍ長くすれば第二圧力室２０も必然的に１ｍｍ長くなるので、ボディ２は２ｍｍ長くなるだけで済む。ピストン４は孔部１７によって中空状とされているので、一層の軽量化が可能とされている。
【００２４】
第二実施例・・・
図５は、本発明の第二実施例に係る空気圧アクチュエータ１の正面図、図６は平面図、図７は右側面図、図８は図５におけるＢ−Ｂ線断面図、図９は図７におけるＣ−Ｃ線断面図をそれぞれ示しており、当該実施例に係るアクチュエータ１は以下のように構成されている。
【００２５】
すなわち先ず、ボディ２が設けられており、このボディ２に一対の円筒孔３ａ，３ｂが互いに平行に軸方向に貫通しており、この一対の円筒孔３ａ，３ｂにそれぞれピストン４ａ，４ｂが一つずつ軸方向に摺動可能に内挿されている。各円筒孔３ａ，３ｂの一方の開口には、円筒孔３ａ，３ｂ内で軸方向に延びる凸部６ａ，６ｂを有する固定ピストン５ａ，５ｂが装着され、スナップリング７ａ，７ｂで固定されている。各円筒孔３ａ，３ｂの他方の開口には端壁部材８ａ，８ｂが装着され、スナップリング９ａ，９ｂで固定されている。
【００２６】
ボディ２には、一対の円筒孔３ａ，３ｂの間で上下に貫通するピニオン室２７が円筒孔３ａ，３ｂに連通することで開口部（図示せず）が形成されており、このピニオン室２７に出力部材としてのピニオンギヤ２８が回転可能に内挿されている。このピニオンギヤ２８はボディ２外部の円盤状のテーブル１３に一体形成されており、かつボディ２の上下に配設された一対のベアリング２９によってテーブル１３とともに回転自在に支持されている。一対のベアリング２９はネジ部材３０によってテーブル１３との間で挟持されている。また、ピニオンギヤ２８は、ピストン４ａ，４ｂの外周に設けられたラック歯３１ａ，３１ｂと噛み合っており、これによりピストン４ａ，４ｂの往復動がテーブル１３の揺動運動に変換される。
【００２７】
図９において、左右の各ピストン４ａ，４ｂの上端部にはシール部材１４ａ，１４ｂが装着されており、Ｏリング１５ａ，１５ｂが装着された端壁部材８ａ，８ｂとの間で第一圧力室１６ａ，１６ｂが形成されている。ピストン４ａ，４ｂには、下端面から固定ピストン５ａ，５ｂの凸部６ａ，６ｂを軸方向に相対変位可能に内挿する孔部１７ａ，１７ｂが形成されている。固定ピストン５ａ，５ｂの凸部６ａ，６ｂの端部にはシール部材１８ａ，１８ｂが装着されており、孔部１７ａ，１７ｂの端部を塞ぐピストン４ａ，４ｂの端壁部１９ａ，１９ｂとの間で第二圧力室２０ａ，２０ｂが形成されている。
【００２８】
図上右側の一方の固定ピストン５ａには、一方の端部が一方の配管ポート２１ａに、他方の端部が第二圧力室２０ａに連通する流路２２ａ、および一方の端部が流路２２ａに連通し、他方の端部が外周面に開口する第二流路３２ａが設けられている。固定ピストン５ａの外周には第二流路３２ａを挟んで一対のＯリング３３ａ，３４ａが装着されている。
【００２９】
図上左側の他方の固定ピストン５ｂには、一方の端部が他方の配管ポート２１ｂに、他方の端部が第二圧力室２０ｂに連通する流路２２ｂ、および一方の端部が流路２２ｂに連通し、他方の端部が外周面に開口する第二流路３２ｂが設けられている。固定ピストン５ｂの外周には第二流路３２ｂを挟んで一対のＯリング３３ｂ，３４ｂが装着されている。
【００３０】
図上右側の一方の第二流路３２ａは、ボディ２に設けられた流路（図示せず）を通って図上左側の他方の第一圧力室１６ｂに連通している。図上左側の他方の第二流路３２ｂは、ボディ２に設けられた流路（図示せず）を通って図上右側の一方の第一圧力室１６ａに連通している。したがって、これにより一方の配管ポート２１ａと一方の第二圧力室２０ａおよび他方の第一圧力室１６ｂとが互いに連通するとともに、他方の配管ポート２１ｂと他方の第二圧力室２０ｂおよび一方の第一圧力室１６ａとが互いに連通するので、一対の配管ポート２１ａ，２１ｂを介して圧力室１６ａ，２０ａ，１６ｂ，２０ｂに圧縮空気を交互に供給することにより一対のピストン４ａ，４ｂを互いに反対方向に往復動させることができる。ピストン４ａ，４ｂは、テーブル１３に設けられたストッパ受け３５がボディ２に設けられた調整部材３６に当接することにより停止する。調整部材３６は進退調整可能であるため、揺動端位置の微調整が可能である。
【００３１】
ピストン４ｂにはマグネット３７が装着されており、揺動端で、ボディ２に形成されたスイッチ取付溝３８に装着される磁気近接スイッチ（図示せず）がマグネット３７の磁界を検出することによりシーケンサ等に信号を送ることが可能とされている。
【００３２】
上記構成のアクチュエータ１によれば、第一および第二圧力室１６ａ，１６ｂ，２０ａ，２０ｂのうち一方の第二圧力室２０ａ，２０ｂが、開口部と軸方向に重なるように配置されるピストン４ａ，４ｂの内部に設けられているために、開口部と第一および第二圧力室１６ａ，１６ｂ，２０ａ，２０ｂとを軸方向に直列に配設する必要がなく、よってボディ２を従来よりも軸方向に短くすることができる。また、ピストン４ａ，４ｂが孔部１７ａ，１７ｂを有して中空状に形成されているので、一層の軽量化が可能とされている。
【００３３】
第三実施例・・・
上記第二実施例では、空気圧アクチュエータ１の出力トルクを時計回り方向と反時計回り方向とで等しくするために、図９に示すように圧力室の配置を線対称としたが、第三実施例では、図１０に示すように第一圧力室１６ｃと１６ｄ、および第二圧力室２０ｃと２０ｄをそれぞれ、揺動軸対称に配置する。これによれば、一方の揺動方向で、より大きな出力トルクを得ることができるので、一方の方向だけで仕事を行なう場合等では同じ大きさで出力トルクが大きくなり、有効となる。以下、第二実施例との相違点を詳細に説明する。
【００３４】
図１０は、本発明の第三実施例に係る空気圧アクチュエータ１の断面図を示しており、当該実施例に係るアクチュエータ１は以下のように構成されている。
【００３５】
すなわち先ず、ボディ２が設けられており、このボディ２に一対の円筒孔３ｃ，３ｄが互いに平行に軸方向に貫通しており、この一対の円筒孔３ｃ，３ｄにそれぞれピストン４ｃ，４ｄが一つずつ軸方向に摺動可能に内挿されている。この一対のピストン４ｃ，４ｄは互いに反対向きに内挿されている。図上右側の一方の円筒孔３ｃの下側の開口には、円筒孔３ｃ内で軸方向に延びる凸部６ｃを有する固定ピストン５ｃが装着され、スナップリング７ｃで固定されている。円筒孔３ｃの上側の開口には端壁部材８ｃが装着され、スナップリング９ｃで固定されている。また、図上左側の他方の円筒孔３ｄの上側の開口には、円筒孔３ｄ内で軸方向に延びる凸部６ｄを有する固定ピストン５ｄが装着され、スナップリング７ｄで固定されている。円筒孔３ｄの下側の開口には端壁部材８ｄが装着され、スナップリング９ｄで固定されている。
【００３６】
ボディ２には、一対の円筒孔３ｃ，３ｄの間で上下に貫通するピニオン室２７が円筒孔３ｃ，３ｄに連通することで開口部（図示せず）が形成されており、このピニオン室２７に出力部材としてのピニオンギヤ２８が回転可能に内挿されている。このピニオンギヤ２８はボディ２外部の円盤状のテーブル（図示せず）に一体形成されており、かつボディ２の上下に配設された一対のベアリング（図示せず）によってテーブルとともに回転自在に支持されている。一対のベアリングはネジ部材（図示せず）によってテーブルとの間で挟持されている。また、ピニオンギヤ２８は、ピストン４ｃ，４ｄの外周に設けられたラック歯３１ｃ，３１ｄと噛み合っており、これによりピストン４ｃ，４ｄの往復動がテーブルの揺動運動に変換される。
【００３７】
図上右側の一方のピストン４ｃの上端部にはシール部材１４ｃが装着されており、Ｏリング１５ｃが装着された端壁部材８ｃとの間で第一圧力室１６ｃが形成されている。ピストン４ｃには、下端面から固定ピストン５ｃの凸部６ｃを軸方向に相対変位可能に内挿する孔部１７ｃが形成されている。固定ピストン５ｃの凸部６ｃの端部にはシール部材１８ｃが装着されており、孔部１７ｃの端部を塞ぐピストン４ｃの端壁部１９ｃとの間で第二圧力室２０ｃが形成されている。また、図上左側の他方のピストン４ｄの下端部にはシール部材１４ｄが装着されており、Ｏリング１５ｄが装着された端壁部材８ｄとの間で第一圧力室１６ｄが形成されている。ピストン４ｄには、上端面から固定ピストン５ｄの凸部６ｄを軸方向に相対変位可能に内挿する孔部１７ｄが形成されている。固定ピストン５ｄの凸部６ｄの端部にはシール部材１８ｄが装着されており、孔部１７ｄの端部を塞ぐピストン４ｄの端壁部１９ｄとの間で第二圧力室２０ｄが形成されている。
【００３８】
図上右側の一方の固定ピストン５ｃには、一方の端部が一方の配管ポート２１ｃに、他方の端部が第二圧力室２０ｃに連通する流路２２ｃ、および一方の端部が流路２２ｃに連通し、他方の端部が外周面に開口する第二流路３２ｃが設けられている。固定ピストン５ｃの外周には第二流路３２ｃを挟んで一対のＯリング３３ｃ，３４ｃが装着されている。
【００３９】
図上左側の他方の固定ピストン５ｄには、一方の端部が第二圧力室２０ｄに連通し、他方の端部が外周面に開口する第二流路３２ｄが設けられている。固定ピストン５ｄの外周には第二流路３２ｄを挟んで一対のＯリング３３ｄ，３４ｄが装着されている。
【００４０】
また、図上左側の他方の端壁部材８ｄには、一方の端部が他方の配管ポート２３ｄに、他方の端部が第一圧力室１６ｄに連通する流路２４ｄが設けられている。
【００４１】
図上右側の一方の第二流路３２ｃは、ボディ２に設けられた流路（図示せず）を通って図上左側の他方の第二流路３２ｄに連通している。図上左側の他方の第一圧力室１６ｄは、ボディ２に設けられた流路（図示せず）を通って図上右側の一方の第一圧力室１６ｃに連通している。したがって、これにより一方の配管ポート２１ｃと一方の第二圧力室２０ｃおよび他方の第二圧力室２０ｄとが互いに連通するとともに、他方の配管ポート２３ｄと他方の第一圧力室１６ｄおよび一方の第一圧力室１６ｃとが互いに連通するので、一対の配管ポート２１ｃ，２３ｄを介して圧力室１６ｃ，２０ｃ，１６ｄ，２０ｄに圧縮空気を交互に供給することにより一対のピストン４ｃ，４ｄを互いに反対方向に往復動させることができる。
【００４２】
上記構成のアクチュエータ１によれば、第一および第二圧力室１６ｃ，１６ｄ，２０ｃ，２０ｄのうち一方の第二圧力室２０ｃ，２０ｄが、開口部と軸方向に重なるように配置されるピストン４ｃ，４ｄの内部に設けられているために、開口部と第一および第二圧力室１６ｃ，１６ｄ，２０ｃ，２０ｄとを軸方向に直列に配設する必要がなく、よってボディ２を従来よりも軸方向に短くすることができる。また、ピストン４ｃ，４ｄが孔部１７ｃ，１７ｄを有して中空状に形成されているので、一層の軽量化が可能とされている。また、上記したように一方の揺動方向で大きな出力トルクを得ることができる。
【００４３】
第四実施例・・・
図１１は、本発明の第四実施例に係る空気圧アクチュエータ１の正面図、図１２は平面図、図１３は右側面図、図１４は図１１におけるＤ−Ｄ線断面図、図１５は図１３におけるＥ−Ｅ線断面図、図１６はボディ２およびシール部材４６，４７の分解斜視図をそれぞれ示しており、当該実施例に係るアクチュエータ１は以下のように構成されている。
【００４４】
すなわち先ず、ボディ２が設けられており、このボディ２に一対の円筒孔３ｅ，３ｆが互いに平行に軸方向に貫通しており、この一対の円筒孔３ｅ，３ｆにそれぞれピストン４ｅ，４ｆが一つずつ軸方向に摺動可能に内挿されている。この一対のピストン４ｅ，４ｆは互いに反対向きに内挿されている。図１５において図上右側の一方の円筒孔３ｅの下側の開口には、円筒孔３ｅ内で軸方向に延びる凸部６ｅを有する固定ピストン５ｅが装着され、スナップリング７ｅで固定されている。円筒孔３ｅの上側の開口には端壁部材８ｅが装着され、スナップリング９ｅで固定されている。また図上左側の他方の円筒孔３ｆの上側の開口には、円筒孔３ｆ内で軸方向に延びる凸部６ｆを有する固定ピストン５ｆが装着され、スナップリング７ｆで固定されている。円筒孔３ｆの下側の開口には端壁部材８ｆが装着され、スナップリング９ｆで固定されている。
【００４５】
ボディ２には、長孔状の開口部１０ｅ，１０ｆがそれぞれ円筒孔３ｅ，３ｆから上面に開口しており、この開口部１０ｅ，１０ｆを上下に貫通する出力部材であるガイドピン１１ｅ，１１ｆがそれぞれ一方の端部をピストン４ｅの一方の端部またはピストン４ｆの一方の端部に係合させている。ガイドピン１１ｅ、１１ｆの他方の端部は、リニアガイド３９によって軸方向に往復動自在にボディに支持された一対の把持部材４０ｅ，４０ｆに嵌着しており、これによりピストン４ｅ，４ｆの変位に伴って一対の把持部材４０ｅ，４０ｆが往復動する。
【００４６】
また、ボディ２には、一対の円筒孔３ｅ，３ｆの間でピニオン室２７が形成されており、このピニオン室２７に、支点ピン４１によって回動自在にボディ２に支持されたピニオンギヤ２８が配設されている。一対のピストン４ｅ，４ｆの外周の一部にはそれぞれラック歯３１ｅ，３１ｆが形成され、ピニオンギヤ２８と噛み合っている。これにより一対のピストン４ｅ，４ｆは互いに同時に反対方向に往復動するので、一対の把持部材４０ｅ，４０ｆを互いに近接・離反させることができる。
【００４７】
図１５において、図上右側の一方のピストン４ｅの上端部にはシール部材１４ｅが装着されており、Ｏリング１５ｅが装着された端壁部材８ｅとの間で第一圧力室１６ｅが形成されている。ピストン４ｅには、下端面から固定ピストン５ｅの凸部６ｅを軸方向に相対変位可能に内挿する孔部１ｅが形成されている。固定ピストン５ｅの凸部６ｅの端部にはシール部材１８ｅが装着されており、孔部１７ｅの端部を塞ぐピストン４ｅの端壁部１９ｅとの間で第二圧力室２０ｅが形成されている。また図上左側の他方のピストン４ｆの下端部にはシール部材１４ｆが装着されており、Ｏリング１５ｆが装着された端壁部材８ｆとの間で第一圧力室１６ｆが形成されている。ピストン４ｆには、上端面から固定ピストン５ｆの凸部６ｆを軸方向に相対変位可能に内挿する孔部１７ｆが形成されている。固定ピストン５ｆの凸部６ｆの端部にはシール部材１８ｆが装着されており、孔部１７ｆの端部を塞ぐピストン４ｆの端壁部１９ｆとの間で第二圧力室２０ｆが形成されている。
【００４８】
図上右側の一方の固定ピストン５ｅには、一方の端部が一方の配管ポート２１ｅに、他方の端部が第二圧力室２０ｅに連通する流路２２ｅ、および一方の端部が流路２２ｅに連通し、他方の端部が外周面に開口する第二流路３２ｅが設けられている。固定ピストン５ｅの外周には第二流路３２ｅを挟んで一対のＯリング３３ｅ，３４ｅが装着されている。
【００４９】
図上左側の他方の固定ピストン５ｆには、一方の端部が第二圧力室２０ｆに連通し、他方の端部が外周面に開口する第二流路３２ｆが設けられている。固定ピストン５ｆの外周には第二流路３２ｆを挟んで一対のＯリング３３ｆ，３４ｆが装着されている。
【００５０】
図上左側の他方の端壁部材８ｆには、一方の端部が他方の配管ポート２３ｆに、他方の端部が第一圧力室１６ｆに連通する流路２４ｆが設けられている。
【００５１】
図１６に示すように、ボディ２の上面に、一方の第一圧力室１６ｅに連通する第三流路４２ｅおよび他方の第一圧力室１６ｆに連通する第三流路４２ｆが設けられるとともに、一方の第二流路３２ｅに連通する第四流路４３ｅおよび他方の第二流路３２ｆに連通する第四流路４３ｆが設けられている。また同じくボディ２の上面に、第三流路４２ｅ，４２ｆ同士を連通させる溝４４が設けられるとともに、第四流路４３ｅ，４３ｆ同士を連通させる溝４５が設けられている。溝４４，４５にはそれぞれシール部材４６，４７が装着されており、このシール部材４６，４７によって、溝４４，４５の底面とボディ２の上面に連結されるガイド部材４８の底面との間の気密が保持されている。したがって、これにより一方の配管ポート２１ｅと一方の第二圧力室２０ｅおよび他方の第二圧力室２０ｆとが互いに連通するとともに、他方の配管ポート２３ｆと他方の第一圧力室１６ｆおよび一方の第一圧力室１６ｅとが互いに連通するので、一対の配管ポート２１ｅ，２３ｆを介して圧力室１６ｅ，２０ｅ，１６ｆ，２０ｆに圧縮空気を交互に供給することにより一対のピストン４ｅ，４ｆを互いに反対方向に往復動させることができる。尚、ボディ２には、固定ピストン５ｅおよび端壁部材８ｆを回止めするためのピン２５，２６が装着されており、ピン２５，２６はそれぞれガイド部材４８によってその脱落が防がれている。
【００５２】
図１５は、一方の配管ポート２１ｅから圧縮空気を供給することによって一対の把持部材４０ｅ，４０ｆが開いた状態を示している。このとき一方のピストン４ｅは図上上方向に移動するので、このピストン４ｅが端壁部材８ｅに装着された緩衝部材４９に当接することで停止している。一対のピストン４ｅ，４ｆは共にピニオンギヤ２８と噛み合っているので、一方のピストン４ｅが停止すると他方のピストン４ｆも同時に停止する。
【００５３】
一対の把持部材４０ｅ，４０ｆは、ガイド部材４８の上面に並列に配置されており、ガイド部材４８には一対の把持部材４０ｅ，４０ｆの両側面５０ｅ，５０ｆに対向する面５１ｅ，５１ｆが形成されている。一対の把持部材４０ｅ，４０ｆとガイド部材４８との四組の対向面にはそれぞれ、軸方向に延びるアール溝５２，５３が形成されており、複数個の転動体５４を介装することでリニアガイド３９が構成されている。一対の把持部材４０ｅ，４０ｆの両端面にはそれぞれ側板５５ｅ，５５ｆが螺着されており、転動体５４の脱落を防いでいる。
【００５４】
上記構成のアクチュエータ１によれば、第一および第二圧力室１６ｅ，１６ｆ，２０ｅ，２０ｆのうち一方の第二圧力室２０ｅ，２０ｆが、開口部１０ｅ，１０ｆと軸方向に重なるように配置されるピストン４ｅ，４ｆの内部に設けられているために、開口部１０ｅ，１０ｆと第一および第二圧力室１６ｅ，１６ｆ，２０ｅ，２０ｆとを軸方向に直列に配設する必要がなく、よってボディ２を従来よりも軸方向に短くすることができる。またピストン４ｅ，４ｆが孔部１７ｅ，１７ｆを有して中空状とされているので、一層の軽量化が可能とされている。また一対の把持部材４０ｅ，４０ｆが並列に配置されているために、ボディ２が軸方向に短くても転動体５４を所要の数だけ介装する長さを確保することができるので、充分な剛性を確保することができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００５６】
すなわち、上記構成を備えた本発明の空気圧アクチュエータにおいては、一対の圧力室のうち一方の圧力室がピストン内に設けられ、このピストンが開口部と軸方向に重なるように配置されるものであるために、開口部と一対の圧力室を軸方向に直列に配設する必要がなく、よってボディを従来よりも軸方向に短くすることができ、ボディないし装置全体を小型・軽量化することができる。また、ピストンが孔部を有して中空状とされているために、一層の軽量化が可能とされている。また、ピストンの形成材料が少なくて済むために、製作費の低減が可能とされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例に係る空気圧アクチュエータの正面図
【図２】同アクチュエータの平面図
【図３】同アクチュエータの側面図
【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図
【図５】本発明の第二実施例に係る空気圧アクチュエータの正面図
【図６】同アクチュエータの平面図
【図７】同アクチュエータの側面図
【図８】図５におけるＢ−Ｂ線断面図
【図９】図７におけるＣ−Ｃ線断面図
【図１０】本発明の第三実施例に係る空気圧アクチュエータの断面図
【図１１】本発明の第四実施例に係る空気圧アクチュエータの正面図
【図１２】同アクチュエータの平面図
【図１３】同アクチュエータの側面図
【図１４】図１１におけるＤ−Ｄ線断面図
【図１５】図１３におけるＥ−Ｅ線断面図
【図１６】同アクチュエータにおけるボディおよびシール部材の分解斜視図
【図１７】従来例に係るアクチュエータの断面図
【図１８】他の従来例に係るアクチュエータの断面図
【符号の説明】
１  空気圧アクチュエータ
２  ボディ
３  円筒孔
４  ピストン
５  固定ピストン
６  凸部
８  端壁部材（端壁）
１０  開口部
１１  ガイドピン（出力部材）
１３  テーブル
１６  第一圧力室
１７  孔部
１９  端壁部（端壁）
２０  第二圧力室
２１，２３  配管ポート
２２，２４  流路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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