(57)【要約】【課題】流体圧シリンダにおいて、多種の使用用途に対応できるよう汎用性の高い構成とする。【解決手段】組立前の分解状態にある流体圧シリンダ１ａはロッドカバー９ａと基本シリンダ２とをそれぞれ個別の組立部品として有している。基本シリンダ２は、シリンダチューブ５の一方の端面の中央からピストンロッド６を突出させて備えている。ロッドカバー９ａは、端面がシリンダチューブ５と同形状の直方体に形成されており、その内部には使用用途に対応する機能要素部を備えている。端面の中央位置にはピストンロッド６が挿入可能なロッド通過孔１０が軸方向にロッドカバー９ａを貫通させて形成されている。ピストンロッド６をロッド通過孔１０に挿入し、基本シリンダ２とロッドカバー９ａを直列に締結することで、一体の流体圧シリンダ１ａが組立てられる。【選択図】    図１
2004232663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧により被駆動物を直線方向に駆動する流体圧シリンダであって、
流体圧により直線方向に往復動するピストンを収容するシリンダチューブと、
前記ピストンに取り付けられ、前記シリンダチューブの端面から外部に突出するピストンロッドと、
前記シリンダチューブの端面に着脱自在に装着されるロッドカバーとを有し、
前記ロッドカバーは、使用用途に応じて機能的効果を奏する機能要素部を備えていることを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項２】
流体圧により被駆動物を直線方向に駆動する流体圧シリンダであって、
流体圧により直線方向に往復動するピストンを収容するシリンダチューブと、
前記ピストンに取り付けられ、前記シリンダチューブの端面から外部に突出するピストンロッドと、
前記シリンダチューブの端面に着脱自在に装着されるロッドカバーと、
前記ロッドカバーに形成される排気ポートに接続され、前記流体圧シリンダ内で前記ピストンの直線往復動によって発生したゴミを外部に排出する排出路とを有し、前記ロッドカバーをゴミ排出用ロッドカバーとしたことを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項３】
流体圧により被駆動物を直線方向に駆動する流体圧シリンダであって、
流体圧により直線方向に往復動するピストンを収容するシリンダチューブと、
前記ピストンに取り付けられ、前記シリンダチューブの端面から外部に突出するピストンロッドと、
前記シリンダチューブの端面に着脱自在に装着されるロッドカバーと、
前記ロッドカバー内に組み込まれ、前記ピストンロッドの外周面に接触する含油軸受とを有し、前記ロッドカバーを含油軸受用ロッドカバーとしたことを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項４】
流体圧により被駆動物を直線方向に駆動する流体圧シリンダであって、
流体圧により直線方向に往復動するピストンを収容するシリンダチューブと、
前記ピストンに取り付けられ、前記シリンダチューブの端面から外部に突出するピストンロッドと、
前記シリンダチューブの端面に着脱自在に装着されるロッドカバーと、
前記ロッドカバー内に組み込まれ、前記ピストンロッドの外周面に接触して前記ピストンロッドの軸方向移動を案内するボールを有し、前記ロッドカバーをリニアボールベアリングロッドカバーとしたことを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項５】
流体圧により被駆動物を直線方向に駆動する流体圧シリンダであって、
流体圧により直線方向に往復動するピストンを収容するシリンダチューブと、
前記ピストンに取り付けられ、前記シリンダチューブの端面から外部に突出するピストンロッドと、
前記シリンダチューブの端面に着脱自在に装着されるロッドカバーと、
前記ロッドカバー内に組み込まれ、前記ピストンに接触して前記ピストンのストローク端を規制するストッパと、
前記ロッドカバーに取り付けられ、前記ストッパの位置を調整する位置調整部材とを有し、前記ロッドカバーをストローク調整用ロッドカバーとしたことを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の流体圧シリンダであって、前記シリンダチューブの端面に前記ゴミ排出用ロッドカバーと、前記含油軸受用ロッドカバーと、前記リニアボールベアリングロッドカバーと、ストローク調整用ロッドカバーのいずれをも装着し得ることを特徴とする流体圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体圧シリンダに関し、特に使用用途に応じて機能的効果を奏する機能要素部を備えた流体圧シリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮空気や圧油などの作動流体を供給して作動させるアクチュエータの一つに流体圧シリンダがある。この基本的な構成としては、作動流体が流入、排出されるシリンダ室を内部に形成されたシリンダチューブを本体として、ピストンがそのシリンダ室の内部を２つの空間に区画しつつ摺動移動自在に設けられており、シリンダチューブの端部から摺動自在に突出するピストンロッドがピストンの端面に固定されている。
【０００３】
従来ではシリンダチューブの内部に、低摩擦での支持や内部ゴミの排出などのようにピストンまたはピストンロッドに対して機能性を向上させる機能要素部を備えるものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
機能要素部は、流体圧シリンダの使用用途に応じてその種類を選択し適用されるものである。従来ではそのような機能要素部を備える流体圧シリンダを製造する場合、使用用途別に機能要素部を含めて流体圧シリンダ全体を設計して組立てる必要があり、多品種生産にならざるを得ないために生産管理が煩雑になりやすいといった問題があった。
【０００５】
また使用用途に応じて流体圧シリンダを交換する場合でも、機能要素部を含めた流体圧シリンダ全体を交換する必要があり、汎用性が低く資源効率の面でもムダの多い構成となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、多種の使用用途に対応できる汎用性の高い流体圧シリンダを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の流体圧シリンダは、流体圧により被駆動部材を直線方向に駆動する流体圧シリンダであって、ピストンを収容するシリンダチューブと、ピストンに取り付けられ、シリンダチューブの端面から外部に突出するピストンロッドと、シリンダチューブの端面に着脱自在に装着されるロッドカバーとを有し、ロッドカバーは使用用途に応じて機能的効果を奏する機能要素部を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の流体圧シリンダは、ピストンを収容するシリンダチューブと、ピストンに取り付けられ、シリンダチューブの端面から外部に突出するピストンロッドと、シリンダチューブの端面に着脱自在に装着されるロッドカバーと、ロッドカバーに形成される排気ポートに接続され、流体圧シリンダ内でピストンの直線往復動によって発生したゴミを外部に排出する排出路とを有し、ロッドカバーをゴミ排出用ロッドカバーとしたことを特徴とする流体圧シリンダ。
【０００９】
本発明の流体圧シリンダは、ピストンを収容するシリンダチューブと、ピストンに取り付けられ、シリンダチューブの端面から外部に突出するピストンロッドと、シリンダチューブの端面に着脱自在に装着されるロッドカバーと、ロッドカバー内に組み込まれ、ピストンロッドの外周面に接触する含油軸受とを有し、ロッドカバーを含油軸受用ロッドカバーとしたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の流体圧シリンダは、ピストンを収容するシリンダチューブと、ピストンに取り付けられ、シリンダチューブの端面から外部に突出するピストンロッドと、シリンダチューブの端面に着脱自在に装着されるロッドカバーと、ロッドカバー内に組み込まれ、ピストンロッドの外周面に接触してピストンロッドの軸方向移動を案内するボールを有し、ロッドカバーをリニアボールベアリングロッドカバーとしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の流体圧シリンダは、ピストンを収容するシリンダチューブと、ピストンに取り付けられ、シリンダチューブの端面から外部に突出するピストンロッドと、シリンダチューブの端面に着脱自在に装着されるロッドカバーと、ロッドカバー内に組み込まれ、ピストンに接触してピストンのストローク端を規制するストッパと、ロッドカバーに取り付けられ、ストッパの位置を調整する位置調整部材とを有し、ロッドカバーをストローク調整用ロッドカバーとしたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の流体圧シリンダは、シリンダチューブの端面にゴミ排出用ロッドカバーと、含油軸受用ロッドカバーと、リニアボールベアリングロッドカバーと、ストローク調整用ロッドカバーのいずれをも装着し得ることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態である流体圧シリンダの全体斜視図であって、図１（Ａ）は組立前で分解した状態の全体斜視図であり、図１（Ｂ）は組立てた状態の全体斜視図である。図２は図１（Ｂ）の組立てた状態の流体圧シリンダのＡ−Ａ線に沿う軸方向断面図である。流体圧シリンダ１ａは圧縮空気を作動流体に用いた空気圧シリンダ１ａであり、以下のどの実施の形態においても流体圧シリンダは空気圧シリンダとする。
【００１５】
図１（Ａ）において、組立前の分解状態にある本実施の形態の空気圧シリンダ１ａはゴミ排出用ロッドカバー３と基本シリンダ２とをそれぞれ個別の組立部品として有している。基本シリンダ２は、軸方向の両方の端面４がほぼ正四角形であって全体が軸方向に長い直方体形状のシリンダチューブ５を有しており、その一方の端面（図中手前側の端面４）の中央からピストンロッド６を突出させて備えている。また同じ端面の四隅にねじ穴７が形成されている。なお、基本シリンダ２の端面４はほぼ正四角形となっているが長方形でもよく、またねじ孔７は端面の四隅ではなく対角線上の二隅だけに形成してもよい。
【００１６】
ゴミ排出用ロッドカバー３は、端面８がシリンダチューブ５と同形状の直方体に形成されたロッドカバー９ａを有しており、その内部には後述するような機能要素部を備えている。端面８の中央位置にはピストンロッド６が挿入可能なロッド通過孔が、また端面８の四隅または対角線上の二隅にはそれぞれボルト１１が挿入可能なボルト通過孔１２が、それぞれ軸方向にロッドカバー９ａを貫通させて形成されている。
【００１７】
ピストンロッド６をロッド通過孔１０に挿入し、基本シリンダ２とロッドカバー９ａを直列に接触させた状態で４本または２本のボルト１１により締結することで、図１（Ｂ）に示すような一体の空気圧シリンダ１ａが組立てられる。
【００１８】
このように一体に組立てられた状態の空気圧シリンダ１ａの４つの側面１３には、それぞれ全長に渡り軸方向に沿って真っ直ぐに伸びて開口する連通溝１４およびそれに連なる係合溝１５が形成されており、シリンダチューブ５の１つの側面上において連通溝１４に重なる２箇所の位置に圧縮空気を給排する給排ポート１６，１７が形成されており、ロッドカバー９ａの１つの側面上で連通溝１４に重なる１箇所に排気ポートであるゴミ排出口１８が形成されている。
【００１９】
図２に示すように、シリンダチューブ５の内部には軸方向にピストン収容孔１９が形成されており、そのピストンロッド６突出側の開口部にはゴミ排出用ロッドカバー３が備えるパッキンケース２０が嵌入され、またその逆側のシリンダチューブ５の端部にはヘッドカバー２１が備えられ、ピストン収容孔１９のこれらパッキンケース２０とヘッドカバー２１とで形成された間の空間がシリンダ室２２を構成している。このシリンダ室２２の内部にはピストン２３が軸方向に往復動自在に装着されており、このピストン２３がシリンダ室２２内を後退用流体圧室２２ａと前進用流体圧室２２ｂとに区画している。
【００２０】
ロッドカバー９ａの内部には含油銅合金を材質とするロッドブッシュ２４が設けられており、ピストン２３の端面に固定されているピストンロッド６がパッキンケース２０とロッドブッシュ２４を貫通して摺動自在にロッド通過孔１０から突出している。
【００２１】
ピストン２３はほぼ円柱形状に形成されており、その前進側端部２３ａと後退側端部２３ｃはそれらの間の摺動中間部２３ｂよりも少し外径が小さくなっており、摺動中間部２３ｂがピストン収容孔１９に嵌合して摺接し、前進側端部２３ａと後退側端部２３ｃはピストン収容孔１９の内周側面と隙間を設けている。前進側端部２３ａと後退側端部２３ｃのそれぞれの外周には摺動中間部２３ｂの前後を挟むようにしてウェアリング２３ｄが装着されている。これらウェアリング２３ｄは、ピストン収容孔１９に対して摺接していながら各給排ポート１６，１７と軸方向位置が一致しても各給排ポート１６，１７を塞ぐことなく後退用流体圧室２２ａおよび前進用流体圧室２２ｂとの連通を維持確保できるようになっている。
【００２２】
ピストン２３はその前進側端面がパッキンケース２０の後退側端面に接触した状態で前進側ストローク端位置となり、ピストン２３の後退側端面がヘッドカバー２１の前進側端面に接触した状態で後退側ストローク端位置となる。
【００２３】
後退用流体圧室２２ａに連通する給排ポート１６は、ピストン２３が前進側ストローク端位置に位置した状態で小径の前進側端部２３ａと同じ軸方向位置に配置されており、それによって給排ポート１６はピストン２３の摺動中間部２３ｂに塞がれることなく後退用流体圧室２２ａとの連通が常に確保される。
【００２４】
前進用流体圧室２２ｂに連通する給排ポート１７は、ピストン２３が後退側ストローク端位置に位置した状態で小径の後退側端部２３ｃと同じ軸方向位置に配置されており、それによって給排ポート１７はピストン２３の摺動中間部２３ｂに塞がれることなく前進用流体圧室２２ｂとの連通が常に確保される。
【００２５】
パッキンケース２０の貫通孔２５とロッドカバー９ａのロッド通過孔１０にはピストンロッド６と摺接するパッキン２６が設けられており、またパッキンケース２０とヘッドカバー２１の外周にはＯリング２７が設けられ、ピストン２３の摺動中間部２３ｂの外周にはシールリング２８が設けられている。
【００２６】
ロッドブッシュ２４の内部において、ロッド通過孔１０に取り付けたパッキン２６に近い位置のピストンロッド６の外周面に連通するゴミ通路２９が形成されており、このゴミ通路２９はロッドカバー９ａのゴミ排出口１８に連通してこれら全体が排出路を構成している。この排出路がゴミ排出用ロッドカバー３に備えられた機能要素部であり、この排出路に図示しないエアー吸引装置などを接続することにより、ピストンロッド６とパッキン２６の摺接により生じたゴミがこの排出路を通過して排出することができる。
【００２７】
以上により本実施の形態の空気圧シリンダ１ａは、２つの給排ポート１６，１７のそれぞれに圧縮空気を供給制御することにより、ピストンロッド６を直線方向に往復動させて被駆動物を駆動する複動型の空気圧シリンダとして機能し、またピストンロッド６の直線往復動によって発生したゴミを外部周辺に放出しないことからたとえば半導体製造ラインなどのような高い清浄性が要求される工程での使用に好適な構成となっている。
【００２８】
また機能要素部である排出路を備えたゴミ排出用ロッドカバー３が基本シリンダ２から着脱自在で自由に交換できることにより、ゴミ排出用ロッドカバー３のゴミ排出機能と基本シリンダ２のロッド駆動機能のどちらか一方に不具合が発生しても、全体を交換せずに不具合のある方だけを交換すればよいため資源効率のよい構成となっている。
【００２９】
また、本実施の形態の空気圧シリンダ１ａには側面１３に連通溝１４と係合溝１５を形成していることから、同じ連通溝１４と係合溝１５を形成している流体圧シリンダやアタッチメントなどに対し、挿入埋め込み型の連結具を介して容易かつ強固に締結することができる。図３は本実施の形態の空気圧シリンダ１ａを２本締結させて構成する空気圧シリンダユニットの全体斜視図であって、図３（Ａ）は組立前で分解した状態の全体斜視図であり、図３（Ｂ）は組立てた状態の全体斜視図である。
【００３０】
図３に示すように、２つの空気圧シリンダ１ａはそれぞれのピストンロッド６を同じ方向に向けて平行に配置させ、シリンダチューブ５およびロッドカバー９ａどうしを側面１３ｃで接触させて連結具の一例である傾斜止め金具３１を介して締結し、それらのピストンロッド６の先端に両ピストンロッド６を相互に連結する連結部材である共通の先端プレート３２を取り付けてツインロッド型シリンダを構成している。この先端プレート３２は、空気圧シリンダ１ａを空気圧により駆動させる場合にピストンロッド６を直線方向に駆動させて、当該先端プレート３２の先端面で被駆動物を直線方向に駆動するものである。
【００３１】
図４（Ａ）は連結具である傾斜止め金具３１の全体斜視図であり、図４（Ｂ）は向かい合う１組の連通溝１４および係合溝１５に傾斜止め金具３１を挿入した状態の正面図であり、図４（Ｃ）は同図（Ｂ）の４Ｃ−４Ｃ線に沿う挿入方向断面図である。なお、図４（Ａ）中の右上方向および図４（Ｃ）中の右方向は傾斜止め金具３１の挿入方向のうち連通溝１４および係合溝１５の内部へ押し込む方向であり、また逆の左下方向および左方向は抜き出す方向であって、以下において説明の便宜上それぞれを押し込み方向、抜き出し方向とする。
【００３２】
図４に示すように、２つのロッドカバー９ａで互いに接触している連結面１３ｃのそれぞれの連通溝１４および係合溝１５が連結具である傾斜止め金具３１を介して連結されている。その連結の状態は、向かい合わせて連通した状態の１組の連通溝１４と係合溝１５の内部に、傾斜止め金具３１全体が挿入されて設置された状態となっている。
【００３３】
連通溝１４は連結面１３ｃに開口するよう形成されており、係合溝１５は連通溝１４に連なるようシリンダチューブ５およびロッドカバー９ａの内部に形成され、全体はほぼＴ字形状の断面形状となっている。連通溝１４は、開口幅Ｗｏの幅で、表面からの深さが開口深さＤｏに形成されている。係合溝１５は、開口幅Ｗｏより広い内部幅Ｗｉの幅で、深さが内部深さＤｉに形成されており、その係合溝の内側面のうち連通溝１４の両側に位置して連結面１３ｃと平行な配置の側面が係合面１５ｃを構成している。
【００３４】
傾斜止め金具３１は、図４（Ａ）に示すように２つの係合片３３を図中の上下方向に対称に配置し、それら係合片３３の間を連結部３４が一体に連結したばね鋼製の成形物となっている。連結部３４における図中上下方向の中央位置では押し込み方向側の結合部分３５を残して抜き出し方向側が連結分割溝３６により分割されている。一方の係合片３３が連結部３４の一方の基端部に一体に連結していることにより、挿入方向に対して直交する断面の形状がＴ字形状となっている（図４（Ｂ）参照）。連結部３４は、連通溝１４を貫通できるように開口幅Ｗｏとほぼ同じ連結幅Ｗｃで形成されており、連結部３４の連結高さＨｃ（すなわち２つの係合片３３の間の長さ）は、連通溝１４の開口深さＤｏのほぼ２倍となる寸法に形成されている。
【００３５】
係合片３３の外側面のうち連結部３４の両側の位置で長手方向に形成された側面が締結面３３ｃを構成しており、係合片３３の係合幅Ｗｆは締結面３３ｃが係合溝１５の係合面１５ｃに接触して係合できるよう開口幅Ｗｏより広い幅に形成され、また係合片３３の係合幅Ｗｆは係合溝１５に挿入できるよう内部幅Ｗｉとほぼ同じかそれより狭く形成されている。係合高さＨｆは、係合溝１５に挿入できるよう内部深さＤｉとほぼ同じか、それより小さい寸法に形成されている。
【００３６】
以上の構成となっている傾斜止め金具３１は、図４に示すように向かい合って連通する１組の連通溝１４および係合溝１５の内部に両方の端面４，８からそれぞれ挿入方向へ押し込むことで全体を挿入できるようになっている。この挿入状態では、各係合片３３の締結面３３ｃが係合溝１５の係合面１５ｃに接触して空気圧シリンダ１ａどうしの連結面１３ｃから直交する方向に抜けないようになっている。このため２つの空気圧シリンダ１ａが傾斜止め金具３１を介して互いに離間できないようになっており、すなわち２つの空気圧シリンダ１ａは傾斜止め金具３１を介して強固に締結されたことになる。
【００３７】
連結具である傾斜止め金具３１がこれら空気圧シリンダ１ａの内部に収容される配置となっていることから、２つの空気圧シリンダ１ａは相互に締結された状態でありながらそれらの表面から何ら突出させる部分のない状態となっている。したがってこのような締結構成によって組立てられた空気圧シリンダユニットは、近年の装置の小型化に伴う設置スペースの省力化に適した構成となっている。
【００３８】
また図示するように、各係合片３３の抜き出し方向側の端面（先端面）は、空気圧シリンダ１ａの連結面１３ｃに対しそれぞれ鋭角を成す角度で互いに向かい合う傾斜面３７となっており、傾斜止め金具３１全体の押し込み方向側の端面は同一平面に形成されている。各係合片３３には傾斜面３７に対してほぼ直交する方向にねじ孔３８が形成されており、このねじ孔３８は締結面３３ｃと平行な外面３９にまで貫通している。各ねじ孔３８には、締結部材として先端４０ａにテーパが形成された止めねじ４０が取り付けられている。
【００３９】
図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示すように各係合片３３が係合溝１５に挿入されている状態でこの止めねじ４０を回し進めることにより、止めねじの先端４０ａが係合片の外面３９から突出して係合溝の底面１５ｂに当接するようになっている。これにより傾斜止め金具３１は係合溝１５から抜け出るのを防いで確実に設置させることができる。
【００４０】
そして各止めねじ４０をさらに回し進めることで、止めねじの先端４０ａと係合溝の底面１５ｂとの当接力の反力により各係合片３３の締結面３３ｃは互いに接近する方向に強く押し付けられ、向かい合った状態の２つの連通溝１４は係合面１５ｃを介して強く挟まれることになる。これにより連結具である傾斜止め金具３１は２つの空気圧シリンダ１ａの間に締結力を加え、より強固に締結できるようになる。
【００４１】
また止めねじの先端４０ａを突出させて係合溝の底面１５ｂに当接する力の反力により係合片３３の締結面３３ｃを係合溝１５の係合面１５ｃに押し付ける際には、結合部分３５を屈曲箇所として対向する締結面３３ｃどうしが接近する方向に傾斜止め金具３１の全体が弾性変形しやすくなっているため、各係合片３３を容易に連通溝１４に押し付けることができるようになっている。
【００４２】
なお２つの空気圧シリンダ１ａを締結する連結具は上記構成の傾斜止め金具３１に限られるものではなく、基本的に向かい合う１組の連通溝１４と係合溝１５に挿入可能であって、各係合面１５ｃに確実に接触する締結部分を備えたものであれば連結具として用いることができる。
【００４３】
次に本発明のその他の実施の形態の空気圧シリンダについて説明する。
【００４４】
図５は本発明の第２の実施の形態である空気圧シリンダ１ｂの全体斜視図であって、図５（Ａ）は組立前で分解した状態の全体斜視図であり、図５（Ｂ）は組立てた状態の全体斜視図である。図６は図５（Ｂ）の組立てた状態の空気圧シリンダ１ｂのＢ−Ｂ線に沿う軸方向断面図である。これらの図においては、図１、図２に示した空気圧シリンダ１ａと共通する部材や形状部分には同一の符号が付されている。
【００４５】
図５（Ａ）において、組立前の分解状態にある本実施の形態の空気圧シリンダ１ｂは、ロッドカバー９ｂの内部に後述する含油軸受を備える含油軸受用ロッドカバー４１と基本シリンダ２とをそれぞれ個別の組立部品として有している。ロッドカバー９ｂの端面８中央位置にはピストンロッド６が貫通可能なロッド貫通孔４２が形成されており、ピストンロッド６をロッド貫通孔４２に挿入し、基本シリンダ２とロッドカバー９ｂを直列に接触させた状態で４本のボルト１１により締結することで、図５（Ｂ）に示すような一体の空気圧シリンダ１ｂが組立てられる。
【００４６】
図６に示すように、ピストン収容孔１９のピストンロッド６突出側の開口部には含油軸受用ロッドカバー４１が備えるハウジング４３が嵌入されており、ピストン収容孔１９のハウジング４３とヘッドカバー２１とで形成された間の空間がシリンダ室２２を構成している。
【００４７】
ロッドカバー９ｂの内部にはハウジング４３がシールホルダ４４およびスナップリング４５により係止されて設置されており、ピストンロッド６がハウジング４３を貫通して摺動自在にロッドカバー９ｂから突出している。ピストン２３はその前進側端面がハウジング４３の後退側端面に接触した状態で前進側ストローク端位置となる。
【００４８】
ハウジング４３の内部でピストンロッド６の外周面に接触する部分には潤滑油を浸含させた含油軸受４６が設けられており、この含油軸受４６が含油軸受用ロッドカバー４１に備えられた機能要素部を構成している。この含油軸受４６がピストンロッド６を摺接支持していることにより、シリンダ室２２の気密性を維持しつつピストンロッド６を円滑に摺動させることができる。
【００４９】
以上により本実施の形態の空気圧シリンダ１ｂは、複動型の空気圧シリンダとして機能するものであって、圧縮空気の供給圧および供給量に対して高い効率でピストンロッド６を駆動できる構成となっている。
【００５０】
図７は本発明の第３の実施の形態である空気圧シリンダ１ｃの全体斜視図であって、図７（Ａ）は組立前で分解した状態の全体斜視図であり、図７（Ｂ）は組立てた状態の全体斜視図である。図８は図７（Ｂ）の組立てた状態の空気圧シリンダ１ｃのＣ−Ｃ線に沿う軸方向断面図である。これらの図においては、図１、図２に示した空気圧シリンダ１ａと共通する部材や形状部分には同一の符号が付されている。
【００５１】
図７（Ａ）において、組立前の分解状態にある本実施の形態の空気圧シリンダ１ｃは、ロッドカバー９ｃの内部に後述するボールベアリングを備えるボールベアリングロッドカバー５１と基本シリンダ２とをそれぞれ個別の組立部品として有している。ロッドカバー９ｃの端面８中央位置にはピストンロッド６が貫通可能なロッド貫通孔５２が形成されており、ピストンロッド６をロッド貫通孔５２に挿入し、基本シリンダ２とロッドカバー９ｃを直列に接触させた状態で４本のボルト１１により締結することで、図７（Ｂ）に示すような一体の空気圧シリンダ１ｃが組立てられる。
【００５２】
図８に示すように、ピストン収容孔１９のピストンロッド６突出側の開口部にはボールベアリングロッドカバー５１が備えるスリーブ５３が嵌入されており、ピストン収容孔１９のスリーブ５３とヘッドカバー２１とで形成された間の空間がシリンダ室２２を構成している。
【００５３】
ロッドカバー９ｃの内部には、スリーブ５３がパッキン２６用のハウジング５４、シールホルダ５５およびスナップリング５６により係止されて設置されており、ピストンロッド６がスリーブ５３およびハウジング５４を貫通して摺動自在にロッドカバー９ｃから突出している。ピストン２３はその前進側端面がスリーブ５３の後退側端面に接触した状態で前進側ストローク端位置となる。
【００５４】
スリーブ５３の内部にはピストンロッド６の外周面に接触してピストンロッド６の軸方向移動を案内する多数のボール５７が設置されており、これらボール５７を収容したボールベアリング５８がスリーブ５３となってボールベアリングロッドカバー５１に備えられた機能要素部を構成している。このボールベアリング５８がピストンロッド６を支持していることにより、ピストンロッド６を横方向に対しても確実に支持しつつ円滑に摺動させることができる。
【００５５】
以上により本実施の形態の空気圧シリンダ１ｃは、複動型の空気圧シリンダとして機能するものであって、ピストンロッド６が大きな横荷重を許容しつつ円滑に往復動できる構成となっている。
【００５６】
図９は本発明の第４の実施の形態である空気圧シリンダ１ｄの全体斜視図であって、図９（Ａ）は組立前で分解した状態の全体斜視図であり、図９（Ｂ）は組立てた状態の全体斜視図である。図１０は図９（Ｂ）の組立てた状態の空気圧シリンダ１ｄのＤ−Ｄ線に沿う軸方向断面図であって、図１０（Ａ）は可動ストッパが前進限位置にある状態の断面図であり、図１０（Ｂ）は可動ストッパが後退限位置にある状態の断面図である。これらの図においては、図１、図２に示した空気圧シリンダ１ａと共通する部材や形状部分には同一の符号が付されている。
【００５７】
図９（Ａ）において、組立前の分解状態にある本実施の形態の空気圧シリンダ１ｄは、ロッドカバー９ｄの内部に後述する可動ストッパを備えるストローク調整用ロッドカバー６１と基本シリンダ２とをそれぞれ個別の組立部品として有している。ロッドカバー９ｄの端面８中央位置には円板形状の回転調整つまみ６２ａが取り付けられており、さらにその中央位置にはピストンロッド６が貫通可能なロッド貫通孔６３が形成されている。ピストンロッド６をロッド貫通孔６３に挿入し、基本シリンダ２とロッドカバー９ｄを直列に接触させた状態で４本のボルト１１により締結することで、図９（Ｂ）に示すような一体の空気圧シリンダ１ｄが組立てられる。
【００５８】
図１０に示すように、ピストン収容孔１９のピストンロッド６突出側の開口部にはストローク調整用ロッドカバー６１が備える可動ストッパ６４ａが嵌入されており、ピストン収容孔１９の可動ストッパ６４ａとヘッドカバー２１とで形成された間の空間がシリンダ室２２を構成している。
【００５９】
ロッドカバー９ｄの内部にはピストン収容孔１９と同軸上で同じ直径のストッパ収容孔６５ａが形成されており、ストッパ収容孔６５の前進側の内周に形成された雌ねじ６６に可動ストッパ６４ａがねじ結合されている。この可動ストッパ６４ａは中心軸回りに回転することでねじ送りされて軸方向に進退移動するようになっている。ピストン２３はその前進側端面が可動ストッパ６４ａの後退側端面に接触した状態で前進側ストローク端位置となり、ピストン２３の後退側端面がヘッドカバー２１の前進側端面に接触した状態で後退側ストローク端位置となる。
【００６０】
またロッドカバー９ｄの前進側端面でストッパ収容孔６５ａの開口部より少し外周側の同心円上に保持溝６７が形成されており、さらにその外周側の側壁には係止溝６８が形成されている。
【００６１】
回転調整つまみ６２ａの後退側端面には、保持溝６７に嵌入可能なフランジ６９ａが先端に設けられた筒部６９ｂが形成されており、この筒部６９ｂの外周にスナップリング７０を嵌め込んで筒部６９ｂを保持溝６７に圧入させることによりスナップリング７０が内部の係止溝６８に係合し、回転調整つまみ６２ａ全体がロッドカバー９ｄに回転自在に取り付けられることになる。ピストンロッド６が可動ストッパ６４ａおよび回転調整つまみ６２ａを貫通して摺動自在にロッドカバー９ｄから突出している。
【００６２】
回転調整つまみ６２ａの後退側端面にはロッド貫通孔６３を中心とした周囲２箇所に回転伝達ピン７１が突設されており、また可動ストッパ６４ａの前進側端面の対応する２箇所には回転伝達穴７２が形成されてそれぞれ回転伝達ピン７１が摺動可能に挿入されている。
【００６３】
図１０（Ｂ）に示すように、可動ストッパ６４ａが最も後退側に位置した状態で、その前進側の端部と同じ軸方向位置でロッドカバー９ｄの図中上面にねじ孔７３が形成されており、その内部にはストッパ固定ねじ７４がねじ結合されている。
【００６４】
また後退用流体圧室２２ａに連通する給排ポート１６は、可動ストッパ６４ａが最も後退側に位置した状態でその後退側端面の外周に形成した面取り部分７５と同じ軸方向位置に配置されており、それによって可動ストッパ６４ａが後退限位置となっても給排ポート１６の後退用流体圧室２２ａへの連通は確保される。
【００６５】
また小径となっているピストン２３の前進側端部２３ａの軸方向長さＸが可動ストッパ６４ａの移動可能長さＹ（ストローク調整代）とほぼ同じとなっていることで、可動ストッパ６４ａが前進限位置となってピストン２３が前進側ストローク端位置となっても給排ポート１６はピストン２３の摺動中間部２３ｂに塞がれることなく後退用流体圧室２２ａとの連通が常に確保される。
【００６６】
また、可動ストッパ６４ａの外周にはＯリング２７が設けられ、可動ストッパ６４ａの貫通孔７６にはパッキン２６が設けられている。以上の本実施の形態において、可動ストッパ６４ａがピストン２３に接触してピストン２３のストローク端を規制するストッパを構成し、回転調整つまみ６２ａと回転伝達ピン７１が可動ストッパ６４ａの位置を調整する位置調整部材を構成している。
【００６７】
次に本実施の形態の空気圧シリンダ１ｄの作動を説明する。まず図１０（Ａ）に示すように可動ストッパ６４ａが前進限位置となった状態では、ピストン２３の前進側ストローク端位置が最も前進側に位置するとともに、シリンダ室２２の軸方向長さ、つまりピストン２３の移動ストロークが最も長い状態となる。
【００６８】
この状態から回転調整つまみ４を回転することで２本の回転伝達ピン７１を介して可動ストッパ６４ａも回転させられることになり、その結果可動ストッパ６４ａはねじ送りされて後退移動することになる。この移動の際に可動ストッパ６４ａは同時に回転調整つまみ６２ａから離れていくが、回転調整つまみ６２ａに固定されている回転伝達ピン７１は可動ストッパ６４ａの回転伝達穴７２と摺接しながらも挿入状態を維持するため、回転調整つまみ６２ａはその回転を可動ストッパ６４ａに伝達しつづけるようになっている。このようにして可動ストッパ６４ａが後退移動することによりその後退側端面の軸方向位置、すなわちピストン２３の前進側ストローク端位置も後退することになり、それとともにピストン２３の移動ストロークも短くなっていくことになる。
【００６９】
以上により本実施の形態の空気圧シリンダ１ｄは、複動型の空気圧シリンダとして機能するものであって、回転調整つまみ６２ａを回転して可動ストッパ６４ａの軸方向位置を変えることにより、ピストン２３の前進側ストローク端位置および移動ストロークを調整することができる。また以上の調整をしている間でも、回転調整つまみ６２ａとロッドカバー９ｄとシリンダチューブ５とを合わせた固定部分全体の長さに変化がないため、軸方向に狭いスペースでも設置することができる。さらにストッパ固定ねじ７４を締め込むことで可動ストッパ６４ａを固定することができる。
【００７０】
図１１はストローク調整用ロッドカバー６１を備える本実施の形態の変形例の空気圧シリンダ１ｅの軸方向断面図である。図１１においては、図１０に示した空気圧シリンダ１ｄと共通する部材には同一の符号が付されている。
【００７１】
図１１に示すように、ストッパ収容孔６５ｂの前進側の内周には係止溝７７が形成されている。回転調整つまみ６２ｂの後退側端面には、ストッパ収容孔６５ｂに嵌合可能な筒部７８ａが形成されており、この筒部７８ａの外周に形成した係止溝７８ｂにスナップリング７０を嵌め込んで筒部７８ａをストッパ収容孔６５ｂに圧入させることによりスナップリング７０が筒部７８ａ側の係止溝７８ｂとピストン収容孔６５ｂ側の係止溝７７の両方に係合し、回転調整つまみ６２ｂ全体がロッドカバー９ｅに回転自在に取り付けられることになる。回転調整つまみ６２ｂの中心にはピストンロッド６よりも大きな径の雌ねじ７９が形成されており、可動ストッパ６４ｂの前進側部分はその内部にねじ結合されているとともに後退側部分はピストン収容孔１９およびストッパ収容孔６５ｂに摺動自在に装着されている。可動ストッパ６４ｂの図中上方側面には軸方向に回転止め溝８０が形成されており、ロッドカバー９ｅの図中上端面に形成されているねじ孔８１には回転止め部材としてのストッパ固定ねじ８２がねじ結合されて回転止め溝８０に係合できるようになっている。
【００７２】
この変形例によれば、可動ストッパ６４ｂはストッパ固定ねじ８２との係合により軸回りに回転することなく軸方向にのみ移動可能となっており、回転調整つまみ６２ｂを回転させることで確実にねじ送りされて軸方向に進退移動するよう作動する。
【００７３】
したがって図１０に示す前記第４の実施の形態と同様に、可動ストッパ６４ｂの軸方向位置を変えることにより、ピストン２３の前進側ストローク端位置および移動ストロークを調整することができる。さらにストッパ固定ねじ８２を締め込むことで可動ストッパ６４ｂを固定することができる。
【００７４】
以上４つの実施の形態で説明したように本発明による空気圧シリンダ１ａ〜１ｅは、本体駆動部として共通に有する基本シリンダ２に対し、使用用途に対応する機能要素部を備えたロッドカバー９ａ〜９ｅを選択的に取り付けることができるため、多種の用途に対応可能な汎用性の高い構成となっている。これにより設計および製造の面においても、使用用途に対応して多種類用意されるものである機能要素部を基本シリンダ２の駆動性能と独立した構成要素にできることから、それらの組み合わせによる製品シリンダの多品種化を回避して生産管理を簡素化できるといった利点も得られる。
【００７５】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば上記の実施の形態では機能要素部がゴミ排出路、含油軸受、ボールベアリング、ストローク調整部で構成した場合を説明したが、機能要素部はこれ以外の構成も適用することができる。
【００７６】
また上記の実施の形態では、流体圧シリンダは圧縮空気を作動流体とする空気圧シリンダを例示しているが、本発明はこれに限られず、たとえば圧油などの液体を作動流体とするものにも適用可能である。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、流体圧シリンダは、本体駆動部として共通に有する基本シリンダに対し、ゴミ排出路、含油軸受、ボールベアリングやストローク調整部といった機能要素部を備えたロッドカバーを使用用途に応じて選択的に取り付けることができるため、多種の用途に対応可能な汎用性の高い構成となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である流体圧シリンダの全体斜視図であって、（Ａ）は組立前で分解した状態の全体斜視図であり、（Ｂ）は組立てた状態の全体斜視図である。
【図２】図１（Ｂ）の組立てた状態の流体圧シリンダのＡ−Ａ線に沿う軸方向断面図である。
【図３】第１の実施の形態の空気圧シリンダを２本締結させて構成する空気圧シリンダユニットの全体斜視図であって、（Ａ）は組立前で分解した状態の全体斜視図であり、（Ｂ）は組立てた状態の全体斜視図である。
【図４】（Ａ）は連結具である傾斜止め金具の全体斜視図であり、（Ｂ）は向かい合う１組の連通溝および係合溝に傾斜止め金具を挿入した状態の正面図であり、（Ｃ）は同図（Ｂ）の４Ｃ−４Ｃ線に沿う挿入方向断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態である空気圧シリンダの全体斜視図であって、（Ａ）は組立前で分解した状態の全体斜視図であり、（Ｂ）は組立てた状態の全体斜視図である。
【図６】図５（Ｂ）の組立てた状態の空気圧シリンダのＢ−Ｂ線に沿う軸方向断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態である空気圧シリンダの全体斜視図であって、（Ａ）は組立前で分解した状態の全体斜視図であり、（Ｂ）は組立てた状態の全体斜視図である。
【図８】図７（Ｂ）の組立てた状態の空気圧シリンダのＣ−Ｃ線に沿う軸方向断面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態である空気圧シリンダの全体斜視図であって、（Ａ）は組立前で分解した状態の全体斜視図であり、（Ｂ）は組立てた状態の全体斜視図である。
【図１０】図９（Ｂ）の組立てた状態の空気圧シリンダのＤ−Ｄ線に沿う軸方向断面図であって、（Ａ）は可動ストッパが前進限位置にある状態の断面図であり、（Ｂ）は可動ストッパが後退限位置にある状態の断面図である。
【図１１】第４実施の形態の変形例の空気圧シリンダの軸方向断面図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｅ  空気圧シリンダ（流体圧シリンダ）
２        基本シリンダ
３        ゴミ排出用ロッドカバー
４        端面
５        シリンダチューブ
６        ピストンロッド
７        ねじ孔
８        端面
９ａ〜９ｅ  ロッドカバー
１０      ロッド通過孔
１１      ボルト
１２      ボルト通過孔
１３      側面
１３ｃ    連結面
１４      連通溝
１５      係合溝
１５ｃ    係合面
１６，１７  給排ポート
１８      ゴミ排出口
１９      ピストン収容孔
２０      パッキンケース
２１      ヘッドカバー
２２      シリンダ室
２２ａ    後退用流体圧室
２２ｂ    前進用流体圧室
２３      ピストン
２３ａ    前進側端部
２３ｂ    摺動中間部
２３ｃ    後退側端部
２３ｄ    ウェアリング
２４      ロッドブッシュ
２５      貫通孔
２６      パッキン
２７      Ｏリング
２８      シールリング
２９      ゴミ通路
３１      傾斜止め金具
３２      先端プレート
３３      係合片
３３ｃ    締結面
３４      連結部
３５      結合部分
３６      連結分割溝
３７      傾斜面
３８      ねじ孔
３９      外面
４０      止めねじ
４１      含油軸受用ロッドカバー
４２      ロッド貫通孔
４３      ハウジング
４６      含油軸受
５１      ボールベアリングロッドカバー
５２      ロッド貫通孔
５３      スリーブ
５４      ハウジング
５７      ボール
５８      ボールベアリング
６１      ストローク調整用ロッドカバー
６２ａ，６２ｂ  回転調整つまみ
６４ａ，６４ｂ  可動ストッパ
６５ａ，６５ｂ  ストッパ収容孔
６６      雌ねじ
７１      回転伝達ピン
７２      回転伝達穴
７４      ストッパ固定ねじ
７９      雌ねじ
８０      回転止め溝
８１      ねじ孔
８２      ストッパ固定ねじ
Ｗｏ      開口幅
Ｄｏ      開口深さ
Ｗｉ      内部幅
Ｄｉ      内部深さ
Ｗｓ      ねじ幅
Ｄｓ      止め深さ
Ｗｃ      連結幅
Ｈｃ      連結高さ
Ｗｆ      係合幅
Ｈｆ      係合高さ
Ｘ        ピストン前進側端部の軸方向長さ
Ｙ        ストッパ移動可能長さ
【図１】
2004232663.tif 000003
【図２】
2004232663.tif 000004
【図３】
2004232663.tif 000005
【図４】
2004232663.tif 000006
【図５】
2004232663.tif 000007
【図６】
2004232663.tif 000008
【図７】
2004232663.tif 000009
【図８】
2004232663.tif 000010
【図９】
2004232663.tif 000011
【図１０】
2004232663.tif 000012
【図１１】
2004232663.tif 000013