(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブの内部に設けられたピストンを圧力流体の供給作用下に変位させる流体圧シリンダにおいて、前記流体圧シリンダを軸受部材に揺動自在に支持させるためのトラニオン支持金具が前記シリンダチューブの外面に設けられたトラニオン支持金具付き流体圧シリンダであって、
前記トラニオン支持金具は、断面略凹字状に形成され、前記シリンダチューブの縦向外面に沿って装着されると共に、両端部が前記シリンダチューブの横向外面に形成された鍔部の外側となるように配設される一組の主金具と、
前記主金具の両端部に設けられ、前記鍔部の内側となるように配設される一組の止め金具と、
前記主金具と止め金具とを連結するねじと、
を備え、
前記主金具及び止め金具は、前記鍔部を挟んで対向配置され、前記ねじの締付作用下に前記鍔部が挟持されると共に、前記鍔部は、断面略矩形状に形成された前記シリンダチューブの２つの縦向外面と他の相対する２つの横向外面にそれぞれ一組ずつ設けられ、前記縦向外面及び横向外面に対して突出して形成され、且つ、前記ピストンの変位位置を検出可能な検出センサーが装着される前記シリンダチューブの取付溝に対して外側となる位置に設けられることを特徴とするトラニオン支持金具付き流体圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用の各種設備に付設して製品の加工や搬送等に使用するトラニオン支持金具付き流体圧シリンダに関し、一層詳細には、トラニオン支持金具を介して所定の位置に揺動自在に設置するためのトラニオン支持金具付き流体圧シリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、産業用の各種設備においては、製品の加工や搬送等を行うための流体圧シリンダが、所定の位置にトラニオン支持金具を介して揺動自在に設置されて用いられている。図９及び図１０に示されるように、このようなトラニオン支持金具１００を備えた流体圧シリンダ１０１は、矩形の断面形状を有するシリンダチューブ１０２の外面に、支持軸１０３を有する一対のトラニオン支持金具１００をねじ止め等の手段により固定したもので、前記支持軸１０３を軸受部材１０４に揺動自在に支持している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−７２９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような流体圧シリンダ１０１では、支持軸１０３を中心に揺動運動を繰り返しながら製品の溶接や搬送等の作業を行うため、該流体圧シリンダ１０１と前記トラニオン支持金具１００とが振動によって軸線Ｌ方向に相対的に位置ずれし易い。このため、トラニオン支持金具１００は、シリンダチューブ１０２に強固に固定しておく必要がある。
【０００５】
ところが、一般的に、このようなシリンダチューブ１０２は、ピストンの動作位置を検出する磁気式の位置センサーを取り付ける関係で、非磁性金属であるアルミニウムで形成されている場合が多く、このアルミニウムは比較的柔らかいため、前記トラニオン支持金具１００をねじ等で強く締め付けて固定すると、該ねじや係止用の突起等が当たる部分でシリンダチューブ１０２に歪みや変形等が発生し、流体圧シリンダ１０１の動作に悪影響を及ぼす場合がある。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、トラニオン支持金具を装着した際のシリンダチューブの変形を抑制しつつ、該トラニオン支持金具を確実に固定することが可能なトラニオン支持金具付き流体圧シリンダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、シリンダチューブの内部に設けられたピストンを圧力流体の供給作用下に変位させる流体圧シリンダにおいて、前記流体圧シリンダを軸受部材に揺動自在に支持させるためのトラニオン支持金具が前記シリンダチューブの外面に設けられたトラニオン支持金具付き流体圧シリンダであって、
前記トラニオン支持金具は、断面略凹字状に形成され、前記シリンダチューブの縦向外面に沿って装着されると共に、両端部が前記シリンダチューブの横向外面に形成された鍔部の外側となるように配設される一組の主金具と、
前記主金具の両端部に設けられ、前記鍔部の内側となるように配設される一組の止め金具と、
前記主金具と止め金具とを連結するねじと、
を備え、
前記主金具及び止め金具は、前記鍔部を挟んで対向配置され、前記ねじの締付作用下に前記鍔部が挟持されると共に、前記鍔部は、断面略矩形状に形成された前記シリンダチューブの２つの縦向外面と他の相対する２つの横向外面にそれぞれ一組ずつ設けられ、前記縦向外面及び横向外面に対して突出して形成され、且つ、前記ピストンの変位位置を検出可能な検出センサーが装着される前記シリンダチューブの取付溝に対して外側となる位置に設けられることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、トラニオン支持金具は、両端部がシリンダチューブの横向外面に形成された鍔部の外側に配設される断面略凹字状の一組の主金具と、前記主金具の両端部に設けられて前記鍔部の内側に配設される一組の止め金具とから構成され、前記主金具と止め金具とがねじを介して連結されている。従って、鍔部を挟んで対向するように配置された主金具と止め金具が、ねじを締め付けることにより前記鍔部を挟持することとなり、シリンダチューブに対してトラニオン支持金具が確実且つ安定的に固定することができる。また、この際、ねじの締付力は、主金具及び止め金具を介して鍔部のみに付与されるため、シリンダチューブに歪みや変形等が生じることが阻止される。
【００１７】
またさらに、鍔部を、断面略矩形状に形成された前記シリンダチューブの縦向外面と他の相対する横向外面にそれぞれ一組ずつ設け、前記縦向外面及び横向外面に対して突出するように形成するとよい。
【００１８】
また、鍔部を、ピストンの変位位置を検出可能な検出センサーが装着されるシリンダチューブの取付溝に対して外側となる位置に設けるとよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２０】
すなわち、トラニオン支持金具を、両端部がシリンダチューブの横向外面に形成された鍔部の外側に配設された断面略凹字状の主金具と、前記主金具の両端部に設けられて前記鍔部の内側に配設される一組の止め金具とから構成し、前記鍔部を挟んで対向するように配置された主金具と止め金具をねじの締め付けによって連結することにより、前記シリンダチューブに歪みや変形等が生じさせることなく、トラニオン支持金具がシリンダチューブの鍔部に確実且つ安定的に固定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係るトラニオン支持金具付き流体圧シリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２２】
図１〜図５は、本発明の第１の実施の形態に係るトラニオン支持金具付き流体圧シリンダを示すものであり、図中における参照符号１は、流体圧シリンダを示し、参照符号２は、この流体圧シリンダ１に取り付けられたトラニオン支持金具を示している。
【００２３】
このトラニオン支持金具２は、流体圧シリンダ１の外面の相対する位置に互いに向かい合った状態で一対取り付けられ、それぞれ支持軸３を有し、同心状に位置するこれらの支持軸３によって図９及び図１０に示す従来例と同様に、産業用の各種設備における軸受部材４（図２参照）に揺動自在に支持されるものである。なお、前記２つのトラニオン支持金具２、２は互いに同じ構成を有するものである。
【００２４】
一方、流体圧シリンダ１は、アルミニウム等の非磁性金属からなる実質的に断面略矩形状のシリンダチューブ７を有し、このシリンダチューブ７の内部に、該シリンダチューブ７の軸線Ｌ方向に延びるシリンダボア８が形成され、このシリンダボア８の内部にピストン９が摺動自在に配設されている。前記シリンダボア８の両端は、ヘッドカバー１１とロッドカバー１２によって塞がれ、前記ピストン９から軸線Ｌ方向に延びるピストンロッド１０が、前記ロッドカバー１２を気密に貫通して外部に延出している。
【００２５】
また、ピストン９とヘッドカバー１１との間、及び該ピストン９とロッドカバー１２との間には、それぞれ図示しない圧力室が形成され、これらの圧力室が、シリンダチューブ７の外面の２つのポート１３ａ、１３ｂにそれぞれ接続されている。そして、図１の状態からヘッド側のポート１３ａを通じてヘッド側圧力室にエア等の圧力流体が供給されると、前記ピストン９がロッドカバー１２側に移動（前進）して該ピストンロッド１０が伸長し、反対に、ロッド側のポート１３ｂからロッド側圧力室に圧力流体が供給されると、前記ピストン９がヘッドカバー１１側に移動（後退）して該ピストンロッド１０が短縮する。
【００２６】
前記シリンダチューブ７の矩形の外周面は、相対する２つの平行な縦向外面１５ａ、１５ａと、 他の相対する２つの平行な横向外面１５ｂ、１５ｂとからなっていて、これらの縦向外面１５ａ、１５ａ、横向外面１５ｂ、１５ｂにそれぞれ、シリンダチューブ７の軸線Ｌ方向に延びる２つの係止溝１７が形成されている。なお、以下の説明において、前記縦向外面１５ａと横向外面１５ｂとを区別して表示するとき以外は、それらを共通符号「１５」で表示するものとする。
【００２７】
各外面１５上の２つの係止溝１７は、該外面１５の幅方向の中心に対して対称の位置に形成され、ピストン９の動作位置を検出する位置センサー（図示せず）を取り付けるための取付溝を兼ねている。換言すれば、位置センサー用の取付溝を前記係止溝１７として兼用するものである。
【００２８】
この係止溝１７の溝壁は、前記外面１５と平行する平坦な底壁１７ａ（図４参照）と、この底壁１７ａから外面１５側に向けて外広がり状に傾斜しながら延びる左右の側壁１７ｂ、１７ｂとからなっていて、両側壁１７ｂ、１７ｂにおける前記外面１５寄りの端部に、係止溝１７の内側に向けて突出する凸壁部１７ｃが互いに相対するように形成されている。この凸壁部１７ｃの内端面１７ｄは外面１５と直交する面である。また、 左右の凸壁部１７ｃ、１７ｃ間の間隔（溝口幅）は、前記底壁１７ａの幅（溝底幅）と同じかそれよりやや広い程度である。
【００２９】
トラニオン支持金具２は、全体として断面略凹字状をなすもので、前記シリンダチューブ７の一方の縦向外面１５ａに当接する金属製の主金具２１と、この主金具２１の両端からそれぞれ前記横向外面１５ｂ、１５ｂに沿って延出し、該横向外面１５ｂ、１５ｂに形成される一方の係止溝１７を横切る位置まで延びる２つの金属製の止め金具２２とから構成されている。この止め金具２２の先端は、横向外面１５ｂの中心まで達することなく、その手前の位置となるように配置される。前記主金具２１と２つの止め金具２２、２２とは別々に形成され、 後述するようにねじ２３で相互に連結されている。
【００３０】
前記主金具２１は、前記縦向外面１５ａを幅方向に横断していて、その両端が該縦向外面１５ａの両側に突出し、この両端部に、前記横向外面１５ｂ、１５ｂに沿って係止溝１７の手前の位置まで伸びる連結用の腕部２５、２５が形成されている。この主金具２１の横幅Ｗ（図２参照）は、前記シリンダチューブ７の軸線Ｌ方向長さに比べて十分に小さく形成されている。まだ、該主金具２１は軸線Ｌ方向に取付位置を調整できるようになっている。
【００３１】
また、主金具２１の外面には、その中心となる位置に、前記支持軸３がシリンダチューブ７の軸線Ｌと直交する方向に延設され、前記主金具２１の内面には、該主金具２１の長手方向と略直交するように平行に延びる２つの位置決め用突部２６、２６が、該主金具２１の中心に対して対称をなすように形成されている。この位置決め用突部２６は、前記係止溝１７の開口幅より狭い突部幅を有していて、その左右両側壁２６ａ、２６ｂは次第に先狭まり状に傾斜する傾斜壁をなしている。そして、左右両側壁２６ａ、２６ｂの傾斜角度は互いに異なっており、主金具２１の中心に対して外側に位置する急傾斜の側壁２６ａが、前記係止溝１７における一方の側壁１７ｂの凸壁部１７ｃ、即ち、縦向外面１５ａ側に位置する外側の側壁１７ｂの凸壁部１７ｃに対して片当たり状に当接、係止している。
【００３２】
これにより、前記トラニオン支持金具２が、縦向外面１５ａの中心に位置決めされている。なお、このとき、前記主金具２１の内面は、前記２つの位置決め用突部２６、２６より外側の面部分２１ａ、２１ａが、前記縦向外面１５ａに対して当接している。
【００３３】
腕部２５の先端部には、止め金具２２を連結するための連結面２５ａが形成され、該腕部２５の内部には、前記主金具２１の外側面から前記連結面２５ａまで延びる２つの平行なねじ取付孔２８、２８が形成されている。そして、前記連結面２５ａに前記止め金具２２の基端部２２ａを当接させ、前記ねじ取付孔２８に挿通したねじ２３を該止め金具２２のねじ孔２９に螺着することにより、該止め金具２２が主金具２１に連結されて固定される。この場合、前記腕部２５の連結面２５ａと止め金具２２の基端部２２ａには、相互に係合し合う位置決め用の凸部２５ｂと凹部２２ｂとを形成しておくことが望ましい。
【００３４】
前記止め金具２２の横向外面１５ｂに当接する内側面には、該止め金具２２が跨いだ前記係止溝１７に沿って延びる取付用突部３０が、該止め金具２２の全幅にわたり形成されている。この取付用突部３０は、前記係止溝１７の溝口幅より狭い突部幅と、底壁１７ａまで達する突部高さとを有するもので、該取付用突部３０の左右両側壁３０ａ、３０ｂのうち主金具２１側となる側壁３０ａの一部に張出部３０ｃを有している。そして、この張出部３０ｃが、前記係止溝１７における一方の側壁１７ｂの凸壁部１７ｃに片当たり状に当接することによって係止され、この取付用突部３０の係止溝１７への係止によってトラニオン支持金具２が、シリンダチューブ７の外面に取付けられている。この際、前記取付用突部３０の係止力は、前記ねじ２３の締め付けによって調整することができ、該ねじ２３を緩めることによりトラニオン支持金具２を係止溝１７に沿って移動させてその取付位置を変更することができる。
【００３５】
なお、前記トラニオン支持金具２をシリンダチューブ７に取り付けた状態では、前記取付用突部３０の先端面３０ｄが係止溝１７の底壁１７ａに当接し、また、止め金具２２の内面のうち該取付用突部３０より外側の面部分２２ｃが前記横向外面１５ｂに当接している。
【００３６】
また、トラニオン支持金具２には、前記シリンダチューブ７に当接する部分に、該シリンダチューブ７との間の摩擦を高めるために粒子層３２が形成されている。この第１の実施形態においては、主金具２１の内面の前記縦向外面１５ａに当接する面部分２１ａと、止め金具２２の内面の前記横向外面１５ｂに当接する面部分２２ｃと、係止溝１７の底壁１７ａに当接する取付用突部３０の先端面３０ｄと、係止溝１７の凸壁部１７ｃに当接する該取付用突部３０の側壁３０ａの張出部３０ｃの表面にそれぞれ前記粒子層３２が形成されている。
【００３７】
この粒子層３２は、硬質の粒子、例えばダイヤモンド砥粒や炭化ケイ素粒子等を上述した各部分に電着や接着等の方法で被着（サンドコーティング）することにより得ることができる。このとき使用される各粒子の粒径は、例えば、Ｆ１００〜Ｆ１８０程度が好ましく、特に好ましくは、Ｆ１５０程度であるが、それ以外の粒径であっても構わない。
【００３８】
また、前記粒子の固着に接着剤を使用する場合は、低硬化性の接着剤を使用することが望ましい。その理由は、低硬化性接着剤は、物質間に挟み込まれたときに押し潰されるため、粒子が接着剤層の表面に浮き上がり易くなるからである。
【００３９】
このように、トラニオン支持金具２に前記粒子層３２を形成することにより、シリンダチューブ７に対する摩擦が増大するため、前記ねじ２３で該トラニオン支持金具２をそれほど強く締め付けなくても、該トラニオン支持金具２はシリンダチューブ７に対して大きな係止力（摩擦力）で固定される。
【００４０】
従って、トラニオン支持金具２の取付状態が安定し、流体圧シリンダ１の揺動動作に伴う振動等によって位置ずれを生じることがない。また、前記ねじ２３を強く締め付けて止め金具２２の取付用突部３０をシリンダチューブ７の係止溝１７に強力に当接させて係止させる必要がないため、前記シリンダチューブ７がアルミニウムのような比較的柔軟な金属で形成されていても、該シリンダチューブ７に歪みや変形等を生じることもない。
【００４１】
前記粒子層３２は、上述した全ての部分に形成する必要はなく、それらのうちの少なくとも一部分だけに形成してもよい。例えば、前記主金具２１の面部分２１ａと、取付用突部３０における張出部３０ｃの表面の何れか一方又は両方に形成することができる。あるいは、上述した部分以外の前記シリンダチューブ７に当接する部分に形成してもよい。
【００４２】
前記一対のトラニオン支持金具２、２は、それらの両端部間にそれぞれ位置決めピン３３を掛け渡すことにより、互いに相対する位置に正確に位置決めされている。即ち、各トラニオン支持金具２の両端の前記止め金具２２における２つのねじ孔２９、２９の間の位置には、ピン挿通孔３４が該止め金具２２を貫通するように形成されていて、その先端は腕部２５の中間部にまで達している。そして、このピン挿通孔３４内に前記位置決めピン３３の両端を挿通させることにより、前記一対のトラニオン支特金具２、２が相対的に位置決めされている。
【００４３】
前記流体圧シリンダ１におけるピストン９の動作位置を検出するときは、シリンダチューブ７の何れかの外面１５に形成された係止溝１７に位置センサー（図示せず）が取り付けられる。この位置センサーは、例えば、ピストン９に取り付けられた永久磁石を検出する磁気センサーが用いられるが、このような位置センサーは一般的であるため、その図示は省略している。
【００４４】
このように、トラニオン支持金具２を取付けるための前記係止溝１７を、位置センサーを取り付けるための取付溝と兼用させた場合には、この係止溝１７をセンサー取付溝とは別に形成する必要がないため、流体圧シリンダを非常に簡単且つ合理的な設計構造とすることができ、流体圧シリンダが既にセンサー取付溝を有する場合には、そのままトラニオン支持金具２を取り付けることができる。なお、前記係止溝１７をセンサー取付溝とは別に形成してもよい。
【００４５】
次に、第２の実施の形態に係るトラニオン支持金具付き流体圧シリンダ５０を図６〜図８に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係るトラニオン支持金具付き流体圧シリンダ１と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
この第２の実施の形態に係るトラニオン支持金具が装着された流体圧シリンダ５０では、シリンダチューブ５２の縦向外面５４及び横向外面５６にセンサー取付溝５８ａ、５８ｂの外側となるように一組の鍔部６０がそれぞれ設けられ、前記鍔部６０を介してトラニオン支持金具６２が装着されている点で、第１の実施の形態に係るトラニオン支持金具２が装着された流体圧シリンダ１と相違している。
【００４７】
この鍔部６０は、断面略矩形状に形成され、シリンダチューブ５２の縦向外面５４及び横向外面５６に対して所定高さで突出するように一組ずつ設けられると共に、前記シリンダチューブ５２の軸線方向に沿って延在している。また、この縦向外面５４及び横向外面５６に設けられるセンサー取付溝５８ａ、５８ｂは、互いに所定間隔離間して平行に設けられ、それぞれ断面形状が異なるように形成されている。詳細には、一方のセンサー取付溝５８ａは、断面略矩形状に形成され、他方のセンサー取付溝５８ｂは、断面略半円状となる丸溝で形成される。なお、２つのセンサー取付溝５８ａ、５８ｂの断面形状は、上述した断面矩形状、断面半円状の場合に限定されるものではない。
【００４８】
この鍔部６０の内側には、トラニオン支持金具６２を構成する止め金具６４が配置されると共に、前記鍔部６０の外側には前記トラニオン支持金具６２を構成する主金具６６が配置される。この主金具６６と止め金具６４には、ねじ６８が挿通され、該ねじ６８が前記止め金具６４に対して螺合される。これにより、主金具６６と止め金具６４がねじ６８を介して互いに連結され、前記鍔部６０が前記主金具６６の側壁６６ａと止め金具６４の側壁６４ａとの間に挟持されて保持される（図７参照）。
【００４９】
このように、第２の実施の形態では、流体圧シリンダ５０を構成するシリンダチューブ５２の縦向外面５４及び横向外面５６に一組の鍔部６０をそれぞれ設け、前記鍔部６０をトラニオン支持金具６２を構成する主金具６６と止め金具６４とで挟むことにより該トラニオン支持金具６２を保持可能な構成としている。そのため、ねじ６８の締付作用下に主金具６６と止め金具６４によって鍔部６０を挟持する際、前記ねじ６８の締付力が前記鍔部６０のみに付与されると共に、前記締付力は前記鍔部６０を中心として主金具６６と止め金具６４とから互いに相反する方向へと付与されるため、前記鍔部６０を有するシリンダチューブ５２が前記締付力によって変形することが防止される。詳細には、鍔部６０を中心として主金具６６と止め金具６４とが互いに接近する方向へと変位するため、その力が相殺されることとなり前記鍔部６０を変形させるような力が付与されることがない。その結果、流体圧シリンダ５０にトラニオン支持金具６２を取り付けた場合でも、シリンダチューブ５２の内部に設けられたピストン９の変位が妨げられることがなく、該ピストン９を円滑に変位させることが可能となる。
【００５０】
また、トラニオン支持金具６２は、鍔部６０を介してシリンダチューブ５２に装着されているため、該シリンダチューブ５２に設けられたセンサー取付溝５８ａ、５８ｂの形状にかかわらず、流体圧シリンダ５０に対して確実且つ簡便に装着することができる。換言すれば、シリンダチューブ５２に形成されたセンサー取付溝５８ａ、５８ｂの形状に依存することなく、同一形状のトラニオン支持金具６２を装着することが可能となり、それに伴って、センサー取付溝５８ａ、５８ｂの形状に応じた様々なトラニオン支持金具をそれぞれ準備する必要がなく、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るトラニオン支持金具付き流体圧シリンダを示す一部断面正面図である。
【図２】図１に示すトラニオン支持金具付き流体圧シリンダの平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】図３に示す流体圧シリンダから一方のトラニオン支持金具が取り外された状態を示す一部分解断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るトラニオン支持金具付き流体圧シリンダを示す一部断面正面図である。
【図７】図６の要部拡大図である。
【図８】図６に示す流体圧シリンダから一方のトラニオン支持金具が取り外された状態を示す一部分解断面図である。
【図９】従来のトラニオン支持金具付き流体圧シリンダを示す平面図である。
【図１０】図９に示すトラニオン支持金具付き流体圧シリンダの側面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１、５０…流体圧シリンダ          ２、６２…トラニオン支持金具
３…支持軸                        ４…軸受部材
７、５２…シリンダチューブ        ８…シリンダボア
９…ピストン                      １０…ピストンロッド
１１…ヘッドカバー                １２…ロッドカバー
１３ａ、１３ｂ…ポート            １５ａ、５４…縦向外面
１５ｂ、５６…横向外面            １７…係止溝
２１、６６…主金具                ２２、６４…止め金具
２３、６８…ねじ                  ２５…腕部
２６…位置決め用突部              ３０…取付用突部
３２…粒子層                      ３３…位置決めピン
５８ａ、５８ｂ…センサー取付溝    ６０…鍔部
【図１】
0004613902.tif 000002
【図２】
0004613902.tif 000003
【図３】
0004613902.tif 000004
【図４】
0004613902.tif 000005
【図５】
0004613902.tif 000006
【図６】
0004613902.tif 000007
【図７】
0004613902.tif 000008
【図８】
0004613902.tif 000009
【図９】
0004613902.tif 000010
【図１０】
0004613902.tif 000011