(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブ内にあるピストンと、前記シリンダチューブ外にあるスライダと、前記シリンダチューブの長手方向に沿って形成されたスリットを介して前記ピストン及び前記スライダを一体移動可能に連結する連結体と、片面に一対のリブを有するとともに前記スリットからの駆動流体の漏れを防止するシールベルトとを備え、前記連結体に対して前記シールベルトが摺接するように構成されたロッドレスシリンダにおいて、
前記一対のリブの間にあるリブ間領域が前記連結体の進行方向長さの略全体にわたって摺接する凸状摺接突条を、前記連結体に設けるとともに、前記連結体の進行方向長さの略全体にわたって前記一対のリブが摺接する凸状摺接部位を、前記凸状摺接突条に沿ってその両脇に設けたことを特徴とするロッドレスシリンダ。
【請求項２】
前記凸状摺接突条のエッジはなだらかに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロッドレスシリンダ。
【請求項３】
シリンダチューブ内にあるピストンと、前記シリンダチューブ外にあるスライダと、前記シリンダチューブの長手方向に沿って形成されたスリットを介して前記ピストン及び前記スライダを一体移動可能に連結する連結体と、片面に一対のリブを有するとともに前記スリットからの駆動流体の漏れを防止するシールベルトとを備え、前記連結体に対して前記シールベルトが摺接するように構成されたロッドレスシリンダにおいて、
前記連結体は、前記連結体の進行方向長さの略全体にわたって前記一対のリブが摺接する凸状摺接部位を備え、
前記一対のリブの間にあるリブ間領域を前記連結体の進行方向長さの略全体にわたって摺接させるための湾曲帯部と、その湾曲帯部の両方の端部に位置するとともに前記連結体に対して進行方向側端から係止可能な係止部とを備え、摺動抵抗の小さな可撓性樹脂材料からなる摺接部材を、前記連結体に装着したことを特徴とするロッドレスシリンダ。
【請求項４】
シリンダチューブ内にあるピストンと、前記シリンダチューブ外にあるスライダとを、前記シリンダチューブの長手方向に沿って形成されたスリットを介して一体移動可能に連結し、片面に一対のリブを有するとともに前記スリットからの駆動流体の漏れを防止するシールベルトが摺接されるピストンヨークであって、
前記一対のリブの間にあるリブ間領域が自身の進行方向長さの略全体にわたって摺接する凸状摺接突条を、ヨーク下面にあるベルト用溝底面の略中央部に設けるとともに、前記連結体の進行方向長さの略全体にわたって前記一対のリブが摺接する凸状摺接部位を、前記凸状摺接突条に沿ってその両脇に設けたことを特徴とするロッドレスシリンダのピストンヨーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロッドレスシリンダ及びそれに使用されるピストンヨーク、並びにロッドレスシリンダ用摺接バンドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ピストンにロッドが設けられていないタイプのシリンダ、即ちロッドレスシリンダが多数提案されている。この種のシリンダは、その構造からみても分かるように、設置スペースをとらずにロングストローク化を図るうえで好都合という特性を持っている。
【０００３】
図７には、従来におけるロッドレスシリンダ６１の一例が示されている。このロッドレスシリンダ６１を構成するシリンダチューブ６２内には、ピストン６３がチューブ長手方向に沿って移動可能に収容されている。ピストン６３は、シリンダチューブ６２内を２つの圧力作用室６４，６５に区画する。シリンダチューブ６２の上面中央部には、スリット６６が形成されている。このスリット６６は、チューブ長手方向に沿って延び、かつシリンダチューブ６２の内外を連通している。シリンダチューブ６２の上面外側には、ワークを固定するためのテーブル状のスライダ６７が配設されている。ピストン６３とスライダ６７とは、連結体としてのピストンヨーク６８を介して一体移動可能に連結されている。従って、圧力作用室６４，６５に加圧エアを給排すると、ピストン６３、ピストンヨーク６８及びスライダ６７がチューブ長手方向に沿って一体移動する。
【０００４】
この種のシリンダ６１は、スリット６６を塞ぐ２つのシールベルト６９，７０を備えている。上側シールベルト６９は、スリット６６を介した塵埃等の侵入を防止する役割を果たす。下側シールベルト７０は、スリット６６からの駆動流体の漏れを防止する役割を果たす。ピストンヨーク６８の胴部７１の下面には、ベルト用溝７２が形成されている。下側シールベルト７０の上面は、そのベルト用溝７２の底面に対して摺接するように配設されている。図７（ｂ）では、下側シールベルト７０の上面にリブ７３を一対突設した例が示されている。
【０００５】
図８には、従来における別のロッドレスシリンダ８１が示されている。ピストンヨーク８２の両端面には、摺動材取付凹部８３が加工形成されている。そして、各摺動材取付凹部８３には、断面略Ｌ字状の摺動材８４がそれぞれ取り付けられている。従って、下側シールベルト７０の上面は、ベルト用溝７２の底面に対して直かに摺接せず、摺動材８４の下面に摺接するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図７のロッドレスシリンダ７１の場合、下側シールベルト７０におけるリブ７３の先端部のみがピストンヨーク６８に対して摺接する構成であるため、摺接面積が小さかった。ゆえに、リブ７３の特定部位に応力が集中しやすく、下側シールベルト７０が早期に摩耗したり破損したりするという問題があった。さらに、図７のものでは、下側シールベルト７０がピストンヨーク６８に対して直かに摺接するようになっている。このようなことも両者６８，７０に早期摩耗を生じさせる１つの原因になると考えられていた。
【０００７】
また、図８のロッドレスシリンダ８１の構成では、下側シールベルト７０がピストンヨーク６８の両端面２箇所のみにおいて摺接するものの、その摺接長さはピストンヨーク６８の進行方向長さに比べて極めて短い。従って、摺動材８４を設けているにもかかわらずリブ７３の特定部位に大きな応力が集中し、下側シールベルト７０が早期に摩耗したり破損しやすかった。なお、このような不都合は、一対のリブ７３を有するシールベルト７０に限らず、単純な断面形状を持つシールベルトを用いた場合にも充分起こりうると考えられていた。
【０００８】
その目的は、シールベルトや連結体が摩耗しにくくて耐久性に優れたロッドレスシリンダを提供すること、特にはシールベルトが摩耗・破損しにくくて耐久性に優れたロッドレスシリンダを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の別の目的は、上記の優れたロッドレスシリンダを実現するうえで好適なピストンヨーク、摺接バンドを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、シリンダチューブ内にあるピストンと、前記シリンダチューブ外にあるスライダと、前記シリンダチューブの長手方向に沿って形成されたスリットを介して前記ピストン及び前記スライダを一体移動可能に連結する連結体と、片面に一対のリブを有するとともに前記スリットからの駆動流体の漏れを防止するシールベルトとを備え、前記連結体に対して前記シールベルトが摺接するように構成されたロッドレスシリンダにおいて、
前記一対のリブの間にあるリブ間領域が前記連結体の進行方向長さの略全体にわたって摺接する凸状摺接突条を、前記連結体に設けるとともに、前記一対のリブが前記連結体の進行方向長さの略全体にわたって摺設する凸状摺設部位を、前記凸状摺設突条に沿ってその両脇に設けたことを特徴とするロッドレスシリンダをその要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、前記凸状摺接突条のエッジはなだらかに形成されていることを特徴とするロッドレスシリンダをその要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、シリンダチューブ内にあるピストンと、前記シリンダチューブ外にあるスライダと、前記シリンダチューブの長手方向に沿って形成されたスリットを介して前記ピストン及び前記スライダを一体移動可能に連結する連結体と、片面に一対のリブを有するとともに前記スリットからの駆動流体の漏れを防止するシールベルトとを備え、前記連結体に対して前記シールベルトが摺接するように構成されたロッドレスシリンダにおいて、前記連結体は、前記連結体の進行方向長さの略全体にわたって前記一対のリブが摺接する凸状摺接部位を備え、前記一対のリブの間にあるリブ間領域を前記連結体の進行方向長さの略全体にわたって摺接させるための湾曲帯部と、その湾曲帯部の両方の端部に位置するとともに前記連結体に対して進行方向側端から係止可能な係止部とを備え、摺動抵抗の小さな可撓性樹脂材料からなる摺接部材を、前記連結体に装着したことを特徴とするロッドレスシリンダをその要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、シリンダチューブ内にあるピストンと、前記シリンダチューブ外にあるスライダとを、前記シリンダチューブの長手方向に沿って形成されたスリットを介して一体移動可能に連結し、片面に一対のリブを有するとともに前記スリットからの駆動流体の漏れを防止するシールベルトが摺接されるピストンヨークであって、前記一対のリブの間にあるリブ間領域が自身の進行方向長さの略全体にわたって摺接する凸状摺接突条を、ヨーク下面にあるベルト用溝底面の略中央部に設けるとともに、前記連結体の進行方向長さの略全体にわたって前記一対のリブが摺接する凸状摺接部位を、前記凸状摺接突条に沿ってその両脇に設けたことを特徴とするロッドレスシリンダのピストンヨークをその要旨とする。
【００２１】
以下、本発明の「作用」について説明する。
【００２２】
請求項１及び２に記載の発明によると、連結体に凸状摺接突条を設けたことにより、ロッドレスシリンダの駆動時に、リブ間領域が連結体の進行方向長さの略全体にわたって摺接する。従って、連結体とシールベルトとの摺接面積が大きくなり、リブの特定部位への応力集中が回避される。よって、特にシールベルトが早期に摩耗・破損しにくくなり、耐久性に優れたものとなる。
【００２３】
請求項１に記載の発明によると、凸状摺接突条の両脇に連結体に凸状摺接部位を設けたことにより、ロッドレスシリンダの駆動時に一対のリブが連結体の進行方向長さの略全体にわたって摺接する。従って、連結体とシールベルトとの摺接面積が極めて大きくなり、リブの特定部位への応力集中が確実に回避される。よって、耐久性に極めて優れたものとなる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によると、なだらかに形成されたエッジを有する凸状摺接突条であれば、シールベルトのリブ間領域を引っ掻いて傷付けるようなことがない。このことはシールベルトの摩耗・破損防止にも確実に貢献する。
【００２６】
請求項３に記載の発明によると、一対のリブが摺接する凸状摺接部位を備えた連結体に、一対のリブの間にあるリブ間領域に摺接させるための湾曲帯部を有する摺接部材を装着したことにより、ロッドレスシリンダの駆動時にリブ間領域が連結体の進行方向長さの略全体にわたって設けられた湾曲帯部に摺接する。従って、連結体とシールベルトとの摺接面積が大きくなり、リブの特定部位への応力集中が回避される。よって、特にシールベルトが早期に摩耗・破損しにくくなり、耐久性に優れたものとなる。
【００２７】
請求項３に記載の発明によると、可撓性を有する樹脂材料からなる摺接バンドであるため、連結体に対して確実に装着できしかも着脱作業を簡単に行うことができる。また、摺動抵抗の低い樹脂材料であるため、シールベルトの摩耗・破損がよりいっそう起こりにくくなる。
【００２８】
請求項３に記載の発明によると、湾曲帯部の両方の端部に位置する係止部を連結体の進行方向側端から係止させることにより、連結体に対して摺接バンドが位置ずれ不能に装着される。また、湾曲帯部に対しては、リブ間領域が連結体の進行方向長さの略全体にわたって摺接可能な状態となる。
【００３０】
請求項４に記載の発明によると、ベルト用溝底面の略中央部に凸状摺接突条が設けられているため、シールベルトの特定部位をその凸状摺接突条に対してピストンヨークの進行方向長さの略全体にわたって摺接する。従って、ピストンヨークとシールベルトとの摺接面積が大きくなり、リブの特定部位への応力集中が回避される。よって、シールベルトが早期に摩耗・破損しにくくなり、耐久性の優れたロッドレスシリンダとなる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明を具体化した一実施形態のロッドレスシリンダを図１，図２に基づき詳細に説明する。
【００３５】
図１（ａ），図１（ｂ）に示されるように、本実施形態のロッドレスシリンダ１を構成するシリンダチューブ２は、断面略矩形状かつ筒状の長尺部材である。本実施形態では、シリンダチューブ２はアルミニウム等の押出成形品である。このシリンダチューブ２の上面２ａの中央部には、スリット３が形成されている。このスリット３は、チューブ長手方向に沿って延びかつシリンダチューブ２の内外を連通している。シリンダチューブ２の両端開口には、それぞれエンドブラケット４，５が固定されている。シリンダチューブ２内には、これらのエンドブラケット４，５に対応して筒状のカラー６，７が固定されている。図１（ａ）の右側に位置するエンドブラケット４には、図示しない第１の給排ポートが設けられている。第１の給排ポートは、右側のカラー６を介して右側の圧力作用室９に連通されている。図１（ａ）の左側に位置するエンドブラケット５には、図示しない第２の給排ポートが設けられている。第２の給排ポートは、左側のカラー７を介して左側の圧力作用室１１に連通されている。
【００３６】
図１（ａ），図１（ｂ）に示されるように、このロッドレスシリンダ１は、スリット３を塞ぐ２種のシールベルト１２，１３を備えている。上側シールベルト１２はスリット３の外部開口側に張設されている。このシールベルト１２の両端は、各エンドブラケット４，５の内端面上部に固定されている。上側シールベルト１２は、スリット３を介してシリンダチューブ２の内部に塵埃等が侵入することを、スリット３の外側かつすぐ近傍において防止する役割を果たしている。一方、下側シールベルト１３はスリット３の内部開口側に張設されている。このシールベルト１３は、給排ポートから各圧力作用室９，１１に供給された駆動流体（本実施形態では加圧エア）がスリット３を介して外部に漏洩することを防止する役割を果たしている。
【００３７】
シリンダチューブ２の内部には、移動体としてのピストン１４の全体及び連結体としてのピストンヨーク１５の一部を収容するための空間が存在している。ピストン１４はピストンヨーク１５を挟んで左右一対に設けられている。これらのピストン１４は、それぞれカラー６，７内に嵌合しうる突出部分を有している。シリンダチューブ２内の空間は、ピストン１４及びピストンヨーク１５の存在によって、右側圧力作用室９及び左側圧力作用室１１という２つの領域に区画されている。第１の給排ポートを介して圧力作用室９内に加圧エアを供給した場合、両ピストン１４及びピストンヨーク１５はシリンダチューブ２内を図１（ａ）の左側方向に移動する。逆に、第２の給排ポートを介して圧力作用室１１内に加圧エアを供給した場合、両ピストン１４及びピストンヨーク１５はシリンダチューブ２内を図１（ａ）の右側方向に移動する。
【００３８】
図１（ｂ），図２に示されるように、連結体としてのピストンヨーク１５は、胴部１８、頭部１９及び首部２０によって成り立っている。胴部１８は、シリンダチューブ２の内側に配設される。頭部１９は、スリット３を介してシリンダチューブ２の外側に露出している。スライダ被連結部としての頭部１９には、スライダ２１がボルト等の締結手段によって連結される。首部２０はちょうどスリット３の部分に位置しており、頭部１９と胴部１８とを連結している。
【００３９】
頭部１９の上面中央部には、チューブ長手方向に沿って延びるようにベルト用溝２２が形成されている。そのベルト用溝２２には上側シールベルト１２が摺接可能に配設される。
【００４０】
図１（ａ）に示されるように、スライダ２１を構成するスライダ本体２６の両端面には一対のエンドブロック２７が固定されている。スライダ本体２６は断面略コ字状をした金属製の押出成形品である。スライダ２１の上面はワークを取り付けるために平坦に形成されている。一方、スライダ２１の下面には、頭部１９を収容可能な大きさの凹部２４が形成されている。
【００４１】
図１（ａ）に示されるように、スライダ２１の進行方向側の両端面下部には、それぞれスクレーパ２５が設けらている。それらのスクレーパ２５はシャフトを介して図示しない軸受に固定されている。また、前記スクレーパ２５は上側にある図示しないバネによって下方に付勢されている。これらのスクレーパ２５は、上側シールベルト１２の上面を掻き取ることでそこにある異物（例えば塵埃や液滴など）を除去する役割を果たしている。
【００４２】
次に、このロッドレスシリンダ１における下側シールベルト１３及びその破損防止構造について詳細に説明する。
図１（ｂ）に示されるように、本実施形態の下側シールベルト１３は、ウレタンやナイロン等の樹脂からなる等断面積かつ長尺状の部材である。前記下側シールベルト１３は、その片面（図１(b) における上面）に左右一対のリブ３１を有している。これらのリブ３１は所定間隔を隔てて設けられており、その先端は若干内側方向を向いている。これらのリブ３１は、スリット３の下縁側に形成された被係合突条に対して係脱可能となっている。そして、一対のリブ３１の間にはフラットなリブ間領域３２が存在している。
【００４３】
図２等に示される本実施形態のピストンヨーク１５は、ベルト破損防止構造を備えている。ピストンヨーク１５の胴部１８の下面中央部には、ベルト用溝３３がチャンネル状に形成されている。さらに、そのベルト用溝３３の底面の中央部には、ピストンヨーク１５の進行方向長さの全体にわたって延びる凸状摺接突条３４が設けられている。凸状摺接突条３４のエッジは、面取り加工等によってなだらかに形成されている。また、前記凸状摺接突条３４の両脇には、その凸状摺接突条３４に沿って延びるように凸状摺接部位３５が設けられている。凸状摺接突条３４及び突条摺接部位３５の突出度合いは、ピストンヨーク１５の進行方向側端面の中間地点において最大になっている。
【００４４】
ここで、本実施形態のピストンヨーク１５は、例えば以下のようにして製造されることができる。まず、アルミニウム等の金属材料を用いて押出成形を行うことにより、胴部１８、頭部１９及び首部２０を一体形成する。このとき、胴部１８の下面中央部には前記ベルト用溝３３が形成される。次に、前記金属製押出成形品におけるベルト用溝３３の底面全体に対して研削加工を施す。具体的には、ベルト状の研磨体を擦り付けることにより、ベルト用溝３３の底面全体をなだらかな曲面状に削り取る。この場合、進行方向側端面の中間地点における研削量を最も少なくし、かつ前記両端面のほうに行くに従って研削量を徐々に多くする（図２参照）。また、凸状摺接突条３４となる底面中央部の研削量は、その両脇に位置する凸状摺接部位３５の研削量よりもいくぶん少なめに設定される。以上の結果、凸状摺接部位３５とそれよりも相対的に突出した凸状摺接突条３４とが同時に形成される。なお、凸状摺接突条３４のエッジの面取りは前記研削加工の際に同時になされてもよいほか、研削加工後になされてもよい。
【００４５】
続いて、このように構成されたロッドレスシリンダ１の動作を説明する。
図示しない圧力供給源から第１の給排ポートに加圧エアを供給すると、第１の圧力作用室９に導入された加圧エアの圧力によって、ピストン１４が図１（ａ）の左側方向に押圧される。その結果、ピストン１４、ピストンヨーク１５及びスライダ２１が図１（ａ）の左側方向に向かって直線的に一体移動する。第２の給排ポートに加圧エアを供給すると、第２の圧力作用室１１に導入された加圧エアの圧力によって、ピストン１４が図１（ａ）の右側方向に押圧される。その結果、ピストン１４、ピストンヨーク１５及びスライダ２１が図１（ａ）の右側方向に向かって直線的に一体移動する。
【００４６】
このとき、ピストンヨーク１５の凸状摺接部位３５には、一対のリブ３１の先端が同ピストンヨーク１５の進行方向長さの全体にわたって摺接する。また、ピストンヨーク１５の凸状摺接突条３４には、リブ間領域３２が同ピストンヨーク１５の進行方向長さの全体にわたって摺接する。
【００４７】
さて、次に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）  本実施形態のロッドレスシリンダ１では、ピストンヨーク１５のベルト用溝３３の底面中央部に凸状摺接突条３４が設けられている。ゆえに、ロッドレスシリンダ１の駆動時には、凸状摺接突条３４に対し、下側シールベルト１３のリブ間領域３２がピストンヨーク１５の進行方向長さの全体にわたって摺接する。しかも、ピストンヨーク１５のベルト用溝３３の底面には、凸状摺接突条３４に沿うようにしてその両脇に凸状摺接部位３５が設けられている。ゆえに、ロッドレスシリンダ１の駆動時には、凸状摺接部位３５に対し、一対のリブ３１の先端部がピストンヨーク１５の進行方向長さの全体にわたって摺接する。
【００４８】
以上の結果、ピストンヨーク１５と下側シールベルト１３との摺接面積は、従来品に比べて極めて大きくなる。ゆえに、リブ３１の特定部位への応力集中が確実に回避される。よって、下側シールベルト１３が早期に摩耗・破損しにくくなり、極めて耐久性に優れたものとすることができる。
【００４９】
（ロ）  このロッドレスシリンダ１では、凸状摺接突条３４のエッジはなだらかに形成されている。よって、凸状摺接突条３４が下側シールベルト１３のリブ間領域３２を引っ掻いて傷付けるようなことはない。このことは下側シールベルト１３の摩耗・破損防止にも確実に貢献する。
【００５０】
（ハ）  本実施形態では、ピストンヨーク１５は金属製押出成形品であり、凸状摺接突条３４及び凸状摺接部位３５はベルト用溝３３の底面を研削加工することにより形成されたものとなっている。このような構成のピストンヨーク１５は、簡単にかつ比較的安価に形成できるという利点を有する。そのため、装置全体の構成簡単化及び低コスト化を図ることができる。つまり、図８の従来品とは異なり、進行方向側端面に取付凹部を加工形成した後、その取付凹部に摺動材を取り付ける必要がないからである。
【００５１】
（ニ）  本実施形態では、摺動バンド（後述）のようなアタッチメントを用いることなくベルト破損防止構造を実現している。そのため、部品点数が少なくて済み、装置全体の低コスト化に好適である。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態のロッドレスシリンダ４１を図３，図４に基づいて詳細に説明する。
【００５２】
このロッドレスシリンダ４１では、実施形態１のロッドレスシリンダ１とは構造の異なるベルト破損防止構造が採用されている。図３，図４（ａ）示される本実施形態のピストンヨーク４２は胴部１８、頭部１９及び首部２０から成り立っている。この点については実施形態１と何ら変わりはない。胴部１８の下面中央部には、ベルト用溝３３がチャンネル状に形成されている。ただし、ベルト用溝３３の底面は単純な曲面形状になっている。従って、ベルト用溝３３の底面には実施形態１のときのような凸状摺接突条３４は存在せず、その全体がいわば凸状摺接部位３５として機能するようになっている。本実施形態のピストンヨーク４２は、実施形態１と同じく、金属材料を用いた押出成形及びベルト用溝３３の底面全体への研削加工によって製造されることができる。この場合、進行方向側端面の中間地点における研削量を最も少なくし、かつ前記両端面のほうに行くに従って研削量を徐々に多くする（図３参照）。
【００５３】
図３には、摺接部材としての摺接バンド４３が示されている。この摺接バンド４３は、帯部としての湾曲帯部４４と、係止部４５とからなる。凸状摺接部としての湾曲帯部４４の長さは、ピストンヨーク４２におけるベルト用溝３３の長さにほぼ等しい。湾曲帯部４４の幅は、一対のリブ３１間にあるリブ間領域３２の幅よりもやや小さい。係止部４５は湾曲帯部４４の両方の端部に位置しており、それぞれ一対の挟持片４６を備えている。互いに対をなす挟持片４６同士は、所定間隔（即ち首部２０の幅にほぼ相当する間隔）を隔てて平行な関係にある。また、湾曲帯部４４の一方の端側にある各挟持片４６及び他方の端側にある各挟持片４６は、互いにその先端部を対向させている。互いに対をなす挟持片４６は、ピストンヨーク４２において細い部分である首部２０の両側を挟持することができる（図４(a) ，(b) 参照）。従って、係止部４５はピストンヨーク４２の両方の進行方向側端に対して位置ずれ不能かつ脱落不能に係止可能である。
【００５４】
また、本実施形態の摺接バンド４３は、摺動抵抗の小さな可撓性樹脂材料を用いた一体成形によって製造されることができる。具体的にいうと、前記樹脂材料として、ポリアセタール系樹脂材料の一種であるジュラコンが使用されている。かかる樹脂は摺動抵抗が小さくて可撓性も有するからである。摺接バンド４３に可撓性を持たせたのは、装着作業を行いやすくするためである。
【００５５】
摺接バンド４３は例えば次のような手順で装着される。まず、進行方向側端面のうちの一方にある首部２０に対し、進行方向側端面の方向から進行するようにして、一方側の係止部４５を引っ掛けるようにして係止する。次に、もう一方の進行方向側端面にある首部２０に対し、残りの係止部４５を引っ掛けるようにして係止する。勿論、２つの係止部４５を同時に係止させることもできる。なお、可撓性を有するこの摺接バンド４３は取り外すことも可能であって、そのためには上記手順の逆を行えばよい。
【００５６】
続いて、このように構成されたロッドレスシリンダ４１の動作を説明する。
図示しない圧力供給源から第１の給排ポートに加圧エアを供給すると、第１の圧力作用室９に導入された加圧エアの圧力によって、ピストン１４が図４（ａ）の左側方向に押圧される。その結果、ピストン１４、ピストンヨーク４２及びスライダ２１が図４（ａ）の左側方向に向かって直線的に一体移動する。第２の給排ポートに加圧エアを供給すると、第２の圧力作用室１１に導入された加圧エアの圧力によって、ピストン１４が図４（ａ）の右側方向に押圧される。その結果、ピストン１４、ピストンヨーク４２及びスライダ２１が図４（ａ）の右側方向に向かって直線的に一体移動する。
【００５７】
このとき、摺接バンド４５の湾曲帯部４４の下面には、リブ間領域３２が同ピストンヨーク４２の進行方向長さの全体にわたって摺接する。また、ピストンヨーク４２の凸状摺接部位３５には、一対のリブ３１の先端部が同ピストンヨーク４２の進行方向長さの全体にわたって摺接する。
【００５８】
さて、次に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）  本実施形態のロッドレスシリンダ４１では、湾曲帯部４４を備える摺接バンド４５がピストンヨーク４２に装着されている。ゆえに、ロッドレスシリンダ４１の駆動時には、凸状摺接部である湾曲帯部４４に対し、下側シールベルト１３のリブ間領域３２がピストンヨーク４２の進行方向長さの全体にわたって摺接する。しかも、ピストンヨーク４２のベルト用溝３３の底面には、凸状摺接部位３５が設けられている。ゆえに、ロッドレスシリンダ４１の駆動時には、凸状摺接部位３５に対し、一対のリブ３１の先端部がピストンヨーク４２の進行方向長さの全体にわたって摺接する。
【００５９】
以上の結果、移動側部材（即ちピストンヨーク４２及び摺接バンド４３）と下側シールベルト１３との摺接面積は、従来品に比べて極めて大きくなる。ゆえに、リブ３１の特定部位への応力集中が確実に回避される。よって、下側シールベルト１３が早期に摩耗・破損しにくくなり、極めて耐久性に優れたものとすることができる。
【００６０】
また、下側シールベルト１３とピストンヨーク４２との間には、湾曲帯部４４が介在されている。従って、下側シールベルト１３及びピストンヨーク４２が直かに摺接する部分は相対的に減少する。その結果、ベルト用溝３３の端縁部分をはじめとするピストンヨーク４２側部分の摩耗が防止されることに加え、下側シールベルト１３の摩耗・破損も防止される。このことは耐久性の向上に寄与することとなる。
【００６１】
（ロ）  本実施形態のピストンヨーク４２も実施形態１のときと同様に金属製押出成形品であって、しかも凸状摺接部位３５はベルト用溝３３の底面を研削加工することにより形成されたものである。従って、簡単にかつ比較的安価に形成可能なピストンヨーク４２となり、従来品に比べて装置全体の構成簡単化及び低コスト化を図ることができる。
【００６２】
（ハ）  前記摺動バンド４３は、上述したようにピストンヨーク４２に対して着脱が可能である。従って、摺動バンド４３に摩耗が生じたときでも、新しいものと簡単に交換することができる。また、このような摺動バンド４３を用いる方法は、実施形態１に比べて汎用性の点で優れているといえる。
【００６３】
（ニ）  本実施形態の摺動バンド４３は、上述したように一対の挟持片４６からなる係止部４５を備えている。このため、その係止部４５が首部２０に確実に係止することによって、摺接バンド４３が位置ずれ不能かつ脱落不能の状態でピストンヨーク４２に確実に保持される。特にここでは一対の係止部４５がピストンヨーク４２に対して２箇所で係止することになるため、よりいっそう確実な保持が図られる。
【００６４】
また、一対の挟持片４６を用いた構造であることから、ピストンヨーク４２に対する着脱作業も比較的簡単に行うことができる。
さらに、首部２０はピストンヨーク４２において細い部分であるため、必ずしも大きな挟持片４６を形成する必要がないという利点がある。よって、一対の挟持片４６を形成したとしても、摺接バンド４３の大型化や重量増につながることはない。
【００６５】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
◎  図５に示される別例のロッドレスシリンダ５１は全体のサイズが大きいため、下側シールベルト５２もそれに伴って幅広になっている。また、リブ間領域３２には既存の一対のリブ３１（サイドリブ３１）のほかに、センターリブ５３が設けられている。使用されるピストンヨーク４２は、実施形態２のものと同じ構造である。そして、ベルト用溝３３の底面にある凸状摺接部位３５には、両方のサイドリブ３１の先端部のみならずセンターリブ５３の先端部もピストンヨーク４２の進行方向長さの全体にわたって摺接するようになっている。このような構成であっても、従来品に比べて下側シールベルト５３が早期に摩耗・破損しにくくなり、極めて耐久性に優れたものとすることができる。
【００６６】
◎  図６に示される別例のロッドレスシリンダ５６のような構成であってもよい。このロッドレスシリンダ５６のピストンヨーク５７の場合、ベルト用溝３３の底面にある凸状摺動突条３４及び凸状摺接部位３５の表面に、摺動層５８が形成されている。前記摺動層５８は摺動抵抗の小さな金属材料や樹脂材料等からなり、その形成方法としては例えばめっき法、貼付け法、印刷法などの従来公知の手法が採用可能である。
【００６７】
◎  実施形態１において、研削加工以外の方法によって凸状摺接突条３４を形成することも可能である。
◎  実施形態２において例示したジュラコンのようなポリアセタール系樹脂材料以外にも、例えばテフロン等のフッ素系樹脂材料や、ポリアミド樹脂、カーボン系樹脂等を用いて摺動バンド４３を製造してもよい。また、金属材料を用いて摺接バンド４３等の摺接部材を形成することも可能である。
【００６８】
◎  実施形態１において一対のリブ３１の先端部は、凸状摺接部位３５に対して必ずしもピストンヨーク１５の進行方向長さの全体にわたって摺接させなくてもよい。これは、凸状摺接部位３５を設けた結果、ピストンヨーク４２と下側シールベルト１３との間に大きな摺接面積が確保されるからである。ゆえに、リブ３１の先端部が凸状摺接突条３４に対して非摺接となる箇所があったとしても、ある程度有効なベルト破損防止等のための構造となりうる。実施形態２についてもこれと同様のことがいえる。従って、実施形態１，２によって奏される効果には及ばないものの、それに準ずる効果を期待することができる。
【００６９】
◎  本発明は、下側シールベルト１３についてのベルト破損防止等のための構造として具体化されるばかりでなく、上側シールベルト１２についてのベルト破損防止等のための構造として具体化されてもよい。即ち、摺接バンド４３を用いるとするならば、例えばベルト用溝２２の上面と上側シールベルト１２の下面側との間に湾曲帯部４４を介在させればよいことになる。
【００７０】
◎  実施形態１，２や前記別例では、複数のリブ３１，５３を有するシールベルト１３，５２、つまり比較的複雑な断面形状のシールベルト１３，５２を用いた場合について言及した。本発明はこれらのもののみに止まることはなく、単純な断面形状を有するシールベルト（上側下側を問わず。）について適用されても勿論よい。かかる場合においても、シールベルトやピストンヨークが摩耗しにくくなるので、耐久性に優れた好適なロッドレスシリンダの実現にとって好都合となる。
【００７１】
◎  摺接バンド４３は、必ずしも係止部４５を湾曲帯部４４の両方の端部に有したものでなくてもよく、係止部４５を湾曲帯部４４の一方の端部のみに有したものであっても構わない。具体的には、図３にて示された摺接バンド４３の湾曲帯部４４を、例えば破線Ｌ1 の位置で分割したものがそれに該当する。破線Ｌ1 は一対の係止部４５からともに等しい距離にある。ゆえに、分割された湾曲帯部４４の長さは、この場合にはピストンヨーク４２の進行方向長さの約１／２になる。もっとも、破線Ｌ1 よりも係止部４５に近い位置で分割してもよい。
【００７２】
その際、分割された後の湾曲帯部４４の長さは、ピストンヨーク４２の進行方向長さの少なくとも１／３以上であることが望ましい。このような摺接バンドは２個使用されるとともに、各々ピストンヨーク４２の両方の端面に配置される。そのとき、湾曲帯部４４の長さの総和は、実質的にはピストンヨーク４２の進行方向長さの２／３以上になる。従って、比較的大きな摺接面積を確保することができる。勿論、分割された後の湾曲帯部４４の長さは、ピストンヨーク４２の進行方向長さの１／２程度であることが、さらに望ましい。この場合には、湾曲帯部４４の長さの総和は、実質的にはピストンヨーク４２の進行方向長さに相当するものとなる。
【００７３】
◎  装着前の状態において湾曲しておらず、装着後の状態において始めて湾曲するような帯部であってもよい。なお、装着後の状態においても湾曲しない帯部も許容されうる。
【００７４】
ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１）  請求項３において、前記摺接部材は摺動抵抗の小さな樹脂材料（例えばジュラコン等）からなること。この技術的思想１に記載の発明によれば、かかる樹脂材料は摺動抵抗が小さくて可撓性も有するため、好特性を持つ摺接部材を形成することができる。
【００７５】
（２）  請求項３、技術的思想１のいずれか１つにおいて、前記連結体は金属製押出成形品であり、前記凸状摺接突条及び前記凸状摺接部位はその連結体の下面にあるベルト用溝底面を研削加工することにより形成されたものであること。この技術的思想２に記載の発明によれば、簡単にかつ比較的安価に形成可能な連結体となるため、装置全体の構成簡単化及び低コスト化を図ることができる。
【００７６】
なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「流体：  窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴン、水素、それらの混合物である空気などといった気体を指すほか、液体、臨界流体、その他これらに準ずる性質を有するものを含む。」
【００７７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、シールベルトや連結体が摩耗しにくくて耐久性に優れたロッドレスシリンダ、特にシールベルトが破損しにくくて耐久性に優れたロッドレスシリンダを提供することができる。
【００７８】
請求項２に記載の発明によれば、シールベルトの摩耗・破損の防止をより確実なものとすることができる。
【００７９】
請求項３に記載の発明によれば、シールベルトや連結体が摩耗しにくくて耐久性に優れたロッドレスシリンダ、特にシールベルトが破損しにくく更なる耐久性の向上に優れたロッドレスシリンダを提供することができる。又、着脱作業の作業性向上及び摺接バンドの装着時の位置ずれを防止することができる。
請求項４に記載の発明によれば、上記の優れたロッドレスシリンダを実現するうえで好適なピストンヨークを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明を具体化した第１の実施形態におけるロッドレスシリンダを示す一部破断縦断面図、（ｂ）は横断面図。
【図２】同ロッドレスシリンダのピストンヨークを示す斜視図。
【図３】第２の実施形態におけるロッドレスシリンダのピストンヨーク及び摺接バンドの斜視図。
【図４】（ａ）は同ロッドレスシリンダを示す一部破断縦断面図、（ｂ）は横断面図。
【図５】別例のロッドレスシリンダを示す横断面図。
【図６】別例のロッドレスシリンダを示す横断面図。
【図７】（ａ）は従来のロッドレスシリンダを示す一部破断縦断面図、（ｂ）は横断面図。
【図８】従来の別のロッドレスシリンダを示す一部破断縦断面図。
【符号の説明】
１，４１，５１，５６…ロッドレスシリンダ、２…シリンダチューブ、３…スリット、１２…（上側）シールベルト、１３，５２…（下側）シールベルト、１４…ピストン、１５，４２，５７…連結体としてのピストンヨーク、２１…スライダ、２２，３３…ベルト用溝、３１…リブ、３２…リブ間領域、３４…凸状摺接突条、３５…凸状摺接部位、４３…摺接部材としての摺接バンド、４４…凸状摺接部としての（湾曲）帯部、４５…係止部。
【図１】
0003974261.tif 000002
【図２】
0003974261.tif 000003
【図３】
0003974261.tif 000004
【図４】
0003974261.tif 000005
【図５】
0003974261.tif 000006
【図６】
0003974261.tif 000007
【図７】
0003974261.tif 000008
【図８】
0003974261.tif 000009