(57)【要約】      （修正有）【課題】Oリングなどのシール材を用いない簡単な構造の小型エアシリンダ及びその製造方法を提供する。【解決手段】シリンダ管１と、前記シリンダ管の一端の内径に不動に嵌合して挿入した第１フランジ管２と、前記第１フランジ管の内径に可動に嵌合して貫通したロッド３と、前記ロッドが嵌合して挿入され、かつ、前記シリンダ管の内径に可動に嵌合して挿入したピストン管４と、前記シリンダ管の他端の内径に不動に嵌合して挿入した第２フランジ管５と、からなることを特徴とする小型エアシリンダである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ管と、前記シリンダ管の一端の内径に不動に嵌合して挿入した第１フランジ管と、前記第１フランジ管の内径に可動に嵌合して貫通したロッドと、前記ロッドが嵌合して挿入され、かつ、前記シリンダ管の内径に可動に嵌合して挿入したピストン管と、前記シリンダ管の他端の内径に不動に嵌合して挿入した第２フランジ管と、からなることを特徴とする小型エアシリンダ。
【請求項２】
請求項１において、前記シリンダ管の内径が２mm以下であり、前記ピストン管と前記シリンダ管との嵌合隙間面積が前記シリンダ管の内径断面積の５０分の１以下で、かつ、前記ロッドと前記第１フランジ管との嵌合隙間断面積が前記シリンダ管の内径断面積の５０分の１以上であることを特徴とする小型エアシリンダ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記ピストン管と前記第１フランジ管あるいは前記第２フランジ管との間にばねを挿入したことを特徴とする小型エアシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小型のエアシリンダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアシリンダには、複動型と単動型がある。基本的なエアシリンダは、シリンダ管と、その中に配置されて軸方向に可動するピストンと、ピストンに連結された可動ロッドと、その可動ロッドが貫通しシリンダ管の一端を閉塞する可動ロッド側フランジと、シリンダ管の他端を閉塞する密閉側フランジとから構成され、シリンダ管と可動ロッド側フランジと密閉側フランジとで形成される空気室は、ピストンを境にして可動ロッド側空気室と密閉側空気室に２分割される。単動型エアシリンダでは、分割された空気室のいずれか一方の空気室内にピストン戻しばねと大気へ導通する小さな大気導通穴、他方の空気室には圧縮空気を導入する圧縮空気導入口が備えられている。複動型エアシリンダでは、分割されたいずれの空気室にも圧縮空気を導入する圧縮空気導入口が備えられている。
【０００３】
いずれの型のエアシリンダでも、圧縮空気を導入する空気室の空気漏れをなくすために、シリンダ管とフランジとの間に密閉性を高めるガスケットなどのシール材、さらに、ピストンと可動ロッドをスムーズに摺動させるために、シリンダ管とピストンとの隙間や可動ロッド側フランジと可動ロッドとの隙間を適度に大きくしており、これらの隙間から圧縮空気の漏れがなく、摺動性の高いOリングなどのシール材を用いている。また、シリンダ管と可動ロッド側フランジとの連結やシリンダ管と密閉側フランジとの連結にボルトなどの連結部品を用いている。さらに、圧縮空気導入口と圧縮空気導入チューブとの連結には、配管継手などが用いられている。
【０００４】
上記に説明した従来型構造のエアシリンダは、構成部品点数が多く、構造も複雑で小型化するのが困難である。特に、シリンダ管内径が２mm以下のエアシリンダに、従来構造を適用することは難しく、他の構造や製造方法も確立されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−９９２０２号公報
【特許文献２】特開２００８−２１５４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる実情を鑑みてなされたもので、構成部品点数が少なく、ガスケットやOリングなどのシール材を用いない、簡単な構造の小型エアシリンダ及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、シリンダ管と、前記シリンダ管の一端の内径に不動に嵌合して挿入した第１フランジ管と、前記第１フランジ管の内径に可動に嵌合して貫通したロッドと、前記ロッドが嵌合して挿入され、かつ、前記シリンダ管の内径に可動に嵌合して挿入したピストン管と、前記シリンダ管の他端の内径に不動に嵌合して挿入した第２フランジ管と、からなることを特徴とする小型エアシリンダである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記シリンダ管の内径が２mm以下であり、前記ピストン管と前記シリンダ管との嵌合隙間面積が前記シリンダ管の内径断面積の５０分の１以下で、かつ、前記ロッドと前記第１フランジ管との嵌合隙間断面積が前記シリンダ管の内径断面積の５０分の１以上であることを特徴とする小型エアシリンダである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記ピストン管と前記第１フランジ管あるいは前記第２フランジ管との間にばねを挿入したことを特徴とする小型エアシリンダである。
【発明の効果】
【００１１】
前記構成により、この発明は、以下の効果を有する。
【００１２】
請求項１に記載の発明では、シリンダ管と、前記シリンダ管の一端の内径に不動に嵌合して挿入した第１フランジ管と、前記第１フランジ管の内径に可動に嵌合して貫通したロッドと、前記ロッドが嵌合して挿入され、かつ、前記シリンダ管の内径に可動に嵌合して挿入したピストン管と、前記シリンダ管の他端の内径に不動に嵌合して挿入した第２フランジ管と、からなることを特徴とする小型エアシリンダであるので、ガスケットやOリングなどのシール材やボルトなどの連結部品を必要としない。したがって、構成部品点数が少なく、簡単な構造の小型エアシリンダが提供できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、前記シリンダ管の内径が２mm以下であり、前記ピストン管と前記シリンダ管との嵌合隙間面積が前記シリンダ管の内径断面積の５０分の１以下で、かつ、前記ロッドと前記第１フランジ管との嵌合隙間断面積が前記シリンダ管の内径断面積の５０分の１以上であることを特徴とする小型エアシリンダであるので、シリンダ管とピストンとの摺動や第１フランジ管とロッドとの摺動、ならびに、シリンダ管と第１フランジ管との連結やシリンダ管と第２フランジ管との連結は、嵌合調整のみで行え、組立が容易である。また、第１フランジ管とロッドとの隙間を適宜に調整すれば、第１空気室から大気へ導通する大気導通穴を、特に形成する必要がなく、構造が簡単になる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、前記ピストン管と前記第１フランジ管あるいは前記第２フランジ管との間にばねを挿入したことを特徴とする小型エアシリンダであるので、ピストン可動に対して、圧縮空気力（あるいは真空吸引力）に加えて、ばね力が利用できる。
【００１５】
以上説明したとおり、構成部品は単純な管とロッドのみで、それらの構造は単純であり、さらに、組立は嵌合調整のみでできるため、低コストの小型エアシリンダが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態の小型エアシリンダの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った小型エアシリンダの断面図である。
【図３】第２の実施の形態の小型エアシリンダ２種類（ａ）（ｂ）の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の小型エアシリンダの実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
【００１８】
この発明の小型エアシリンダは、医療機器、電気・電子機器、工作機、搬送機、自動車、飛行機などに必要とするアクチュエータとして、広く使用される。
【００１９】
[第１の実施の形態]
第１の実施の形態の一例を図１に示す。図１は小型エアシリンダの断面図である。この小型エアシリンダの第１空気室１１は、シリンダ管１と、第１フランジ管２と、ロッド３が不動に嵌合されたピストン管４とで囲まれた領域からなる。第２空気室１２は、シリンダ管１と、第２フランジ管５と、ロッド３が不動に嵌合されたピストン管４と、で囲まれた領域からなる。
【００２０】
シリンダ管１と第１フランジ管２、シリンダ管１と第２フランジ管５、ロッド３とピストン管４、それぞれは、不動に嵌合して組み立てられている。嵌合強度を増すために嵌合隙間に接着剤を充填してもよい。また、これらは、一体成形したものであってもよい。すなわち、シリンダ管１と第１フランジ管２とを一体成形したもの、シリンダ管１と第２フランジ管５とを一体成形したもの、ロッド３とピストン管４とを一体成形したものであってもよい。さらに、シリンダ管１にくびれ加工を施して、第１フランジ管を省いたものであってもよい。
【００２１】
シリンダ管１とピストン管４との間の摺動特性を向上するために、シリンダ管１の内面は、ホーニング仕上げが好ましい。また、ピストン管４の外周面は、摩擦抵抗が低いDLC膜などのコーティングを施すことが好ましい。
【００２２】
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った小型エアシリンダの断面図である。ロッド３と第１フランジ管２との嵌合隙間は、第１空気室と大気との大気貫通隙間１３であり、この隙間断面積を、シリンダ管１とピストン管４との嵌合隙間面積よりも大きくして、第１空気室と大気との間での大気導通を可能にしている。したがって、シリンダ管１とピストン管４との嵌合隙間面積を適切にすれば、第１空気室にから大気に貫通する大気導通穴を設けなくてもよい。
【００２３】
シリンダ管１の内径が２mm以下である小型エアシリンダにおいて、シリンダ管１とピストン管４との嵌合隙間面積は、前記シリンダ管１の内径断面積の５０分の１以下で、かつ、ロッド３と第１フランジ管２との嵌合隙間断面積がシリンダ管１の内径断面積の５０分の１以上であることが好ましい。
【００２４】
第２フランジ管５は、フレキシブルチューブ６を介して、圧縮空気源あるいは真空源（真空ポンプ）（図示せず）に接続される。圧縮空気源に接続すると、ピストン管４は、ロッド３とともに左方に移動し、第１フランジ管２に接して停止する。一方、真空源（真空ポンプ）に接続すると、ピストン管４は、ロッド３とともに右方に移動し、第２フランジ管５に接して停止する。
[第２の実施の形態]
【００２５】
第２の実施の形態の例を図３（ａ）（ｂ）に示す。図３（ａ）（ｂ）は小型エアシリンダの断面図である。この小型エアシリンダは、第１の実施の形態の小型エアシリンダにばねを付与したものである。
【００２６】
図３（ａ）の小型エアシリンダは、第１の実施の形態の小型エアシリンダの第１空気室１１内にばねを挿入したものである。ばねの戻し力により、ピストン管４が右方に移動する力を強めることができる。
【００２７】
図３（ｂ）の小型エアシリンダは、第１の実施の形態の小型エアシリンダの第２空気室１２内にばねを挿入したものである。ばねの戻し力により、ピストン管４が左方に移動する力を強めることができる。
【００２８】
この発明は、圧縮空気源あるいは真空源（真空ポンプ）によって作動する小型エアシリンダに限らず、油圧源によって作動する小型油圧シリンダに適応してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１ シリンダ管
２  第１フランジ管
３  ロッド
４  ピストン管
５  第２フランジ管
６  フレキシブルチューブ
７  ばね
１１  第１空気室
１２  第２空気室
１３  大気貫通隙間
１４  圧縮空気導入穴（真空吸引穴）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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