(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの内部に配設され、該シリンダチューブの長手方向に沿って摺動自在なピストンと、
前記ピストンに配設された駆動用磁石と、
前記ガイド部材に摺動自在に支持され、前記シリンダチューブが挿通自在な孔部を有し、該シリンダチューブの軸線方向に沿って変位自在に設けられるスライダと、
前記スライダの孔部に前記シリンダチューブを挟んで駆動用磁石と対向して配置される被駆動用磁石と、
前記シリンダチューブと平行に設けられ、前記スライダを軸線方向に沿って案内すると共に、前記被駆動用磁石と前記シリンダチューブとの間に形成される僅かの間隙を保持する２つ以上のガイド部材と、
前記スライダと前記ガイド部材との間に設けられ、該スライダを前記ガイド部材に沿って変位自在に支持するボールブッシュと、
を備えることを特徴とするロッドレスシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンの往復動作に伴ってスライダを変位させ、ワーク等を搬送するロッドレスシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、ワークを移送するための手段としてロッドレスシリンダが用いられている。このロッドレスシリンダは、基本的には、円筒状のシリンダチューブの内部にピストンがその軸線方向に摺動可能に挿通され、該ピストンの外周には前記シリンダチューブの内壁に面して複数の駆動用磁石が設けられる。一方、シリンダチューブの外部には該シリンダチューブを囲繞してスライダが摺動可能に設けられ、該スライダの内部には前記駆動用磁石と対向して被駆動用磁石が配設される。前記シリンダチューブに圧縮空気の如き圧力流体が導入されると、ピストンは前記シリンダチューブの内部をその軸線方向に変位する。このため、被駆動用磁石は駆動用磁石と磁気的に引き合い、スライダがピストンの変位に応じてシリンダチューブの外部を摺動する。
【０００３】
このロッドレスシリンダには、前記スライダを案内するガイド部材が前記シリンダチューブと平行に設けられている場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のロッドレスシリンダでは、シリンダチューブの外周部と被駆動用磁石が接触しているため、摺動抵抗が大きく、また、シリンダチューブや被駆動用磁石が摩耗して塵埃等が発生する懸念があり、ロッドレスシリンダが医療、食品関連用やクリーンルームの如く塵埃等を嫌う場所において使用される場合には、該塵埃等がロッドレスシリンダから外部に流出するという問題が指摘されている。このためにシリンダチューブの表面に摺動抵抗を低減させるための表面処理を施す場合もあるが、ロッドレスシリンダの製造コストが高騰する原因となっていた。さらに、シリンダチューブとガイド部材との組立精度が低いと、前記の摺動抵抗は一層高くなり、塵埃等の発生も多くなる懸念があるため、高精度に組み立てる必要があり、製造コストが一層高騰するという問題があった。
【０００５】
本発明は前記の種々の課題を解決すべくなされたものであって、シリンダチューブの表面処理が不要となり、塵埃等の発生を防ぎ、高精度に組み立てる必要がなく製造コストを低廉化することが可能なロッドレスシリンダを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、円筒状のシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの内部に配設され、該シリンダチューブの長手方向に沿って摺動自在なピストンと、
前記ピストンに配設された駆動用磁石と、
前記ガイド部材に摺動自在に支持され、前記シリンダチューブが挿通自在な孔部を有し、該シリンダチューブの軸線方向に沿って変位自在に設けられるスライダと、
前記スライダの孔部に前記シリンダチューブを挟んで駆動用磁石と対向して配置される被駆動用磁石と、
前記シリンダチューブと平行に設けられ、前記スライダを軸線方向に沿って案内すると共に、前記被駆動用磁石と前記シリンダチューブとの間に形成される僅かの間隙を保持する２つ以上のガイド部材と、
前記スライダと前記ガイド部材との間に設けられ、該スライダを前記ガイド部材に沿って変位自在に支持するボールブッシュと、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、シリンダチューブに圧力流体が導入されてピストンがシリンダチューブの内部を摺動することにより、前記ピストンに配設された駆動用磁石が一体的に摺動し、スライダに配設された被駆動用磁石と前記駆動用磁石とが磁気的に引き合う。そして、該被駆動用磁石がシリンダチューブの外周を変位し、スライダがガイド部材に案内されてシリンダチューブの長手方向に摺動する。この際、前記スライダは、２つ以上のガイド部材によって軸線方向に沿って案内されるため、被駆動用磁石とシリンダチューブとの間に間隙を保ちながら前記スライダを変位させることができると共に、前記スライダとガイド部材との間に設けられたボールブッシュによって該スライダを支持して変位させることができる。
【０００８】
その結果、ガイド部材を設けることにより被駆動用磁石とシリンダチューブとの間に僅かな間隙を保持したままスライダを安定して変位させることができると共に、ボールブッシュを設けて前記スライダをガイド部材に沿って変位する際に摩擦がないため、塵埃等の発生もない。
【０００９】
またこの場合、前記スライダには、前記ガイド部材を支持するボールブッシュを備えると、前記スライダは少ない摩擦で前記ガイド部材を摺動することができ、好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るロッドレスシリンダについて、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。
【００１１】
図１、図２において、参照符号１０は、本実施の形態に係るロッドレスシリンダを示す。このロッドレスシリンダ１０は、長方形状の板状部材１２ａ、１２ｂを備え、該板状部材１２ａ、１２ｂに円筒状のシリンダチューブ１４とガイドシャフト１６ａ、１６ｂの両端部が固着される。なお、該シリンダチューブ１４、ガイドシャフト１６ａ、１６ｂは夫々平行に配置されている。夫々の板状部材１２ａ、１２ｂには、互いに対向する面にゴム等の材料で形成されたダンパ１８が前記板状部材１２ａ、１２ｂの表面から僅かに突出して固着される。
【００１２】
前記シリンダチューブ１４の内部には該シリンダチューブ１４の軸線方向に摺動自在にピストン２０が設けられる。該ピストン２０はその中心に軸線方向に沿って長尺な棒状の芯部材２２を備え、該芯部材２２の中央には拡径部２４が形成されている。前記拡径部２４の外周には、図３に示すように、磁性体としての鉄等の材料で形成された複数のリング部材２８が設けられ、夫々のリング部材２８の間には該リング部材２８と略同径の駆動用磁石３０ａ〜３０ｃが挟持され、夫々の駆動用磁石３０ａ〜３０ｃは前記リング部材２８によって隔離されている。前記駆動用磁石３０ａ〜３０ｃは一方の面がＮ極、他方の面がＳ極に形成されている。前記芯部材２２の外周には前記リング部材２８を挟持して円筒部材３２ａ、３２ｂが固着される。該円筒部材３２ａ、３２ｂの外周には溝部３４ａ、３４ｂが画成され、該溝部３４ａ、３４ｂにはパッキン３６ａ、３６ｂが設けられ、該パッキン３６ａ、３６ｂによって、前記シリンダチューブ１４に導入される圧力流体の漏洩が遮断される。従って、前記シリンダチューブ１４の内側はピストン２０によって一端側の室４０ａと他端側の室４０ｂとに分離されている。
【００１３】
一方の板状部材１２ａには、図１に示すように、前記室４０ａと連通する第１ポート４２が設けられ、該第１ポート４２は図示しない電磁弁を介して図示しない圧縮空気供給源に連通する。他方の板状部材１２ｂの内側には前記シリンダチューブ１４と同軸的に孔部４４が画成され、該孔部４４には前記板状部材１２ｂの長手方向に沿って画成された通路４６が連通する。該通路４６はさらに一方のガイドシャフト１６ａの内部にその軸線方向に沿って画成された通路４８と連通する。該通路４８の一方の板状部材１２ａの側の開口部には第２ポート５０が設けられ、該第２ポート５０は図示しない電磁弁を介して図示しない圧縮空気供給源に連通する。なお、参照符号５２は前記通路４６を閉塞する栓部材である。
【００１４】
前記シリンダチューブ１４、ガイドシャフト１６ａ、１６ｂにはその軸線方向に摺動自在にスライダ５６が設けられる。前記スライダ５６には前記ガイドシャフト１６ａ、１６ｂが挿通する孔部５８ａ、５８ｂが画成され、該孔部５８ａ、５８ｂを形成する壁部とガイドシャフト１６ａ、１６ｂの外壁との間隙には多数のボール６０で構成されるボールブッシュ６２が設けられ、該ボールブッシュ６２は止め輪６４によって抜け止めされる。従って、前記スライダ５６はボールブッシュ６２によって前記ガイドシャフト１６ａ、１６ｂに支持され、その軸線方向に少ない摩擦で摺動可能である。
【００１５】
前記スライダ５６には前記シリンダチューブ１４が挿通する孔部６８が画成され、該孔部６８を形成する壁部には、図３に示すように、鉄等の材料で形成されたリング部材７０が複数設けられる。夫々のリング部材７０は複数の被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃを挟持し、従って、前記被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃは前記リング部材７０によって互いに隔離されている。前記被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃは前記駆動用磁石３０ａ〜３０ｃの極性と反対になるように、一方の面がＳ極、他方の面がＮ極に形成され、従って、該被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃと前記駆動用磁石３０ａ〜３０ｃは互いに引き合うように構成される。前記被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃ、リング部材７０は一体的に形成され、支持部材７４を介して止め輪７６によって抜け止めされる。
【００１６】
前記被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃとリング部材７０の内壁面は、前記シリンダチューブ１４の外周面から僅かに離間して形成されている。
【００１７】
本実施の形態に係るロッドレスシリンダ１０は基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用、効果について説明する。
【００１８】
図示しない電磁弁を作動させ、第１ポート４２に圧縮空気を導入し、第２ポート５０は大気圧開放状態にする。シリンダチューブ１４の室４０ａに第１ポート４２から圧縮空気が導入され、該圧縮空気の圧力により、ピストン２０は矢印Ａ方向に摺動する。このため、駆動用磁石３０ａ〜３０ｃが変位して被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃを磁気的に引きつけ、スライダ５６がガイドシャフト１６ａ、１６ｂを矢印Ａ方向に摺動する。このとき、被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃとシリンダチューブ１４の外周面との間には僅かに間隙が空いているため、摺動抵抗、摩耗がなく、塵埃等の発生の懸念がない。また、ガイドシャフト１６ａ、１６ｂはボールブッシュ６２に支持されているため、摺動抵抗が小さく、塵埃等の発生もない。
【００１９】
さらにピストン２０が矢印Ａ方向に変位すると、スライダ５６の端部がダンパ１８に当接し、該スライダ５６が位置決めされる。このため、被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃに駆動用磁石３０ａ〜３０ｃが引きつけられ、ピストン２０はこの位置よりさらに矢印Ａ方向に変位することが阻止される。
【００２０】
次に、図示しない電磁弁を作動させ、第１ポート４２を大気開放状態に、第２ポート５０に圧縮空気を導入すると、室４０ｂに圧縮空気が導入され、ピストン２０は矢印Ｂ方向に摺動する。このため、前記と同様に、被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃが駆動用磁石３０ａ〜３０ｃに引きつけられてスライダ５６が矢印Ｂ方向に変位する。
【００２１】
このロッドレスシリンダ１０では、ガイドシャフト１６ａ、１６ｂとボールブッシュ６２の組み付けに誤差があると、被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃの内周面の一部がシリンダチューブ１４の外周面に接近することがある。この場合、被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃはシリンダチューブ１４の外周面と接触しなければよいため、シリンダチューブ１４の外周面と被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃの内周面との間隙の範囲内であれば、前記ガイドシャフト１６ａ、１６ｂとボールブッシュ６２の組立誤差は許容される。
【００２２】
本実施の形態にかかるロッドレスシリンダ１０は、図３に示すように、駆動用磁石３０ａ〜３０ｃの極性は、全て同じ向きに配置し、被駆動用磁石７２ａ〜７２ｃは前記駆動用磁石３０ａ〜３０ｃと反対の極性に配置したが、図４に示すように、駆動用磁石３０ｂの極性を駆動用磁石３０ａ、３０ｃと反対にし、被駆動用磁石７２ｂも、該駆動用磁石３０ｂに対応して被駆動用磁石７２ａ、７２ｃと反対に配置してもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係るロッドレスシリンダによれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【００２４】
シリンダチューブと被駆動用磁石が僅かに離間しているため、摩耗により塵埃等が発生する懸念が無く、ロッドレスシリンダを医療、食品関連用やクリーンルーム等に使用することが可能となる。
【００２５】
また、ガイドシャフトはボールブッシュによって支持されているため、摺動抵抗が小さくなり、さらに、シリンダチューブの表面処理が不要となり、高精度に組み立てる必要がないため、製造コストを低廉化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るロッドレスシリンダを示す横断面図である。
【図２】図１のロッドレスシリンダを示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のロッドレスシリンダの一部拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るロッドレスシリンダの一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０…ロッドレスシリンダ          １２ａ、１２ｂ…板状部材
１４…シリンダチューブ            １６ａ、１６ｂ…ガイドシャフト
２０…ピストン                    ３０ａ〜３０ｃ…駆動用磁石
５６…スライダ                    ６２…ボールブッシュ
７２ａ〜７２ｃ…被駆動用磁石
【図１】
0003759231.tif 000002
【図２】
0003759231.tif 000003
【図３】
0003759231.tif 000004
【図４】
0003759231.tif 000005