JP7348704B2 - cylinder device - Google Patents
cylinder device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7348704B2 JP7348704B2 JP2019172664A JP2019172664A JP7348704B2 JP 7348704 B2 JP7348704 B2 JP 7348704B2 JP 2019172664 A JP2019172664 A JP 2019172664A JP 2019172664 A JP2019172664 A JP 2019172664A JP 7348704 B2 JP7348704 B2 JP 7348704B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder body
- shaft member
- piston rod
- bearing
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Actuator (AREA)
Description
本発明は、シリンダ装置に関する。 The present invention relates to a cylinder device.
本出願人は、エアベアリング式シリンダ等の流体シリンダについて特許出願を行い、特許権を取得している(特許文献1)。この流体シリンダは、シリンダ本体と、シリンダ本体内に支持された軸部材とを有しており、流体の作用により、軸部材を回転させながら、軸方向へのストローク(進退)を可能としている。軸部材には、回転羽根が取り付けられており、回転羽根に対する流体の作用により、回転羽根を備える軸部材を回転させる。 The applicant has filed a patent application for a fluid cylinder such as an air bearing type cylinder, and has obtained a patent right (Patent Document 1). This fluid cylinder has a cylinder body and a shaft member supported within the cylinder body, and is able to stroke (advance and retreat) in the axial direction while rotating the shaft member by the action of fluid. A rotary vane is attached to the shaft member, and the action of fluid on the rotary vane causes the shaft member provided with the rotary vane to rotate.
特許文献1の流体シリンダは、軸部材に回転羽根を設けて、回転羽根に対する流体の作用により軸部材を積極的に回転させるものである。 The fluid cylinder disclosed in Patent Document 1 includes rotating blades provided on a shaft member, and the shaft member is actively rotated by the action of fluid on the rotating blades.
これに対して、本発明者は、軸部材の回転を抑制(禁止)しながら、軸方向へのストローク(進退)を許容するシリンダ装置のニーズがあることに着目して、そのようなシリンダ装置を具体化するべく、さらなる鋭意研究を重ねてきた。 In response to this, the present inventor focused on the need for a cylinder device that allows stroke (advance and retreat) in the axial direction while suppressing (prohibiting) rotation of the shaft member, and developed such a cylinder device. In order to make this a reality, we have continued to conduct further research.
例えば、エアベアリング式シリンダ等の流体シリンダは、軸部材を浮遊状態で支持するので抵抗が小さい反面、抵抗が小さいが故に回転方向の外力(外乱)に弱く、軸部材が回転すると正確な作動制御が難しくなってしまう。一方、軸部材の回転を抑制するために軸部材と他部材を当て付けることが考えられるが、その場合、軸部材を浮遊状態で支持するという流体シリンダの前提が崩れてしまう(特性が生かせない)。このように、従来のシリンダ装置(流体シリンダ)では、軸部材のストロークにおける抵抗を小さくすることと、軸部材の回転を抑制することとを両立するのが難しかった(両者がトレードオフの関係にあった)。 For example, fluid cylinders such as air bearing cylinders support the shaft member in a floating state, so they have low resistance.However, because of the low resistance, they are vulnerable to external forces (disturbances) in the rotational direction, and when the shaft member rotates, accurate operation control is possible. becomes difficult. On the other hand, it is conceivable to attach the shaft member to another member in order to suppress the rotation of the shaft member, but in that case, the premise of a fluid cylinder that the shaft member is supported in a floating state will be destroyed (the characteristics cannot be utilized ). In this way, with conventional cylinder devices (fluid cylinders), it is difficult to reduce the resistance during the stroke of the shaft member and to suppress the rotation of the shaft member (both are in a trade-off relationship). there were).
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、軸部材のストローク(進退)をスムーズに行うとともに軸部材の回転を抑制することができるシリンダ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made based on the awareness of the above problems, and an object of the present invention is to obtain a cylinder device that can smoothly stroke (advance and retreat) a shaft member and suppress rotation of the shaft member.
本実施形態のシリンダ装置は、第1のシリンダ本体と、第2のシリンダ本体と、前記第1のシリンダ本体の内部に支持される第1の軸部材と、前記第2のシリンダ本体の内部に支持される第2の軸部材と、前記第1のシリンダ本体の内部において前記第1の軸部材の周囲に支持される第1のベアリングと、前記第2のシリンダ本体の内部において前記第2の軸部材の周囲に支持される第2のベアリングと、を有し、前記第1のシリンダ本体と前記第2のシリンダ本体は、軸方向に連続して配置され、前記第1の軸部材と前記第2の軸部材は、互いの中心軸がずれるように軸方向に連続して配置されることで、前記第1のシリンダ本体と前記第2のシリンダ本体の内部における前記第1の軸部材と前記第2の軸部材の回転が抑制され、前記第1のシリンダ本体は、軸方向において、前記第2のシリンダ本体に近い側の内面に位置する小径筒部と、前記第2のシリンダ本体から遠い側の内面に位置するとともに、前記第1のシリンダ本体のうち前記第2のシリンダ本体と反対側の端面が開放された大径筒部とを有し、前記小径筒部の内面と前記第1の軸部材の外面の間にはクリアランスが設けられており、前記第1のシリンダ本体のうち前記第2のシリンダ本体と反対側の端面が開放された前記大径筒部の内面には前記第1のベアリングが嵌め込まれ、前記第1のベアリングの内面には前記第1の軸部材が嵌め込まれている、ことを特徴としている。
前記第1の軸部材の外面と前記第1のベアリングの内面の形状、及び、前記第2の軸部材の外面と前記第2のベアリングの内面の形状は、断面視したときに略円形をなし、前記第1の軸部材の外面と前記第1のベアリングの内面の間のクリアランス、及び、前記第2の軸部材の外面と前記第2のベアリングの内面の間のクリアランスは、前記第1の軸部材と前記第2の軸部材の一体回転を抑制するように設定されてもよい。
前記第1の軸部材の外面と前記第1のベアリングの内面の形状、及び、前記第2の軸部材の外面と前記第2のベアリングの内面の形状は、断面視したときに、前記第1の軸部材と前記第2の軸部材の一体回転を抑制するような非円形形状に設定されてもよい。
前記第1の軸部材の外面と前記第1のシリンダ本体の内面の形状、及び、前記第2の軸部材の外面と前記第2のシリンダ本体の内面の形状は、断面視したときに略円形をなし、前記第1の軸部材の外面と前記第1のシリンダ本体の内面の間のクリアランス、及び、前記第2の軸部材の外面と前記第2のシリンダ本体の内面の間のクリアランスは、前記第1の軸部材と前記第2の軸部材の一体回転を抑制するように設定されてもよい。
前記第1のシリンダ本体と前記第2のシリンダ本体は、互いの中心軸がずれていてもよい。
前記第1の軸部材と前記第2の軸部材は、別部材から構成され、前記第1のシリンダ本体と前記第2のシリンダ本体は、別部材から構成されていてもよい。
The cylinder device of this embodiment includes a first cylinder body, a second cylinder body, a first shaft member supported inside the first cylinder body, and a first cylinder body supported inside the second cylinder body. a second shaft member supported, a first bearing supported around the first shaft member inside the first cylinder body, and a first bearing supported around the first shaft member inside the second cylinder body; a second bearing supported around the shaft member; the first cylinder body and the second cylinder body are arranged continuously in the axial direction; The second shaft member is arranged continuously in the axial direction so that their center axes are shifted from each other, so that the second shaft member is connected to the first shaft member inside the first cylinder body and the second cylinder body. Rotation of the second shaft member is suppressed, and the first cylinder body has a small diameter cylindrical portion located on the inner surface on the side closer to the second cylinder body in the axial direction, and It has a large diameter cylindrical part which is located on the inner surface of the far side and has an open end face on the side opposite to the second cylinder main body of the first cylinder body, and the inner surface of the small diameter cylindrical part and the second cylinder main body are open. A clearance is provided between the outer surfaces of the first shaft member, and the inner surface of the large diameter cylindrical portion, the end surface of the first cylinder body opposite to the second cylinder body, is open. It is characterized in that a first bearing is fitted, and the first shaft member is fitted into the inner surface of the first bearing.
The shape of the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first bearing, and the shape of the outer surface of the second shaft member and the inner surface of the second bearing are substantially circular when viewed in cross section. , a clearance between the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first bearing, and a clearance between the outer surface of the second shaft member and the inner surface of the second bearing are It may be set to suppress integral rotation of the shaft member and the second shaft member.
The shape of the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first bearing, and the shape of the outer surface of the second shaft member and the inner surface of the second bearing are, when viewed in cross section, the shape of the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first bearing. The shaft member may be set to a non-circular shape that suppresses integral rotation of the shaft member and the second shaft member.
The shape of the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first cylinder body, and the shape of the outer surface of the second shaft member and the inner surface of the second cylinder body are approximately circular when viewed in cross section. The clearance between the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first cylinder body, and the clearance between the outer surface of the second shaft member and the inner surface of the second cylinder body are: It may be set to suppress integral rotation of the first shaft member and the second shaft member.
The center axes of the first cylinder body and the second cylinder body may be shifted from each other.
The first shaft member and the second shaft member may be formed from separate members, and the first cylinder body and the second cylinder body may be formed from separate members.
図1~図5を参照して、本実施形態によるシリンダ装置1について詳細に説明する。ここでは、シリンダ装置1として、空気(エア)の作用でピストンロッド(軸部材)20をストローク(図中の左右方向に進退)させるエアベアリング式シリンダを例示して説明する。しかし、シリンダ装置1は、空気以外の流体(例えば液体)の作用を利用する流体シリンダにも適用が可能である。 The cylinder device 1 according to this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. Here, as the cylinder device 1, an air bearing type cylinder that strokes a piston rod (shaft member) 20 (moves forward and backward in the left-right direction in the figure) by the action of air will be exemplified and explained. However, the cylinder device 1 can also be applied to a fluid cylinder that utilizes the action of a fluid other than air (for example, liquid).
図1は、本実施形態によるシリンダ装置1の外観構成の一例を示す図である。図2は、本実施形態によるシリンダ装置1の内部構成の一例を示す図であり、ピストンロッド20の突出状態を描いている。図3は、本実施形態によるシリンダ装置1の内部構成の一例を示す図であり、ピストンロッド20の収納状態を描いている。なお、図1と、図2、図3とでは、シリンダ装置1のシルエットが異なっているが、これは作図の便宜上の理由によるものである。本実施形態によるシリンダ装置1の特徴部分は、図2、図3によく表現されている。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the external configuration of a cylinder device 1 according to this embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of the cylinder device 1 according to the present embodiment, and depicts a protruding state of the
図1に示すように、シリンダ装置1は、シリンダ本体10と、シリンダ本体10の内部に支持されるピストンロッド(軸部材)20とを有している。シリンダ本体10には、シリンダ本体10の内部から外部へと空気を排出する排出口30が設けられている。また、シリンダ本体10には、ピストンロッド20の進退位置に関する情報(信号)を外部機器(図示略)に送信するケーブル40が接続されている。
As shown in FIG. 1, the cylinder device 1 includes a
図2、図3に示すように、シリンダ本体10は、図中の左側に位置する第1のシリンダ本体10Aと、図中の右側に位置する第2のシリンダ本体10Bとを有している。第1のシリンダ本体10Aと第2のシリンダ本体10Bは、一体に成形したものであってもよいし、別体で成形した後に各種の結合手段(例えばネジ止め等)によって結合したものであってもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ピストンロッド(軸部材)20は、図中の左側に位置する第1のピストンロッド(軸部材)20Aと、図中の右側に位置する第2のピストンロッド(軸部材)20Bとを有している。第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20Bは、一体に成形したものであってもよいし、別体で成形した後に各種の結合手段(例えばネジ止め等)によって結合したものであってもよい。
The piston rod (shaft member) 20 has a first piston rod (shaft member) 20A located on the left side in the figure, and a second piston rod (shaft member) 20B located on the right side in the figure. There is. The
第1のシリンダ本体10Aと第2のシリンダ本体10Bを別部材から構成し、第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20Bを別部材から構成することで、後述する「回転抑制機構」を搭載したシリンダ装置1の構成の簡単化と組付の容易化を図ることができる。
By configuring the
第1のシリンダ本体10Aは、相対的に(第2のシリンダ本体10Bより)小径の筒状部材であり、第2のシリンダ本体10Bは、相対的に(第1のシリンダ本体10Aより)大径の筒状部材である。
The
第1のピストンロッド20Aは、相対的に(第2のピストンロッド20Bより)小径の中実(棒状)部材であり、第2のピストンロッド20Bは、相対的に(第1のピストンロッド20Aより)大径の中実(棒状)部材である。
The
第1のシリンダ本体10Aの内部の筒状空間において、第1のピストンロッド20Aが支持される。第2のシリンダ本体10Bの内部の筒状空間において、第2のピストンロッド20Bが支持される。
A
第1のシリンダ本体10Aは、図中の右側に位置する小径筒部11Aと、図中の左側に位置する大径筒部12Aとを有している。小径筒部11Aの内面と第1のピストンロッド20Aの外面の間には、ある程度の径方向のクリアランスが設けられている。大径筒部12Aには、第1のエアベアリング(第1のベアリング)50Aが嵌め込まれている。第1のエアベアリング50Aの内面には、第1のピストンロッド20Aの外面が最小クリアランス(微小クリアランス)で位置している(嵌め込まれている)。つまり、第1のピストンロッド20Aの周囲に第1のエアベアリング50Aが支持されている。小径筒部11Aには、径方向に貫通する収納エア供給孔13Aが形成されている。大径筒部12Aには、径方向に貫通するエアベアリング吸気ポート14Aとエアベアリング排気ポート15Aが形成されている。エアベアリング吸気ポート14Aが左側に位置しており、エアベアリング排気ポート15Aが右側に位置している。
The
第2のシリンダ本体10Bは、図中の左右両側に位置する小径筒部11Bと、図中の中央側に位置する大径筒部12Bとを有している。小径筒部11Bと第2のピストンロッド20Bの外面の間には、ある程度の径方向のクリアランスが設けられている。大径筒部12Bには、第2のエアベアリング(第2のベアリング)50Bが嵌め込まれている。第2のエアベアリング50Bの内面には、第2のピストンロッド20Bの外面が最小クリアランス(微小クリアランス)で位置している(嵌め込まれている)。つまり、第2のピストンロッド20Bの周囲に第2のエアベアリング50Bが支持されている。小径筒部11Bのうち大径筒部12Bより右側の部分には、径方向に貫通する突出エア供給孔13Bが形成されている。大径筒部12Bには、径方向に貫通するエアベアリング吸気ポート14Bとエアベアリング排気ポート15Bとエアベアリング排気ポート16Bが形成されている。エアベアリング吸気ポート14Bが中央に位置しており、エアベアリング排気ポート15Bが右側に位置しており、エアベアリング排気ポート16Bが左側に位置している(エアベアリング吸気ポート14Bがエアベアリング排気ポート15Bとエアベアリング排気ポート16Bによって左右から挟まれている)。
The
ここで、第2のエアベアリング50Bの内面には第2のピストンロッド20Bの外面が最小クリアランスで嵌合しているので、シリンダ本体10(第1のシリンダ本体10Aと第2のシリンダ本体10B)の内部空間は、第2のエアベアリング50Bと第2のピストンロッド20Bの嵌合部より右側の右側空間SRと、第2のエアベアリング50Bと第2のピストンロッド20Bの嵌合部より左側の左側空間SLとに区画される。
Here, since the outer surface of the
そして、右側空間SRと左側空間SLを遮蔽して両者の間に圧力差(ストローク力)を確保するべく、エアベアリング排気ポート15Bが、エアベアリング吸気ポート14Bが吸気したエアベアリング用エアを排気して、当該エアベアリング用エアと右側空間SRのエアとの混触を回避する(これにより右側空間SRを確実に加圧することができる)。また、エアベアリング排気ポート16Bが、エアベアリング吸気ポート14Bが吸気したエアベアリング用エアを排気して、当該エアベアリング用エアと左側空間SLのエアとの混触を回避する(これにより左側空間SLを確実に加圧することができる)。さらに、エアベアリング排気ポート15Aが、エアベアリング吸気ポート14Aが吸気したエアベアリング用エアを排気して、第1のエアベアリング50Aと第1のピストンロッド20Aの嵌合部をシールすることで、当該エアベアリング用エアと左側空間SLのエアとの混触を回避する(これにより左側空間SLを確実に加圧することができる)。
In order to shield the right side space SR and the left side space SL and ensure a pressure difference (stroke force) between them, the air
このように、右側空間SRと左側空間SLを遮蔽して両者の間に圧力差(ストローク力)を確保可能な状態で、突出エア供給孔13Bから突出エアを引き込んで右側空間SRに供給すると、シリンダ本体10に対してピストンロッド20が左側に突出された状態となり(図2)、収納エア供給孔13Aから収納エアを引き込んで左側空間SLに供給すると、シリンダ本体10に対してピストンロッド20が右側に収納された状態となる(図3)。すなわち、シリンダ本体10に対してピストンロッド20が左右方向に進退する。
In this way, when the right side space SR and the left side space SL are shielded and the pressure difference (stroke force) can be secured between them, when the protruding air is drawn from the protruding
シリンダ本体10に対してピストンロッド20が左側に突出された状態(図2)では、第1のシリンダ本体10Aと第2のシリンダ本体10Bの段差部10Cと、第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20Bの段差部20Cとが当て付いて、シリンダ本体10とピストンロッド20の突出端が位置規制される。
When the
シリンダ本体10に対してピストンロッド20が右側に収納された状態(図3)では、第2のシリンダ本体10Bの収納端位置規制部17Bと、第2のピストンロッド20Bの収納端位置規制部21Bとが当て付いて、シリンダ本体10とピストンロッド20の収納端が位置規制される。
When the
本実施形態のシリンダ装置1は、ピストンロッド20(第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20B)の回転を抑制(禁止)しながら、軸方向(図2、図3の左右方向)へのストローク(進退)を許容するものである。
The cylinder device 1 of this embodiment suppresses (prohibits) rotation of the piston rod 20 (
そのために、ピストンロッド20(第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20B)は、シリンダ本体10(第1のシリンダ本体10Aと第2のシリンダ本体10B)の内部におけるピストンロッド20(第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20B)の回転を抑制する「回転抑制機構」を有している。
Therefore, the piston rod 20 (the
具体的に、「回転抑制機構」は、第1のピストンロッド20Aの中心軸20AXと、第2のピストンロッド20Bの中心軸20BXとを互いにずらすことで構成されている。第1のピストンロッド20Aの中心軸20AXと第2のピストンロッド20Bの中心軸20BXを互いにずらすことで、ピストンロッド20に意図しない回転方向の外力(外乱)が加わった場合でも、ピストンロッド20の回転を抑制して正確な作動制御を実現することができる。また、ピストンロッド20の回転を抑制するために他部材を当て付けるようなことがないので、ピストンロッド20を浮遊状態で支持して、ストローク時(進退時)の抵抗を極限まで低減するというシリンダ装置(流体シリンダ)1の前提(特性)を維持することができる。
Specifically, the "rotation suppression mechanism" is configured by shifting the center axis 20AX of the
さらに、第1のピストンロッド20Aの中心軸20AXと第2のピストンロッド20Bの中心軸20BXを互いにずらしたことに付随して、第1のシリンダ本体10Aの中心軸10AXと、第2のシリンダ本体10Bの中心軸10BXとが互いにずらされている。このため、シリンダ本体10の段差部10Cとピストンロッド20の段差部20Cを当て付けやすくすることができる。図2、図3では、中心軸10AX、20AXが同軸上に位置しており、中心軸10BX、20BXが同軸上に位置しているが、この限りではない。例えば、中心軸10AX、20AXが異なる軸上に位置しており、中心軸10BX、20BXが異なる軸上に位置していてもよい。あるいは、第1のシリンダ本体10Aの中心軸10AXと第2のシリンダ本体10Bの中心軸10BXが同軸上に位置していてもよい。すなわち、第1のピストンロッド20Aの中心軸20AXと第2のピストンロッド20Bの中心軸20BXを互いにずらすことで「回転抑制機構」が構成されていればよく、その他の構成については種々の設計変更が可能である。
Furthermore, in conjunction with the fact that the central axis 20AX of the
なお、図2、図3においては、第1のピストンロッド20Aの中心軸20AXと第2のピストンロッド20Bの中心軸20BXのずらし量(図中の上下方向の距離)を誇張して描いている。当該ずらし量は、第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20Bの一体回転を抑制できる範囲であればよい。
In addition, in FIGS. 2 and 3, the amount of shift between the central axis 20AX of the
図4Aは、第1のピストンロッド20Aの外面と第1のエアベアリング50Aの内面の形状及びクリアランスの一例を示す図であり、図4Bは、第2のピストンロッド20Bの外面と第2のエアベアリング50Bの内面の形状及びクリアランスの一例を示す図である。
4A is a diagram showing an example of the shape and clearance between the outer surface of the
図4Aに示すように、第1のピストンロッド20Aの外面と第1のエアベアリング50Aの内面の形状は、断面視したときに略円形をなしている。このため、第1のピストンロッド20Aの外面と第1のエアベアリング50Aの内面の間に環状のクリアランスが設けられている。そして、第1のピストンロッド20Aの外面と第1のエアベアリング50Aの内面の間のクリアランス(径方向の距離)は、第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20Bの一体回転を抑制できる範囲であればよい。ここで説明した要件の少なくとも一部は、例えば、「回転抑制機構」の一部と捉えることもできる。
As shown in FIG. 4A, the outer surface of the
図4Bに示すように、第2のピストンロッド20Bの外面と第2のエアベアリング50Bの内面の形状は、断面視したときに略円形をなしている。このため、第2のピストンロッド20Bの外面と第2のエアベアリング50Bの内面の間に環状のクリアランスが設けられている。そして、第2のピストンロッド20Bの外面と第2のエアベアリング50Bの内面の間のクリアランス(径方向の距離)は、第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20Bの一体回転を抑制できる範囲であればよい。ここで説明した要件の少なくとも一部は、例えば、「回転抑制機構」の一部と捉えることもできる。
As shown in FIG. 4B, the outer surface of the
図5Aは、第1のピストンロッド20Aの外面と第1のエアベアリング50Aの内面の形状の一例を示す図であり、図5Bは、第2のピストンロッド20Bの外面と第2のエアベアリング50Bの内面の形状の一例を示す図である。
FIG. 5A is a diagram showing an example of the shape of the outer surface of the
図5Aに示すように、第1のピストンロッド20Aの外面と第1のエアベアリング50Aの内面の形状は、断面視したときに、第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20Bの一体回転を抑制するような非円形形状(ここでは四隅が丸みを帯びた矩形形状)に設定されている。この非円形形状は、四隅が丸みを帯びた矩形形状に限定されず、楕円形状等の他の形状とすることもできる。ここで説明した要件の少なくとも一部は、例えば、「回転抑制機構」の一部と捉えることもできる。
As shown in FIG. 5A, the shapes of the outer surface of the
図5Bに示すように、第2のピストンロッド20Bの外面と第2のエアベアリング50Bの内面の形状は、断面視したときに、第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20Bの一体回転を抑制するような非円形形状(ここでは四隅が丸みを帯びた矩形形状)に設定されている。この非円形形状は、四隅が丸みを帯びた矩形形状に限定されず、楕円形状等の他の形状とすることもできる。ここで説明した要件の少なくとも一部は、例えば、「回転抑制機構」の一部と捉えることもできる。
As shown in FIG. 5B, the shapes of the outer surface of the
詳細な断面形状は省略しているが、第1のピストンロッド20Aの外面と第1のシリンダ本体10A(小径筒部11A)の内面の形状は、断面視したときに略円形をなしている。このため、第1のピストンロッド20Aの外面と第1のシリンダ本体10A(小径筒部11A)の内面の間に環状のクリアランスが設けられている。そして、第1のピストンロッド20Aの外面と第1のシリンダ本体10A(小径筒部11A)の内面の間のクリアランス(径方向の距離)は、第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20Bの一体回転を抑制できる範囲であればよい。ここで説明した要件の少なくとも一部は、例えば、「回転抑制機構」の一部と捉えることもできる。
Although detailed cross-sectional shapes are omitted, the outer surface of the
第2のピストンロッド20Bの外面と第2のシリンダ本体10B(小径筒部11B)の内面の形状は、断面視したときに略円形をなしている。このため、第2のピストンロッド20Bの外面と第2のシリンダ本体10B(小径筒部11B)の内面の間に環状のクリアランスが設けられている。そして、第2のピストンロッド20Bの外面と第2のシリンダ本体10B(小径筒部11B)の内面の間のクリアランス(径方向の距離)は、第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20Bの一体回転を抑制できる範囲であればよい。ここで説明した要件の少なくとも一部は、例えば、「回転抑制機構」の一部と捉えることもできる。
The outer surface of the
第1のピストンロッド20Aと第2のピストンロッド20Bの外面、第1のエアベアリング50Aと第2のエアベアリング50Bの内面、及び、第1のシリンダ本体10A(小径筒部11A)と第2のシリンダ本体10B(小径筒部11B)の内面の形状を、断面視したときに略円形とすることで、加工や設計の容易性を向上させることができる。一方で、これらの形状を非円形形状(例えば図5A、図5Bに示したような四隅が丸みを帯びた矩形形状)とすると、クリアランスにばらつきが大きくなり、特に角部からのエア漏れが発生しやすく、エア制御が困難になる傾向がある。
The outer surfaces of the
このように、本実施形態のシリンダ装置1は、シリンダ本体10の内部におけるピストンロッド20の回転を抑制する回転抑制機構として、第1のピストンロッド20Aの中心軸20AXと第2のピストンロッド20Bの中心軸20BXを互いにずらしている。これにより、ピストンロッド20のストローク(進退)をスムーズに行うとともにピストンロッド20の回転を抑制することが可能になる。
As described above, the cylinder device 1 of the present embodiment functions as a rotation suppression mechanism that suppresses the rotation of the
本発明のシリンダ装置は、例えば、エアベアリング式シリンダ等の流体シリンダに適用可能である。 The cylinder device of the present invention is applicable to, for example, a fluid cylinder such as an air bearing type cylinder.
1 シリンダ装置(エアベアリング式シリンダ、流体シリンダ)
10 シリンダ本体
10A 第1のシリンダ本体
10AX 中心軸
11A 小径筒部
12A 大径筒部
13A 収納エア供給孔
14A エアベアリング吸気ポート
15A エアベアリング排気ポート
10B 第2のシリンダ本体
10BX 中心軸
11B 小径筒部
12B 大径筒部
13B 突出エア供給孔
14B エアベアリング吸気ポート
15B エアベアリング排気ポート
16B エアベアリング排気ポート
17B 収納端位置規制部
10C 段差部
20 ピストンロッド(軸部材)
20A 第1のピストンロッド(軸部材)
20AX 中心軸(回転抑制機構)
20B 第2のピストンロッド(軸部材)
20BX 中心軸(回転抑制機構)
21B 収納端位置規制部
20C 段差部
30 排出口
40 ケーブル
50A 第1のエアベアリング(第1のベアリング)
50B 第2のエアベアリング(第2のベアリング)
SR 右側空間
SL 左側空間
1 Cylinder device (air bearing cylinder, fluid cylinder)
10
20A First piston rod (shaft member)
20AX center axis (rotation suppression mechanism)
20B Second piston rod (shaft member)
20BX center shaft (rotation suppression mechanism)
21B Storage end
50B Second air bearing (second bearing)
SR Right side space SL Left side space
Claims (6)
第2のシリンダ本体と、
前記第1のシリンダ本体の内部に支持される第1の軸部材と、
前記第2のシリンダ本体の内部に支持される第2の軸部材と、
前記第1のシリンダ本体の内部において前記第1の軸部材の周囲に支持される第1のベアリングと、
前記第2のシリンダ本体の内部において前記第2の軸部材の周囲に支持される第2のベアリングと、
を有し、
前記第1のシリンダ本体と前記第2のシリンダ本体は、軸方向に連続して配置され、
前記第1の軸部材と前記第2の軸部材は、互いの中心軸がずれるように軸方向に連続して配置されることで、前記第1のシリンダ本体と前記第2のシリンダ本体の内部における前記第1の軸部材と前記第2の軸部材の回転が抑制され、
前記第1のシリンダ本体は、軸方向において、前記第2のシリンダ本体に近い側の内面に位置する小径筒部と、前記第2のシリンダ本体から遠い側の内面に位置するとともに、前記第1のシリンダ本体のうち前記第2のシリンダ本体と反対側の端面が開放された大径筒部とを有し、
前記小径筒部の内面と前記第1の軸部材の外面の間にはクリアランスが設けられており、
前記第1のシリンダ本体のうち前記第2のシリンダ本体と反対側の端面が開放された前記大径筒部の内面には前記第1のベアリングが嵌め込まれ、前記第1のベアリングの内面には前記第1の軸部材が嵌め込まれている、
ことを特徴とするシリンダ装置。 a first cylinder body;
a second cylinder body;
a first shaft member supported inside the first cylinder body;
a second shaft member supported inside the second cylinder body;
a first bearing supported around the first shaft member inside the first cylinder body;
a second bearing supported around the second shaft member inside the second cylinder body;
has
The first cylinder body and the second cylinder body are arranged continuously in the axial direction,
The first shaft member and the second shaft member are arranged consecutively in the axial direction so that their center axes are shifted from each other, so that the interior of the first cylinder body and the second cylinder body rotation of the first shaft member and the second shaft member is suppressed;
The first cylinder body includes, in the axial direction, a small diameter cylindrical portion located on an inner surface on a side closer to the second cylinder body, and a small diameter cylindrical portion located on an inner surface on a side farther from the second cylinder body , and a large diameter cylindrical portion with an open end face opposite to the second cylinder body of the cylinder body ;
A clearance is provided between the inner surface of the small diameter cylindrical portion and the outer surface of the first shaft member,
The first bearing is fitted into the inner surface of the large-diameter cylindrical portion of the first cylinder body, the end surface of which is opposite to the second cylinder body is open, and the inner surface of the first bearing is fitted with a the first shaft member is fitted;
A cylinder device characterized by:
前記第1の軸部材の外面と前記第1のベアリングの内面の間のクリアランス、及び、前記第2の軸部材の外面と前記第2のベアリングの内面の間のクリアランスは、前記第1の軸部材と前記第2の軸部材の一体回転を抑制するように設定される、
ことを特徴とする請求項1に記載のシリンダ装置。 The shape of the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first bearing, and the shape of the outer surface of the second shaft member and the inner surface of the second bearing are substantially circular when viewed in cross section. ,
The clearance between the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first bearing and the clearance between the outer surface of the second shaft member and the inner surface of the second bearing are configured to suppress integral rotation of the member and the second shaft member;
The cylinder device according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1に記載のシリンダ装置。 The shape of the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first bearing, and the shape of the outer surface of the second shaft member and the inner surface of the second bearing are, when viewed in cross section, the shape of the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first bearing. set in a non-circular shape to suppress integral rotation of the shaft member and the second shaft member,
The cylinder device according to claim 1, characterized in that:
前記第1の軸部材の外面と前記第1のシリンダ本体の内面の間のクリアランス、及び、前記第2の軸部材の外面と前記第2のシリンダ本体の内面の間のクリアランスは、前記第1の軸部材と前記第2の軸部材の一体回転を抑制するように設定される、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のシリンダ装置。 The shape of the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first cylinder body, and the shape of the outer surface of the second shaft member and the inner surface of the second cylinder body are approximately circular when viewed in cross section. and
The clearance between the outer surface of the first shaft member and the inner surface of the first cylinder body and the clearance between the outer surface of the second shaft member and the inner surface of the second cylinder body are configured to suppress integral rotation of the shaft member and the second shaft member,
The cylinder device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のシリンダ装置。 The first cylinder body and the second cylinder body have center axes shifted from each other,
The cylinder device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
前記第1のシリンダ本体と前記第2のシリンダ本体は、別部材から構成される、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のシリンダ装置。 The first shaft member and the second shaft member are composed of separate members,
The first cylinder body and the second cylinder body are composed of separate members,
The cylinder device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019172664A JP7348704B2 (en) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | cylinder device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019172664A JP7348704B2 (en) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | cylinder device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021050757A JP2021050757A (en) | 2021-04-01 |
| JP7348704B2 true JP7348704B2 (en) | 2023-09-21 |
Family
ID=75157432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019172664A Active JP7348704B2 (en) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | cylinder device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7348704B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003156011A (en) | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Koganei Corp | Fluid pressure cylinder |
| JP2019522568A (en) | 2016-07-13 | 2019-08-15 | ニューフレイ リミテッド ライアビリティ カンパニー | Joining apparatus having joining head and reduced interference profile |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54150087U (en) * | 1978-04-11 | 1979-10-18 |
-
2019
- 2019-09-24 JP JP2019172664A patent/JP7348704B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003156011A (en) | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Koganei Corp | Fluid pressure cylinder |
| JP2019522568A (en) | 2016-07-13 | 2019-08-15 | ニューフレイ リミテッド ライアビリティ カンパニー | Joining apparatus having joining head and reduced interference profile |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021050757A (en) | 2021-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9897217B2 (en) | Low-drag sealing method for thermal management valve | |
| EP2597254B1 (en) | Rotary actuator | |
| CN101270822B (en) | Valve | |
| US20130247754A1 (en) | Rotary actuator | |
| JP2016118270A (en) | Rotary actuator | |
| US10443584B2 (en) | Fluid pressure pump and fluid pressure system | |
| WO2015190381A1 (en) | Fluid damper device and machine equipped with damper | |
| US9328732B2 (en) | Automatic compensation mechanism for hinge seal gap in spherical compressor | |
| JP7348704B2 (en) | cylinder device | |
| JP2019516895A (en) | Hydraulic system | |
| WO2017217432A1 (en) | Damper | |
| CN102094869A (en) | Two-degree-of-freedom hydraulic oil cylinder | |
| JP2011149465A (en) | Rotary flow control valve | |
| CN105545668B (en) | Piston driver | |
| US20250137536A1 (en) | Rotary valve | |
| JP2005188636A (en) | Rotary damper | |
| JP2010133530A (en) | Bearing structure and supercharger with the bearing structure | |
| JP6134287B2 (en) | Throttle valve | |
| JP2023125633A (en) | electric cylinder device | |
| TWI691659B (en) | The rotary damper | |
| JP2020518754A5 (en) | ||
| JP5805007B2 (en) | Channel switching mechanism | |
| JP6121217B2 (en) | Fluid actuator | |
| JP2018066466A (en) | Oscillation and rotation type vane actuator | |
| JP7049370B2 (en) | Drive device and link drive mechanism of valve device and turbocharger equipped with this drive device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220511 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230131 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230207 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230330 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230606 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230720 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230905 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20230906 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230906 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7348704 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |