| 【発明の名称】 |
ロッドレスシリンダのシリンダガスケット |
| 【発明者】 |
【氏名】野田 光雄
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| 【要約】 |
【課題】シリンダチューブ両端からの流体漏れを確実に防止でき、安定した密封性を得られるシリンダガスケットを提供することである。
【解決手段】シリンダ孔の両端部開口に嵌入されるエンドキャップ１１にガスケット溝を設ける。ガスケット溝にはシリンダガスケット１５が嵌合される。このシリンダガスケット１５には内側シールバンド側に突起４４と厚肉部４５が設けられ、他の部分に比べて線形が太くなっている。これによりにシリンダガスケット１５のシリンダ孔内面と内側シールバンドへの圧接状態で従来に比べて確実で安定した密封をすることができ、流体漏れを防止できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 シリンダチューブの長手方向に沿ってスリットとシリンダ孔を設け、スリットの開口内側を内側シールバンドで塞ぎ、シリンダチューブの長手両端を端部材で塞いで成るロッドレスシリンダに用いられ、端部材の嵌入軸部に設けられたガスケット溝に嵌装され、シリンダ孔の長手方向両端開口に端部材の嵌入軸部を嵌合した状態でシリンダ孔の内面と内側シールバンドとに圧接し、シリンダチューブの両端開口を密封するロッドレスシリンダのシリンダガスケットにおいて、内側シールバンド側の線径を太くしたことを特徴とするロッドレスシリンダのシリンダガスケット。
【請求項２】 内側シールバンドがスリットの幅方向両側内面に押し付けられた状態で、内側シールバンド側の形状がその状態に対応した形状であることを特徴とする請求項１記載のロッドレスシリンダのシリンダガスケット。
【請求項３】 内側シールバンドの両側端部とスリットの幅方向両側内面との間に形成される窪みに入り込む突起を設け、突起間に突起部分より線径が細く、シリンダ孔の内面に圧接する部分の線径より太い内側シールバンドのシリンダ孔側の内側面に圧接する厚肉部を設けたことを特徴とする請求項２記載のロッドレスシリンダのシリンダガスケット。
【請求項４】 シリンダ孔の形状が長円形状に形成されているとき、シリンダ孔の形状に対応して長円形状であることを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載のロッドレスシリンダのシリンダガスケット。
【請求項５】 内側シールバンドと対応するシリンダガスケット部分の側面に凹部を設けたことを特徴とする請求項１〜４何れか１項記載のロッドレスシリンダのシリンダガスケット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、端部材の嵌入軸部に設けられたガスケット溝に嵌合され、シリンダチューブに設けられたシリンダ孔の長手方向両端開口を端部材で塞いだ状態で、シリンダ孔の内面と内側シールバンドとに圧接し両端開口を密封するロッドレスシリンダのシリンダガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロッドレスシリンダでは、シリンダチューブに設けられた長手方向に延びるスリットをシールバンドで塞ぎ、シリンダ孔の長手方向両端部開口を端部材により塞いでいる。シリンダ孔と嵌合する端部材の嵌入軸部（嵌合部）に設けられたガスケット溝（取付溝）にシリンダガスケット（シール部材）が嵌合され、このシリンダガスケットが内側シールバンドとシリンダ孔内面とに圧着して両端部開口を密封している。圧流体は内側シールバンドの両端部とシリンダ孔内面との集合部分で漏れやすく、この集合部分にシリンダガスケットが強く圧接するようになっている。例えばこのようなロッドレスシリンダのシリンダガスケットとして特開平７−２６９５１４号公報に開示のものが知られている。シリンダチューブの両端開口部に嵌め込まれるエンドカバーの嵌合部に形成されたシール部材を取付けるための取付溝の内側シールバンドと対向する底面には、内側シールバンドに向けて突出する押圧突出部が形成されている。この取付溝にシール部材が嵌入され、シール部材の内側シールバンドと対向する部分は押圧突出部により他のシリンダ孔内面に圧接する部分に比べて高圧力で圧接され、圧縮エアの漏れを防止している。また、取付溝は従来のものに比べて深く形成され、押圧突出部に対応する部分のみが従来と同じ深さであるので、シール部材のはみ出し量が押圧突出部以外では小さく、エンドカバーを取付ける際に押圧突出部に対応する部分のみを強く圧縮すれば良く、嵌合容易でシール部材の破損を防止できる利点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のシリンダガスケットでは、ガスケット溝が深く形成されているのでシリンダガスケットを嵌合した端部材のシリンダチューブへの嵌合は容易となり好適である。しかし、ガスケット溝の内側シールバンド側の底面に押圧突出部を形成し、これにシリンダガスケットを嵌合しているので、シリンダガスケットの内周面がガスケットの弾性により押圧突出部の、特に両側部分に密着せず、押圧突出部の両側部分とシリンダガスケットの内周面の嵌合部分で圧流体が漏れる可能性があった。また、端部材を樹脂等の材料から金型により成形する時には、端部材の形状が押圧突出部を含めて複雑であるためにそれを形成する金型形状も複雑となって金型加工にコストがかかる問題があった。また、シリンダガスケットでは太い線径のものを使用した場合のほうが、圧縮永久歪が小さく、安定した密封性を得られることは周知であり、上記従来のシリンダガスケットでは線径太さはどの部分であっても同一であり、押圧突出部によりシリンダガスケットの内側シールバンドに対応する部分を他のシリンダ孔内面に圧接される部分より強く内側シールバンド側へ圧接して密閉しているので、内側シールバンドに対応する部分では圧縮永久歪が大きくなり、安定した密封性が得られない問題があった。本願発明の課題は、ロッドレスシリンダのシリンダチューブ両端開口を端部材で塞いだ際に、確実に流体の漏れを防止し、安定した密封性を得ることができ、しかも、安価に製作できるシリンダガスケットを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、シリンダチューブの長手方向に沿ってスリットとシリンダ孔を設け、スリットの開口内側を内側シールバンドで塞ぎ、シリンダチューブの長手両端を端部材で塞いで成るロッドレスシリンダに用いられ、端部材の嵌入軸部に設けられたガスケット溝に嵌装され、シリンダ孔の長手方向両端開口に端部材の嵌入軸部を嵌合した状態でシリンダ孔の内面と内側シールバンドとに圧接し、シリンダチューブの両端開口を密封するロッドレスシリンダのシリンダガスケットにおいて、内側シールバンド側の線径を太くした（請求項１）。
【０００５】前記シリンダガスケットは、内側シールバンドがスリットの幅方向両側内面に押し付けられた状態で、内側シールバンド側の形状がその状態に対応した形状である（請求項２）。より具体的には内側シールバンドの両側端部とスリットの幅方向両側内面との間に形成される窪みに入り込む突起を設け、突起間に突起部分より線径が細く、シリンダ孔の内面に圧接する部分の線径より太い内側シールバンドのシリンダ孔側の内側面に圧接する厚肉部を設けてある（請求項３）。
【０００６】また、シリンダ孔の形状が長円形状に形成されているとき、シリンダ孔の形状に対応して長円形状である（請求項４）。
【０００７】好適には内側シールバンドと対応するシリンダガスケット部分の側面に凹部を設けた（請求項５）。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本願実施の形態を図１から図１０により説明する。ロッドレスシリンダ１のシリンダチューブ（ボディ）２は、非磁性材料（例えばアルミニウム合金）を押出し、もしくは、引き抜き成形して成り、非円形（長円形）のシリンダ孔３を有すると共に、その長手方向全長に亘って、スリット４が形成してある。シリンダチューブ２には、図２、図３に示すように前記シリンダ孔３とスリット４の他に、幅方向左右の側壁外面にシリンダ孔３と平行に、端部材取付用の取付溝５とセンサ取付溝６とが形成されている。
【０００９】シリンダ孔３は長円形をした非円形シリンダ孔であり、平面であるスリット側内面７，７とスリット４と対向するスリット対向側内面８とがスリット４両側の円弧（半円）形状内面９，９によって連続され、スリット側内面７，７には、スリット４の幅方向両側にシリンダチューブ２外側に向けて凸に湾曲する円弧面に形成された幅方向両側内面１０，１０を連続して形成してある。
【００１０】シリンダチューブ２の長手両端部は、端部材として示す左右のエンドキャップ１１，１１で塞がれ、左右のエンドキャップ１１，１１間にシリンダ室１３を形成している。左右のエンドキャップ１１，１１は、左右形状が対称となっているのみで同様であるから、以下、左側のエンドキャップ１１を示す各図に基づいて説明する。図１において、エンドキャップ１１とシリンダチューブ２とは、シリンダガスケット１５を嵌合したエンドキャップ１１の嵌入軸部１４をシリンダ孔３両端開口部に嵌入した状態で、前記端部材取付用の取付溝５の端部に図示しないタッピンねじによって取付けられる。
【００１１】シリンダ室１３は、ピストン本体１８ａの両端にピストンエンド１８ｂを有するピストン１８により前後シリンダ室１３Ａ，１３Ｂに区画されている。ピストン本体１８ａには、前記スリット４を貫通するピストンヨーク１９が一体成形されている。そのピストンヨーク１９は、シリンダチューブ２外側において左右に拡がり、ピストンマウント２０となっている。ピストンマウント２０は、外側シールバンド２６の通過するバンド通過空間２１を樹脂材料から成るカバー部材２２で塞いでいる。これらピストン１８とピストンヨーク１９とピストンマウント２０とにより移動体２３が構成されている。ピストンマウント２０の下端外周には、全周にわたってスクレーパ２４が取り付けられ、シリンダチューブ２の上面（スリット４開口方向側外面）との間とピストンマウント２０の下面との間の隙間からの塵埃侵入を防止している。
【００１２】前記スリット４の内側と外側は内、外側シールバンド２５，２６により塞がれている。内、外側シールバンド２５，２６は前記ピストンヨーク１９の上下を通り、その両端が左右のエンドキャップ１１に連結される。内、外側シールバンド２５，２６は、厚みの薄い、弾性を有する可撓性バンドであり、例えばスチールバンドなどの磁性材料から成る。内、外側シールバンド２５，２６は周知のように、スリット４の幅より大きな幅を有している。これらの内、外側シールバンド２５，２６は、シリンダチューブ２外面において、スリット４両側に長手に沿って配置された磁石３１により吸着され、ピストンヨーク１９を通過している部分を除いて、内側シールバンド２５は、その磁気吸着力とシリンダ室１３に加わる流体圧力によりスリット４を内側から塞ぎ、また、外側シールバンド２６は前記磁気吸着力によりスリット４を外側から塞ぐ。
【００１３】内側シールバンド２５は図４に示すようにシリンダ孔３側に向く内側面（シリンダ孔側面）２５ａの幅方向両端部がエッジ部分に向けて傾斜する傾斜面３３に面取りされ、これと反対側の外側面２５ｂの幅方向端部が前記スリット４の幅方向両側内面１０，１０に圧接し、この内側シールバンド２５の両端部と幅方向両側内面１０，１０とにより窪み３４が形成される。
【００１４】前記エンドキャップ１１は図１、図５に示すように内、外側シールバンド２５，２６が夫々対応して嵌め込まれるバンド挿入孔２７，２８が形成されている。また、上下方向に延び、バンド挿入孔２７，２８を貫くピン孔２９が設けられている。このバンド挿入孔２７，２８に前記内、外側シールバンド２５，２６の長手方向両端が嵌め込まれ、両端に設けた図示しない取付孔とピン孔２９とを一致させた状態で、これに取付ピン３０を挿通して、エンドキャップ１１に内、外側シールバンド２５，２６が連結される。また、エンドキャップ１１にはキャップカバー３２が取付けられ、上方から取付ピン３０を抜け止めしている。
【００１５】エンドキャップ１１にはシリンダ孔３に嵌入される嵌入軸部１４が突出形成されている。嵌入軸部１４はシリンダ孔３の形状に対応した長円形をしている。嵌入軸部１４の太径部３５はシリンダ孔３に嵌合する。嵌入軸部１４の先端部分は細径部３６となっており、細径部３６には嵌合孔３７が形成されている。この嵌合孔３７にピストンダンパ３８の嵌合部３９が嵌合され、嵌入軸部１４にピストンダンパ３８が一体的に取付けられている。この嵌入軸部１４と嵌入軸部１４に取付けられたピストンダンパ３８とによりシリンダガスケット１５が嵌合されるガスケット溝４０が構成される。嵌入軸部１４の細径部３６はガスケット溝４０の底壁４１となっており、底壁４１は全周にわたって平坦な面となっている（図６）。このガスケット溝４０の深さＬは特開平７−２６９５１４号公報に開示のように従来のガスケット溝の深さに比べ深く設定されている。図６に示すようにガスケット溝４０の深さＬは、ガスケット溝４０にシリンダガスケット１５を嵌合してシリンダチューブ２に端部材１１を嵌合した状態で、シリンダガスケット１５の太径部となっていない部分（従来と同じ線径）がシリンダチューブ２とエンドキャップ１１との間から圧流体の漏れを防止するのに十分な値に設定してある。このガスケット溝４０にシリンダガスケット１５を嵌合した状態では、図５、図６に示すようにガスケット溝４０からシリンダガスケット１５がはみ出す。このはみ出し量は、シリンダガスケット１５のシリンダ孔３内面に圧接する部分では、ガスケット溝４０の深さＬが従来のガスケット溝の深さに比べ深く設定されているので従来より小さいはみ出し量Ｘとなる。また、ピストンダンパ３８の中央には、エンドキャップ１１の給排孔４２と連通する給排孔４３が設けられている。
【００１６】前記ガスケット溝４０に嵌合されるシリンダガスケット１５は図７に示すようにガスケット溝４０の形状にあわせて長円形の環状に形成されている。このためにシリンダガスケット１５をガスケット溝４０に嵌合した際に市販の標準的な丸形状のガスケットを長円ガスケット溝に嵌め込む場合より、変形度合いが小さくシリンダガスケット１５にたわみが生じにくく、嵌入軸部１４をシリンダ孔３に嵌合しやすい。シリンダガスケット１５の内径はガスケット溝４０の底壁４１の外径に比べて小さく設定されている。シリンダガスケット１５の内側シールバンド２５側には内側シールバンド２５の幅方向両端部と幅方向両側内面１０との間に形成される窪み３４に対応した形状であり、この窪み３４に入り込む突起４４，４４が設けられている。この突起４４，４４間は内側シールバンド２５の内側面２５ａに圧接する厚肉部４５となっている。厚肉部４５部分は突起４４部分より線径（圧縮方向厚さ）が細く（薄く）、シリンダ孔３の内面に圧接する他の部分の線径（従来と同じ線径である）より太く（厚く）なっている。突起４４と厚肉部４５部分の線径は、少なくとも従来より深く設定された前記ガスケット溝４０に装着された状態で、シリンダチューブ２に嵌め込まれたときに、内側シールバンド２５とエンドキャップ１１との間から圧流体の漏れを防止するのに十分なはみ出し量（従来深さのガスケット溝に、従来線径のガスケットを嵌めたときと同程度）が得られる太さとなっている。即ちガスケット溝４０を深くした分、少なくとも太くしてある。この突起４４と厚肉部４５とにより内側シールバンド２５と窪み３４に対応する部分の線径が太くなり、流体が漏れやすい内側シールバンド２５と窪み３４とシリンダガスケット１５との集合部分を従来に比べて安定して密封する。
【００１７】ガスケット溝４０にシリンダガスケット１５を嵌合した状態で嵌入軸部１４はシリンダチューブ２両端開口部に嵌入され、シリンダガスケット１５がシリンダ孔３の内面と内側シールバンド２５とに内側から圧接して、シリンダチューブ２の両端を塞ぐ。シリンダガスケット１５の突起４４は窪み３４に入り込み、厚肉部４５は内側シールバンド２５の内側面２５ａに圧接し、その他の部分がシリンダ孔３の内面に圧接する。シリンダガスケット１５の突起４４が設けられた部分は最も線径が太くなっているので圧縮こわさが高く、最も圧流体が漏れやすい窪み３４部分で強い復元弾力（押圧力）で圧接し高い密封性を得られる。また、内側シールバンド２５に対応する部分は、他のシリンダ孔３の内面に圧接する部分に比べて肉厚の厚い厚肉部４５に形成されているので、圧流体の漏れやすい内側シールバンド２５とシリンダガスケット１５との圧接部分でも圧縮こわさが高く大きな復元弾力によって厚肉部４５が圧接しシール性が良い。これらの突起４４部分と厚肉部４５部分では他の部分に比べて強い復元弾力が作用しているが、従来技術のように一定の線径のシリンダガスケットを用いて内側シールバンド側に強く圧接させるものに比べ、内側シールバンド側の線径が太いことで圧縮永久歪が小さくなり、安定した高い密封性が得られる。また、ガスケット溝４０の深さＬが従来より大きく設定されているので、シリンダガスケット１５に設けられた突起４４と厚肉部４５とはガスケット溝４０への嵌合状態で少なくとも従来と同程度に突出し、その他の部分は、はみ出し量が小さいから嵌入軸部１４のシリンダ孔３への嵌入の際に突起４４と厚肉部４５のみを強い力で圧縮すれば良く、エンドキャップ１１のシリンダチューブ２への取付が容易となる。
【００１８】前記エンドキャップ１１は合成樹脂性であり、金型により成形されるが、この金型は形状が複雑であり高価である。このため押圧突出部を設ければ更に複雑で高価になる。一方本願ではシリンダガスケット１５に突起４４と厚肉部４５とを設け、ガスケット溝４０に合った形状に成形するので、シリンダガスケット１５用の金型が必要である。このガスケット用の金型はガスケット形状が簡単であるので、その金型に突起４４と厚肉部４５を設けても、従来のようにエンドキャップ１１の金型に押圧突出部を設けるよりは形状が複雑にならず安価である。
【００１９】尚、４６は外部ダンパであり、エンドキャップ１１のピストンマウント２０と対向する側に取付けられ、ピストンマウント２０のストロークエンドでピストンマウント２０と衝接し、ピストンダンパ３８と共に移動体２３の運動エネルギを吸収する。
【００２０】次に第２の実施の形態を図１１，図１２により説明する。前記実施の形態と同様に環状の長円形に形成されており、窪み３４と対応する部分に突起４４が設けられ、突起４４，４４の間で内側シールバンド２５と対応する部分が厚肉部４５に形成されている。厚肉部４５の側面には凹部４７が形成されている。この凹部４７により厚肉部４５の線径を前記第１の実施の形態よりもシリンダガスケット１５の圧縮方向（上下方向）に太くしても、凹部４７の大きさを調整することにより厚肉部４５の復元弾力による押付力を調整可能であるので、線径をより大きくしても厚肉部４５の押付力が強くなりすぎず、シリンダガスケット１５を嵌合した嵌入軸部１４をシリンダ孔３に嵌入ときに強く圧縮する必要がなく、嵌入しやすい。また、第１の実施の形態に比べて突起４４と厚肉部４５の圧縮方向の線径を凹部４７を設けたことで太くできるので、圧縮永久歪みをより小さくできてさらに安定した密封性を得られる。
【００２１】また、図１３に示す第３の実施の形態のようにシリンダガスケット１５の内側シールバンド２５側に突起を設けず、窪み３４に対応する位置まで厚肉部４５とし、内側シールバンド２５と対応する厚肉部４５部分の側面に凹部４７を設ける。突起を設けていなくても厚肉部４５両側部分（窪み３４と対応する部分）の側面までは凹部４７が設けられていないので、厚肉部４５両側部分は窪み３４部分に最も強く圧接し、内側シールバンド２５に対応する厚肉部４５部分は凹部４７により内側シールバンド２５に対応した形状に変形して圧接する。
【００２２】尚、前記実施の形態においてシリンダガスケットはシリンダ孔の形状にあわせて長円形としたが、円形のものにすることも可能である。この場合は内周の大きさを予定される大きさより小さい大きさに設定することで、シリンダガスケットのガスケット溝への嵌合時に生じるたわみを小さくすることができるが、シリンダ孔の形状に合わせたものの方が、嵌入軸部をシリンダ孔に嵌入し易い。勿論、シリンダ孔が円形のものにおいても実施可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本願では、内側シールバンド側の線径を太くしたので、シリンダガスケットの嵌合されるガスケット溝の底壁を滑らかな（平坦な）面としても、内側シールバンドに対応する部分が大きな押圧力で内側シールバンドと圧接でき、その圧接部分でのシール性を高くすることができ、また、線径が太い部分では、圧縮永久歪みが小さいから、安定した密封性が得られる。また、シリンダガスケットの嵌合されるガスケット溝の底壁を滑らかな面にできることで、シリンダガスケットをガスケット溝に嵌め込んだときに、ガスケット内周面が底壁に確実に密着するので、従来のように底壁に押圧突出部を設けるものと比べて、ガスケット内周面と底壁との間のシール機能も高くすることができる。
【００２４】また、線径の太い部分が従来と同じ程度にガスケット溝からはみ出すようにガスケット溝の深さを従来より深くすることで、ガスケットの、線径の太い部分を除いた他の部分のはみ出し量を小さくでき、シリンダ孔に端部材をガスケットを介して嵌め込むことが容易にできる。
【００２５】また、シリンダガスケットがシリンダ孔に対応した長円形状、つまり嵌入軸部のシリンダ溝に対応した形状であれば、シリンダガスケットをシリンダ孔に嵌合した際に、シリンダガスケットにたわみが生じることがなく、シリンダガスケットを端部材に取付た状態で、端部材をシリンダチューブに取付けやすい。
【００２６】また、内側シールバンドと対応するシリンダガスケット部分の側面に凹部を設けることで、シリンダガスケットの線径を凹部を設けていないものより更に太くしても同程度の力でシリンダガスケットを圧縮でき、嵌入軸部のシリンダ孔への嵌入が容易となり、凹部を設けていないものより線形が太くできるので圧縮永久歪が一層小さく安定した密封性が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２４１５８８
【氏名又は名称】豊和工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月２０日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１３７１１ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１８０３５５ |
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