| 【発明の名称】 |
駆動シリンダ |
| 【発明者】 |
【氏名】加藏 傳
【氏名】崔 光潤
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| 【要約】 |
【課題】型締め装置の調整作業を行い易くしてコイルの生産性を向上させるとともに、エアシリンダに高い出力を発揮させて型締めを正確に行わせることでコイルの加工精度を高く保つ。
【解決手段】シリンダ本体１２と、空気の供給を受けてシリンダ本体１２内部で往復するピストン１３と、ピストン１３の往復動に伴いシリンダ本体１２から突出／没入するピストンロッド１４とを備えるエアシリンダ１１に、ピストン１３の往復動に伴いシリンダ本体１２から没入／突出する調整軸１６と、調整軸１６先端の雄ネジ部１６ａに螺合され調整軸１６が没入したときにシリンダ本体１２の他端に突き当たってピストン１３の可動範囲を制限するナット１７と、調整軸１６をその没入／突出動作を妨げることなく覆ってシリンダ本体１２の他端に着脱可能に固定される圧力ケース１８と、圧力ケース１８にシリンダ本体内部の空気を導通する導通孔１９とを設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 シリンダ本体と、該シリンダ本体内部に摺動自在に配置されて作動流体の供給を受けて往復するピストンと、該ピストンに固定されてピストンの往復動に伴い前記シリンダ本体の一端から突出／没入する駆動軸と、該駆動軸の前記シリンダ本体からの突出量を調整する突出量調整手段とを備える駆動シリンダであって、前記突出量調整手段は、前記ピストンに固定されて該ピストンの往復動に伴い前記シリンダ本体の他端から没入／突出する調整軸と、該調整軸に対し長さ方向に変位可能に固定され調整軸が没入したときに前記シリンダ本体の他端に突き当たって前記ピストンの可動範囲を制限する可動範囲制限部と、前記調整軸をその没入／突出動作を妨げることなく覆って前記シリンダ本体の他端に着脱可能に固定される圧力ケースと、前記シリンダ本体の他端に形成されて前記圧力ケースにシリンダ本体内部の作動流体を導通する導通孔とを備えることを特徴とする駆動シリンダ。
【請求項２】 前記調整軸に長さ方向に沿って雄ネジ部が形成され、前記可動範囲制限部は該雄ネジ部に螺合するナットからなることを特徴とする請求項１記載の駆動シリンダ。
【請求項３】 前記導通孔が、前記調整軸を前記シリンダ本体から露出させている開口と兼用されていることを特徴とする請求項１または２記載の駆動シリンダ。
【請求項４】 前記圧力ケースが、前記シリンダ本体に対してネジ等の締結具により着脱可能に固定されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の駆動シリンダ。
【請求項５】 前記圧力ケースとシリンダ本体との間に封止材が介装されていることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の駆動シリンダ。
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【発明の詳細な説明】【０００１ 】
【発明の属する技術分野】本発明は、作動流体の供給を受けて作動する駆動シリンダに関し、特に製造物を型締めする際に成形型を駆動するための駆動シリンダに関するものである。
【０００２ 】
【従来の技術】テレビ、パソコン用ディスプレイ等の表示装置としては、画像や文字情報の表示を行う主要構成要素として表示管が多用されている。この表示管は一般に、画像や文字情報が表示される表示スクリーンと、表示スクリーンに向けて電子ビームを照射する電子銃システムと、電子ビームを偏向させる電磁偏向システムとを備えて構成されている。
【０００３ 】このうち、電磁偏向システムには、電子ビームの進行経路を水平方向または垂直方向に偏向させるコイルが設けられている。コイルの一例を図３に示す。図に示すコイルＣは、ネック部に折り曲げ部がないベントレスタイプの鞍型コイルであり、金属線を複雑に屈曲させた形状となっているが、単に金属線をこの形状に巻き付けただけでは十分ではなく、巻き付け終えたコイルＣの原形を型締めして正確に所望の形状とする必要がある。そこで、その製造に際しては、まず、雄型と雌型との間にコイル形状に相当する隙間を設けた巻き枠に金属線を巻き付けていく。次に、金属線を巻き付け終えたコイルの原形に、巻き枠とは別に構成した成形型を押し付けて成形し図３の形状とする。
【０００４ 】コイルの成形に用いる型締め装置のうち、ネック部方向からの型締め装置を図４に示す。図において符号１ａはコイルＣの原形を巻き付けるための雄巻き枠、１ｂは雄巻き枠１ａに組み合わされる雌巻き枠、２はコイルＣのネック部を成形するネック成形型、３はネック成形型２を駆動するエアシリンダである。ネック成形型２はエアシリンダ３の駆動軸４の先端に固定されて往復動するようになっている。
【０００５ 】
【発明が解決しようとする課題】従来の型締め装置においては、ネック成形型２の可動範囲を調整する機構として、図４のようにネック成形型２が突き当てられる位置に受け座（例えば突出量を自在に調整できる位置決めボルト５）を設けてその調整を行っていた。
【０００６ 】ところで、ネック成形型２が突き当てられる位置には受け座が配置されており、ネック成形型２を受け座から離間させたとしてもその間隔はさほどは大きくないので、これらネック成形型２と受け座との間にある位置決めボルト５をスパナ等の工具で調整しようとしても、工具が操作し難く調整作業に手間がかかってしまっていた。
【０００７ 】そこで、従来のエアシリンダにネック成形型２の可動範囲を調整する機構を設けたものが採用された。このエアシリンダ６は、図５に示すように、ピストン７にシリンダ本体８の他端から没入／突出する調整軸９を固定し、調整軸９に形成した雄ネジ部９ａにナット１０を螺着させて長さ方向に変位可能としたものである。なお、調整軸９をシリンダ本体８から露出させている開口と調整軸９との間は空気の漏洩が起こらぬようにシールがなされている。
【０００８ 】このエアシリンダ６においては、ネック成形型２を駆動するためにピストン７を移動させると、調整軸９が没入してシリンダ本体８の他端に突き当たるようになっている。そこで、ナット１０の位置を変位させることでピストン７の可動範囲が制限されるようになっている。これだと、ネック成形型２と受け座との間の狭いスペースに工具を入れる必要がなく、シリンダの反対側にある広い空間で調整作業が行えるので、作業性が格段に向上するようになった。
【０００９ 】しかしながら、このエアシリンダ６においても次のような問題点が指摘されている。その問題点とは、ピストン７に調整軸９を固定するためにピストン７の受圧面積が小さくなって結果的にエアシリンダ６の出力が落ちてしまうのである。この問題を解決して所望の出力を得るには、より大型のエアシリンダを採用することもひとつの手段ではあるが、設備コストの増大、取付スペースの寸法上の制約等の点からその採用は困難である。
【００１０ 】本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、型締め装置における成形型の調整作業を行い易くして結果的にコイルの生産性を向上させるとともに、エアシリンダに高い出力を発揮させて型締めを正確に行わせることでコイルの加工精度を高く保つことを目的としている。
【００１１ 】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するための手段として、次のような構成の駆動シリンダを採用する。すなわち、本発明に係る請求項１記載の駆動シリンダは、シリンダ本体と、該シリンダ本体内部に摺動自在に配置されて作動流体の供給を受けて往復するピストンと、該ピストンに固定されてピストンの往復動に伴い前記シリンダ本体の一端から突出／没入する駆動軸と、該駆動軸の前記シリンダ本体からの突出量を調整する突出量調整手段とを備える駆動シリンダであって、前記突出量調整手段は、前記ピストンに固定されて該ピストンの往復動に伴い前記シリンダ本体の他端から没入／突出する調整軸と、該調整軸に対し長さ方向に変位可能に固定され調整軸が没入したときに前記シリンダ本体の他端に突き当たって前記ピストンの可動範囲を制限する可動範囲制限部と、前記調整軸をその没入／突出動作を妨げることなく覆って前記シリンダ本体の他端に着脱可能に固定される圧力ケースと、前記シリンダ本体の他端に形成されて前記圧力ケースにシリンダ本体内部の作動流体を導通する導通孔とを備えることを特徴とする。
【００１２ 】請求項１記載の駆動シリンダにおいては、シリンダ本体からの駆動軸の突出量を調整する（つまり、従来でいうところのネック成形型２の可動範囲を調整する）場合、まず圧力ケースをシリンダ本体から外し、調整軸に対して可動範囲制限部の固定位置を変化させてピストンの可動範囲を調整する。これにより、ピストンに固定される駆動軸の突出量が調整される。その後は圧力ケースを元の位置に固定する。この駆動シリンダに駆動軸を突出させる方向に作動流体を供給すると、シリンダ本体内部に供給された作動流体がピストンを押し下げるとともに、導通孔を通じて圧力ケース内に供給された作動流体が調整軸の軸端面に作用して同様にピストンを押し下げる。これによると、作動流体によるピストンの受圧面積は調整軸がない場合と同等となるので、駆動シリンダの出力は調整軸に邪魔されず十分に発揮されることとなる。
【００１３ 】請求項２記載の駆動シリンダは、請求項１記載の駆動シリンダにおいて、前記調整軸に長さ方向に沿って雄ネジ部が形成され、前記可動範囲制限部は該雄ネジ部に螺合するナットからなることを特徴とする。
【００１４ 】請求項２記載の駆動シリンダにおいては、調整軸に形成した雄ネジ部に螺合させたナットを回転させると、該ナットが調整軸の長さ方向に沿って変位する。これにより、可動範囲制限部を調整軸の任意位置に固定することができる。
【００１５ 】請求項３記載の駆動シリンダは、請求項１または２記載の駆動シリンダにおいて、前記導通孔が、前記調整軸を前記シリンダ本体から露出させている開口と兼用されていることを特徴とする。
【００１６ 】請求項３記載の駆動シリンダにおいては、導通孔を開口と兼用することにより、シリンダ本体による調整軸への干渉を防止することができる。また、シリンダ本体の他端に形成する穴がひとつで済むので、シリンダ本体への加工工数が少なく製作が容易になる。さらに、シリンダ本体の強度も低下させないで済む。
【００１７ 】請求項４記載の駆動シリンダは、請求項１、２または３記載の駆動シリンダにおいて、前記圧力ケースが、前記シリンダ本体に対してネジ等の締結具により着脱可能に固定されていることを特徴とする。
【００１８ 】請求項４記載の駆動シリンダにおいては、ネジ等の締結具の締緩により圧力ケースをシリンダ本体から取り外せるので、調整作業を迅速かつ簡単に行うことができる。
【００１９ 】請求項５記載の駆動シリンダは、請求項１、２、３または４記載の駆動シリンダにおいて、前記圧力ケースとシリンダ本体との間に封止材が介装されていることを特徴とする。
【００２０ 】請求項５記載の駆動シリンダにおいては、圧力ケースとシリンダ本体との間に封止材を介装することにより、着脱可能な圧力ケースについても内部の気密性を高く保つことができる。
【００２１ 】
【発明の実施の形態】本発明に係る駆動シリンダの実施の形態を図１および図２を参照して説明する。図１には、ネック成形型２を駆動する駆動シリンダの一例として作動流体に空気を使用するエアシリンダ１１を示している。エアシリンダ１１は、シリンダ本体１２と、シリンダ本体１２内部に摺動自在に配置されて空気の供給に伴い往復するピストン１３と、ピストン１３に固定されて該ピストン１３の往復動に伴いシリンダ本体１２の一端から突出／没入するピストンロッド（駆動軸）１４とを備えている。シリンダ本体１２の両端に近い側壁にはピストン１３の上下に位置する圧力室ＰU，ＰDにそれぞれ加圧した空気を供給するための空気供給孔１２ａ，１２ｂ（図１では省略）が形成されており、ピストン１３はいずれかの空気供給孔１２ａ，１２ｂから空気を供給されることによりシリンダ本体１２内部で往復動するようになっている。
【００２２ 】このエアシリンダ１１には、ピストンロッド１４のシリンダ本体１２からの突出量を調整する突出量調整手段１５が設けられている。突出量調整手段１５は、ピストン１３に固定されて該ピストン１３の往復動に伴いシリンダ本体１２に没入／突出する調整軸１６と、調整軸１６に形成された雄ネジ部１６ａに螺着され、調整軸１６が没入したときにシリンダ本体１２の他端に突き当たってピストン１３の可動範囲を制限するナット（可動範囲制限部）１７と、調整軸１６をその没入／突出動作を妨げることなく覆ってシリンダ本体１２の他端に着脱可能に固定された圧力ケース１８と、シリンダ本体の他端に形成されて圧力ケース１８にシリンダ本体１２内部の空気を導通する導通孔１９とを備えている。なお、ナット１７は緩み防止のため２重に螺着されている。また、導通孔１９は、調整軸１６をシリンダ本体１２から突き出させる開口１２ｃと兼用されている。
【００２３ 】圧力ケース１８は、シリンダ本体１２に対してネジ（締結具）２０により固定されており、ネジ２０を締緩することによりシリンダ本体１２に対し着脱可能となっている。また、圧力ケース１８とシリンダ本体１２との間にはゴム製のＯリング（封止材）２１が介装されて空気の漏洩が防止されている。
【００２４ 】ネック成形型２には、ピストンロッド１４と平行にガイドロッド２２が取り付けられている。ガイドロッド２２は、シリンダ本体１２が固定される基台に設けられたガイド穴２３に摺動自在に嵌合されており、エアシリンダ１１によるネック成形型２の往復動がぶれることなく行えるようになっている。
【００２５ 】上記のように構成されたエアシリンダにおいては、ネック成形型２の可動範囲を調整する場合、まずネジ２０を緩めてシリンダ本体１２から抜き取り、圧力ケース１８をシリンダ本体から外す。次いでナット１７をスパナ等の工具を用いて回転させ、調整軸１６に対してナット１６の固定位置を変化させてピストン１３の可動範囲を調整する。例えば、ナット１７を調整軸１６に沿って下方に移動させればピストン１３の可動範囲は狭くなり、ピストンロッド１４の突出量は小さくなって型を閉じたときのネック成形型２と受け座（実際に当接はしない）との間隔は広がる。ナット１７を調整軸１６に沿って上方に移動させればピストン１３の可動範囲は広くなり、ピストンロッド１４の突出量は大きくなってネック成形型２と受け座との間隔は狭くなる。調整が済んだら圧力ケース１８をもとの位置に戻し、ネジ２０をシリンダ本体１２に螺着して固定する。
【００２６ 】また、上記のように構成されたエアシリンダにおいて、ネック成形型２と受け座とを離間させた状態から、空気供給孔１２ａを通じて圧力室ＲUに空気を供給すると、供給された空気の圧力Ｐは図２に示すようにピストン１３の受圧面に作用してピストン１３を押し下げようとする。圧力室ＲUに供給された空気は導通孔１９を通じて圧力ケース１８内部にも流入するため、その圧力は調整軸１６ならびにこれに螺着されているナット１７の表面に作用する。
【００２７ 】このとき、調整軸１６の側面ならびにナット１７の表面に作用する圧力は上下もしくは両側方から同じ大きさで作用するため、調整軸１６の軸方向に直交する方向に作用する力、およびナット１７の上下端面に作用する力は互いに打ち消しあって相殺されるが、調整軸１６の軸端面に作用する圧力Ｐは打ち消し合うことなく作用して調整軸１６に連結されたピストン１３を下方に押し下げようとする。これによると、圧力室ＰUに供給された空気によるピストン１３の受圧面積は突出量調整手段を持たない従来のエアシリンダ（図５参照）と同等となるので、エアシリンダ１１の出力は調整軸１６に邪魔されず十分に発揮されることとなる。
【００２８ 】また、上記エアシリンダにおいては、ナット１７を回転させると調整軸１６の長さ方向に沿って自在に移動するので、ピストン１３の可動範囲調整が容易に行える。
【００２９ 】導通孔１９が調整軸１６の開口と兼用されているので、シリンダ本体１２による調整軸１６への干渉を防止してピストン１３の移動を円滑に行わせることができる。また、シリンダ本体１２の他端に形成する穴がひとつで済むので、シリンダ本体１２への加工工数が少なく製作が容易に行える。さらに、シリンダ本体１２の強度も低下させないで済む。
【００３０ 】ネジ１９の締緩により圧力ケース１８をシリンダ本体１２から取り外せるので、調整作業を迅速かつ簡単に行うことができる。
【００３１ 】シリンダ本体１２と圧力ケース１８との間にＯリング２１が介装されていることにより、着脱可能な圧力ケース１８についても内部の気密性を高く保つことができる。
【００３２ 】なお、本実施形態においては作動流体に空気を使用するエアシリンダを例に挙げたが、本発明に係る駆動シリンダはその作動流体として空気に限らず、その他の気体やオイル等の液体を使用する形式のものであっても実施可能である。
【００３３ 】また、調整軸１６に対し可動範囲制限部としてナット１７を設けているが、例えばこれにかえて調整軸１６に遊嵌し所望の位置でネジ止め可能なリング部材を用いても構わない。
【００３４ 】本実施形態においては導通孔１９を調整軸１６の開口１２ｃと兼用した構成としたが、導通孔１９をシリンダ本体１２に独立して設けても構わない。
【００３５ 】圧力ケース１８を固定する構造は本実施形態に示したネジ２０によるものに限らず、例えば、シリンダ本体１２の外周面に雄ネジ部を形成し圧力ケース１８には雌ネジ部を形成しておき、圧力ケース１８を回転させてこれらを螺合させるようにする等の構造を採用してもよい。
【００３６ 】さらに、Ｏリング２１にかえてその他のシール部材を採用してもよいし、シリンダ本体１２と圧力ケース１８との間で十分に気密性が確保されるのであればＯリング２１を省略しても構わない。
【００３７ 】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る請求項１記載の駆動シリンダによれば、圧力ケースをシリンダ本体から外し、調整軸に対して可動範囲制限部の固定位置を変化させてピストンの可動範囲を調整することで、駆動軸の突出量を簡単に調整することができる。また、駆動シリンダに作動流体を供給すると、シリンダ本体内部に供給された作動流体がピストンを押し下げるとともに、導通孔を通じて圧力ケース内に供給された作動流体が調整軸の軸端面に作用して同様にピストンを押し下げ、作動流体の圧力作用面積は調整軸がない場合とほぼ同等となるので、駆動シリンダの出力を調整軸に邪魔されることなく十分に発揮することができる。
【００３８ 】請求項２記載の駆動シリンダによれば、調整軸に形成した雄ネジ部に螺合させたナットを回転させるだけで、可動範囲制限部を調整軸に沿って変位させて任意位置に固定することができる。これにより、調整作業をより簡単に行うことができる。
【００３９ 】請求項３記載の駆動シリンダによれば、導通孔を開口と兼用することにより、シリンダ本体による調整軸への干渉を防止することができ、これによって駆動シリンダの誤作動や作動の遅れ等のトラブルを防止することができる。また、シリンダ本体の他端に形成する穴がひとつで済むので、シリンダ本体への加工工数が少なく製作が容易になり、加工コストの削減が図れる。さらに、シリンダ本体の強度も低下させないで済むため、駆動シリンダの信頼性を向上させることができる。
【００４０ 】請求項４記載の駆動シリンダによれば、ネジ等の締結具の締緩により圧力ケースをシリンダ本体から取り外せるので、さらに調整作業を迅速かつ簡単に行うことができ、これによって生産性を向上させることができる。
【００４１ 】請求項５記載の駆動シリンダによれば、圧力ケースとシリンダ本体との間に封止材を介装することにより、着脱可能な圧力ケースについても内部の気密性を高く保つことができ、これによって駆動シリンダの信頼性を向上させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９１００３７７０
【氏名又は名称】三星電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月８日（１９９９．１１．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４９０８
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１０５６（Ｐ２００１−１４１０５６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３１７４０２ |
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