特許ウォッチ

公開番号2024117182
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-29
出願番号2023023123
出願日2023-02-17
発明の名称シリンダ装置
出願人SMC株式会社
代理人弁理士法人桐朋
主分類F15B 15/06 20060101AFI20240822BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】製造コストを抑制でき、全長を短くできるシリンダ装置を提供する。
【解決手段】シリンダ装置は、ボディ12に固定されたガイド部材18と、軸方向のみに変位するピストン部材20と、周方向及び軸方向に変位可能なピストンロッド14と、ピストン部材20の変位の一部を周方向の変位に変換する変換機構22と、を備え、変換機構22は、ガイド部材18に設けられたL字状の変位切換溝40と、ピストン部材20に設けられ、軸方向に対して傾斜した螺旋溝52と、ピストンロッド14に支持され、変位切換溝40と螺旋溝52に沿って移動するリンクピン46と、を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
周方向及び軸方向に固定されたガイド部材と、
周方向に固定され軸方向に変位するピストン部材と、
周方向及び軸方向に変位するピストンロッドと、
前記ピストン部材の軸方向の一部の変位を周方向の変位に変換して前記ピストンロッドに伝える変換機構と、を備え、
前記変換機構は、前記ガイド部材と、前記ピストン部材と、前記ピストンロッドとが径方向に重なった部分に設けられており、
さらに、前記変換機構は、
前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか一方に設けられ、軸方向に延びる軸方向部と周方向に延在する周方向部とがＬ字状に繋がった変位切換溝と、
前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか他方に設けられ、前記変位切換溝と径方向に重なって配置され、軸方向に対して傾斜した螺旋溝と、
前記ピストンロッドに支持されて径方向に延び、前記変位切換溝及び前記螺旋溝に挿入されて前記変位切換溝及び前記螺旋溝に沿って移動するリンクピンと、
を有する、シリンダ装置。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
請求項１記載のシリンダ装置であって、前記変位切換溝の前記周方向部の角度範囲の少なくとも一部は前記螺旋溝の角度範囲と重なり、かつ、前記変位切換溝の前記軸方向部の周方向の角度は前記螺旋溝の周方向の角度範囲に含まれる、シリンダ装置。
【請求項３】
請求項２記載のシリンダ装置であって、
前記ガイド部材は、軸方向に延びるガイド孔を有し、
前記ガイド孔は前記ピストンロッド及び前記ピストン部材を収容する、シリンダ装置。
【請求項４】
請求項３記載のシリンダ装置であって、前記ピストン部材は、軸方向に貫通し、前記ピストンロッドが挿通するピストン孔を有する、シリンダ装置。
【請求項５】
請求項４記載のシリンダ装置であって、前記ガイド部材は、前記ガイド孔に前記ピストン部材を押圧可能な第３エア室を有する、シリンダ装置。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか１項に記載のシリンダ装置であって、
さらに、前記ピストンロッドに連結された増力ピストンを有する、シリンダ装置。
【請求項７】
請求項１～５のいずれか１項に記載のシリンダ装置であって、前記ピストン部材は、非円形のピストンを有する、シリンダ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンロッドを軸方向と周方向とに変位させるシリンダ装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
工場の自動化ラインにおいて、対象物のクランプにクランプシリンダ（シリンダ装置）が用いられている。このようなシリンダ装置は、ピストンロッドの押出端での旋回動作とピストンロッドの引込端に向けた軸方向の直線動作とを利用して対象物をクランプする。
【０００３】
クランプに用いられるシリンダ装置は、ピストンの軸方向の一部の変位を、周方向の変位に変換し、ピストンの軸方向の他の一部の変位を直線変位としてピストンロッドに伝える変換機構を備える。
【０００４】
例えば、特許文献１の変換機構は、ピストンロッドに２つの溝を設け、それぞれの溝を摺動する２つのピンで、ピストンロッドとピストンとを連結する構造を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１７－２２７２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のシリンダ装置は、変換機構の構造が複雑であり、製造コストが増加するという問題がある。また、ピストンロッドに、２つの溝を軸方向に並べて配置する必要があるため、全長が長くなってしまい、小型化が難しいという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下の開示の一観点は、周方向及び軸方向に固定されたガイド部材と、周方向に固定され軸方向に変位するピストン部材と、周方向及び軸方向に変位するピストンロッドと、前記ピストン部材の軸方向の一部の変位を周方向の変位に変換して前記ピストンロッドに伝える変換機構と、を備え、前記変換機構は、前記ガイド部材と、前記ピストン部材と、前記ピストンロッドとが径方向に重なった部分に設けられており、さらに、前記変換機構は、前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか一方に設けられ、軸方向に延びる軸方向部と周方向に延在する周方向部とがＬ字状に繋がった変位切換溝と、前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか他方に設けられ、前記変位切換溝と径方向に重なって配置され、軸方向に対して傾斜した螺旋溝と、前記ピストンロッドに支持されて径方向に延び、前記変位切換溝及び前記螺旋溝に挿入されて前記変位切換溝及び前記螺旋溝に沿って移動するリンクピンと、を有する、シリンダ装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
上述のシリンダ装置は、ガイド部材と、ピストン部材と、ピストンロッドとを１本のリンクピンで連結できるため、溝の数及びリンクピンの数を減らすことができ、製造コストを抑制できる。また、上述のシリンダ装置は、複数の溝を径方向に重ねて配置することで、シリンダ装置の全長を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態に係るシリンダ装置の斜視図である。
図２は、図１のシリンダ装置の断面図である。
図３は、図２のピストンロッド、ピストン部材及びガイド部材を分解した状態で示す斜視図である。
図４Ａは、図１のシリンダ装置の押出端での、ピストンロッド、ピストン部材及びガイド部材の配置関係を示す説明図である。図４Ｂは、横軸にボディの周方向の位置（角度）を取り、縦軸に軸方向の位置を取って、変位切換溝と螺旋溝とリンクピンとの位置関係を示す図である。
図５Ａは、図１のシリンダ装置の回転終了位置での断面図であり、図５Ｂは図５Ａの状態における変位切換溝と螺旋溝とリンクピンとの位置関係を示す図である。
図６Ａは、図１のシリンダ装置の引込端での断面図であり、図６Ｂは図６Ａの状態における変位切換溝と螺旋溝とリンクピンとの位置関係を示す図である。
図７は、第２実施形態のシリンダ装置の断面図である。
図８は、図７のピストンロッド、ピストン部材及びガイド部材を分解した状態で示す斜視図である。
図９Ａは、図７のシリンダ装置の回転終了位置での断面図であり、図９Ｂは図７のシリンダ装置の引込端での断面図である。
図１０Ａは、第３実施形態に係るシリンダ装置の斜視図（透視図）であり、図１０Ｂは図１０Ａのピストンロッド、ピストン部材及びガイド部材の斜視図である。
図１１は、第４実施形態に係るシリンダ装置の断面図である。
図１２Ａは、第５実施形態に係るシリンダ装置の断面図であり、図１２Ｂは図１２Ａのロッドカバーとピストンロッドとの部分拡大断面図である。
図１３は、図１２Ａのシリンダ装置の回転終了位置での断面図である。
図１４Ａは、図１２Ａのシリンダ装置の引込動作を説明する断面図であり、図１４Ｂは図１４Ａのロッドカバーとピストンロッドとの部分拡大断面図である。
図１５Ａは、第６実施形態に係るシリンダ装置の断面図であり、図１５Ｂは図１５Ａのシリンダ装置の回転終了位置での断面図である。
図１６は、図１５Ａのシリンダ装置の引込動作を説明する断面図である。
図１７は、第７実施形態に係るシリンダ装置の断面図である。
図１８は、図１７のピストンロッド、ピストン部材及びガイド部材を分解した状態の斜視図である。
図１９は、第８実施形態に係るシリンダ装置の断面図である。
図２０は、図１９のピストンロッド、ピストン部材及びガイド部材を分解した状態の斜視図である。
図２１は、第９実施形態に係るシリンダ装置の断面図である。
図２２は、図２１のピストンロッド、ピストン部材及びガイド部材を分解した状態の斜視図である。
図２３は、第１０実施形態に係るシリンダ装置の断面図である。
図２４は、図２３のピストンロッド、ピストン部材及びガイド部材を分解した状態の斜視図である。
図２５は、第１１実施形態に係るシリンダ装置の断面図である。
図２６は、図２５のピストンロッド、ピストン部材及びガイド部材を分解した状態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許