JP3324734B2 - ロッドレスシリンダのシリンダガスケット - Google Patents

Description

【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、シリンダガスケットの
内側シールバンド側には、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、内側シールバンド側の線径を
太くした（請求項１）。

【０００５】

【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２）。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３）。

【０００７】

【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１
３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３
３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２
７，２８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３
０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１
１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３
８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４
５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１
５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４
７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１
４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】

【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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明を実施したロッドレスシリンダの縦断
面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】シリンダチューブの断面形状を示す図である。

【図４】図３のIV部拡大図である。

【図５】エンドキャップにシリンダガスケットを取付け
た状態を示す断面図である。

【図６】図５のVI−VI線断面図である。

【図７】シリンダガスケットの正面図である。

【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。

【図９】図７のIX−IX線断面図である。

【図１０】図７のX−X線断面図である。

【図１１】第２の実施の形態である。

【図１２】図１０のXII−XII線断面図である。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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、シリンダガ
   スケットの内側シールバンド側には、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、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。
2. 【請求項２】 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記載のロッドレスシリンダ
   のシリンダガスケット。
3. 【請求項３】 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または２項記載のロッドレスシリンダのシリンダ
   ガスケット。