專利名稱：無桿的氣缸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無桿的氣缸裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)(專利文件l)中已知一種傳統(tǒng)類型的無桿的氣缸 裝置，其中活塞體和滑塊(移動體)分別滑動地安裝至氣缸內(nèi)和氣缸 上，并且其中活塞體和滑塊分別具有相互吸引的永久磁鐵和另一永久 磁鐵，從而滑塊與活塞體一同移動。另外，在現(xiàn)有技術(shù)(專利文件2) 中還已知另一類型的無桿的氣缸裝置，其中在氣缸中形成切槽而沿其 軸向方向延伸，從而分別安裝在氣缸的內(nèi)部和外部的活塞體(活塞軛 piston yoke)和活塞底座通過切槽相互聯(lián)結(jié)，并且其中內(nèi)密封帶和外密 封帶分別沿切槽安裝在氣缸的內(nèi)部和外部。
專利文件1:日本未審査的專利公布文件No. 2000-27809 專利文件2:日本未審查的專利公布文件No. 2001-16511
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將要解決的技術(shù)問題然而，在前一種無桿的氣缸裝置中，永久磁鐵是必要的元件， 其使無桿的氣缸裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且增加了它的尺寸。在后一種無桿 的氣缸裝置中，它在內(nèi)密封帶和外密封帶周圍的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，從而該 無桿的氣缸裝置的長期密封性能具有問題，摩擦阻力較大，并且該無 桿的氣缸裝置不適合在低壓力運行下使用。因此，本發(fā)明的目的是獲得具有簡單結(jié)構(gòu)的無桿的氣缸裝 置，該無桿的氣缸裝置能夠容易地保證長期的密封性能，并且能夠在 低壓力下無摩擦阻力地運行。另外，本發(fā)明的另一目的是獲得一種無 桿的氣缸裝置，其中外部移動體的沖程對于氣缸體的長度而言能夠制 造得較長。用于解決技術(shù)問題的方法本發(fā)明的無桿的氣缸裝置，其特征在于，它包括無桿的氣缸 裝置，該無桿的氣缸裝置包括滾動隔板，其包括圓周的環(huán)形固定部 分、折疊的氣缸部分以及中心頂部部分；活塞體，其與所述滾動隔板 的中心頂部部分整體形成；氣缸體，其固定所述滾動隔板的所述圓周 的環(huán)形固定部分，并且所述活塞體被安裝在其中而在其中可自由移動； 切槽，其在所述氣缸體中形成而延伸穿過所述氣缸體并且沿軸向方向 延長；內(nèi)部至外部連接器，其被固定到所述活塞體上并且通過所述切 槽向外突出；外部移動體，其定位在所述氣缸體的外部，并且被固定 到所述內(nèi)部至外部連接器上；以及供給和排出機構(gòu)，其在所述滾動隔 板、所述氣缸體以及所述活塞體之間形成，該供給和排出機構(gòu)將壓力 流體供給到壓力腔體并且從壓力腔體排出壓力流體。所述氣缸體的所述切槽橫穿所述滾動隔板的所述折疊的氣 缸部分的移動范圍而形成，從而在所述活塞體往復(fù)移動時所述滾動隔 板通過所述切槽而露出，能夠獲得無桿的氣缸裝置，其中外部移動體 的沖程對于氣缸體的長度而言較長。實際上，構(gòu)造所述氣缸體以包括中柱，該中柱包括切槽，以 及一對蓋罩，所述一對蓋罩分別聯(lián)接到中柱的兩個端部。通過在中柱和一對蓋罩之間保持一對滾動隔板的圓周的環(huán) 形固定部分，并且一對滾動隔板的中心頂部部分分別被固定到活塞體 的兩個端部，從而獲得雙作用類型的無桿的氣缸裝置。中柱和一對蓋罩能夠通過多個連桿聯(lián)接到一起，多個連桿中 的一些還能夠用作外部移動體的引導(dǎo)棒。當(dāng)滾動隔板受到試圖通過切槽向外脫離的壓力時，滾動隔板 在被以較高的接觸壓力擠壓向切槽的內(nèi)邊緣的同時滾動。因此，如果 氣缸體特別地由鋁合金或者其他金屬形成，或者即使由合成樹脂形成， 切槽的內(nèi)邊緣(滾動隔板與切槽接觸的部分)必須仔細(xì)地給予光面精 整(smooth finish)。在氣缸體內(nèi)形成切槽后，最好在氣缸體上至少沿 著切槽的內(nèi)邊緣形成保護樹脂層。如果保護樹脂層為由合成樹脂或者玻璃紙自粘膠帶(再生纖 維素)制成的自粘膠帶形成的，該保護樹脂層是節(jié)約成本的。特別地，能夠使用任意一種硅樹脂自粘膠帶、聚四氟乙烯自粘膠帶、氯乙烯樹
脂自粘膠帶和玻璃紙自粘膠帶。此外，自粘膠帶的厚度最好在0.01mm 到0.10mm的范圍內(nèi)。當(dāng)然，如果氣缸體由金屬制成，最好將由合成樹 脂制成的自粘膠帶沿切槽的內(nèi)邊緣粘附到氣缸體上，并且即使氣缸體 由合成樹脂制成，同樣最好將由合成樹脂制成的自粘膠帶沿切槽的內(nèi) 邊緣粘附到氣缸體上。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的無桿的氣缸裝置的實施例的主視圖； 圖2是沿圖1中顯示的剖面線II-II剖開的橫截面圖； 圖3是沿圖2中顯示的剖面線Ill-Ill剖開的橫截面圖； 圖4是無桿的氣缸裝置的分解立體圖5是與圖3的橫截面圖相似的橫截面圖，示出了無桿的氣缸裝 置的另一實施例；
圖6是氣缸體的中柱的立體圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的無桿的氣缸 裝置的另一實施例；以及
圖7是沿圖6中顯示的剖面線vn-vn剖開的橫截面圖。
具體實施例方式圖1到4示出了根據(jù)本發(fā)明的無桿的氣缸裝置10的第一實 施例。無桿的氣缸裝置10在結(jié)構(gòu)上兩側(cè)對稱并且具有氣缸體20、活塞 體30、 一對滾動隔板(R形隔板)40以及外部移動體50，這些是無桿 的氣缸裝置10的主要元件。氣缸體20由定位在其中心處的中柱21以及分別聯(lián)接到中柱 21的兩個端部的一對蓋罩22組成。每個R形隔板40由彈性橡膠材料制成，該彈性橡膠材料具 有嵌入其中的基布(foundationcloth)以增強抗壓力性。每個R形隔板 40繞中心軸線形成旋轉(zhuǎn)對稱形狀，包括圓周的環(huán)形巻邊部分(固定部 分)41、折疊的氣缸部分42以及中心頂部部分(隔板頂部部分)43。 折疊的氣缸部分42具有外部氣缸部分42a、內(nèi)部氣缸部分42b以及折 疊部分42c。當(dāng)圓周的環(huán)形巻邊部分41與中心頂部部分43之間的相對位置沿軸向方向變化時，在改變折疊部分42c的位置的同時，折疊的
氣缸部分42沿循這一變化。這種類型的一對R形隔板40在現(xiàn)有技術(shù)
中是已知的。—對R形隔板40沿相對的方向定向，每個R形隔板40的 圓周的環(huán)形巻邊部分41保持在中柱21的兩個端部中的關(guān)聯(lián)的一個端 部和一對蓋罩22中的關(guān)聯(lián)的一個蓋罩之間，并且中心頂部部分43分 別粘附到活塞體30的兩個端部表面而與其整體形成。氣缸體20的中 柱21和活塞體30相互不接觸(它們之間存在環(huán)形間隙)，外部氣缸部 分42a沿氣缸體20的中柱21的內(nèi)部周緣表面定位，并且內(nèi)部氣缸部 分42b沿活塞體30的外部周緣表面定位。中柱21和定位在中柱21的兩個端部的一對蓋罩22通過平 行于氣缸體20的軸線的連桿23 (在示出的實施例中的四個連桿23) 聯(lián)接到一起。連桿23的一部分(23G)(在示出的實施例中的兩個連桿) 插入外部移動體50的襯套(滾柱軸承或者滑動軸承)51而能夠相對地 自由滑動，并且還作為外部移動體50的引導(dǎo)棒23G。外部移動體50 定位于氣缸體20 (中柱21)的外部并且能夠沿引導(dǎo)棒23G在氣缸體 20的軸向方向上移動。氣缸體20的中柱21分別在直徑上相對的位置處具有兩個 切槽24，所述切槽24沿平行于中柱21的軸線的方向延伸。同樣地， 活塞體30分別在直徑上相對的位置處具有兩個切槽31。內(nèi)部至外部連 接板(內(nèi)部至外部連接器)32穿過切槽31而插入，并通過定位螺絲 33被固定到活塞體30 (見圖2)。內(nèi)部至外部連接板32的兩個端部分 別穿過氣缸體20的切槽24并且向外突出，并且分別通過兩個定位螺 絲34被固定到外部移動體50上。每個切槽24的軸向長度預(yù)定為很大，從而當(dāng)活塞體30在氣 缸體20內(nèi)往復(fù)移動時，每個R形隔板40的外部氣缸部分42a和折疊 部分42c通過每個切槽24而露出。外部移動體50的前進(jìn)移動限制和 倒退移動限制分別通過活塞體30與左邊的蓋罩22內(nèi)的擋塊的接觸接 合以及活塞體30與右邊的蓋罩22內(nèi)的擋塊的接觸接合而確定。—對壓力腔體25通過中柱21、 一對蓋罩22和一對R形隔 板40 (活塞體30)而在氣缸體20內(nèi)形成。在氣缸體20的兩個端部的一對蓋罩22被鉆孔而形成一對空氣端口 26，該一對空氣端口 26分別 與壓力腔體25相通地連接。如圖3所示，壓縮空氣源27、調(diào)節(jié)器28 和轉(zhuǎn)換閥29通過管道26a連接到一對空氣端口 26，從而加壓的空氣能 夠選擇地被供給到一對空氣端口 26。也就是，當(dāng)轉(zhuǎn)換閥29的端口29a 連接到與一對空氣端口 26相通地連接的管道26a中的一個時，加壓的 空氣被供給到位于圖3中右邊的壓力腔體25，從而活塞體30向左移動， 當(dāng)轉(zhuǎn)換閥29的端口 2%連接到另一個管道26a時，加壓的空氣被供給 到位于圖3中左邊的壓力腔體25，從而活塞體30向右移動。因此，在壓縮空氣源27和調(diào)節(jié)器28工作的狀態(tài)下，具有上 述結(jié)構(gòu)的無桿的氣缸裝置10能夠通過分別將轉(zhuǎn)換閥29的端口 29a和 端口 29b連接到管道26a來向左和向右移動活塞體30。由于外部移動 體50經(jīng)由內(nèi)部至外部連接板32整體地聯(lián)接到活塞體30，所以外部移 動體50能夠工作。無桿的氣缸裝置10的這個實施例由氣缸體20、活塞體30、 一對R形隔板40以及外部移動體50組成，這些是無桿的氣缸裝置10 的主要元件，并且這些主要元件的形狀是簡單的。由于活塞體30和外 部移動體50通過內(nèi)部至外部連接板32相互機械地連接，該內(nèi)部至外 部連接板32穿過切槽24，所以活塞體30的運動可靠地傳遞到外部移 動體50。另外，因為一對壓力腔體25通過一對R形隔板40形成，所 以不會引發(fā)密封性的問題。由于采用不需要桿密封件和軸承的輸出桿， 所以沒有摩擦產(chǎn)生，并且能夠控制總體長度。特別地，在這個實施例中，由于每個切槽24的軸向長度預(yù) 定為很大，從而當(dāng)活塞體30在氣缸體20內(nèi)往復(fù)移動時，每個R形隔 板40的外部氣缸部分42a和折疊部分42c通過每個切槽24而露出， 所以活塞體30 (外部移動體50)的沖程(移動量)能夠與氣缸體20 的長度相比制造得較長。上述實施例是雙作用類型(double-acting type),其中兩個壓力 腔體25在活塞體30的兩側(cè)形成，然而在圖5中所示的實施例是根據(jù) 本發(fā)明的單作用類型，其中在活塞體30的兩個端部處的一對R形隔板 40中的一個被壓縮螺旋彈簧36代替。除了壓縮螺旋彈簧36外的元件 與前述實施例的元件是一樣的并且用相同的附圖標(biāo)記表示。
圖6和圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的無桿的氣缸裝置的另 一實施
例。在這個實施例中，中柱21的每個切槽24的內(nèi)邊緣被自粘膠帶24T 覆蓋，該中柱21是氣缸體20的一個元件。即使每個/任一R形隔板40 的一部分在移動時是在剛性體(氣缸體20)的內(nèi)邊緣(切槽24)上滑 動(即使每個切槽24橫穿一對R形隔板40的折疊的氣缸部分42的移 動范圍而形成，并且即使當(dāng)活塞體30往復(fù)移動時每個R形隔板40的 一部分通過每個切槽24而露出)，也應(yīng)確認(rèn)即使沒有這種自粘膠帶 24T，只要切槽24的內(nèi)邊緣的附近的表面精度(表面粗糙度)足夠高 (光滑)，那么R形隔板40的耐用性就不會被不利地影響。然而，如 果自粘膠帶24T粘附到切槽24的內(nèi)邊緣，每個R形隔板40的耐用性 就能夠以極低成本容易地被改進(jìn)。自粘膠帶24的粘附范圍(長度)對 應(yīng)于每個R形隔板40的折疊的氣缸部分42與自粘膠帶24的接合范圍 而確定。圖7示意性地示出了彈性變形的R形隔板40與粘附的自粘膠 帶的形狀。雖然自粘膠帶24T的材料不限制于特定的材料并且能夠從 市場上可獲得的已知材料中選擇，但能夠使用例如下列的特定的自粘 膠帶的一種硅樹脂自粘膠帶、聚四氟乙烯(PTFE)自粘膠帶、氯乙 烯樹脂自粘膠帶和玻璃紙自粘膠帶。更特別地，這樣的自粘膠帶的特 定產(chǎn)品名稱是，例如NITOFLON粘性膠帶(由NITTO DENKO公司 生產(chǎn))和CHUKOH氟塑料粘性膠帶(膠帶型號ASF-llO，由Chukoh 化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn))。另外，膠帶厚度最好在大約O.Olmm到 O.lOmm的范圍內(nèi)。如果膠帶厚度小于O.Olmm，在粘附操作或者其他 操作中，自粘膠帶可能會斷裂。如果膠帶厚度大于O.lOmm，自粘膠帶 24T在切槽24的附近會產(chǎn)生大量的表面臺階，這是不合乎希望的。由 于如圖7中鏈?zhǔn)骄€所示內(nèi)部到外部連接板32通過切槽24而插入，所 以內(nèi)部至外部連接板32的厚度應(yīng)考慮自粘膠帶24T的厚度而確定。自粘膠帶24T最好用于以低成本在切槽24的內(nèi)邊緣上容易 地形成保護樹脂層。然而，這樣的保護樹脂層能夠通過其他的方法形 成，例如采用涂覆或者烘烤。另外，雖然在氣缸體20 (中柱21)由鋁 合金或者其他金屬材料制成的情況下非常需要自粘膠帶(保護樹脂層) 24T，但是在中柱21由合成樹脂制成的情況下自粘膠帶24T對增強切槽24的附近的中柱21的輪廓的不規(guī)則性也是有效的。 工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得具有高水平密封性能的簡單結(jié)構(gòu)的一 種無桿的氣缸裝置。另外，外部移動體的沖程能夠?qū)τ跉飧左w的長度 而言制造得較長。
權(quán)利要求
1、一種無桿的氣缸裝置，包括滾動隔板，該滾動隔板包括圓周的環(huán)形固定部分、折疊的氣缸部分以及中心頂部部分；活塞體，該活塞體與所述滾動隔板的所述中心頂部部分整體形成；氣缸體，該氣缸體固定所述滾動隔板的所述圓周的環(huán)形固定部分，并且所述活塞體被安裝在其中而在其中可自由移動；切槽，該切槽在所述氣缸體中形成而延伸穿過所述氣缸體并且沿軸向方向延長；內(nèi)部至外部連接器，該內(nèi)部至外部連接器被固定到所述活塞體上并且通過所述切槽向外突出；外部移動體，該外部移動體定位在所述氣缸體的外部，并且被固定到所述內(nèi)部至外部連接器上；以及供給和排出機構(gòu)，該供給和排出機構(gòu)在所述滾動隔板、所述氣缸體以及所述活塞體之間形成，所述供給和排出機構(gòu)將壓力流體供給到壓力腔體并且從壓力腔體排出壓力流體。
2、 如權(quán)利要求1所述的無桿的氣缸，其中所述切槽橫穿所述滾動 隔板的所述折疊的氣缸部分的移動范圍而形成，從而在所述活塞體往 復(fù)移動時所述滾動隔板通過所述切槽而露出。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的無桿的氣缸裝置，其中所述氣缸體包括中柱，該中柱包括所述切槽；以及一對蓋罩，所述一對蓋罩分別聯(lián)接到所述中柱的兩個端部。
4、 如權(quán)利要求3所述的無桿的氣缸裝置，其中在所述中柱和所述 一對蓋罩之間保持一對滾動隔板的圓周的環(huán)形固定部分，并且其中所述一對滾動隔板的中心頂部部分分別被固定到所述活塞體 的兩個端部。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的無桿的氣缸裝置，其中所述中柱和所 述一對蓋罩通過多個連桿聯(lián)接到一起，所述多個連桿中的一些還用作 所述外部移動體的引導(dǎo)棒。
6、 如權(quán)利要求2至5中的任意一項所述的無桿的氣缸裝置，其中在所述氣缸體上至少沿著在所述氣缸體內(nèi)形成的所述切槽的內(nèi)邊緣形 成保護樹脂層。
7、 如權(quán)利要求6所述的無桿的氣缸裝置，其中所述保護樹脂層包 括自粘膠帶。
8、 如權(quán)利要求7所述的無桿的氣缸裝置，其中所述自粘膠帶包括 下面的一種硅樹脂自粘膠帶、聚四氟乙烯自粘膠帶、氯乙烯樹脂自 粘膠帶和玻璃紙自粘膠帶。
9、 如權(quán)利要求7或8所述的無桿的氣缸裝置，其中所述自粘膠帶 的厚度在0.01 mm到0.10mm的范圍內(nèi)。
全文摘要
獲得一種簡單結(jié)構(gòu)的無桿的氣缸裝置，其中能夠容易地保證長期的密封性能，并且消除了摩擦阻力，以便該無桿的氣缸裝置能夠在低壓力下運行。獲得一種無桿的氣缸裝置，其中與氣缸體的整個長度相比，外部移動體的沖程能夠得以增長。無桿的氣缸裝置包括活塞體，其與滾動隔板的中心頂部部分整體形成；氣缸體，所述活塞體被可移動地安裝到該氣缸體，同時滾動隔板的邊緣上的環(huán)形固定部分被固定到該氣缸體；切槽，其穿過在所述氣缸體中形成的內(nèi)部/外部聯(lián)結(jié)體之后沿軸向方向延伸；內(nèi)部/外部聯(lián)結(jié)體，其被固定到所述活塞體上并且穿過所述切槽向外突出；外部移動體，其定位在所述氣缸體的外部，并且被固定到所述內(nèi)部/外部聯(lián)結(jié)體上；以及用于將壓力流體供給到壓力腔體并且從壓力腔體排出壓力流體的機構(gòu)，其在所述滾動隔板、所述氣缸體以及所述活塞體之間形成。
文檔編號F15B15/14GK101542136SQ20078004337
公開日2009年9月23日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者江尻隆 申請人:藤倉橡膠工業(yè)株式會社