專利名稱：帶空氣緩沖裝置的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使內(nèi)裝于殼體的二組氣缸機(jī)構(gòu)同步動作以沿直線使殼體上的滑臺動作的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)，更為詳細(xì)地說，涉及具有用于使上述滑臺緩沖地停止于行程端的裝置的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
在這樣的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，為了使滑臺緩沖地停止在行程端，附設(shè)了各種緩沖裝置。例如，在殼體的側(cè)面設(shè)置由彈簧施加彈性力的緩沖器，在行程端使設(shè)于滑臺側(cè)面的接觸件與該緩沖器接觸。
設(shè)于公知的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)的緩沖裝置都采用機(jī)械地吸收沖擊的方式，構(gòu)造簡單而且動作可靠，但由于會產(chǎn)生沖擊聲、緩沖裝置凸出到側(cè)面等原因，對有些用途不能使用。
另一方面，在通常的氣缸裝置中，使用空氣緩沖式緩沖裝置，該空氣緩沖式緩沖裝置在活塞動作時一時封入排氣側(cè)的壓力室內(nèi)的空氣，由該排氣壓力使活塞減速，將其緩沖地停止在行程末端。
然而，該空氣緩沖式緩沖裝置在活塞的至少一側(cè)設(shè)置長度大的緩沖環(huán)，并在壓力室設(shè)置該緩沖環(huán)所嵌入的長緩沖室，所以，缸的軸線方向的長度變大，即使將其依原樣應(yīng)用于線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也僅是使該線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)大型化。而且，由于具有二組氣缸機(jī)構(gòu)，所以，當(dāng)分別設(shè)置空氣緩沖器時，線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)一步大型化。
本發(fā)明的技術(shù)課題在于提供一種具有空氣緩沖式緩沖裝置的、具有小型而合理的設(shè)計構(gòu)造的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
為了解決完成上述課題，本發(fā)明的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有二組氣缸機(jī)構(gòu)和兩個氣缸機(jī)構(gòu)共用的空氣緩沖裝置，該二組氣缸機(jī)構(gòu)相互平行并同步地動作，該氣缸機(jī)構(gòu)用于使該兩個氣缸機(jī)構(gòu)的各活塞緩沖地停止于正反至少一方的行程端。上述空氣緩沖裝置附設(shè)于第1氣缸機(jī)構(gòu)側(cè)，具有排氣口、密封件、輔助孔、及止回閥，該排氣口在連接口通孔的更靠近室端的位置與上述壓力室連通，進(jìn)行限制地從該壓力室將排氣排出，該密封件安裝于上述活塞的外周面，在該活塞即將到達(dá)行程端之前，將上述連接口通孔與上述壓力室隔斷，僅從上述排氣口將來自該壓力室的排氣排出，該輔助孔在與上述排氣口不同的位置朝缸孔內(nèi)開口地設(shè)置，在一方與上述連接口連通，該止回閥在端蓋介于上述輔助孔與壓力室之間地進(jìn)行設(shè)置，容許從上述輔助孔到壓力室的供氣的流動，但阻止從該壓力室朝輔助孔的排氣的流動。
在具有上述構(gòu)成的本發(fā)明的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，當(dāng)通過一對連接口將壓縮空氣供給到第1氣缸機(jī)構(gòu)的壓力室和從其中排出時，兩氣缸機(jī)構(gòu)的活塞同步動作。此時，壓縮空氣最初從上述輔助孔推開止回閥流入壓力室內(nèi)，當(dāng)上述密封件越過連接口通孔時使該連接口通孔與壓力室連通，此后從該連接口通孔流入到壓力室內(nèi)。
另一方面，上述活塞到達(dá)行程端時的緩沖停止通過由共用的空氣緩沖裝置使二組氣缸機(jī)構(gòu)的活塞同步減速而進(jìn)行。即，在上述活塞滑動時，排氣側(cè)的壓力室內(nèi)的壓縮空氣最初主要從上述連接口通孔通過連接口排出，但當(dāng)該活塞接近行程端、上述密封件越過上述排氣側(cè)的連接口通孔時，該連接口通孔與上述壓力室被隔斷，該壓力室內(nèi)的壓縮空氣僅從排氣口受到限制地排出。為此，上述壓力室內(nèi)的壓力上升，成為活塞背壓，在使活塞減速的狀態(tài)下到達(dá)行程終端。
這樣，上述線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于具有空氣緩沖式的緩沖裝置，所以，沒有機(jī)械式緩沖裝置那樣的沖擊聲，較安靜，并且，沒有產(chǎn)生粉塵的危險，還可使用于潔凈室等。另外，在如現(xiàn)有技術(shù)那樣僅在滑臺的單側(cè)設(shè)置機(jī)械式緩沖裝置的場合，當(dāng)停止時，由于在單側(cè)支承該滑臺，所以易于傾斜，但在本發(fā)明中，由于對各氣缸機(jī)構(gòu)的活塞在與該推力產(chǎn)生的方向相同的軸線上形成緩沖效果，而且各氣缸機(jī)構(gòu)同步地減速，所以，滑臺不產(chǎn)生傾斜。另外，由于不僅在二組氣缸機(jī)構(gòu)設(shè)置1個共用的空氣緩沖裝置，而且該空氣緩沖裝置不需要現(xiàn)有技術(shù)那樣長的緩沖環(huán)和其嵌入的長的緩沖室，所以，可使線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)為非常小型而且合理的設(shè)計構(gòu)造。
另外，通過將上述止回閥保持在端蓋地設(shè)置于缸孔，與將該止回閥設(shè)于殼體的側(cè)壁內(nèi)的場合相比，可減小該殼體的壁厚，使線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)全體小型化。
按照本發(fā)明的具體實施形式，上述止回閥由唇形的密封構(gòu)件構(gòu)成，該密封構(gòu)件設(shè)于上述端蓋的外周面與缸孔的內(nèi)周面之間的流路中，另外，上述輔助孔朝該流路內(nèi)開口地形成。
在本發(fā)明中，最好在上述殼體的與上述連接口鄰接的位置形成上述排氣口，并在與該排氣口鄰接的位置形成上述輔助孔，另外，這些排氣口和輔助孔通過共用的通孔與上述連接口連通，在該通孔中的與上述排氣口對應(yīng)的位置形成閥室，在該閥室內(nèi)設(shè)置用于調(diào)整上述排氣口的開口面積的針。
按照本發(fā)明的具體的實施形式，上述第1氣缸機(jī)構(gòu)的活塞具有在即將到達(dá)行程端之前越過上述連接口通孔的上述密封件和在行程端停止于上述連接口通孔前方的另一密封件這樣2個密封件，另外，第2氣缸機(jī)構(gòu)的活塞具有在行程端停止于相互連接壓力室的連通孔的前方的密封件。
圖2為

圖1的線性執(zhí)行裝置的側(cè)面圖。
圖3為圖2的A-A線斷面圖。
圖4為圖2的B-B線的斷面圖。
圖5為圖4的要部放大圖。
上述線性導(dǎo)向裝置2具有固定于殼體1上面中央部的矩形導(dǎo)向塊10，跨過該矩形導(dǎo)向塊10地安裝上述滑臺3，在這些矩形導(dǎo)向塊10兩側(cè)面的槽11與滑臺3的兩導(dǎo)向壁3a內(nèi)面的槽12之間分別可自由轉(zhuǎn)動地設(shè)置多個球13，由這些球13的轉(zhuǎn)動使上述滑臺3沿矩形導(dǎo)向塊10作直線往復(fù)移動。
上述球13除了上述槽11另外，還收容在平行于槽11形成于矩形導(dǎo)向塊10的靠兩側(cè)端部的位置的球孔14內(nèi)，這些槽11內(nèi)的球13與球孔14內(nèi)的球13構(gòu)成環(huán)狀列地相連，當(dāng)滑臺3滑動時，這些球13沿上述槽11和球孔14循環(huán)地轉(zhuǎn)動。
上述二組氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B如圖4和圖5所示那樣，并列地內(nèi)裝于扁平的殼體1的內(nèi)部，上述活塞21A、21B和端蓋24A、24B、25A、25B的構(gòu)成稍有一些不同，此外如下述那樣具有實質(zhì)上相同的構(gòu)成。
即，在上述殼體1的內(nèi)部，左右平行地設(shè)置朝其軸線方向延伸的2個缸孔20A、20B，在這些各缸孔20A、20B內(nèi)可自由滑動地收容上述活塞21A、21B，并設(shè)置基端部連接在該活塞21A、21B、前端部從缸孔20A、20B的一端側(cè)凸出的活塞桿22A、22B。另外，上述各缸孔20A、20B的頭部側(cè)和桿側(cè)的端部分別由端蓋24A、24B、25A、25B閉塞，上述活塞桿22A、22B通過密封構(gòu)件23氣密而且可自由滑動地貫通桿側(cè)的端蓋25A、25B。
這樣，在上述活塞21A、21B的兩側(cè)，于與上述各端蓋24A、24B和25A、25B之間分別形成頭部側(cè)壓力室26a和桿側(cè)壓力室26b，二組氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B對應(yīng)的壓力室相互間即頭部側(cè)壓力室26a、26a相互間及桿側(cè)壓力室26b、26b相互間分別由穿設(shè)于殼體1的連通孔27a、27b連通。
在上述殼體1的第1氣缸機(jī)構(gòu)4A側(cè)的側(cè)面設(shè)置用于將壓縮氣體分別供給到該氣缸機(jī)構(gòu)4A的一對壓力室26a、26b的的一對連接口30a、30b，這些連接口30a、30b與上述壓力室26a、26b分別通過連接口通孔30c、30c相互連通。這些連接口30a、30b共用于2組的氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B，通過從這些連接口30a、30b交替地向第1氣缸機(jī)構(gòu)4A的頭部側(cè)壓力室26a和桿側(cè)壓力室26b供給壓縮空氣，從而使2組氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B的活塞21A、21B相互同步地滑動。
在上述2組氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B的活塞桿22A、22B的前端安裝共用的中繼板32，該中繼板32與上述滑臺3連接，滑臺3通過該中繼板32由2個氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B驅(qū)動。
上述空氣緩沖裝置5a、5b共用于2組氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B，通過附設(shè)于第1氣缸機(jī)構(gòu)4A側(cè)，可連鎖地在第2氣缸機(jī)構(gòu)4B也作用空氣緩沖。
即，這些空氣緩沖裝置5a、5b如圖5所示那樣具有排氣口34、通孔41、及針45，該排氣口34設(shè)于與上述連接口30a、30b相鄰的位置并在比連接口通孔30c、30c更靠近室端的位置連通到壓力室26a、26b，該通孔41連接該排氣口34和上述連接口30a、30b，該針45用于調(diào)整上述排氣口34的開口面積。該針45可自由進(jìn)退地保持在安裝于殼體1的管架46，呈錐狀的前端部45a從形成于上述通孔41中的閥室39側(cè)嵌入到上述排氣口34內(nèi)，根據(jù)其嵌入的程度調(diào)整該排氣口34的開口面積。
另外，在上述活塞21A的外周面安裝2個密封件43a、43b。這些密封件43a、43b具有作為分隔活塞21A兩側(cè)的2個壓力室26a、26b的活塞密封件的功能，此外，還兼有作為緩沖密封件的功能。即，在上述活塞21A即將到達(dá)行程端前，移動方向前方側(cè)的密封件43a或43b越過處于排氣狀態(tài)的連接口30a或30b的連接口通孔30c，將該連接口通孔與壓力室26a或26b隔斷，僅從上述排氣口34排出該壓力室的壓縮空氣。此時，上述活塞21A的移動方向后方側(cè)的密封件43b或43a不越過上述連接口通孔30c，當(dāng)活塞21A到達(dá)行程端時停止于該連接口通孔30c的前方。
在第2氣缸機(jī)構(gòu)4B的活塞21B的外周面僅安裝1個密封件43，作為活塞密封件起作用。該活塞密封件43在行程端分別停止在連接2個氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B對應(yīng)的壓力室26a、26a相互間和26b、26b相互間的連通孔27a、27b的前方。
另外，在嵌裝于上述缸孔20A兩端部的端蓋24A、25A的外周面，分別將O形密封圈35安裝于靠外側(cè)的位置，并在比該O形密封圈35更靠內(nèi)側(cè)的位置形成這些端蓋24A、25A的外周面與缸孔20A的內(nèi)周面之間的間隙構(gòu)成的流路36，在該流路36的中間位置分別安裝止回閥38。另外，在上述殼體1的上述O形密封圈35與止回閥38之間的位置與上述流路36連通地設(shè)置輔助孔47，該輔助孔47通過上述通孔41連通到連接口30a、30b。上述止回閥38由唇形密封構(gòu)件構(gòu)成，容許從上述輔助孔47向壓力室26a、26b供氣的流動，但阻止從該壓力室26a、26b朝輔助孔47的排氣的流動。
在具有上述構(gòu)成的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，當(dāng)從2個連接口30a、30b朝2組氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B的壓力室26a、26b交替地供給壓縮空氣時，兩氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B的活塞21A、21B同步地動作，通過活塞桿22A、22B及中繼板32使滑臺3沿線性導(dǎo)向裝置2移動。此時，上述滑臺3在行程端的緩沖停止通過由共用的的空氣緩沖裝置5a、5b使2組氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B的活塞21A、21B同步地減速停止在行程端而進(jìn)行。關(guān)于這一點，將根據(jù)圖4和圖5在由空氣緩沖裝置5a將活塞21A、21B緩沖地停止于頭部側(cè)行程端的場合進(jìn)行說明。
即，如圖4所示，當(dāng)從桿側(cè)連接口30b朝氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B的桿側(cè)壓力室26b供給壓縮空氣時，活塞21A、21B朝頭部側(cè)沿圖中的右方向移動。此時，作為排氣側(cè)的頭部側(cè)壓力室26a的壓縮空氣通過頭部側(cè)連接口30a的連接口通孔30c和排氣口34排出，但當(dāng)活塞21A接近行程端使該活塞21A的移動方向前方側(cè)的密封件43a如圖示那樣越過排氣側(cè)的連接口30a的連接口通孔30c時，將該連接口通孔30c與上述壓力室26a隔斷，該壓力室26a內(nèi)的壓縮空氣僅從空氣緩沖裝置5a的排氣口34受到限制地排出。為此，上述壓力室26a、b內(nèi)的壓縮上升，成為活塞背壓，使2個活塞21A、21B在減速的狀態(tài)下到達(dá)行程終端。
與上述場合相反，在使活塞21A、21B從上述頭部側(cè)的行程端朝桿側(cè)沿圖中的左方向移動的場合，向頭部側(cè)的連接口30a供給壓縮空氣。此時，該連接口30a的連接口通孔30c處于活塞21A上的2個密封件43a、43b間被閉鎖，但在來自上述連接口30a的壓縮空氣從通孔41通過輔助孔47流入到流路36之后，推開止回閥38，自由地流入壓力室26a，所以，活塞21A、21B可按規(guī)定的速度起動。當(dāng)活塞21A的移動方向后方側(cè)的密封件43a越過上述連接口30a的連接口通孔30c時，壓縮空氣通過該連接口通孔30c直接流入到壓力室26a，活塞21A、21B依原樣繼續(xù)移動。
當(dāng)上述活塞21A、21B到達(dá)桿側(cè)的行程端時，桿側(cè)的空氣緩沖裝置5b起作用。即，當(dāng)上述活塞21A接近行程端時，處于其移動方向前方側(cè)的密封件43b將桿側(cè)壓力室26b的排氣流出路徑從通過連接口通孔30c經(jīng)由連接口30b直接排出的狀態(tài)切換到通過空氣緩沖裝置5b的排氣口34受到限制地排出的狀態(tài)。為此，2個活塞21A、21B在減速狀態(tài)下緩沖地停止于桿側(cè)行程端。
這樣，上述線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于具有空氣緩沖式的緩沖裝置，所以，沒有機(jī)械式緩沖裝置那樣的沖擊聲，較安靜，并且，沒有產(chǎn)生粉塵的危險，還可使用于潔凈室等。另外，在如現(xiàn)有技術(shù)那樣僅在滑臺3的單側(cè)設(shè)置機(jī)械式緩沖裝置的場合，當(dāng)停止時，由于在單側(cè)支承該滑臺3，所以易于傾斜，但在上述實施例中，由于對各氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B的活塞21A、21B于與該推力產(chǎn)生的方向相同的軸線上形成緩沖效果，而且這些氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B同步地減速，所以，滑臺3不產(chǎn)生傾斜。另外，由于不僅在2組氣缸機(jī)構(gòu)4A、4B設(shè)置共用的空氣緩沖裝置5a、5b，而且該空氣緩沖裝置5a、5b不需要現(xiàn)有技術(shù)那樣長的緩沖環(huán)和其嵌入的長的緩沖室，所以，可使線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)為非常小型而且合理的設(shè)計構(gòu)造。
另外，通過將上述止回閥38保持在端蓋24A、25A地設(shè)置于缸孔20A內(nèi)，與將該止回閥38設(shè)于殼體1的側(cè)壁內(nèi)的場合相比，可減小該殼體1的壁厚，使線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)全體小型化。
在上述各實施例中，上述排氣口34通過設(shè)置針45，構(gòu)成為可變節(jié)流型，但也可為不設(shè)置該針45的固定節(jié)流型。
另外，雖然在兩行程端的位置設(shè)置2個空氣緩沖裝置5a、5b，以使活塞21A、21B緩沖地停止于正反雙方的行程端，但也可僅設(shè)置任一個空氣緩沖裝置5a或5b，使活塞21A、21B僅緩沖地停止于一方的行程端。
這樣按照本發(fā)明，可獲得具有空氣緩沖式緩沖裝置的、具有小型而合理的設(shè)計構(gòu)造的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于具有第1和第2二組氣缸機(jī)構(gòu)、一對連接口、一對連接口通孔、及空氣緩沖裝置，該二組氣缸機(jī)構(gòu)具有相互平行地位于殼體內(nèi)部的一對缸孔、在各缸孔內(nèi)自由滑動的活塞、封閉各缸孔兩端部的端蓋、形成于這些端蓋與上述各活塞之間的壓力室、及將上述一對缸孔內(nèi)的對應(yīng)的壓力室相互連通的連通孔，該一對連接口用于將壓縮空氣供給到上述兩個氣缸機(jī)構(gòu)的各壓力室并共用于該兩個氣缸機(jī)構(gòu)，該一對連接口通孔用于連接該各連接口和一方的氣缸機(jī)構(gòu)的各壓力室，該空氣緩沖裝置使上述二組氣缸機(jī)構(gòu)的各活塞緩沖地停止于正反至少一方的行程端；上述空氣緩沖裝置附設(shè)于上述第1氣缸機(jī)構(gòu)側(cè)，具有下述那樣的排氣口、密封件、輔助孔、及止回閥，該排氣口在比上述連接口通孔更靠近室端的位置與上述壓力室連通，進(jìn)行限制地從該壓力室將排氣排出，該密封件安裝于上述活塞的外周面，在該活塞即將到達(dá)行程端之前，將上述連接口通孔與上述壓力室隔斷，僅從上述排氣口將來自該壓力室的排氣排出，該輔助孔在與上述排氣口相異的位置朝上述缸孔內(nèi)開口地設(shè)置，并與上述連接口連通，該止回閥在端蓋介于上述輔助孔與壓力室之間地進(jìn)行設(shè)置，容許從上述輔助孔到壓力室的供氣的流動，但阻止從該壓力室朝輔助孔的排氣的流動。
2.如權(quán)利要求1所述的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于上述止回閥由唇形的密封構(gòu)件構(gòu)成，該密封構(gòu)件設(shè)于上述端蓋的外周面與缸孔的內(nèi)周面之間的流路中，另外，上述輔助孔朝該流路內(nèi)開口地形成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于在上述殼體的與上述連接口鄰接的位置形成上述排氣口，并在與該排氣口鄰接的位置形成上述輔助孔，另外，這些排氣口和輔助孔通過共用的通孔與上述連接口連通，在與該通孔中的上述排氣口對應(yīng)的位置形成閥室，在該閥室內(nèi)設(shè)置用于調(diào)整上述排氣口的開口面積的針。
4.如權(quán)利要求1或2所述的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于上述第1氣缸機(jī)構(gòu)的活塞具有在即將到達(dá)行程端之前越過上述連接口通孔的上述密封件和在行程端停止于上述連接口通孔前方的另一密封件這樣2個密封件，另外，第2氣缸機(jī)構(gòu)的活塞具有在行程端停止于連接壓力室相互之間的連通孔的前方的密封件。
5.如權(quán)利要求3所述的線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于上述第1氣缸機(jī)構(gòu)的活塞具有在即將到達(dá)行程端之前越過上述連接口通孔的上述密封件和在行程端停止于上述連接口通孔前方的另一密封件這樣2個密封件，另外，第2氣缸機(jī)構(gòu)的活塞具有在行程端停止于使壓力室相互連接的連通孔的前方的密封件。
全文摘要
一種線性執(zhí)行機(jī)構(gòu),在第1和第2這二氣缸機(jī)構(gòu)中的第1氣缸機(jī)構(gòu)側(cè)設(shè)置空氣緩沖裝置,該空氣緩沖裝置由排氣口、密封件、輔助孔、及止回閥構(gòu)成,該排氣口進(jìn)行限制地從壓力室將排氣排出,該密封件在活塞即將到達(dá)行程端之前,將連接口通孔與壓力室隔斷,僅從排氣口將來自該壓力室的排氣排出,該輔助孔在與上述排氣口不同的位置朝缸孔內(nèi)開口,該止回閥安裝在端蓋,容許從上述輔助孔到壓力室的供氣的流動,但阻止從該壓力室朝輔助孔的排氣的流動。
文檔編號F15B15/22GK1344868SQ0113399
公開日2002年4月17日 申請日期2001年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月21日
發(fā)明者佐藤俊夫, 上野成央 申請人:速睦喜股份有限公司