专利名称：无杆的气缸装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无杆的气缸装置。
背景技术：
在现有技术(专利文件l)中已知一种传统类型的无杆的气缸 装置，其中活塞体和滑块(移动体)分别滑动地安装至气缸内和气缸 上，并且其中活塞体和滑块分别具有相互吸引的永久磁铁和另一永久 磁铁，从而滑块与活塞体一同移动。另外，在现有技术(专利文件2) 中还已知另一类型的无杆的气缸装置，其中在气缸中形成切槽而沿其 轴向方向延伸，从而分别安装在气缸的内部和外部的活塞体(活塞轭 piston yoke)和活塞底座通过切槽相互联结，并且其中内密封带和外密 封带分别沿切槽安装在气缸的内部和外部。
专利文件1:日本未审査的专利公布文件No. 2000-27809 专利文件2:日本未审查的专利公布文件No. 2001-16511
发明内容
本发明将要解决的技术问题然而，在前一种无杆的气缸装置中，永久磁铁是必要的元件， 其使无杆的气缸装置的结构复杂并且增加了它的尺寸。在后一种无杆 的气缸装置中，它在内密封带和外密封带周围的结构较复杂，从而该 无杆的气缸装置的长期密封性能具有问题，摩擦阻力较大，并且该无 杆的气缸装置不适合在低压力运行下使用。因此，本发明的目的是获得具有简单结构的无杆的气缸装 置，该无杆的气缸装置能够容易地保证长期的密封性能，并且能够在 低压力下无摩擦阻力地运行。另外，本发明的另一目的是获得一种无 杆的气缸装置，其中外部移动体的冲程对于气缸体的长度而言能够制 造得较长。用于解决技术问题的方法本发明的无杆的气缸装置，其特征在于，它包括无杆的气缸 装置，该无杆的气缸装置包括滚动隔板，其包括圆周的环形固定部 分、折叠的气缸部分以及中心顶部部分；活塞体，其与所述滚动隔板 的中心顶部部分整体形成；气缸体，其固定所述滚动隔板的所述圆周 的环形固定部分，并且所述活塞体被安装在其中而在其中可自由移动； 切槽，其在所述气缸体中形成而延伸穿过所述气缸体并且沿轴向方向 延长；内部至外部连接器，其被固定到所述活塞体上并且通过所述切 槽向外突出；外部移动体，其定位在所述气缸体的外部，并且被固定 到所述内部至外部连接器上；以及供给和排出机构，其在所述滚动隔 板、所述气缸体以及所述活塞体之间形成，该供给和排出机构将压力 流体供给到压力腔体并且从压力腔体排出压力流体。所述气缸体的所述切槽横穿所述滚动隔板的所述折叠的气 缸部分的移动范围而形成，从而在所述活塞体往复移动时所述滚动隔 板通过所述切槽而露出，能够获得无杆的气缸装置，其中外部移动体 的冲程对于气缸体的长度而言较长。实际上，构造所述气缸体以包括中柱，该中柱包括切槽，以 及一对盖罩，所述一对盖罩分别联接到中柱的两个端部。通过在中柱和一对盖罩之间保持一对滚动隔板的圆周的环 形固定部分，并且一对滚动隔板的中心顶部部分分别被固定到活塞体 的两个端部，从而获得双作用类型的无杆的气缸装置。中柱和一对盖罩能够通过多个连杆联接到一起，多个连杆中 的一些还能够用作外部移动体的引导棒。当滚动隔板受到试图通过切槽向外脱离的压力时，滚动隔板 在被以较高的接触压力挤压向切槽的内边缘的同时滚动。因此，如果 气缸体特别地由铝合金或者其他金属形成，或者即使由合成树脂形成， 切槽的内边缘(滚动隔板与切槽接触的部分)必须仔细地给予光面精 整(smooth finish)。在气缸体内形成切槽后，最好在气缸体上至少沿 着切槽的内边缘形成保护树脂层。如果保护树脂层为由合成树脂或者玻璃纸自粘胶带(再生纤 维素)制成的自粘胶带形成的，该保护树脂层是节约成本的。特别地，能够使用任意一种硅树脂自粘胶带、聚四氟乙烯自粘胶带、氯乙烯树
脂自粘胶带和玻璃纸自粘胶带。此外，自粘胶带的厚度最好在0.01mm 到0.10mm的范围内。当然，如果气缸体由金属制成，最好将由合成树 脂制成的自粘胶带沿切槽的内边缘粘附到气缸体上，并且即使气缸体 由合成树脂制成，同样最好将由合成树脂制成的自粘胶带沿切槽的内 边缘粘附到气缸体上。
图1是根据本发明的无杆的气缸装置的实施例的主视图； 图2是沿图1中显示的剖面线II-II剖开的横截面图； 图3是沿图2中显示的剖面线Ill-Ill剖开的横截面图； 图4是无杆的气缸装置的分解立体图5是与图3的横截面图相似的横截面图，示出了无杆的气缸装 置的另一实施例；
图6是气缸体的中柱的立体图，示出了根据本发明的无杆的气缸 装置的另一实施例；以及
图7是沿图6中显示的剖面线vn-vn剖开的横截面图。
具体实施例方式图1到4示出了根据本发明的无杆的气缸装置10的第一实 施例。无杆的气缸装置10在结构上两侧对称并且具有气缸体20、活塞 体30、 一对滚动隔板(R形隔板)40以及外部移动体50，这些是无杆 的气缸装置10的主要元件。气缸体20由定位在其中心处的中柱21以及分别联接到中柱 21的两个端部的一对盖罩22组成。每个R形隔板40由弹性橡胶材料制成，该弹性橡胶材料具 有嵌入其中的基布(foundationcloth)以增强抗压力性。每个R形隔板 40绕中心轴线形成旋转对称形状，包括圆周的环形巻边部分(固定部 分)41、折叠的气缸部分42以及中心顶部部分(隔板顶部部分)43。 折叠的气缸部分42具有外部气缸部分42a、内部气缸部分42b以及折 叠部分42c。当圆周的环形巻边部分41与中心顶部部分43之间的相对位置沿轴向方向变化时，在改变折叠部分42c的位置的同时，折叠的
气缸部分42沿循这一变化。这种类型的一对R形隔板40在现有技术
中是已知的。—对R形隔板40沿相对的方向定向，每个R形隔板40的 圆周的环形巻边部分41保持在中柱21的两个端部中的关联的一个端 部和一对盖罩22中的关联的一个盖罩之间，并且中心顶部部分43分 别粘附到活塞体30的两个端部表面而与其整体形成。气缸体20的中 柱21和活塞体30相互不接触(它们之间存在环形间隙)，外部气缸部 分42a沿气缸体20的中柱21的内部周缘表面定位，并且内部气缸部 分42b沿活塞体30的外部周缘表面定位。中柱21和定位在中柱21的两个端部的一对盖罩22通过平 行于气缸体20的轴线的连杆23 (在示出的实施例中的四个连杆23) 联接到一起。连杆23的一部分(23G)(在示出的实施例中的两个连杆) 插入外部移动体50的衬套(滚柱轴承或者滑动轴承)51而能够相对地 自由滑动，并且还作为外部移动体50的引导棒23G。外部移动体50 定位于气缸体20 (中柱21)的外部并且能够沿引导棒23G在气缸体 20的轴向方向上移动。气缸体20的中柱21分别在直径上相对的位置处具有两个 切槽24，所述切槽24沿平行于中柱21的轴线的方向延伸。同样地， 活塞体30分别在直径上相对的位置处具有两个切槽31。内部至外部连 接板(内部至外部连接器)32穿过切槽31而插入，并通过定位螺丝 33被固定到活塞体30 (见图2)。内部至外部连接板32的两个端部分 别穿过气缸体20的切槽24并且向外突出，并且分别通过两个定位螺 丝34被固定到外部移动体50上。每个切槽24的轴向长度预定为很大，从而当活塞体30在气 缸体20内往复移动时，每个R形隔板40的外部气缸部分42a和折叠 部分42c通过每个切槽24而露出。外部移动体50的前进移动限制和 倒退移动限制分别通过活塞体30与左边的盖罩22内的挡块的接触接 合以及活塞体30与右边的盖罩22内的挡块的接触接合而确定。—对压力腔体25通过中柱21、 一对盖罩22和一对R形隔 板40 (活塞体30)而在气缸体20内形成。在气缸体20的两个端部的一对盖罩22被钻孔而形成一对空气端口 26，该一对空气端口 26分别 与压力腔体25相通地连接。如图3所示，压縮空气源27、调节器28 和转换阀29通过管道26a连接到一对空气端口 26，从而加压的空气能 够选择地被供给到一对空气端口 26。也就是，当转换阀29的端口29a 连接到与一对空气端口 26相通地连接的管道26a中的一个时，加压的 空气被供给到位于图3中右边的压力腔体25，从而活塞体30向左移动， 当转换阀29的端口 2%连接到另一个管道26a时，加压的空气被供给 到位于图3中左边的压力腔体25，从而活塞体30向右移动。因此，在压縮空气源27和调节器28工作的状态下，具有上 述结构的无杆的气缸装置10能够通过分别将转换阀29的端口 29a和 端口 29b连接到管道26a来向左和向右移动活塞体30。由于外部移动 体50经由内部至外部连接板32整体地联接到活塞体30，所以外部移 动体50能够工作。无杆的气缸装置10的这个实施例由气缸体20、活塞体30、 一对R形隔板40以及外部移动体50组成，这些是无杆的气缸装置10 的主要元件，并且这些主要元件的形状是简单的。由于活塞体30和外 部移动体50通过内部至外部连接板32相互机械地连接，该内部至外 部连接板32穿过切槽24，所以活塞体30的运动可靠地传递到外部移 动体50。另外，因为一对压力腔体25通过一对R形隔板40形成，所 以不会引发密封性的问题。由于采用不需要杆密封件和轴承的输出杆， 所以没有摩擦产生，并且能够控制总体长度。特别地，在这个实施例中，由于每个切槽24的轴向长度预 定为很大，从而当活塞体30在气缸体20内往复移动时，每个R形隔 板40的外部气缸部分42a和折叠部分42c通过每个切槽24而露出， 所以活塞体30 (外部移动体50)的冲程(移动量)能够与气缸体20 的长度相比制造得较长。上述实施例是双作用类型(double-acting type),其中两个压力 腔体25在活塞体30的两侧形成，然而在图5中所示的实施例是根据 本发明的单作用类型，其中在活塞体30的两个端部处的一对R形隔板 40中的一个被压縮螺旋弹簧36代替。除了压縮螺旋弹簧36外的元件 与前述实施例的元件是一样的并且用相同的附图标记表示。
图6和图7示出了根据本发明的无杆的气缸装置的另 一实施
例。在这个实施例中，中柱21的每个切槽24的内边缘被自粘胶带24T 覆盖，该中柱21是气缸体20的一个元件。即使每个/任一R形隔板40 的一部分在移动时是在刚性体(气缸体20)的内边缘(切槽24)上滑 动(即使每个切槽24横穿一对R形隔板40的折叠的气缸部分42的移 动范围而形成，并且即使当活塞体30往复移动时每个R形隔板40的 一部分通过每个切槽24而露出)，也应确认即使没有这种自粘胶带 24T，只要切槽24的内边缘的附近的表面精度(表面粗糙度)足够高 (光滑)，那么R形隔板40的耐用性就不会被不利地影响。然而，如 果自粘胶带24T粘附到切槽24的内边缘，每个R形隔板40的耐用性 就能够以极低成本容易地被改进。自粘胶带24的粘附范围(长度)对 应于每个R形隔板40的折叠的气缸部分42与自粘胶带24的接合范围 而确定。图7示意性地示出了弹性变形的R形隔板40与粘附的自粘胶 带的形状。虽然自粘胶带24T的材料不限制于特定的材料并且能够从 市场上可获得的已知材料中选择，但能够使用例如下列的特定的自粘 胶带的一种硅树脂自粘胶带、聚四氟乙烯(PTFE)自粘胶带、氯乙 烯树脂自粘胶带和玻璃纸自粘胶带。更特别地，这样的自粘胶带的特 定产品名称是，例如NITOFLON粘性胶带(由NITTO DENKO公司 生产)和CHUKOH氟塑料粘性胶带(胶带型号ASF-llO，由Chukoh 化学工业有限公司生产)。另外，胶带厚度最好在大约O.Olmm到 O.lOmm的范围内。如果胶带厚度小于O.Olmm，在粘附操作或者其他 操作中，自粘胶带可能会断裂。如果胶带厚度大于O.lOmm，自粘胶带 24T在切槽24的附近会产生大量的表面台阶，这是不合乎希望的。由 于如图7中链式线所示内部到外部连接板32通过切槽24而插入，所 以内部至外部连接板32的厚度应考虑自粘胶带24T的厚度而确定。自粘胶带24T最好用于以低成本在切槽24的内边缘上容易 地形成保护树脂层。然而，这样的保护树脂层能够通过其他的方法形 成，例如采用涂覆或者烘烤。另外，虽然在气缸体20 (中柱21)由铝 合金或者其他金属材料制成的情况下非常需要自粘胶带(保护树脂层) 24T，但是在中柱21由合成树脂制成的情况下自粘胶带24T对增强切槽24的附近的中柱21的轮廓的不规则性也是有效的。 工业实用性根据本发明，能够获得具有高水平密封性能的简单结构的一 种无杆的气缸装置。另外，外部移动体的冲程能够对于气缸体的长度 而言制造得较长。
权利要求
1、一种无杆的气缸装置，包括滚动隔板，该滚动隔板包括圆周的环形固定部分、折叠的气缸部分以及中心顶部部分；活塞体，该活塞体与所述滚动隔板的所述中心顶部部分整体形成；气缸体，该气缸体固定所述滚动隔板的所述圆周的环形固定部分，并且所述活塞体被安装在其中而在其中可自由移动；切槽，该切槽在所述气缸体中形成而延伸穿过所述气缸体并且沿轴向方向延长；内部至外部连接器，该内部至外部连接器被固定到所述活塞体上并且通过所述切槽向外突出；外部移动体，该外部移动体定位在所述气缸体的外部，并且被固定到所述内部至外部连接器上；以及供给和排出机构，该供给和排出机构在所述滚动隔板、所述气缸体以及所述活塞体之间形成，所述供给和排出机构将压力流体供给到压力腔体并且从压力腔体排出压力流体。
2、 如权利要求1所述的无杆的气缸，其中所述切槽横穿所述滚动 隔板的所述折叠的气缸部分的移动范围而形成，从而在所述活塞体往 复移动时所述滚动隔板通过所述切槽而露出。
3、 如权利要求1或2所述的无杆的气缸装置，其中所述气缸体包括中柱，该中柱包括所述切槽；以及一对盖罩，所述一对盖罩分别联接到所述中柱的两个端部。
4、 如权利要求3所述的无杆的气缸装置，其中在所述中柱和所述 一对盖罩之间保持一对滚动隔板的圆周的环形固定部分，并且其中所述一对滚动隔板的中心顶部部分分别被固定到所述活塞体 的两个端部。
5、 如权利要求3或4所述的无杆的气缸装置，其中所述中柱和所 述一对盖罩通过多个连杆联接到一起，所述多个连杆中的一些还用作 所述外部移动体的引导棒。
6、 如权利要求2至5中的任意一项所述的无杆的气缸装置，其中在所述气缸体上至少沿着在所述气缸体内形成的所述切槽的内边缘形 成保护树脂层。
7、 如权利要求6所述的无杆的气缸装置，其中所述保护树脂层包 括自粘胶带。
8、 如权利要求7所述的无杆的气缸装置，其中所述自粘胶带包括 下面的一种硅树脂自粘胶带、聚四氟乙烯自粘胶带、氯乙烯树脂自 粘胶带和玻璃纸自粘胶带。
9、 如权利要求7或8所述的无杆的气缸装置，其中所述自粘胶带 的厚度在0.01 mm到0.10mm的范围内。
全文摘要
获得一种简单结构的无杆的气缸装置，其中能够容易地保证长期的密封性能，并且消除了摩擦阻力，以便该无杆的气缸装置能够在低压力下运行。获得一种无杆的气缸装置，其中与气缸体的整个长度相比，外部移动体的冲程能够得以增长。无杆的气缸装置包括活塞体，其与滚动隔板的中心顶部部分整体形成；气缸体，所述活塞体被可移动地安装到该气缸体，同时滚动隔板的边缘上的环形固定部分被固定到该气缸体；切槽，其穿过在所述气缸体中形成的内部/外部联结体之后沿轴向方向延伸；内部/外部联结体，其被固定到所述活塞体上并且穿过所述切槽向外突出；外部移动体，其定位在所述气缸体的外部，并且被固定到所述内部/外部联结体上；以及用于将压力流体供给到压力腔体并且从压力腔体排出压力流体的机构，其在所述滚动隔板、所述气缸体以及所述活塞体之间形成。
文档编号F15B15/14GK101542136SQ20078004337
公开日2009年9月23日 申请日期2007年11月14日 优先权日2006年12月8日
发明者江尻隆 申请人:藤仓橡胶工业株式会社