特許 5665030 直線作動装置に用いられるウェアリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5665030

(24)【登録日】2014年12月19日

(45)【発行日】2015年2月4日

(54)【発明の名称】直線作動装置に用いられるウェアリング

(51)【国際特許分類】

   F16J 9/00 20060101AFI20150115BHJP

   F15B 15/14 20060101ALI20150115BHJP

   F16J 9/20 20060101ALI20150115BHJP

【ＦＩ】

   F16J9/00 Z

   F15B15/14 345A

   F16J9/20

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-98864(P2011-98864)

(22)【出願日】2011年4月27日

(65)【公開番号】特開2012-229759(P2012-229759A)

(43)【公開日】2012年11月22日

【審査請求日】2013年1月22日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000102511

【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100149261

【弁理士】

【氏名又は名称】大内 秀治

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100169225

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 明

(72)【発明者】

【氏名】澤田 隆幸

【審査官】 谷口 耕之助

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−０６７３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表昭５８−５０００７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−０３５２０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平７−１３３８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２７１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１７２０６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｊ ９／００

Ｆ１５Ｂ １５／１４

Ｆ１６Ｊ ９／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボディと、該ボディの内部に沿って変位自在に設けられる変位体と、前記変位体に連結される連結部材とを有する直線作動装置において、前記変位体の外周面に溝部を介して装着され前記ボディの内壁面に当接する環状のウェアリングであって、
前記ウェアリングは、環状に形成される本体部と、
前記本体部の外周面に設けられ前記内壁面に当接すると共に、前記変位体に装着された状態において、該変位体及び前記本体部の軸線に対して所定角度傾斜、又は、半径外方向に向かって膨出した断面形状で形成される当接部と、
前記本体部の内周側から前記外周面側に向かって潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、
を備え、
前記ウェアリングが、前記本体部の内周面から半径内方向に突出した壁部を有し、前記壁部が前記変位体の外周面に形成された溝部に挿入され、
前記壁部は、前記本体部の周方向に沿って互いに離間して複数設けられ、
前記潤滑剤供給部は、前記本体部の内周面に形成され前記潤滑剤の保持される潤滑剤保持部と、前記潤滑剤保持部と前記外周面とを連通する一組の連通路とを有し、
前記潤滑剤供給部が隣接する２つの前記壁部の間に設けられ、前記潤滑剤保持部は、前記本体部の一側面側に開口した第１溝部と、前記本体部の他側面側に開口した第２溝部とからなり、前記第１溝部と前記第２溝部とが前記ウェアリングの周方向に沿って交互に配置されると共に、前記第１及び第２溝部が、前記一側面及び他側面に形成され外周面に向かって径方向に延在した一組の連通路にそれぞれ接続されることを特徴とする直線作動装置に用いられるウェアリング。

【請求項2】

請求項１記載のウェアリングにおいて、
前記当接部は、断面円弧状に形成されることを特徴とする直線作動装置に用いられるウェアリング。

【請求項3】

請求項１記載のウェアリングにおいて、
前記当接部は、前記内周側に向かって傾斜した傾斜面を有することを特徴とする直線作動装置に用いられるウェアリング。

【請求項4】

請求項３記載のウェアリングにおいて、
前記傾斜面は、前記本体部の軸線方向に沿った一端部及び他端部側にそれぞれ設けられ、該本体部の軸線方向に沿った中央部に対して対称形状で形成されることを特徴とする直線作動装置に用いられるウェアリング。

【請求項5】

請求項３又は４記載のウェアリングにおいて、
前記傾斜面は、前記変位体が前記ボディに対して傾斜した際、該ボディの内壁面と略平行となる角度で傾斜することを特徴とする直線作動装置に用いられるウェアリング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸線方向に沿って変位する変位体を備える直線作動装置に用いられ、前記変位体に装着されるウェアリングに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば、ワークの搬送や位置決め、あるいは種々の産業機械を駆動させるための駆動手段として圧力流体によって直線変位するピストンを備えた流体圧シリンダが知られている。この流体圧シリンダは、筒状のシリンダチューブの内部にピストンが変位自在に挿通され、前記ピストンに連結されたピストンロッドがロッドカバーによって変位自在に支持されている。そして、シリンダチューブ及びロッドカバーに設けられたポートから前記シリンダチューブ内に圧力流体が導入されることにより、前記ピストン及びピストンロッドが軸線方向に沿って変位する。このような流体圧シリンダでは、ピストンの外周面にパッキン及びウェアリングが装着され、シリンダチューブの内周面に摺接している（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平５−１８７４１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような流体圧シリンダでは、一般的に、ピストンがシリンダチューブに対して同軸上に配置され、その外周面に設けられたパッキン及びウェアリングが、前記シリンダチューブの内周面に対して均一に摺接するように構成されている。しかしながら、例えば、シリンダチューブから突出したピストンロッドの端部に、その軸線と直交方向に荷重が付与された場合、又は、前記ピストンロッド等の自重によって該ピストンロッドと共にピストンが前記シリンダチューブ内で若干だけ傾斜した際、パッキン及びウェアリングが、前記シリンダチューブの内周面に対して片辺りすることとなる。これにより、ピストンが変位する際の摺動抵抗が増加し、該ピストンの変位抵抗となると共に、ウェアリングが偏摩耗してしまうという問題がある。

【0005】

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、摩耗を抑制して耐久性の向上を図ることができ、しかも、変位体を円滑に直線変位させることが可能な直線作動装置に用いられるウェアリングを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記の目的を達成するために、本発明は、ボディと、該ボディの内部に沿って変位自在に設けられる変位体と、前記変位体に連結される連結部材とを有する直線作動装置において、前記変位体の外周面に溝部を介して装着され前記ボディの内壁面に当接する環状のウェアリングであって、
前記ウェアリングは、環状に形成される本体部と、
前記本体部の外周面に設けられ前記内壁面に当接すると共に、前記変位体に装着された状態において、該変位体及び前記本体部の軸線に対して所定角度傾斜、又は、半径外方向に向かって膨出した断面形状で形成される当接部と、
前記本体部の内周側から前記外周面側に向かって潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、
を備え、
前記ウェアリングが、前記本体部の内周面から半径内方向に突出した壁部を有し、前記壁部が前記変位体の外周面に形成された溝部に挿入され、
前記壁部は、前記本体部の周方向に沿って互いに離間して複数設けられ、
前記潤滑剤供給部は、前記本体部の内周面に形成され前記潤滑剤の保持される潤滑剤保持部と、前記潤滑剤保持部と前記外周面とを連通する一組の連通路とを有し、
前記潤滑剤供給部が隣接する２つの前記壁部の間に設けられ、前記潤滑剤保持部は、前記本体部の一側面側に開口した第１溝部と、前記本体部の他側面側に開口した第２溝部とからなり、前記第１溝部と前記第２溝部とが前記ウェアリングの周方向に沿って交互に配置されると共に、前記第１及び第２溝部が、前記一側面及び他側面に形成され外周面に向かって径方向に延在した一組の連通路にそれぞれ接続されることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、変位体に溝部を介して装着されるウェアリングにおいて、環状に形成された本体部を備え、前記本体部の外周面には、ボディの内壁面に当接し、前記変位体に装着された状態において、該変位体及び前記本体部の軸線に対して所定角度傾斜、又は、半径外方向に向かって膨出した断面形状で形成される当接部を備える。そして、例えば、変位体に連結された連結部材に対して荷重が付与され、前記変位体がボディの内部において傾斜した場合でも、当接部を設けているため、従来技術に係るウェアリングと比較し、前記当接部とボディの内壁面との接触面積を大きく確保することが可能となる。

【0008】

その結果、直線作動装置において、変位体がボディに対して傾斜した場合でも、前記変位体を軸線方向に沿って変位する際の摺動抵抗が増加してしまうことが回避され、しかも、潤滑剤供給部から潤滑剤がウェアリングの外周面へと供給されているため、前記変位体をボディに沿って円滑に変位させることができると共に、ウェアリングの摩耗を抑制できるため、その耐久性の向上を図ることが可能となる。

【0009】

さらに、当接部を、断面円弧状に形成したり、内周側に向かって傾斜した傾斜面を設けるとよい。

【0010】

さらにまた、傾斜面は、本体部の軸線方向に沿った一端部及び他端部側にそれぞれ設けられ、該本体部の軸線方向に沿った中央部に対して対称形状で形成するとよい。

【0011】

またさらに、傾斜面は、変位体がボディに対して傾斜した際、該ボディの内壁面と略平行となる角度で傾斜させるとよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、以下の効果が得られる。

【0016】

すなわち、ウェアリングを構成する本体部の外周面に、変位体及び前記本体部の軸線に対して所定角度傾斜、又は、半径外方向に向かって膨出した断面形状で形成される当接部を設けることにより、前記変位体に連結された連結部材に対して荷重が付与され、前記変位体がボディの内部において傾斜した場合でも、従来技術に係るウェアリングと比較し、前記当接部とボディの内壁面との接触面積を大きく確保することができる。その結果、直線作動装置において、変位体がボディに対して傾斜した場合でも、前記変位体を軸線方向に沿って変位する際の摺動抵抗が増加してしまうことが回避され、しかも、潤滑剤供給部から潤滑剤がウェアリングの外周面へと供給されているため、前記変位体をボディに沿って円滑に変位させることができると共に、前記ウェアリングの摩耗を抑制できるため、その耐久性の向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係るウェアリングの用いられた流体圧シリンダの全体断面図である。

【図2】図１の流体圧シリンダにおけるピストン近傍を示す拡大断面図である。

【図3】図２に示すウェアリングの外観斜視図である。

【図4】図３に示すウェアリングの正面図である。

【図5】図３に示すウェアリングの背面図である。

【図6】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。

【図7】図１の流体圧シリンダにおいてピストン及びピストンロッドがシリンダチューブの軸線に対して傾斜した場合を示す全体断面図である。

【図8】図７の流体圧シリンダにおけるピストン近傍を示す拡大断面図である。

【図9】図９Ａは、第１変形例に係るウェアリングの装着されたピストン近傍の拡大断面図であり、図９Ｂは、第２変形例に係るウェアリングの装着されたピストン近傍の拡大断面図である。

【図10】図１０Ａは、本発明の第２の実施の形態に係るウェアリングの用いられた流体圧シリンダにおけるピストン近傍を示す拡大断面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａのピストンがシリンダチューブに対して傾斜した場合の拡大断面図である。

【図11】図１１Ａは、第３変形例に係るウェアリングの装着されたピストン近傍の拡大断面図であり、図１１Ｂは、第４変形例に係るウェアリングの装着されたピストン近傍の拡大断面図である。

【図12】図１２Ａは、本発明の第３の実施の形態に係るウェアリングの用いられた流体圧シリンダにおけるピストン近傍を示す拡大断面図であり、図１２Ｂは、図１２Ａのピストンがシリンダチューブに対して傾斜した場合の拡大断面図である。

【図13】図１３Ａは、第５変形例に係るウェアリングの装着されたピストン近傍の拡大断面図であり、図１３Ｂは、第６変形例に係るウェアリングの装着されたピストン近傍の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明に係る直線作動装置に用いられるウェアリングについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

【0019】

図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係るウェアリング２０の適用された直線作動装置である流体圧シリンダを示す。

【0020】

この流体圧シリンダ１０は、図１及び図２に示されるように、有底筒状に形成されるシリンダチューブ（ボディ）１２と、前記シリンダチューブ１２の開口した端部に装着されるロッドカバー１４と、前記シリンダチューブ１２の内部を軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位するピストン（変位体）１６と、前記ピストン１６に連結されるピストンロッド（連結部材）１８と、前記ピストン１６の外周面に装着されるウェアリング２０とを含む。

【0021】

シリンダチューブ１２の一端部には、その側面に圧力流体が供給・排出される第１ポート２２が形成されている。第１ポート２２は、連通路２４ａを介して前記シリンダチューブ１２の内部に形成されたシリンダ室２６と連通する。また、シリンダ室２６は、シリンダチューブ１２の内部に沿って形成され、該シリンダ室２６にピストン１６が変位自在に配設される。このシリンダ室２６は、ピストン１６とシリンダチューブ１２の閉塞された一端部との間に形成される第１シリンダ室２８と、前記ピストン１６とロッドカバー１４との間に形成される第２シリンダ室３０とから構成される。すなわち、第１シリンダ室２８が、連通路２４ａを通じて第１ポート２２と連通している。

【0022】

ロッドカバー１４は、その一端部の外周面にねじ部が刻設され、シリンダチューブ１２の開口端部に対して螺合されることにより一体的に連結される。この際、シリンダチューブ１２の開口端部に装着されたシール部材３２が前記ロッドカバー１４の端面に当接する。これにより、シリンダ室２６内の気密が好適に保持され、前記ロッドカバー１４とシリンダチューブ１２との間を通じて前記シリンダ室２６の圧力流体が外部に漏出することが防止される。

【0023】

また、ロッドカバー１４の側面には、圧力流体が供給・排出される第２ポート３４が形成され、該第２ポート３４は連通路２４ｂを通じて該ロッドカバー１４の中央部を貫通したロッド孔３６に連通している。このロッド孔３６は、ロッドカバー１４の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通し、その内部にはピストンロッド１８が変位自在に挿通されている。

【0024】

ロッド孔３６には、軸線方向に沿った略中央部に環状溝を介してブッシュ３８が装着されると共に、前記ブッシュ３８と隣接したロッドカバー１４の他端部側（矢印Ｂ方向）には、環状溝を介してロッドパッキン４０が装着されている。ブッシュ３８は、例えば、金属製材料から断面略長方形状のリング状に形成され、その内周面がピストンロッド１８の外周面に当接している。そして、ピストンロッド１８が軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位する際、その外周面に当接することによって変位自在に支持している。

【0025】

ピストン１６は、例えば、金属製材料から形成され、その中心部を貫通したピストン孔にピストンロッド１８の一端部側（矢印Ａ方向）に挿通され、螺合されることによって連結される。

【0026】

一方、ピストン１６の外周面には、該ピストン１６の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定間隔離間した第１〜第３環状溝４２、４４、４６が形成され、ロッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）となる第１環状溝４２にはピストンパッキン４８が装着され、該第１環状溝４２に隣接した第２環状溝４４にはマグネット５０が装着され、最も前記ロッドカバー１４から離間した第３環状溝４６にはウェアリング２０が装着される。

【0027】

なお、第１及び第２環状溝４２、４４は、断面略矩形状に形成され、第３環状溝４６は、ピストン１６の外周面に対して略一定深さで窪んだ浅溝部５２と、該浅溝部５２の中央においてさらに内周側へと窪んだ深溝部５４とからなる。

【0028】

この浅溝部５２は、ピストン１６の端面から第２環状溝４４と交差する部位まで軸線方向に沿って（矢印Ａ、Ｂ方向）延在している（図２参照）。

【0029】

すなわち、ピストンパッキン４８によってシリンダチューブ１２における第１及び第２シリンダ室２８、３０の気密が好適に保持されると共に、シリンダチューブ１２に設けられた位置検出手段（図示しない）を介してマグネット５０を検出することにより、前記ピストン１６の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った位置を検出することが可能となる。

【0030】

ウェアリング２０は、図２〜図６に示されるように、例えば、樹脂製材料から形成され、環状に形成される本体部５６と、該本体部５６の内周面から半径内方向に突出した複数の壁部５８と、前記内周面に形成され潤滑剤の充填される潤滑用溝６０とを有する。そして、ウェアリング２０が第３環状溝４６に装着された際、その本体部５６が浅溝部５２に挿入されると共に、壁部５８が深溝部５４に挿入される。

【0031】

本体部５６は、その一部が軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って切断され、半径方向に拡径自在に形成される。この本体部５６の外周面（当接部）６２は、図６に示されるように、軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って切断された断面形状が、外周側に向かって断面円弧状に膨出した円弧状に形成される。外周面６２は、ウェアリング２０の軸線方向に沿った幅方向において、その略中央部が最も拡径した断面形状で形成される（図６参照）。

【0032】

一方、本体部５６の内周面には、幅方向に沿った略中央部に半径内方向に突出した複数の壁部５８が設けられる。壁部５８は、断面略長方形状に形成され、ウェアリング２０の内周面に沿って周方向に互いに等間隔離間して配置されると共に、半径内方向に同一高さで突出している。

【0033】

また、本体部５６の内周面には、壁部５８に隣接して半径外方向に所定深さで窪んだ潤滑用溝６０を有する。潤滑用溝６０は、壁部５８と該壁部５８に隣接した他の壁部５８との間となるように配置されると共に、前記ウェアリング２０の一端部側（矢印Ａ方向）に開口した第１溝部６４と、前記ウェアリング２０の他端部側（矢印Ｂ方向）に開口した第２溝部６６とから構成される。そして、第１溝部６４と第２溝部６６とが、ウェアリング２０の周方向に沿って交互となるように配置される。なお、潤滑用溝６０を構成する第１及び第２溝部６４、６６は、略同一深さで形成される。

【0034】

さらに、本体部５６の一端部及び他端部には、第１溝部６４及び第２溝部６６と連通し、半径外方向に向かって延在する連通溝６８ａ、６８ｂがそれぞれ形成される。この連通溝６８ａ、６８ｂは、第１及び第２溝部６４、６６と同一の幅寸法で形成され、該第１及び第２溝部６４、６６に対して直交するように延在している。

【0035】

そして、潤滑用溝６０には、例えば、グリス等の潤滑剤が充填され、前記ウェアリング２０がピストン１６に装着された際、前記潤滑剤が、第３環状溝４６における浅溝部５２と前記潤滑用溝６０との間を通じてウェアリング２０の一端部側及び他端部側へと流出した後、それぞれ連通溝６８ａ、６８ｂを通じて半径外方向へと流通し、前記ピストン１６とシリンダチューブ１２との間に供される。

【0036】

ピストンロッド１８は、その一端部側（矢印Ａ方向）にピストン１６の連結される細軸部７０が形成されると共に、他端部側（矢印Ｂ方向）には前記細軸部７０より拡径した太軸部７２が形成される。そして、太軸部７２は、ロッドカバー１４のロッド孔３６に挿通され、ブッシュ３８を介して軸線方向に沿って変位自在に支持される。また、太軸部７２の外周面にロッドパッキン４０が当接し、ロッド孔３６とピストンロッド１８との間からの圧力流体の漏出が防止される。

【0037】

本発明の第１の実施の形態に係るウェアリング２０の用いられた直線作動装置である流体圧シリンダ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

【0038】

図示しない圧力流体供給源から第１ポート２２に圧力流体（例えば、圧縮エア）を供給することにより、前記第１ポート２２に供給された圧力流体が、連通路２４ａを通じて第１シリンダ室２８に導入される。これにより、シリンダチューブ１２の内部に設けられたピストン１６が、図１に示される初期位置からロッドカバー１４側（矢印Ｂ方向）に向かって押圧され、前記ピストン１６がロッドカバー１４側に向かって変位する。なお、第２シリンダ室３０における圧力流体は、連通路２４ｂを通じて圧力流体の供給されていない状態にある第２ポート３４から外部へと排出される。

【0039】

また、この際、ウェアリング２０は、その外周面６２がシリンダ室２６の内壁面に摺接しながら変位することとなるが、前記外周面６２が前記内壁面に向かって膨出した断面円弧状に形成されているため、その摺動抵抗が小さく、該ウェアリング２０の装着されたピストン１６が円滑に変位する。さらに、ウェアリング２０の潤滑用溝６０に保持された潤滑剤が、第１及び第２溝部６４、６６から連通溝６８ａ、６８ｂを経て前記ウェアリング２０及びピストン１６の外周面へと流出し、該ピストン１６とシリンダチューブ１２との間の潤滑がなされる。

【0040】

そして、ピストン１６が、ロッドカバー１４の端面に当接することにより流体圧シリンダ１０におけるピストン１６の変位終端位置となる。

【0041】

一方、上述した変位終端位置にあるピストン１６をロッドカバー１４から離間させる方向（矢印Ａ方向）へと変位させる場合には、第１ポート２２に圧力流体供給源（図示せず）から供給されていた圧力流体を、図示しない切換弁の切換作用下に第２ポート３４へと供給すると共に、前記第１ポート２２を圧力流体が供給されていない状態とする。

【0042】

第２ポート３４に供給された圧力流体は、連通路２４ｂを通じて第２シリンダ室３０に導入され、ピストン１６がロッドカバー１４から離間する方向へと押圧されることにより、前記ピストン１６が前記ロッドカバー１４から離間する方向（矢印Ａ方向）へと変位する。この場合も同様に、外周面６２が断面円弧状に形成されたウェアリング２０によってピストン１６の変位抵抗が低減されるため、該ピストン１６を円滑に変位させることができる。

【0043】

なお、第１シリンダ室２８における圧力流体は、連通路２４ａを通じて第１ポート２２から外部へと排出される。

【0044】

そして、ピストン１６が、シリンダチューブ１２の閉塞された一端部側（矢印Ａ方向）に当接することにより、流体圧シリンダ１０におけるピストン１６の初期位置へと復帰する（図１参照）。

【0045】

次に、例えば、ピストンロッド１８の他端部に対して該ピストンロッド１８の軸線と直交方向（鉛直方向）に荷重Ｆが付与された場合について、図７及び図８を参照しながら説明する。

【0046】

このような荷重Ｆ（図７参照）が付与された場合には、ピストンロッド１８の他端部が下方へと押圧され、ロッドカバー１４によって支持された部位を支点として前記他端部が下方へと所定角度だけ傾斜した状態となる。これにより、ピストンロッド１８の一端部及び該一端部に連結されたピストン１６が、ピストン１６の外周面とシリンダ室２６の内壁面との間に設けられたクリアランスを介してシリンダ室２６内で上方に向かって所定角度だけ傾斜した状態となる。

【0047】

これにより、ウェアリング２０は、ピストン１６と共にシリンダチューブ１２の軸線及び内周面に対して所定角度だけ傾斜するが、その外周面６２が断面円弧状に形成されているため、前記内周面と前記ウェアリング２０の外周面６２との接触面積が変わることがない。

【0048】

その結果、何らかの原因でピストンロッド１８の他端部に対して下方への荷重Ｆが付与され、前記ピストンロッド１８及びピストン１６がシリンダ室２６内において傾斜した場合でも、ピストンロッド１８及びピストン１６が、シリンダチューブ１２の軸線と同軸上に設けられた通常状態（図１参照）と比較し、ウェアリング２０とシリンダチューブ１２との接触面積を安定的且つ大きく確保することができ、それに伴って、前記シリンダチューブ１２に当接した際に前記ウェアリング２０に付与される面圧の増加を抑制することができる。換言すれば、シリンダチューブ１２に対するウェアリング２０の接触面積が変化することがない。

【0049】

すなわち、流体圧シリンダ１０において、ピストン１６を軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位する際の摺動抵抗が増加してしまうことが回避され、前記ピストン１６及びピストンロッド１８を円滑に変位させることが可能となる。

【0050】

以上のように、第１の実施の形態では、ピストン１６に装着されるウェアリング２０において、環状に形成された本体部５６を備え、その外周面６２が、該本体部５６の軸線方向に沿って切断した断面において半径外方向に向かって膨出した断面円弧状に形成されている。

【0051】

そのため、ピストンロッド１８の他端部に荷重Ｆが付与され、該ピストンロッド１８と共にピストン１６が所定角度だけ傾斜した場合でも、従来技術に係るウェアリングと比較し、ウェアリング２０の外周面６２とシリンダチューブ１２の内壁面との接触面積を大きく確保することが可能となる。その結果、流体圧シリンダ１０において、該ピストンロッド１８と共にピストン１６が所定角度だけ傾斜した場合でも、前記ピストン１６を軸線方向に沿って変位する際の摺動抵抗が増加してしまうことが回避され、前記ピストン１６及びピストンロッド１８を円滑に変位させることが可能となる。

【0052】

また、潤滑用溝６０を構成する第１及び第２溝部６４、６６に充填された潤滑剤が、それぞれ連通溝６８ａ、６８ｂを通じて本体部５６の外周側へと導かれ、ウェアリング２０及びピストン１６の外周面に供給され、該外周面とシリンダチューブ１２におけるシリンダ室２６の内周面との間の潤滑に供される。これにより、ピストン１６をシリンダチューブ１２に沿って円滑に変位させることができると共に、ウェアリング２０の摩耗を低減させ耐久性の向上を図ることができる。

【0053】

さらに、ウェアリング２０において、第１溝部６４は、幅方向における一端部側（矢印Ａ方向）に連通し、第２溝部６６は、前記幅方向における他端部側（矢印Ｂ方向）に連通しているため、潤滑剤を、前記ウェアリング２０の一端部及び他端部側に略均等に供給することができる。その結果、潤滑剤を、ピストン１６の外周面に沿って幅広く供給することができ、それに伴って、前記ピストン１６とシリンダチューブ１２との間における潤滑をより一層好適に行うことが可能となる。

【0054】

次に、第１及び第２変形例に係るウェアリング１００、１１０について、図９Ａ及び図９Ｂを参照しながら簡単に説明する。

【0055】

第１変形例に係るウェアリング１００は、図９Ａに示されるように、本体部５６の内周面に壁部５８が設けられておらず、前記内周面が断面平面状に形成されている。一方、ウェアリング１００の装着される第３環状溝４６が、浅溝部５２及び深溝部５４を有しておらず、断面矩形状に形成されている。そして、この第３環状溝４６にウェアリング１００を装着する際、その内周面が前記第３環状溝４６の底面に当接する。

【0056】

第２変形例に係るウェアリング１１０は、図９Ｂに示されるように、本体部１１２の一端部及び他端部に連通溝６８ａ、６８ｂを有さず、前記本体部１１２を貫通し、潤滑用溝６０と前記本体部１１２の外周面６２とを貫通する貫通孔１１４を備えている。そして、潤滑用溝６０に充填された潤滑剤が、貫通孔１１４を通じてウェアリング１１０の外周面６２へと供給され、ピストン１６及びウェアリング１１０とシリンダチューブ１２との間の潤滑を行う。

【0057】

この第２変形例に係るウェアリング１１０のように、潤滑剤を潤滑用溝６０から貫通孔１１４を通じて直接的に該ウェアリング１１０の外周面６２へと供給することにより、より一層効果的にピストン１６及びウェアリング１１０の潤滑を行うことが可能となる。

【0058】

次に、第２の実施の形態に係るウェアリング１２０の用いられた流体圧シリンダ１０を図１０Ａ及び図１０Ｂに示す。なお、上述した第１の実施の形態に係るウェアリング２０及び流体圧シリンダ１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【0059】

この第２の実施の形態に係るウェアリング１２０では、本体部１２２の外周面１２４が平坦部１２６と、該平坦部１２６に対して所定角度だけ内周側に傾斜した一対の第１傾斜部１２８ａ、１２８ｂとを有する点で、第１の実施の形態に係るウェアリング２０と相違している。

【0060】

この平坦部１２６は、ウェアリング１２０の一端部と他端部との間となる幅方向の略中央部に形成され、前記ウェアリング１２０の軸線と略平行な平面状に形成される。

【0061】

一方、第１傾斜部１２８ａ、１２８ｂは、平坦部１２６を中心として一端部側及び他端部側にそれぞれ形成され、該平坦部１２６から離間する方向に向かって徐々に内周側に傾斜している。この第１傾斜部１２８ａ、１２８ｂの平坦部１２６に対する傾斜角度θ１は略同一に設定される。

【0062】

なお、本体部１２２の内周面には、第１の実施の形態に係るウェアリング２０と同様に、複数の壁部５８及び潤滑用溝６０が設けられている。

【0063】

この第１傾斜部１２８ａ、１２８ｂの傾斜角度θ１は、例えば、ピストンロッド１８の他端部に対して略垂直方向に荷重Ｆが付与された際、シリンダチューブ１２に対するピストンロッド１８の最大傾斜角度と略同等となるように設定される。

【0064】

換言すれば、傾斜角度θ１は、ピストンロッド１８が最も傾斜した際に、ウェアリング１２０の第１傾斜部１２８ａ、１２８ｂと、該ウェアリング１２０の外周面１２４に臨むシリンダチューブ１２の内壁面とが略平行となる角度に予め設定される。

【0065】

このようなウェアリング１２０を用いることによって、ピストンロッド１８の他端部に荷重Ｆが付与され、該ピストンロッド１８と共にピストン１６が所定角度だけ傾斜した場合に、前記ウェアリング１２０における一方の第１傾斜部１２８ａとシリンダチューブ１２の内壁面とが平行となり、且つ、面接触させることができるため、従来技術に係るウェアリング２０と比較し、ウェアリング１２０の外周面１２４とシリンダチューブ１２の内壁面との接触面積を大きく確保することができる。

【0066】

その結果、流体圧シリンダ１０において、ピストンロッド１８と共にピストン１６が所定角度だけ傾斜した場合でも、前記ピストン１６を軸線方向に沿って変位する際の摺動抵抗が増加してしまうことが回避され、前記ピストン１６及びピストンロッド１８を円滑に変位させることが可能となる。

【0067】

また、このウェアリング１２０では、例えば、ピストンロッド１８の他端部に対して上方への荷重Ｆが付与され、前記ピストンロッド１８及びピストン１６が傾斜した場合でも、もう一方の第１傾斜部１２８ｂが、シリンダチューブ１２の内壁面とが平行となって面接触するため、上記と同様に接触面積を大きく確保でき、それに伴って、前記ウェアリング２０に付与される面圧を低減できるため、前記ピストン１６の摺動抵抗が増加してしまうことがなく、前記ピストン１６及びピストンロッド１８を円滑に変位させることができる。

【0068】

さらに、このウェアリング１２０では、対称形状となる第１傾斜部１２８ａ、１２８ｂが一対設けられているため、前記ウェアリング１２０をピストン１６に対して装着する際、指向性がなく、それに伴って、前記ウェアリング１２０の組付作業性を向上させることが可能となる。

【0069】

次に、第３及び第４変形例に係るウェアリング１３０、１４０について、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照しながら簡単に説明する。

【0070】

第３変形例に係るウェアリング１３０は、図１１Ａに示されるように、本体部５６の内周面に壁部５８が設けられておらず、前記内周面が断面平面状に形成されている。一方、ウェアリング１３０の装着される第３環状溝４６が、浅溝部５２及び深溝部５４を有しておらず、断面矩形状に形成されている。そして、この第３環状溝４６にウェアリング１３０を装着する際、その内周面が前記第３環状溝４６の底面に当接する。

【0071】

第４変形例に係るウェアリング１４０は、図１１Ｂに示されるように、本体部１４２の一端部及び他端部に連通溝６８ａ、６８ｂを有さず、前記本体部１４２を貫通し、潤滑用溝６０と前記本体部５６の外周面６２とを貫通する一対の貫通孔１４４ａ、１４４ｂを備えている。この貫通孔１４４ａ、１４４ｂは、断面略Ｖ字状に形成され、その一方が、潤滑用溝６０と一方の第１傾斜部１２８ａとを連通し、他方の貫通孔１４４ｂが、前記潤滑用溝６０と他方の第１傾斜部１２８ｂとを連通している。

【0072】

そして、潤滑用溝６０に充填された潤滑剤が、一対の貫通孔１４４ａ、１４４ｂを通じてそれぞれウェアリング１４０の第１傾斜部１２８ａ、１２８ｂへと供給され、該ウェアリング１４０及びピストン１６の外周面とシリンダチューブ１２の内壁面との間における潤滑を行う。このように、貫通孔１４４ａ、１４４ｂを通じて潤滑剤をウェアリング１４０の外周面側へと直接的に供給することにより、前記ピストン１６とシリンダチューブ１２との間の潤滑をより一層確実且つ安定的に行うことが可能となる。

【0073】

次に、第３の実施の形態に係るウェアリング１５０の用いられた流体圧シリンダ１０を図１２Ａ及び図１２Ｂに示す。なお、上述した第１の実施の形態に係るウェアリング２０及び流体圧シリンダ１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【0074】

この第３の実施の形態に係るウェアリング１５０では、本体部１５２の外周面１５４に、該ウェアリング１５０の他端部から一端部側（矢印Ａ方向）に向かって徐々に内周側へと傾斜した第２傾斜部１５６を有している点で、第１及び第２の実施の形態に係るウェアリング２０、１２０と相違している。

【0075】

この第２傾斜部１５６は、ウェアリング１５０の他端部から一端部側に向かって一直線上に傾斜し、その傾斜角度θ２は、例えば、他端部の外周部を通り前記ウェアリング１５０の軸線と平行な仮想線Ｌ（図１２Ａ参照）に対し、前記他端部を基点として内周側に向かって設定される。そして、第２傾斜部１５６の傾斜角度θ２は、例えば、ピストンロッド１８の他端部に対して略垂直方向に荷重Ｆが付与された際、シリンダチューブ１２に対するピストンロッド１８の最大傾斜角度と略同等となるように予め設定される。

【0076】

換言すれば、傾斜角度θ２は、ピストンロッド１８が最も傾斜した際に、ウェアリング１５０の第２傾斜部１５６と、該ウェアリング１５０の外周面１５４に臨むシリンダチューブ１２の内壁面とが略平行となる角度で設定される。

【0077】

このようなウェアリング１５０を用いることによって、ピストンロッド１８の他端部に上方から荷重Ｆが付与され、該ピストンロッド１８と共にピストン１６が所定角度だけ傾斜した場合に、前記ウェアリング１５０における第２傾斜部１５６とシリンダチューブ１２の内壁面とが平行となり、且つ、面接触させることができるため、従来技術に係るウェアリングと比較し、ウェアリング１５０の外周面１５４とシリンダチューブ１２の内壁面との接触面積を大きく確保することができる。

【0078】

その結果、流体圧シリンダ１０において、該ピストンロッド１８と共にピストン１６が所定角度だけ傾斜した場合でも、前記ピストン１６を軸線方向に沿って変位する際の摺動抵抗が増加してしまうことが回避され、前記ピストン１６及びピストンロッド１８を円滑に変位させることが可能となる。

【0079】

次に、第５及び第６変形例に係るウェアリング１６０、１７０について、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照しながら簡単に説明する。

【0080】

第５変形例に係るウェアリング１６０は、図１３Ａに示されるように、本体部５６の内周面に壁部５８が設けられておらず、前記内周面が断面平面状に形成されている。一方、ウェアリング１６０の装着される第３環状溝４６が、浅溝部５２及び深溝部５４を有しておらず、断面矩形状に形成されている。そして、この第３環状溝４６にウェアリング１６０を装着する際、その内周面が前記第３環状溝４６の底面に当接する。

【0081】

第６変形例に係るウェアリング１７０は、図１３Ｂに示されるように、本体部１７２の一端部及び他端部に連通溝６８ａ、６８ｂを有さず、前記本体部１７２を貫通し、潤滑用溝６０と前記本体部５６の外周面６２とを貫通する貫通孔１７４を備えている。この貫通孔１７４は、潤滑用溝６０と第２傾斜部１５６とを連通している。

【0082】

そして、潤滑用溝６０に充填された潤滑剤が、貫通孔１７４を通じてウェアリング１７０の第２傾斜部１５６へと供給され、該ウェアリング１７０及びピストン１６の外周面とシリンダチューブ１２の内壁面との間における潤滑を行う。このように、貫通孔１７４を通じて潤滑剤をウェアリング１７０の外周面６２側へと直接的に供給することにより、前記ピストン１６とシリンダチューブ１２との間の潤滑をより一層確実且つ安定的に行うことが可能となる。

【0083】

なお、本発明に係る直線作動装置に用いられるウェアリングは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

【符号の説明】

【0084】

１０…流体圧シリンダ １２…シリンダチューブ
１６…ピストン １８…ピストンロッド
２０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０…ウェアリング
５６、１１２、１２２、１４２、１７２…本体部
５８…壁部 ６０…潤滑用溝
６２、１２４、１５４…外周面 ６８ａ、６８ｂ…連通溝
１１４、１４４ａ、１４４ｂ、１７４…貫通孔
１２６…平坦部 １２８ａ、１２８ｂ…第１傾斜部
１５６…第２傾斜部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】