迄今为止，无活塞杆液压缸已经被用作传送工件的装置。例如下 面的日本专利公开9-273506所披露的就是这种无活塞杆液压缸。其 中，活塞插入在圆柱形的液压缸筒内，这样，活塞就可以沿其轴向移 动。在活塞的外周上朝向液压缸筒的内壁设置有多个驱动磁体。另一 方面，环绕液压缸筒的滑动件滑动安装在液压缸筒的外面。在滑动件 的内圆周上安装有从动磁体，它们正对着驱动磁体，并且与液压缸筒 稍稍分开。一个球形套筒安装在滑动件内。与液压缸筒平行设置的圆 柱形导向轴插入到球形套筒内。在导向轴的作用下，滑动件与液压缸 筒处于非接触状态。
当压缩空气等压力流体进入液压缸筒时，活塞在液压缸筒内沿轴 向移动。在这个过程中，从动磁体与驱动磁体磁性相吸和相斥。因此， 滑动件就依照活塞的移动，在导向轴的引导下沿着液压缸筒的外周移 动。
因为液压缸筒和滑动件彼此不接触，上述结构的无活塞杆液压缸 可以减少灰尘等的产生。这样的无活塞杆液压缸尤其适合于与医药领 域和食品相关的场合，以及适用于半导体生产过程中的清洁室。

本发明的总的目的是提供一种无活塞杆液压缸，它能够使得液压 缸筒和滑动件即使在滑动件行程加大后也能保持非接触状态，同时， 可以减少灰尘产生。
本发明的主要目的是提供一种无活塞杆液压缸，它通过将支撑肋 与液压缸筒一体成形提高了液压缸筒和支撑肋的制造精度，并且消除 了液压缸筒弯曲的担心，即使液压缸筒长度较长也无须担心，否则的 话，由于液压缸筒的自重，可能会产生弯曲。
本发明的另一个目的是提供一种无活塞杆液压缸，通过用导向元 件和导向件支撑滑动件它可以保持滑动件与液压缸筒处于非接触状 态。
本发明的一种无活塞杆液压缸，包括：一基座；设置在所述基座 上、沿一纵向延伸的导向件；沿所述纵向设置在所述基座上的液压缸 筒；沿所述纵向设置的支撑肋，所述支撑肋和所述液压缸筒是一体成 形的，所述支撑肋沿着并平行所述导向件地设置在所述基座上；活塞， 它设置在液压缸筒中，并且可以沿所述液压缸筒纵向移动；安装在所 述活塞上的驱动磁体；一基本呈C形的磁轭，包括一磁性件，该磁性 件与所述液压缸筒的外周非常接近但又非接触状态，并且在所述驱动 磁体的作用下可沿所述液压缸筒移动，一滑动件，所述C形的磁轭装 在该滑动件上，而所述滑动件包括导向元件用于与所述导向件滑动啮 合，并且所述滑动件和所述磁轭在导向件和导向元件作用下与所述液 压缸筒处于非接触状态，并且所述滑动件和所述磁轭相对于所述液压 缸筒可以滑动、但与所述液压缸筒不接触。
参照作为说明例的本发明最佳实施例的附图，从下面的说明中， 上述及其他目的、特征和优点将更显而易见。

图1是本发明第一个实施例的无活塞杆液压缸的透视图。
图2是沿线II-II所作的截面图，示出了图1中所示的无活塞杆 液压缸。
图3是沿线III-III所作的截面图，示出了图1中所示的无活塞杆 液压缸。
图4是本发明第二个实施例的无活塞杆液压缸的透视图。
图5是沿线V-V所作的截面图，示出图4中所示的无活塞杆液 压缸。
图6是沿线VI-VI所作的截面图，示出图5中所示的无活塞杆液 压缸。
图7是本发明第三个实施例的无活塞杆液压缸的透视图。
图8是沿线VIII-VIII所作的截面图，示出图7中所示的无活塞 杆液压缸。
图9是一个部分剖切的放大透视图，示出用于图7所示的无活塞 杆液压缸的一种液压缸筒的接合状态。
图10是沿线X-X所作的截面图，示出图7中所示的无活塞杆液 压缸。
图11是部分省略的透视图，示出形成在图7所示的无活塞杆液压 缸上的通道和端口。
图12是图7所示无活塞杆液压缸的侧视图。

下面将结合附图以及最佳实施例来详细说明本发明的无活塞杆液 压缸。
参照附图1，标号10代表本发明第一个实施例的无活塞杆液压缸。 无活塞杆液压缸10基本上由长基座12、液压缸筒16以及滑动件18 组成，液压缸筒16固定在基座12的纵向上，由支撑肋14支撑，滑 动件18可以沿液压缸筒16移动。
基座12和液压缸筒16由铝之类材料制成。如图2所示，基座12 上带有凹槽19。在支撑肋14上沿其纵向方向制有接合部21，它与凹 槽19接合。侧板25沿基座12纵向方向固定在基座12的一侧(图2)。 侧板25上制出凹槽25a，用来安装一个未示出的磁性感测器以检测位 置。如图3所示，端板20a、20b固定在基座12的两端。用于封闭液 压缸筒16两端的端盖22a、22b分别安装在端板20a、20b上。用于 和液压缸筒内部连通的端口24a、24b贯穿端盖22a、22b。端口24a、 24b通过未显示的电磁阀与压缩空气或惰性气体之类的压力流体供应 源相连。
活塞26可滑动安装在液压缸筒16的内部。活塞26在其中心部分 有一个杆形轴向方向较长的中心件28。在中心件28的两端制有外螺 纹30a、30b。在中心件28的外周制有多个环形件32，它们由铁之类 的材料制成，以作为磁体。驱动磁体34并置于各环形件32之间，每 一个驱动磁体34的直径比环形件32的直径略小。以环形件32将各 驱动磁体34彼此隔开。每个驱动磁体34在一个面上制成N极，在另 一个面上为S极。相邻的驱动磁体34设置成磁性彼此相反。因此在 相邻环形件32的外周上交替产生N极和S极的磁场。
圆柱件36a、36b安装在中心件28的外周上，而环形件32和驱动 磁体34并置于它们之间。通过将螺母38a、38b拧入到外螺纹30a、 30b上而将圆柱件36a、36b、环形件32以及驱动磁体34组装成一体。 可在液压缸筒16的内周上滑动的套筒40a、40b安装在圆柱件36a、 36b的外周上。密封件42安装在圆柱件36b其中一个的外圆周上。密 封件42阻止进入到液压缸筒16内的压力流体泄露。因此液压缸筒16 的内部被活塞26分成位于第一端的腔室44a和位于第二端的腔室 44b。减震件46a、46b安装在活塞26的端部。减震件46a、46b可以 吸震，否则，当活塞26移动与端盖22a、22b碰撞时就会产生震动。 当活塞26安装的是空气减震器(未显示)而不是减震件46a、46b时， 将有可能更有效地吸震和防止灰尘产生，否则的话，当活塞26与端 盖22a、22b碰撞时就会产生震动和灰尘。
如图2所示，导向块(导向元件)50对着基座12，固定在滑动件 18上。导向块50与固定在基座12上的导轨(导向件)52可滑动地 接合。滑动件18上制有孔54和狭缝56，液压缸筒16沿纵向方向插 入孔54之中，狭缝56与孔54相通，支撑肋14插入其中。由磁性件 制成的磁轭58插入到孔54中。磁轭58横截面大致呈C形。滑动件 18由导向块50和导轨52支撑，这样当磁轭58与液压缸筒16和支撑 肋14稍稍分开时，就能支撑磁轭。如图3所示，磁轭58的第一端由 C形环60定位。磁轭58的第二端借助固定于滑动件18上的端件62 的作用以防止脱开。端件62的内周与液压缸筒16的外周稍稍分开。 在磁轭58的内周上制有多个凸起64。凸起64被环形件32外周上产 生的驱动磁体34的磁力吸引。
第一实施例的无活塞杆液压缸10的基本结构如上所述，下面说明 它的操作、功能和效果。
当操纵未示出的电磁阀使压力流体进入第一端口24a，并使第二端 口24b与大气相通时，压力流体从端口24a流入到液压缸筒16的腔 室44a内。压力流体的压力使得活塞26沿着箭头A所示的方向滑动。 因此驱动磁体34移动，磁轭58上的凸起64就被环形件32外周所产 生的磁力吸引。这样滑动件18就按照箭头A的方向沿液压缸筒16移 动。另一方面，当操纵未示的电磁阀使得第一端口24a与大气相通， 并使压力流体进入到第二端口24b时，此时压力流体进入到腔室44b 中，活塞26则沿着箭头B所示的方向滑动。因此磁轭58就被环形 件32磁力吸引，滑动件58就按照上述同样的方式沿着箭头B移动。
第一实施例的无活塞杆液压缸10优点如下。为了增大滑动件18 的行程而将液压缸筒16制作得较长时，由于液压缸筒的自重，就会 在液压缸筒16上产生使其弯曲的力。但是，由于液压缸筒16由支撑 肋14支撑着，就可以防止液压缸筒16弯曲。磁轭58与液压缸筒16 不接触，因此有可能将液压缸筒16制成较长的尺寸。这样就很容易 增大滑动件18的行程。
而且当无活塞杆液压缸10用于真空下环境时，不用担心从磁体产 生的少量气体会弥散到无活塞杆液压缸10的外面。于是无活塞杆液 压缸10可以用来在真空条件下传送工件，而不会污染真空环境。在 用来焙烧等步骤的高温环境下，磁体的性能会降低，由于驱动磁体 34由液压缸筒16与高温环境隔开，活塞的驱动磁体34就不会加热到 过高的温度，而滑动件没有磁体，所以无活塞杆液压缸10甚至也可 应用在这种场合。
此时，对导轨52和导向块50的滑动部分最好使用一种与无活塞 杆液压缸10所应用环境的真空度相应的润滑方法(如油脂润滑或固 体润滑)。这样就可以避免产生灰尘，否则的话，导轨52和导向块 50作用所产生的滑动会产生灰尘。当导轨52和导向块50采用的是与 无活塞杆液压缸10所用的环境相应的防蚀材料制成时，就可能进一 步减少灰尘的产生，这样就会更好。
下面，参看附图4对本发明第二个实施例的无活塞杆液压缸100 进行说明。与第一个实施例中对应的部件和元件用相同标号标注，不 再对其详细说明。
无活塞杆液压缸100大致包括有：一个长形的基座102，两个沿基 座102纵向设置的液压缸筒106a、106b，一个可以沿液压缸筒106a、 106b移动的滑动件108。
端板110a、110b固定在基座102的两端。如图5所示，封闭液压 缸筒106a、106b两端的端盖112a、112b固定在端板110a、110b上。 与液压缸筒106a、106b内部连通的端口114a、114b贯通端盖112a、 112b。端口114a、114b通过未示出的电磁阀与压力流体供应源相连。
如图6所示，在基座102的底部沿其纵向方向制有凹槽116a、116b， 用来将无活塞杆液压缸100安装到另一台设备上。在基座102的顶部 制有凸起117。支撑肋118a、118b的接合部119a、119b固定到凸起 117的两侧，它们与液压缸筒106a、106b制成一体。支撑肋118a、 118b设计成相对于基座102倾斜。导轨(导向件)120固定在凸起117 的顶部。固定在滑动件108上的导向块(导向元件)122与导轨120 滑动配合。滑动件108上制出凹槽124a、124b，液压缸筒106a、106b 和支撑肋118a、118b插入在其中。磁轭126a、126b插入在凹槽124a、 124b中，各磁轭由磁性件制成。如图5所示磁轭126a、126b的第一 端由C形环128a、128b定位。磁轭126a、126b的第二端借助端件130a、 130b的作用以防止脱开。在每个磁轭126a、126b内圆周上制有多个 凸起132。凸起132被沿环形件32外周产生的驱动磁体34磁力所吸 引。
第二个实施例的无活塞杆液压缸100使用如下述。
操纵未示出的电磁阀将压力流体引入到第一端口114a并使第二端 口114b与大气相通，压力流体从端口114a流入到液压缸筒106、106b 的腔室44a内。压力流体的压力使得活塞26沿着箭头A所示的方向 滑动。相应地，驱动磁体34移动，磁轭126a、126b上的凸起132就 被环形件32外周所产生的磁力吸引。这样滑动件108就按照箭头A 的方向沿液压缸筒106a、106b移动。另一方面，当操纵未示的电磁 阀使得第一端口114a与大气相通，并将压力流体引入到第二端口 114b时，此时压力流体进入到腔室44b中，活塞26则沿着箭头B所 示的方向滑动。磁轭126a、126b就被环形件32的磁力吸引，滑动件 108就按照上述同样的方式沿着箭头B移动。
无活塞杆液压缸100的液压缸筒106a、106b由支撑肋118a、118b 支撑。即使为了增大滑动件58的行程而将液压缸筒106a、106b制作 得较长时，也不用担心液压缸筒106a、106b弯曲。因此即使将液压 缸筒106a、106b制作得较长时也不用担心磁轭126a、126b上的凸起 132与液压缸筒106a、106b接触。增大滑动件108的行程就很容易。 也不用担心由液压缸筒106a、106b与磁轭126a、126b上的凸起132 之间接触而产生的灰尘。
当工件重量较轻时，只使用一个液压缸筒106a(或106b)就可以 移动滑动件108。因此就可以节约压力流体的使用量，也可以降低无 活塞杆液压缸100的工作成本。因而可以选择仅使用一个液压缸筒 106a(或106b)来传送工件，还是使用两个液压缸筒106a、106b来 传送工件。也就可以根据工件的重量设置无活塞杆液压缸100使用合 适的夹持力和合适的压力流体使用量。当仅使用一个液压缸筒106a (或106b)来传送工件时，仅在一个液压缸筒106a(或106b)中安 装活塞26就足够了。这样就可以降低无活塞杆液压缸100的生产成 本。
下面根据附图7来说明第三个实施例的无活塞杆液压缸200。
无活塞杆液压缸200基本包括：一个长形的基座202，一个液压缸 筒206和一个滑动件208。液压缸筒206由沿基座纵向固定的支撑肋 204支撑，并大致呈水平方向，如图8所示，滑动件208可以沿着液 压缸筒206移动。
基座202是采用铝等材料通过挤压成形方法制成。基座202有侧 板212a、212b，它们沿着纵向方向彼此平行。在侧板212a、212b之 间，有一个弯曲部分214和一个平直的导向部分218，弯曲部分214 沿着液压缸筒206外周弯曲。导轨216固定在导向部分218上。安装 磁性感测器用的凹槽220开在第一侧板212a的纵向方向。用来感测 滑动件208位置的磁性感测器222安装在磁性感测器用的凹槽220内。 通道223、224开在基座202的纵向方向，压力流体从其中流过。
凹槽226制作在第二侧板212b上。接合部分228制作在液压缸筒 206的支撑肋204上，与凹槽226接合(见图8、图9)。接合部分 228制作成大致方形的横截面。制作在固定块230上的台阶部分232 与接合部分228配合。通过将固定块230用螺钉234固定到侧板212b 上，从而将液压缸筒206固定到侧板212b上。
用螺钉238将端板236a、236b固定到基座202的两端。端板236 a、236b上制作有孔240(见图7)，用来插入螺钉(未示出)，以将 无活塞杆液压缸200固定到一台设备上。在端板236a、236b的第一 个侧面上制作有凹槽243，它与制作在基座202上的安装磁性传感器 的凹槽220连通。凹槽241制作在滑动件208两侧的端板236a、236b 的表面上。由树脂材料制成的吸震件242插入到凹槽241中，并从端 板236a、236b稍稍向外凸出(见图10)。
与液压缸筒206上的孔256连通的凹槽258a、258b制作在端板 236a、236b上。螺钉孔260制作在构成凹槽258a、258b的侧壁上。 内盖(定位件)262的第一端插入到凹槽258a、258b内。内盖262的 第二端插入到液压缸筒206的孔256中。与螺钉孔260配合的调整螺 钉部分264制作在各内盖262上。因此，当调整螺钉部分264转动时， 内盖262就沿凹槽258a、258b移动。凸缘266分别形成在内盖262 的外周上。另一方面，在端板236a、236b上分别制有凹槽267，凸缘 266可以在其内移动。于是，凸缘266可以在从凹槽267的台阶部分 268到液压缸筒206的端部之间的范围内移动。通过内盖262的行程 可以用台阶部分268和液压缸筒206的端面来调节。固定内盖262外 周的螺钉270安装在各端板236a、236b上。
凹槽274环绕在内盖262外周形成。另一方面，在每一个内盖262 的内部制有腔室276，腔室276沿轴向方向并在液压缸筒206的侧面 是敞开的。凹槽274分别通过通道278a、278b与腔室276连通。如 图11所示，第一内盖262的凹槽274通过端板236a的通道248a与 端板236a的侧面244a上的端口249a和端面245上的端口249b连通。 通过基座202上的通道224和端板242上的通道248b，通道248a与 端板236b侧面244b上的端口249c和端面245b上的端口249d连通。 而且，第二内盖262的凹槽274，通过端板236b的通道246b与侧 面244b上的端口247c和端面245上的端口247连通，它又通过基座 202的通道223和端板236a上的通道246a，与侧面244a上的端口247a 和端面245a上的端口247b连通。当未示出的压力流体供应源与端 口249a到249b上的任意一个连通时，压力流体就供应到液压缸筒 206的第一端侧设置的内盖262的腔室276中。同样，当压力流体供 应源与端口247a到247b中的任意一个连通时，压力流体就供应到液 压缸筒206的第二端设置的内盖262的腔室276中。没有使用的端口 247a到247d、247a到249d用塞子(未示出)封上。通道246b、248a、 248b通过孔252通向端板236a、236b的底部，孔252是通道246b、 248a、248b的组成部分，位于竖直方向。用力压入刚性球将敞开部分 盖住。
贴在内盖262上的O形环280a、280b分别安装在凹槽258a、258b 的壁上。另一方面，贴合在液压缸筒206内壁上的O形环282安装在 内盖262的外周上。供入到凹槽274中的压力流体在各O形环280a、 280b的作用下，可以防止从凹槽258a、258b的侧壁与内盖262的外 周之间的缝隙中泄漏。在相应O形环282的作用下，可以防止压力流 体从液压缸筒206的内周和内盖262的外周之间的缝隙中泄漏。O形 环283安装在腔室276的壁上。
液压缸筒206由铝等材料制成，它通过挤压成形而与支撑肋204 形成一体。活塞284可滑动地安装在液压缸筒206内部。可以象第一 和第二个实施例中的无活塞杆液压缸10、100那样，活塞284也可安 装有多个环形件32和驱动磁体34。将一根未示的轴插入到环形件32 和驱动磁体34中。活塞杆294沿活塞284的纵向方向固定在轴的两 端。圆柱件290将环形件32和驱动磁体34并置在一起。分别在圆柱 件290的外周上设有套筒291，它们可以沿着液压缸筒206的内周滑 动。贴合在液压缸筒206内周上的密封体202安装在圆柱件290的外 周上。活塞284将液压缸筒206的内部分成位于第一端的腔室296a 和位于第二端的腔室296b。
活塞杆294可插入到内盖262的腔室272中。当活塞杆294进入 到腔室276中，腔室296a、296b上的压力流体压缩，圆柱件290的 端面因此受压。活塞杆294的端部制成直径逐渐减小状。在活塞杆294 的外周轴向上制有多个凹槽302。凹槽302的底部向活塞杆294的端 部倾斜。
弯曲部312形成在滑动件208的底部，盖住液压缸筒206(见图8)。 弯曲部分312交替地设置大致呈C形结构，磁性材料制成的从动磁体 316和磁轭314。磁轭314和从动磁体316借助定位件322并置在一起 (见图10)。螺钉320将盘形固定件318固定到滑动件208的弯曲 部分312上，贴合在从动磁体316和磁轭314上。固定件318可以防 止当从动磁体316和定位件322安装到滑动件208上时引起的位置偏 移。
用于滑动啮合导轨216的导向块(导向件)324安装在滑动件208 的底部。磁轭314和从动磁体316借助导轨216及导向块324的作用 不与液压缸筒206外周接触。在邻近滑动件208一边的无活塞杆液压 缸200的纵向制有孔325。用于测定位置的磁体326插入在孔325中 (见图12)。这样，当滑动件208移动使磁体326接近磁性感测器 222时，该磁性感测器222输出一个信号，以表明这种状况。
端件328安装在滑动件208的端面上。端件328避免磁轭314、从 动磁体316和定位件322脱开。
滑动件208端部两侧都向上伸出而形成接合部分330a、330b。在 接合部分330a、330b形成多个工件安装螺孔332(见图7)。用于定 位工件的凹槽334形成在一个接合部分330a上。销孔336形成在另 一个接合部分330b上。
无活塞杆液压缸200的端板236a、236b由顶盖340搭接。滑动件 208的接合部分330a、330b从顶盖340的侧面向上伸出。顶盖340由 螺钉342固定在端板236a、236b上。顶盖340由铝之类材料制成。 凹槽348沿纵向方向形成在顶盖340的上表面。在顶盖340的下表面 沿径向方向制有多个加强部分346，以提高顶盖340的强度。
无活塞杆液压缸200设计成使得液压缸筒206、导轨216、导向块 324和其他部件都容纳在侧板212a、212b和顶盖340之内。这样就可 以消除灰尘弥散到无活塞杆液压缸200的外侧的担心。
根据第三个实施例的无活塞杆液压缸200组成基本如上所述。下 面描述它的操作、功能和功效。
首先，端口247a到247d以及端口249a到249d中的任意一个都 通过未示的电磁阀联结到压力流体供应源上。在这种情况下，例如当 在端板236a上的端口247a、249a与电磁阀相连时，在端板236a上的 其他端口247b、249b以及在端板236b上的端口247c、247d、249c、 249d用塞子(未示出)封闭。如上所述，这样应用形成在第一端侧 的侧面244a、端面245a、第二端侧的侧面244b、以及无活塞杆液压 缸200的端面245b中的任意一个之上的端口249a到249d以及端口 247a到247d中的任意一个就足够了。这样就进一步提高了管道布置 的自由度。
内盖262的调整螺钉部分264旋动，以轴向移动内盖262，这样就 微调了活塞284的停止位置(见图10)。从而就微调了滑动件208的 停止位置。
进行了如上所述的预备步骤之后，操纵未示出的电磁阀。当压力 流体进入到第一端口249a并且第二端口247a处于和大气相通的状态 时，此时压力流体通过内盖262的凹槽274和通道278a、278b从通 道248a引入到腔室276。此外，压力流体通过活塞杆294的凹槽302 引入到腔室296a。这样在压力流体的压力作用下，活塞284沿箭头B 所示方向滑动。驱动磁体34移动，磁轭314受到磁力吸引。于是滑 动件208按照箭头B方向沿液压缸筒208移动。
当活塞284接近端板236b侧面的终点时，活塞杆294进入内盖262 的腔室276。腔室296b中的压力流体被活塞284压缩，所产生的压力 压在活塞284的端面上。这样，活塞284的移动速度就降低了。因而 滑动件208就避免了在行程终点处突然停止时，并且避免了这种突然 停止的震动所可能产生的灰尘。
活塞284的圆柱件290的末端抵住内盖262。相应地，活塞284停 止，滑动件208同样停止。
当操纵未示的电磁阀使得第一端口249a与大气相通，而压力流体 导入第二端口247a时，压力流体从通道246a流过通道233、246b、 凹槽274、通道278a、278b和腔室276。压力流体进入到腔室296b 中。这样活塞284就沿箭头A所示方向滑动，从而使滑动件208以上 述同样方式沿箭头A所示方向移动。
第三个实施例的无活塞杆液压缸200与第一和第二个实施例的无 活塞杆液压缸10、100有同样的优点。就是说，液压缸筒206由支撑 肋204支撑，这样即使液压缸筒206制作得较长时，也无须担心液压 缸筒206弯曲。这样就便于加大滑动件208的行程。此外，还不用担 心灰尘的产生，否则的话，由于液压缸筒206与驱动磁体316及磁轭 314之间的接触会产生灰尘。
此外，支撑液压缸筒206的支撑肋204在水平方向延伸。因而就 有可能减小无活塞杆液压缸200高度方向的尺寸，同时也能获得低重 心稳定移动的效果。
此外应用形成在第一端侧的端面244a、端面245a、第二端侧的侧 面244b以及端面245b中的任意一个之上的端口249a到249d以及端 口247a到247d中的任意一个就足够了。这样就提高了管道布置自由 度，便于进行管道布置工作。