JP2593094Y2

JP2593094Y2 - シリンダの緩衝構造

Info

Publication number: JP2593094Y2
Application number: JP1996001012U
Authority: JP
Inventors: 輝正竹内
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 1999-03-31
Anticipated expiration: 2004-09-01
Also published as: JPH081655U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】本考案はピストンのストロー
ク終端で発生する衝撃を緩和することのできるシリンダ
の緩衝構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気圧等の圧縮性流体を作動流体とした
シリンダにおいては、ピストンがストローク終端に達す
るときに慣性エネルギーが大きくなるような負荷に対し
て該慣性エネルギーを適用に吸収するための緩衝装置を
設けている。

【０００３】従来の空気圧緩衝装置のうち、クッション
プランジャを有するものについて図４で説明する。１は
シリンダチューブ、２はロッド側のカバー、３はヘッド
側のカバーである。４はピストンであり、ロッド側のカ
バー２を軸方向に貫通するピストンロッド５に嵌着され
たクッションプランジャ１３に挟まれて固定されてい
る。７はヘッド側のカバー３にクッションプランジャ１
３が挿入可能に形成されたガイド孔でエアポート１０に
連通している。８はシール部材で、クッションプランジ
ャ１３がガイド孔７内に突入した際に、クッション室Ａ
内の圧縮エアが直接ガイド孔７へ漏出しないようにガイ
ド孔７の開口端に装着されている。１１はヘッド側のカ
バーに取り付けられた絞り弁でガイド孔７とクッション
室Ａとを連絡する通路１２に介設されている。９はロッ
ド側のカバー２に設けられたエアポート９である。

【０００４】このシリンダにおいて、ロッド側のエアポ
ート９に空気圧が供給されることによりピストン４がヘ
ッド３側へ移動し、ストローク終端近くでクッションプ
ランジャ１３がヘッド側のカバー３のガイド孔７内に突
入すると、クッション室Ａ内の空気は、ガイド孔７から
エアポート１０への通路が遮断されて圧縮されるととも
に、絞り弁１１により適当に絞られた流量で通路１２よ
り排気される。従って、ピストンは減速しカバー３に当
接するときの衝撃が緩和される。

【０００５】図５は従来の他の緩衝装置付き空気圧シリ
ンダを示すものでピストン４の端面にゴム製の緩衝板Ｃ
が固着されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところが、図４の空気
圧緩衝装置によるものでは、カバーにクッションプラン
ジャが挿入されるガイド孔を設けているために、カバー
の軸方向の長さが大きくなり、シリンダ全長が長くな
る。特に、ストロークの短い空気圧シリンダにおいて
は、緩衝装置の付いていないものと比較して著しくシリ
ンダ全長が長くなり不利である。

【０００７】また、図５のゴム製の緩衝板によるもので
は、カバーは緩衝装置なしのものと同じ構造で緩衝板の
厚さだけシリンダ全長が若干長くなる程度であるが、吸
収できる慣性エネルギーが小さいために、小負荷用の小
型の空気圧シリンダだけに用途が限定される問題があっ
た。

【０００８】本考案の目的は、簡単な構成でかつ取付ス
ペースを大きくすることなく吸収し得る慣性エネルギー
が大きくすることができ、しかも耐久性に優れたシリン
ダの緩衝構造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る考案では、ピストンとカバー側端面
の各対向面のいずれか一方に板状緩衝体を配設し、該板
状緩衝体には前記各対向面の他方に向けて突出する環状
のリップを形成し、該リップの先端が前記各対向面の他
方に当接した際に前記圧縮性流体が封入されて緩衝作用
を行う密閉空間を形成するように構成し、更に、前記板
状緩衝体には、ピストンのストローク終端への移動に伴
って撓むリップを収容するために、当該リップの厚み分
の深さを有する凹部を形成した。

【００１０】又、請求項２に係る考案では、請求項１に
係る考案の構成に加え、板状緩衝体にピストンロッドが
嵌入される貫通孔を形成した。

【００１１】（作用）従って、請求項１に係る考案では、圧縮性流体によりピ
ストンが加圧されて、シリンダチューブ内を移動し、ス
トローク終端に近づくと、リップがピストン又はカバー
のいずれかの側面に接触して密閉空間を形成する。そし
て、ピストンがストローク終端へ向けて更に前進するの
に伴ってその密閉空間内の圧縮性流体が圧縮されて緩衝
作用をする。密閉空間内の圧縮性流体の圧縮作用によっ
て慣性エネルギーが吸収されたピストンがストローク終
端に移動すると、リップはその撓みによって凹部に収容
されるため、ピストンのストローク終端においてピスト
ンからの負荷はリップに殆ど作用しない。その結果、リ
ップの耐久性を向上させることができる。更に、密閉空
間内の圧縮性流体による緩衝作用の後に、板状緩衝体の
弾性力に基づく緩衝作用が行われるため、ピストンの慣
性エネルギーの吸収作用が一層高くなる。

【００１２】又、請求項２に係る考案では、板状緩衝体
にピストンロッドが嵌入される貫通孔を形成しているた
め、ピストンロッドへの板状緩衝体の取付が容易にな
る。勿論、板状緩衝体に貫通孔が形成されていても、ピ
ストンロッドと干渉しない他の場所、例えばピストンの
反ピストンロッド側の面などに板状緩衝体を取付けるこ
とは可能であるため、部品の共通化を図ることができ、
汎用性が高い。

【００１３】

【考案の実施の形態】以下に、本考案によるシリンダの
緩衝構造を具体化した実施の形態を図面によって具体的
に説明する。

【００１４】図１において、１はシリンダチューブ、２
はロッド側のカバー、３はヘッド側のカバーである。４
はシリンダチューブ１内で軸方向に摺動可能に設けられ
たピストンであり、カバー２を貫通するピストンロッド
５の一端にネジ結合により固着されている。ピストン４
のカバー３側には、ピストンロッド５より若干大径のボ
ス部４１が設けられており、このボス部４１の外周のピ
ストンロッド４側にはピストンロッド５と同径の環状凹
溝４２が成形されている。６は弾性の緩衝体であり、中
心に貫通孔を有する円板状のものとなっている。

【００１５】緩衝体６は合成ゴム等で成形され、端面に
環状のリップ６ａが形成されている。又、緩衝体６には
リップ６ａの撓み方向に、リップ６ａの厚み分の深さを
有する凹部６ｂが形成されている。

【００１６】緩衝体６の中心の貫通孔はカバー３側では
ピストン４のボス部４１に形成された環状凹溝４２に嵌
入し、またカバー２側ではピストンロッド５に嵌入し
て、ピストン４のカバー２側とカバー３側の両端面に夫
々取り付けられる。

【００１７】９はカバー２に設けられたエアポートでシ
リンダ室３４に面してカバー２に設けられた孔２１に通
路２２を介して連通している。同様にカバー３にはエア
ポート１０とシリンダ室３５に開口した孔３１が設けら
れており、通路３２により連通されている。カバー２と
カバー３のシリンダ室３４及び３５側の端面には、ピス
トン４が軸方向に移動してカバー２又は３に緩衝体の環
状のリップ６ａが当接した時にエアを逃がす通路となる
凹溝２３、３３が設けられている。Ｓ₁はピストンシー
ル部材、Ｓ₃はカバー２に装着されたピストンロッドシ
ール部材、Ｓ₂はカバー２に装着されたピストンロッド
軸受材である。

【００１８】本実施形態では、緩衝体６をピストンの両
端面に設けた両クッション型の構造のみを示してある
が、片側だけのカバーに対してのみ緩衝作用を必要とす
る場合には、必要とするカバー側のピストンの端面に緩
衝体を取り付ければよい。

【００１９】次に、ピストンのストローク終端において
どのように緩衝がなされるかについて説明する。エアポ
ート１０を大気に開放し、エアポート９に圧縮空気を供
給するとピストン４が加圧されて、シリンダチューブ１
内をカバー３に向かって移動する。ピストン４がストロ
ーク終端に近づき緩衝体６のリップ６ａがカバー３に当
接すると、密閉空間Ｖが形成され、その密閉空間内の空
気が圧縮されてピストンの惰性エネルギーを吸収する。
ここで、緩衝体６の外周領域が密閉空間Ｖの一部となる
ように構成しているため、緩衝構造を大袈裟にしなくと
も密閉空間Ｖを大きくとることができ、ピストン４の慣
性エネルギーの吸収作用が極めて高い。又、リップ６ａ
の先端は密閉空間Ｖ側へ指向されているため、密閉空間
Ｖからリップ６ａを介して急激に圧縮空気が抜け出るこ
とはなく、ピストン４の慣性エネルギーの吸収作用が極
めて高い。

【００２０】密閉空間Ｖ内で圧縮された空気は凹溝３３
から制限された流量で徐々に流出し、カバー３の孔３
１、通路３２を通りエアポート１０より排出され、ピス
トン４が停止する。ピストンのストローク終端において
は緩衝体６は軸方向に圧縮変形した状態になる。この状
態では、リップ６ａは自身の撓みによって凹部６ｂに収
容されるため、ピストン４からの負荷はリップ６ａに殆
ど作用しない。

【００２１】このように、ゴムの緩衝作用に空気緩衝作
用が加えられるために吸収しうるエネルギーを大きくす
ることができる。特に、本実施例では緩衝体６の外周領
域が密閉空間Ｖの一部となるように構成しているため、
緩衝構造を大袈裟にしなくとも密閉空間Ｖを大きくとる
ことができ、ピストン４の慣性エネルギーの吸収作用が
極めて高い。又、リップ６ａの先端は密閉空間Ｖ側へ指
向されているため、密閉空間Ｖからリップ６ａを介して
急激に圧縮空気が抜け出ることはなく、ピストン４の慣
性エネルギーの吸収作用が極めて高い。更に、ピストン
４のストローク終端においてはリップ６ａが凹部６ｂに
収容されるため、凹部６ｂを設けていない場合に比べ
て、リップ６ａにピストン４からの強大な負荷がかかる
ことがなく耐久性を向上させることができる。

【００２２】カバー２側におけるピストンの緩衝につい
ては、上記したカバー３側と同様になされる。なお、緩
衝体はカバー側に取り付けてもよい。また図３に示すよ
うに、環状リップ６ａを緩衝体６の内方に設けることに
より、密閉空間Ｖ′の容積をより一層大きく確保でき
る。

【００２３】

【考案の効果】以上詳述したように、請求項１に係る考
案においては、簡単な構成でかつ取付スペースを大きく
することなく吸収し得る慣性エネルギーを大きくするこ
とができ、しかも耐久性に優れたものとなる。又、請求
項２に係る考案においては、ピストンロッドへの板状緩
衝体の取付が容易になるとともに、部品の共通化を図る
ことができ、汎用性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を緩衝装置付き空気圧シリンダに具体
化した一実施形態を示す断面図。

【図２】図１の部分断面図。

【図３】本考案の他の実施形態を示す部分詳細図。

【図４】従来技術を示す断面図。

【図５】従来技術を示す断面図。

【符号の説明】

１…シリンダチューブ、２，３…カバー、４…ピスト
ン、６…緩衝体、６ａ…リップ、６ｂ…凹部。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16F 9/00 - 9/58 F15B 15/22

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】シリンダチューブの端部をカバーで閉塞
し、シリンダチューブ内のピストンを圧縮性流体によっ
て移動させるシリンダにおいて、ピストンとカバー側端面の各対向面のいずれか一方に板
状緩衝体を配設し、該板状緩衝体には前記各対向面の他
方に向けて突出する環状のリップを形成し、該リップの
先端が前記各対向面の他方に当接した際に前記圧縮性流
体が封入されて緩衝作用を行う密閉空間を形成するよう
に構成し、更に、前記板状緩衝体には、ピストンのスト
ローク終端への移動に伴って撓むリップを収容するため
に、当該リップの厚み分の深さを有する凹部を形成した
ことを特徴とするシリンダの緩衝構造。
【請求項２】前記板状緩衝体にはピストンロッドが嵌
入される貫通孔を形成した請求項１記載のシリンダの緩
衝構造。