JP3618264B2 - エスケープメントシリンダ - Google Patents
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- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2142—Pitmans and connecting rods
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安定的な動作を行うエスケープメント用シリンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダボディに並列配置した二つのシリンダにおけるピストンロッドを圧力流体の給排によって交互に作動させ、しかも、一方のピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに他方のピストンロッドを復帰させるようにしたエスケープメントシリンダは、従来から知られている（例えば、実用新案登録第２５１４７８３号公報参照）。この既知のエスケープメントシリンダにおいては、第１のピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに、両シリンダ間に設けた連通路により、その第１のピストンロッドを作動させている圧力流体を、他方のシリンダにおけるピストンロッドを復帰させる側の圧力室に導入し、その圧力流体によって該ピストンロッドを復帰させるようにしている。
【０００３】
このような構成のエスケープメントシリンダにおいては、連通路による圧力流体の適切な導入により、上述したように、一方のピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに他方のピストンロッドを復帰させる、という所期の動作を行わせることができるが、一方のピストンロッドがストロークエンドの近くに達したときに、そのピストンロッドを駆動している圧力流体の一部を他方のシリンダに導入するので、その時点で一時的にピストンロッドを作動させる流体圧力が低下して、ピストンロッドの推力が低下するという問題がある。
また、一方のピストンロッドを駆動している間は、他方のシリンダのピストンロッドに流体圧力が作用せず、そのピストンロッドに外力が作用したときには、その外力でピストンが動いてしまうという問題がある。
【０００４】
これらの問題を解決するためには、例えば、特開平１１−８２４２０号公報に開示されているように、上記一方のピストンロッドが駆動され、あるいは復帰動作を行っている間は、他方のピストンロッドを機械的にロックできるようにすればよいが、いずれかのピストンに作用させている流体圧力に基づく作用力が、そのピストンロッド及びロック機構を介して、他方のピストンロッドの軸線に対して直交する方向に作用し、ピストンロッドの動きに対して影響を与えることになるため、それに対する対策が必要になる。しかも、そのロック機構は構成が簡単で安定的に動作することが望まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、その技術的課題は、基本的には、構成が簡単で安定的な動作を行うようにしたエスケープメントシリンダを提供することにある。
本発明の更に具体的な技術的課題は、一方のピストンロッドがストロークエンドの近くに達したときに、前述した流体圧力の低下による一時的なピストンロッドの推力の低下がなく、また、一方のピストンロッドを駆動している間に、他方のシリンダのピストンロッドが外力で動いてしまうことのないエスケープメントシリンダを提供することにある。
【０００６】
本発明の他の技術的課題は、一方のピストンロッドが駆動され、あるいは復帰動作を行っている間、他方のピストンロッドを機械的にロックするが、その際、前記特開平１１−８２４２０号公報に開示されているエスケープメントシリンダのように、シリンダのピストンに作用させている流体圧力に基づく作用力が、そのピストンロッド及びロック機構を介して、他方のピストンロッドの軸線に対して直交する方向に作用するようなことがなく、したがって、ロック機構が極めて簡単な構成で安定的に動作を行うようにしたエスケープメントシリンダを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のエスケープメントシリンダは、上述した一方のピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに、他方のピストンロッドを復帰させるようにしたエスケープメントシリンダにおいて、両シリンダ間に、それぞれのシリンダにおけるピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに、そのピストンロッドを作動させている圧力流体を、他方のシリンダにおけるピストンロッドを復帰させる側の圧力室に導入する連通路をそれぞれ設けると共に、上記両シリンダ間に、それぞれのピストンロッドが復帰位置から作動してストロークエンドの近くに達するまでの間、他方のピストンロッドの復帰動作を機械的に拘束するロック機構を設けるに際し、次のような手段を用いている。
【０００８】
すなわち、上記ロック機構は、上記両シリンダのピストンロッド間においてピンにより中央部が揺動自在に支持され、それぞれのピストンロッドが復帰位置からストロークエンドの近くに達するまでの間、一つの隅角部がそのピストンロッドの拡径部に接すると共に、他の隅角部が他方のピストンロッドの拡径部端に係止してその復帰動作を拘束するロッド保持部片によって構成している。
【０００９】
上記ロッド保持部片は、シリンダボディにおけるピストンロッドの突出側においてピンにより支持された三角形状の部片で構成するのが適切である。
また、上記一対のピストンロッドとその拡径部は、別体の部材により形成し、拡径部端に設けたＴ字状溝に、ピストンロッドの先端に設けたＴ字状連結部を遊嵌して、両者をフローティング状態で連結するのが、それらの芯出しを容易にすると共に、拡径部端における保持部片の隅角部が係止する部分の形成を容易にするために有効である。
【００１０】
上記構成を有するエスケープメントシリンダは、基本的には、二つのシリンダにおけるピストンロッドを圧力流体の給排によって交互に作動させ、一方のピストンロッドが駆動され、あるいは復帰動作を行っている間、他方のピストンロッドをストロークエンドに機械的にロックするものである。したがって、例えば、第２のシリンダの第２のピストンロッドが作動してストロークエンドに達し、第２のピストンロッドがロッド保持部片の係止によってそのストロークエンドに保持されている場合には、第１のシリンダの第１のピストンロッドを駆動または復帰動作させることができる。
このように、ストロークエンドに達したピストンロッドはそこにロックされるため、前述した流体圧力の低下による一時的なピストンロッドの推力の低下がなく、また、一方のピストンロッドを駆動している間に、他方のシリンダのピストンロッドが外力で動いてしまうこともない。
【００１１】
しかも、ロッド保持部片の一つの隅角部が第１のピストンロッドの拡径部外面に接すると共に、他の隅角部が第２のピストンロッドの拡径部端に係止して、そのピストンロッドの復帰動作を制限しているので、第１のシリンダのピストンに作用してそれを作動させる流体圧力の作用力が、その第１のピストンロッド及びロック機構を介して第２のピストンロッドに作用するようなことがなく、さらに第２のシリンダのピストンを復帰させる圧力流体は第１のピストンがストロークエンドの近くに達しないと連通路を通して第２のシリンダの圧力室に導入されないため、第２のピストンロッドが復帰可能になるまでその拡径部端がロッド保持部片の隅角部を押圧することがなく、したがって、他の隅角部も第１のピストンロッドに圧接することがなく、結果的に、ロック機構の構成が極めて簡単であるにも拘らず、それぞれのピストンロッドを安定的に動作させることができる。
【００１２】
第１のピストンロッドは、第１のシリンダへの圧力流体の供給により、上記復帰位置からストロークエンドに駆動されるが、その第１のピストンロッドがストロークエンドの近くに達して、第１のピストンロッドの拡径部端がロッド保持部片の隅角部の位置まで達しないと、ロッド保持部片による第２のピストンロッドのロックは解除されないので、第２のピストンロッドは第１のピストンロッドがストロークエンドの近くに達した後に、第１のシリンダから連通路を通して送給される圧力流体により復帰を開始する。
したがって、第１及び第２のピストンロッドは交互に作動と復帰とを繰り返すが、一方のピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに、他方のピストンロッドが復帰し、一方のピストンロッドが駆動あるいは復帰動作を行っている間には他方のピストンロッドがストロークエンドに機械的にロックされる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るエスケープメントシリンダの実施例を示している。この実施例のエスケープメントシリンダは、シリンダボディ１に第１及び第２のシリンダ２Ａ，２Ｂが並列設置され、これらのシリンダ２Ａ，２Ｂには、内部を摺動する第１及び第２のピストン３Ａ，３Ｂを設け、それらのピストン３Ａ，３Ｂにピストンロッド４Ａ，４Ｂを連結して、それぞれをシリンダボディ１の外部に導出している。これらのピストンロッド４Ａ，４Ｂは、シリンダ２Ａ，２Ｂ内のヘッド側圧力室５Ａ，５Ｂへの圧力流体の給排によって交互に作動させ、図１に示すように一方のピストンロッド４Ｂが作動してストロークエンドの近くに達したときに、他方のピストンロッド４Ａが復帰動作等のために移動できるようにしている。反対に、ピストンロッド４Ａがストロークエンドの近くに達したときに、他方のピストンロッド４Ｂが復帰動作できるのは勿論である。
【００１４】
上記エスケープメントシリンダにおける両シリンダ２Ａ，２Ｂには、それぞれのヘッド側圧力室５Ａ，５Ｂに、外部から圧力流体を給排する給排ポート１０Ａ，１０Ｂを設けている。また、両シリンダ２Ａ，２Ｂのヘッド側の圧力室５Ａ，５Ｂとロッド側の圧力室６Ｂ，６Ａには、それぞれのシリンダ２Ａ，２Ｂにおけるピストンロッド４Ａ，４Ｂが作動してストロークエンドの近くに達したときに、それらのピストンロッド４Ａ，４Ｂを作動させているヘッド側の圧力室５Ａ，５Ｂの圧力流体を、他方のシリンダ２Ｂ，２Ａにおけるロッド側の圧力室６Ｂ，６Ａに導入する連通路１１Ａ，１１Ｂをそれぞれ設けている。
【００１５】
これらの連通路１１Ａ，１１Ｂは、それぞれのシリンダ２Ａ，２Ｂのピストン３Ａ，３Ｂがストロークエンドの近くに達したときに、それらのピストン３Ａ，３Ｂに設けたピストンパッキン７Ａ，７Ｂが連通路１１Ａ，１１Ｂの開口部を越えるように形成され、それによって、両シリンダ２Ａ，２Ｂにおけるヘッド側の圧力室５Ａ，５Ｂと、他方のシリンダ２Ｂ，２Ａのロッド側の圧力室６Ｂ，６Ａとが相互に連通するようにしたものである。そのため、圧力室５Ａ，５Ｂのいずれかに給排ポート１０Ａ，１０Ｂから圧力流体が供給されて、ピストンロッド４Ａ，４Ｂがストロークエンドの近くに達し、ピストンパッキン７Ａ，７Ｂが連通路１１Ａ，１１Ｂへの開口部を越えたとき、ピストンロッド４Ａまたは４Ｂを作動させているヘッド側の圧力室５Ａ，５Ｂの圧力流体が、他方のシリンダ２Ｂ，２Ａにおけるロッド側の圧力室６Ｂ，６Ａに導入され、ピストンロッド４Ｂまたは４Ａが復帰動作を開始することになる。
【００１６】
また、上記両シリンダ２Ａ，２Ｂ間には、それぞれのピストンロッド４Ａ，４Ｂがストロークエンドから復帰し、あるいは復帰位置から作動してストロークエンドの近くに達するまでの間、ストロークエンドにある他方のピストンロッド４Ｂ，４Ａの復帰動作を機械的に拘束するロック機構２０を設けている。このロック機構２０は、上記両シリンダ２Ａ，２Ｂのピストンロッド４Ａ，４Ｂ間において、シリンダボディ１にピン２２により中央部を揺動自在に支持させた三角形状の部片からなるロッド保持部片２１を備え、それぞれのピストンロッド４Ａ，４Ｂがストロークエンドから復帰し、あるいは復帰位置からストロークエンドの近くに達するまでの間、そのロッド保持部片２１における一つの隅角部２１Ａまたは２１Ｂが、ピストンロッド４Ａまたは４Ｂの拡径部２４Ａ，２４Ｂに接すると共に、他の隅角部２１Ｂまたは２１Ａが、他方のピストンロッド４Ｂまたは４Ａの拡径部端２５Ｂ，２５Ａに係止して、その復帰動作を拘束するように構成したものである。
【００１７】
そのため、上記ピストンロッド４Ａ，４Ｂには、拡径部２４Ａ，２４Ｂを設けると共に、該ピストンロッド４Ａ，４Ｂがストロークエンドにあるときにロッド保持部片２１の隅角部２１Ａ，２１Ｂが係止するように、その拡径部２４Ｂ，２４Ａのピストン側端に、上記隅角部２１Ａ，２１Ｂが係止する拡径部端２５Ａ，２５Ｂを形成している。これらの拡径部２４Ｂ，２４Ａは、ピストンロッド４Ａ，４Ｂと一体に形成してもよい。
【００１８】
また、上記エスケープメントシリンダにおいては、図３に明瞭に示すように、ピストンロッド４Ａ，４Ｂとその拡径部２４Ａ，２４Ｂとを別体の部材により形成し、拡径部端２５Ａ，２５Ｂに設けたＴ字状溝２６Ａ，２６Ｂに、ピストンロッド４Ａ，４Ｂの先端に設けたＴ字状連結部２７Ａ，２７Ｂを側方から遊嵌し、両者をフローティング状態で連結している。これにより、上記ピストンロッド４Ａ，４Ｂとその拡径部２４Ａ，２４Ｂとの芯出しを容易に行うと同時に、拡径部端２５Ａ，２５Ｂにおける保持部片２１の隅角部２１Ａ，２１Ｂが係止する部分の形成を容易に行うことができる。
【００１９】
上記構成を有するエスケープメントシリンダは、二つのシリンダ２Ａ，２Ｂにおけるピストンロッド４Ａ，４Ｂを、給排ポート１０Ａ，１０Ｂからヘッド側圧力室５Ａ，５Ｂへの圧力流体（圧縮空気等）の給排によって交互に作動させ、一方のピストンロッド４Ａまたは４Ｂが駆動され、あるいは復帰動作を行っている間、他方のピストンロッド４Ｂまたは４Ａはストロークエンドに機械的にロックされ、結果的には、少なくとも一方のピストンロッドが常にストロークエンドに位置するようにしたものである。
【００２０】
すなわち、例えば、両ピストンロッド４Ａ，４Ｂが共にストロークエンドにあり、その状態で給排ポート１０Ｂから第２のシリンダ２Ｂのヘッド側圧力室５Ｂへ圧縮空気が供給され、一方、第１のシリンダ２Ａのヘッド側圧力室５Ａ内の圧縮空気が給排ポート１０Ａから排出されると、圧力室５Ｂの圧縮空気が連通路１１Ｂを通して圧力室６Ａに流入し、第１のピストン３Ａを復帰動作させるので、図１に示す状態になる。上記両ピストンロッド４Ａ，４Ｂが共にストロークエンドに達する直前に、第２のピストン３Ｂが圧力室５Ｂへの圧縮空気の供給によりストロークエンドに向かって駆動された場合には、第２のシリンダ２Ｂのピストン３Ｂがストロークエンドに近い位置に達して、ピストンパッキン７Ｂが連通路１１Ｂの開口部を越えたときに、連通路１１Ｂを通して第２のシリンダの圧力室５Ｂが第１のシリンダの圧力室６Ａに連通し、圧力室５Ｂの圧縮空気が該圧力室６Ａに流入して第１のピストン３Ａを復帰動作させるので、その時点で、図１に示すように、第１のピストン３Ａが復帰位置に移動する。
【００２１】
この第１のピストンロッド４Ａが復帰動作する段階では、そのピストンロッドの拡径部２４Ａによりロッド保持部片２１における隅角部２１Ａが押圧され、それによって該ロッド保持部片２１の他方の隅角部２１Ｂが第２のピストンロッド４Ｂの拡径部端２５Ｂに係止するので、第２のピストンロッド４Ｂがストロークエンドに保持される。
この状態においては、第１のシリンダ２Ａの第１のピストンロッド４Ａは、任意に駆動または復帰動作させることができる。
【００２２】
第１のピストンロッド４Ａが復帰位置に達した状態で、第１のシリンダ２Ａの圧力室５Ａへの圧縮空気の供給により、該ピストンロッド４Ａを上記復帰位置からストロークエンドに向けて駆動すると、その第１のピストンロッド４Ａがストロークエンドの近くに達して、第１のピストンロッド４Ａの拡径部端２５Ａがロッド保持部片２１の隅角部２１Ａの位置を越えたとき、ロッド保持部片２１による第２のピストンロッド４Ｂのロックが解除され、また、第１のピストン３Ａのピストンパッキン７Ａが連通路１１Ａの開口部の位置を越えると、該連通路１１Ａを通して圧力室５Ａの圧縮空気が第２のシリンダ２Ｂのロッド側圧力室６Ｂに送入され、それにより第２のピストンロッド４Ｂが復帰を開始する。
【００２３】
上述のように駆動され、図１に示すようにストロークエンドに達したピストンロッド４Ｂは、他方のピストンロッド４Ａの拡径部２４Ａによってそこにロックされるため、そのピストンロッド４Ｂを駆動していた圧力室５Ｂの圧縮空気の一部がストロークエンドにおいてシリンダ２Ａのロッド側圧力室６Ａに流入して、一時的にピストンロッド４Ｂを作動させる流体圧力が低下しても、ピストンロッド４Ｂの推力が低下するようなことはない。
また、第２のピストンロッド４Ｂが上述のようにロックされると、従来例のように、第１のピストンロッド４Ａを駆動している間に、第２のシリンダ２Ｂのピストンロッド４Ｂが外力で動いてしまうこともない。
【００２４】
さらに、ロッド保持部片２１の一つの隅角部２１Ａが、第１のピストンロッド４Ａの拡径部２４Ａの外面に接すると共に、他の隅角部２１Ｂが第２のピストンロッド４Ｂの拡径部端２５Ｂに係止して、そのピストンロッド４Ｂの復帰動作を制限するので、第１のシリンダ２Ａのピストン３Ａに作用してそれを作動させる流体圧力の作用力が、その第１のピストンロッド４Ａ及びロック機構２０を介して第２のピストンロッド４Ｂに作用するようなことがなく、また、第２のシリンダ２Ｂのピストン３Ｂを復帰させる圧縮空気は、第１のピストン３Ａがストロークエンドの近くに達しないと連通路１１Ａを通して第２のシリンダ２Ｂの圧力室６Ｂに導入されないため、第２のピストンロッド４Ｂが復帰可能になるまでその拡径部端２５Ｂがロッド保持部片２１の隅角部２１Ｂを押圧することがなく、したがって、他の隅角部２１Ａも第１のピストンロッド４Ａの拡径部２４Ａに圧接してその駆動に影響を与えることがなく、結果的に、ロック機構の構成が極めて簡単であるにも拘らず、それぞれのピストンロッドを安定的に動作させることができる。
【００２５】
図２の（１）〜（５）は、上述したエスケープメントシリンダを、搬送路３０に沿って一つずつ送出されるワーク３１の動作制御に利用した利用例を示している。
同図（１）は、第１のシリンダ２Ａのピストンロッド４Ａの突出により、その先端に取付けたストッパ３２Ａが搬送路３０内に突出してワーク３１の送出を停止させた状態を示し、同図（２）は、送出するワーク３１の停止位置を設定するために、第２のシリンダ２Ｂへの圧縮空気の供給により第２のピストンロッド４Ｂを突出させて、その先端のストッパ３２Ｂを搬送路３０内に突出させた状態を、同図（３）は、上記第２のピストンロッド４Ｂの突出に伴って第１のピストンロッド４Ａが復帰した状態を示している。
【００２６】
また、同図（４）は、第１のシリンダ２Ａの圧力室への圧縮空気の供給によりピストンロッド４Ａを突出させて、その先端のストッパ３２Ａを搬送路３０内に突出させることにより、後続のワーク３１の送出を抑制した状態を、同図（５）は、上記第１のピストンロッド４Ａの突出に伴って第２のピストンロッド４Ｂが復帰し、ストッパ３２Ａ，３２Ｂ間に保持されていたワーク３１を送出する状態を示している。
なお、ここに示したエスケープメントシリンダの利用例は単なる一例に過ぎないものであって、上記エスケープメントシリンダを各種の用途に利用できることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明によれば、構成が簡単で安定的な動作を行うようにしたエスケープメントシリンダを得ることができ、特に、一方のピストンロッドがストロークエンドの近くに達したときに、前述した従来例のように、流体圧力の低下による一時的なピストンロッドの推力の低下がなく、また、一方のピストンロッドを駆動している間に、他方のシリンダのピストンロッドが外力で動いてしまうこともない。
【００２８】
更に、一方のピストンロッドが駆動され、あるいは復帰動作を行っている間、他方のピストンロッドを機械的にロックするが、その際、シリンダのピストンに作用させている流体圧力に基づく作用力が、ロック機構を介してピストンロッドの軸線に対して直交する方向に作用するようなことがなく、ピストンロッドの動作に悪影響を及ぼすことがない。
したがって、ロック機構を極めて簡単な構成で安定的に動作させることができ、特に、そのロック機構を構成するロッド保持部片を、シリンダボディにおけるピストンロッドの突出側においてピンにより支持された三角形状の部片で構成することにより、極めて簡単な構成で、安定的に動作させることができる。
【００２９】
また、ピストンロッドとその拡径部とを別体の部材で形成して、両者をフローティング状態で連結しているので、上記ピストンロッドとその拡径部との芯出しを容易に行うと同時に、拡径部端における保持部片の隅角部が係止する部分の形成を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエスケープメントシリンダの実施例を示す正面図である。
【図２】（１）〜（５）は、上記エスケープメントシリンダの第２実施例を示す正面図である。
【図３】ピストンロッドと拡径部の連結部分の構造を分解状態で示す部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
１ シリンダボディ
２Ａ，２Ｂ シリンダ
３Ａ，３Ｂ ピストン
４Ａ，４Ｂ ピストンロッド
５Ａ，５Ｂ ヘッド側圧力室
６Ｂ，６Ａ ロッド側圧力室
１１Ａ，１１Ｂ 連通路
２０ ロック機構
２２ ピン
２１ ロッド保持部片
２１Ａ，２１Ｂ 隅角部
２４Ａ，２４Ｂ 拡径部
２５Ｂ，２５Ａ 拡径部端
２６Ａ，２６Ｂ Ｔ字状溝
２７Ａ，２７Ｂ Ｔ字状連結部
【発明の属する技術分野】
本発明は、安定的な動作を行うエスケープメント用シリンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダボディに並列配置した二つのシリンダにおけるピストンロッドを圧力流体の給排によって交互に作動させ、しかも、一方のピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに他方のピストンロッドを復帰させるようにしたエスケープメントシリンダは、従来から知られている（例えば、実用新案登録第２５１４７８３号公報参照）。この既知のエスケープメントシリンダにおいては、第１のピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに、両シリンダ間に設けた連通路により、その第１のピストンロッドを作動させている圧力流体を、他方のシリンダにおけるピストンロッドを復帰させる側の圧力室に導入し、その圧力流体によって該ピストンロッドを復帰させるようにしている。
【０００３】
このような構成のエスケープメントシリンダにおいては、連通路による圧力流体の適切な導入により、上述したように、一方のピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに他方のピストンロッドを復帰させる、という所期の動作を行わせることができるが、一方のピストンロッドがストロークエンドの近くに達したときに、そのピストンロッドを駆動している圧力流体の一部を他方のシリンダに導入するので、その時点で一時的にピストンロッドを作動させる流体圧力が低下して、ピストンロッドの推力が低下するという問題がある。
また、一方のピストンロッドを駆動している間は、他方のシリンダのピストンロッドに流体圧力が作用せず、そのピストンロッドに外力が作用したときには、その外力でピストンが動いてしまうという問題がある。
【０００４】
これらの問題を解決するためには、例えば、特開平１１−８２４２０号公報に開示されているように、上記一方のピストンロッドが駆動され、あるいは復帰動作を行っている間は、他方のピストンロッドを機械的にロックできるようにすればよいが、いずれかのピストンに作用させている流体圧力に基づく作用力が、そのピストンロッド及びロック機構を介して、他方のピストンロッドの軸線に対して直交する方向に作用し、ピストンロッドの動きに対して影響を与えることになるため、それに対する対策が必要になる。しかも、そのロック機構は構成が簡単で安定的に動作することが望まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、その技術的課題は、基本的には、構成が簡単で安定的な動作を行うようにしたエスケープメントシリンダを提供することにある。
本発明の更に具体的な技術的課題は、一方のピストンロッドがストロークエンドの近くに達したときに、前述した流体圧力の低下による一時的なピストンロッドの推力の低下がなく、また、一方のピストンロッドを駆動している間に、他方のシリンダのピストンロッドが外力で動いてしまうことのないエスケープメントシリンダを提供することにある。
【０００６】
本発明の他の技術的課題は、一方のピストンロッドが駆動され、あるいは復帰動作を行っている間、他方のピストンロッドを機械的にロックするが、その際、前記特開平１１−８２４２０号公報に開示されているエスケープメントシリンダのように、シリンダのピストンに作用させている流体圧力に基づく作用力が、そのピストンロッド及びロック機構を介して、他方のピストンロッドの軸線に対して直交する方向に作用するようなことがなく、したがって、ロック機構が極めて簡単な構成で安定的に動作を行うようにしたエスケープメントシリンダを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のエスケープメントシリンダは、上述した一方のピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに、他方のピストンロッドを復帰させるようにしたエスケープメントシリンダにおいて、両シリンダ間に、それぞれのシリンダにおけるピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに、そのピストンロッドを作動させている圧力流体を、他方のシリンダにおけるピストンロッドを復帰させる側の圧力室に導入する連通路をそれぞれ設けると共に、上記両シリンダ間に、それぞれのピストンロッドが復帰位置から作動してストロークエンドの近くに達するまでの間、他方のピストンロッドの復帰動作を機械的に拘束するロック機構を設けるに際し、次のような手段を用いている。
【０００８】
すなわち、上記ロック機構は、上記両シリンダのピストンロッド間においてピンにより中央部が揺動自在に支持され、それぞれのピストンロッドが復帰位置からストロークエンドの近くに達するまでの間、一つの隅角部がそのピストンロッドの拡径部に接すると共に、他の隅角部が他方のピストンロッドの拡径部端に係止してその復帰動作を拘束するロッド保持部片によって構成している。
【０００９】
上記ロッド保持部片は、シリンダボディにおけるピストンロッドの突出側においてピンにより支持された三角形状の部片で構成するのが適切である。
また、上記一対のピストンロッドとその拡径部は、別体の部材により形成し、拡径部端に設けたＴ字状溝に、ピストンロッドの先端に設けたＴ字状連結部を遊嵌して、両者をフローティング状態で連結するのが、それらの芯出しを容易にすると共に、拡径部端における保持部片の隅角部が係止する部分の形成を容易にするために有効である。
【００１０】
上記構成を有するエスケープメントシリンダは、基本的には、二つのシリンダにおけるピストンロッドを圧力流体の給排によって交互に作動させ、一方のピストンロッドが駆動され、あるいは復帰動作を行っている間、他方のピストンロッドをストロークエンドに機械的にロックするものである。したがって、例えば、第２のシリンダの第２のピストンロッドが作動してストロークエンドに達し、第２のピストンロッドがロッド保持部片の係止によってそのストロークエンドに保持されている場合には、第１のシリンダの第１のピストンロッドを駆動または復帰動作させることができる。
このように、ストロークエンドに達したピストンロッドはそこにロックされるため、前述した流体圧力の低下による一時的なピストンロッドの推力の低下がなく、また、一方のピストンロッドを駆動している間に、他方のシリンダのピストンロッドが外力で動いてしまうこともない。
【００１１】
しかも、ロッド保持部片の一つの隅角部が第１のピストンロッドの拡径部外面に接すると共に、他の隅角部が第２のピストンロッドの拡径部端に係止して、そのピストンロッドの復帰動作を制限しているので、第１のシリンダのピストンに作用してそれを作動させる流体圧力の作用力が、その第１のピストンロッド及びロック機構を介して第２のピストンロッドに作用するようなことがなく、さらに第２のシリンダのピストンを復帰させる圧力流体は第１のピストンがストロークエンドの近くに達しないと連通路を通して第２のシリンダの圧力室に導入されないため、第２のピストンロッドが復帰可能になるまでその拡径部端がロッド保持部片の隅角部を押圧することがなく、したがって、他の隅角部も第１のピストンロッドに圧接することがなく、結果的に、ロック機構の構成が極めて簡単であるにも拘らず、それぞれのピストンロッドを安定的に動作させることができる。
【００１２】
第１のピストンロッドは、第１のシリンダへの圧力流体の供給により、上記復帰位置からストロークエンドに駆動されるが、その第１のピストンロッドがストロークエンドの近くに達して、第１のピストンロッドの拡径部端がロッド保持部片の隅角部の位置まで達しないと、ロッド保持部片による第２のピストンロッドのロックは解除されないので、第２のピストンロッドは第１のピストンロッドがストロークエンドの近くに達した後に、第１のシリンダから連通路を通して送給される圧力流体により復帰を開始する。
したがって、第１及び第２のピストンロッドは交互に作動と復帰とを繰り返すが、一方のピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに、他方のピストンロッドが復帰し、一方のピストンロッドが駆動あるいは復帰動作を行っている間には他方のピストンロッドがストロークエンドに機械的にロックされる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るエスケープメントシリンダの実施例を示している。この実施例のエスケープメントシリンダは、シリンダボディ１に第１及び第２のシリンダ２Ａ，２Ｂが並列設置され、これらのシリンダ２Ａ，２Ｂには、内部を摺動する第１及び第２のピストン３Ａ，３Ｂを設け、それらのピストン３Ａ，３Ｂにピストンロッド４Ａ，４Ｂを連結して、それぞれをシリンダボディ１の外部に導出している。これらのピストンロッド４Ａ，４Ｂは、シリンダ２Ａ，２Ｂ内のヘッド側圧力室５Ａ，５Ｂへの圧力流体の給排によって交互に作動させ、図１に示すように一方のピストンロッド４Ｂが作動してストロークエンドの近くに達したときに、他方のピストンロッド４Ａが復帰動作等のために移動できるようにしている。反対に、ピストンロッド４Ａがストロークエンドの近くに達したときに、他方のピストンロッド４Ｂが復帰動作できるのは勿論である。
【００１４】
上記エスケープメントシリンダにおける両シリンダ２Ａ，２Ｂには、それぞれのヘッド側圧力室５Ａ，５Ｂに、外部から圧力流体を給排する給排ポート１０Ａ，１０Ｂを設けている。また、両シリンダ２Ａ，２Ｂのヘッド側の圧力室５Ａ，５Ｂとロッド側の圧力室６Ｂ，６Ａには、それぞれのシリンダ２Ａ，２Ｂにおけるピストンロッド４Ａ，４Ｂが作動してストロークエンドの近くに達したときに、それらのピストンロッド４Ａ，４Ｂを作動させているヘッド側の圧力室５Ａ，５Ｂの圧力流体を、他方のシリンダ２Ｂ，２Ａにおけるロッド側の圧力室６Ｂ，６Ａに導入する連通路１１Ａ，１１Ｂをそれぞれ設けている。
【００１５】
これらの連通路１１Ａ，１１Ｂは、それぞれのシリンダ２Ａ，２Ｂのピストン３Ａ，３Ｂがストロークエンドの近くに達したときに、それらのピストン３Ａ，３Ｂに設けたピストンパッキン７Ａ，７Ｂが連通路１１Ａ，１１Ｂの開口部を越えるように形成され、それによって、両シリンダ２Ａ，２Ｂにおけるヘッド側の圧力室５Ａ，５Ｂと、他方のシリンダ２Ｂ，２Ａのロッド側の圧力室６Ｂ，６Ａとが相互に連通するようにしたものである。そのため、圧力室５Ａ，５Ｂのいずれかに給排ポート１０Ａ，１０Ｂから圧力流体が供給されて、ピストンロッド４Ａ，４Ｂがストロークエンドの近くに達し、ピストンパッキン７Ａ，７Ｂが連通路１１Ａ，１１Ｂへの開口部を越えたとき、ピストンロッド４Ａまたは４Ｂを作動させているヘッド側の圧力室５Ａ，５Ｂの圧力流体が、他方のシリンダ２Ｂ，２Ａにおけるロッド側の圧力室６Ｂ，６Ａに導入され、ピストンロッド４Ｂまたは４Ａが復帰動作を開始することになる。
【００１６】
また、上記両シリンダ２Ａ，２Ｂ間には、それぞれのピストンロッド４Ａ，４Ｂがストロークエンドから復帰し、あるいは復帰位置から作動してストロークエンドの近くに達するまでの間、ストロークエンドにある他方のピストンロッド４Ｂ，４Ａの復帰動作を機械的に拘束するロック機構２０を設けている。このロック機構２０は、上記両シリンダ２Ａ，２Ｂのピストンロッド４Ａ，４Ｂ間において、シリンダボディ１にピン２２により中央部を揺動自在に支持させた三角形状の部片からなるロッド保持部片２１を備え、それぞれのピストンロッド４Ａ，４Ｂがストロークエンドから復帰し、あるいは復帰位置からストロークエンドの近くに達するまでの間、そのロッド保持部片２１における一つの隅角部２１Ａまたは２１Ｂが、ピストンロッド４Ａまたは４Ｂの拡径部２４Ａ，２４Ｂに接すると共に、他の隅角部２１Ｂまたは２１Ａが、他方のピストンロッド４Ｂまたは４Ａの拡径部端２５Ｂ，２５Ａに係止して、その復帰動作を拘束するように構成したものである。
【００１７】
そのため、上記ピストンロッド４Ａ，４Ｂには、拡径部２４Ａ，２４Ｂを設けると共に、該ピストンロッド４Ａ，４Ｂがストロークエンドにあるときにロッド保持部片２１の隅角部２１Ａ，２１Ｂが係止するように、その拡径部２４Ｂ，２４Ａのピストン側端に、上記隅角部２１Ａ，２１Ｂが係止する拡径部端２５Ａ，２５Ｂを形成している。これらの拡径部２４Ｂ，２４Ａは、ピストンロッド４Ａ，４Ｂと一体に形成してもよい。
【００１８】
また、上記エスケープメントシリンダにおいては、図３に明瞭に示すように、ピストンロッド４Ａ，４Ｂとその拡径部２４Ａ，２４Ｂとを別体の部材により形成し、拡径部端２５Ａ，２５Ｂに設けたＴ字状溝２６Ａ，２６Ｂに、ピストンロッド４Ａ，４Ｂの先端に設けたＴ字状連結部２７Ａ，２７Ｂを側方から遊嵌し、両者をフローティング状態で連結している。これにより、上記ピストンロッド４Ａ，４Ｂとその拡径部２４Ａ，２４Ｂとの芯出しを容易に行うと同時に、拡径部端２５Ａ，２５Ｂにおける保持部片２１の隅角部２１Ａ，２１Ｂが係止する部分の形成を容易に行うことができる。
【００１９】
上記構成を有するエスケープメントシリンダは、二つのシリンダ２Ａ，２Ｂにおけるピストンロッド４Ａ，４Ｂを、給排ポート１０Ａ，１０Ｂからヘッド側圧力室５Ａ，５Ｂへの圧力流体（圧縮空気等）の給排によって交互に作動させ、一方のピストンロッド４Ａまたは４Ｂが駆動され、あるいは復帰動作を行っている間、他方のピストンロッド４Ｂまたは４Ａはストロークエンドに機械的にロックされ、結果的には、少なくとも一方のピストンロッドが常にストロークエンドに位置するようにしたものである。
【００２０】
すなわち、例えば、両ピストンロッド４Ａ，４Ｂが共にストロークエンドにあり、その状態で給排ポート１０Ｂから第２のシリンダ２Ｂのヘッド側圧力室５Ｂへ圧縮空気が供給され、一方、第１のシリンダ２Ａのヘッド側圧力室５Ａ内の圧縮空気が給排ポート１０Ａから排出されると、圧力室５Ｂの圧縮空気が連通路１１Ｂを通して圧力室６Ａに流入し、第１のピストン３Ａを復帰動作させるので、図１に示す状態になる。上記両ピストンロッド４Ａ，４Ｂが共にストロークエンドに達する直前に、第２のピストン３Ｂが圧力室５Ｂへの圧縮空気の供給によりストロークエンドに向かって駆動された場合には、第２のシリンダ２Ｂのピストン３Ｂがストロークエンドに近い位置に達して、ピストンパッキン７Ｂが連通路１１Ｂの開口部を越えたときに、連通路１１Ｂを通して第２のシリンダの圧力室５Ｂが第１のシリンダの圧力室６Ａに連通し、圧力室５Ｂの圧縮空気が該圧力室６Ａに流入して第１のピストン３Ａを復帰動作させるので、その時点で、図１に示すように、第１のピストン３Ａが復帰位置に移動する。
【００２１】
この第１のピストンロッド４Ａが復帰動作する段階では、そのピストンロッドの拡径部２４Ａによりロッド保持部片２１における隅角部２１Ａが押圧され、それによって該ロッド保持部片２１の他方の隅角部２１Ｂが第２のピストンロッド４Ｂの拡径部端２５Ｂに係止するので、第２のピストンロッド４Ｂがストロークエンドに保持される。
この状態においては、第１のシリンダ２Ａの第１のピストンロッド４Ａは、任意に駆動または復帰動作させることができる。
【００２２】
第１のピストンロッド４Ａが復帰位置に達した状態で、第１のシリンダ２Ａの圧力室５Ａへの圧縮空気の供給により、該ピストンロッド４Ａを上記復帰位置からストロークエンドに向けて駆動すると、その第１のピストンロッド４Ａがストロークエンドの近くに達して、第１のピストンロッド４Ａの拡径部端２５Ａがロッド保持部片２１の隅角部２１Ａの位置を越えたとき、ロッド保持部片２１による第２のピストンロッド４Ｂのロックが解除され、また、第１のピストン３Ａのピストンパッキン７Ａが連通路１１Ａの開口部の位置を越えると、該連通路１１Ａを通して圧力室５Ａの圧縮空気が第２のシリンダ２Ｂのロッド側圧力室６Ｂに送入され、それにより第２のピストンロッド４Ｂが復帰を開始する。
【００２３】
上述のように駆動され、図１に示すようにストロークエンドに達したピストンロッド４Ｂは、他方のピストンロッド４Ａの拡径部２４Ａによってそこにロックされるため、そのピストンロッド４Ｂを駆動していた圧力室５Ｂの圧縮空気の一部がストロークエンドにおいてシリンダ２Ａのロッド側圧力室６Ａに流入して、一時的にピストンロッド４Ｂを作動させる流体圧力が低下しても、ピストンロッド４Ｂの推力が低下するようなことはない。
また、第２のピストンロッド４Ｂが上述のようにロックされると、従来例のように、第１のピストンロッド４Ａを駆動している間に、第２のシリンダ２Ｂのピストンロッド４Ｂが外力で動いてしまうこともない。
【００２４】
さらに、ロッド保持部片２１の一つの隅角部２１Ａが、第１のピストンロッド４Ａの拡径部２４Ａの外面に接すると共に、他の隅角部２１Ｂが第２のピストンロッド４Ｂの拡径部端２５Ｂに係止して、そのピストンロッド４Ｂの復帰動作を制限するので、第１のシリンダ２Ａのピストン３Ａに作用してそれを作動させる流体圧力の作用力が、その第１のピストンロッド４Ａ及びロック機構２０を介して第２のピストンロッド４Ｂに作用するようなことがなく、また、第２のシリンダ２Ｂのピストン３Ｂを復帰させる圧縮空気は、第１のピストン３Ａがストロークエンドの近くに達しないと連通路１１Ａを通して第２のシリンダ２Ｂの圧力室６Ｂに導入されないため、第２のピストンロッド４Ｂが復帰可能になるまでその拡径部端２５Ｂがロッド保持部片２１の隅角部２１Ｂを押圧することがなく、したがって、他の隅角部２１Ａも第１のピストンロッド４Ａの拡径部２４Ａに圧接してその駆動に影響を与えることがなく、結果的に、ロック機構の構成が極めて簡単であるにも拘らず、それぞれのピストンロッドを安定的に動作させることができる。
【００２５】
図２の（１）〜（５）は、上述したエスケープメントシリンダを、搬送路３０に沿って一つずつ送出されるワーク３１の動作制御に利用した利用例を示している。
同図（１）は、第１のシリンダ２Ａのピストンロッド４Ａの突出により、その先端に取付けたストッパ３２Ａが搬送路３０内に突出してワーク３１の送出を停止させた状態を示し、同図（２）は、送出するワーク３１の停止位置を設定するために、第２のシリンダ２Ｂへの圧縮空気の供給により第２のピストンロッド４Ｂを突出させて、その先端のストッパ３２Ｂを搬送路３０内に突出させた状態を、同図（３）は、上記第２のピストンロッド４Ｂの突出に伴って第１のピストンロッド４Ａが復帰した状態を示している。
【００２６】
また、同図（４）は、第１のシリンダ２Ａの圧力室への圧縮空気の供給によりピストンロッド４Ａを突出させて、その先端のストッパ３２Ａを搬送路３０内に突出させることにより、後続のワーク３１の送出を抑制した状態を、同図（５）は、上記第１のピストンロッド４Ａの突出に伴って第２のピストンロッド４Ｂが復帰し、ストッパ３２Ａ，３２Ｂ間に保持されていたワーク３１を送出する状態を示している。
なお、ここに示したエスケープメントシリンダの利用例は単なる一例に過ぎないものであって、上記エスケープメントシリンダを各種の用途に利用できることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明によれば、構成が簡単で安定的な動作を行うようにしたエスケープメントシリンダを得ることができ、特に、一方のピストンロッドがストロークエンドの近くに達したときに、前述した従来例のように、流体圧力の低下による一時的なピストンロッドの推力の低下がなく、また、一方のピストンロッドを駆動している間に、他方のシリンダのピストンロッドが外力で動いてしまうこともない。
【００２８】
更に、一方のピストンロッドが駆動され、あるいは復帰動作を行っている間、他方のピストンロッドを機械的にロックするが、その際、シリンダのピストンに作用させている流体圧力に基づく作用力が、ロック機構を介してピストンロッドの軸線に対して直交する方向に作用するようなことがなく、ピストンロッドの動作に悪影響を及ぼすことがない。
したがって、ロック機構を極めて簡単な構成で安定的に動作させることができ、特に、そのロック機構を構成するロッド保持部片を、シリンダボディにおけるピストンロッドの突出側においてピンにより支持された三角形状の部片で構成することにより、極めて簡単な構成で、安定的に動作させることができる。
【００２９】
また、ピストンロッドとその拡径部とを別体の部材で形成して、両者をフローティング状態で連結しているので、上記ピストンロッドとその拡径部との芯出しを容易に行うと同時に、拡径部端における保持部片の隅角部が係止する部分の形成を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエスケープメントシリンダの実施例を示す正面図である。
【図２】（１）〜（５）は、上記エスケープメントシリンダの第２実施例を示す正面図である。
【図３】ピストンロッドと拡径部の連結部分の構造を分解状態で示す部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
１ シリンダボディ
２Ａ，２Ｂ シリンダ
３Ａ，３Ｂ ピストン
４Ａ，４Ｂ ピストンロッド
５Ａ，５Ｂ ヘッド側圧力室
６Ｂ，６Ａ ロッド側圧力室
１１Ａ，１１Ｂ 連通路
２０ ロック機構
２２ ピン
２１ ロッド保持部片
２１Ａ，２１Ｂ 隅角部
２４Ａ，２４Ｂ 拡径部
２５Ｂ，２５Ａ 拡径部端
２６Ａ，２６Ｂ Ｔ字状溝
２７Ａ，２７Ｂ Ｔ字状連結部
Claims (3)
- シリンダボディに並列設置した二つのシリンダにおけるピストンロッドを圧力流体の給排によって交互に作動させ、一方のピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに、他方のピストンロッドを復帰させるようにしたエスケープメントシリンダにおいて、
両シリンダ間に、それぞれのシリンダにおけるピストンロッドが作動してストロークエンドの近くに達したときに、そのピストンロッドを作動させている圧力流体を、他方のシリンダにおけるピストンロッドを復帰させる側の圧力室に導入する連通路をそれぞれ設けると共に、
上記両シリンダ間に、それぞれのピストンロッドが復帰位置から作動してストロークエンドの近くに達するまでの間、他方のピストンロッドの復帰動作を機械的に拘束するロック機構を設け、
このロック機構を、上記両シリンダのピストンロッド間においてピンにより中央部が揺動自在に支持され、それぞれのピストンロッドが復帰位置からストロークエンドの近くに達するまでの間、一つの隅角部がそのピストンロッドの拡径部に接すると共に、他の隅角部が他方のピストンロッドの拡径部端に係止してその復帰動作を拘束するロッド保持部片によって構成した、
ことを特徴とするエスケープメントシリンダ。 - ロッド保持部片を、シリンダボディにおけるピストンロッドの突出側においてピンにより支持された三角形状の部片で構成した、
ことを特徴とする請求項１に記載のエスケープメントシリンダ。 - 一対のピストンロッドとその拡径部とを別体の部材により形成し、拡径部端に設けたＴ字状溝に、ピストンロッドの先端に設けたＴ字状連結部を遊嵌して、両者をフローティング状態で連結した、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のエスケープメントシリンダ。
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