JP3745447B2 - 往復動アクチュエータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水田の畦を形成する機械等に用いられる流体圧作動式の往復動アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水田の畦を成形する機械としては、本体に締固め部材を上下動自在に支承し、この締固め部材を上下動する機械式機構を本体に取付けたものが知られている。
【０００３】
この機械であると、機械式機構により締固め部材を上下動するので、構成部品が多く高価なものとなるし、組立て作業が面倒となる。
【０００４】
このことを解消するには流体圧作動式の往復動アクチュエータにより締固め部材を上下動することが考えられ、その流体圧作動式の往復動アクチュエータとしては例えば、特開平３−１５７５０６号公報に示すものが知られている。
【０００５】
前述の流体圧作動式の往復動アクチュエータは、シリンダ内にピストンを嵌挿して大径の第１作動流体室と小径の第２作動流体室を形成し、そのピストンに第１・第２作動流体室を連通・遮断するバルブプレートを設け、このバルブプレートをスプリングで連通位置とし、第１作動流体室に流体圧を供給して面積差でピストンを第１作動流体室側に移動し、そのストロークエンド近くなるとスプリングによってバルブプレートが移動して遮断してピストンが第２作動流体室側に移動するようにしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる往復動アクチュエータであると、シリンダとピストン及びピストンと作動流体排出管がそれぞれ摺動するので、摺動部分が２ケ所となるから流体圧が洩れる個所が２ケ所となって流体圧が洩れ易くなるし、部品点数が多く組立て作業が面倒となる。
【０００７】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした往復動アクチュエータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
第１の発明は、ピストン孔２とバルブ孔３とロッド挿通孔４を連続して有するボディ１と、
このピストン孔２に嵌挿したピストン５と、
このピストン５と連結してロッド挿通孔４に挿通したロッド６と、
前記バルブ孔３に嵌挿したバルブ１５と、
前記ピストン孔２内に形成した受圧面積の大きなピストン伸び室７と受圧面積の小さなピストン縮み室８を有し、
前記バルブ１５をスプリング１９で第１位置となり、前記ピストン５が縮みストロークエンドとなるとそのピストン５により第２位置に押され、かつピストン伸び室７内の流体圧で第２位置に保持されるものとし、
そのバルブ１５が第１位置の時にはポンプポート１０とタンクポート１１を遮断し、ピストン伸び室７をタンクポート１１に連通するようにし、
前記バルブ１５が第２位置の時にはポンプポート１０とタンクポート１１を遮断し、ポンプポート１０をピストン伸び室７に連通するようにし、
前記ピストン縮み室８を主ポンプポート９に連通し、
前記ピストン５が伸びストロークエンドとなると主ポンプポート９をバルブ１５のスプリング室２５に連通する切換手段を設け、
前記主ポンプポート９とポンプポート１０を流体圧ポンプ１２の吐出路１３に接続した往復動アクチュエータである。
【０００９】
第１の発明によれば、ピストン５が縮みストロークエンドとなるとバルブ１５が第２位置となってピストン伸び室７とピストン縮み室８に流体圧が流入し、その受圧面積差でピストン５が伸び作動する。
ピストン５が伸びストロークエンドとなるとスプリング室２５に流体圧が供給されてバルブ１５がスプリング１９で第１位置となり、ピストン伸び室７がタンクポート１１に連通するのでピストン縮み室８内の流体圧によりピストン５が縮み作動する。
この動作を繰り返しすることでロッド６が往復動する。
したがって、ロッド６を流体圧により往復動できる。
【００１０】
また、ピストン５が往復動するだけであるから、摺動部分が１箇所となって流体圧の洩れが発生し難くなるので、信頼性が向上する。
【００１１】
また、ボディ１内にピストン５、ロッド６、バルブ１５を嵌挿しただけであり、部品点数が少なく組立て作業が容易となる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明における切換手段を、スプリング室２５に接続したポート２３と主ポンプポート９と補助タンクポート４２を連通・遮断する第２のバルブ４０とし、
この第２のバルブ４０をスプリング４１で第１位置とし、ピストン５が伸びストロークエンドとなるとピストン５で押されて第２位置となるようにし、
前記第２のバルブ４０が第１位置の時にはポート２３を補助ポート４２に連通し、前記第２のバルブ４０が第２位置の時にはポート２３を主ポンプポート９に連通するようにした往復動アクチュエータである。
【００１３】
第２の発明によれば、バルブ１５のスプリング室２５が主ポンプポート９と補助タンクポート４２に交互に連通するので、流体圧ポンプ１２の吐出量が少ない場合でもバルブ１５を第１位置と第２位置に切換えできてロッド１１を確実に往復動できる。
【００１４】
第３の発明は、第１・第２の発明における主ポンプポート９を絞りを経て流体圧ポンプ１２の吐出路１３に接続した往復動アクチュエータである。
【００１５】
第３の発明によれば、ピストン５が伸び作動する時にピストン縮み室８内の流体圧は絞りを経てポンプポート１０に流入するから、ピストン５がゆっくりと作動する場合にピストン５、ロッド６が自重で伸び作動することを防止できる。
【００１６】
第４の発明は、第１・第２・第３の発明における前記ピストン孔２の主ポンプポート９より縮み方向寄りを若干小径としてブレーキ用ピストン挿入孔５０とし、前記ロッド６のピストン５寄りにブレーキ用ピストン５１を設けてピストン５が伸びストロークエンド付近となるとブレーキ用ピストン５１がブレーキ用ピストン挿入孔５０内に嵌合して密閉空間部５３を形成するようにし、
前記ブレーキ用ピストン５１に密閉空間部５３内の圧油を主ポンプポート９側に流す切欠５２を形成した往復動アクチュエータである。
【００１７】
第４の発明によれば、ピストン５が伸びストロークエンド付近となるとブレーキ圧が発生してピストン５が伸びストロークエンドにゆっくりと到達して衝突しないので、大きな騒音を発生することがないし、ピストン５の移動方向を滑らかに切り換えできる。
【００１８】
第５の発明は、前記各発明におけるポンプポート１０と流体圧ポンプ１２の吐出路１３を接続する部分に開口面積を増減可能な絞り手段を設けた往復動アクチュエータである。
【００１９】
第５の発明によれば、絞り手段の開口面積を小さくすることで、ロッド６が外力で伸び作動してピストン縮み室８に外力による圧力が発生した時にピストン伸び室７の圧力が低下しないようになる。
【００２０】
これより、バルブ１５を第２位置としてロッド６を伸び作動しているときにロッド６が外力で伸び作動してもバルブ１５が第１位置に切換作動することがなく、ロッド６が伸び作動している途中でロッド６が縮み作動することがない。
【００２１】
第６の発明は、前記各発明におけるバルブ１５のスプリング室２５を、開口面積を増減可能な絞り手段を経てタンクに接続したことを特徴とする往復動アクチュエータである。
【００２２】
第６の発明によれば、絞り手段の開口面積を増大すればスプリング室２５内の油がスムーズにタンクに流出し、減少すればゆっくりと流出するので、ロッド６が縮みストロークエンドになってバルブ１５が第１位置から第２位置に切換る時間を変更できる。
【００２３】
これによって、絞り手段の開口面積を増減することで振動周波数を変更できる。
【００２４】
第７の発明は、前記各発明におけるバルブ１５が第２位置から第１位置に移動する時に、まずポンプポート１０とピストン伸び室７との開口面積が減少し、ついでポンプポート１０とピストン伸び室７とタンクポート１１がそれぞれ連結し、その後にポンプポート１０とピストン伸び室７が遮断してピストン伸び室７とタンクポート１１の開口面積が増大するようにした往復動アクチュエータである。
【００２５】
第７の発明によれば、バルブ１５が第２位置から第１位置に切換る時にピストン伸び室７はポンプポート１０とタンクポート１１の一方に必ず連通しているから、そのピストン伸び室７内が封入状態となることがなくバルブ１５を確実に第２位置から第１位置に切換え作動する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、ボディ１にはピストン孔２とバルブ孔３とロッド挿通孔４が同心状に形成され、そのピストン孔２にはピストン５が嵌合してある。
このピストン５のロッド６はロッド挿通孔４よりボディ１の外部に突出し、ピストン伸び室７とピストン縮み室８を形成し、そのピストン伸び室７の受圧面積はピストン縮み室８の受圧面積よりも大きい。
【００２７】
前記ピストン孔２には主ポンプポート９が形成され、前記バルブ孔３にはポンプポート１０とタンクポート１１が形成してある。流体圧ポンプ１２の吐出路１３は第１絞り１４を経て前記主ポンプポート９に接続し、その吐出路１３は前記ポンプポート１０に接続している。
【００２８】
前記バルブ孔３にはバルブ１５が嵌挿してあり、このバルブ１５は隔壁１６を境として第１軸孔１７と第２軸孔１８を有し、その第１軸孔１７内にスプリング１９が設けてある。
このスプリング１９は隔壁１６とプラグ２０に接してバルブ１５を図中左方に付勢して段部２１に当接しており、前記第２軸孔１８はピストン伸び室７に開口連通し、その第２軸孔１８はキリ穴２２でバルブ１５の長手方向中間部外周面に開口している。
【００２９】
前記バルブ１５はキリ穴２２をタンクポート１１に連通する第１位置と、キリ穴２２をポンプポート１０に連通する第２位置に亘って往復動可能となり、そのバルブ１５は前記スプリング１９で第１位置に保持してある。
【００３０】
前記ロッド挿通孔４にはポート２３が形成され、このポート２３は油孔２４でバルブ１５の第１軸孔１８、つまりスプリング室２５に連通し、前記油孔２３は第２絞り（細孔）２６を経てタンクポート１１に連通してある。
【００３１】
図２に示すように、前記バルブ孔３における段部２１寄り部分は大径部２７となり、その大径部２７とバルブ１５との間に環状室２８を形成し、その環状室２８はバルブ１５のキリ穴２９で第２軸孔１８に連通している。
【００３２】
これにより、バルブ１５が第１位置の時に、バルブ１５と段部２１の当接部が第２軸孔１８に連通し、バルブ１５が第１位置から第２位置に向けて移動する時に前記当接部が真空とならないようになり、バルブ１５をスムーズに第１位置から第２位置に向けてスムーズに移動できる。
【００３３】
前記ピストン孔２の主ポンプポート９寄りは若干小径となってブレーキ用ピストン挿入孔５０となり、前記ロッド６のピストン５寄りにはブレーキ用ピストン５１が設けてある。このブレーキ用ピストン５１の外径と前記ブレーキ用ピストン挿入孔５０の内径は同一となり、ピストン５が伸びストロークエンド付近となるとブレーキ用ピストン５１がブレーキ用ピストン挿入孔５０に嵌合するようにしてある。前記ブレーキ用ピストン５１にはブレーキ用切欠５２が形成してある。
【００３４】
次に作動を説明する。
図１に示す状態では、流体圧ポンプ１２の吐出流体が第１絞り１４、主ポンプポート９よりピストン縮み室８に流入すると共に、その吐出流体はポンプポート１０に流入する。
バルブ１５はスプリング１９で第１位置となり、ピストン伸び室７は第２軸孔１８、キリ穴２２よりタンクポート１１に連通する。
【００３５】
これにより、ピストン５が縮み作動（図１で右方）してバルブ１５をスプリング１９に抗してプラグ２０に当るまで右方に移動して図３に示す第２位置とする。つまり、図１はピストン５が縮み作動しているストロークエンド近くの状態を示している。
【００３６】
バルブ１５が図３に示す第２位置となると、ポンプポート１０の流体圧がキリ穴２２、第２軸孔１８よりピストン伸び室７に流入し、ピストン５は受圧面積差で伸び作動する。
この時、バルブ１５はピストン５と離れるが、スプリング室２５が第２絞り２６でタンクポート１１に連通しているので、ピストン伸び室７内の流体圧で第２位置に保持される。
【００３７】
ピストン５が伸びストロークエンド付近まで伸び作動すると、図４に示すようにブレーキ用ピストン５１がブレーキ用ピストン挿入孔５０に嵌合し、ピストン５の端部とブレーキ用ピストン５１とピストン孔２との間に密閉空間部５３を形成する。
【００３８】
この密閉空間部５３内の圧油は切欠５２より主ポンプポート９側に流れるので、その密閉空間部５３内にはブレーキ圧が発生し、ピストン５の移動がゆっくりとなって伸びストロークエンドでピストン５が衝突しないようになり、大きな音が発生しない。
【００３９】
ピストン５が伸びストロークエンドとなると図５に示すように、ロッド６の小径部３０でピストン縮み室８がポート２３に連通し、主ポンプポート９の流体圧がピストン縮み室８、ポート２３、油孔２４よりバルブ１５のスプリング室２５に流入し、そのバルブ１５のスプリング室２５の流体圧はピストン伸び室７と同じ圧力となり、これによってバルブ１５は図６に示すようにスプリング１９で第１位置となる。
【００４０】
バルブ１５が第１位置となるとピストン伸び室７がタンクポート１１に連通し、ピストン５はピストン縮み室８内の流体圧で縮み作動して図１に示す状態となる。
【００４１】
以上の動作を繰り返しすることで、ピストン５は伸び作動、縮み作動を繰り返しするのでロッド６が往復動する。
【００４２】
以上の説明において、ピストン５が伸び作動する際にピストン縮み室８内の流体圧は第１絞り１４を経てバルブ１５のキリ穴２２よりピストン伸び室７に流入し、ピストン伸び室７内の流体圧の圧力はスプリング１９を縮ませバルブ１５を第２の位置に維持する圧力となり、ピストン５がゆっくりと伸び作動する際（流体圧ポンプ１２の吐出流体圧の量が少ない時）にピストン５が自重で伸び作動することを防止できる。
【００４３】
また、油孔２４は第２絞り２６でタンクポート１１に連通しているから、ピストン５が伸びストロークエンドに達してポート２３、油孔２４よりスプリング室２５に流体圧が供給された時に、その油孔２４内の流体圧の圧力が第２絞り２６で下がらないので、バルブ１５がスプリング１９で確実に第１位置に移動する。
【００４４】
以上の実施例を線図的に示すと図７に示すようになる。
つまり、バルブ１５がポンプポート１０とタンクポート１１とキリ穴２２を連通・遮断する第１の切換手段Ｂとなり、ロッド６の小径部３０が主ポンプポート９とポート２３を連通・遮断する第２の切換手段Ｃとなる。
【００４５】
以上の実施例では、流体圧ポンプ１２の吐出路１３を第１絞り１４を経て主ポンプポート９に連通したが、主ポンプポート９をボディ１に形成した絞りを備えた油孔でポンプポート１０に連通しても良い。
【００４６】
次に、本発明の第２実施例を説明する。
図８に示すように、ボディ１のロッド挿通孔４をロッド６より大径とし、ロッド挿通孔４とロッド６との間に第２のバルブ４０を設ける。
この第２のバルブ４０はスプリング４１で第１位置に押されて一端部がピストン縮み室８に突出し、この第２のバルブ４０はピストン５が伸びストロークエンドとなるとピストン５で押されて第２位置となる。
【００４７】
第２のバルブ４０が第１位置の時には、中間の小径部４３でポート２３が補助タンクポート４２に連通してタンクに連通し、主ポンプポート９とポート２３が遮断する。
第２のバルブ４０が第２の位置の時には主ポンプポート９とポート２３を連通し、ポート２３と補助タンクポート４２を遮断する。
【００４８】
このようであるから、ピストン５が伸びストロークエンドとなると第２のバルブ４０が第２位置となって主ポンプポート９の流体圧がポート２３、油孔２４よりスプリング室２５に流入し、ピストン５が伸びストロークエンドより若干縮み作動すると第２のバブル４０が第１位置となってスプリング室２５がタンクに連通するので、流体圧ポンプ１２の吐出量が少ない場合でも誤動作せずにバルブ１５を切換えできる。
【００４９】
この構成を線図的に示すと図９に示すようになる。
【００５０】
次に本発明の第３実施例を説明する。
図１０に示すように、基本的構造は図１に示す第１実施例と同様である。
ピストン５におけるピストン伸び室７側に嵌合突部６０が一体的に設けられ、バルブ１５の第２軸孔１８の開口縁に嵌合孔部６１が形成してある。
【００５１】
このようにすれば、ロッド６が縮み作動してストロークエンド近くなると嵌合突部６０が嵌合孔部６１に嵌合してピストン伸び室７とキリ穴２２（タンクポート１１）が遮断されてピストン伸び室７が密閉される。
【００５２】
この密閉されたピストン伸び室７の圧油はその嵌合部分のクリアランス、若しくは嵌合突部６０に形成した切欠６２、又は図示しないキリ穴等より第２軸孔１８に流れ、キリ穴２２からタンクポート１１に流出する。これにより、ロッド６、ピストン５の縮み作動速度が遅くなるので、ピストン５がゆっくりとバルブ１５に当接するから、衝突音が発生しない。
【００５３】
ボデイ１にポンプポート１０と主ポンプポート９を連通する流入用油孔６５を形成し、ポンプポート１０の開口面積を絞る可変絞り６６を設ける。この可変絞り６６はボデイ１に尖端形状の杆体６７をポンプポート１０と対向して螺合し、かつロックナット６８で挿入ストロークを調整して尖端部６７ａとポンプポート１０の隙間を増減して開口面積を絞るようにしてある。
【００５４】
このようにすれば、バルブ１５を第２位置としてロッド６を伸び作動している時にロッド６が負荷より駆動力を受けて（外力により）伸び作動してもバルブ１５が切換動作することがない。
つまり、ロッド６が外力によって伸び作動するとピストン縮み室８内の圧油が流出し、その圧油は主ポンプポート９より流入するポンプ吐出圧油と合流してポンプポート１０、キリ穴２２よりピストン伸び室７に流入する。
【００５５】
この時、ピストン縮み室８内の圧力をＰH 、ピストン伸び室７内の圧力をＰB 、ポンプポート１０の開口面積ＡP 、ポンプ流量をＱO とすると、
【００５６】
Ｃ1 ×ＱO ＝ＣO ×ＡP ×（ＰH −ＰB ）の平方根…（１）となる。ここで、ＣO ，Ｃ1 は定数である。
【００５７】
また、ＰH ＝Ｃ2 ×ＰB ＋ＰL …（２）となる。ここで、ＰL は外力によりピストン縮み室８に発生する圧力、Ｃ2 はピストン伸び室７とピストン縮み室８の受圧面積比である。
【００５８】
（２）を（１）に代入すると、Ｃ1 ×ＱO ＝ＣO ×ＡP ×｛（Ｃ2 −１）×ＰB ＋ＰL ｝の平方根…（３）となり、ポンプ流量ＱO が一定とするとポンプポート１０の開口面積ＡP を変化させることでピストン伸び室７の圧力ＰB を変化させることができる。
【００５９】
すなわち、（３）式よりポンプ流量ＱO が一定で、ポンプポート１０の開口面積ＡP が一定であれば、外力による圧力ＰL が発生することでピストン伸び室７の圧力ＰB が低下することになり、それによってバルブ１５が第１位置に切換動作することがある。
【００６０】
これに対して、前述のように可変絞り６６を設けてポンプポート１０の開口面積ＡP を小さくすれば外力によるＰL が発生してもピストン伸び室７の圧力ＰB が低下しないからバルブ１５が第１位置に切換動作することがない。
【００６１】
したがって、往復動アクチュエータによる作動する締固め部材の重量等に応じて外力により発生する圧力ＰL を予測し、それに応じて可変絞り６６によってポンプポート１０の開口面積を設定することで、誤動作する締固め部材を上下動できる。
【００６２】
油孔２４とタンクポート１１を連通する絞り２６を可変絞りとする。例えば、尖端形状の杆体６９を絞り２６となる細孔と対向して螺合し、ロックナット７０で杆体６９の挿入ストロークを調整して尖端部６９の細孔に突出するストロークを調整して細孔の開口面積を絞る。
【００６３】
このようにすることで、絞り２６の絞りの大きさを変更することでバルブ１５の切換り時間を変化させて振動周波数を変化することができる。
【００６４】
すなわち、図１０においてロッド６が縮み作動してストロークエンドになるとバルブ１５がピストン５で押されて第２位置となり、それによってピストン５、ロッド６が伸び作動する。
【００６５】
前述のバルブ１５が第２位置に移動する動作を考えると、バルブ１５はピストン縮み室８内の圧力によるロッド６、ピストン５の推力で第２位置（右方）に向けて押される。バルブ１５の右側のスプリング室２５は油孔２４、絞り２６、タンクポート１１を経てタンクに連通している。
【００６６】
前記スプリング室２５にはピストン縮み室８内の圧力にピストン縮み室８とスプリング室２５の面積比に乗じた圧力が発生し、この圧力で絞り２６の通過流量が決まり、その通過流量でバルブ１５の作動速度、つまり切換り時間が決定する。
【００６７】
ロッド６、ピストン５は前述のバルブ１５の切換り時間の間に縮み作動ストロークエンド近くに停止し振動周期を延ばす。すなわち、バルブ１５の切換り時間（縮み作動ストロークエンド近くでの停止時間）をコントロールすることで振動周波数を変化させることができる。
【００６８】
また、ロックナット７０を緩めて杆体６９を押し込み、引き出しすることで絞り２６の開口面積（絞り）を変更できるので、要求される振動周波数を簡単に得ることができる。
【００６９】
例えば、絞り２６の開口面積を大きくすれば前述の切換り時間が短くなってロッド６、ピストン５は図１１の実線で示すように伸び、縮み作動して振動周波数が高くなる。絞り２６の開口面積を小さくすれば前述の切換り時間が長くなってロッド６、ピストン５は図１１の点線で示すように伸び、縮み作動して振動周波数が低くなる。
【００７０】
また、往復動アクチュエータで畦成形機の締固め部材を上下動する場合には、その締固め部材を上方位置（縮みストロークエンド位置）で一定時間だけ停止するので、土を掻き込みする時間が十分に長くなるから、畦成形をスムーズにできる。
【００７１】
前記ロッド６のピストン５寄りにはスリット７１が形成してあり、ロッド６が伸びストロークエンドになるとスリット７１でピストン縮み室８とポート２３が連通するようにしてある。
【００７２】
これによって、バルブ１５が第２位置となってポンプポート１０とキリ穴２２が連通してピストン伸び室７にポンプ圧が流入し、ロッド４が伸び作動して伸びストロークエンドとなるとピストン縮み室８がスリット７１、ポート３３、油孔２４を経てスプリング室２５に連通する。
【００７３】
するとピストン縮み室８の圧力とバルブ１５を第１位置に押すスプリング室２５の圧力が等しくなり、ピストン縮み室８内の圧力とピストン伸び室７内の圧力が等しいから、結局バルブ１５を第２位置に押すピストン伸び室７内の圧力とバルブ１５を第１位置に押すスプリング室２５内の圧力が等しくなる。
【００７４】
このために、バルブ１５はスプリング１９で図１２に示すように第２位置ａから第１位置ｂに向けて左方に移動し、まずポンプポート１０とキリ穴２２（つまり、ピストン伸び室７）の開口面積を減少し、つぎにタンクポート１１とキリ穴２２（つまり、ピストン伸び室７）を開口し始める。さらにバルブ１５が移動するとポンプポート１０とキリ穴２２が閉じ、その後にタンクポート１１とキリ穴２２の開口面積が増大して第１位置ｂとなる。
【００７５】
このようであるから、ロッド６が伸びストロークエンドに達するとピストン伸び室７内の圧油はまずポンプポート１０に流出し、ついでポンプポート１０及びタンクポート１１に流出し、その後にタンクポート１１のみに流出する。
したがって、ピストン伸び室７内が封入状態となることがなく、バルブ１５は確実に第２位置から第１位置に切換え作動する。
【００７６】
前記可変絞り６６、絞り２６は図１３に示すように比例ソレノイド８０によって杆体６７，６９を往復移動するようにしても良い。このようにすれば絞りをダイヤルなどによって簡単に変更できる。
【００７７】
前記可変絞り６６、絞り２６は図１４に示すように管路８１，８２にそれぞれ設けても良い。このようにすればボディ１の加工が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】ピストン縮みストロークエンド位置の時の説明図である。
【図４】ピストン伸びストロークエンド付近の時の説明図である。
【図５】ピストン伸びストロークエンド位置の時の説明図である。
【図６】バルブが第１位置に切換った時の説明図である。
【図７】線図的構成説明図である。
【図８】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図９】線図的構成説明図である。
【図１０】本発明の第３実施例を示す断面図である。
【図１１】振動周波数を示す図表である。
【図１２】バルブの切換動作を示す模式図である。
【図１３】本発明の第４実施例を示す断面図である。
【図１４】本発明の第５実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…ボディ
２…ピストン孔
３…バルブ孔
４…ロッド挿通孔
５…ピストン
６…ロッド
７…ピストン伸び室
８…ピストン縮み室
９…主ポンプポート
１０…ポンプポート
１１…タンクポート
１２…流体圧ポンプ
１３…吐出路
１４…第１絞り
１５…バルブ
１９…スプリング
２３…ポート
２４…油孔
２５…スプリング室
２６…第２絞り
３０…小径部
４０…第２のバルブ
４１…スプリング
４２…補助タンクポート
５０…ブレーキ用ピストン挿入孔
５１…ブレーキ用ピストン
５２…切欠
５３…密閉空間部
６０…嵌合突部
６１…嵌合孔部
６６…可変絞り
８０…比例ソレノイド
８１…管路
８２…管路
【発明の属する技術分野】
本発明は、水田の畦を形成する機械等に用いられる流体圧作動式の往復動アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水田の畦を成形する機械としては、本体に締固め部材を上下動自在に支承し、この締固め部材を上下動する機械式機構を本体に取付けたものが知られている。
【０００３】
この機械であると、機械式機構により締固め部材を上下動するので、構成部品が多く高価なものとなるし、組立て作業が面倒となる。
【０００４】
このことを解消するには流体圧作動式の往復動アクチュエータにより締固め部材を上下動することが考えられ、その流体圧作動式の往復動アクチュエータとしては例えば、特開平３−１５７５０６号公報に示すものが知られている。
【０００５】
前述の流体圧作動式の往復動アクチュエータは、シリンダ内にピストンを嵌挿して大径の第１作動流体室と小径の第２作動流体室を形成し、そのピストンに第１・第２作動流体室を連通・遮断するバルブプレートを設け、このバルブプレートをスプリングで連通位置とし、第１作動流体室に流体圧を供給して面積差でピストンを第１作動流体室側に移動し、そのストロークエンド近くなるとスプリングによってバルブプレートが移動して遮断してピストンが第２作動流体室側に移動するようにしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる往復動アクチュエータであると、シリンダとピストン及びピストンと作動流体排出管がそれぞれ摺動するので、摺動部分が２ケ所となるから流体圧が洩れる個所が２ケ所となって流体圧が洩れ易くなるし、部品点数が多く組立て作業が面倒となる。
【０００７】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした往復動アクチュエータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
第１の発明は、ピストン孔２とバルブ孔３とロッド挿通孔４を連続して有するボディ１と、
このピストン孔２に嵌挿したピストン５と、
このピストン５と連結してロッド挿通孔４に挿通したロッド６と、
前記バルブ孔３に嵌挿したバルブ１５と、
前記ピストン孔２内に形成した受圧面積の大きなピストン伸び室７と受圧面積の小さなピストン縮み室８を有し、
前記バルブ１５をスプリング１９で第１位置となり、前記ピストン５が縮みストロークエンドとなるとそのピストン５により第２位置に押され、かつピストン伸び室７内の流体圧で第２位置に保持されるものとし、
そのバルブ１５が第１位置の時にはポンプポート１０とタンクポート１１を遮断し、ピストン伸び室７をタンクポート１１に連通するようにし、
前記バルブ１５が第２位置の時にはポンプポート１０とタンクポート１１を遮断し、ポンプポート１０をピストン伸び室７に連通するようにし、
前記ピストン縮み室８を主ポンプポート９に連通し、
前記ピストン５が伸びストロークエンドとなると主ポンプポート９をバルブ１５のスプリング室２５に連通する切換手段を設け、
前記主ポンプポート９とポンプポート１０を流体圧ポンプ１２の吐出路１３に接続した往復動アクチュエータである。
【０００９】
第１の発明によれば、ピストン５が縮みストロークエンドとなるとバルブ１５が第２位置となってピストン伸び室７とピストン縮み室８に流体圧が流入し、その受圧面積差でピストン５が伸び作動する。
ピストン５が伸びストロークエンドとなるとスプリング室２５に流体圧が供給されてバルブ１５がスプリング１９で第１位置となり、ピストン伸び室７がタンクポート１１に連通するのでピストン縮み室８内の流体圧によりピストン５が縮み作動する。
この動作を繰り返しすることでロッド６が往復動する。
したがって、ロッド６を流体圧により往復動できる。
【００１０】
また、ピストン５が往復動するだけであるから、摺動部分が１箇所となって流体圧の洩れが発生し難くなるので、信頼性が向上する。
【００１１】
また、ボディ１内にピストン５、ロッド６、バルブ１５を嵌挿しただけであり、部品点数が少なく組立て作業が容易となる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明における切換手段を、スプリング室２５に接続したポート２３と主ポンプポート９と補助タンクポート４２を連通・遮断する第２のバルブ４０とし、
この第２のバルブ４０をスプリング４１で第１位置とし、ピストン５が伸びストロークエンドとなるとピストン５で押されて第２位置となるようにし、
前記第２のバルブ４０が第１位置の時にはポート２３を補助ポート４２に連通し、前記第２のバルブ４０が第２位置の時にはポート２３を主ポンプポート９に連通するようにした往復動アクチュエータである。
【００１３】
第２の発明によれば、バルブ１５のスプリング室２５が主ポンプポート９と補助タンクポート４２に交互に連通するので、流体圧ポンプ１２の吐出量が少ない場合でもバルブ１５を第１位置と第２位置に切換えできてロッド１１を確実に往復動できる。
【００１４】
第３の発明は、第１・第２の発明における主ポンプポート９を絞りを経て流体圧ポンプ１２の吐出路１３に接続した往復動アクチュエータである。
【００１５】
第３の発明によれば、ピストン５が伸び作動する時にピストン縮み室８内の流体圧は絞りを経てポンプポート１０に流入するから、ピストン５がゆっくりと作動する場合にピストン５、ロッド６が自重で伸び作動することを防止できる。
【００１６】
第４の発明は、第１・第２・第３の発明における前記ピストン孔２の主ポンプポート９より縮み方向寄りを若干小径としてブレーキ用ピストン挿入孔５０とし、前記ロッド６のピストン５寄りにブレーキ用ピストン５１を設けてピストン５が伸びストロークエンド付近となるとブレーキ用ピストン５１がブレーキ用ピストン挿入孔５０内に嵌合して密閉空間部５３を形成するようにし、
前記ブレーキ用ピストン５１に密閉空間部５３内の圧油を主ポンプポート９側に流す切欠５２を形成した往復動アクチュエータである。
【００１７】
第４の発明によれば、ピストン５が伸びストロークエンド付近となるとブレーキ圧が発生してピストン５が伸びストロークエンドにゆっくりと到達して衝突しないので、大きな騒音を発生することがないし、ピストン５の移動方向を滑らかに切り換えできる。
【００１８】
第５の発明は、前記各発明におけるポンプポート１０と流体圧ポンプ１２の吐出路１３を接続する部分に開口面積を増減可能な絞り手段を設けた往復動アクチュエータである。
【００１９】
第５の発明によれば、絞り手段の開口面積を小さくすることで、ロッド６が外力で伸び作動してピストン縮み室８に外力による圧力が発生した時にピストン伸び室７の圧力が低下しないようになる。
【００２０】
これより、バルブ１５を第２位置としてロッド６を伸び作動しているときにロッド６が外力で伸び作動してもバルブ１５が第１位置に切換作動することがなく、ロッド６が伸び作動している途中でロッド６が縮み作動することがない。
【００２１】
第６の発明は、前記各発明におけるバルブ１５のスプリング室２５を、開口面積を増減可能な絞り手段を経てタンクに接続したことを特徴とする往復動アクチュエータである。
【００２２】
第６の発明によれば、絞り手段の開口面積を増大すればスプリング室２５内の油がスムーズにタンクに流出し、減少すればゆっくりと流出するので、ロッド６が縮みストロークエンドになってバルブ１５が第１位置から第２位置に切換る時間を変更できる。
【００２３】
これによって、絞り手段の開口面積を増減することで振動周波数を変更できる。
【００２４】
第７の発明は、前記各発明におけるバルブ１５が第２位置から第１位置に移動する時に、まずポンプポート１０とピストン伸び室７との開口面積が減少し、ついでポンプポート１０とピストン伸び室７とタンクポート１１がそれぞれ連結し、その後にポンプポート１０とピストン伸び室７が遮断してピストン伸び室７とタンクポート１１の開口面積が増大するようにした往復動アクチュエータである。
【００２５】
第７の発明によれば、バルブ１５が第２位置から第１位置に切換る時にピストン伸び室７はポンプポート１０とタンクポート１１の一方に必ず連通しているから、そのピストン伸び室７内が封入状態となることがなくバルブ１５を確実に第２位置から第１位置に切換え作動する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、ボディ１にはピストン孔２とバルブ孔３とロッド挿通孔４が同心状に形成され、そのピストン孔２にはピストン５が嵌合してある。
このピストン５のロッド６はロッド挿通孔４よりボディ１の外部に突出し、ピストン伸び室７とピストン縮み室８を形成し、そのピストン伸び室７の受圧面積はピストン縮み室８の受圧面積よりも大きい。
【００２７】
前記ピストン孔２には主ポンプポート９が形成され、前記バルブ孔３にはポンプポート１０とタンクポート１１が形成してある。流体圧ポンプ１２の吐出路１３は第１絞り１４を経て前記主ポンプポート９に接続し、その吐出路１３は前記ポンプポート１０に接続している。
【００２８】
前記バルブ孔３にはバルブ１５が嵌挿してあり、このバルブ１５は隔壁１６を境として第１軸孔１７と第２軸孔１８を有し、その第１軸孔１７内にスプリング１９が設けてある。
このスプリング１９は隔壁１６とプラグ２０に接してバルブ１５を図中左方に付勢して段部２１に当接しており、前記第２軸孔１８はピストン伸び室７に開口連通し、その第２軸孔１８はキリ穴２２でバルブ１５の長手方向中間部外周面に開口している。
【００２９】
前記バルブ１５はキリ穴２２をタンクポート１１に連通する第１位置と、キリ穴２２をポンプポート１０に連通する第２位置に亘って往復動可能となり、そのバルブ１５は前記スプリング１９で第１位置に保持してある。
【００３０】
前記ロッド挿通孔４にはポート２３が形成され、このポート２３は油孔２４でバルブ１５の第１軸孔１８、つまりスプリング室２５に連通し、前記油孔２３は第２絞り（細孔）２６を経てタンクポート１１に連通してある。
【００３１】
図２に示すように、前記バルブ孔３における段部２１寄り部分は大径部２７となり、その大径部２７とバルブ１５との間に環状室２８を形成し、その環状室２８はバルブ１５のキリ穴２９で第２軸孔１８に連通している。
【００３２】
これにより、バルブ１５が第１位置の時に、バルブ１５と段部２１の当接部が第２軸孔１８に連通し、バルブ１５が第１位置から第２位置に向けて移動する時に前記当接部が真空とならないようになり、バルブ１５をスムーズに第１位置から第２位置に向けてスムーズに移動できる。
【００３３】
前記ピストン孔２の主ポンプポート９寄りは若干小径となってブレーキ用ピストン挿入孔５０となり、前記ロッド６のピストン５寄りにはブレーキ用ピストン５１が設けてある。このブレーキ用ピストン５１の外径と前記ブレーキ用ピストン挿入孔５０の内径は同一となり、ピストン５が伸びストロークエンド付近となるとブレーキ用ピストン５１がブレーキ用ピストン挿入孔５０に嵌合するようにしてある。前記ブレーキ用ピストン５１にはブレーキ用切欠５２が形成してある。
【００３４】
次に作動を説明する。
図１に示す状態では、流体圧ポンプ１２の吐出流体が第１絞り１４、主ポンプポート９よりピストン縮み室８に流入すると共に、その吐出流体はポンプポート１０に流入する。
バルブ１５はスプリング１９で第１位置となり、ピストン伸び室７は第２軸孔１８、キリ穴２２よりタンクポート１１に連通する。
【００３５】
これにより、ピストン５が縮み作動（図１で右方）してバルブ１５をスプリング１９に抗してプラグ２０に当るまで右方に移動して図３に示す第２位置とする。つまり、図１はピストン５が縮み作動しているストロークエンド近くの状態を示している。
【００３６】
バルブ１５が図３に示す第２位置となると、ポンプポート１０の流体圧がキリ穴２２、第２軸孔１８よりピストン伸び室７に流入し、ピストン５は受圧面積差で伸び作動する。
この時、バルブ１５はピストン５と離れるが、スプリング室２５が第２絞り２６でタンクポート１１に連通しているので、ピストン伸び室７内の流体圧で第２位置に保持される。
【００３７】
ピストン５が伸びストロークエンド付近まで伸び作動すると、図４に示すようにブレーキ用ピストン５１がブレーキ用ピストン挿入孔５０に嵌合し、ピストン５の端部とブレーキ用ピストン５１とピストン孔２との間に密閉空間部５３を形成する。
【００３８】
この密閉空間部５３内の圧油は切欠５２より主ポンプポート９側に流れるので、その密閉空間部５３内にはブレーキ圧が発生し、ピストン５の移動がゆっくりとなって伸びストロークエンドでピストン５が衝突しないようになり、大きな音が発生しない。
【００３９】
ピストン５が伸びストロークエンドとなると図５に示すように、ロッド６の小径部３０でピストン縮み室８がポート２３に連通し、主ポンプポート９の流体圧がピストン縮み室８、ポート２３、油孔２４よりバルブ１５のスプリング室２５に流入し、そのバルブ１５のスプリング室２５の流体圧はピストン伸び室７と同じ圧力となり、これによってバルブ１５は図６に示すようにスプリング１９で第１位置となる。
【００４０】
バルブ１５が第１位置となるとピストン伸び室７がタンクポート１１に連通し、ピストン５はピストン縮み室８内の流体圧で縮み作動して図１に示す状態となる。
【００４１】
以上の動作を繰り返しすることで、ピストン５は伸び作動、縮み作動を繰り返しするのでロッド６が往復動する。
【００４２】
以上の説明において、ピストン５が伸び作動する際にピストン縮み室８内の流体圧は第１絞り１４を経てバルブ１５のキリ穴２２よりピストン伸び室７に流入し、ピストン伸び室７内の流体圧の圧力はスプリング１９を縮ませバルブ１５を第２の位置に維持する圧力となり、ピストン５がゆっくりと伸び作動する際（流体圧ポンプ１２の吐出流体圧の量が少ない時）にピストン５が自重で伸び作動することを防止できる。
【００４３】
また、油孔２４は第２絞り２６でタンクポート１１に連通しているから、ピストン５が伸びストロークエンドに達してポート２３、油孔２４よりスプリング室２５に流体圧が供給された時に、その油孔２４内の流体圧の圧力が第２絞り２６で下がらないので、バルブ１５がスプリング１９で確実に第１位置に移動する。
【００４４】
以上の実施例を線図的に示すと図７に示すようになる。
つまり、バルブ１５がポンプポート１０とタンクポート１１とキリ穴２２を連通・遮断する第１の切換手段Ｂとなり、ロッド６の小径部３０が主ポンプポート９とポート２３を連通・遮断する第２の切換手段Ｃとなる。
【００４５】
以上の実施例では、流体圧ポンプ１２の吐出路１３を第１絞り１４を経て主ポンプポート９に連通したが、主ポンプポート９をボディ１に形成した絞りを備えた油孔でポンプポート１０に連通しても良い。
【００４６】
次に、本発明の第２実施例を説明する。
図８に示すように、ボディ１のロッド挿通孔４をロッド６より大径とし、ロッド挿通孔４とロッド６との間に第２のバルブ４０を設ける。
この第２のバルブ４０はスプリング４１で第１位置に押されて一端部がピストン縮み室８に突出し、この第２のバルブ４０はピストン５が伸びストロークエンドとなるとピストン５で押されて第２位置となる。
【００４７】
第２のバルブ４０が第１位置の時には、中間の小径部４３でポート２３が補助タンクポート４２に連通してタンクに連通し、主ポンプポート９とポート２３が遮断する。
第２のバルブ４０が第２の位置の時には主ポンプポート９とポート２３を連通し、ポート２３と補助タンクポート４２を遮断する。
【００４８】
このようであるから、ピストン５が伸びストロークエンドとなると第２のバルブ４０が第２位置となって主ポンプポート９の流体圧がポート２３、油孔２４よりスプリング室２５に流入し、ピストン５が伸びストロークエンドより若干縮み作動すると第２のバブル４０が第１位置となってスプリング室２５がタンクに連通するので、流体圧ポンプ１２の吐出量が少ない場合でも誤動作せずにバルブ１５を切換えできる。
【００４９】
この構成を線図的に示すと図９に示すようになる。
【００５０】
次に本発明の第３実施例を説明する。
図１０に示すように、基本的構造は図１に示す第１実施例と同様である。
ピストン５におけるピストン伸び室７側に嵌合突部６０が一体的に設けられ、バルブ１５の第２軸孔１８の開口縁に嵌合孔部６１が形成してある。
【００５１】
このようにすれば、ロッド６が縮み作動してストロークエンド近くなると嵌合突部６０が嵌合孔部６１に嵌合してピストン伸び室７とキリ穴２２（タンクポート１１）が遮断されてピストン伸び室７が密閉される。
【００５２】
この密閉されたピストン伸び室７の圧油はその嵌合部分のクリアランス、若しくは嵌合突部６０に形成した切欠６２、又は図示しないキリ穴等より第２軸孔１８に流れ、キリ穴２２からタンクポート１１に流出する。これにより、ロッド６、ピストン５の縮み作動速度が遅くなるので、ピストン５がゆっくりとバルブ１５に当接するから、衝突音が発生しない。
【００５３】
ボデイ１にポンプポート１０と主ポンプポート９を連通する流入用油孔６５を形成し、ポンプポート１０の開口面積を絞る可変絞り６６を設ける。この可変絞り６６はボデイ１に尖端形状の杆体６７をポンプポート１０と対向して螺合し、かつロックナット６８で挿入ストロークを調整して尖端部６７ａとポンプポート１０の隙間を増減して開口面積を絞るようにしてある。
【００５４】
このようにすれば、バルブ１５を第２位置としてロッド６を伸び作動している時にロッド６が負荷より駆動力を受けて（外力により）伸び作動してもバルブ１５が切換動作することがない。
つまり、ロッド６が外力によって伸び作動するとピストン縮み室８内の圧油が流出し、その圧油は主ポンプポート９より流入するポンプ吐出圧油と合流してポンプポート１０、キリ穴２２よりピストン伸び室７に流入する。
【００５５】
この時、ピストン縮み室８内の圧力をＰH 、ピストン伸び室７内の圧力をＰB 、ポンプポート１０の開口面積ＡP 、ポンプ流量をＱO とすると、
【００５６】
Ｃ1 ×ＱO ＝ＣO ×ＡP ×（ＰH −ＰB ）の平方根…（１）となる。ここで、ＣO ，Ｃ1 は定数である。
【００５７】
また、ＰH ＝Ｃ2 ×ＰB ＋ＰL …（２）となる。ここで、ＰL は外力によりピストン縮み室８に発生する圧力、Ｃ2 はピストン伸び室７とピストン縮み室８の受圧面積比である。
【００５８】
（２）を（１）に代入すると、Ｃ1 ×ＱO ＝ＣO ×ＡP ×｛（Ｃ2 −１）×ＰB ＋ＰL ｝の平方根…（３）となり、ポンプ流量ＱO が一定とするとポンプポート１０の開口面積ＡP を変化させることでピストン伸び室７の圧力ＰB を変化させることができる。
【００５９】
すなわち、（３）式よりポンプ流量ＱO が一定で、ポンプポート１０の開口面積ＡP が一定であれば、外力による圧力ＰL が発生することでピストン伸び室７の圧力ＰB が低下することになり、それによってバルブ１５が第１位置に切換動作することがある。
【００６０】
これに対して、前述のように可変絞り６６を設けてポンプポート１０の開口面積ＡP を小さくすれば外力によるＰL が発生してもピストン伸び室７の圧力ＰB が低下しないからバルブ１５が第１位置に切換動作することがない。
【００６１】
したがって、往復動アクチュエータによる作動する締固め部材の重量等に応じて外力により発生する圧力ＰL を予測し、それに応じて可変絞り６６によってポンプポート１０の開口面積を設定することで、誤動作する締固め部材を上下動できる。
【００６２】
油孔２４とタンクポート１１を連通する絞り２６を可変絞りとする。例えば、尖端形状の杆体６９を絞り２６となる細孔と対向して螺合し、ロックナット７０で杆体６９の挿入ストロークを調整して尖端部６９の細孔に突出するストロークを調整して細孔の開口面積を絞る。
【００６３】
このようにすることで、絞り２６の絞りの大きさを変更することでバルブ１５の切換り時間を変化させて振動周波数を変化することができる。
【００６４】
すなわち、図１０においてロッド６が縮み作動してストロークエンドになるとバルブ１５がピストン５で押されて第２位置となり、それによってピストン５、ロッド６が伸び作動する。
【００６５】
前述のバルブ１５が第２位置に移動する動作を考えると、バルブ１５はピストン縮み室８内の圧力によるロッド６、ピストン５の推力で第２位置（右方）に向けて押される。バルブ１５の右側のスプリング室２５は油孔２４、絞り２６、タンクポート１１を経てタンクに連通している。
【００６６】
前記スプリング室２５にはピストン縮み室８内の圧力にピストン縮み室８とスプリング室２５の面積比に乗じた圧力が発生し、この圧力で絞り２６の通過流量が決まり、その通過流量でバルブ１５の作動速度、つまり切換り時間が決定する。
【００６７】
ロッド６、ピストン５は前述のバルブ１５の切換り時間の間に縮み作動ストロークエンド近くに停止し振動周期を延ばす。すなわち、バルブ１５の切換り時間（縮み作動ストロークエンド近くでの停止時間）をコントロールすることで振動周波数を変化させることができる。
【００６８】
また、ロックナット７０を緩めて杆体６９を押し込み、引き出しすることで絞り２６の開口面積（絞り）を変更できるので、要求される振動周波数を簡単に得ることができる。
【００６９】
例えば、絞り２６の開口面積を大きくすれば前述の切換り時間が短くなってロッド６、ピストン５は図１１の実線で示すように伸び、縮み作動して振動周波数が高くなる。絞り２６の開口面積を小さくすれば前述の切換り時間が長くなってロッド６、ピストン５は図１１の点線で示すように伸び、縮み作動して振動周波数が低くなる。
【００７０】
また、往復動アクチュエータで畦成形機の締固め部材を上下動する場合には、その締固め部材を上方位置（縮みストロークエンド位置）で一定時間だけ停止するので、土を掻き込みする時間が十分に長くなるから、畦成形をスムーズにできる。
【００７１】
前記ロッド６のピストン５寄りにはスリット７１が形成してあり、ロッド６が伸びストロークエンドになるとスリット７１でピストン縮み室８とポート２３が連通するようにしてある。
【００７２】
これによって、バルブ１５が第２位置となってポンプポート１０とキリ穴２２が連通してピストン伸び室７にポンプ圧が流入し、ロッド４が伸び作動して伸びストロークエンドとなるとピストン縮み室８がスリット７１、ポート３３、油孔２４を経てスプリング室２５に連通する。
【００７３】
するとピストン縮み室８の圧力とバルブ１５を第１位置に押すスプリング室２５の圧力が等しくなり、ピストン縮み室８内の圧力とピストン伸び室７内の圧力が等しいから、結局バルブ１５を第２位置に押すピストン伸び室７内の圧力とバルブ１５を第１位置に押すスプリング室２５内の圧力が等しくなる。
【００７４】
このために、バルブ１５はスプリング１９で図１２に示すように第２位置ａから第１位置ｂに向けて左方に移動し、まずポンプポート１０とキリ穴２２（つまり、ピストン伸び室７）の開口面積を減少し、つぎにタンクポート１１とキリ穴２２（つまり、ピストン伸び室７）を開口し始める。さらにバルブ１５が移動するとポンプポート１０とキリ穴２２が閉じ、その後にタンクポート１１とキリ穴２２の開口面積が増大して第１位置ｂとなる。
【００７５】
このようであるから、ロッド６が伸びストロークエンドに達するとピストン伸び室７内の圧油はまずポンプポート１０に流出し、ついでポンプポート１０及びタンクポート１１に流出し、その後にタンクポート１１のみに流出する。
したがって、ピストン伸び室７内が封入状態となることがなく、バルブ１５は確実に第２位置から第１位置に切換え作動する。
【００７６】
前記可変絞り６６、絞り２６は図１３に示すように比例ソレノイド８０によって杆体６７，６９を往復移動するようにしても良い。このようにすれば絞りをダイヤルなどによって簡単に変更できる。
【００７７】
前記可変絞り６６、絞り２６は図１４に示すように管路８１，８２にそれぞれ設けても良い。このようにすればボディ１の加工が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】ピストン縮みストロークエンド位置の時の説明図である。
【図４】ピストン伸びストロークエンド付近の時の説明図である。
【図５】ピストン伸びストロークエンド位置の時の説明図である。
【図６】バルブが第１位置に切換った時の説明図である。
【図７】線図的構成説明図である。
【図８】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図９】線図的構成説明図である。
【図１０】本発明の第３実施例を示す断面図である。
【図１１】振動周波数を示す図表である。
【図１２】バルブの切換動作を示す模式図である。
【図１３】本発明の第４実施例を示す断面図である。
【図１４】本発明の第５実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…ボディ
２…ピストン孔
３…バルブ孔
４…ロッド挿通孔
５…ピストン
６…ロッド
７…ピストン伸び室
８…ピストン縮み室
９…主ポンプポート
１０…ポンプポート
１１…タンクポート
１２…流体圧ポンプ
１３…吐出路
１４…第１絞り
１５…バルブ
１９…スプリング
２３…ポート
２４…油孔
２５…スプリング室
２６…第２絞り
３０…小径部
４０…第２のバルブ
４１…スプリング
４２…補助タンクポート
５０…ブレーキ用ピストン挿入孔
５１…ブレーキ用ピストン
５２…切欠
５３…密閉空間部
６０…嵌合突部
６１…嵌合孔部
６６…可変絞り
８０…比例ソレノイド
８１…管路
８２…管路
Claims (7)
- ピストン孔２とバルブ孔３とロッド挿通孔４を連続して有するボディ１と、
このピストン孔２に嵌挿したピストン５と、
このピストン５と連結してロッド挿通孔４に挿通したロッド６と、
前記バルブ孔３に嵌挿したバルブ１５と、
前記ピストン孔２内に形成した受圧面積の大きなピストン伸び室７と受圧面積の小さなピストン縮み室８を有し、
前記バルブ１５をスプリング１９で第１位置となり、前記ピストン５が縮みストロークエンドとなるとそのピストン５により第２位置に押され、かつピストン伸び室７内の流体圧で第２位置に保持されるものとし、
そのバルブ１５が第１位置の時にはポンプポート１０とタンクポート１１を遮断し、ピストン伸び室７をタンクポート１１に連通するようにし、
前記バルブ１５が第２位置の時にはポンプポート１０とタンクポート１１を遮断し、ポンプポート１０をピストン伸び室７に連通するようにし、
前記ピストン縮み室８を主ポンプポート９に連通し、
前記ピストン５が伸びストロークエンドとなると主ポンプポート９をバルブ１５のスプリング室２５に連通する切換手段を設け、
前記主ポンプポート９とポンプポート１０を流体圧ポンプ１２の吐出路１３に接続したことを特徴とする往復動アクチュエータ。 - 前記切換手段を、スプリング室２５に接続したポート２３と主ポンプポート９と補助タンクポート４２を連通・遮断する第２のバルブ４０とし、
この第２のバルブ４０をスプリング４１で第１位置とし、ピストン５が伸びストロークエンドとなるとピストン５で押されて第２位置となるようにし、
前記第２のバルブ４０が第１位置の時にはポート２３を補助ポート４２に連通し、前記第２のバルブ４０が第２位置の時にはポート２３を主ポンプポート９に連通するようにした請求項１記載の往復動アクチュエータ。 - 前記主ポンプポート９を絞りを経て流体圧ポンプ１２の吐出路１３に接続した請求項１又は２記載の往復動アクチュエータ。
- 前記ピストン孔２の主ポンプポート９より縮み方向寄りを若干小径としてブレーキ用ピストン挿入孔５０とし、前記ロッド６のピストン５寄りにブレーキ用ピストン５１を設けてピストン５が伸びストロークエンド付近となるとブレーキ用ピストン５１がブレーキ用ピストン挿入孔５０内に嵌合して密閉空間部５３を形成するようにし、
前記ブレーキ用ピストン５１に密閉空間部５３内の圧油を主ポンプポート９側に流す切欠５２を形成した請求項１又は２又は３記載の往復動アクチュエータ。 - 前記ポンプポート１０と流体圧ポンプ１２の吐出路１３を接続する部分に開口面積を増減可能な絞り手段を設けた請求項１又は２又は３又は４記載の往復動アクチュエータ。
- 前記バルブ１５のスプリング室２５を、開口面積を増減可能な絞り手段を経てタンクに接続したことを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５記載の往復動アクチュエータ。
- 前記バルブ１５が第２位置から第１位置に移動する時に、まずポンプポート１０とピストン伸び室７との開口面積が減少し、ついでポンプポート１０とピストン伸び室７とタンクポート１１がそれぞれ連結し、その後にポンプポート１０とピストン伸び室７が遮断してピストン伸び室７とタンクポート１１の開口面積が増大するようにした請求項１又は２又は３又は４又は５又は６記載の往復動アクチュエータ。
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