JPH0130645Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、緩衝機構付き流体圧シリンダに関す
るものである。

最近、機械のサイクルタイムを少しでも短くす
るため、エアシリンダの高速化がますます要求さ
れている。この場合に、ストロークエンドにおけ
る衝撃を緩和する必要があり、そのため、エアシ
リンダに緩衝機構が付設される。

この緩衝機構としては、ストロークエンドに近
づいたクツシヨンストロークにおいて、ヘツド室
またはロツド室の空気を絞り弁を通じて徐々に排
出させ、その間のヘツド室またはロツド室の圧力
上昇によりピストンを減速するようにしたものが
多用されているが、このような緩衝機構では、ヘ
ツド室またはロツド室において上昇した背圧がシ
リンダの加圧圧力よりも高くなると、ピストンが
その背圧によりバウンドすることになる。

そこで、上記ピストンのバウンドを避けるため
に、本考案者らは、増圧された上記背圧をバウン
ドの直前で排気させるようした機構をもつ流体圧
シリンダを既に提案している。

この流体圧シリンダは、シリンダチユーブの端
部カバーに該チユーブとの間に空気流路を形成す
る間隙をもたせた筒状のクツシヨンスペーサを設
け、該間隙を絞り弁を経て大気に連通させ、ピス
トンロツド上に、上記クツシヨンスペーサの端部
内面に設けたクツシヨンパツキンに接してその間
をシールする外周面を有し、且つピストンに近い
側にＶ溝を有するクツシヨンリングを設けたもの
であるが、この流体圧シリンダでは次のような問
題がある。

即ち、上記流体圧シリンダでは、クツシヨンパ
ツキンをクツシヨンスペーサ内に設け、そのクツ
シヨンパツキン内にクツシヨンリングを挿嵌摺動
させる構成を有しているので、該パツキンにはク
ツシヨンリングの挿嵌に伴つて円周方向の引張力
が作用することになる。而して、クツシヨンパツ
キンを構成する弾性体は、一般に、圧縮力が作用
する場合に比して引張力が作用する場合の劣化が
甚だしく、特に、ストロークエンドにおいてピス
トンが長時間に亘つて停止する場合には、クツシ
ヨンパツキンにクツシヨンリングが挿嵌されて該
パツキンに円周方向引張力が作用したままの状態
に保持され、その劣化が著しく、これを避けるた
めには、クツシヨンリングにパツキンの張りをと
るための凹段部を設ける必要があるが、この場合
にはピストンの１ストローク毎にパツキンがクツ
シヨンリングに対する乗り上げを繰返すことにな
り、それに伴うパツキンの損耗が多くなる。

本考案は、このような問題を解決し、上記クツ
シヨンパツキンの長寿命化を図りながらバウンド
の原因となるシリンダ背圧の排気制御を行うこと
ができるようにした緩衝機構付き流体圧シリンダ
を提供しようとするものである。

かかる目的を達成するため、本考案において
は、上記流体圧シリンダにおいて、シリンダチユ
ーブの一端または両端におけるカバーに、シリン
ダチユーブ内のピストンで区画形成された室とシ
リンダポートとを結ぶ流路を設けると共に、シリ
ンダチユーブとの間に空気流路を形成する間隙を
もたせた筒状のクツシヨンスペーサを該カバーと
一体または別体に設け、該間隙をカバー内の絞り
弁を経てシリンダポートに連通させ、ピストンロ
ツド上に、上記クツシヨンスペーサの内面に接し
てその間をシールするクツシヨンパツキンを設
け、上記クツシヨンスペーサにおけるカバーに近
い側の内面に、カバー側にいくに従つて次第に断
面が拡大するＶ溝を設けるという技術的手段を講
じている。

上記構成を有する本考案の緩衝機構付き流体圧
シリンダにおいては、クツシヨンストロークに突
入することによりピストンロツド上に設けたクツ
シヨンパツキンがクツシヨンスペーサ内に嵌入す
ると、該パツキンによりヘツド室またはロツド室
からシリンダポートに至る流路がシールされるた
め、該室内の空気はシリンダチユーブとクツシヨ
ンスペーサとの間の間隙から絞り弁に至り、この
絞り弁において絞られて排気され、ピストンを減
速させる。ピストンがクツシヨンストロークエン
ド近くに達してバウンドする直前になると、クツ
シヨンパツキンがクツシヨンスペーサのＶ溝にさ
しかかるため、上記室内の空気が、次第に断面が
拡大するＶ溝によつて形成される絞りを通じて外
部に排出され、ストロークエンドにおけるピスト
ンのバウンド現象を解消することができる。

上記構成のＶ溝によるピストンのバウンド現象
の解消は、構成が簡単で加工が容易なばかりでな
く、Ｖ溝の軸方向長さや傾斜角度等によつて流路
断面積や断面変化をきめ細かく調整できるので、
ピストンの移動速度及び減速度、並びにバウンド
吸収時間等に応じて最適に設定することができ
る。

また、上記クツシヨンパツキンはクツシヨンス
ペーサ内に嵌入して圧縮されるため、引張力を受
ける場合に比して劣化が少なく、その長寿命化を
はかることができ、またストロークエンドにおい
て長時間に亘つて圧縮状態に保持されたとして
も、引張力の作用状態に置かれる場合と異なり、
その劣化の程度は僅少であり、特にストロークエ
ンドでの圧縮状態を解放するための考慮を必要と
しない点でも有利なものである。

以下、図面を参照して本考案の実施例について
詳述する。

第１図ないし第３図に示すエアシリンダにおい
て、１はシリンダチユーブで、その両端にはそれ
ぞれシリンダポート４，５を備えたヘツドカバー
２及びロツドカバー３が被着され、シリンダチユ
ーブ１の内部にはピストンロツド６上に取付けた
ピストン７が摺動自在に挿嵌されている。

上記ヘツドカバー２及びロツドカバー３には、
シリンダチユーブ内においてピストン７の両側に
区画形成されるヘツド室８及びロツド室９と各シ
リンダポート４，５とをそれぞれ結ぶ流路１０，
１１を軸線方向に穿設し、該流路１０，１１の口
縁にクツシヨンスペーサ１４，１５を圧嵌するた
めの凹段部１２，１３を形設している。上記クツ
シヨンスペーサ１４，１５は、シリンダチユーブ
１との間に空気流路を形成する間隙１６，１７を
もつた筒状に形成し、その一端に上記カバー２，
３の凹段部１２，１３に圧嵌する嵌着部１８，１
９を設けると共に、その嵌着側端から所要長のＶ
溝２０，２１を内面に切設し、また他端内面にテ
ーパ２２，２３を設けたものである。このＶ溝２
０，２１は、後述するように、ピストン７がスト
ロークエンドに近づいたとき、ヘツド室８または
ロツド室９からの排気に対する絞りを構成するも
のであり、第１図からわかるように、カバー２，
３に近い側の内面に、カバー側にいくに従つて次
第に断面が拡大するように形成して、ピストン７
のストロークに対応して有効適切な絞り有効断面
積が得られるようにし、その断面積及び断面変化
や長さを、ピストンの移動速度及び減速度、並び
にバウンドの吸収時間等に応じてきめ細かく調整
することができる。

なお、吸収すべきエネルギーが小さい場合やス
トローク制限を受ける場合などでは、クツシヨン
スペーサ１４，１５をカバーと一体に形成するこ
ともできる。

而して、上記シリンダチユーブ１とクツシヨン
スペーサ１５との間の間隙１７は、第２図及び第
３図からわかるように、ロツドカバー３の端面に
切設した流通溝２４、及び該溝２４内に開口する
通孔２５を経て、ニードル弁からなる絞り弁２６
に連通させ、さらにこの絞り弁２６から上記カバ
ー３内の流路１１を経てシリンダポート５に連通
させている。なお、シリンダチユーブ１と他方の
クツシヨンスペーサ１４との間の間隙１６も、上
述したところと同じ構造により、図示しない絞り
弁を経てヘツドカバー２内の流路１０に連通させ
ている。

一方、ピストンロツド６上には、上記ピストン
７の両側にクツシヨンリング２７，２８を配設
し、これらをばね座金２９を介してナツト３０に
より締着し、このクツシヨンリング２７，２８に
は、ピストン７から離れている方の端部外周に、
クツシヨンスペーサ１４，１５の内面に接してそ
の間をシールするクツシヨンパツキン３１，３２
を嵌装している。前記クツシヨンスペーサ１４，
１５の内面に設けたテーパ２２，２３は、このク
ツシヨンパツキン３１，３２がクツシヨンスペー
サ１４，１５内に嵌入するのを円滑化するための
ものである。また、このクツシヨンリング２７，
２８の外周面は、上記クツシヨンパツキン３１，
３２によるシール部分を除き、クツシヨンスペー
サ１４，１５や流路１０，１１の内面との間に空
気流通間隙３６，３７をもつように形成してい
る。

上記構成を有するエアシリンダにおいては、例
えば、第１図の状態でヘツドカバー２のシリンダ
ポート４から圧力空気を送入すると、ピストン７
はロツド室９内の空気をロツドカバー３内の流路
１１からシリンダポート５を通じて排出させなが
ら左動する。そして、ピストンロツド６上のクツ
シヨンパツキン３２がクツシヨンスペーサ１５内
に嵌入し、即ちクツシヨンストロークに突入する
と、クツシヨンパツキン３２によりロツド室９か
ら流路１１を経てシリンダポート５に至る流路が
シールされ、そのため該ロツド室９内の空気はシ
リンダチユーブ１とクツシヨンスペーサ１５との
間の間隙１７を通り、さらにロツドカバー３に穿
設した通孔２５を経て絞り弁２６に至り、この絞
り弁２６において絞られてシリンダポート５から
排気される。そのため、ロツド室９内の空気は
徐々に圧縮され、それによつてピストン７のエネ
ルギを吸収し、ピストン７を減速させる。

このままの状態でピストン７がストロークエン
ドに達すると、ロツド室９内が昇圧してピストン
７がバウンドすることになり、そのため上記エア
シリンダにおいてはバウンドの直前でロツド室９
内の高圧空気を排出させる。即ち、上記クツシヨ
ンストロークにおいて、クツシヨンパツキン３２
がクツシヨンスペーサ１５内に嵌入してクツシヨ
ンパツキンがＶ溝２１にさしかかると、ロツド室
９内の空気が、カバー側にいくに従つて次第に断
面が拡大するＶ溝２１によつて形成される絞りを
通じてシリンダポート５に至り、外部に排出され
るため、上記ピストンのバウンドが防止される。

第１図においてピストン７を右動させる場合に
は、シリンダポート５から圧力空気を送入し、上
述したところと同様にして、ピストン７にバウン
ドさせることのないクツシヨン作用を与えること
ができる。

なお、以上において説明した実施例では、ピス
トンがいずれの方向に駆動される場合にも本考案
のクツシヨン作用が得られるように構成している
が、ピストンの一方向への駆動の場合のみに上記
クツシヨン作用が得られるように構成できること
は勿論である。また、上記実施例は、ピストンロ
ツド６にクツシヨンリング２７，２８をナツト３
０により締着したが、該クツシヨンリングはピス
トン７と一体的に設ける構成であつても差支えな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す断面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ位置での断面図、第３図は第２
図のＢ−Ｂ位置での拡大断面図である。 １……シリンダチユーブ、２……ヘツドカバ
ー、３……ロツドカバー、４，５……シリンダポ
ート、６……ピストンロツド、７……ピストン、
８……ヘツド室、９……ロツド室、１０，１１…
…流路、１４，１５……クツシヨンスペーサ、１
６，１７……間隙、２０，２１……Ｖ溝、２６…
…絞り弁、３１，３２……クツシヨンパツキン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダチユーブの両端にシリンダポートを設
   けたカバーを被着し、シリンダチユーブ内にピス
   トンロツド上に取付けたピストンを摺動自在に挿
   嵌した流体圧シリンダにおいて、上記シリンダチ
   ユーブの一端または両端における上記カバーに、
   シリンダチユーブ内のピストンで区画形成された
   室とシリンダポートとを結ぶ流路を設けると共
   に、シリンダチユーブとの間に空気流路を形成す
   る間隙をもたせた筒状のクツシヨンスペーサを該
   カバーと一体または別体に設け、該間隙をカバー
   内の絞り弁を経てシリンダポートに連通させ、ピ
   ストンロツド上に、上記クツシヨンスペーサの内
   面に接してその間をシールするクツシヨンパツキ
   ンを設け、上記クツシヨンスペーサにおけるカバ
   ーに近い側の内面に、カバー側にいくに従つて次
   第に断面が拡大するＶ溝を設けたことを特徴とす
   る緩衝機構付き流体圧シリンダ。