JPH0329025Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、刻印打ち、かしめ、打抜き、鋳物の
ばり取り等を行う小形のエアハンマとして使用す
るのに適した衝撃シリンダに関するものである。

〔従来の技術〕

エアハンマとして使用する衝撃シリンダは従来
周知であるが、この周知の衝撃シリンダは、シリ
ンダへの高圧空気の供給、排出を行う切換弁とそ
の切換機構をシリンダとを別個に設置しているた
めに、それらの設置スペースを必要とし、また、
周知のシリンダ、ラム機構を強力なものとするに
は、シリンダを大径にせざるを得ないので、強力
でしかも小型の衝撃シリンダを得ることが困難で
あつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案が解決しようとする問題点は、衝撃シリ
ンダに設置する切換弁とその切換機構の設置位置
の改良、及びラムを上昇させる空気の減圧によつ
て、強力でしかも小型の衝撃シリンダを提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、衝撃シリンダに下記(a)ないし(f)の構
成を具備させることによつて、上記問題点を解決
したものである。

(a) 内部に圧力室を備え、頭部に該圧力室に開放
している縮径圧力室を設けると共に、端部に圧
力室と区画された作動室を設けたシリンダ本
体、 (b) 上記シリンダ本体内に摺動自在に挿入され、
上記圧力室を頭部側の第１圧力室と端部側の第
２圧力室とに区画すると共に、上記縮径圧力室
に摺動可能に嵌入する突出部を設けたラム、 (c) 上記作動室内に摺動自在に挿入され、一端が
上記第２圧力室に、他端がシリンダ本体外に突
出し、かつその突出端部に工具挿着部を有する
シヤフト、 (d) 上記シヤフトをシリンダ本体から突出する方
向に付勢するスプリング、 (e) 上記シリンダ本体に取付けられ、上記第２圧
力室に減圧した空気を供給する減圧弁、及び該
第２圧力室を大気に開放させる排気弁、 (f) 上記作動室内でシヤフトの外周に設けられた
弁体が、スプリングの付勢力によつて復帰した
状態にある第１の切換位置と、シヤフトの圧力
室方向への摺動に連動して切換えられる第２の
切換位置とを有し、上記第１の切換位置におい
ては、高圧空気源からの高圧空気を減圧弁を通
して第２圧力室に供給すると共に、第１圧力室
を大気に開放し、かつ排気弁を閉鎖し、上記第
２の切換位置においては、高圧空気を第１圧力
室に供給すると共に、排気弁を大気に開放し、
かつ第２圧力室への高圧空気の供給を遮断する
切換弁。

〔作 用〕

上記衝撃シリンダは、その不使用状態において
は、シヤフトがスプリングの付勢力でシリンダ本
体から突出しているため、切換弁が第１の切換位
置にあり、減圧弁を通して減圧された高圧空気が
第２圧力室に供給されて、ラムがシリンダ本体の
頭部側に位置している。この状態で、工具をワー
クに対して押付けると、この押圧力によつてシヤ
フトがスプリングの付勢力に抗して第２圧力室側
に摺動し、さらにシヤフトの摺動によつてシヤフ
ト外周に設けた切換弁の弁体が摺動して、第２の
切換位置に切換わる。

この切換弁の切換えによつて、高圧空気が第１
圧力室に供給されると共に排気弁が大気に開放さ
れるので、第２圧力室内の空気は急速に大気に放
出される。この場合、第２圧力室には減圧弁で減
圧された空気が供給されているので、衝撃力と無
関係の空気の消費量を少くすることができる。

一方、第１圧力室に供給された高圧空気は、シ
リンダ本体頭部の縮径圧力室に嵌入されているラ
ムに作用するが、ラムの突出部が小径でその受圧
面積が小さいので、第１圧力室の空気圧が十分に
昇圧されるまでラムは摺動を開始しない。

第１圧力室の空気圧が十分昇圧されてラムが摺
動を開始し、その突出部がシリンダ本体の縮径圧
力室から抜出すと、ラムの受圧面積が一挙に拡大
されるので、この大きな受圧面積に作用する高圧
空気の圧力によつてラムが急速にシヤフト側に摺
動してシヤフトの端部に衝突し、この衝突の衝撃
力によつてシヤフトに挿着された工具がワークに
所要の加工を施す。この場合、第２圧力室に供給
された空気が低圧のためにラムの摺動速度が速
く、これによつて衝撃力を強力なものにすること
ができる。

加工終了後、ワークへの工具の押圧を解除する
と、シヤフトはスプリングの付勢力によつてシリ
ンダ本体から突出し、それに伴つて切換弁の弁体
も摺動して第１の切換位置に切換わり、第１圧力
室の高圧空気が切換弁を通つて大気に放出される
と共に、排気弁が閉鎖し、同時に第２圧力室に減
圧弁を通して減圧された高圧空気が供給されるの
で、ラムはシリンダ本体の頭部に復帰して次の動
作に備える。

〔実施例〕

実施例の説明に先立つて、第４図によつて本考
案の基本的な動作について説明する。

第４図は本考案の基本的構成を模式的に示すも
ので、衝撃力を発生するシリンダ本体１は、その
内部に圧力室２を備え、このシリンダ本体１の頭
部には、上記圧力室２に開放している縮径圧力室
２ａが形成され、またその端部には圧力室２と区
画された作動室３が形成されている。シリンダ本
体１内に摺動自在に挿入されているラム１０に
は、上記縮径圧力室２ａ側に形成されている段部
によつて縮径圧力室２ａに摺動可能に嵌入される
突出部１１が設けられており、シリンダ本体の圧
力室２内は、ラム１０によつて縮径圧力室２ａを
含む頭部側の第１圧力室４と作動室３側の第２圧
力室５とに区画されている。

上記作動室３には、両端部が第２圧力室５内と
シリンダ本体１外とに突出しているシヤフト２０
が摺動自在に挿入されており、該シヤフト２０
は、作用室３内に設けられているスプリング２１
の付勢力によつてシリンダ本体１から突出する方
向に付勢されている。また、シヤフト２０のシリ
ンダ本体１外に突出している端部には、適宜の工
具２２を挿着するための工具挿着部２３が設けら
れている。

一方、切換弁３０は、その弁体の摺動により、
第１の切換位置、即ち高圧空気源４０からの高圧
空気を減圧弁４１を通して第２圧力室５に供給す
ると共に、第１圧力室４及び後述する排気弁５０
のパイロツト圧力空気を該切換弁３０に付設され
ている絞り４２を通して大気に放出させる切換位
置と、第２の切換位置、即ち高圧空気源４０から
の高圧空気を第１圧力室４及び排気弁５０に供給
すると共に、第２圧力室５への高圧空気の供給を
遮断して減圧弁４１の入力ポートを大気に開放す
る切換位置とに切換自在とされている。また、上
記排気弁５０は、第２圧力室５内の圧力空気を急
速排気するためのもので、切換弁３０からのパイ
ロツト圧力空気が供給されたときには第２圧力室
５を大気に開放し、そのパイロツト圧力が大気開
放によつて低下したときには排気流路を閉鎖する
構成とされている。

なお、切換弁３０は、その弁体が後述するよう
に作動室３内のシヤフト２０の外周に設けられ、
シヤフト２０の動作と連動して切換えられるもの
であるが、第４図では、図面を簡略化するために
シリンダ本体１外に位置させた状態において描記
している。

第４図は、切換弁３０が、高圧空気を減圧弁４
１を通して第２圧力室５に供給し、第１圧力室４
及び排気弁５０のパイロツト圧力空気を大気に開
放させる第１の切換位置にあつて、排気弁５０が
閉鎖されているので、ラム１０はシリンダ本体１
の頭部に摺動してその突出部１１が縮径圧力室２
ａに嵌入された状態を示している。

この状態で、シヤフト２０に挿着された工具２
２がワーク２４を押圧するように、その工具をワ
ーク２４に押付けると、この押圧力によつてシヤ
フト２０がスプリング２１の付勢力に抗して第２
圧力室５側へ摺動し、シヤフト２０の摺動に連動
して切換弁３０も摺動し、第２の切換位置に切換
えられる。

上記切換弁３０の切換えによつて、高圧空気源
４０からの高圧空気が第１圧力室４と排気弁５０
とに供給され、第２圧力室５への空気の供給が遮
断されるので、排気弁５０が開放して第２圧力室
５の空気を大気に放出させる。一方、第１圧力室
４に供給された高圧空気は、縮径圧力室２ａに嵌
入しているラム１０の突出部１１を加圧するが、
その受圧面積が小さいために、縮径圧力室２ａ内
の圧力が十分に昇圧されるまでラム１０が摺動を
開始せず、図示の状態を維持する。

第１圧力室４の昇圧に伴うラム１０の摺動によ
つて突出部１１が縮径圧力室２ａを抜出すと、ラ
ム１０の受圧面積が急激に増加し、縮径圧力室２
ａ内の空気の圧力が十分に高まつていること、及
び第２圧力室５の空気が大気に放出されているこ
とと相まつて、ラム１０は急速にシヤフト２０側
に摺動してシヤフト２０の端部に衝突し、この衝
突の衝撃力によつて工具２２がワーク２４に所定
の加工を施す。

加工の終了後に、ワーク２４への工具の押付け
を解除すると、シヤフト２０はスプリング２１の
付勢力によつてシリンダ本体１から突出する方向
へ摺動し、このシヤフト２０の摺動によつて切換
弁３０の弁体が第１の切換位置に復帰する。この
切換弁３０の復帰によつて、排気弁５０のパイロ
ツト圧力が大気圧まで低下するので、該排気弁５
０は閉鎖され、同時に第２圧力室５に減圧弁４１
を通して高圧空気が供給されるので、ラム１０
は、減圧弁４１を通つて供給される高圧空気の圧
力と、絞り４２によつて調整される第１圧力室４
の排気速度とに応じた速さで、シリンダ本体１の
頭部側に摺動し、第４図に示す状態に復帰する。

第１図ないし第３図は、第４図で説明した動作
の態様に基づく本考案の実施例を示し、図中、第
４図と同一の部分は同一の符号を付している。

この実施例において、内部に圧力室２を形成す
るシリンダチユーブ６には、頭部に縮径圧力室２
ａが形成されているヘツドカバー７が、端部にシ
ヤフト２０及び切換弁３０を挿設したボデイ８が
螺着され、それによつてシリンダ本体１を構成し
ている。

上記シリンダ本体１内に摺動自在に挿入された
ラム１０には、縮径圧力室２ａに摺動可能に嵌入
される突出部１１が設けられているが、該突出部
１１とヘツドカバー７との間には、図中に鎖線で
示すように、突出部１１の外周壁に複数の凹部１
４を周設し、ヘツドカバー７内に設けたボール１
５，……を、スプリング１６，……の付勢力によ
つて、その凹部１４内に押圧嵌入させておくこと
もできる。

また、上記ボデイ８は、端部にシヤフトカバー
９が螺着されて、内部にシリンダチユーブ６と区
画された作動室３が形成されており、作動室３内
に挿入されたシヤフト２０の外周には、スリーブ
３１及びスプール状弁体３２を備えた切換弁３０
が挿着されている。

上記弁体３２のシヤフトカバー９側端部には係
合部３３が形成されており、該係合部３３がシヤ
フト２０の圧力室側への摺動時にシヤフト２０に
設けられている段部２６に係合することにより、
弁体３２がシヤフト２０と共に摺動せしめられ
る。また、シヤフト２０がシリンダ本体１から突
出する方向に摺動するときは、弁体３２は作用室
３内に設けられているスプリング３４の付勢力に
よつて図示の位置に復帰する。

ボデイ８の一側面に取付けられている減圧弁４
１は、ボデイ８に穿設されている通路４３，４４
によつて、スリーブ３１の第２出力口３５及び第
２圧力室５と連通させている。一方、スリーブ３
１の第１出力口３６には、排気弁５０を動作させ
るためのパイロツト配管用ニツプル３６ａが設け
られており、またスリーブ３１の排気口３７は絞
り４２を介して大気に開放されている。

ボデイ８には、排気弁５０を取付けるため、第
２圧力室５に連通する孔５１が設けられ、該孔５
１内に設けた弁座５２に弁部材５３がスプリング
５４の付勢力によつて当接されている。該孔５１
は、それを大気に連通させた状態でカバー５５に
よつて被覆されており、該カバー５５内のピスト
ン室に挿入されているピストン５６と上記弁部材
５４とが、弁棒５７によつて連結されている。而
して、上記ピストン５６の背部側の室は、ニツプ
ル５８によつて連結されたナイロンチユーブ５９
によつて、第１出力口３６に設けられているニツ
プル３６ａと接続されている。

また、ヘツドカバー７の上部には、縮径圧力室
２ａに連通する管継手６１が取付けられ、この管
継手６１に取付けたチユーブ６４よつて、第１出
力口３６に連通するように取付けられた管継手６
３が接続されている。

なお、図中、３８は適宜の手段によつて高圧空
気源４０に接続される切換弁の給気口３８を示し
ている。

上記実施例の作動は、第４図についての説明と
同様なので省略する。

〔考案の効果〕

本考案においては、シリンダ本体内の作動室
に、シヤフトに外嵌して摺動するスプール状弁体
を備えた切換弁を設けたので、シリンダ本体外に
切換弁を設けたものと比べて、衝撃シリンダを小
型化することができて持ち運び使用ができるばか
りでなく、必然的に弁体の径が大きくなるので、
切換弁を非常に能力の大きいものとすることがで
き、また弁体がシヤフトに連動するようにしたの
で、シヤフトに挿着した工具をワークに押圧する
のみで所定の加工を行うことができ、ワークの加
工を簡単、正確で、しかも安全に行うことができ
る。

さらに、本考案においては、上述したように切
換弁の能力が大きいこと、シリンダ本体の頭部に
縮径圧力室を設けると共に、ラムに該圧力室に嵌
入する突出部を設け、それによつて第１圧力室に
高圧空気が供給されてもラムが直ちに摺動を開始
せず、縮径圧力室内が十分に高圧になつた後にラ
ムの突出部が縮径圧力室内から抜出して、急速に
摺動するようにしたこと、及び排気弁によつて第
２圧力室内の空気を急速排気して、第２圧力室内
の圧力を速やかに減圧させるようにしたこととが
相まつて、小型のものでありながら、衝撃力を大
にして強力なものとすることができる。

さらに、本考案では、第２圧力室に供給される
空気が減圧弁で減圧されているので、衝撃力と関
係のないラムの復帰に必要な空気消費量が少くな
つて、ランニングコストを低下させることができ
る。また、第２圧力室の空気圧が低いため、ラム
の摺動速度が速くなつて衝撃力を強力にできるば
かりでなく、ラムが急速に復帰してシリンダ頭部
に衝突することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の縦断正面図、第２図
は同上側面図、第３図は同上要部の拡大断面図、
第４図は本考案の作動の説明図である。 １……シリンダ本体、２ａ……縮径圧力室、３
……作動室、４……第１圧力室、５……第２圧力
室、１０……ラム、１１……突出部、２０……シ
ヤフト、２１……スプリング、２３……工具挿着
部、３０……切換弁、４０……高圧空気源、４１
……減圧弁、５０……排気弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 下記(a)ないし(f)の構成を有する衝撃シリンダ。 (a) 内部に圧力室を備え、頭部に該圧力室に開放
   している縮径圧力室を設けると共に、端部に圧
   力室と区画された作動室を設けたシリンダ本
   体、 (b) 上記シリンダ本体内に摺動自在に挿入され、
   上記圧力室を頭部側の第１圧力室と端部側の第
   ２圧力室とに区画すると共に、上記縮径圧力室
   に摺動可能に嵌入する突出部を設けたラム、 (c) 上記作動室内に摺動自在に挿入され、一端が
   上記第２圧力室に、他端がシリンダ本体外に突
   出し、かつその突出端部に工具挿着部を有する
   シヤフト、 (d) 上記シヤフトをシリンダ本体から突出する方
   向に付勢するスプリング、 (e) 上記シリンダ本体に取付けられ、上記第２圧
   力室に減圧した空気を供給する減圧弁、及び該
   第２圧力室を大気に開放させる排気弁、 (f) 上記作動室内でシヤフトの外周に設けられた
   弁体が、スプリングの付勢力によつて復帰した
   状態にある第１の切換位置と、シヤフトの圧力
   室方向への摺動に連動して切換えられる第２の
   切換位置とを有し、上記第１の切換位置におい
   ては、高圧空気源からの高圧空気を上記減圧弁
   を通して第２圧力室に供給すると共に、第１圧
   力室を大気に開放し、かつ上記排気弁を閉鎖
   し、上記第２の切換位置においては、高圧空気
   を第１圧力室に供給すると共に、排気弁を大気
   に開放し、かつ第２圧力室への高圧空気の供給
   を遮断する切換弁。