JPH0342247Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は空気圧シリンダのピストンロツド摺動
中あるいは作動空気圧が無くなつたとき、ピスト
ンロツドをグリツプして停止させる中間停止機構
付空気圧シリンダに関する。

（従来の技術） 従来、空気圧シリンダのピストンロツドを中間
停止させるための機構として、例えば特開昭60−
132106号公報に開示されているように同ピストン
ロツドの外周面にスリ割り、すなわちスリツトを
有するブレーキメタルと可撓性薄肉ブツシユとを
二重管状に設け、可撓性薄肉ブツシユの外周部に
形成された圧力室に圧力伝播流体を満たし、圧力
室の体積を外部から供給される圧力空気及び内部
に設けたスプリングの付勢力を利用して増減させ
ることにより前記可撓性薄肉ブツシユに印加され
る圧力を変化させ、ブレーキメタルがピストンロ
ツドをグリツプしたり解放したりする手段が作用
されている。

（考案が解決しようとする問題点） 前記従来の中間停止機構付空気圧シリンダの周
囲温度が極端に上昇した場合、前記従来の中間停
止機構では前記圧力伝播流体の体積が、ピストン
ロツドのグリツプ解放中における圧力室の体積を
越え、同圧力室の圧力を高めてしまうため、ピス
トンロツド解放制御をしているにもかかわらずピ
ストンロツドがグリツプされた状態になる可能性
があつた。また、手動にてピストンロツドのグリ
ツプを解放し、ピストンロツドを自由に移動させ
ることが不可能であり、さらに、前記圧力伝播流
体が洩れた場合、ピストンロツドをグリツプする
力が弱くなるという欠点があつた。

そこで本考案においては、中間停止機構付空気
圧シリンダの周囲温度が極端に上昇し、前記圧力
伝播流体の体積が増加した場合に同体積増加によ
る流体圧力の増加を吸収させてピストンロツドに
対する異常グリツプを防止させるための手段を設
けるとともに、前記圧力室の体積を手動で増加さ
せ、ピストンロツドに対するグリツプ力を解除さ
せて自由に移動させることを可能にするととも
に、圧力伝播流体が洩れたときに圧力室の体積を
減少させて所要のピストンロツドグリツプ力を確
保させるための圧力室体積可変手段を設けること
によつて前記欠点を解決することを技術的課題と
するものである。

（問題点を解決するための手段） 前記課題解決のための技術的手段は、空気圧シ
リンダに連設して同空気圧シリンダのピストンロ
ツドを停止する中間停止機構を設けてなる中間停
止機構付空気圧シリンダを、前記中間停止機構の
中心部には前記ピストンロツドを摺動可能に挿通
し、かつピストンロツドをグリツプ可能にスリツ
トを有するブレーキメタルと可撓薄肉ブツシユと
を二重管状に設け、この可撓薄肉ブツシユの外周
部には第１の圧力室を形成するとともに同第１の
圧力室に連通する小孔を備えた円筒を設け、同円
筒の外周には長孔を有する増圧チユーブを設けて
同円筒外周面との間にピストン室を形成し、同ピ
ストン室には前記円筒の外周面を気密に摺動する
筒状ロツドと同筒状ロツドの外周面にピストン体
を一体形成した増圧ピストンを設けて同ピストン
室を前記ピストン体により気密状に支切られたば
ね室とピストン圧力室とに分室し、同ばね室には
スプリングを弾装して前記増圧ピストンをピスト
ン圧力室方向に付勢する一方、同ピストン圧力室
に圧力空気が給気されたときに前記増圧ピストン
を前記スプリングの付勢力に抗してばね室方向に
摺動するようにするとともに、同増圧ピストンの
摺動に対応して体積が変化し、かつ前記小孔を介
して前記第１の圧力室と連通する第２の圧力室を
形成し、さらに同第２の圧力室と連通し、外気と
の接触面に弾性膜が液密に取付けられた第３の圧
力室と、体積の可変手段を備えた第４の圧力室と
を設けて前記第１の圧力室と第２の圧力室及び第
３の圧力室と第４の圧力室それぞれに外形が容易
に変形可能な圧力伝播流体を封入した構成にする
ことである。

（作用） 上記構成によれば、前記ピストン圧力室に圧力
空気が給気されると、増圧ピストンはばね室のス
プリングの付勢力に抗してばね室方向に摺動さ
れ、前記第２の圧力室の体積を増加させるため、
圧力伝播流体による第２の圧力室の流体圧力を低
下させ、前記小孔を介して第２の圧力室と連通す
る第１の圧力室の流体圧力も低下させる。その結
果、空気圧シリンダのピストンロツド外周面に接
触するブレーキメタルとブレーキメタルの外周面
に形成された可撓薄肉ブツシユに対する流体圧力
が減少してピストンロツドをグリツプさせる圧力
が解除され、ピストンロツドを自由に移動させる
ことができる状態になる。

ピストンロツドを自由に移動させることが可能
な状態において空気圧シリンダの周囲温度が高く
なつた場合、前記圧力伝播流体の体積が増加す
る。一方、前記増圧ピストンは、前記第２の圧力
室の体積を最大にする位置に在るため、同第２の
圧力室の体積はこれ以上増加することがなく、圧
力伝播流体の体積が増加して第２の圧力室の最大
体積を越えた場合に超過体積は前記第３の圧力室
に取付けられた弾性膜を拡張させるように作用
し、体積増加による流体圧力の増加を前記弾性膜
で吸収させる。そのため、空気圧シリンダの周囲
温度が高くなつた場合でも圧力伝播流体は前記ピ
ストンロツドをグリツプさせるように作用するこ
とはない。

また、前記ピストン圧力室を排気状態にして増
圧ピストンをばね室のスプリングによつてピスト
ン圧力室方向に摺動させると、第２の圧力室の体
積が減少するため、第２の圧力室と連通する第１
の圧力室の流体圧力が増加し、可撓薄肉ブツシユ
に対する流体圧力が増加し、ブレーキメタルがピ
ストンロツドをグリツプする。この状態でピスト
ンロツドを強制的に移動させる必要が生じた場
合、前記第４の圧力室の体積を可変させる可変手
段により前記第２の圧力室と連通する第４の圧力
室の体積を増加させることによつて可撓薄肉ブツ
シユに対する圧力伝播流体の流体圧力を減少さ
せ、ブレーキメタルによるピストンロツドのグリ
ツプを解放させてピストンロツドを自由に移動さ
せる状態にする。

また、前記圧力伝播流体が洩れてピストンロツ
ドに対するグリツプ力が弱くなつた場合に前記第
４の圧力室の体積を前記可変手段により減少させ
ることによつて流体圧力を高め、所要のグリツプ
力に戻す作用をする。

（実施例） 次に本考案の一実施例を図面に従つて説明す
る。第１図は中間停止機構付空気圧シリンダの軸
方向断面図であり、第２図は第１図におけるＡ−
Ａ矢視断面図である。

第１図に示すように中間停止機構付空気圧シリ
ンダ１は空気圧シリンダ部１Ａと、空気圧シリン
ダ部１Ａのピストンロツド２をグリツプさせるた
めのピストンロツドグリツプ部１Ｂとから構成さ
れる。空気圧シリンダ部１Ａのシリンダチユーブ
３の両端部にはポート４及びポート５とそれぞれ
有するヘツドカバー６とロツドカバー７とが嵌着
され、シリンダチユーブ３内にはピストン８が摺
動可能に内嵌されるとともに、同ピストン８には
前記ピストンロツド２が取付けられ、このピスト
ンロツド２はロツドカバー７に貫設した挿通孔９
に摺動可能に挿通されてピストンロツドグリツプ
部１Ｂ側に延出されている。また、ピストン８の
図面上における左側には前記ポート５に連通する
ピストンロツド側室１０が形成され、さらにピス
トン８の右側には前記ポート４に連通する反ピス
トンロツド側室１１が形成される。（以後、左右、
上下などの方向表現は図面上における方向とす
る） 一方、前記ピストンロツド２に圧接してピスト
ンロツド２をグリツプさせるピストンロツドグリ
ツプ部１Ｂは前記ロツドカバー７を介して空気圧
シリンダ部１Ａに連接される。ロツドカバー７に
は、前記ピストンロツド２を摺動可能に挿通する
とともに、同ピストンロツド２の外周面に圧接し
てピストンロツド２をグリツプさせるためのスリ
ツト（スリ割り）を有するブレーキメタル１２の
一端部を支持する段差部１３と、同ブレーキメタ
ル１２の外周面に管状に配設された可撓薄肉ブツ
シユ１４の一端部をシール１５により気密に支持
する段差部１６とが形成された円筒１７の端部１
７Ａがシール１８を間装した状態でネジ込嵌合さ
れる。

前記可撓薄肉ブツシユ１４の外周には前記円筒
１７の内径面との間に第１の圧力室１９が形成さ
れるとともに円筒１７には第１の圧力室１９を円
筒１７の外周部に連通させるための小孔２０が形
成される。また、円筒１７の他端部１７Ｂはピス
トンロツドグリツプ部１Ｂの外筒２１にシール２
２を間装した状態でネジ込嵌装される。さらに外
筒２１はその内径部に形成された段差部２３で前
記ブレーキメタル１２の端部を支持し、また段差
部２４で前記可撓薄肉ブツシユ１４の端部を支持
するとともに、外端部においてシール２５により
液密状にピストンロツド２を軸支する。

外筒２１の外周面と前記ロツドカバー７の外周
面の間に増圧チユーブ２６が気密に取付けられ
る。同増圧チユーブ２６と外筒２１とロツドカバ
ー７と前記円筒１７とで囲まれた空間には、内径
面が円筒１７の外周面に気密に、かつ摺動可能に
接する筒状ロツド２７Ａと同筒状ロツド２７Ａの
外周部に一体成形され、外径面が前記増圧チユー
ブ２６の内径面にシール２８を介して気密に、か
つ摺動可能に接するピストン体２７Ｂとを備えた
増圧ピストン２７が装着される。増圧ピストン２
７のピストン体２７Ｂの両側にはそれぞれ左室と
右室が形成され、左室をピストン圧力室２９、右
室をばね室３０として、ばね室３０にはスプリン
グ３１を弾装し、増圧ピストン２７をピストン圧
力室２９方向に付勢させる。なお、前記増圧チユ
ーブ２６には増圧ピストン２７の摺動位置を確認
するための長孔３２が設けられる。さらにピスト
ン圧力室２９に連通するポート３３と連通孔３４
とが外筒２１に形成される。

前記筒状ロツド２７Ａの左端面はテーパ状に形
成され、同筒状ロツド２７Ａが前記外筒２１の内
径面に装着されたＵ字形パツキン３５と接触する
ときの接触抵抗を小さくさせる。また同様のパツ
キン３６及び３７が外筒２１の内径面に装着さ
れ、さらに円筒１７の外周面にも同様のパツキン
３８がそれぞれリツプを図示の方向に向けた状態
で装着される。

前記筒状ロツド２７Ａのテーパ状左端面と外筒
２１の内径面と円筒１７の外径面とで囲まれた空
間には前記小孔２０を介して前記第１の圧力室１
９に連通する第２の圧力室３９が形成される。同
第２の圧力室３９は、外筒２１に形成された連通
孔４０を介して外筒２１の表面部に凹状に形成さ
れた第３の圧力室４１に連通する。同第３の圧力
室４１が外気と接触する部分には例えばゴム製の
弾性膜４２が液密に取付けられ、同弾性膜４２を
保護するように所要の空間を有してカバー４３が
取付けられる。

同第２の圧力室３９は、また外筒２１に形成さ
れた連通孔４４を介して第４の圧力室４５に連通
する。同第４の圧力室４５にはネジピストン４６
が設けられ、同ネジピストン４６のネジ部が外筒
２１の外側から回されることによつて第４の圧力
室４５内のピストン部が上下し、ピストン部に装
着されたパツキン４７により第４の圧力室４５は
液密に保持されながらその体積が変化される。

なお、前記第１の圧力室１９、第２の圧力室３
９、第３の圧力室４１及び第４の圧力室４５には
所要量の圧力伝播流体LI、例えばオイル等が封
入される。

次に本実施例の作用を説明する。図示していな
い外部のピストンロツドグリツプ制御用給排気制
御装置により、ポート３３からピストン圧力室２
９に圧力空気を給気すると、増圧ピストン２７は
スプリング３１の付勢力に抗して右方向限界位置
に摺動する。そのため筒状ロツド２７Ａの左端部
はパツキン３５から離れ、第１の圧力室１９、第
２の圧力室３９、第３の圧力室４１及び第４の圧
力室４５に封入された圧力伝播流体LIは弾性膜
４２の張りによつて発生する程度の低い圧力とな
る。そのため、可撓薄肉ブツシユ１４に印加され
る流体圧が減少し、ブレーキメタル１２がピスト
ンロツド２をグリツプする力が弱くなつて、ピス
トンロツド２は自由に移動可能となる。

この状態で図示していない空気圧シリンダ制御
用給排気制御装置によりポート４から圧力空気を
給気し、ポート５を排気状態にすると、ピストン
ロツド２は左進し、逆にポート４を排気状態にさ
せ、ポート５から圧力空気を給気するとピストン
ロツド２は右進する。

ピストンロツド２の移動中もしくは移動端で停
止中にポート３３を排気状態にさせるとピストン
圧力室２９の気圧が低下し増圧ピストン２７はス
プリング３１の付勢力によつてピストン圧力室２
９方向に摺動する。筒状ロツド２７Ａの左端部が
パツキン３５を通過すると第３の圧力室４１は第
１の圧力室１９、第２圧力室３９及び第４圧力室
４５と遮断され、圧力伝播流体LIが第３の圧力
室４１に流れることを遮断してパツキン１５，２
２，３５，３８，４７により密閉された圧力伝播
流体LIの圧力を高める。その結果、ブレーキメ
タル１２に印加される流体圧が増加し、ピストン
ロツド２との間に摩擦抵抗を発生させてピストン
ロツド２を停止させる。

以上のような作用によりピストンロツド２が自
由に移動可能になつたり、グリツプされたりする
が、ピストンロツド２が自由に移動可能な状態、
すなわち、前記ピストン圧力室２９に圧力空気が
給気されて増圧ピストン２７が右進し、圧力伝播
流体LIによる圧力が低下した状態において、若
し、空気圧シリンダの周囲温度上昇し、圧力伝播
流体LIが膨脹すると、圧力伝播流体LIの体積増
加分だけ前記第３の圧力室４１の弾性膜４２を上
に押しのばして圧力伝播流体LIの膨脹分を吸収
する。そのため、ピストンロツド２をグリツプす
るブレーキメタル１２の被印加圧力は増加するこ
とがなく、ピストンロツド２は周囲温度の影響を
受けずに自由に移動できる。なお、第３の圧力室
４１は弾性膜４２によりシールされるため、圧力
伝播流体LIの膨脹に対する応答性が良く、圧力
伝播流体LIの体積変化をすみやかに吸収する。

次に、ポート３３からピストン圧力室２９に圧
力空気が給気されていない状態において、すなわ
ちピストンロツド２がブレーキメタル１２にグリ
ツプされて停止している状態においてピストンロ
ツド２を自由に移動させる必要が生じた場合、ネ
ジピストン４６をネジ上げて第４の圧力室４５の
体積を増加させると、圧力伝播流体LIの流体圧
が減少し、ピストンロツド２をグリツプしていた
ブレーキメタル１２の被印加圧力が減少してピス
トンロツド２の移動を可能にする。

一方、空気圧シリンダを通常動作させるとき
に、例えば圧力伝播流体LIが洩れた場合などピ
ストンロツド２をグリツプする力が弱くなるの
で、このような状態になつたときには前記長孔３
２から見た増圧ピストン２７の位置が、ピストン
ロツド２をグリツプさせるための圧力発生点に到
るまでネジピストン４６をネジ下げ、第４の圧力
室４５の体積を減少させる。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、中間停止機構付
空気圧シリンダのピストンロツドが自由に移動可
能な状態において周囲温度が極端に上昇し、第１
の圧力室、第２の圧力室、第３の圧力室及び第４
の圧力室に封入された圧力伝播流体の体積が増加
した場合に、圧力伝播流体の体積増加分を第３の
圧力室に設けた弾性膜を拡張させることによつて
吸収させるために、周囲温度が極端に上昇した場
合でも空気圧シリンダのピストンロツドがグリツ
プされることがなくなるという効果がある。

また、第４の圧力室の体積を可変させる体積可
変手段により第４の圧力室の体積を増加させるこ
とによつて圧力伝播流体の流体圧力を減少させ、
空気圧シリンダのピストンロツドグリツプ状態を
解除するため、手動で任意にピストンロツドを移
動させることができるという効果がある。

さらに、圧力伝播流体が洩れてピストンロツド
のグリツプ力が減少した場合には第４の圧力室の
体積を減少させることによつて圧力伝播流体の流
体圧を高め、同グリツプ力を所要値に戻すことが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の軸方向断面図、第
２図は第１図におけるＡ−Ａ矢視断面図である。 １……中間停止機構付空気圧シリンダ、１Ａ…
…空気圧シリンダ部、１Ｂ……ピストンロツドグ
リツプ部、２……ピストンロツド、１２……ブレ
ーキメタル、１４……可撓薄肉ブツシユ、１７…
…円筒、１９……第１の圧力室、２０……小孔、
２６……増圧チユーブ、２７……増圧ピストン、
２７Ａ……筒状ロツド、２７Ｂ……ピストン体、
２９……ピストン圧力室、３０……ばね室、３１
……スプリング、３２……長孔、３９……第２の
圧力室、４１……第３の圧力室、４２……弾性
膜、４５……第４の圧力室、４６……ネジピスト
ン、LI……圧力伝播流体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気圧シリンダに連設して同空気圧シリンダの
   ピストンロツドを停止する中間停止機構を設けて
   なる中間停止機構付空気圧シリンダであつて、前
   記中間停止機構の中心部には前記ピストンロツド
   を摺動可能に挿通し、かつピストンロツドをグリ
   ツプ可能にスリツトを有するブレーキメタルと可
   撓薄肉ブツシユとを二重管状に設け、この可撓薄
   肉ブツシユの外周部には第１の圧力室を形成する
   とともに同第１の圧力室に連通する小孔を備えた
   円筒を設け、同円筒の外周には長孔を有する増圧
   チユーブを設けて同円筒外周面との間にピストン
   室を形成し、同ピストン室には前記円筒の外周面
   を気密に摺動する筒状ロツドと同筒状ロツドの外
   周面にピストン体を一体形成した増圧ピストンを
   設けて同ピストン室を前記ピストン体により気密
   状に支切られたばね室とピストン圧力室とに分室
   し、同ばね室にはスプリングを弾装して前記増圧
   ピストンをピストン圧力室方向に付勢する一方、
   同ピストン圧力室に圧力空気が給気されたときに
   前記増圧ピストンを前記スプリングの付勢力に抗
   してばね室方向に摺動するようにするとともに、
   同増圧ピストンの摺動に対応して体積が変化し、
   かつ前記小孔を介して前記第１の圧力室と連通す
   る第２の圧力室を形成し、さらに同第２の圧力室
   と連通し、外気との接触面に弾性膜が液密に取付
   けられた第３の圧力室と、体積の可変手段を備え
   た第４の圧力室とを設けて前記第１の圧力室と第
   ２の圧力室及び第３の圧力室と第４の圧力室それ
   ぞれに外形が容易に変形可能な圧力伝播流体を封
   入したことを特徴とする中間停止機構付空気圧シ
   リンダ。