JPH0536108U - エアアブソーバ内蔵シリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 １個のエアショックアブソーバを内蔵させる
のみで、エアシリンダの両ストローク端部において衝撃
を緩和させ、部品数を減らすと共にエアシリンダの長手
方向の寸法を短くする。 【構成】 任意の位置にストッパを着脱自在に固定させ
たメインロッドを有する複動形メインシリンダ１と、中
空クッションロッド１３付きのピストン１０が配設され
た複動形クッションシリンダ２とを連設する。メインロ
ッドを中空クッションロッド１３内に摺動自在に挿通す
ると共に、中空クッションロッド１３の長さをその両端
部が複動クッションシリンダ２から外部に突出可能な長
さにする。メインピストンがストローク端に接近する
と、前端が中空クッションロッドの後端に衝突し、減速
される。メインピストンが後方に移動するときにも、減
速される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作機械・作業機械等の作動部材を作動させるためのエアシリンダ に、両ストローク端において衝撃を緩和させるためのエアショックアブソーバを 内蔵させたエアアブソーバ内蔵シリンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、エアシリンダの両ストローク端部において衝撃を緩和させるために、シ リンダボディのヘッド側とロッド側の両側にクッションチャンバーを内蔵させた クッション機構（フローティングピストンと摺動室を主要部品とするエアショッ クアブソーバ）付きのエアシリンダが知られている。（例えば、実開昭６０−５ １３０５号公報、実開昭６３−２４４０８号公報を参照のこと。）

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来例のエアシリンダは、シリンダボディの両側に別々にエアショックアブソ ーバを内蔵させるので、部品の数が多く、またエアシリンダの長手方向の寸法も 長くなるという欠点を有している。本考案は、１個のエアショックアブソーバを 内蔵させるのみで、エアシリンダの両ストローク端部において衝撃を緩和させ、 部品の数を減らすと共にエアシリンダの長手方向の寸法を短くすることを課題と する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、その課題を達成するために、エアアブソーバ内蔵シリンダにおいて 、複動形メインシリンダと複動形クッションシリンダとが連設され、複動形クッ ションシリンダに中空クッションロッド付きのピストンが配設され、中空クッシ ョンロッドの両端部は複動形クッションシリンダから外部に突出可能な長さとさ れ、複動形メインシリンダのメインロッドが複動形クッションシリンダの中空ク ッションロッド内に摺動自在に挿通され、複動形メインシリンダのメインロッド の任意の位置にストッパーが着脱自在に固定される構成を有する。

【０００５】 前記複動形メインシリンダは、片ロッドシリンダ及び両ロッドシリンダを意味 する。複動形クッションシリンダの中空クッションロッドの長さ及びストッパー の位置は、複動形メインシリンダのストローク端近傍において、複動形メインシ リンダのメインピストンが中空クッションロッドの後端に、或いはストッパーが 中空クッションロッドの前端にそれぞれ衝突可能な長さ及び位置とする。ストッ パーは、複動形メインシリンダのストローク端近傍において中空クッションロッ ドの前端に衝突可能であれば、如何なる構造でもよい。

【０００６】

【作用】

本考案のエアアブソーバ内蔵シリンダにおいて、メインピストンが前方に移動 するときには、クッションシリンダの前方のロッド側に空気が流入され、中空ク ッションロッドの後端がメインシリンダのロッド側に突出される。メインピスト ンがストローク端に接近すると、メインピストンの前端が中空クッションロッド の後端に衝突し、（クッションシリンダのロッド側の圧力）×（クッションピス トンの受圧面積）の大きさの反発力（制動力）を受ける。この反発力によりメイ ンピストンの運動エネルギーなどが吸収され、メインピストンは適度に減速され 、ストローク端でスムーズに停止する。

【０００７】 メインピストンが後方に移動するときには、クッションシリンダの後方のヘッ ド側に空気が流入され、中空クッションロッドの前端が大気中に突出される。メ インロッドの任意の位置に固定されたストッパーが中空クッションロッドの前端 に衝突する時から、メインピストンは（クッションシリンダのヘッド側の圧力） ×（クッションピストンの受圧面積）の大きさの反発力（制動力）を受け、メイ ンピストンの運動エネルギーなどが吸収され、メインピストンは適度に減速され 、ストローク端でスムーズに停止する。ストッパーの位置を調整することにより 、メインシリンダがロッド入り（図１でメインピストンは右に移動する）時の作 動ストロークを変えることができる。

【０００８】

【実施例】

図１を用いて、本考案の第１実施例について説明する。軸方向の長さが長いメ インシリンダボディ１の後端部（図１で右端部）にヘッドカバー３が固定され、 メインシリンダボディ１の前端部（図１で左端部）に中間カバー４の後端部が固 定され、メインシリンダボディ１内にはメインピストン10が摺動自在に挿入され る。中間カバー４の前端部には、軸方向の長さが短いクッションシリンダ２の後 端部が固定され、クッションシリンダ２の前端部にはロッドカバー５が固定され 、クッションシリンダ２内にはクッションピストン12が摺動自在に挿入される。 メインピストン10にはメインロッド11が連結され、クッションピストン12には中 空クッションロッド13（ヘッド側）と中空クッションロッド14（ロッド側）とが 連結される。（中空クッションロッド13と中空クッションロッド14とクッション ピストン12とは一体のものである。）かくして複動形のメインシリンダ及び複動 形のクッションシリンダが形成される。メインシリンダボディ１内のメインピス トン10と中間カバー４との間の環状室をロッド室23と称し、メインシリンダボデ ィ１内のメインピストン10とヘッドカバー３との間の室をヘッド室24と称するこ ととする。中間カバー４及びロッドカバー５にはそれぞれ中央孔が形成され、中 間カバー４の中央孔には中空クッションロッド13が摺動自在に挿通され、ロッド カバー５の中央孔には中空クッションロッド14が摺動自在に挿通される。中空ク ッションロッド13の後端はメインシリンダボディ１内に突出し、中空クッション ロッド14の前端は大気中に突出する。中空クッションロッド13・中空クッション ロッド14の中央孔にはメインロッド11が摺動自在に挿通され、メインロッド11の 前端は大気中に突出する。ヘッドカバー３にはメインシリンダポート６が形成さ れてメインシリンダボディ１のヘッド室24に連通され、中間カバー４にはメイン シリンダポート７が形成されてメインシリンダボディ１のロッド側室23に連通さ れる。中間カバー４には更にクッションシリンダポート８も形成されてクッショ ンシリンダ２のヘッド側のＢ室18（後述）に連通路39によって連通され、中間カ バー４の前端壁の連通路39が開口する部分には、環状溝33が形成される。ロッド カバー５にはクッションシリンダポート９が形成されてクッションシリンダ２の ロッド側のＡ室17（後述）に連通路40によって連通され、ロッドカバー５の後端 壁の連通路40が開口する部分には、環状溝34が形成される。

【０００９】 クッションシリンダ２内のクッションピストン12とロッドカバー５との間の環 状空間をＡ室17と称し、クッションシリンダ２内のクッションピストン12と中間 カバー４との間の環状空間をＢ室18と称することとする。クッションピストン12 のＡ室17側の側面には環状の弾性体16が固定され、クッションピストン12のＢ室 18側の側面には環状の弾性体15が固定される。環状溝33及び環状溝34は、環状の 弾性体15及び弾性体16にそれぞれ対向した位置に配置され、メインピストン10が 任意の位置から始動する時、クッションピストン12が待機状態の反対側のカバー に当接していても、それを動かして待機状態に持っていく役割を有する。中空ク ッションロッド13の後端には環状弾性体22が固定され、中空クッションロッド14 の前端には環状弾性体21が固定される。メインロッド11の前端近傍の任意の位置 には鍔19（ストッパー）が置かれ、ボルト・ナット20によってその位置に保持さ れる。メインピストン10、クッションピストン12の外面の溝及び中間カバー４・ ロッドカバー５の中央孔、中空クッションロッド13・14の内表面の溝には、パッ キン類が配置される。なお、図示は省略するが、クッションシリンダポート８・ ９の入口とＢ室18・Ａ室17との間にチェック弁付き流量調整弁を配設することが できる。

【００１０】 図２は第１実施例の使用状態を示す空気圧回路図である。切換弁30が位置Ｉに あるとき、空気圧源32からの圧縮空気は、減圧弁31で減圧され、切換弁30からチ ェック弁付流量調整弁27及び28を通ってメインシリンダ１のロッド室23及びクッ ションシリンダ２のＢ室18に供給される。メインピストン10は後方（図２で右方 ）に移動され、クッションピストン12は前方（左方）に移動されるが、鍔19が中 空クッションロッド14の前端に衝突すると、クッションピストン12も後方へ移動 され、図２に示されるようにメインピストン10、クッションピストン12は共に後 端（右端）位置に移動され、停止する。

【００１１】 切換弁30のソレノイドに通電すると、位置IIに切り換わり、圧縮空気は、切換 弁30からチェック弁付流量調整弁29（チェック弁及び流量調整弁）、メインシリ ンダポート６を通ってメインシリンダ１のヘッド室24に供給されると同時に、切 換弁30からチェック弁付流量調整弁26（チェック弁及び流量調整弁）、クッショ ンシリンダポート９を通ってクッションシリンダ２のＡ室17に供給される。クッ ションピストン12は中空クッションロッド13がロッド室23中に突出した後方位置 に保持され（待機状態）、メインピストン10は前方（図２で左方）に移動され、 ロッド室23中の空気はメインシリンダポート７、チェック弁付流量調整弁28の流 量調整弁及び切換弁30を通って流量を調整されながら大気に排出される。メイン ピストン10が前方のストローク端に接近すると、メインピストン10が中空クッシ ョンロッド13後端の弾性体22に衝突する。このとき、（クッションシリンダ２の Ａ室17内の圧力）×（クッションピストン12の受圧面積）の大きさの反発力（制 動力）がメインピストン10に作用する。チェック弁付流量調整弁26の流量調整弁 を適度に設定することにより、クッションシリンダ２のＡ室17内の圧力を所期の ように上昇させ、メインピストン10の運動エネルギーなどが吸収されて、メイン ピストン10が所期の減速を受け、ストローク端でスムーズに停止する。

【００１２】 切換弁30のソレノイドを非通電にすると、位置Ｉに切り換わり、圧縮空気は、 切換弁30からチェック弁付流量調整弁28、メインシリンダポート７を通ってメイ ンシリンダ１のロッド室23に供給されると同時に、切換弁30からチェック弁付流 量調整弁27、クッションシリンダポート８を通ってクッションシリンダ２のＢ室 18に供給される。この時、クッションピストン12は中空クッションロッド14がす でに前工程（メインピストン10が前方に移動する工程）の終わりに大気中に突出 した前方位置に到達して、すなわち待機状態に保持される。メインピストン10は 後方（図２で右方）に移動され、ヘッド室24中の空気はメインシリンダポート６ 、チェック弁付流量調整弁29の流量調整弁及び切換弁30を通って流量を調整され ながら大気に排出される。メインピストン10が後方のストローク端に接近すると 、メインロッド11に固定された鍔19が中空クッションロッド14前端の弾性体21に 衝突する。このとき、（クッションシリンダ２のＢ室18内の圧力）×（クッショ ンピストン12の受圧面積）の大きさの反発力（制動力）がメインピストン10に作 用する。チェック弁付流量調整弁27の流量調整弁を適度に設定することにより、 クッションシリンダ２のＢ室18内の圧力を所期のように上昇させ、メインピスト ン10の運動エネルギーなどが吸収されて、メインピストン10が所期の減速を受け 、ストローク端でスムーズに停止する。

【００１３】 図３は、図１のＣ部分の構造を変えた第２実施例の特徴部分を示す。Ｃ部分以 外の構造は第１実施例と同一であるので、Ｃ部分以外の構造の説明は省略する。 第２実施例は、衝突時に発生する衝撃音を低減させようとするものであり、クッ ションピストンは第１クッションピストン41及び第２クッションピストン42から 構成される。第１クッションピストン41は第１実施例のクッションピストン12よ り小径のピストンであり、第２クッションピストン42は断面凹形の環状ピストン であり、内周に断面凹形の凹形溝43が形成される。第２クッションピストン42の 内径よりも、第１クッションピストン41の外形の方が大きく、第２クッションピ ストン42の凹形溝43に第１クッションピストン41が摺動自在に嵌入される。第２ クッションピストン42の前端、後端、第２クッションピストン42の凹形溝43内の 前端、後端には、それぞれ環状の弾性体35、38、36、37が固定される。

【００１４】 メインピストン10又は鍔19が、中空クッションロッド13の後端又は中空クッシ ョンロッド14の前端に衝突すると、（クッションシリンダ内の空気圧）×（第１ クッションピストン41の受圧面積）の大きさの反発力（制動力）がメインピスト ン10に作用し、メインピストン10を減速させる。第１クッションピストン41の受 圧面積〔（第１クッションピストン41の面積）Ａ₁ −（中空クッションロッドの 断面積）Ａ₀ 〕はクッションピストン12の受圧面積よりも小さいので、このとき の衝撃音及び減速度は第１実施例のときよりも低減される。第１回の衝突からス トロークｌ₁ の後に、第１クッションピストン41が第２クッションピストン42の 凹形溝43内の弾性体36又は37に衝突する。第２回目の衝突により、（クッション シリンダ内の空気圧）×（第２クッションピストン42の受圧面積）の大きさの反 発力（制動力）が新たにメインピストン10に作用し、メインピストン10を減速さ せる。第２クッションピストン42の受圧面積〔（第２クッションピストン42の面 積）Ａ₂ −（第１クッションピストン41の面積）Ａ₁ 〕はクッションピストン12 の受圧面積よりも小さいので、第２回目の衝突による衝撃音及び減速度も第１実 施例のときよりも低減される。第２実施例では、クッションピストンが第１クッ ションピストン41及び第２クッションピストン42から構成され、これにより衝突 時の衝撃音及び減速度を分散させることができる。

【００１５】 図４は、第２実施例の変形例を示す。この変形例においては、第１クッション ピストン46の外周面に断面凹形の溝48を形成し、第２クッションピストン47の内 周面に断面凸状の環状体49を形成した。そして、第１クッションピストン46の断 面凹形の溝48内に第２クッションピストン47の環状体49が摺動自在に嵌入される 。図３と同様に４個の弾性体が固定される。その他は図３の第２実施例と同様で あるので、説明は省略する。

【００１６】

【考案の効果】

本考案においては、ショックアブソーバが複動形のクッションシリンダよりな るエアアブソーバにより構成されているので、ショックアブソーバの部分が、従 来例に較べて、部品数が少なく、シリンダの長手方向の寸法もはるかに短くなる 。

【００１７】 本考案においては、複動形メインシリンダのメインロッドの任意の位置にスト ッパーが着脱自在に固定されているので、ストッパーの位置を変更することによ り、メインシリンダがロッド入り（図１でメインシリンダ10は右に移動する）時 の作動ストロークを任意に変えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のエアアブソーバ内蔵シリンダの第１実
施例を示す図面である。

【図２】本考案のエアアブソーバ内蔵シリンダの第１実
施例の使用状態を示す回路図である。

【図３】本考案のエアアブソーバ内蔵シリンダの第２実
施例の特徴部分を示す図面である。

【図４】本考案のエアアブソーバ内蔵シリンダの第２実
施例の変形例の特徴部分を示す図面である。

【符号の説明】

１ メインシリンダボディ ２ クッションシリンダボディ 10 メインピストン 12 クッションピストン 13 中空クッションロッド 14 中空クッションロッド 19 鍔

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複動形メインシリンダと複動形クッショ
   ンシリンダとが連設され、複動形クッションシリンダに
   中空クッションロッド付きのピストンが配設され、中空
   クッションロッドの両端部は複動形クッションシリンダ
   から外部に突出可能な長さとされ、複動形メインシリン
   ダのメインロッドが複動形クッションシリンダの中空ク
   ッションロッド内に摺動自在に挿通され、複動形メイン
   シリンダのメインロッドの任意の位置にストッパーが着
   脱自在に固定されたエアアブソーバ内蔵シリンダ。