JPH0666305A - 往復動形アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクチュエータ本体系を分解しなくとも往復
動切換装置系を簡単に分解できるメンテナンスの容易な
往復動形アクチュエータを提供する。 【構成】 シリンダ11にて作動ロッド15の突出する側と
は反対側にあるシリンダヘッド16に、切換装置本体18を
ボルト19により着脱自在に取付ける。作動ロッド15の中
心軸孔21に嵌合されて作動ロッド15の往復動端部にて一
体的に移動する切換ロッド22を、シリンダヘッド16より
突出させて切換装置本体18内に挿通する。切換ロッド22
の小径部22c に切換子31を嵌合し、小径部22c の下側に
切換子31と係合する大径部22b を設ける。切換ロッド22
の係止フランジ22d より上側に切換子31と係合する係合
筒34を嵌着し、その外端にスプリング受け部材35を螺合
により着脱自在に取付ける。このスプリング受け部材35
と切換装置本体18に設けられたスプリング受け部37との
間にＣ形ワイヤスプリング38を圧縮状態で組込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポンプ等を駆動するた
めの往復動形アクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６４−３６９号公報に示されるよ
うに、ポンプ等を駆動するための往復動形アクチュエー
タとしては、シリンダ内に作動ピストンが摺動自在に嵌
合され、この作動ピストンの中心に一体に設けられた作
動ロッドがシリンダと一体の切換装置本体内を貫通して
シリンダの反対側より突出され、この切換装置本体内に
おいて作動ロッドの中央部の小径部に、作動ロッドの往
復動端部にて係合されて軸方向に移動される筒状の切換
作動体が嵌合され、この切換作動体をスプリングにより
一側の切換位置および他側の切換位置のいずれか一方に
瞬時に切換え保持することにより、この切換作動体にて
切換作動される切換子によって前記シリンダ内に区画形
成された二つの作動流体室に対する作動流体の給排を自
動的に切換えるようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来の往復動形ア
クチュエータ構造では分解が容易でなく、特に、シリン
ダ、ピストンおよび作動ロッドからなるアクチュエータ
本体系を分解しないと、切換装置系も分解することがで
きないため、メンテナンスが容易に行えない問題があっ
た。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、アクチュエータ本体系を分解しなくとも切換装置
系を簡単に分解できる構造とすることにより、メンテナ
ンスの容易な往復動形アクチュエータを提供することを
目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、シリンダと、このシリンダ内に摺動自在に嵌合され
シリンダ内に二つの作動流体室を区画形成した作動ピス
トンと、この作動ピストンの中心に一体に設けられ前記
シリンダの一端より突出された作動ロッドと、この作動
ロッドの往復動端部にて係合されて軸方向に移動される
切換作動体と、この切換作動体により切換えられ前記二
つの作動流体室に対する作動流体の給排を切換える切換
子と、前記切換作動体を一側の切換位置および他側の切
換位置のいずれか一方に保持するスプリングとを有する
往復動形アクチュエータにおいて、前記シリンダにて前
記作動ロッドの突出する側とは反対側の取付面に切換装
置本体が着脱自在に取付けられ、前記作動ロッドの中心
軸孔に嵌合され作動ロッドの往復動端部にて作動ロッド
と一体移動可能に係合されるロッド状の切換作動体が、
前記取付面より突出されて切換装置本体内に挿通され、
このロッド状の切換作動体にて前記切換子と嵌合された
小径部に対し作動ロッド側に切換子と係合する大径部が
設けられるとともに、前記小径部を挟んで反対の外端側
に切換子と係合する係合筒が着脱自在に設けられ、この
係合筒を挟んで前記ロッド状の切換作動体の外端にスプ
リング受け部材が着脱自在に取付けられ、このスプリン
グ受け部材と前記切換装置本体に設けられたスプリング
受け部との間に拡張する性質のスプリングが圧縮状態で
組込まれた構成である。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１のスプ
リングは、丸形断面の線材がほぼＣ形に彎曲形成され、
その線材の中央部が直線状に成形されるとともに、その
線材の両端部が相互に対向する直線状に成形され、その
中央部の直線状部がスプリング受け部の凹溝に回動自在
に嵌着されるとともに、両端部の直線状部がスプリング
受け部材の孔に回動自在に嵌着されたものである。

【０００７】

【作用】請求項１に記載の発明は、往復動切換装置の分
解にあたって、スプリング、スプリング受け部材および
係合筒をロッド状の切換作動体から取外すのみで切換装
置本体をシリンダから簡単に取外すことができる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、Ｃ形スプリング
両端部の直線状部を拡開してスプリング受け部材の孔か
ら外すのみで、Ｃ形スプリング中央部の直線状部もスプ
リング受け部の凹溝から容易に取外せる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図に示される実施例を参照し
て詳細に説明する。なお、作動流体を圧縮空気とする。

【００１０】図１に示されるように、シリンダ11の内部
に作動ピストン12が摺動自在に嵌合されてシリンダ内に
二つの作動流体室13，14が区画形成され、作動ピストン
12の中心に一体に設けられた作動ロッド15がシリンダ11
の一端より突出されている。この作動ロッド15の下端に
図示されない往復動形ポンプのポンプ軸等が接続され
る。

【００１１】前記シリンダ11にて前記作動ロッド15の突
出する側とは反対側にシリンダヘッド16がボルト17によ
り取付けられ、このシリンダヘッド16の上側取付面に切
換装置本体18が同本体より突出された取付フランジ18a
に挿入されたボルト19により着脱自在に取付けられてい
る。

【００１２】前記作動ロッド15の中心軸孔21にロッド状
の切換作動体（以下、切換ロッド22という）が上下動自
在に嵌合されている。この切換ロッド22の下部に形成さ
れた小径部22a には、スプリング23を挟んで対向する一
対の係合カラー24がロッド大径部22b と下端のナット25
との間で摺動自在に嵌着されている。

【００１３】そして、作動ロッド15の往復動端の付近に
おいて中心軸孔21の上下部に設けられたロッドガイド26
および係止段部27が前記一対の係合カラー24とそれぞれ
係合し、スプリング23を十分に圧縮した後、この作動ロ
ッド15と一体的に切換ロッド22を軸方向移動する。この
切換ロッド22の上部は前記シリンダヘッド16の上面より
突出されて切換装置本体18内に挿通されている。

【００１４】この切換ロッド22の突出部分において、大
径部22b より上部に形成された小径部22c に、この切換
ロッド22により移動されて前記二つの作動流体室13，14
に対する作動流体（圧縮空気）の給排を切換える切換子
31が遊嵌されている。この切換子31は、切換装置本体18
の中央ねじ穴に上下より螺着された一対のシール保持部
32の間に形成された給気室33の内部で上下動される。

【００１５】前記切換ロッド22の大径部22b は上昇する
際に小径部22c に嵌合された切換子31と係合するが、こ
の切換ロッド22にて前記小径部22c より係止フランジ22
d を介して上側の小径部22e に嵌着された係合筒34も下
降する際に切換子31と係合する。前記係止フランジ22d
は切換子31と係合しない。

【００１６】前記係合筒34を挟んで前記切換ロッド22の
上端にナット状のスプリング受け部材35が螺合により着
脱自在に取付けられ、固定ナット36によりダブルナット
の原理で固定されている。

【００１７】前記スプリング受け部材35と前記切換装置
本体18に設けられたスプリング受け部37との間に、拡張
する性質の一対のＣ形ワイヤスプリング38が圧縮状態で
組込まれている。このＣ形ワイヤスプリング38は、丸形
断面の線材がほぼＣ形に彎曲形成されたもので、前記切
換ロッド22を一側の切換位置および他側の切換位置のい
ずれか一方に瞬時に切換えるとともにその位置に保持す
る働きがある。

【００１８】前記切換装置本体18の上部周面にはねじ溝
が設けられ、このねじ溝にヘッドキャップ39が螺合され
ている。

【００１９】図２に示されるように、前記係合筒34は、
切換ロッド22に一体形成された係止フランジ22d に上側
より係合され、前記スプリング受け部材35および固定ナ
ット36のダブルナットにより固定される。この係合筒34
および前記大径部22b は、切換子31のロッド嵌合孔41よ
り大径で切換子31に係合可能であるが、前記係止フラン
ジ22d は上記ロッド嵌合孔41よりやや小径で切換子31よ
り抜取可能である。これは後述する往復動切換装置の組
立、分解の便宜を図るためである。

【００２０】また、前記切換子31は、右側の閉じ蓋42と
の間に設けられたデテント機構のスプリング43およびボ
ール44により、左側に設けられた切換座板45に摺動自在
に密着され、前記ボール44と二つの凹部46とが嵌合する
ことにより位置決めされる上昇位置および下降位置に
て、切換装置本体18に穿設された給気口47と切換座板45
の上部または下部に設けられた二つの給排気口48，49の
一方とが切換子31の外側面に形成された上下方向の切欠
部（図示せず）を経て連通されるとともに、給排気口4
8，49の他方と切換座板45の中央に設けられた排気口50
とが切換子31の対向摺動面に形成された排気凹溝51を経
て連通される。

【００２１】例えば、切換子31が上昇位置に位置決めさ
れると、給気口47は切換座板45の下部の給排気口49と連
通され、圧縮空気が切換装置本体18に穿設された吸排気
孔52および図１に示されるようにシリンダヘッド16に穿
設された吸排気孔57を経て作動ピストン上部の作動流体
室13に供給されるとともに、切換座板45の上部の給排気
口48と中央の排気口50とが切換子31の排気凹溝51を経て
連通されるから、作動ピストン12の下降にともない作動
ピストン下部の作動流体室14内から押出された空気が、
図１に示されるようにシリンダ下部に設けられた吸排気
孔53から連通管54を経て切換装置本体18に設けられた吸
排気孔55へ、さらに切換子31の排気凹溝51を経て切換装
置本体18に設けられた排気孔56より図示しないサイレン
サを経て外部へ排気される。

【００２２】逆に、切換子31が下降位置に位置決めされ
ると、給気口47は切換座板45の上部の給排気口48と連通
され、圧縮空気が外部連通管54を経て作動ピストン下部
の作動流体室14に供給されるとともに、切換座板45の下
部の給排気口49と中央の排気口50とが切換子31の排気凹
溝51を経て連通されるから、作動ピストン12の上昇にと
もない作動ピストン上部の作動流体室13内から押出され
た空気が、吸排気孔57から吸排気孔52および切換子31の
排気凹溝51を経て排気孔56より外部へ排気される。

【００２３】図３に示されるように、前記丸形断面の線
材がほぼＣ形に彎曲形成されたＣ形ワイヤスプリング38
は、その線材の中央部が直線状に成形されるとともに、
その線材の両端部が相互に対向する直線状に成形され、
その中央部の直線状部61がスプリング受け部37の凹溝62
に回動自在に嵌着されるとともに、両端部の直線状部63
がスプリング受け部材35の横孔に回動自在に嵌着されて
いる。

【００２４】次に、この実施例の作用を説明すると、作
動ピストン12が上昇して図１の状態に近付くと、作動ロ
ッド15の係止段部27が係合カラー24を押上げ、スプリン
グ23を介して係合カラー24が切換ロッド22を、それまで
下方に反転していたＣ形ワイヤスプリング38に抗して押
上げ、Ｃ形ワイヤスプリング38が図１および図２に示さ
れるデットポイントを過ぎると、このＣ形ワイヤスプリ
ング38に蓄えられた圧縮力により切換ロッド22は瞬時に
上方へ所定量移動され、この切換ロッド22の瞬時の上昇
によりその大径部22b により切換子31が上方へ切換えら
れ、前述のように給気口47がシリンダ上部に連通される
とともに排気孔56がシリンダ下部に連通され、作動ピス
トン12は上昇から下降へ反転する。

【００２５】同様に、作動ピストン12が下降してシリン
ダ下端に近付くと、作動ロッド15と一体のロッドガイド
26が係合カラー24を押下げ、スプリング23を介して係合
カラー24が係止ナット25を、それまで上方に反転してい
たＣ形ワイヤスプリング38に抗して押下げ、Ｃ形ワイヤ
スプリング38がデットポイントを過ぎると、このＣ形ワ
イヤスプリング38に蓄えられた圧縮力により切換ロッド
22は瞬時に下方へ所定量移動され、この切換ロッド22の
瞬時の下降により一体の係合筒34により切換子31が下方
へ切換えられ、前述のようにシリンダ下部に給気がなさ
れるとともにシリンダ上部から排気がなされ、作動ピス
トン12は下降から上昇へ反転する。

【００２６】次に、この往復動切換装置の組立は、図２
において切換装置本体18の右側面開口58より給気室33内
にパッキング59、切換座板45および切換子31を嵌入し、
さらにデテント機構のスプリング43およびボール44を装
着した閉じ蓋42を螺入して給気室33を閉じる。一対のシ
ール保持部32は、少なくとも切換座板45を組込んだ後で
切換装置本体18の中央ねじ穴に上下より螺入する。この
シール保持部32および切換子31を、作動ロッド15に組込
まれている切換ロッド22の上端より嵌合しながら、切換
装置本体18をシリンダヘッド16の上側取付面に載せて、
切換装置本体18の下部に一体に設けられた取付フランジ
18a をボルト19によりシリンダヘッド16に固定する。そ
れから前記切換ロッド22の上端より係合筒34を嵌着し、
さらにスプリング受け部材35および固定ナット36のダブ
ルナットにより係合筒34を固定する。それから、切換装
置本体18のスプリング受け部37に設けられた凹溝62にＣ
形ワイヤスプリング38の中央部の直線状部61を嵌合し、
前記スプリング受け部材35の横孔にＣ形ワイヤスプリン
グ38の拡開された両端の直線状部63を嵌入し、最後にヘ
ッドキャップ39をする。

【００２７】次に、この往復動切換装置の分解は、ヘッ
ドキャップ39を外し、Ｃ形ワイヤスプリング38の両端部
の直線状部63を拡開してスプリング受け部材35の横孔か
ら外すことにより、同スプリング中央部の直線状部61も
スプリング受け部37の凹溝62から容易に取外せるので、
後はスプリング受け部材35および固定ナット36を取外す
のみで係合筒34を切換ロッド22から抜取ることができ
る。この係合筒34がなければ、取付フランジ18a のボル
ト19を外して切換装置本体18を引上げるのみで、この切
換装置本体18に組込まれた切換座板45、切換子31および
デテント機構を取外すことなく、一つのブロックとして
シリンダヘッド16からそのまま取外すことができる。さ
らに、切換装置本体18から閉じ蓋42および上下のシール
保持部32を取外せば、デテント機構、切換子31および切
換座板45等を簡単に分解できる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、シリン
ダ、切換装置本体、ロッド状の切換作動体、その大径
部、小径部、切換子、係合筒、スプリング受け部材およ
びスプリングの配置構造によって、シリンダを中心とす
るアクチュエータ本体系を分解しなくとも往復動切換装
置系ブロックを簡単に分解でき、メンテナンスを簡単に
行うことができる。

【００２９】請求項２に記載の発明によれば、Ｃ形ワイ
ヤスプリングは分解が容易であるから、このスプリング
を使うことにより前記メンテナンスが一層楽になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の往復動形アクチュエータの一実施例を
示す断面図である。

【図２】同上アクチュエータの往復動切換装置を示す断
面図である。

【図３】同上切換装置に使用されたＣ形ワイヤスプリン
グの組付状態を示す平面図である。

【符号の説明】

11 シリンダ 12 作動ピストン 13，14 作動流体室 15 作動ロッド 18 切換装置本体 21 中心軸孔 22 切換作動体 22b 大径部 22c 小径部 31 切換子 34 係合筒 35 スプリング受け部材 37 スプリング受け部 38 スプリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダと、このシリンダ内に摺動自在
   に嵌合されシリンダ内に二つの作動流体室を区画形成し
   た作動ピストンと、この作動ピストンの中心に一体に設
   けられ前記シリンダの一端より突出された作動ロッド
   と、この作動ロッドの往復動端部にて係合されて軸方向
   に移動される切換作動体と、この切換作動体により切換
   えられ前記二つの作動流体室に対する作動流体の給排を
   切換える切換子と、前記切換作動体を一側の切換位置お
   よび他側の切換位置のいずれか一方に保持するスプリン
   グとを有する往復動形アクチュエータにおいて、 前記シリンダにて前記作動ロッドの突出する側とは反対
   側の取付面に切換装置本体が着脱自在に取付けられ、 前記作動ロッドの中心軸孔に嵌合され作動ロッドの往復
   動端部にて作動ロッドと一体移動可能に係合されるロッ
   ド状の切換作動体が、前記取付面より突出されて切換装
   置本体内に挿通され、 このロッド状の切換作動体にて前記切換子と嵌合された
   小径部に対し作動ロッド側に切換子と係合する大径部が
   設けられるとともに、前記小径部を挟んで反対の外端側
   に切換子と係合する係合筒が着脱自在に設けられ、 この係合筒を挟んで前記ロッド状の切換作動体の外端に
   スプリング受け部材が着脱自在に取付けられ、 このスプリング受け部材と前記切換装置本体に設けられ
   たスプリング受け部との間に拡張する性質のスプリング
   が圧縮状態で組込まれたことを特徴とする往復動形アク
   チュエータ。
2. 【請求項２】 スプリングは、丸形断面の線材がほぼＣ
   形に彎曲形成され、その線材の中央部が直線状に成形さ
   れるとともに、その線材の両端部が相互に対向する直線
   状に成形され、その中央部の直線状部がスプリング受け
   部の凹溝に回動自在に嵌着されるとともに、その両端部
   の直線状部がスプリング受け部材の孔に回動自在に嵌着
   されたことを特徴とする請求項１記載の往復動形アクチ
   ュエータ。