JPH06666Y2 - 緩衝装置付き空気圧シリンダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はピストンのストローク終端で発生する衝撃を緩
和することのできる緩衝装置付き空気圧シリンダに関す
る。

［従来の技術］ 空気圧シリンダにおいては、ピストンがストローク終端
に達するときに慣性エネルギーが大きくなるような負荷
に対しては、空気圧シリンダ内に緩衝装置を設けて慣性
エネルギーを適当に吸収する事により衝撃を緩和するこ
とが行なわれている。

従来の空気圧緩衝装置のうち、クッションプランジャを
有するものについて第４図で説明する。

１はシリンダチューブ、２はロッド側のカバー、３はヘ
ッド側のカバーである。４はピストンで、ロッド側のカ
バー２を軸方向に貫通するピストンロッド５に嵌着され
たクッションプランジャ１３に挟まれて固定されてい
る。７はヘッド側のカバー３にクッションプランジャ１
３が挿入可能に形成されたガイド孔でエアポート１０に
連通している。８はシール部材で、クッションプランジ
ャ１３がガイド孔７内に突入した際に、クッション室Ａ
内の圧縮エアが直接ガイド孔７へ漏出しないようにガイ
ド孔７の開口端に装着されている。１１はヘッド側のカ
バーに取り付けられた絞り弁でガイド孔７とクッション
室Ａとを連絡する通路１２に介装されている。エアポー
ト９が設けられているロッド側のカバー２にも図示のよ
うに、ヘッド側と同様に構成されている。

ロッド側のエアポート９に空気圧が供給されると、ピス
トン４がヘッド側へ移動し、ストローク終端近くでクッ
ションプランジャ１３がヘッド側のカバー３のガイド孔
７内に突入すると、クッション室Ａ内の空気は、ガイド
孔７からエアポート１０への通路が遮断されて圧縮され
るとともに、絞り弁１１により適当に絞られた流量で通
路１２より排気される。従って、ピストンは減速しカバ
ー３に当接するときの衝撃が緩和される。

第５図は従来の他の緩衝装置付き空気圧シリンダを示す
ものでピストン４には、カバーに当たる端面にゴム製の
緩衝板Ｃが固着している。

［考案が解決しようとする問題点］ 従来の空気圧緩衝装置によるものでは、カバーにクッシ
ョンプランジャが挿入されるガイド孔を設けているため
に、カバーの軸方向の長さが大きくなり、シリンダ全長
が長くなる。

とくにストロークの短い空気圧シリンダにおいては、緩
衝装置の付いていないものと比較して著しくシリンダ全
長が長くなり不利である。

クッションプランジャを短くすると、第４図に示すよう
にクッション室Ａ内の空気が通路１２やピストンとシリ
ンダチューブとの隙間ｇに流れ込み、クッション室Ａ内
の空気圧が緩衝に必要とされる値まで上昇しないという
問題があった。

また、ゴム製の緩衝板によるものでは、カバーは緩衝装
置なしのものと同じで緩衝板の厚さだけ全長が若干長く
なる程度であるが、吸収できる慣性エネルギーが小さい
ために、小負荷用の小型の空気圧シリンダだけに限定さ
れる。

本考案の技術的課題は、簡単な構成で上記の問題を全て
解消することのできる緩衝装置付き空気圧シリンダを得
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の技術的手段は、第１〜３図の実施例に示すよう
に、空気圧シリンダのピストン４には、カバー２，３側
の端面に合成ゴム製の弾性を有する緩衝体６が装着され
ている。

緩衝体６は中心部に貫通孔６ａが設けられた円板上のも
のであり、内部にリング形ドーム状の空気溜６ｂが形成
されている。そして緩衝体６の外周部にはオリフィス６
ｃが空気溜６ｂに連通して開口している。

［作用］ ピストン４が加圧されて、シリンダチューブ１内を移動
し、緩衝体６がカバー２または３に当たると、緩衝体６
のゴムの弾性によって衝撃を緩和すると同時に空気溜６
ｂ内の空気が圧縮されて空気緩衝の作用をする。そして
空気溜６ｂ内の圧縮された空気がオリフィス６ｃより徐
々に緩衝体６の外に排出されてピストン４が停止する。
このように、ゴムの緩衝作用に空気緩衝作用が加えられ
るために、吸収しうるエネルギーを大きくすることがで
きる。

［実施例］ 次に本考案による緩衝装置付き空気圧シリンダの実施例
を図面によって具体的に説明する。

第１図において、１はシリンダチューブ、２はロッド側
のカバー、３はヘッド側のカバーである。４はシリンダ
チューブ１内で軸方向に摺動可能に設けられたピストン
であり、カバー２を貫通するピストンロッド５の一端に
ネジ結合により固着されている。ピストン４のカバー３
側には、ピストンロッド５より若干大径のボス部４１が
設けられており、このボス部４１の外周のピストン４側
にはピストンロッド５と同径の環状凹溝４２が形成され
ている。６は弾性の緩衝体であり、第２図の斜視図に示
すように、中心に貫通孔６ａを有する円板状となってい
る。

緩衝体６は合成ゴム等で成形され、内部にドーム状の空
気溜６ｂがリング形に形成されている。

緩衝体６の外周にはオリフィス６ｃが１ケ所開口してお
り空気溜６ｂと連通している。緩衝体６は、中心の貫通
孔６ａにカバー３側ではピストン４のボス部４１に形成
された環状凹溝４２を嵌入し、またカバー２側ではピス
トンロッド５を嵌入して、ピストン４のカバー２側とカ
バー３側の両端面に夫々１個取り付けられる。

緩衝体６とピストン４との固着は、カバー３側ではピス
トン４のボス部４１の環状凹溝内で係止されている。９
はカバー２に設けられたエアポートでシリンダ室３４に
開口してカバー２に設けられた孔２１に通路２２を介し
て連通している。

同様にカバー３にはエアポート１０とシリンダ室３５に
開口した孔３１が設けられており、通路３２により連通
している。カバー２とカバー３のシリンダ室３４及び３
５側の端面には、ピストン４が軸方向に移動してカバー
２又は３に緩衝体６が当接した時にエアを逃がす通路と
なる凹溝２３，３３が設けられている。Ｓ₁はピストン
シール部材、Ｓ₃はカバー２に装着されたピストンロッ
ドシール部材、Ｓ₂はカバー_２に装着されたピストンロ
ッド軸受材である。

本実施例では、緩衝体をピストンの両端面に設けた両ク
ッション型の構造を示してあるが、片側だけのカバーに
対してのみ緩衝作用を必要とする場合には、必要とする
カバー側のピストンの端面に衝動体を１個取り付ければ
よい。

次に、ピストンのストローク終端においてどのように緩
衝がなされるかについて説明する。

エアポート１０を大気に開放し、エアポート９に圧縮空
気を供給するとピストン４が加圧されて、シリンダチュ
ーブ１内をカバー３の方向へ移動する。ピストン４がス
トローク終端に近づき緩衝体６がカバー３に当たると、
緩衝体６のゴムの弾性によって衝撃が軽減されると同時
に、第３図に示すようにピストン４に与えられる慣性力
により緩衝体６が軸方向に押圧されるため空気溜６ｂ内
の空気が圧縮されて慣性エネルギーを吸収する。

空気溜６ｂ内の圧縮された空気はオリフィス６ｃから制
限された流量で緩衝体６の外に徐々に流出し、カバー３
の凹溝３３、孔３１、通路３２を通りエアポート１０よ
り排出され、ピストン４が停止する。ピストンのストロ
ーク終端においては緩衝体６は軸方向に圧縮変形した状
態になる。

このように、ゴムの緩衝作用に空気緩衝作用が加えられ
るために吸収しうるエネルギーを大きくすることができ
る。

次に、エアポート９を大気に開放し、エアーポート１０
に圧縮空気を供給すると、ピストン４はカバー２側へ加
圧され移動する。この移動時に変形された緩衝体６は、
弾性によって元の形状に戻るとともに、オリフィス６ｃ
より空気が空気溜６ｂ内に流入して次のカバー３におけ
る緩衝に備えられる。カバー２側におけるピストンの緩
衝については、上記したカバー３側と同様になされる。

尚、オリフィス６ｄは第６図のようにピストン側面と緩
衝体との間に設けてもよい。また、第７図に示すように
カバー側に緩衝体６′を取り付けてもよい。

［考案の効果］ 以上説明した如く、本考案になる緩衝装置付き空気圧シ
リンダは、合成ゴム等の弾性材で成形された空気緩衝体
をピストンのカバーに当たる端面に装着することによ
り、次の効果が得られる。

(1)従来の空気緩衝作用によるクッションプランジャ型
に比較して長いガイド孔をカバーに設ける必要がないた
めに、シリンダ全長が短くてすみ、特に短ストローク７
の空気圧シリンダにおいて取付スペースが小さいことが
有利である。

(2)従来のゴム緩衝作用による空気圧シリンダと全長が
ほとんど同じで、空気緩衝作用も行うことができるため
に、吸収しうる慣性エネルギーが大きく、大きな負荷に
も使用できる。

(3)構造が簡単で、部品数が少なく、カバーは緩衝装置
なしのものと併用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる緩衝装置付き空気圧シリンダの実
施例の断面図、第２図は緩衝体の形状を示す斜視図、第
３図は緩衝作用を説明するための部分断面図であり、第
４図及び第５図は従来例を示す実施例であり、第６図及
び第７図は他の実施例の断面図である。 １：シリンダチューブ ２，３：カバー ４：ピストン ６：緩衝体 ６ａ：貫通 ６ｂ：空気溜 ６ｃ：オリフィス

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中心部に貫通孔を有する円板状で、内部に
   リング形ドーム状に空気溜が形成された弾性の緩衝体
   が、ピストンとカバー側端面の間に配設され、該空気溜
   内の空気はピストンと前記緩衝体の間で圧縮され、且
   つ、緩衝体の側面に前記の空気留に連通したオリフィス
   手段が設けられているる緩衝装置付き空気圧シリンダ。