JPH0716887Y2 - クッション装置付き流体圧シリンダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ピストンを減速して停止させるクッション装
置を備えた流体圧シリンダに関し、特に詳しくは、流体
圧クッション装置と吸着力利用の磁力クッション装置と
を併設した流体圧シリンダに関するものである。

［従来の技術］ 本考案の考案者らは、先に、流体圧クッション装置と吸
着力利用の磁力クッション装置とを併設したクッション
装置付き流体圧シリンダを、実願昭63-31039号（実開平
1-135204号公報参照）において提案した。

上記既提案の流体圧シリンダは、クッションストローク
の当初において吸着力利用の磁力クッション装置がピス
トンに大きな制動力を作用させ、次いでクッションスト
ロークが進むにつれて急激に大きくなる封じ込め流体圧
による制動力を作用させるので、ピストンに作用する全
制動力をクッションストロークの全体にわたって平均化
してピストンを効率よく減速させることができる。

しかしながら、上記流体圧シリンダは、相互に吸着して
いる磁石を引離すためのプッシュロッドの寿命について
の配慮に欠けるところがあり、プッシュロッドがシリン
ダに衝突するために摩耗し易く、また衝突時の滑り等に
よって曲ることがあるので、磁力クッション装置の耐久
性が小さい。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、流体圧クッション装
置と磁石間の吸着力利用の磁力クッション装置とを併設
した流体圧シリンダにおいて、磁力クッション装置の耐
久性を向上させることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案のクッション装置付き
流体圧シリンダは、クッションパッキングと、該クッシ
ョンパッキングに密に嵌入する弁部を有する弁体とを備
え、ピストンロッドに固定したピストンのストローク終
端近くにおける上記弁部のクッションパッキングへの嵌
入により一時的に封じ込めた流体圧でピストンを減速し
て停止させる流体圧クッション装置と、磁石間の吸着力
でピストンを減速して停止させる磁力クッション装置と
を併設したクッション装置付き流体圧シリンダであっ
て、上記磁力クッション装置が、ピストンに固定した第
１の磁石と、その外側においてピストンロッドに摺動可
能に装着したホルダと、該ホルダに取付けられ上記第１
の磁石に吸着される第２の磁石と、上記ホルダからピス
トンを通って反対側に伸びピストンのストローク終端近
くにおいて上記弁体で押圧されて第２の磁石を第１の磁
石との吸着から引離すプッシュロッドとを備え、第１、
第２の磁石間の吸着力でピストンを減速して停止させる
ものとして構成し、上記ピストンロッドに摺動可能に装
着した弁体のピストン側に、上記プッシュロッドの先端
に作用する径方向の力を抑制するガイド部を設けたこと
を特徴としている。

また、同様の課題を解決するため、本考案のクッション
装置付き流体圧シリンダは、オリフィスと、該オリフィ
スに当接する弁部材を有す弁体とを備え、ピストンロッ
ドに固定したピストンのストローク終端近くにおける上
記弁部材のオリフィスへの当接により一時的に封じ込め
た流体圧でピストンを減速して停止させる流体圧クッシ
ョン装置と、磁石間の吸着力でピストンを減速して停止
させる磁力クッション装置とを併設したクッション装置
付き流体圧シリンダであって、上記磁力クッション装置
が、ピストンに固定した第１の磁石と、その外側におい
てピストンロッドに摺動可能に装着したホルダと、該ホ
ルダに取付けられ上記第１の磁石に吸着される第２の磁
石と、上記ホルダからピストンを通って反対側に伸びる
先端が上記ピストンロッドに摺動可能に装着した弁体に
固着され、ピストンのストローク終端近くにおける弁部
材のオリフィスへの当接により第２の磁石を第１の磁石
との吸着から引離すプッシュロッドとを備え、第１、第
２の磁石間の吸着力でピストンを減速して停止させるも
のとして構成したことを特徴としている。

［作用］ ピストンが、ストローク終端近くの排出側の流体が一時
的に封じ込められるクッションストロークに達すると、
排出側の流体圧が上昇し、またプッシュロッドが弁体で
押圧されて、第２の磁石を磁石間の吸着力に抗して第１
の磁石から引離すので、封じ込め流体圧による制動力
と、磁石間の吸着力による制動力とによりピストンが減
速して、ストローク終端に緩衝的に停止する。

この場合、磁石間の吸着力は、クッションストロークの
開始端において最も大きいので、クッションストローク
の始めにピストンに大きな制動力が作用して緩衝効率を
高めることができる。また、磁石間の吸着力による制動
力は、クッションストロークが進むにつれて小さくなる
が、封じ込め流体圧による制動力が急激に大きくなるの
で、ピストンに作用する全制動力が、クッションストロ
ーク全体で平均化される。

さらに、プッシュロッドの先端は、弁体のガイド部によ
り案内されて径方向の力が抑制されるために、滑りによ
って曲ることがなく、かつ弁体とプッシュロッドが略一
体となって摺動するので、プッシュロッドの摩耗も殆ど
ない。

また、流体圧クッション装置を、オリフィスと、該オリ
フィスに当接する弁部材を有する弁体とで構成し、この
弁体とプッシュロッドの先端を固着したので、プッシュ
ロッドの摩耗を完全に防止することができる。

圧力流体の給排を逆転してピストンを反対方向に摺動さ
せると、第２の磁石が第１の磁石に吸着される。

［実施例］ 第１図及び第２図は本考案の第１実施例を示し、この空
気圧シリンダ１は、流体圧クッション装置２と、永久磁
石の吸着力を利用した磁力クッション装置３とを備えて
いる。

上記空気圧シリンダ１におけるシリンダは、シリンダチ
ューブ５とヘッドカバー6a及びロッドカバー6bとの螺着
により構成し、ピストンロッド７の縮径部に嵌着させた
ピストン８は、該ロッド７の先端に螺着させた同径のア
ダプタロッド９でピストンロッドに固定され、ピストン
８によって圧力室10a,10bが区画され、ロッド７及び９
に環状の弁体11a,11bが摺動可能に装着されている。

カバー6a,6bは、圧力空気の給排ポート15a,15b、該ポー
トが開口する圧力室側が開放した凹部、圧力室10a,10b
とポート15a,15bを連通させる通路17a,17b、及び該通路
の開度を調整するニードル弁（図示省略）を備え、凹部
の開放縁に弁体11a,11bの弁部12a,12bが密に嵌入するク
ッションパッキング18a,18bが取付けられており、弁体1
1a,11bとクッションパッキング18a,18bによって流体圧
クッション装置２が構成される。

上記ピストン８は、側面に第１の永久磁石21a,21bを備
え、該磁石21a,21bと吸着する第２の永久磁石22a,22b
は、ロッド9,7に摺動可能に装着したホルダ23a,23bに固
着されている。

上記ホルダ23aと23bは、軸方向のプッシュロッド24a,・
・と24b,・・及び貫通孔25a,・・と25b,・・を備え、プ
ッシュロッド24a,・・と24b,・・は、ピストン８及び永
久磁石に形設した貫通孔並びに上記ホルダの貫通孔25b,
・・、25a,・・を通ってクッションストロークＬ延出
し、磁石21aと22a及び21bと22bが吸着した状態におい
て、その先端が弁体11a,11bのガイド部13・・に挿入さ
れており、プッシュロッド24a,・・と24b,・・の外周を
シールするＯリング26,・・（一方のみ図示）は、第１
の磁石21a,21bによって抜け出しが防止されている。

第１図中の符号27a,27bはロッド７と９に設けたストッ
パで、図示の状態において弁部12a,12bとの間に設けた
隙間ｌによって、クッションストロークＬの寸法誤差を
吸収している。なお、上記クッションストロークは、ヘ
ッド側とロッド側で異なるものとすることもできる。

次に、上記第１実施例のクッション作用を述べる。

第１図は、圧力室10bに供給された圧力空気によりピス
トン８がヘッド側にストロークし、弁部12aがクッショ
ンパッキング18aに嵌入して弁体11aがヘッドカバー6aに
当接したクッションストローク開始の状態を示し、磁石
21aと22a及び21bと22bは共に吸着している。

ピストン８がクッションストロークに達すると、弁体11
aのヘッドカバー6aへの当接によってプッシュロッド24
a,・・が第２の磁石22aを第１の磁石21aとの吸着力に抗
して第１の磁石21aから引離すので、磁石21a,22a間の吸
着力によってピストン８が減速される。磁石21a,22a間
の吸着力は、磁石間の距離が小さいときは大きく、距離
が大きくなると減少するので、磁力クッション装置３の
制動力Fmは、クッションストロークＬの開始端において
最も大きく、以後急速に小さくなる。

一方、弁部12aのクッションパッキング18aへの嵌入によ
り圧力室10aの排出空気が封じ込められるので、ピスト
ン８はこの封じ込め空気圧によって減速され、封じ込め
られた空気は通路17a及び図示を省略したニードル弁を
通って徐々に外部に流出する。そして、流体圧クッショ
ン装置２の制動力Faは、ピストン８がクッションストロ
ークＬの終端に近づくと急激に大きくなる。

したがって、クッションストローク中のピストン８に作
用する全制動力Ftは、第４図に点線で示すように平均化
され、ピストン８はこの平均化された全制動力Ftにより
減速されてストローク終端に緩衝的に停止する。この場
合、磁力クッション装置３の制動力Fmは、クッションス
トロークの開始端において最も大きいのでピストンの緩
衝効率が高く、かつクッションストローク終端において
極めて小さくなるので、ストローク終端においてピスト
ン８の推力が減少することはない。

圧力室10a,10bの圧力空気の給排を逆転すると、ピスト
ン８はロッド側に摺動する。ロッド側のストローク終端
近くにおけるクッション作用は、ヘッド側の場合と同じ
である。

上記第１実施例の磁力クッション装置３は、プッシュロ
ッド24a,・・と24b,・・の先端が弁体11a,11bのガイド
部13,・・により案内されて径方向の力が殆ど作用しな
いので、曲ることがなく、また弁体11a,11bが空気圧に
よってピストン８と略一体に摺動してプッシュロッド24
a,・・と24b,・・の衝突力が小さいので摩耗が小さい。
したがって、磁力クッション装置３の耐久性を向上させ
ることができる。

第３図は本考案の第２実施例を示し、第２実施例の空気
圧シリンダ31は流体圧クッション装置32と磁力クッショ
ン装置33を備えている。

上記流体圧クッション装置32は、凹部の開口縁に設けた
オリフィス35と、弁体36a,36bに設けた弁部材37a,37bで
構成されており、これらは合成ゴム等の弾性を有する素
材で形成されている。また、上記磁力クッション装置33
を構成するプッシュロッド24a,・・、24b,・・の先端
は、上記弁体36a,36bに形設した孔38,・・に圧入、接着
剤等により一体に固着されている。

第２実施例の他の構成は第１実施例と同じであるから、
図中主要な個所に同一の符号を付して詳細な説明は省略
する。

上記第２実施例は、流体圧クッション装置32のクッショ
ン作用が確実であり、かつプッシュロッドと弁体が一体
に摺動するので、磁力クッション装置の耐久性を一層向
上させることができる。

［考案の効果］ 本考案の流体圧シリンダは、クッションストローク後半
において制動力が大きい流体圧クッション装置と、クッ
ションストローク前半において制動力が大きい吸着力利
用の磁力クッション装置とを併設して、クッションスト
ローク中にピストンに作用する制動力を平均化したの
で、ピストンを効率よく減速させてストローク終端に緩
衝的に停止させることができる。

また、磁力クッション装置におけるプッシュロッドの先
端を、ピストンロッドに摺動可能に装着した弁体のガイ
ド部により案内させたので、その曲げや摩耗を防止して
磁力クッション装置の耐久力を向上させることができ
る。

さらに、プッシュロッドの先端を弁体に固着したので、
磁力クッション装置の耐久性を一層向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の縦断正面図、第２図は同
上要部の分解斜視図、第３図は本考案の第２実施例の要
部を示す縦断正面図、第４図はクッションストロークと
制動力の関係を示す線図である。 1,31……空気圧シリンダ、2,32……流体圧クッション装
置、3,33……磁力クッション装置、７……ピストンロッ
ド、８……ピストン、11a,11b,36a,36b……弁体、12a,1
2b……弁部、13……ガイド部、18a,18b……クッション
パッキング、21a,21b,22a,22b……磁石、23a,23b……ホ
ルダ、24a,24b……プッシュロッド、35……オリフィ
ス、37a,37b……弁部材。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】クッションパッキングと、該クッションパ
   ッキングに密に嵌入する弁部を有する弁体とを備え、ピ
   ストンロッドに固定したピストンのストローク終端近く
   における上記弁部のクッションパッキングへの嵌入によ
   り一時的に封じ込めた流体圧でピストンを減速して停止
   させる流体圧クッション装置と、磁石間の吸着力でピス
   トンを減速して停止させる磁力クッション装置とを併設
   したクッション装置付き流体圧シリンダであって、 上記磁力クッション装置が、ピストンに固定した第１の
   磁石と、その外側においてピストンロッドに摺動可能に
   装着したホルダと、該ホルダに取付けられ上記第１の磁
   石に吸着される第２の磁石と、上記ホルダからピストン
   を通って反対側に伸びピストンのストローク終端近くに
   おいて上記弁体で押圧されて第２の磁石を第１の磁石と
   の吸着から引離すプッシュロッドとを備え、第１、第２
   の磁石間の吸着力でピストンを減速して停止させるもの
   として構成し、 上記ピストンロッドに摺動可能に装着した弁体のピスト
   ン側に、上記プッシュロッドの先端に作用する径方向の
   力を抑制するガイド部を設けた、 ことを特徴とするクッション装置付き流体圧シリンダ。
2. 【請求項２】オリフィスと、該オリフィスに当接する弁
   部材を有する弁体とを備え、ピストンロッドに固定した
   ピストンのストローク終端近くにおける上記弁部材のオ
   リフィスへの当接により一時的に封じ込めた流体圧でピ
   ストンを減速して停止させる流体圧クッション装置と、
   磁石間の吸着力でピストンを減速して停止させる磁力ク
   ッション装置とを併設したクッション装置付き流体圧シ
   リンダであって、 上記磁力クッション装置が、ピストンに固定した第１の
   磁石と、その外側においてピストンロッドに摺動可能に
   装着したホルダと、該ホルダに取付けられ上記第１の磁
   石に吸着される第２の磁石と、上記ホルダからピストン
   を通って反対側に伸びる先端が上記ピストンロッドに摺
   動可能に装着した弁体に固着され、ピストンのストロー
   ク終端近くにおける弁部材のオリフィスへの当接により
   第２の磁石を第１の磁石との吸着から引離すプッシュロ
   ッドとを備え、第１、第２の磁石間の吸着力でピストン
   を減速して停止させるものとして構成した、 ことを特徴とするクッション装置付き流体圧シリンダ。