JPS5836884Y2 - 油圧ショックアブソ−バ付き空気圧シリンダ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、通常の空気圧シリンダ装置と同様に空気圧に
よる推力をピストンロッドによって外部へ出力できるも
のはもちろんのこと、そのピストンロッドにかかる外部
荷重を油圧ショックアブソーバによって緩衝することも
できる油圧ショックアブソーバ付き空気圧シリンダ装置
、特に、空気圧ピストンロッドを突設した空気圧ピスト
ンを摺動自在に嵌装した空気圧シリンダ本体と、油圧ピ
ストンを摺動自在に嵌装した油圧シリンダとを、前者の
ロッドカバーを介して直結してなる油圧ショックアブソ
ーバ付き空気圧シリンダ装置に関する。

従来のこの種の空気圧シリンダ装置は、空気圧ピストン
ロッドの先端を単に油圧ピストンに直結しているもので
、空気圧ピストンロッドに曲げ応力がかかり、スムーズ
に往復摺動させることができないという欠点がある。

また、空気圧ピストンロッドの突出する方向及び引き込
む方向の両方向について緩衝を行うには、２台の油圧シ
ョックアブソーバを用意しなげればならないとともに、
これら２台の油圧ショックアブソーバ及び空気圧シリン
ダ本体を一定の関係で動作させるための複雑な油空圧制
御回路を必要とする。

本考案は、空気圧ピストンロッドに曲げ応力がかからな
いようにできるとともに、空気圧ピストンロッドの突出
する方向及び引き込む方向の両方向の緩衝作用を、１台
の油圧ショックアブソーバで簡単に行うことができ、し
かもその両方向の緩衝作用の速度を簡単に調整でき、さ
らに空気圧ピストンロッドの緩衝作用を受けない摺動ス
トロークを外側で簡単に調整できるようにしたものであ
る。

すなわち、本考案は、油圧ピストンの受圧面積を空気圧
ピストンのそれよりもはるかに小さくし、その油圧ピス
トンに、油圧シリンダのロッドカバーを摺動自在に貫通
突出する外側油圧ピストンロッドと空気圧シリンダ本体
のロッドカバーを摺動自在に貫通してその空気圧シリン
ダ本体内に突入する内側油圧ピストンロッドとを突設し
、これら内側油圧ピストンロッド、油圧ピストン及び外
側油圧ピストンロッドに、それらの軸線に沿って貫通す
る案内孔を設け、この案内孔に、空気圧ピストンロッド
を相対摺動自在に貫通させてその先端部を上記外側油圧
ピストンロッドの先端より外方へ突出させ、その突出し
た先端部に、外側油圧ピストンロッドの先端に係接する
ストローク調整子を軸線方向に移動可能に装着し、また
空気圧シリンタ本体のロッドカバー及び油圧シリンダの
ロッドカバーに、油圧ピストンの両側に形成される油圧
室と連通ずる油通路をそれぞれ設け、これら両側の油通
路にそれぞれに空油圧コンバータ構造のアキュームレー
タを接続するとともに、各油通路に、アキュームレータ
より油圧室の油液の流通は許容するがその逆は咀止する
逆止弁と可変絞り弁とを配設し、さらに空気圧シリンダ
本体内のロッド側室及び一方のアキュームレータに圧縮
空気を送入できる第１の状態とヘッド側室及び他方のア
キュームレータに圧縮空気を送入できる第２の状態とに
切り換えることができる切換弁を備えてなることを特徴
とするものである。

以下には本考案を図示の実施例について詳細に説明する
。

本空気圧シリンダ装置は、空気圧シリンダ本体Ａの一側
外側に油圧ショックアブソーバとして作用する油圧シリ
ンダＢを直結してなる。

空気圧シリンダ本体Ａは、空気圧シリンダチューブ１０
両端開口をロッドカバー２とヘッドカバー３にて閉じ、
また油圧シリンダＢは、ロッドカバー２を空気圧シリン
ダ本体Ａと共通のカバーとしてこれにて油圧シリンダチ
ューブ４の一端開口を閉じるとともに、その他端開口を
ロッドカバー５にて閉じてなるものである。

空気圧シリンダ本体Ａ内には、空気圧ピストンロッド６
を突設した空気圧ピストン７が摺動自在に嵌装され、ま
た油圧シリンダＢ内には、外側油圧ピストンロッド８と
内側油圧ピストンロッド９とを両側に突設した油圧ピス
トン１０が摺動自在に嵌装されている。

この油圧ピストン１０の受圧面積は空気圧ピストン７の
それよりもはるかに小さくなっている。

外側油圧ピストンロッド８は、ロッドカバー５を摺動自
在に貫通して油圧シリンダＢの外方へ突出し、また内側
油圧ピストンロッド９は、ロッドカバー２を摺動自在に
貫通して空気圧シリンダ本体Ａ内に突入している。

他方、空気圧ピストンロッド６は、内側油圧ピストンロ
ッド９、油圧ピストン１０及び外側油圧ピストンロッド
８を貫通している案内孔１１中を摺動自在に貫通して外
側油圧ピストンロッド８の先端（外端）外方へ突出して
いる。

そして、その突出部分に形成した雄ねじ６′に、ストロ
ーク調整子（ナツト）１２を螺合し、これをロックナツ
ト１３にてロックしである。

油圧シリンダＢの両側のロッドカバー２，５には、油圧
ピストン１０の前後いずれの方向に対しても同じように
緩衝を行えるように、いずれも可変絞り弁１４と逆止弁
１５とを内蔵しである。

これら可変絞り弁１４及び逆止弁１５は、油圧シリンダ
Ｂ内と抽出入ポート１６とを結ぶ油通路１７に設けられ
、可変絞り弁１４は、油圧シリンダＢ内より抽出入ポー
ト１６へと流れる油液に対して絞り作用をし、また逆止
弁１５は、抽出入ポート１６側より油圧シリンダＢへの
油液の流通は許容するがその逆は阻止するようになって
いる。

両力バー２，５の抽出入ポート１６，１６には、空油圧
コンバータ構造のアキュームレータ１８１゜１８□がそ
れぞれ配管接続されている。

これらアキュームレータ１８１，１８□は、切換弁１９
を介して圧縮空気供給源２０に接続され、切換弁１９の
切り換えにより一方が圧縮空気を送入されると他方が排
気状態になりまた他方が圧縮空気を送入されると一方が
排気状態になる。

切換弁１９はまた空気圧シリンダ本体Ａの両力バー２，
３に形成の空気ポー）２１．２１に接続され、この切換
弁１９によって一方のアキュームレータ１８、に圧縮空
気を送入するようにしたときには、同時に空気圧シリン
ダ本体Ａ内のロッド側室２２、に圧縮空気が送入され、
また他方のアキュームレータ１８゜に圧縮空気を送入す
るようにしたときには、同時にヘッド側室２２□に圧縮
空気が送入される。

なお、図中符号２３は、両アキュームレータ１８０，１
８□内の油液のレベル調整を行うときに開く手動弁であ
る。

しかして、今、図示のように空気圧シリンダ本体Ａ内の
ロッド側室２２、に圧縮空気が送入され、空気圧ピスト
ン７がヘッド側ストロークエンドに達しているとすると
、このときアキュームレータ１８□にも圧縮空気が送入
されてそのなかの油液が油圧シリンダＢ内へ圧入されよ
うとするが、油圧ピストン１０は空気圧ピストン７より
も受圧面積がはるかに小さいために、外側油圧ピストン
ロッド８は、その先端（外端）がストローク調整子１２
に係接したまま空気圧ピストン７にかかつている空気圧
にて引き込められる状態になるため、油圧ピストン１０
はロッドカバー２側に偏倚して停止している。

そこで、切換弁１９を切り換えて空気圧シリンダ本体Ａ
内のヘッド側室２２□及びアキュームレータ１８□に圧
縮空気を送入すると、油圧ピストン１０は、アキューム
レータ１８□より油圧シリンダＢ内へ圧入される油液に
よってロッドカバー２側のストロークエンドに依然とし
て保持されるが、空気圧ピストン７は、内側油圧ピスト
ンロッド９の先端に衝接するまでは油圧シリンダＢとは
関係なしに高速でロッドカバー２側へ摺動する。

そして衝接したのちは、内側油圧ピストンロット９が空
気圧ピストン７にて押されることにより、油圧ピストン
１０が、油圧シリンダＢ内の油液をロッドカバー５の可
変絞り弁１４を介してアキュームレータ１８□へ押し戻
しながら摺動するもので、これにより空気圧ピストン１
は緩衝作用を受けて油圧ピストン１０と一体に引き続き
同方向に緩慢に摺動する。

この一体摺動する間、ストローク調整子１２は、外側油
圧ピストンロッド８の先端と所定の距離を保ったまま外
方へ移動する。

次いで、切換弁１９を切り換えて空気圧シリンダ本体Ａ
内のロッド側室２２、及びアキュームレータ１８１に圧
縮空気を送入すると、油圧ピストン１０は、アキューム
レータ１８□より油圧シリンダＢ内へ圧入される油液に
よってロッドカバー５側のストロークエンドに保持され
るようにより、空気圧ピストンγは、ストローク調整子
１２が外側油圧ピストンロッド８の先端に衝接するまで
は油圧シリンダＢとは関係なしに高速でカバー３側へ摺
動し、衝接したのちは上記と同様に緩衝作用を受けて油
圧ピストン１０と一体に引き続き同方向に緩慢に摺動す
る。

従って、この空気圧シリンダ装置によれば、空気圧ピス
トンロッド６の突出する方向及び引き込む方向の両方向
について緩衝することができるとともに、ストローク調
整子１２を位置調整することにより空気圧ピストン７の
高速ストローク長さく緩衝作用を受けない摺動範囲）を
調整することができる。

以上に詳述したところから明らかなとおり、本考案空気
圧シリンダ装置は、空気圧ピストンの受圧面積よりもは
るかに小さい受圧面積にした油圧ピストンの両側に、外
側油圧ピストンロット及び内側油圧ピストンロットを突
設し、この内側油圧ピストンロットを空気圧シリンダ本
体内に突入させてその先端に空気圧ピストンが衝接する
ようにする一方、空気圧ピストンロットの先端部を外側
油圧ピストンロットの先端より外方へ突出させてその突
出した先端部にストローク調整子を装着し、このストロ
ーク調整子が外側油圧ピストンロットの先端に係接する
ようにし、また油圧ピストンの両側に形成される油圧室
にそれぞれ空油圧コンバータ構造のアキュームレータを
接続するとともに、これらアキュームレータを、空気圧
シリンダ本体のロッド側室及びヘッド側室への圧縮空気
の給排関係を切り換える切換弁に接続し、空気圧ピスト
ンの往復動にともない両アキュームレータに交互に空気
圧を作用させることができるようにし、さらに空気圧シ
リンダ本体のロッドカバーと油圧シリンダのロッドカバ
ーとに、アキュームレータに連通ずる油通路をそれぞれ
設けてそこに逆止弁と可変絞り弁を配設したので、空気
圧ピストンの往復両方向の摺動につき、その行程の途中
まではそれを油圧ピストンとは関係なしに、すなわち油
圧ピストンをストロークエンドに保持しておいたまま、
空気圧により高速で往動あるいは復動させ、途中よりス
トロークエンドまでは油圧ピストンを作動させて油圧で
緩衝しながら緩慢に摺動させることができ、従って空気
圧ピストンロッドの突出する方向及び引き込む方向の両
方向の緩衝作用を、１台の油圧ショックアブソーバ（油
圧シリンダ）によって複雑な油空圧制御□□回路を用い
ることなく簡単かつ能率的に行うことができるとともに
、その両方向の緩衝作用の速度を可変絞り弁によって簡
単に調整でき、しかも大きな荷重であっても緩衝できる
。

また、上記ストローク調整子を、空気圧ピストンロッド
に対しその軸線方向に移動できるようにしたので、緩衝
開始位置及び非緩衝ス）ローフ長さを外側で簡単に調整
できる。

さらに、内側油圧ピストンロッド、油圧ピストン及び外
側油圧ピストンロッドの三者に、それらの軸線に沿う案
内孔を設けてこの案内孔に空気圧ピストンロッドを摺動
自在に貫通させ、該空気圧ピストンロッドの外周を上記
三者で支持したので、それに曲げ応力がかかつてスムー
ズに往復摺動しないということがなく、またこのように
貫通させて両方向の緩衝作用を行えるようにしたので、
両方向緩衝型の空気圧シリンダ装置として小型化できる
。

なお、本考案空気圧シリンダ装置は一種のハイドロチェ
ッカとして使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す断面図である。 ６・・・空気圧ピストンロッド、７・・・空気圧ピスト
ン、Ａ・・・空気圧シリンダ本体、１０・・・油圧ピス
トン、２，５・・・ロッドカバー Ｂ・・・油圧シリン
ダ、８・・・外側油圧ピストンロッド、９・・・内側油
圧ピストンロッド、１１・・・案内孔、１２・・・スト
ローク調整子、１７・・・油通路、１５・・・逆止弁、
１４・・・可変絞す弁、１８１，１８□・・・アキュー
ムレータ、１９・・・切換弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気圧ピストンロッド６を突設した空気圧ピストンγを
   摺動自在に嵌装した空気圧シリンダ本体Ａと、油圧ピス
   トン１０を摺動自在に嵌装した油圧シリンダＢとを、前
   者のロッドカバー２を介して直結してなる油圧ショック
   アブソーバ付き空気圧シリンダ装置において、上記油圧
   ピストン１０の受圧面積を上記空気圧ピストンγのそれ
   よりもはるかに小さくし、その油圧ピストン１０に、上
   記油圧シリンダＢのロッドカバー５を摺動自在に貫通突
   出する外側油圧ピストンロッド８と上記空気圧シリンダ
   本体Ａのロッドカバー２を摺動自在に貫通してその空気
   圧シリンダ本体Ａ内に突入する内側油圧ピストンロッド
   ９とを突設し、これら内側油圧ピストンロッド９、油圧
   ピストン１０及び外側油圧ピストンロッド８に、それら
   の軸線に沿って貫通する案内孔１１を設け、この案内孔
   １１に、上記空気圧ピストンロッド６を相対摺動自在に
   貫通させてその先端部を上記外側油圧ピストンロッド８
   の先端より外方へ突出させ、その突出した先端部に、外
   側油圧ピストンロッド８の先端に係接するストローク調
   整子１２を軸線方向に移動可能に装着し、また空気圧シ
   リンダ本体Ａ（７”）ロッドカバー２及び油圧シリンダ
   Ｂのロッドカバー５に、油圧ピストン１０の両側に形成
   される油圧室と連通ずる油通路１７．１７をそれぞれ設
   け、これら両側の油通路１γ、１７にそれぞれに空油圧
   コンバータ構造のアキュームレータ１８１，１８２を接
   続するとともに、各油通路１７に、アキュームレータよ
   り油圧室の油液の流通は許容するがその逆は阻止する逆
   止弁１５と可変絞り弁１４とを配設し、さらに空気圧シ
   リンダ本体Ａ内のロッド側室２２、及び一方のアキュー
   ムレータ１８１に圧縮空気を送入できる第１の状態とヘ
   ッド側室２２□及び他方のアキュームレータ１８□に圧
   縮空気を送入できる第２の状態とに切り換えることがで
   きる切換弁１９を備えてなることを特徴とする油圧ショ
   ックアブソーバ付き空気圧シリンダ装置。