JPS60211106A - ピストン・シリンダ・ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、特に圧力空気によって駆動されるピストン・
シリンダ・ユニットであって、シリンダカバーにより端
部側が閉鎖されたシリンダ内で、′軸方向往復運動可能
に案内されているピストンを有しており、このピストン
が、第１のピストンカバーを貫通し、該ピストンカバー
から突出しているピストンロッドに固着されており、か
つピストンとピストンロッドとを含む運動ユニットの外
部ストロークを制限するためのストッパが設けられてお
り、ピストンロッドの最大外部ストロークが、調節可能
である形式のものに関する。

（従来の技術） この種の形式で公知となっている諸装置においては、第
１のシリンダカバーの外部で、ピストンロッドに結合さ
れたストッパとしての部分が、シリンダカバーから、所
望の間隔をおいて配置されたストッパ、即ち、ピストン
ロッドの最大外部長さを変えるべく、軸方向に調節可能
なストッパに向かって運動する。

しかし、このようなピストン・シリンダ・ユニットは、
往往にして、制限されたスペース条件のもとで、すなわ
ち、例えば、何らかの部品を製作又は加工する機械内で
使用されるので、ピストン・シリンダ・ユニットの所要
スペースを大きくするストッパ装置の存在が、邪魔なも
のになっている。

また、このようなストッパ装置に関しては、汚損の恐れ
があること、並びに、ピストンロッドにおけるストッパ
の偏心的な作用に基づく磨耗現象が、比較的短時間の運
転後に生じうろことが指摘される。

なお、調整案内装置をも当然有していなければならない
このストッパ装置は、ピストン・シリンダ・ユニットの
生産費用を高めることとなる。

（発明が解決しようとする問題点） そこで、本発明の課題とするところは、冒頭に述べた形
式のピストン・シリンダ・ユニットに改良を加えて、該
ユニットが磨耗しないようにし、かつ僅かなスペー゛ス
で構成されるようにし、しかも、生産費用を出来得る限
り低く抑えることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の課題を解決するべく、本発明によれば、運動ユニ
ットが、第２のシリンダカバーに面する側の小さな直径
を有する部分と、対応するストッパを形成している半径
方向段部を経て、前記部分に接続している大きな直径を
有する部分とを備える軸方向穿孔部を有しており、外部
ストロークを制限するべく、半径方向段部に設けられて
いるストッパが、軸方向に調節可能な半径方向突出部に
よって形成されており、この半径方向突出部が、軸方向
穿孔部における大きな直径を有する部分内で、少なくと
も滑動遊隙を有して、ストッパロッドに固着されており
、ストッパロッドが、第２のシリンダカバーに保持され
ており、この側から軸方向穿孔部に進入し、小さい直径
を有する部分が。

少なくとも滑動遊隙をおいて進入し、かつ軸方向穿孔部
における大きい直径を有する部分内にまで延び、そこで
、半径方向突出部を支持している。

（発明の作用と効果） 以上の如き構成によって、ストッパは、ピストン・シリ
ンダ・ユニットの外側にではなく、その内側に設けられ
ている。

そのため、ユニットの構成容積が、ストッパ装置によっ
て変動させられることはなく、また、ストッパ装置が、
汚損から保護されることになる。

さらに、ストッパに対するストッパの当接が、偏心的で
はなく、中心的なものとなるので、傾倒モーメントの発
生が回避され、磨耗が著しく減じられる。

（実　施　例） 次に、添付図面に示す実施例につき、本発明の詳細な説
明する。

図示のピストン・シリンダ・ユニットは、シリンダ（１
）を有しており、シリンダ（１）の軸方向の両端部は、
それぞれシリンダカバー（２）（３）により閉鎖されて
いる。シリンダ（１）内には、ピストン（４）が、軸方
向に往復動可能に案内されている。

ピストン（４）は、シリンダ（１）の内部空間を、２つ
の分室に仕切っている。

第１図においては、ピストン（４）は、図平面で見て右
側に示された第１のシリンダカバー（２）とは反対側の
終端位置を占めている。従ってこの場合、第１のシリン
ダカバー（２）に面する側の分室（５）が、その最大容
積を有している。

ピストン（４）は、その周面の中央部にスライドリング
（６）を有している。スライドリング（６）は、ピスト
ン構内に挿入されたゴム状の弾性特性を有する材料から
成るリング（７）によって、半径方向内側から負荷され
ており、ピストンの耐磨耗案内を保証するような材料で
、製作されている。

ピストン周面におけるスライドリング（６）の両側には
、ピストン構内に挿入されたシールリング（８）（９）
が、それぞれ設けられている。これらのシールリング（
８）（９）は、互いに向き合ったシリンダカバー（２）
（３）に向かって、軸方向に突出しているシールリップ
により、シリンダ内壁に当接している。

ピストン（４）は、第２図に別個に示されたピストンロ
ッド（１０）に固着されている。そのため、この実施例
では、ピストン（４）の中心部には、穿孔部（１１）が
設けられており、ピストンロッド（１ｏ）におけるピス
トン側の端部（１２）が、この穿孔部（１１）に差し通
されている。

ピストン（４）におけるシリンダカバー（２）に面する
側には、第１の緩衝ピストン゛（１３）が配置されてい
る。第１の緩衝ピストン（１３）は、ピストンロッド（
１０）をスリーブ状に囲繞しており、そのピストン側の
端部には、半径方向内向きに突出して、緩衝ピストン（
１３）を軸方向で固定するリング状突出部（１４）が形
成されている。

そのため、この実施例では、ピストン（４）を支持して
いる小直径の端部（１２）を形成することによって、ピ
ストンロッド（１０）が段付けられている。

すなわち、ピストンロッド（１０）は段部（１５）を有
し、この段部（１５）が、リング状突出部（１４）と係
合し、リング状突出部（１４）が、ピストン（４）によ
り保持されている。

端部（１２）と段部（１５）との間には、中程度の直径
を有するピストンロッド中間区分（１６）が位置してい
る。その軸方向の寸法は、リング状突出部（１４）の壁
の厚さに等しい。該中間区分（１６）には、ピストン（
４）が当接するので、組み立て作業に際して、リング状
突出部（１４）が過度に押しつぶされることは回避され
る。

ピストン（４）の他方の側、つまり第２のシリンダカバ
ー（３）に面する側には、円筒状のスリーブ（１８）を
囲繞する適宜な緩衝ピストン（１７）が設けられている
。

スリーブ（１８）は、ピストンロッド（１０）における
雄ねじ（１９）の切られた端部上に螺合されており、両
緩衝ピストン（１３）　（１７）を含むこのピストン装
置を、ピストンロッド（１０）上で固定する。

本発明において、ピストンを、他の様式、例えば螺合も
しくは一体成形などによって、ピストンロッドと結合す
ることが可能である。

さらに、図示されてない諸実施態様として、緩衝ピスト
ン、並びに以下に説明する緩衝室を省略することも可能
である。

ピストンロッド（１０）は、これに面する第１のシリン
ダカバー（２）を貫通して突出している。

第１のシリンダカバー（２）内におけるピストンロッド
（１０）の案内のためには、スライドスリーブ（２０）
が用いられている。このスライドスリーブ（２０）の外
側には、ピストンロッド周面に密着するシールリング（
２１）が接続されている。

各緩衝ピストン（１３）　（１７）は、互いに向き合う
シリンダカバー（２）（３）に設けられた緩衝室（２２
）（２３）に挿入しうるようになっている。緩衝室（２
２）（２３）の外径は、緩衝ピストン（１３）　（１７
）の直径より若干大きい。各緩衝室（２２）　（２３）
の囲壁には、環溝（２４）　（２５）が切られており、
各環溝（２４）　（２５）内には、ピストン（４）の方
向を向く二重シールリップを有するシールリング（２６
）　（２７）が挿入されている。

各シリンダカバー（２）（３）は、それぞれ、１つの接
続部（２８）　（２９）を有している。これらの接続部
（２８）　（２９）は（この実施例の場合には、緩衝室
（２２）（２３）を介して）、シリンダ内部と接続され
ており、圧力媒体を供給し、かつ排出するようになって
いる。

ピストンロッド（１０）を外部させるためには、接続部
（２９）に、圧力媒体（実施例の場合は圧力空気）を供
給する。

圧力空気は、緩衝室（２３）内で、その中に位置する緩
衝ピストン（１７）の外周面に沿って流動し、緩衝ピス
トン（１７）の周面に当接する内位リップを備えるシー
ルリング（２７）に達する。

このシールリング（２７）の構成いかんに応じて、圧力
空気は、緩衝ピストン局面と内位リップとの間を、又は
爵位リップと溝（２５）の壁との間を通流し、その際、
各リップは弾性的に撓められる。

次いで、圧力空気は、ピストン（４）を負荷して、これ
を図の面で見て右手方向に摺動させる。その際、ピスト
ン（４）に固定されたピストンロッド（１０）は、連動
する。

このようなピストンの運動に際し、分室（５）内にある
空気は、ピストンロッド（１ｏ）が貫通しているシリン
ダカバー（２）の緩衝室（２２）と接続部（２８）とを
経て、外部に排出される。

この外部ストロークが終了するに先立って、緩衝ピスト
ン（１３）は、シリンダカバー（２）の緩衝室（２２）
内に進入する。その際、内位リップが緩衝ピストン（１
３）の局面に当接するので、シリンダ（１）における分
室（５）の排気が阻止され、終端位置への進入を緩衝す
る緩衝作用が達成される。

ピストンロッド（１０）を逆行させるためには、接続部
（２８）を排気から圧力空気供給に、また接続部（２９
）を圧力空気供給から排気に、それぞれ切り換えて、上
述したプロセスを逆方向で行なわせる。

上述した全てのことは、ピストンとピストンロッドとを
含む運動ユニットが、分析ストロークを制限するストッ
パを形成し、その場合、向き合っているシリンダカバー
からのピストンロッドの最大分析長さが可変であること
と同じように、原理的には既に公知の事実である。

本発明によるピストン・シリンダ・ユニットにおいては
、このストッパは、ユニット内部に位置している。

そのため、ピストン（４）とピストンロッド（１０）と
から形成される運動ユニットは、ピストン（４）がピス
トンロッド（１０）の外周面に嵌合されているこの実施
例の場合、軸方向穿孔部（３０）を備えるピストンロッ
ド（１０）を有している。

この軸方向穿孔部（３０）は、第２のシリンダカバー（
３）に面する側の小さな直径を有する部分（３６）と、
ストッパを形成する半径方向段部（３５）を経て、該部
分（３６）に続く大きな直径を有する部分（３４）とを
備えている。

分析ストロークを制限するために、半径方向段部（３５
）と係合するこのストッパは、軸方向調節可能な半径方
向突出部（３１）によって形成されている。

半径方向突出部（３１）は、軸方向穿孔部（３０）にお
ける径の大きな部分（３４）内に、少なくとも滑動遊隙
が形成されるようになっており、ストッパロッド（３２
）に固着されている。

ストッパロッド（３２）は、第２のシリンダカバー（３
）に保持されており、この側から、自由開口している軸
方向穿孔部（３０）内に進入する。ストッパロッド（３
２）は、軸方向穿孔部（３０）における径の小さな部分
（３６）を、少なくとも滑動遊隙をおいて貫通し、軸方
向穿孔部（３０）における径の大きな部分（３４）内に
まで延び、この箇所で、半径方向段部（３５）と向き合
っている半径方向突出部（３１）が設けられている。

この実施例においては、図から明らかなように、ストッ
パロッド（３２）が、第２のシリンダカバー（３）とピ
ストンロッド端部との間で、緩衝ピストン（１７）を支
持するスリーブ（１８）をも貫通している。

このスリーブ（１８）は、ストッパロッド（３２）上を
滑動するシール部材（３３）を有している。

本発明によるピストン・シリンダ・ユニットの運転に際
しては、半径方向突出部（３１）を有するストッパロッ
ド（３２）が静止しているのに対し、場合によっては、
緩衝ピストンを備えたピストン（４）とピストンロッド
（１０）とが、つまりこの両者によって形成される運動
ユニットが、ストッパロッド（３２）に沿って往復滑動
する。

ピストンロッド（１０）の進出、つまり分析に当たり、
軸方向穿孔部（３０）の半径方向段部（３５）が、スト
ッパロッド（３２）の半径方向突出部（３１）に接近し
、分析ストロークの終了時に、この半径方向突出部（３
１）に当接することは明らかである。従って、ピストン
ロッド（４）内に一体化された行程制限装置が得られる
。

この行程制限装置は調節可能である。後述するように、
半径方向突出部（３１）を軸方向に調節可能にストッパ
口・ラド（３２）に設けたり、又は、半径方向突出部（
３１）を有するストッパロッド（３２）を、全体的に外
部から軸方向調節可能に、第２のシリンダカバー（３）
に固定することが出来る。

ピストンロッド（１０）の軸方向穿孔部（３０）におけ
る径の大きな部分（３４）が、少なくとも所望の調節長
さに相当する長さを有していることは明らかである。直
径の大きな部分（３４）が、ピストンロッド（１０）の
自由端部にまで達、し、そこで開口していると合目的的
である。その場合、ピストンロッド（１０）は−貫して
中空である。

組み立てに際しては、半径方向突出部（３１）を支持し
ているストッパロッド（３２）を、ピストンロッド（１
０）の自由端部から、ピストンロッドに差し通し、次い
で、第２のシリンダカバー（３）に固定するようにする
こともできる。

半径方向突出部（３１）を、軸方向調節可能に、ストッ
パロッド（３０）上に配置するためには、半径方向突出
部（３１）を、雌ねじの切られたストッパナツトで形成
し、ロッド端部から少なくとも所望の調節長さに亘って
延びている雄ねじ部分（３６）上に、前記雄ねじを螺合
し、例えば止めナツト（３７）により、その軸方向位置
を固定することによって、極めて簡単に達成しうる。

半径方向突出部（３１）の軸方向位置を調整可能にする
ため、ストッパロッド（３２）は、軸方向穿孔部（３０
）から取り出し可能である。このことは、既に述べたよ
うに、ピストンロッドの自由端部を介して達成されうる
。またそのため、ストッパロッド（３２）は、解離可能
に第２のシリンダカバー（３）に固定されている。その
ため、半径方向突出部（３１）の調整は、ピストン・シ
リンダ・ユニットの外部から行ないうる。

ストッパロッド（３２）を、外部から調節可能に第２の
シリンダカバー（３）に保持するため、この実施例にお
いては、第２のシリンダカバー（３）に面する側のスト
ッパロッド（３２）の端部範囲（３８）を、雄ねじ部と
して構成しである。この雄ねじ部は、第２のシリンダカ
バー（３）に設けた雌ねじ孔（３９）に貫通螺合され、
外部からねじ調節可能である。

このように、ストッパロッド（３２）の端部範囲（３８
）を、回動可能とすることによって、この実施例におい
ては、次のような付加的な可能性、即ち、ストッパロッ
ド（３２）を、半径方向突出部（３１）と共に、軸方向
に調節しうる可能性が与えられている。

その理由は、ストッパロッド（３２）は、その回動時に
、当然、ピストン・シリンダ・ユニット内にねじ込まれ
るか、或いは、ユニットからねじ外されるからである。

さらにこの場合、次のようにすることも可能である。即
ち、ピストンロッド（１０）における最大外部長さ、即
ち外部ストロークの長さの粗調整を、ストッパロッド（
３２）に軸方向調節可能に設けられている半径方向突出
部（３１）を介して行ない、次いで、ストッパロッド（
３２）を、ピストンロッド（１０）内に挿入して、シリ
ンダカバー（３）に差し通しく実施例では螺合し）外部
からのストッパロッド（３２）の軸方向調節により、ス
トッパの位置、っまり、軸方向穿孔部（３０）内におけ
る半径方向突出部（３１）の位置を微調整するのである
。

スＩ・ツバロッド（３２）の回動運動、つまりねじ調節
は、例えば、ドライバーを用いて１手で行なうことが出
来る。（図において、ストッパロッドの端部には、操作
スリットが設けられている）。

こつ代わりに、第２のシリンダカバこ（３）によって保
持されたストッパロッド端部に、ストッパロッド（３２
）を軸方向調節するための調節モータを設けておくこと
も可能である。

原理的には、必ずしもこの２つの調節可能性が必要とは
限らず、また、この実施例においては、ストッパナツト
のねじ調節によってではなく、シリンダカバー（３）に
取り付けたストッパロッド（３２）のねじ込み又はねじ
外しによって、比較的小さな行程調節が行なわれること
は、言うまでもなく明らかである。

この実施例の場合、シリンダカバー（３）に設けられる
雌ねじ孔（３９）は、リング状挿入体（４０）によって
形成され、雄ねじをも切られているこのリング状挿入体
（４０）は、本来のシリンダカバー（３）内に螺合され
ている。

ストッパロッド（３２）は、外側から第２のシリンダカ
バー（３）又は介在せしめられたワッシャ（４１）に向
かって、雄ねじ部としての端部範囲（３８）上に螺合さ
れた固定ナツト（４２）により固定されている。

この場合のシールは、シールリング（４３）（４４）に
よって行なわれる。

一方のシールリング（４３）は、シリンダカバー（３）
の外側で、リング状挿入体（４０）を囲繞するように配
置されているので、ワッシャ（４１）が該シールリング
（４３）に圧着されている。他方のシールリング（４４
）は、その外側でストッパロッド（３２）を囲繞して、
ワッシャ（４１）内に配置されているので。

固定ナツト（４２）がこのシールリング（４４）に当接
する。

どのような場合においても、図示の実施例のように、半
径方向段部（３５）と半径方向突出部（３１）とが、リ
ング形状を呈していると有利である。そのようにすれば
、面積の大きな回転対称のストツパ特性が得られる。

さらに、シリンダカバー（２）から出ているピストンロ
ッド（１０）の自由端部に、雄ねじ（４５）を切り、こ
の雄ねじ（４５）を利用することによって、ピストンロ
ッドに被駆動部品を固定することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるピストン・シリンダ・ユニット
の縦断面図、 第２図は、第１図によるユニットのピストンロッドを別
個に示す図、 第３図は、第１図によるユニットのストッパロッドを別
個に示す図である。 （１）シリンダ　（２）（３）シリンダカバー（４）ピ
ストン　（５）分室 （６）スライドリング　（７）リング （８）　（９）　（２１）　（２６）　（２７）　（４
３）　（４４）シールリング（１０）ピストンロッド　
（１１）穿孔部（１２）端部　（１３）　（１７）緩衝
ピストン（１４）リング状突出部　（１５）段部（１６
）中間区分　（１８）スリーブ （１９）　（４５）雄ねじ　（２０）スライドスリーブ
（２２）　（２３）緩衝室　（２４）　（２５）環溝（
２８）　（２９）接続部　（３０）軸方向穿孔部（３１
）半径方向突出部　（３２）ストッパロッド（３３）シ
ール部材　（３４）部分 （３５）半径方向段部　（３６）部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）特に圧力空気によって駆動されるピストン・シリ
   ンダ・ユニットであって、シリンダカバーにより、端部
   側が、閉鎖されたシリンダ内で、軸方向往復運動可能に
   案内されているピストンを有しており、このピストンが
   、第１のピストンカバーを貫通し、該ピストンカバーか
   ら突出しているピストンロッドに固着されており、かつ
   ピストンとピストンロッドとを含む運動ユニットの外行
   ストロークを制限するストッパが設けられており、ピス
   トンロッドの最大外行ストロークが、調節可能である形
   式のものにおいて、 運転ユニット（４）（１０）が、第２のシリンダカバー
   （３）に面する側の小さな直径を有する部分（３６）と
   、対応ストッパを形成している半径方向段部（３５）を
   経て、前記の部分（３６）に接続されている大きな直径
   を有する部分（３４）とを備える軸方向穿孔部（３０）
   を有しており、外行ストロークを制限するべく、半径方
   向段部（３５）に当接するストッパか、軸方向調節可能
   な半径方向突出部（３１）によって形成されており、こ
   の半径方向突出部（３１）が、軸方向穿孔部（３０）に
   おける大きな直径を有する部分（３４）内で、少なくと
   も滑動遊隙を有するようにして、ストッパロッド（３２
   ）に設けられており、ストッパロッド（３２）が、第２
   のシリンダカバー（３）に保持されており、この側から
   軸方向穿孔部（３０）内に進入し、小さい直径を有する
   部分（３６）が、少なくとも滑動遊隙をおいて進入し、
   かつ軸方向穿孔部（３０）における大きい直径を有する
   部分（３４）内にまで延び、そこで、半径方向突出部（
   ３１）を支持していることを特徴とするピストン・シリ
   ンダ・ユニット。 （２）半径方向段部（３５）と半径方向突出部（３１）
   とが、リング形状を呈していることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項に記載のピストン・シリンダ・ユニ
   ット。 ；（３）軸方向穿孔部（３０）における大きい直径を有
   する部分（３４）が、ピストンロッド（１０）の自由端
   部にまで貫通し、かつそこで、開口していることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項に記載
   のピストン・シリンダ・ユニット。 （４）半径方向突出部（３１）が、軸方向に調節可能と
   して、ストッパロッド（３２）に座着していることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項のい
   ずれかに記載のピストン・シリンダ・ユニット。 （５）ピストンロッド（１０）内に配置されたストッパ
   としての、半径方向突出部（３１）がストッパナツトに
   より形成されており、このストッパナツトが、ストッパ
   ロッド（３２）における少なくとも所望の調節長さに亘
   って延びる雄ねじ部分（３６）に螺合され、かつ軸方向
   位置で、例えば止めナツト（３７）により固定されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項に記載の
   ピストン・シリンダ・ユニット。 （６）ストッパナツトの軸方向位置を調節するべく、ス
   トッパロッド（３２）がピストンロッド（１０）から取
   り出し可能であり、そのため、他方のシリンダカバー（
   ３）に解離可能に固定されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第（４）項又は第（５）項に記載のピストン
   ・シリンダ・ユニット。 （７）ストッパロッド（３２）が、外側から軸方向調節
   可能に、第２のシリンダカバー（３）に保持されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（６
   ）項のいずれかに記載のピストン・シリンダ・ユニット
   。 （８）ストッパロッド（３２）における第２のシリンダ
   力／＜　−（３）に面する側の端部範囲（３８）に、雄
   ねじが切られ、この雄ねじが、第２のシリンダカバー（
   ３）に設けた雌ねじ孔（３９）内に貫通螺合され、かつ
   外側からねじ調節可能であることを特徴とする特許請求
   の範囲第（７）項に記載のピストン・シリンダ・ユニッ
   ト。 （９）ストッパロッド（３２）が、外側から第２のシリ
   ンダ力／＜　−（３）又は介在するワッシャ（４１）に
   向かって端部範囲（３８）の雄ねじに螺合された固定ナ
   ツト（４２）により固定されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第（８）項に記載のピストン・シリンダ・
   ユニット。 （１０）第２のシリンダカバー（３）により保持された
   ストッパロッド（３２）の端部範囲に、ストッパロッド
   （３２）を軸方向に調節するための調整モータが連結さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第（７）項乃
   至第（９）項のいずれかに記載のピストン・シリンダ・
   ユニット。 （１１）　ピストンロッド（１０）の最大外部長さを粗
   調整するために、半径方向突出部（３１）が、軸方向調
   節可能にストッパロッド（３２）に設けられており、か
   つピストンロッド（１０）の最大外部長さを微調整する
   ために、ストッパロッド（３２）が、外側から軸方向調
   節可能に、第２のシリンダカバー（３）に保持されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（７）項乃至第（
   １０）項のいずれかに記載のピストン・シリンダ・ユニ
   ット。