WO1997008464A1 - Actionneur a mouvement de va et vient - Google Patents

Description

明細書 往復動ァクチユエ一夕 技術分野

本発明は、 水田の畦を形成する機械等に用いられる流体圧作動 式の往復動ァクチユエ一夕に関するものである。 背景技術

水田の畦を成形する機械と しては、 本体に締固め部材を上下動 自在に支持し、 この締固め部材を上下動させる機械式機構を本体 に取付けたものが知られている。

この機械であると、 機械式機構によ り蹄固め部材を上下動する ので、 構成部品が多く高価なものとなる し、 組立て作業が面倒と なる。

このことを解消するには、 流体圧作動式の往復動ァクチユエ一 夕によ り締固め部材を上下動させるこ とが考えられ、 その流体圧 作動式の往復動ァ ク チユエ一夕 と しては、 例えば特開平 3 — 1 5 7 5 0 6号公報に示すものが知られている。

上記の流体圧作動式の往復動ァクチユエ一夕は、 シリ ンダ内に ビス ト ンを嵌挿してその両側に受圧面積が大の第 1作動流体室と 受圧面積が小で給気孔と連通した第 2作動流体室を形成し、 該ピ ス ト ンの中心部に嵌挿された作動流体排出管を設け、 前記ピス ト ンに対して相対移動可能なバルブプレー トを有していて前記ビス ト ンの位置に応じて第 1 作動流体室と第 2作動流体室との間、 第 1作動流体室と作動流体排出管との間をそれぞれ連通 ， 遮断する 切換弁機構を設け、 ピス ト ンが第 1 作動室側のス ト ロークエン ド 位置に達した時は第 1作動流体室と第 2作動流体室を連通し且つ 第 1作動流体室と作動流体排出管を遮断して、 第 1作動流体室と 第 2作動流体室との面積差でビス ト ンを第 2作動流体室側に移動 するよう に し、 ピス ト ンが第 2作動室側のス ト ロークエン ド位置 に達した時は第 1作動流体室室と第 2作動流体室を遮断し且つ第

1作動流体室と作動流体排出管を連通して、 ピス ト ンが第 1 作動 流体室側に移動するようにしてある。

かかる往復動ァクチユエータである と、 シ リ ンダと ピス ト ン、 ピス ト ンと作動流体排出管がそれぞれ互いに摺動するので、 摺動 部分が 2ケ所となるから、 流体圧の洩れ易い個所が 2ケ所となつ て流体圧が洩れ易く なる し、 部品点数が多く組立て作業が面倒と なる。

本発明は、 上記問題点に鑑みなされたもので、 流体圧が洩れ難 く 、 組み立て作業が容易となる、 往復動ァクチユエ一夕を提供す ることを目的とするものである。 発明の開示

上記目的を達成するために、 本発明に係る往復動ァクチユエ一 タは、

ピス ト ン孔とバルブ孔とロ ッ ド挿通孔が同心状に連続して形成 されたボディ と、

前記ピス ト ン孔に開口する主ポンプポー トと、

前記バルブ孔に開口する副ポンプポー トと夕 ンクポ一 ト と、 前記ロ ッ ド揷通孔に開口する補助ポー トと、

前記ピス ト ン孔に摺動可能に嵌挿されていて、 その両側に前記 主ポンプポー 卜に連通する受圧面積の小さなビス ト ン縮み室と受 圧面積の大きなピス ト ン伸び室をそれぞれ画成するピス トンと、 前記ピス ト ンと連結され且つ前記ロ ッ ド揷通孔に挿通された ロ ッ ドと、

一端が前記ピス ト ンに当接し得るよう に して前記バルブ孔に嵌 挿されていて、 該当接端側に前記ピス ト ン伸び室を他側にスプリ ング室をそれぞれ画成する と共に、 前記ピス ト ン伸び室を前記タ ンクポー トのみに連通する第 1位置と前記ビス ト ン伸び室を前記 副ポンプポー トのみに連通する第 2位置をとる第 1バルブ体と、 前記第 1バルブ体を前記第 1位置に付勢する第 1 スプリ ングと、 前記補助ポー トを前記スプリ ング室に接続する油路と、 前記ビス ト ンが伸びス トロ一クェン ド位置をと つた時前記ビス ト ン縮み室を前記補助ポー トに連通する切換手段とを備え、 前記主ポンプポー 卜と前記副ポンプポー 卜 とを流体圧ポンプの 吐出路に接続したものとなっている。

上記構成によれば、 ピス ト ンが縮みス トロークエン ド位置とな ると第 1バルブ体が第 2位置となってピス ト ン伸び室と ピス ト ン 縮み室に流体圧が流入し、 該両室の受圧面積差でピス ト ンが伸び 作動する。 また、 ピス ト ンが伸びス ト ロークエン ド位置となると スプリ ング室に流体圧が供給されてバルブ体がスプリ ングで第 1 位置となり、 ピス ト ン伸び室がタ ンクポー トに連通するので、 ピ ス ト ン縮み室内の流体圧により ビス ト ンが縮み作動する。

この動作繰り返される こ とで、 ロ ッ ドが流体圧で往復動せしめ られる。

そ して、 この構成によれば、 ピス ト ンだけが往復動し、 摺動部 分が 1箇所であるから、 流体圧の洩れが発生し難く なり、 信頼性 が向上する。

また、 基本的構成と しては、 ボディ 内にピス ト ン， ロ ッ ド及び 第 1バルブ体を嵌挿しただけであるから、 部品点数が少な く 組立 て作業が容易となる。

なお、 上記構成において、

前記バルブ体が第 2位置から第 1位置に移動する時、 まず前記 副ポンプポー 卜 と前記ビス ト ン伸び室との間の開口面積が減少し、 ついで前記副ポンプポー ト と前記ビス ト ン伸び室と前記タ ンク ポー ト との各間がそれぞれ連通し、 その後に前記副ポンプポー ト と前記ピス ト ン伸び室との間が遮断され且つ前記ピス ト ン伸び室 と前記タ ンクポー トとの間の開口面積が増大するよう にするのが 好ま しい。

この構成によれば、 第 1バルブ体が第 2位置から第 1位置に切 換る時にビス ト ン伸び室は副ポンプポ一 卜 とタ ンクポ一 トの少な く とも一方に必ず連通しているから、 ビス ト ン伸び室内が封入状 態となるこ とがなく 、 第 1バルブ体を確実に第 2位置から第 1 位 置に切換え作動させることができる。

なお、 前記切換手段が、 前記ロ ッ ドに形成された小径部を含み、 前記ビス ト ンが伸びス ト ロークェン ド位置をとつた時前記小径 部を介して前記ビス ト ン縮み室が前記補助ポー 卜に連通せしめら れるようになっていても良いし、

前記切換手段が、 前記口ッ ドに形成されたスリ ッ トを含み、 前記ビス ト ンが伸びス ト ロークェン ド位置をと つた時前記ス リ ッ トを介して前記ビス ト ン縮み室が前記補助ポ一 卜に連通せし められるようになっていても良い。

さ らに、 前記切換手段が、

前記ロ ッ ド揷通孔と前記ロ ッ ドとの間に摺動可能に嵌挿されて いて、 前記補助ポー トを前記ピス ト ン縮み室から遮断し且つ補助 タ ンクポー ト と連通する第 1位置と、 前記補助ポー トを前記ビス ト ン縮み室と連通し且つ前記補助タ ンクポー トから遮断する第 2 位置とをとる第 2バルブ体と、

前記第 2バルブ体を第 1 位置に付勢する第 2 スプリ ングとを含 み、

前記ビス ト ンが伸びス トロークェン ド位置をと つた時前記第 2 バルブ体が前記ビス ト ンで第 2位置に移動せしめられるよ う に なっていても良い。

この構成によれば、 第 1 バルブ体のスプリ ング室が主ポ ンプ ポー 卜 と補助タ ンクポー 卜に交互に連通するので、 流体圧ポンプ の吐出量が少ない場合でも第 1バルブ体を第 1位置と第 2位置に 確実に誤動作させずに切換えでき、 ロ ッ ドを確実に往復動させる こ とができる。

また、 上記構成において、

前記主ポンプポー トと前記流体圧ポンプの吐出路との間に第 1 絞りを設けるのが望ま しい。

この構成によれば、 ピス ト ンが伸び作動する際にピス ト ン縮み 室內の流体圧をピス ト ン伸び室に供給する通路に第 1 絞りを設け ているので、 ビス ト ン縮み室内の流体圧が上昇してビス ト ンの伸 び作動が遅く なり、 この時流体圧ポンプの吐出流体の量が変わら ないので、 ピス ト ン伸び室内の流体圧が上昇してスプリ ングを縮 ませてバルブ体を第 2の位置に維持する圧力以上に維持され、 ピ ス ト ンがゆつ く り と伸び作動する際即ち流体圧ポンプの吐出流体 の量が少ない時でも、 ピス ト ンが伸び作動の途中で縮み作動に切 り替わることを防止することができる。

また、 上記構成において、

前記副ポンプポー 卜 と前記流体圧ポンプの吐出路との間に可変 絞りを設けるのが望ま しい。

この構成によれば、 ピス ト ンが伸び作動する際にピス ト ン縮み 室内の流体圧をピス ト ン伸び室に供給する通路に可変絞りを設け ているので、 ピス ト ンが外力によ り伸び作動する時該可変絞りの 開口面積を小さ くすれば、 ピス ト ン縮み室内の流体圧が上昇して ピス ト ンの伸び作動が遅く なり、 この時流体圧ポンプの吐出流体 の量が変わらないので、 ピス ト ン伸び室内の流体圧が低下せずに スプリ ングを縮ませて第 1バルブ体を第 2の位置に維持する圧力 以上に維持され、 ピス ト ンがゆっ く り と伸び作動する際即ち流体 圧ポンプの吐出流体の量が少ない時でも、 ピス ト ンが伸び作動の 途中で縮み作動に切り替わることを防止することができる。

即ち、 第 1バルブ体を第 2位置にしてロ ッ ドを伸び作動してい るときに該ロ ッ ドが外力で伸び作動しても第 1バルブ体が第 1位 置に切換作動するこ とがな く 、 従ってロ ッ ドが伸び作動している 途中で該ロ ッ ドが縮み作動することがない。

さ らに、 上記構成において、

前記補助ポー トを前記スプリ ング室に接続する油路を第 2絞り を介して前記タンクポー トに連通させるのが望ま しい。

この構成によれば、 スプリ ング室の流体圧が必要な時低下する も急激には低下しないので、 第 1バルブ体はピス ト ン伸び室内の 圧力で確実に第 2位置に保持されると共に、 スプリ ング室内の流 体圧で確実に第 1位置に切り換えられる。

さ らに、 前記第 2絞りが可変絞りであることが望ま しい。

この構成によれば、 第 2絞りの開口面積を増大すればスプリ ン グ室内の油がスムーズにタ ンクに流出し、 減少すればゆつ く り と 流出するので、 ロ ッ ドが縮みス トロークエン ド位置になって第 1 バルブ体が第 1位置から第 2位置に切換る時間を変更するこ とが できる。 そして、 第 2絞りの開口面積を増減することで振動周波 数を変更することができる。

また、 上記構成において、

前記ビス ト ン孔の前記主ポンプポー 卜よ り縮み方向寄り に形成 された若干小径のブレーキ用ピス ト ン挿入孔と、

前記ロ ッ ドのビス ト ン寄り に設けられたブレーキ用ビス ト ンと を備え、

前記ビス ト ンが伸びス ト ロークェン ド位置付近となる と前記ブ レーキ用 ピス ト ンが前記ブレーキ用ピス ト ン揷入孔内に嵌合して、 前記ブレーキ用ピス ト ンと前記ピス ト ンと前記ピス ト ン孔の内周 壁との間に密閉空間部を形成するのが望ま しい。 これに加えて、 前記ブレーキ用 ビス ト ンの外周面に前記密閉空間部内の流体を 徐々 に流量を減少させながら前記主ポンプポー ト側に流す切欠を 形成するのが望ま しい。

この構成によれば、 ピス ト ンが伸びス ト ロークエン ド位置付近 となるとブレーキ圧が発生して該ピス ト ンが伸びス ト ロークェン ド位置にゆつ く り と到達してピス ト ン孔の端壁に衝突しないので、 大きな騒音を発生するこ とがないし、 ピス ト ンの移動方向を滑ら かに切り換えすることができる。

また、 上記構成において、

前記ピス ト ンの前記ピス ト ン伸び室側に形成された若干小径の ブレーキ用ピス ト ンと、

前記第 1 バルブ体の前記ビス ト ン伸び室寄り に設け られたブ レーキ用ピス ト ン挿入孔とを備え、

前記ピス ト ンが縮みス ト ロークエン ド位置付近となると前記ブ レーキ用ビス ト ンが前記ブレーキ用ビス ト ン揷入孔内に嵌合して、 前記ブレーキ用ピス ト ンと前記第 1バルブ体と前記ピス ト ンと前 記ピス ト ン孔の内周壁との間に密閉空間部を形成するのが望ま し い。 これに加えて、 前記ブレーキ用ピス ト ンの外周面に前記密閉 空間部内の流体を徐々に流量を減少させながら前記タ ンクポ一 ト 側に流す切欠を形成するのが望ま しい。

この構成によれば、 ピス ト ンが縮みス トロークエン ド位置付近 となるとブレーキ圧が発生して該ピス ト ンが縮みス トロークェン ド位置にゆつ く り と到達して第 1バルブ体にゆつ く り と当接する ので、 大きな騒音を発生することがない。 図面の簡単な説明

本発明は、 以下の詳細な説明及び本発明の実施例を示す添付図 面によ り、 よ り良く理解される ものとなろう。 なお、 添付図面に 示す実施例は、 発明を特定するこ とを意図する ものではな く 、 単 に説明及び理解を容易とするものである。

図中、

図 1 は、 本発明による往復動ァクチユエ一夕の第 1 実施例を示 す断面図である。

図 2は、 図 1 の A部拡大図である。

図 3 は、 上記第 1実施例のピス ト ンが縮みス ト ロークエン ド位 置の時の説明図である。

図 4 は、 上記第 1 実施例のビス ト ンが伸びス ト ロークエン ド位 置付近の時の説明図である。

図 5 は、 上記第 1実施例のピス ト ンが伸びス ト ロ一クエン ド位 置の時の説明図である。

図 6 は、 上記第 1実施例のバルブが第 1位置に切換った時の説 明図である。

図 7は、 上記第 1実施例の線図的構成説明図である。

図 8は、 本発明による往復動ァクチユエ一夕の第 2実施例を示 す断面図である。

図 9は、 上記第 2実施例の線図的構成説明図である。

図 1 0 は、 本発明による往復動ァクチユエ一夕の第 3実施例を 示す断面図である。

図 1 1 は、 上記第 3実施例の振動周波数を示す図表である。 図 1 2 は、 上記第 3実施例のバルブの切換動作を示す模式図で ある。

図 1 3 は、 本発明による往復動ァクチユエ一夕の第 4実施例を 示す断面図である。

図 1 4 は、 本発明による往復動ァクチユエ一夕の第 5実施例を 示す断面図である。 発明を実施するための好適な態様

以下に、 本発明の好適実施例による往復動ァクチユエ一夕を添 付図面を参照しながら説明する。

まず、 本発明の第 1実施例を説明する。

図 1 に示すように、 ボディ 1 にはピス ト ン孔 2 とバルブ孔 3 と ロッ ド揷通孔 4が同心状に連続して形成されている。

そのピス ト ン孔 2 にはピス ト ン 5が摺動可能に嵌挿され、 この ピス ト ン 5のロ ッ ド 6 はロ ッ ド挿通孔 4を貫通してボディ 1 の外 部に突出している。 そして、 ピス ト ン 5 の両側にはピス ト ン伸び 室 7 と ピス ト ン縮み室 8が形成され、 そのピス ト ン伸び室 7の受 圧面積はビス ト ン縮み室 8の受圧面積より も大き くなつている。 前記ビス ト ン孔 2 には主ポンプポー ト 9が開口 し、 前記バルブ 孔 3 には副ポンプポー ト 1 0 とタ ンクポー ト 1 1 が開口 している。 そ して、 流体圧ポンプ 1 2 の吐出路 1 3 は第 1絞り 1 4 を経て前 記主ポンプポー ト 9に接続され、 その吐出路 1 3 は前記副ポンプ ポー ト 1 0 に接続されている。

前記バルブ孔 3 にはバルブ体 1 5が摺動可能に嵌挿されており、 このバルブ体 1 5 は隔壁 1 6 を境と して第 1 軸孔 1 7 と第 2軸孔 1 8を有し、 その第 1軸孔 1 7 内にはピス ト ン 1 5側に付勢する スプリ ング 1 9が設けてある。 バルブ孔 3 の外側端部にはブラグ 2 0 が螺着されていて、 該プラ グ 2 0 とバルブ体 1 5 との間で あって第 1 軸孔 1 7を含む空間がスプリ ング室 2 5 と して画成さ れている。 こ のスプリ ング 1 9 は隔壁 1 6 とプラグ 2 0 の間に介 置されていてバルブ体 1 5を図中左方に付勢して段部 2 1 に当接 させている。

前記第 2軸孔 1 8 はその外側端がピス ト ン伸び室 7 に開口 し、 その内側端はキリ穴 2 2でバルブ体 1 5 の長手方向中間部外周面 に連通している。

前記バルブ体 1 5 は、 キリ穴 2 2をタ ンクポー ト 1 1 に連通す る第 1位置から、 キリ穴 2 2を副ポンプポー ト i 0 に連通する第 2位置に亘つて往復動可能である。 そ して、 バルブ体 1 5 は前記 スプリ ング 1 9で第 1位置に保持されている。

前記ロ ッ ド揷通孔 4 には補助ポー ト 2 3 が開口 し、 こ の補助 ポー ト 2 3 は油路 2 4でバルブ体 1 5 の第 1 軸孔 1 7即ちスプリ ング室 2 5 に連通し、 前記油路 2 4 は第 2絞り （細孔） 2 6 を経 てタンクポー ト 1 1 に連通している。

図 2 に示すように、 前記バルブ孔 3 における段部 2 1寄り部分 は大径部 2 7 となり、 その大径部 2 7の内周壁とバルブ体 1 5 と の間に環状室 2 8が画成され、 その環状室 2 8はバルブ体 1 5の キリ穴 2 9で第 2軸孔 1 8に連通している。

これによ り、 バルブ体 1 5 が第 1 位置にある時に、 バルブ体 1 5 と段部 2 1 の当接部の内外径の部分がいずれも第 2軸孔 1 8 に連通しているので、 バルブ体 1 5が第 1位置から第 2位置に向 けて移動させる時に前記当接部が真空とならないよう になり、 そ の結果バルブ体 1 5 をスムーズに第 1 位置から第 2位置に向けて スムーズに移動させることができる。

前記ビス ト ン孔 2の主ポンプポー ト 9寄り は若干小径となって ブレーキ用ビス ト ン揷入孔 5 0 となっている と共に、 前記ロ ッ ド 6 のピス ト ン 5寄り にはブレーキ用 ピス ト ン 5 1 が設けてある。 そ して、 このブレーキ用ピス ト ン 5 1 の外径と前記ブレーキ用ピ ス ト ン挿入孔 5 0 の内径は同一であ り、 ピス ト ン 5 が伸びス ト ロークェン ド位置付近に移動するとブレーキ用ビス ト ン 5 1 がブ レーキ用ピス ト ン挿入孔 5 0 に嵌合するよう にしてある。 前記ブ レーキ用ピス ト ン 5 1 には徐々に幅が狭まる V字形のブレーキ用 切欠 5 2が形成してある。

次に、 本第 1実施例の作動を説明する。

図 1 は、 ピス ト ン 5が縮み作動してス ト ロークエ ン ド位置近く にある状態を示している。 図 1 の状態では、 流体圧ポンプ 1 2 の 吐出流体が、 第 1絞り 1 4 , 主ポンプポー ト 9を介してピス ト ン 縮み室 8 に流入すると共に、 直接副ポンプポー ト 1 0 にも流入す なお、 この時バルブ体 1 5 はスプリ ング 1 9で第 1位置にある ので、 ピス ト ン伸び室 7 は第 2軸孔 1 8， キリ穴 2 2を介してタ ンクポー ト 1 1 に連通している。

すると、 ピス ト ン 5が縮み作動 （図 1 で右方に移動） してバル ブ体 1 5をスプリ ング 1 9 に杭して右方に移動させてプラグ 2 0 に当たる位置即ち図 3 に示す第 2位置にする。

バルブ体 1 5が図 3 に示す第 2位置をとる と、 副ポンプポー ト 1 0 の流体圧がキリ穴 2 2 , 第 2軸孔 1 8を介して ピス ト ン伸び 室 7 に流入するので、 ピス ト ン 5 はピス ト ン伸び室 7 と ピス ト ン 縮み室 8 との受圧面積差で伸び作動する。

この時、 ピス ト ン伸び室 7 内の流体圧はスプリ ング 1 9を縮ま せてバルブ体 1 5を第 2 の位置に維持する圧力となる と共に、 ス プリ ング室 2 5が第 2絞り 2 6 でタ ンクポー ト 1 1 に連通してい て該スプリ ング室 2 5 内の圧力はタ ンク圧となるので、 バルブ体 1 5から ピス ト ン 5 は離れるが、 バルブ体 1 5 はピス ト ン伸び室 7内の流体圧で第 2位置に保持されている。

ピス ト ン 5 が伸びス ト ロークエン ド位置付近まで移動する と、 図 4 に示すようにブレーキ用ビス ト ン 5 1 がブレーキ用ビス ト ン 揷入孔 5 0 に嵌合 し、 ビス ト ン 5 の端部とブレーキ用 ビス ト ン 5 1 とピス ト ン孔 2の內周壁との間に密閉空間部 5 3を形成する。 この時、 それまで直接主ポンプポー ト 9 に流れていた密閉空間 部 5 3 内の流体が、 ブレーキ用切欠 5 2を介して主ポンプポー ト 9側に流れるよう になり、 しかもブレーキ用切欠き 5 2が V字形 を呈しているこ とによ り該流体の流量が徐々 に減少し最後に流れ な く なるので、 その密閉空間部 5 3 内にはブレーキ圧が発生し、 ピス ト ン 5の移動がゆつ く り となって伸びス トロークエン ド位置 でピス ト ン 5がピス ト ン孔 2の端壁に衝突しないよう になり、 そ の結果大きな音が発生しない。

ピス ト ン 5が伸びス ト ロ一クェン ド位置をとる と、 図 5 に示す ように、 ロ ッ ド 6の小径部 3 0でビス ト ン縮み室 8が補助ポー ト 2 3 に連通し、 主ポンプポー ト 9 の流体圧がビス ト ン縮み室 8 , 補助ポー ト 2 3及び油路 2 4 を介してスプリ ング室 2 5 に流入す る。 従って、 そのバルブ体 1 5 のスプリ ング室 2 5 の流体圧はピ ス ト ン伸び室 7 と同じ圧力とな り、 これによつてバルブ体 1 5 は 図 6 に示すようにスプリ ング 1 9で第 1位置に移動せしめられる。 バルブ体 1 5が第 1位置をとる と、 ピス ト ン伸び室 7が第 2軸 孔 1 8 , キ リ 穴 2 2 を介 してタ ンク ポー ト 1 1 に連通するので、 ピス ト ン 5 はピス ト ン縮み室 8 内の流体圧で縮み作動して図 1 に 示す状態となる。

以上の動作を繰り返すこ とで、 ピス ト ン 5 は伸び作動， 縮み作 動を繰り返すので、 ロッ ド 6が往復動する。

以上の動作において、 ピス ト ン 5がゆっ く り と伸び作動する際 即ち流体圧ポンプ 1 2の吐出流体の量が少ない時には、 ピス ト ン 伸び室 7内の圧力が低く なり易いが、 ピス ト ン 5が伸び作動する 際にピス ト ン縮み室 8内の流体圧をピス ト ン伸び室 7 に供給する 通路に第 1絞り 1 4 を設けているので、 ビス ト ン縮み室 8 内の流 体圧が上昇してピス ト ン 5 の伸び作動が更に遅く なり、 この時流 体圧ポンプ 1 2の吐出流体の量が変わらないので、 ピス ト ン伸び 室 7 内の流体圧が上昇してスプリ ング 1 9 を縮ませてバルブ体 1 5を第 2の位置に維持する圧力以上に維持され、 ピス ト ン 5が 伸び作動の途中で縮み作動に切り替わるこ とを防止することがで さる。

また、 油路 2 4 は第 2絞り 2 6 を介してタ ンクポー ト 1 1 に連 通しているから、 ビス ト ン 5が伸びス トロ一クェン ド位置に達し て補助ポー ト 2 3 , 油路 2 4 よ りスプリ ング室 2 5 に流体圧が供 給された時に、 その油路 2 4 内の流体圧が第 2絞り 2 6ために急 には下がらないので、 バルブ体 1 5がスプリ ング 1 9で確実に第 1位置に移動する。

そして、

上記第 1実施例の構成を線図的に示すと、 図 7 に示すよう にな )

つま り、 バルブ体 1 5 が副ポ ンプポー ト 1 0 とタ ンク ポー ト 1 1 とキ リ 穴 2 2 を連通 · 遮断する第 1 の切換手段 B とな り 、 ロ ッ ド 6 の小径部 3 0が主ポンプポー ト 9 と補助ポー ト 2 3の間 を連通 ， 遮断する第 2の切換手段 Cとなっている。

上記第 1 実施例では、 流体圧ポンプ 1 2の吐出路 1 3 を第 1絞 り 1 4 を経て主ポ ンプポー ト 9 に連通させているが、 主ポンプ ポー ト 9をボディ 1 に形成した絞りを備えた油孔で副ポンプポ一 ト 1 0に連通させるようにしても良い。

次に、 本発明の第 2実施例を説明する。

図 8に示すように、 ボディ 1 のロ ッ ド挿通孔 4 をロ ッ ド 6 よ り 大径と し、 ロ ッ ド挿通孔 4 と ロ ッ ド 6 との間に第 2 のバルブ体 4 0を設ける。

この第 2のバルブ体 4 0 は、 スプリ ング 4 1 で図 8で右方の第 1位置に押されて一端部がピス ト ン縮み室 8 に突出 し、 ピス ト ン 5が伸びス ト ロークエン ド位置をとると ピス ト ン 5で押されて第 2位置となる。

第 2のバルブ体 4 0が第 1位置の時には、 中間の小径部 4 3で 補助ポー ト 2 3が補助タ ンクポー ト 4 2 に連通してタ ンク に連通 し、 主ポンプポー ト 9 と補助ポー ト 2 3 との間が遮断される。

第 2のバルブ体 4 0が第 2の位置の時には、 主ポンプポー ト 9 と補助ポー ト 2 3が連通し、 補助ポー ト 2 3 と補助タ ンクポー ト 4 2が遮断される。

このよ う であるから、 ピス ト ン 5が伸びス ト ロークエン ド位置 をとると、 第 2のバルブ体 4 0が第 2位置となって主ポンプポー ト 9の流体圧が補助ポー ト 2 3 , 油路 2 4 よ りスプリ ング室 2 5 に流入し、 ピス ト ン 5 が伸びス ト ロー ク エン ド位置よ り若干縮み 作動をすると、 第 2のバブル 4 0が第 1 位置となってスプリ ング 室 2 5がタ ンクに連通するので、 流体圧ポンプ 1 2 の吐出量が少 ない場合でも誤動作せずにバルブ体 1 5を切換えることができる。

この第 2実施例の構成を線図的に示すと、 図 9 に示すよう にな る。

次に、 本発明の第 3実施例を説明する。

図 1 0 に示すように、 基本的構造は図 1 に示す第 1実施例と同 様である。

ただし、 ビス ト ン 5 における ビス ト ン伸び室 7側に嵌合突部 6 0がー体的に設けられ、 バルブ体 1 5の第 2軸孔 1 8の開口縁 に該嵌合突部 6 0が嵌合し得る嵌合孔部 6 1が形成してある。 このよう にすれば、 ロ ッ ド 6が縮み作動してス ト ロークエン ド 位置近く なると、 嵌合突部 6 0が嵌合孔部 6 1 に嵌合してピス ト ン伸び室 7 とキリ穴 2 2 (タ ンクポー ト 1 1 に連通している） が 遮断されてピス ト ン伸び室 7が密閉される。

そして、 この密閉されたピス ト ン伸び室 7の流体は、 その嵌合 部分のク リ アラ ンス、 若しく は嵌合突部 6 0 に形成した V字形の 切欠 6 2、 又は図示しないキリ穴等よ り第 2軸孔 1 8 に流れ、 キ リ穴 2 2からタンクポー ト 1 1 に流出する。

これにより、 ロ ッ ド 6 , ピス ト ン 5 の縮み作動速度が遅く なる ので、 ピス ト ン 5がゆっ く り とバルブ体 1 5 に当接し、 その結果 衝突音が発生しない。

また、 本第 3実施例では、 ボディ 1 に副ポンプポー ト 1 0 と主 ポンプポー ト 9を連通する流入用油路 6 5 を形成し、 該流入用油 路 6 5 に副ポンプポー ト 1 0 の開口面積を絞る可変絞り 6 6 を設 けている。 こ の可変絞り 6 6 は、 ボディ 1 に先端が尖端形状の 二一 ドル 6 7を副ポンプポー ト 1 0 と対向 して進退可能に螺合さ せ、 挿入長を調整してからニー ドル 6 7のロ ッ クナ ツ ト 6 8で締 結固定するこ とにより、 尖端部 6 7 a と副ポンプポー ト 1 0の隙 間を増減して開口面積を調整するようにしてある。

こ のよ う に、 副ポンプポー ト 1 0 の開口面積を絞る可変絞り 6 6 を設けているので、 バルブ体 1 5 が第 2位置をと つていて ロ ッ ド 6 を伸び作動している時にロ ッ ド 6が負荷よ り駆動力を受 けて （外力により） 伸び作動しても、 バルブ体 1 5が第 1位置へ 切換動作することがない。

つま り、 ロ ッ ド 6が外力によって伸び作動する と ピス ト ン縮み 室 8内の流体が流出し、 その流体は主ポンプポー ト 9 よ り流入す るポンプ吐出流体と合流し、 流入用油路 6 5 を通って副ポンプ ポー ト 1 0 , キリ穴 2 2を介してピス ト ン伸び室 7に流入する。

この時、 ピス ト ン縮み室 8内の圧力を P H 、 ピス ト ン伸び室 7 内の圧力を P B、 副ポンプポー ト 1 0の開口面積 A P、 ポンプ流量 を Q O とすると、

C 1 Q 0 = C 0 X A P X ( P H - P B ) の平方根… （ 1 ) となる。 こ こで、 CO , C lは定数である。

また、 P H = C 2 X P B + P L ( 2 ) となる。

こ こで、 P Lは外力により ピス ト ン縮み室 8に発生する圧力、 C 2 はピス ト ン伸び室 7 と ピス ト ン縮み室 8の受圧面積比である。

( 2 ) を （ 1 ) に代入すると、

C l x Qo = C〇 x Ap x { ( C 2 - 1 ) x P B + P L } の平方 根… （ 3 ) となる。

ここで、 ポンプ流量 Q O が一定であるとすると、 副ポンプポー ト 1 0の開口面積 A p を変化させることで、 ピス ト ン伸び室 7の 圧力 P Bを変化させることができる。

すなわち、 （ 3 ) 式より、 ポンプ流量 Q O が一定で、 副ポンプ ポー ト 1 0の開口面積 A Pが一定であれば、 外力による圧力 P Lが 発生することでビス ト ン伸び室 7の圧力 P B が低下することにな り、 それによつてバルブ体 1 5が第 1 位置に切換動作する こ とが ある。

これに対して、 前述のよ う に可変絞り 6 6 を設けて副ポ ンプ ポー ト 1 0の開口面積 A Pを小さ くすれば、 外力による P Lが発生 しても ピス ト ン伸び室 7の圧力 P B が低下しないから、 バルブ体 1 5が第 1位置に切換動作することがない。

従って、 往復動ァクチユエ一夕による作動する締固め部材の重 量等に応じて外力により発生する圧力 P L を予測し、 それに応じ て可変絞り 6 6 によって副ポンプポー ト 1 0の開口面積を設定す ることで、 締固め部材を誤動作させないで上下動させるこ とがで さる。

また、 油路 2 4 とタ ンクポー ト 1 1 を連通する絞り 2 6を可変 絞り とする。 例えば、 先端が尖端形状のニー ドル 6 9を絞り 2 6 となる細孔と対向して進退可能に螺合し、 ニー ドル 6 9 の挿入長 を調整してからロ ッ クナツ ト 7 0で二一 ドル 6 9を締結固定する こ とによ り、 尖端部 6 9 a と絞り 2 6 との隙間を調整して開口面 積を調整するようにしてある。

こ のよ う にする こ とで、 絞り 2 6 の開口面積の大きさを変更す ることでスプリ ング室 2 5の流体の流出時間を変化させ、 それに よ りバルブ体 1 5の切換り時間を変化させて振動周波数を変化さ せることができる。 その原理は、 下記のようである。

すなわち、 図 1 0 において、 ピス ト ン 5 , ロ ッ ド 6が縮み作動 してス トロークエン ド位置をとると、 バルブ体 1 5がピス ト ン 5 で押されて第 2位置とな り 、 そ うする と今度は逆に ピス ト ン 5 , ロ ッ ド 6が伸び作動する。

こ こで、 前述のバルブ体 1 5が第 2位置に移動する動作を考え る と、 バルブ体 1 5 はピス ト ン縮み室 8 内の圧力によるロ ッ ド 6 , ピス ト ン 5の推力で第 2位置 （右方） に向けて押される こ とにな る。 一方、 バルブ体 1 5の右側のスプリ ング室 2 5 は、 油路 2 4 , 絞り 2 6及びタンクポー ト 1 1 を経てタンクに連通している。

そ して、 前記スプリ ング室 2 5 にはビス ト ン縮み室 8 内の圧力 にピス ト ン縮み室 8に対するスプリ ング室 2 5 の受圧面積比を乗 じた圧力が発生し、 この圧力でスプリ ング室 2 5から流体が流出 して絞り 2 6を通過し、 該絞り 2 6 での通過流量でバルブ体 1 5 の作動速度、 つま り切換り時間が決定される。

そ して、 ロ ッ ド 6 , ピス ト ン 5 は前述のバルブ体 1 5 の切換り 時間の間に縮み作動ス ト ロークエン ド位置近く に停止し、 その停 止時間が延びることによ り振動周期が延びる。

従って、 絞り 1 6 の開口面積を調整してバルブ体 1 5 の切換り 時間 （ロ ッ ド 6 , ピス ト ン 5 の縮み作動ス ト ロークエン ド位置近 く での停止時間） をコ ン ト ロールするこ とで振動周波数を変化さ せることができる。

また、 ロ ッ クナッ ト 7 0 を緩めて二一 ドル 6 9 の挿入長を変更 するこ とで絞り 2 6の開口面積 （絞りの大きさ） を変更できるの で、 要求される振動周波数を簡単に得ることができる。

例えば、 絞り 2 6の開口面積を大き くすれば、 バルブ体 1 5の 切換り時間が短く なつて、 ロ ッ ド 6 , ピス ト ン 5 は図 1 1 の実線 で示すよ う に伸び， 縮み作動するので、 振動周波数が高く なる。 また、 絞り 2 6 の開口面積を小さ く すれば、 バルブ体 1 5の切換 り時間が長く なつて、 ロ ッ ド 6 , ピス ト ン 5 は図 1 1 の点線で示 すように伸び， 縮み作動するので、 振動周波数が低くなる。

また、 往復動ァクチユエ一夕で畦成形機の蹄固め部材を上下動 させる場合には、 その蹄固め部材を上方位置 （縮みス ト ロークェ ン ド位置） で一定時間だけ停止させるので、 土を搔き込む時間が 十分に長く なり、 そのため畦成形をスムーズに行う ことができる。 また、 前記ロ ッ ド 6のピス ト ン 5寄りにはス リ ツ ト 7 1 が形成 してあ り、 ロ ッ ド 6 が伸びス ト ロークエ ン ド位置をとる と、 ス リ ッ ト 7 1でピス ト ン縮み室 8 と補助ポー ト 2 3が連通するよう にしてある。

この構成によれば、 バルブ体 1 5が第 2位置となつて副ポンプ ポー ト 1 0 とキリ穴 2 2が連通してピス ト ン伸び室 7 にポンプ圧 が流入し、 ロ ッ ド 6が伸び作動して伸びス ト ロークェン ド位置を とると、 ピス ト ン縮み室 8がス リ ッ ト 7 1 , ポー ト 3 3及び油路 2 4を経てスプリ ング室 2 5に連通する。

する と、 ピス ト ン縮み室 8の圧力とバルブ体 1 5を第 1位置に 押すスプリ ング室 2 5の圧力が等し く な り、 しかも ピス ト ン縮み 室 8 内の圧力と ピス ト ン伸び室 7 内の圧力が等しいから、 結局バ ルブ体 1 5 を第 2位置に押すピス ト ン伸び室 7 内の圧力とバルブ 体 1 5を第 1位置に押すスプリ ング室 2 5内の圧力が等しく なる。 このために、 バルブ体 1 5 はスプリ ング 1 9で図 1 2 に示すよ うな第 2位置 aから第 1位置 b に向けて左方に移動して、 まず副 ポンプポー ト 1 0 とキリ穴 2 2 (つま り、 ピス ト ン伸び室 7 ) と の間の開口面積を減少させ、 続いてタ ンクポー ト 1 1 とキ リ穴 2 2 (つま り、 ピス ト ン伸び室 7 ) との間を開口させ始める。 さ らに、 バルブ体 1 5が左方に移動する と、 副ポンプポー ト 1 0 と キリ穴 2 2 との間が遮断され、 その後にタ ンクポー ト 1 1 とキリ 穴 2 2 との間の開口面積が増大し、 バルブ体 1 5 は第 1位置 b に なる。

このようであるから、 ロ ッ ド 6が伸びス トロークエン ド位置に 達する と、 ピス ト ン伸び室 7 内の流体は、 まず副ポンプポー ト 1 0のみに流出し、 ついで副ポンプポー ト 1 0及びタ ンクポー ト 1 1の両方に流出し、 その後にタンクポー ト 1 1 のみに流出する。 従って、 ピス ト ン伸び室 7 内が封入状態となることがないので、 バルブ体 1 5 は確実に第 2位置から第 1位置に切換え作動する。

また、 前記可変絞り 6 6及び絞り 2 6 は、 図 1 3 に示した第 4 実施例のよ う に、 比例ソ レ ノ ィ ド 8 0 によ っ てニー ドル 6 7 , 6 9を往復移動させるよう にしても良い。 このよ う にすれば、 絞 りの開口面積をダイヤルなどによって簡単に変更するこ とができ る。

前記可変絞り 6 6及び絞り 2 6 は、 図 1 4 に示した第 5実施例 のように、 ボディ 1 外に設けた管路 8 1 , 8 2 にそれぞれ設けて も良い。 このよう にすれば、 ボディ 1 の加工が容易となる。

なお、 本発明は例示的な実施例について説明 したが、 開示した 実施例に関 して、 本発明の要旨及び範囲を逸脱する こ とな く 、 種々の変更、 省略、 追加が可能である こ とは、 当業者において自 明である。 従って、 本発明は、 上記の実施例に限定される もので はなく 、 請求の範囲に記載された要素によって規定される範囲及 びその均等範囲を包含するものと して理解されなければならない。

Claims

請求の範囲

1 . ピス ト ン孔とバルブ孔とロ ッ ド揷通孔が同心状に連続して形 成されたボディ と、

前記ピス ト ン孔に開口する主ポンプポー トと、

前記バルブ孔に開口する副ポンプポー 卜とタ ンクポー トと、 前記口 ッ ド揷通孔に開口する補助ポー トと、

前記ビス ト ン孔に摺動可能に嵌挿されていて、 その両側に前記 生ポンプポー 卜に連通する受圧面積の小さなビス ト ン縮み室と受 圧面積の大きなビス ト ン伸び室をそれぞれ画成するビス ト ンと、 前記ピス ト ン と連結され且つ前記ロ ッ ド揷通孔に揷通された ϋ ッ ド、と、

一端が前記ピス ト ンに当接し得るよう にして前記バルブ孔に嵌 挿されていて、 該当接端側に前記ピス ト ン伸び室を他側にスプリ ング室をそれぞれ画成する と共に、 前記ピス ト ン伸び室を前記タ ンクポー トのみに連通する第 1位置と前記ピス ト ン伸び室を前記 副ポンプポー トのみに連通する第 2位置をとる第 1バルブ体と、 前記第 1バルブ体を前記第 1位置に付勢する第 1 スプリ ングと、 前記補助ポー トを前記スプリ ング室に接続する油路と、 前記ビス ト ンが伸びス ト ロークェン ド位置をとつた時前記ビス ト ン縮み室を前記補助ポー トに連通する切換手段とを備え、 前記主ポンプポ一 卜 と前記副ポンプポー 卜 とを流体圧ポンプの 吐出路に接続した往復動ァクチユエ一夕。

2 . 前記バルブ体が第 2位置から第 1 位置に移動する時、 まず前 記副ポンプポー ト と前記ピス ト ン伸び室との間の開口面積が減少 し、 ついで前記副ポンプポー 卜 と前記ビス ト ン伸び室と前記タ ン クポー ト との各間がそれぞれ連通し、 その後に前記副ポンプポー 卜 と前記ピス ト ン伸び室との間が遮断され且つ前記ピス ト ン伸び 室と前記タ ンクポー 卜 との間の開口面積が増大するよ う に した、 請求項 1 に記載の往復動ァクチユエ一夕。

3 . 前記切換手段が、 前記口ッ ドに形成された小径部を含み、 前記ビス ト ンが伸びス ト ロ一クェン ド位置をと つた時前記小径 部を介して前記ピス ト ン縮み室が前記補助ポー トに連通せしめら れる、 請求項 1 に記載の往復動ァクチユエ一タ。

4 . 前記切換手段が、 前記口 ッ ドに形成されたスリ ッ トを含み、 前記ビス ト ンが伸びス ト ロークェン ド位置をと つた時前記ス リ ツ トを介して前記ピス ト ン縮み室が前記補助ポー トに連通せし められる、 請求項 1 に記載の往復動ァクチユエ一夕。

5 . 前記切換手段が、

前記ロ ッ ド揷通孔と前記ロ ッ ドとの間に摺動可能に嵌挿されて いて、 前記補助ポー トを前記ピス ト ン縮み室から遮断し且つ補助 タ ンクポー ト と連通する第 1 位置と、 前記補助ポー トを前記ビス ト ン縮み室と連通し且つ前記補助タ ンクポー 卜から遮断する第 2 位置とをとる第 2バルブ体と、

前記第 2バルブ体を第 1 位置に付勢する第 2 スプリ ングとを含 み、

前記ピス ト ンが伸びス ト ロークエン ド位置をと つた時前記第 2 バルブ体が前記ピス ト ンで第 2位置に移動せしめられる、 請求項 1 に記載の往復動ァクチユエ一夕。

6 . 前記主ポンプポー ト と前記流体圧ポンプの吐出路との間に第 1絞りを設けた、 請求項 1 に記載の往復動ァクチユエ一タ。

7 . 前記副ポンプポー ト と前記流体圧ポンプの吐出路との間に可 変絞りを設けた、 請求項 1 に記載の往復動ァクチユエ一夕。

8 . 前記補助ポー トを前記スプリ ング室に接続する油路を第 2絞 りを介して前記タ ンクポー トに連通させた、 請求項 1 に記載の往 復動ァクチユエ一タ。

9 . 前記第 2絞りが可変絞りである、 請求項 8に記載の往復動ァ クチユエ一夕。

1 0 . 前記ピス ト ン孔の前記主ポンプポー トよ り縮み方向寄り に 形成された若干小径のブレーキ用ピス ト ン挿入孔と、

前記ロ ッ ドのピス ト ン寄りに設けられたブレーキ用ピス ト ンと を備え、

前記ビス ト ンが伸びス ト ロ一クェン ド位置付近となると前記ブ レーキ用ピス ト ンが前記ブレーキ用 ピス ト ン揷入孔内に嵌合して、 前記ブレーキ用ピス ト ンと前記ピス ト ンと前記ピス ト ン孔の内周 壁との間に密閉空間部を形成するよう に した、 請求項 1 に記載の 往復動ァクチユエ一夕。

1 1 . 前記ブレーキ用ピス ト ンの外周面に前記密閉空間部内の流 体を徐々に流量を減少させながら前記主ポンプポー ト側に流す切 欠を形成した、 請求項 1 0に記載の往復動ァクチユエ一夕。

1 2 . 前記ピス ト ンの前記ピス ト ン伸び室側に形成された若干小 径のブレーキ用ピス トンと、

前記第 1 バルブ体の前記ピス ト ン伸び室寄り に設けられたブ レーキ用ピス トン挿入孔とを備え、

前記ビス ト ンが縮みス ト ロークェン ド位置付近となると前記ブ レーキ用ピス ト ンが前記ブレーキ用ピス ト ン挿入孔内に嵌合して、 前記ブレーキ用ピス ト ンと前記第 1バルブ体と前記ピス ト ンと前 記ピス ト ン孔の內周壁との間に密閉空間部を形成するようにした、 請求項 1 に記載の往復動ァクチユエ一夕。

1 3 . 前記ブレーキ用ピス ト ンの外周面に前記密閉空間部内の流 体を徐々 に流量を減少させながら前記タ ンクポー ト側に流す切欠 を形成した、 請求項 1 2に記載の往復動ァクチユエ一夕。