JPH02186109A - 三位置位置決め油圧シリンダー - 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］ この発明は、いわゆる三位置位置決め油圧シリンダーに
関するものである。左右両端位置と所定の中央位置との
三つの位置で停止し、その位置を保持する三位置シリン
ダーは、油圧シリンダーによって物を移動させ、三つの
位置のいずれかで選択的に停止させ、あるいはその停止
位置に物を保持する機４Ｌ例えば物流機械における物品
の移動機構、リフト装置におけるパワーシリンダー、プ
レス等において中心位置から左右にワークを振り分ける
振り分は装置等のアクチュエーターとして従来カーら広
く利用されている。この発明は以上の如き三位置位置決
め油圧シリンダーに利用して有効なものである。なお、
この明細書で言う「油圧シリンダー」は、その流動流体
が油、水、空気その他従来から使用されている作動流体
であるものの全てを含む概念であって、特に油に限定す
るものではない。

［従来技術及び本発明の課題］ 従来の三位置位置決め油圧シリンダーは二つの油圧シリ
ンダーを組合せて構成され、左右いずれかの油圧シリン
ダーに選択的に圧油を供給して左右へのストローク動作
を行なわせ１両油圧シリンダーをともに作動させて中央
位置へ戻すものである。

この従来の三位コ位置決め油圧シリンダーには。

二つの油圧シリンダーの組合せであるために広い占有空
間を必要とすること及びコスト高になるという問題があ
る。これらの問題は、独立した二つの油圧シリンダーを
用いることにその原因があるのであるから、単一シリン
ダーによって三つの位置で機械的に停止する油圧シリン
ダーを構成することによって解消される問題である。

そこで、この発明は、上記問題解消のために、単一シリ
ンダーによって正位置位置決めｎｌ＋圧シリンダーを構
成することをその課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために１本発明の正位置位置決め油
圧シリンダーは次ぎの要素（イ）〜（ホ）によって構成
されるものである。

（イ）中央にピストンを有するビス１−ンロツドの少な
くとも一端を支持フレームに固定し、このピストンロッ
ドに左右一対の中空円筒状のサブピストンを摺動自在に
嵌合させたこと、 （ロ）上記ピストンロツトの上記ピストン及びサブピス
トンを中空円筒状の可動シリンダーに嵌合させたこと。

（ハ）サブピストンの内側先端に半径方向外方へ突出し
た突部を設けたこと、 （ニ）可動シリンダーの両端にカラーを設け、このカラ
ーをサブピストンに摺動自在に嵌合させたこと、 （ホ）支持フレームまたはピストンロッドの両端に可動
シリンダーに対するストッパー、サブピストンに対する
ストッパーを設けたこと。

［作　　用］ 上記手段は次のとおり作用する。すなわち、左右のサブ
ピストンと、ピストンロッド中央の固定ピストンと、可
動シリンダーとによって左右一対の作動流体室が形成さ
れる。一方（例えば左方）の作動流体室に作動流体を導
入すると一方のサブピストンが可動シリンダーとともに
ストッパーに当接するまで、−力方向へ移動する。一方
のサブピストンが一方のストッパーに当接して後は、可
動シリンダーのみがストッパーに当接して停止した位置
が第一位置であり、可動シリンダーは、方の作動流体室
内の流体圧とストッパーとによって第一位置に保持され
る。可動シリンダーの一方方向へのストローク動作時は
、他方のサブピストンは、他端のカラーにその半径方向
突部が当るので、カラーを介して可動シリンダーによっ
て引張られて、可動シリンダーとともに一方方向へ摺動
する。

第一位置から、他方（例えば右方）の位置、すなわち第
二位置へ移動させるときは、他方の作動流体室に作動流
体を導入する。このとき一方の作動流体室内の作動流体
は排出される。この他方の流体室への作動流体の導入に
よって、上記と同様にして、サブピストン及び可動シリ
ンダーが他方のストッパーに当接するまで他方方向ｌ＼
摺動し、可動シリンダーは他方の位置、すなわち第二位
置に停止する。

次ぎに第二位置に停止している可動シリンダーを中央位
置、すなわち第三位置へ移動させて停止させるには、一
方の作動流体室にも同圧の作動流体を導く、左右の両件
動流体室には同圧の流体圧が作用するが、他方への受圧
面積は、他方端のカラーの受圧面積であり、一方への受
圧面積は、端のカラーの受圧面積と一方のサブピストン
の受圧面積との和であるので、この受圧面積の差によっ
て、可動シリンダーは一方へ慴動する。そして一方のサ
ブピストンがストッパーに当ったとき、他方のカラーが
他方のサブビス１ヘンの半径方向突起に当接する。この
状態で可動シリンダーの両方向への受圧面積は等しくな
るので、可動シリンダーはその位置で停止する。この位
置が中央位置、すなわち第三位置であるにの第三位置か
ら一方へ可動シリンダーが動こうとすると、他方のサブ
ピストンがこの力に抵抗して、一方への可動シリンダー
の移動を阻止する。他方へ可動シリンダーが動こうとす
る場合は一方のサブピストンが抵抗する。この両方のサ
ブピストンに作用する力の抵抗作用によって可動シリン
ダーは第三位置に保持される。

以上の如き構成の本発明の三位置位置決め油圧シリンダ
ーは、基本的には単一シリンダーからなる複動型の油圧
シリンダーと同じ占有空間を必要とするに止まり、三装
置２位置決め油圧シリンダーであることのために占有空
間が通常の油圧シリンダーに比して大きくなるというこ
とは全くない。

［実　施　例］ 次ぎに、第１図、第２図を参照しつつ、本発明の一実施
例を説明する。

ピストンロツド１が太くて、これにかかる力に対して十
分な剛性を有する場合は、ビス］・ンロッドの一端を支
持ブラケット２に固定して、ピストンロッド１を支持ブ
ラケッ１−２に片持梁状に取付けてもよいが、ピストン
ロッド１を可及的に細くしたいときは、他端をも支持ブ
ラケット２′に固定する。この支持ブラケソ１へ２．２
′　をサブピストン３．３′に対するストッパーとして
利用するときは、ブラケット２ど２′との間隔Ｑをその
ように定めなければならない。

サブピストン３．３′はビス１−ンロツドｌの両サイド
に摺動自在に嵌合されていて、（の摺動面は、シールリ
ングＳユによってシールされている。

サブピストンの内側端に半径方向外方へ突出した突出部
１２．１２′がそれぞれ設けられている、可動シリンダ
ー４にビス１−ンロツド］−中央のピストン５を嵌合さ
せ、両端に固定したカラー６．６′が左右のサブビス１
ヘン３．３′にｉｉ＋？動自在に嵌合し、その摺動面は
シールリングＳよによってシールされている。このカラ
ー６．６′の一方は可動シリンダー４と一体的に形成さ
れたものであっても組立上支障はないが、可動シリンダ
ー４の装作加工」二からは１両カラーを別体として可動
シリンダー４に固定する方がよい、ビスｊ−ン５の４周
溝にシールリングＳ、を設けて、ピストン５と可動シリ
ンダー４とのｒｙ１動而を面−ルしている。

左右の支持ブラケソ１〜２，２″の内側面にＩＩ（勅シ
リンダー４に対するストッパーリング７．７′を取付け
である。このストッパ−リングの内径は、サブピストン
が当らないようにサブピストン３゜３′の外径よりも大
きくなければならない、このストッパーリングは、リン
グである必要はないが、リングである方が可動シリンダ
ー４の端面の当り面禎を広くできるので好ましい。

ピストンロッド１の中心に１両端から作動油導入孔８，
８′を設け、この孔８，８′　をピストン５に近隣する
半径方向孔９．９′に連通させている８作動油導入のた
めの手段は軸孔に限られるものではな（、可動シリンダ
ー４の両端にフレキシブルポースを外から接続するなど
の他の手段を採用できるのであるが、油圧シリンダーの
周辺をすっきりさせるため５また作動油導入手段の外力
からの保護のためにも軸孔を利用するものが好ましい１
作動油導入手段として軸孔からなる導入孔８．８′を利
用する場合は、サブビス１−ン３，３″の内側端がピス
トン５の側面に当接したとき、半径方向孔９，９′をサ
ブピストンによって塞がないように、サブピストンの内
径を、その内側部において、ピストンロット１の外径よ
りも大きくすることが必要である。

可動シリンダー４、ピストン５、サブビスＩ・ン３．３
′及びカラー６．６′によって、ビス１−ン５の両側に
作動油室Δ、Ｂが形成され、ビスｌヘンロッド１両端の
ボー１〜１０．１１から、導入孔８．８″を介して作動
油室Ａ、Ｈにそれぞれ作動油が導入される。

ボート１０から作動４１１が導入されると、サブピスト
ン３及び可動シリンダー４が左方へシフ１へし、サブピ
ストン３の左端が支持ブラケソ１〜２に当って後は、カ
ラー６に作用する油圧によって可Ｊすｊシリンダー４の
みがストッパ−リング７に当るまで左方ヘシフトする。

このとき、作動油室Ｂ内の作動油はボート１１から排出
され、可動シリンダー４のカラー６′がサブピストン３
′の半径方向突部１２′に当Ｉ妾するので、サブピスト
ン３′は可動シリンダー４とともに左方ヘシフトする。

可動シリンダー４が左端位置にある状態において、右端
のボート１１から作動油を導入し、ボート１０から排出
すると、可動シリンダー４は、サブピストン３′ととも
に右方へ摺動する。サブビス１−ン３′が支持ブラケッ
ト２′に当接して後は、可動シリンダー４のみがストッ
パーリング７′に当接するまで右方ヘシフトする。この
とき、可動シリンダー４が中央位置に達して後は、可動
シリンダー４とともにサブピストン３が右方ヘシフトす
る。

左右のサブピストン３．３′が支持ブラケット２．２′
に当接し、左右のカラー６．６′がサブピストンの半径
方向突部１２．１２′に当接している位置、すなわち中
央位置において、再作動油室Ａ、Ｂに同圧の作ｉｈ油を
導入すると、サブピストン３と３とは支持ブラケッｈ２
．２’　に油圧によって強く押しつけられていて、可動
シリンダー４の動きをカラー６．６′　を介して阻止す
るので。

可動シリンダーは中央位置に不動状態で保持される。

なお、ピストンロッド１の一端のみを支持ブラケットに
固定する場合は、ピストンロッド１の他端にはストッパ
ープレートを固定し、そのストッパープレー１−の内側
面にストッパーリングを固定する。

［効　　果］ 本発明は、上記の通り、従来技術の問題を解消して、三
位置位置決め油圧シリンダーをコンパクトに栢成できる
とともにその占有空間を従来のものに比して小さくでき
ることの外２次ぎのとおりの特有の効果を生じたもので
ある。

（ｉ）カラーの可動シリンダーに対する軸方向位置関係
を調節する（例えば可動シリンダ一端面とカラーの取付
フランジとの間にシムを挾んで、シムｙＡ″！１１を行
なう）ことによって、中央位置の初期調整を簡単にかつ
高精度で行なうことができる。

（ｎ）可動シリンダーに対するストッパーを厚さの異な
るものに変えるなどして、ストッパーの位置！１ＩＷＪ
を行なうことによって、簡単、かつ高精度で、可動シリ
ンダーの両端位置の初期調整を行なうことができる。

その他、以上の発明の詳細を、シリンダーを可動とし、
ピストン及びピストンロッドを固定とすることを前提に
して説明したが、ピストンロッド及びピストンを可動と
し、シリンダーを固定としても同じことである。ピスト
ンロッドとシリンダーとは相対的に可動であることが本
質であって。

いずれを固定するかは選択の問題であるからである。

支持ブラケットを単なる可動ストッパとし、可動シリン
ダーを固定する等のピストンロッドを可動とする場合に
要する改変は、本発明の単なる設計変更であって、実質
的に本発明の同一範囲内のことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例の要部断面図、第２図は同
実施例の動作説明概略図である。 図中、１・・・ピストンロツド、２．２′　・・°支持
ブラケット、３．３’　　・・・サブピストン。 ４・・・可動シリンダー、５・・・ピストン、６゜６′
　・・・カラー　７．７′　・・・ストッパーリング、
８．８″　・・・作動油導入孔、９．９″・・半径方向
孔、１０．１１・・・ポート、１２．１２′　・・・突
部、Ａ、Ｂ・・・作動油室、ＳいＳ、、　Ｓ、・・・シ
ールリンク、２・・・間隔　である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中央にピストンを有するピストンロッドの少なくとも一
   端を支持フレームに固定し、このピストンロッドに左右
   一対の中空円筒状のサブピストンを摺動自在に嵌合させ
   、上記ピストンロッドの上記ピストン及びサブピストン
   を中空円筒状の可動シリンダーに嵌合させ、サブピスト
   ンの内側先端に半径方向外方へ突出した突部を設け、可
   動シリンダーの両端にカラーを設け、このカラーをサブ
   ピストンに摺動自在に嵌合させ、支持フレームまたはピ
   ストンロッドの両端に可動シリンダーに対するストッパ
   ー、サブピストンに対するストッパーを設けた三位置位
   置決め油圧シリンダー。