JPH03219106A - 切換弁付シリンダ - 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、シリンダのヘッドカバー内に作動流体の給排
を切り換えるスプールを設けた切換弁付シリンダに関す
る。

［従来の技術］ 従来より、シリンダとの作動流体の給排は、ロッドカバ
ーに形成したロッド側供給孔を介して、ロッド側作用室
と作動流体の給排左行い、また、ヘッドカバーに形成し
たヘッド側供給孔を介して、ヘッド側作用室と作動流体
の給排を行っている。

そして、選択的にロッド側作用室若しくはヘッド側作用
室との作動流体の給排を切り換える切換弁と、ロッド側
供給子Ｌ　ヘッド側供給孔とを、配管やホース等を介し
て接続してい旭 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、こうした従来のシリンダでは、切換弁と
ロッド側供給孔及びヘッド側供給孔との接続は、配管や
ホース等により行わなければならず、その接続等のため
のスペースを確保しなければならない。更に、別途切換
弁を配置するスペスをも確保しなければならず、シリン
ダを多数密着して配置したい場合や、プレス台等の狭い
場所にシリンダを多数配置したい場合には、シリンダ本
体は配置できても、配管やホース等による接続ができな
かったりして、その配置が困難な場合があるという問題
があった。

そこで本発明は上記の課題を解決することを目的とし、
配置スペースが狭い場所にでも配置することができる切
換弁付シリンダを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成すべく、本発明は課題を解決するため
の手段として次の構成を取つｈ即ち、作動流体をロッド
側作用室及びヘッド側作用室に給排してピストン部材を
往復動させるシリンダの該ピストン部材に、往復動量に
応じた長さの収容孔を前記往復動方向に形成し、 前記ピストン部材の往復動中に、前記収容孔と前記ロッ
ド側作用室とを連通ずる連通孔を穿設し、かつ前記往復
動量に応じた長さの供給管を前記シリンダのヘッドカバ
ーに立設すると共に、前記ピストン部材に漏洩なく摺動
可能に挿入して前記往復動中に前記収容孔に収容可能と
し、前記ヘッド側作用室と、前記ロッド側作用室との前
記作動流体の給排を選択的に切換可能なスプールを、前
記往復動方向に直交して摺動可能に前記ヘッドカバーに
設け、更に、供給されるパイロット流体により駆動され
るアクチュエータにより前記スプールに切換動作させる
ことを特徴とする切換弁付シリンダの構成がそれである
。

［作用］ 前記構成を有する切換弁付シリンダは、アクチュエータ
が、供給されるパイロット流体に応じて、ヘッドカバー
に設けられた、往復動方向に直交して摺動可能なスプー
ルを切換動作させ、選択的にロッド側作用室若しくはヘ
ッド側作用室との作動流体の給排を切り換える。また、
ピストン部材の往復動中に、ピストン部材が、供給管に
沿って、収容孔からの漏洩を防止した状態で摺動して、
収容孔が、往復動に応じて供給管を収容する。そして、
ロッド側作用室には、供給孔収容孔連通孔を介して作動
流体を給排し、ピストン部材を往復動させる。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例である切換弁付シリンダの断
面図である。］は中空状のシリンダ本体ブであり、シリ
ンダチューブ１内にはピストン部材２が挿入されている
。このピストン部材２は、ピストン部４とピストンロッ
ド部６とを備え、ピストン部４は、１組のパツキン６．
８により漏れ止めされて、シリンダチューブ１に摺動可
能に収納されている。そして、ピストン部４よりも外径
の小さなピストンロッド部６が、シリンダチューブ１の
外部にまで延出されている。このピストンロッド部６の
先端には、押え金８がボルト］０により固定されている
。

また、シリンダチューブ１の、ピストンロッド部６が突
き出されている側には、ロッドカバー１２がＯリング］
４により漏れ止めされて嵌装されており、シリンダチュ
ーブ］に螺合されたナツト］６により固着されている。

そして、ピストンロッド部６がロッドカバー１２を貫通
し、パツキン］８とダストシール２０とにより漏れ止め
と産道けとがなされて摺動できるようにされている。

前記シリンダチューブ］、ピストン部４、ピストンロッ
ド部６、ロッドカバー１２により囲まれて、ロッド側作
用室２２が形成されている。そして、ピストン部材２に
（よ　ピストン部４側から所定の深さに収容孔２４が穿
設されており、この収容孔２４に○リング２６により漏
れ止めされて栓部材２８が、収容孔２４を閉塞するよう
に螺入されている。そして、前記収容孔２４の深さは、
本実施例では、ピストン部４がシリンダチューブ１内を
摺動できる往復動量よりも深く形成されている。

また、ピストン部４近傍のピストンロッド部６に、その
径方向に連通孔３０が穿設されて、前記ロッド側作用室
２２と収容孔２４とが連通されている。この連通孔３０
の穿設位置は、ピストン部材２の往復動中に、ロッド側
作用室２２と収容孔２４とを連通ずる位置であればよい
。そして、ピストン部４が摺動してロッドカバー１２に
当接した状態で、この連通孔３０が、ロッドカバー１２
から外部に露出することがなければよい。

一方、ヘッド側のシリンダチューブ］には、その円筒端
部］ａにヘッドカバー３２の凸部３３を、Ｏリング３４
により漏れ止めして挿入し、図示しないボルトにより取
り付けられている。このヘッドカバー３２、シリンダチ
ューブ］、ピストン部４により囲まれて、ヘッド側作用
室３６が形成されている。ピストン部４がこのヘッドカ
バー３２に当接した状態からロッドカバー１２に当接し
た状態まで往復動でき、中空状の供給管３８の一端が、
Ｏリング３９により漏れ止めされて、ベツドカバー３２
に螺入し立設されている。また、供給管３８は、１組の
パツキン４０．４２により漏れ止めされると共に、摺動
可能に前記栓部材２８を貫通している。

更に、前記ヘッドカバー３２には、ピストンロッド部６
の往復動方向に直交する方向に摺動孔４４が穿設されて
いる。この摺動孔４４には、５個の大径部４６，４８，
５０，５２．５４が所定の間隔をおいて形成されており
、大径部４６に連通して、ヘッドカバー３２の端面３２
ａにまで達する排出通路５６が形成されている。そして
、大径部４８からは、ヘッド側作用室３６に連通ずるヘ
ッド側供給孔５８が形成さ私大径部５０に連通して、端
面３２ａにまで達する圧力通路６０が形成されている。

更に、大径孔５２からは、前記供給管３８に連通するロ
ッド側供給孔６２が形成さね大径孔５４に連通して、端
面３２ａにまで達する排出通路６４が形成されている。

そして、この摺動孔４４には摺動可能にスプール６６が
挿入されており、スプール６６の先端には、その外周に
沿って所定の間隔で２本の溝６８゜７０が形成されてい
る。ヘッドカバー３２には、ヘッドカバー３２の収納孔
７２内に収納された鋼球７４が、ばね７６により付勢さ
れて、溝６８゜７０の一方に係合するようにされている
。この溝６８．７０、鋼球７４、ばね７６により周知の
デテント機構を構成しているが、この機構は必要に応じ
て設ければよい。

また、摺動孔４４の一端は、Ｏリング７８により漏れ止
めされて、蓋８０により閉塞されている。

そして、ヘッドカバー３２内に、摺動孔４４に連接して
シリンダ孔８２が穿設されており、このシリンダ孔８２
には、前記スプール６６と一体に形成されたピストン部
８４が、Ｏリング８６により漏れ止めされて摺動可能に
挿入されている。シリンダ孔８２には、Ｏリング８８に
より漏れ止めされて、カバー９０の凸部９］が嵌合され
て、図示しないボルトにより固定されている。更に、ヘ
ッドカバー３２には、シリンダ孔８２に連通する給排通
路９２．９４が、ヘッドカバー３２の端面３２ａ側から
穿設されている。

一方の給排通路９２からパイロット流体を供給すると、
ピストン部８４をスプール６６と共にカバー９０側に摺
動させて（第１図矢印へ方向）、鋼球７４が溝７０に係
合して、圧力通路６０とヘッド側供給孔５８とを大径孔
４８，５０、摺動孔４４を介して連通し、排出通路６４
とロッド側供給孔６２とを大径孔５２，５４、摺動孔４
４とを介して連通ずるようにされている（第２図に示す
切換位置ａ）。そして、他方の給排通路９４からパイロ
ット流体を供給すると、ピストン部８４をスプール６６
と共に蓋８０側に摺動して（第１図矢印Ｂ方向）、鋼球
７４が溝６８に係合して、排出通路５６とヘッド側供給
孔５８とを大径孔４６゜４８、摺動孔４４とを介して連
通し、圧力通路６０とロッド側供給孔６２とを大径孔５
０，５２、摺動孔４４を介して連通ずるようにされてい
る（第２図に示す切換位置ｂ）。

また、前述したように、アクチュエータ９５によりスプ
ール６６を摺動させて、各通路５６，６０．６４と両供
給孔５８．６２との連通を選択的に切り換えるスプール
６６在備えた切換弁９６が、ヘッドカバー３２内に形成
されている。本実施例では、切換弁９６のスプール６６
が、ピストンロッド部６の往復動方向と直交する方向に
摺動するよう構成されているので、ヘッドカバー３２の
厚さが薄く、全体が小型化されている。

尚、本実施例では、各通路５６．　６０．　６４゜９２
．９４がヘッドカバー３２の端面３２ａに設けられてお
り、各○リング９８ａ、９８ｂ、９８ｃ、９８ｄ、９８
ｅにより漏れ止めされて、この端面３２ａが図示しない
マニホールドに密着されて作動流体、パイロット流体の
給排ができるようにされている。作動流体、パイロット
流体としては、作動油等の液体でも、また空気等の気体
であっても実施可能である。

次に、本実施例の切換弁付シリンダの作動について説明
する。

まず、第１図に示す状態から、アクチュエータ９５の給
排通路９２にパイロット流体が供給されると、ピストン
部８４と共にスプール６６がカバ９０側に摺動されて（
矢印六方向）、圧力通路６０とヘッド側供給孔５８とが
連通される。これにより、ヘッド側作用室３６には、圧
力通路６０、ヘッド側供給孔５８を介して作動流体が供
給される。この供給される作動流体がピストン部４に作
用して、ピストンロッド部６をロッドカバー１２から突
き出す方向に作用力が働く。

また、前記スプール６６の摺動により、排出通路６４と
ロッド側供給孔６２とが連通さね　これにより、供給管
３８、収容孔２４、連通孔３０を介して、ロッド側作用
室２２が、排出通路６４と連通される。よって、ヘッド
側作用室３６に作動流体が供給され２　ピストンロッド
部６を突き出す方向にピストン部４が摺動さね　ロッド
側作用室２２の作動流体が、連通孔３０、収容孔２４、
供給管３８、ロッド側供給孔６２、大径孔５２、摺動孔
４４、大径孔５４、排出通路６４を介して、外部に排出
される。そして、ピストン部４が、シリンダチューブ］
に治って摺動するにしたがって、栓部材２８も供給管３
８の外周に沿って摺動する。

次に、他方の給排通路９４にパイロット流体が供給され
ると、ピストン部８４と共にスプール６６が蓋８０側に
摺動されて（矢印Ｂ方向）、前述したとは逆に、圧力通
路６０とロッド側供給孔６２とが連通される。これによ
り、ロッド側作用室２２には、圧力通路６０、ロッド側
供給孔６２、供給管３８、収容孔２４、連通孔３０を介
して作動流体が供給される。また、排出通路５６とヘッ
ド側供給孔５８とが連通さね　ヘッド側作用室３６の作
動流体は、ヘッド側供給孔５８、大径孔４８、摺動孔４
４、大径孔４６、排出通路５６を介して、外部に排出さ
れる。

このように、ヘッドカバー３２の端面３２ａに、全ての
作動流体、パイロット流体の給排のための各通路５６，
６０，６４，９２．９４を設けている。また、ヘッドカ
バー３２に切換弁９６を設けているので、作動流体を切
り換えるための切換弁を別途設ける必要はない。よって
、ロッドカバ１２、シリンダチューブ］の周りには、作
動流体の給排のための配管、ホース等を配する必要がな
く、配管、ホース等は、ヘッドカバー３２に直接、ある
いはマニホールドを介して接続すればよいので、ロッド
カバー１２、シリンダチューブ］、ヘッドカバー３２を
配置できるスペースがあれば、プレス台等の狭い場所で
あっても、本切換弁付シノンダを数十本並べて配置する
ことが可能となる。

また、パイロット流体の供給を切り換える切換弁は、シ
リンダから離れた別の場所に一括して配置することがで
き、電気信号線と配管等とを分離して配置することもで
きる。尚、ロッド側作用室２２及びヘッド側作用室３６
に作動流体を供給する各通路５６，６０．６４が、ヘッ
ドカバー３２（二設けられるが、前記端面３２ａに限ら
ず、配置する場所に応じて、ヘッドカバー３２の他の端
面に設ければよい。

次ｌこ、スプール６６を切換動作させるアクチュエータ
の他の実施例について、第３図によって説明する。尚、
前述した実施例と同じものについては、同一の符号をふ
して、詳細な説明を省略する。

この実施例では、シリンダチューブ］の円筒端部１ａに
　ヘッドカバー１００の凸部１０１が挿入されて、図示
しないボルトにより取り付けられている。ヘッドカバー
１００には、ピストンロッド部６の往復動方向に直交す
る方向に、摺動孔４４が穿設されており、この摺動孔４
４に摺動可能にスプール６６が挿入されている。そして
、スプール６６から一体的に、ヘッドカバー１００の外
部にまで連接部］０２が延出されている。尚、前述した
２箇所の排出通路５６．６４が、１箇所の排出通路６４
にまとめられている。

また、ピストン１０４がシリンダチューブ１０６に摺動
可能に収納されており、シリンダチューブ］０６の両端
には、それぞれロッドカバー１０８、ヘッドカバー１１
０が嵌合されている。そして、ロッドカバー１０８の凸
部］］１が、摺動孔４４に連接した大径孔１］２に嵌合
されると共に、前記連接部］０２の先端が、ピストン］
０４に取り付けられている。そして、また、ロッドカバ
１０８、ヘッドカバー１１０を貫通した図示しないボル
トにより、ヘッドカバー１００に取り付けられている。

更に、ロッドカバー１０８、ヘッドカバー１１０には、
それぞれ給排通路１１４，１１６が形成されている。

このアクチュエータ］１４を駆動して、前述した実施例
と同様にスプール６６を摺動させ、流路を切り換える構
成としている。この場合であっても、ロッド側作用室２
２及びヘッド側作用室３６に作動流体を供給する各通路
６０．６４が、ヘッドカバー３２に設けら札　これらへ
の給排のための配管等をロッドカバー１２やシリンダチ
ューブ］の周りに配さなくても、ヘッドカバー３２を介
して作動流体を給排でき、狭い場所であっても配置する
ことができ、°本切換弁付きシリンダを数十本並べて配
置することも可能である。

以上本発明はこの様な実施例に何等限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる
態様で実施し得る。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明の切換弁付シリンダは、ヘッ
ドカバー内の弁体により、ロッド側作用室、ヘッド側作
用室への作動流体の給排を切り換え、供給管、収容孔連
通孔を介してロッド側作用室との給排を行う。よって、
シリンダの周りには、作動流体の給排のための配管、ホ
ース等を配する必要がなく、本切換弁付シリンダを密着
した状態で多数並べて配置することが可能となる。また
、プレス台等の狭い場所に本切換弁付シリンダを多数配
置することが可能であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての切換弁付シリンダの
断面図、第２図は本実施例の切換弁付シリンダの回路図
、第３図は他の実施例としての切換弁付シリンダの一部
断面図である。 １・・・シリンダチューブ ２・・・ピストン部材 ４・・・ピストン部 ６・・ピストンロッド部 １２・・・ロッドカバー ２２・・・ロッド側作用室 ２４・・・収容孔 ３０・・・連通孔 ３２・・・ヘッドカバー ３６・−・ヘッド側作用室 ３８・・・供給管 ４４・・・摺動孔 ６６・・・弁体 ８２・・・シリンダ孔 ８４・・・ピストン部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 作動流体をロッド側作用室及びヘッド側作用室に給排し
   てピストン部材を往復動させるシリンダの該ピストン部
   材に、往復動量に応じた長さの収容孔を前記往復動方向
   に形成し、前記ピストン部材の往復動中に、前記収容孔
   と前記ロッド側作用室とを連通する連通孔を穿設し、か
   つ前記往復動量に応じた長さの供給管を前記シリンダの
   ヘッドカバーに立設すると共に、前記ピストン部材に漏
   洩なく摺動可能に挿入して前記往復動中に前記収容孔に
   収容可能とし、 前記ヘッド側作用室と、前記ロッド側作用室との前記作
   動流体の給排を選択的に切換可能なスプールを、前記往
   復動方向に直交して摺動可能に前記ヘッドカバーに設け
   、更に、供給されるパイロット流体により駆動されるア
   クチュエータにより前記スプールに切換動作させること
   を特徴とする切換弁付シリンダ。