JPH0329604Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、クツシヨン機構によるクツシヨン圧
力で作動するブレーキを備えた流体圧シリンダに
関するものである。

［従来の技術］ シリンダにおけるストローク端において、ピス
トンロツドに設けたクツシヨンリングをシリンダ
側に設けたクツシヨンパツキングに嵌入させ、そ
れによりシリンダの圧力室に排出流体を一時的に
封じ込めて、クツシヨン作用を発揮させるように
した流体圧シリンダは、例えば実開昭58−101006
号公報に示されているように、既に知られてい
る。

上記クツシヨンリングとクツシヨンパツキング
とよりなる公知のクツシヨン機構は、構造が簡単
かつ小形で低価格である、クツシヨンバルブによ
つてクツシヨン作用を簡単に調整できる等の利点
を有するが、ピストンのストローク端近傍におい
てクツシヨン機構で圧力室に封じ込めたクツシヨ
ン圧力が、ピストンに緩衝力を与えるものである
ため、負荷が大きく、速度が早くなる等でピスト
ンの慣性力が大きくなると、ピストンを停止させ
る緩衝力が不足して、ピストンがストローク端に
おいてシリンダに衝突するおそれがあつた。

また、ピストンとシリンダの衝突を回避するた
めに、クツシヨン圧力によるピストンの緩衝力を
大きくすると、クツシヨン機構で封じ込められた
流体の弾性エネルギーによつてピストンがストロ
ーク端において跳ね返る現象が生ずるため、ピス
トンの負荷及び速度からなるピストンの運動エネ
ルギーが制限されて、これを大きくすることがで
きない欠点がある。

本考案者らは、上述の欠点を解決するために、
第２図に示すように、ピストン４２を固定したピ
ストンロツド４１にブレーキシユー４３ａ，４３
ｂを遊嵌させ、ピストン４２とブレーキシユー４
３ａ，４３ｂとの間にブレーキスプリング４４
ａ，４４ｂを設け、ピストン４２のストローク端
近傍で、ブレーキシユー４３ａ，４３ｂをピボツ
ト４５ａ，４５ｂに当接させて、ブレーキシユー
４３ａ，４３ｂをピストンロツド４１に対して傾
斜させ、これによつてピストンロツド４１に制動
力を作用させる流体シリンダ（実願昭60−51901
号（実開昭61−175604号））を提案した。

上記既提案の流体圧シリンダは、簡易な構成に
よつてピストンロツドに制動力を作用させること
ができる利点を有するが、高負荷、高速で駆動す
るピストンをストローク端で確実に停止させるた
めには、ブレーキシユーによる制動力を何らかの
手段によつて大きくしなければならなかつた。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、簡易な構成の制動機構によつてピス
トンに制動力を作用させるとともに、ピストンに
クツシヨン圧力による緩衝力も作用させて、ピス
トンが高負荷、高速で駆動する場合であつても、
ストローク端で確実に停止させることができるコ
ンパクトな流体圧シリンダを得ることを、解決す
べき問題点とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、シリンダ内のピストンの両側に高圧
空気を給排してピストンを駆動する流体圧シリン
ダにおいて、ピストンロツドに固定したピストン
と、それと必要な制動距離をおいて取付けたスト
ツパとの間の上記ピストンロツド上に、ピストン
ロツドに対して傾斜することにより制動力を作用
させるブレーキシユーを摺動自在に遊嵌させて、
シリンダ内を、ピストンとブレーキシユー間のク
ツシヨン室と、ブレーキシユーとシリンダカバー
間の圧力室とに区画し、上記ブレーキシユーの外
周に、圧力室からクツシヨン室への空気は通過さ
せ、クツシヨン室から圧力室への空気を遮断する
一方向パツキングを装着すると共に、該ブレーキ
シユーとピストンとの間に、ブレーキシユーを上
記ストツパに当接させるブレーキスプリングを設
け、シリンダカバーの偏心位置に上記ブレーキシ
ユーが当接するピボツトを固定するという技術的
手段を採用し、それによつて上記問題点を解決し
たものである。

［作用］ 流体圧シリンダの一方の圧力室に高圧空気を供
給し、他方の圧力室の空気を排出すると、高圧空
気の供給側のブレーキシユーに装着された一方向
パツキングは、圧力室の空気をクツシヨン室に流
入させるので、ピストンは空気の排出側の圧力室
方向に摺動する。

上記ピストンのストローク端近傍で、ブレーキ
シユーが偏心して設けたピボツトに当接し、ブレ
ーキシユーとピストンロツドとの一体摺動が阻止
されると、ブレーキシユーに偏心力が作用して該
ブレーキシユーがピストンロツドの軸線に対して
傾斜するので、その内周面の角部がピストンロツ
ドに圧接して、ピストンロツドに制動力が加えら
れる。この場合、ブレーキシユーはピストン方向
に若干摺動するが、これによつて生ずるブレーキ
スプリングの付勢力の増加によつてもブレーキシ
ユーの制動力が増加する。また、排出側のクツシ
ヨン室の空気は、一方向パツキングによつてブレ
ーキシユーの外面から圧力室方向への流れが阻止
されるため、クツシヨン室に空気が一時的に封じ
込められてクツシヨン圧力が生じ、このクツシヨ
ン圧力がピストンに緩衝力を与えるので、ピスト
ンが高負荷、高速度で駆動していても、シリンダ
に衝突したり、或いはストローク端で跳ね返つた
りすることがなくて、ピストンはストローク終端
において停止する。

次いで、圧力室への高圧空気の給排を逆転させ
ると、傾斜したブレーキシユーはもとの状態に復
帰し、制動力が解除されるので、ピストンは支障
なく反対方向に摺動する。

［実施例］ 第１図は本考案の実施例を示し、シリンダ１は
シリンダチユーブ２の端部にヘツドカバー３及び
ロツドカバー４を螺着することにより構成されて
いる。

一方、シリンダ１内を摺動するピストン５のピ
ストンロツド６は、ピストン取付け用段部７を有
し、該段部７にピストン５を当接させると共に、
ピストンロツド６の先端側にブレーキシユーガイ
ド９を嵌着し、それらをナツト１１の螺着により
取付けたストツパ１０ａによつて固定している。
また、ピストンロツド６におけるブレーキシユー
ガイド９の嵌着側と反対の側には、ピストン５か
らの距離がブレーキシユーガイド９と等長の位置
にストツパ１０ｂが適宜手段によつて固着されて
いる。

上記ピストン５の両端面とストツパ１０ａ，１
０ｂとの間には、外周面の凹溝１６とピストン側
の側面の環状の凹溝１７とを設けたブレーキシユ
ー１５ａ，１５ｂが、ロツド及びシリンダとの間
にそれぞれ間隙を有する状態で摺動自在に遊嵌さ
れており、該ブレーキシユー１５ａ，１５ｂは、
その凹溝１７とピストン５との間に装着されたコ
イル状のブレーキスプリング２０ａ，２０ｂの付
勢力によつて、常時ストツパ１０ａ，１０ｂに当
接するように付勢されている。

上記ブレーキシユー１５ａ，１５ｂは、金属粉
末を焼結したメタリツク材、磁器材料と金属の粉
末を焼結したサーメツト等で形成しているが、ブ
レーキシユー１５ａ，１５ｂの内面にこれらの材
料をライニングしたものでもよい。

また、ブレーキシユー１５ａ，１５ｂの外周面
の凹溝１６には、ピストン５側が開いた断面Ｕ字
状の一方向パツキング２１が、の外側唇部２２が
シリンダチユーブ２に密接するようにして装着さ
れ、該パツキング２１によつて、シリンダ１はカ
バー３，４とブレーキシユー１５ａ，１５ｂとの
間の圧力室２３ａ，２３ｂ及びブレーキシユー１
５ａ，１５ｂとピストン５との間のクツシヨン室
２４ａ，２４ｂとに区画されている。上述のブレ
ーキシユー１５ａ，１５ｂとピストンロツド６の
間隙は、クツシヨン室２４ａ，２４ｂの空気が圧
力室２３ａ，２３ｂに流出する流出量を制限する
もので、間隙の大小によつてクツシヨン室２４
ａ，２４ｂのクツシヨン圧力が定まる。

上記一方向パツキング２１は、圧力室２３ａ，
２３ｂからクツシヨン室２４ａ，２４ｂへの空気
の流れを、該空気によつて外側唇部２２をシリン
ダチユーブ２の内壁から離隔させて通過させる
が、逆方向の空気の流れは、該空気によつて外側
唇部２２をシリンダチユーブ２の内壁に密接させ
て阻止する作用を行うものである。

ヘツドカバー３及びロツドカバー４は、その内
端面の偏心位置にピボツト２５ａ，２５ｂが固着
され、さらにその内面側中心部に上記ピストンロ
ツド６と共にストツパ１０ａ，１０ｂが挿通可能
な孔２６ａ，２６ｂが設けられ、この孔２６ａ，
２６ｂを通じてシリンダ１の圧力室２３ａ，２３
ｂに高圧空気を給排するポート２７ａ，２７ｂが
開設されている。また、ロツドカバー４にはピス
トンロツド６を導出するロツド孔２８が開設され
ている。

一方、高圧空気源３０からの高圧空気は、電磁
切換弁１、空気の給排管路３２ａ，３２ｂを経て
ポート２７ａ，２７ｂに給排されるように配管さ
れ、該空気の給排管路３２ａ，３２ｂにはスピー
ドコントローラ３３がそれぞれ設けられている。

次に、上記実施例の作動を説明する。

第１図は、電磁切換弁３１に通電し、高圧空気
源３０からの高圧空気が、電磁切換弁３１、給排
管路３２ａ、スピードコントローラ３３を通つ
て、ポート２７ａからヘツド側の圧力室２３ａに
供給されている状態を示している。この状態にお
いて、ブレーキシユー１５ａの凹溝１６に装着さ
れた一方向パツキング２１の外側唇部２２は、高
圧空気によつてシリンダチユーブ２から離隔する
ので、該高圧空気はブレーキシユー１５ａの内外
の間隙を通つてクツシヨン室２４ａにも供給され
ている。

一方、ロツド側の圧力室２３ｂの空気は、ポー
ト２７ｂ、スピードコントローラ３３、給排管路
３２ｂ、電磁切換弁３１を通つて大気に放出され
るので、ピストン５は第１図において左方に摺動
する。而して、第１図は、ピストン５が左動して
ブレーキシユー１５ｂがピボツト２５ｂに当接し
た状態を示している。

ブレーキシユー１５ｂが偏心して設けられたヒ
ボツト２５ｂに当接すると、そのブレーキシユー
１５ｂがピボツト２５ｂにより部分的に押圧さ
れ、ピストンロツド６の軸線に対して傾斜するの
で、その内周面の一部がピストンロツド６の外周
面に圧接して、ピストンロツド６に制動力を加え
るとともに、ブレーキシユー１５ｂとピストンロ
ツド６との間隙の縮小、及び凹溝１６に装着され
た一方向パツキング２１による空気の流れの阻止
によつて、クツシヨン室２４ｂの空気の流出量が
制限されるので、クツシヨン室２４ｂにクツシヨ
ン圧力が生じて、ピストン５が緩衝力を受ける。
この場合に、ブレーキシユー１５ｂはピストン方
向に若干摺動するが、これによつて生ずるブレー
キスプリング２０ｂの付勢力の増加によつてもブ
レーキシユー５ｂの傾斜が助長され、制動力が増
加するので、ピストン５が受ける緩衝力と相俟つ
て、ピストン５が高速、高負荷で駆動していて
も、ストロークの終端で停止する。

次いで、電磁切換弁３１の通電を断つて圧力室
２３ａ，２３ｂへの高圧空気の給排を逆転する
と、ブレーキシユー１５ｂはピストンロツド６の
逆行によつて傾斜状態から復帰し、制動力が解除
されるので、ピストン５は支障なくヘツド側に摺
動し、ストローク端近傍において上述の作用と同
様の作用を受けて、ストロークの終端で停止す
る。

なお、上記実施例は、シリンダのヘツド側とロ
ツド側の両方にクツシヨンシリングとクツシヨン
パツキングよりなるクツシヨン機構及びブレーキ
シユー、ブレーキスプリング等よりなるブレーキ
機構を設けているが、必要によりヘツド側又はロ
ツド側のいずれか一方に設けることができる。

［考案の効果］ 本考案は、ピストンのストローク端近傍におい
て、ピボツトで傾斜させたブレーキシユーをピス
トンロツドに圧接し、ピストンに制動力を加える
のみでなく、ブレーキシユー外周に装着した一方
向パツキングによつて、ブレーキシユー外周での
クツシヨン室から圧力室への空気の流れを遮断し
て、クツシヨン室にクツシヨン圧力を生じさせ、
これによつてピストンに緩衝力をも作用させるよ
うにしたので、ピストンの駆動が高速、高負荷で
あつても、ストローク端で確実に停止させること
ができる。

また、本考案は、ブレーキ機構を、ピストンロ
ツドに遊嵌したブレーキシユー、それに付勢力を
作用させるブレーキスプリング、ピストンロツド
上のストツパ、及びカバーに設けたピボツトで構
成しているので、簡易かつ安価であるばかりでな
く、シリンダを非常にコンパクトに形成すること
ができ、しかもその構造が小型のシリンダに適用
するのに適し、従来では得られなかつた小型でク
ツシヨン作用を有するブレーキ付きシリンダを得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す縦断正面図、第
２図は既提案の流体圧シリンダの縦断正面図であ
る。 １……シリンダ、５……ピストン、６……ピス
トンロツド、１０ａ，１０ｂ……ストツパ、１６
……凹溝、１５ａ，１５ｂ……ブレーキシユー、
２０ａ，２０ｂ……ブレーキスプリング、２１…
…一方向パツキング、２３ａ，２３ｂ……圧力
室、２４ａ，２４ｂ……クツシヨン室、２５ａ，
２５ｂ……ピボツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ内のピストンの両側に高圧空気を給排
   してピストンを駆動する流体圧シリンダにおい
   て、ピストンロツドに固定したピストンと、それ
   と必要な制動距離をおいて取付けたストツパとの
   間の上記ピストンロツド上に、ピストンロツドに
   対して傾斜することにより制動力を作用させるブ
   レーキシユーを摺動自在に遊嵌させて、シリンダ
   内を、ピストンとブレーキシユー間のクツシヨン
   室と、ブレーキシユーとシリンダカバー間の圧力
   室とに区画し、上記ブレーキシユーの外周に、圧
   力室からクツシヨン室への空気は通過させ、クツ
   シヨン室から圧力室への空気を遮断する一方向パ
   ツキングを装着すると共に、該ブレーキシユーと
   ピストンとの間に、ブレーキシユーを上記ストツ
   パに当接させるブレーキスプリングを設け、シリ
   ンダカバーの偏心位置に上記ブレーキシユーが当
   接するピボツトを固定したことを特徴とするブレ
   ーキ付き流体圧シリンダ。