JPH0351923B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ブレーキを利用してクツシヨン機能
をもたせるようにした流体圧シリンダに関するも
のであり、さらに詳しくは、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。

しかしながら、このようなクツシヨン機構を有
する上記公知の流体圧シリンダは、ピストンのス
トローク終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、負荷が大きくなる
等でピストンの慣性力がクツシヨン圧力による緩
衝力よりも大きくなると、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終端に
おいて衝突するおそれがあつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、クツシヨン機構で生ずるクツシヨン
圧力をピストン停止の緩衝力にすると共に、該ク
ツシヨン圧力によつてピストンロツドに制動力を
与え、それによつてピストンをストローク端で確
実に停止させることを、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〕

本発明は、シリンダの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において、上記圧力室
に封じ込めた流体により動作するブレーキピスト
ンと、そのブレーキピストンの動作によりピスト
ンロツドに圧接するブレーキシユーとを有するブ
レーキユニツトを付設することによつて、上記問
題点を解決したものである。

〔作用〕

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、ピストンは摺
動し、ストローク終端近傍でピストンロツドに設
けたクツシヨンリングがクツシヨンパツキングに
嵌入すると、圧力室を一時的に密閉状態にするの
で、その圧力室の圧力上昇によるクツシヨン圧力
が生じ、このクツシヨン圧力によつてピストンが
緩衝力を受ける。

また、上記クツシヨン圧力によつてブレーキピ
ストンが摺動してブレーキシユーを押圧するの
で、ブレーキシユーがピストンロツドに圧接し
て、、ピストンにクツシヨン圧力による緩衝力と
ブレーキシユーによる制動力との両者が作用し、
ストローク終端において衝突することなく、確実
に停止する。

〔実施例〕

第１図及び第２図は、本発明の第１実施例にお
けるロツド側の構造及びヘツド側の構造を示し、
シリンダ１は、シリンダチユーブ２の両側に、ヘ
ツドカバー３及びロツドカバー４とブレーキカバ
ー５，５とを取付ボルト６，…で一体としたブレ
ーキユニツト７，７を備え、これらのブレーキユ
ニツト７，７を、図示を省略しているタイロツド
でシリンダチユーブ２の両端に一体的に連結する
ことにより構成されている。

ロツド側及びヘツド側のブレーキユニツト７内
には、それぞれブレーキ室８が形成され、そのブ
レーキ室８を構成する上記カバー５，５内には、
シリンダ部１２がピストンロツドの軸線方向に形
成され、そのシリンダチユーブ２側にはシリンダ
部１２よりも小径でそれに連通する貫通孔１３が
開設されている。

一方、シリンダチユーブ２内を摺動するピスト
ン９の両側には、ピストンロツド１０を拡径する
ことにより形成したクツシヨンリング１４，１４
が設けられている。

また、シリンダ部１２に気密にかつ摺動自在に
嵌合されたブレーキピストン１５は、ブレーキ室
８側に凹部１６を、ブレーキカバー５，５側に貫
通孔１３の内周面に間隙１７を介して遊嵌する筒
部１８を有し、上記凹部１６の内面にはシリンダ
チユーブ２側を小径にしたカム面１９が形成さ
れ、一方、筒部１８の中心孔はピストンロツド１
０よりも大径に形成され、その中心孔の内部に周
設された段部には環状のクツシヨンパツキング２
０が嵌着されており、該クツシヨンパツキング２
０は、これに密接嵌合する上記クツシヨンリング
１４とによつて、シリンダ１の圧力室２１におけ
るクツシヨン機構１１を構成している。

さらに、ブレーキピストン１５のカバー３，４
側端部に対設されているリリースリング２３は、
カバー３，４との間に介在させた異形線からなる
ブレーキスプリング２７によつて、常時ブレーキ
ピストン１５を復帰方向に付勢している。

シリンダのロツド側においては、第１図に示す
ように、上記ロツドカバー４の底壁にロツド孔２
８が貫設されており、ピストンロツド１０は、上
述のブレーキピストン１５の筒部１８内及び該ロ
ツド孔２８を通して、ブレーキ室外に気密に導出
されている。また、シリンダのヘツド側において
は、第２図に示すように、ピストンロツド１０が
上述のブレーキピストン１５の筒部１８内を通
り、その先端がヘツドカバー３内に遊挿されてい
る。

ヘツドカバー３及びロツドカバー４内には、環
状の軸受取付板３２が図示を省略している取付ボ
ルトで固着されており、ブレーキアーム３４，…
の基端にボルト３６で取付けた球体３３を、取付
板３２に設けた球面軸受３５，…に回転可能に支
持させることにより、該ブレーキアーム３４は揺
動自在とされている。

ブレーキアーム３４，…は、先端に上述のブレ
ーキピストン１５のカム面１９に当接するローラ
３７を備えると共に、基端部内面にブレーキシユ
ー３８の凸部３８ａが嵌入する凹部を備えてお
り、該ブレーキシユー３８は、金属粉末を焼結し
たメタリツク材、磁気材料と金属との粉末を焼結
したサーメツト等で形成されている。

さらに、カバー３，４には、ブレーキ室８を通
して圧力室２１に高圧空気を給排するポート３９
が開設されており、一方、ブレーキカバー５，５
には、前記間隙１７とブレーキ室８とを連通させ
る連通孔４０が穿設され、該連通孔４０には絞り
によつて流量を調整可能にしたクツシヨンバルブ
４１が設けられている。

第１図中、符号４３は高圧空気源、４４はヘツ
ド側及びロツド側のポート３９に交互に高圧空気
を給排する電磁切換弁、４５，４５は上記電磁切
換弁４４とポート３９，３９との間のヘツド側及
びロツド側の空気の給排管路４６，４７に設けた
スピードコントローラである。

次に、上記第１実施例の作動を説明する。

第１図及び第２図は、切換弁４４によつてヘツ
ド側の給排管路４６、ポート３９、ブレーキ室８
及び筒部１８とピストンロツド１０の間を通つて
ヘツド側の圧力室２１に高圧空気を供給し、ロツ
ド側の圧力室２１の空気を、ロツド側の筒部１８
とピストンロツド１０の間から、ブレーキ室８、
ポート３９、給排管路４７、及び切換弁４４を通
して大気に開放し、ピストン９がヘツド側の圧力
室２１に供給される高圧空気によつて、第１図及
び第２図で左方向へ摺動している状態を示してい
る。

上記ピストン９の左方向への摺動によつてロツ
ド側のクツシヨンリング１４がブレーキピストン
１５に設けたクツシヨンパツキング２０に嵌入す
ると、ロツド側の圧力室２１が密閉状態とされる
ので、その内圧が急激に上昇する。この圧力室２
１の内圧は、クツシヨン圧力Ｐとしてピストン９
に緩衝力を付与すると同時に、ブレーキピストン
１５の筒部１８の外周の間隙１７を通つてブレー
キピストン１５の圧力室２１側面に作用し、ブレ
ーキスプリング２７の付勢力に抗してブレーキピ
ストン１５を摺動させるので、ブレーキピストン
１５のカム面１９がブレーキアーム３４，…先端
のローラ３７，…を半径方向中心側に移動させ、
これによつてブレーキシユー３８，…がピストン
ロツド１０の外周面に圧接し、ピストンロツド１
０に制動力ｆを付与して、ピストン９をブレーキ
カバー５に衝突させることなく停止させる。

一方、ブレーキピストン１５の圧力室２１側面
に流入した圧力空気は、連通孔４０、クツシヨン
バルブ４１を通つて徐々にロツド側のブレーキ室
８に放出されるので、クツシヨン圧力Ｐがブレー
キスプリング２７，…の付勢力よりも小さくなる
と、ブレーキピストン１５はブレーキスプリング
２７，…の付勢力によつてもとの位置に復帰し、
ブレーキシユー３８による制動作用は解除され
る。

上述のクツシヨン機構１１によるクツシヨン圧
力Ｐ及びブレーキシユー３８による制動力ｆの大
きさは、第３図に示すように、クツシヨンバルブ
４１の絞り量を変えることによつて調整すること
ができ、クツシヨンバルブ４１の絞りの開度を小
にするとそれらの圧力Ｐ及び制動力ｆが増大し、
絞りの開度を大にするとそれらが減少する。

切換弁４４を第１図の状態から切換え、ロツド
側の圧力室２１に高圧空気源からの高圧空気を供
給すると共に、ヘツド側圧力室２１を大気に開放
すると、高圧空気はロツド側の給排管路４７、ポ
ート３９、ブレーキ室８を通つてロツド側の圧力
室２１に供給され、ブレーキシユー３８，…によ
る制動力が解除されているので、ピストン９は支
障なく右方向に摺動する。

ピストンの右方向ストローク終端近傍における
ヘツド側のクツシヨン作用及び制動作用はロツド
側と同じなので、詳細な説明は省略する。

第４図は本発明の第２実施例を示し、この第２
実施例におけるブレーキシユー５０は、ピストン
ロツド１０に当接する当接部５１と、該当接部５
１から放射方向に延びる複数のアーム５２とで形
成されており、ポート３９から給排される空気
は、アーム５２，…の間を通つて圧力室２１に供
給される。

この第２実施例においては、ブレーキピストン
１５が直接ブレーキシユー５０を押圧し、ブレー
キシユー５０の当接部５１がロツドカバー４の筒
部４ａとピストンロツド１０の間に押入されて、
ピストンロツド１０に制動力が付与される点以外
は、第１実施例と同じである。

なお、上記第１及び第２実施例は、ブレーキピ
ストン１５及びブレーキシユー３８，５０をシリ
ンダのヘツド側とロツド側の両方に設けている
が、それらはヘツド側又はロツド側の一方のみに
設けることもできる。

第５図は本発明の第３実施例を示し、この第３
実施例では、ブレーキピストン５５にブレーキ室
８と圧力室２１とを連通させる連通孔５６を設け
て、ポート３９から給排される空気が該連通孔５
６を通つて圧力室２１に給排されるようにした
点、複数に分割したブレーキシユー５０の形状、
及びブレーキシユー５０とロツドカバー４の底壁
との間に復帰スプリング５７を介在させている以
外は、第２実施例と同じであり、その作用も上記
復帰スプリング５７の付勢力がブレーキシユー５
０及びブレーキピストン５５を復帰させる以外
は、第２実施例と同じである。

〔発明の効果〕

本発明においては、ピストンのストローク終端
近傍において、ピストンがクツシヨン圧力による
緩衝力を受けると共に、該クツシヨン圧力によつ
て摺動するブレーキピストンでブレーキシユーを
ピストンロツドに圧接し、ブレーキシユーによる
制動力をピストンロツドに加えるので、ピストン
の慣性力が大きい場合であつても、ピストンをス
トロークエンドで確実に停止させることができ
る。

また、上述のブレーキシユーによる制動力の付
与を、クツシヨン機構で生ずるクツシヨン圧力で
行うので、他にブレーキシユーを作動させるため
の特別の配管等を必要としないばかりでなく、ピ
ストンのストローク終端における制動力の付与を
確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のロツド側の構造
を示すの縦断正面図、第２図は同上ヘツド側の構
造を示す縦断正面図、第３図はクツシヨンバルブ
によるクツシヨン圧力とブレーキシユーの制動力
の増減を示す説明図、第４図は本発明の第２実施
例の一部を省略した縦断正面図、第５図は本発明
の第３実施例の縦断正面図である。 １……シリンダ、７……ブレーキユニツト、１
０……ピストンロツド、１４……クツシヨンリン
グ、１５，５５……ブレーキピストン、２０……
クツシヨンパツキング、２１……圧力室、３８，
５０……ブレーキシユー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダの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
   流体圧シリンダにおいて、上記圧力室に封じ込め
   た流体により動作するブレーキピストンと、その
   ブレーキピストンの動作によりピストンロツドに
   圧接するブレーキシユーとを有するブレーキユニ
   ツトを付設したことを特徴とする流体圧シリン
   ダ。