JPH0438093Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は空気圧と油圧との変換を行つて速度コ
ントロールを正確に制御することのできる空気圧
−油圧制御シリンダーに関する。

（従来の技術） 周知の如く、空気圧にてシリンダーの正確な動
作制御を行う手段として、油圧シリンダーの制御
回路を空気圧で制御する手段が一般的に用いられ
ており、その具体的な手段としては例えば第３図
に示す如き手段が存在する。

すなわち、この従来のものは、油圧シリンダー
３０の作動油を貯蔵するコンバータ３１，３１に
空気圧配管３２，３２を接続して、切換電磁弁３
３にてコンバータ３１，３１内に供給するエア切
換えを行うことにより、コンバータ３１，３１か
ら油圧シリンダー３０に供給・排出される作動油
３４の制御を行うものである。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、前記従来の手段に於いては、油
圧シリンダー３０とは別体で空気圧−油圧変換を
行うためのコンバータ３１，３１を設けてなるた
めに、該コンバータ３１，３１の配置スペースが
油圧シリンダー３０自身の取付けスペースとは別
個に必要となつて、その配置スペースが不当に大
きくなり、これが実用上大きな問題点となつてい
た。

また、前記従来のものは油圧シリンダー３０と
は別体でコンバータ３１，３１等を設けるばかり
か、該コンバータ３１，３１や空気圧供給源等の
各機器は全て配管等を介して油圧シリンダー３０
に対して配管接続せねばならないために、その装
置構成が非常に煩雑で装置全体のコストが高価と
なる他、その取付施工時には煩雑な配管作業が必
須であるために、その施工時の作業性が非常に悪
いという問題点をも有していたのである。

本考案は上記の如き従来の問題点に鑑みて考案
されたもので、その目的とするところは、油圧シ
リンダー及びその制御機器の省スペース化を図る
と共に、煩雑な各機器の配管接続等を削減または
不要ならしめて、取付施工時の作業性を向上せし
め、しかも装置全体のコストの低減化を図る点に
ある。

（問題点を解決するための手段） 本考案は油圧シリンダーの内部機構に空気圧−
油圧変換機能を具備させることにより、上記従来
の問題点を解決せんとして構成されたものであ
る。

すなわち、本考案の構成の要旨は、シリンダー
本体２に、下端にピストン４を有するピストン軸
１が上下方向に往復動自在に内挿され、該ピスト
ン軸１はその内部に作動油を収容可能とすべく中
空状に形成され、且つ、該ピストン軸１の内部と
シリンダー本体２内のピストン軸前進用のシリン
ダー後室６とを連通する連通路５が形成され、し
かも、前記シリンダー本体２及びピストン軸１に
は、作動油が収納されるピストン軸後退用のシリ
ンダー前室６ａとピストン軸１との内部に圧力空
気の供給排気を行うための空気加圧口１３，１３
ａが夫々設けられ、前記ピストン軸１の下部に
は、シリンダー本体２側に摺動自在に嵌入保持さ
れるガイド軸１６が設けられてなること。

（作用） 従つて、上記構成を特徴とする油圧シリンダー
に於いては、中空状のピストン軸１内及びシリン
ダー前室６ａ内に夫々作動油を収容させた状態で
該ピストン軸１内に圧縮空気を供給させれば、該
ピストン軸１内の作動油は連通されたシリンダー
後室６内に加圧状態で流入することとなるため
に、これによつてピストン軸１の前進が行え、ま
た同様にシリンダー前室６ａ内に圧縮空気を供給
させれば、該シリンダー前室６ａ内の作動油が圧
縮空気にて加圧されるために、ピストン軸１が後
退し、所定のシリンダー動作が適切に得られるの
である。

（実施例） 以下、本考案の実施態様について図面に示した
一実施例に従つて説明する。

第１図に於いて、１は略円筒形状のシリンダー
本体２内に滑り軸受３を介して摺動可能に嵌入さ
せてなるピストン軸を示し、該ピストン軸１の下
端（後端）部にはシリンダー本体２の下部内周面
に摺接するピストン４が固着されている。５は該
ピストン４の下方に形成されるピストン軸前進用
のシリンダー後室６と前記ピストン軸１の内部と
を連通させるべくピストン４に設けられた連通路
を示す。７はピストン軸１の上部カバー８に螺着
されて調整用摘み９の回動調整によつて昇降自在
な弁軸１０の先端部にニードル１１やバツフルプ
レート１２を取着してなるニードルバルブを示
し、該ニードルバルブ７は前記連通路５の開口有
効面積を増減させるためのものである。

１３，１３ａは前記ピストン軸１の上部カバー
８及びシリンダー本体２の上部側面に夫々設けら
れた空気加圧口を示し、一方の空気加圧口１３は
ピストン軸１内に連通し、また他方の空気加圧口
１３ａはシリンダー本体２内のピストン４よりも
上側のピストン軸後退用のシリンダー前室６ａに
連通するものであり、その両者には圧縮空気を供
給・排出するためのエア配管１４，１４ａが夫々
接続されている。１５は前記一方の空気加圧口１
３に対面すべくニードルバルブ７の上部に取着さ
れたバツフルプレート１２を示す。１６はピスト
ン４の下部に連結固着された中空のガイド軸を示
し、該ガイド軸１６はシリンダー本体２の下部カ
バー１７に滑り軸受１８を介して摺動可能に嵌入
保持されている。

本実施例は以上の構成からなり、次にその使用
法並びに作用について説明する。

先ず、前記第１図の如くピストン軸１内及びシ
リンダー前室６ａ内に適量の作動油１９，１９ａ
を収容させた状態に於いて、一方の空気加圧口１
３からピストン軸１内に圧縮空気を供給すれば、
該ピストン軸１内の作動油１９は圧縮空気の加圧
により連通路５を介してシリンダー後室６内に流
入されるために、該シリンダー後室６内の作動油
１９の油圧によつてピストン４並びにピストン軸
１が図面第２図の如く上昇前進し、またこれに従
つてシリンダー前室６ａ内の空気が他方の空気加
圧口１３ａから外部へ排気されのである。

然して、その際ピストン軸１内からシリンダー
後室６への作動油１９の流量調整、即ちピストン
軸１の上昇速度制御は圧縮空気の簡単な制御によ
つて正確に行え、通常の空圧制御によるシリンダ
ーの欠点をこれによつて解消できることとなり、
特に本実施例に於いては、ピストン軸１内からシ
リンダー後室６内への作動油１９の流入速度をニ
ードルバルブ７の調整によつて行えるために、そ
の速度制御は一層精密なものとなる。尚、前記ピ
ストン４の上昇時に於いては、ピストン４の下部
に設けたガイド軸１６が下部カバー１７に保持さ
れた状態となるために、ピストン軸１に同図二点
鎖線の如く負荷荷重物２０が設けられていても、
これに充分対処できるだけの強度を具備すること
となる。

次に、一方の空気加圧口１３側を大気開放とし
た状態に於いて、他方の空気加圧口１３ａ側から
シリンダー前室６ａ内に圧縮空気を供給すれば、
該圧縮空気はシリンダー前室６ａ内に予め収容さ
れてなる作動油１９ａを加圧して、ピストン４及
びピストン軸１を下降後退させるべく作用するた
めに、該シリンダー前室６ａ内の空気が不当にシ
リンダー後室６内に流入するようなこともなく、
空気圧−油圧変換によつて好適なシリンダー下降
制御が行えるのである。尚、シリンダー下降時に
はシリンダー後室６内の作動油１９は連通路５を
介してピストン軸１内に逆流するが、その際該作
動油１９が流れをニードルバルブ７にて制御でき
ることは勿論のこと、該作動油１９は該ニードル
バルブ７のバツフルプレート１２の存在によつて
その急激な流れが緩衝され、ピストン軸１内の作
動油１９が異常に波立つようなことが阻止できる
こととなる。また同様に、シリンダーの上昇時の
一方の空気加圧口１３からの圧縮空気の供給時に
は、該空気吐出が他方のバツフルプレート１５の
存在により直接作動油面に作用することも防止で
きるのである。

尚、本考案に係るピストン軸１やシリンダー本
体２等の各部の構成は決して上記実施例の如く限
定されるものではなく、ピストン軸１は要はその
内部に作動油を収容可能な中空状に形成されて、
該中空状の内部とシリンダー後室６との両者間が
連通状態にあればよく、またシリンダー本体２は
ピストン軸１やピストン４の形状等に応じて任意
に設計変更自在である。

また、上記実施例に於いては、ニードルバルブ
７をピストン軸１内に別途設けてシリンダー動作
の速度制御を精密にならしめてなるが、本考案は
これらの手段は必要に応じて適宜設ければよく、
本考案の必須要件ではない。

その他、本考案はピストン軸１内やシリンダー
前室６ａ内に収容される作動油の分量等、その使
用時に於ける具体的な態様やその使用用途等を一
切問うものではない。

（考案の効果） 叙上のように、本考案はピストン軸をシリンダ
ー後室と連通させた中空状に形成することによ
り、該ピストン軸内にシリンダー後室内への供給
用の作動油を収容可能ならしめて、前記ピストン
軸内及びシリンダー前室内に夫々収容される作動
油を直接圧縮空気にて加圧して所定の油圧シリン
ダー動作が行われるべく油圧シリンダー内部で空
気圧−油圧変換を可能ならしめてなるために、従
来の如く空気圧−油圧変換を行うための比較的大
型のコンバータを何ら油圧シリンダーに対して別
個に設けるような必要がなくなり、その結果油圧
シリンダー装置全体の取付スペースを小さくして
その取付融通性の拡大を図れるという効果を得る
に至つた。

しかも、本考案はその取付設置時には油圧シリ
ンダーに対してエア配管を行うだけでよいため
に、従来のコンバータを介して煩雑な油圧配管及
びエア配管の双方を行つていたものに比して、そ
の配管作業も非常に容易なものとなつて、その設
置作業性を向上させることができ、また装置全体
の構成を簡易なものとしてその製作コストの低減
化を図れるという格別な効果をも得るに至つた。

このように、従来に於いてはこの種油圧シリン
ダーの作動油はシリンダーとは別に貯蔵すること
が常識とされていたが、本考案はこの作動油をピ
ストン軸内に収容せしめて油圧シリンダー内で直
接空気圧−油圧変換をせるという従来には存在し
ない全く新規な技術思想の下に構成されて、上記
の如き優れた効果を得たもので、その実用的価値
は多大なものである。

しかもピストン軸の下部には、シリンダー本体
側に摺動自在に嵌入保持されるガイド軸が設けら
れているので、該ピストン軸に偏心する荷重が作
用する場合であつても、これに十分対処できるだ
けの強度を具備することができ、ピストン軸の前
進時にこじれるおそれはない。

このため、シリンダー後室とシリンダー前室と
に夫々収容されている作動油をシールするピスト
ンのシール部分にかかる負担を小さくでき、従つ
て、シール寿命が長くなり、長期にわたつて油の
漏れを好適に防止できる利点がある。

また、仮に、長期間の使用により、一方のシリ
ンダー室から他方のシリンダー室に油が漏れるよ
うなことがあつても、同種流体をピストンでシー
ルしているため、作動不良等の問題も少なく、加
工精度上も有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るシリンダーの一実施例を
示す断面図。第２図はその作動状態を示す断面
図。第３図は従来例を示す概略説明図。 １……ピストン軸、２……シリンダー本体、４
……ピストン、５……連通路、６……シリンダー
後室、６ａ……シリンダー前室、１３，１３ａ…
…空気加圧口、１９，１９ａ……作動油。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダー本体２に、下端にピストン４を有す
   るピストン軸１が上下方向に往復動自在に内挿さ
   れ、該ピストン軸１はその内部に作動油を収容可
   能とすべく中空状に形成され、且つ、該ピストン
   軸１の内部とシリンダー本体２内のピストン軸前
   進用のシリンダー後室６とを連通する連通路５が
   形成され、しかも、前記シリンダー本体２及びピ
   ストン軸１には、作動油が収容されるピストン軸
   後退用のシリンダー前室６ａとピストン軸１との
   内部に圧力空気の供給排気を行うための空気加圧
   口１３，１３ａが夫々設けられ、前記ピストン軸
   １の下部には、シリンダー本体２側に摺動自在に
   嵌入保持されるガイド軸１６が設けられてなるこ
   とを特徴とする空気圧−油圧制御シリンダー。