JPH0450449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、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近傍において、
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に嵌入させる
ことにより、流体の排出流路を閉鎖または制限
し、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、負荷が大きくなつたり、その速度が早くなる
など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、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
流体の圧力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を生ずることにな
る。

本発明者らは、上述の欠点を解決するために、
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ともに、該クツシヨン
圧力でブレーキピストンを作動させ、このブレー
キピストンによつてブレーキシユーをピストンロ
ツドに圧接させて、ピストンロツドに制動力を付
与するようにした流体圧シリンダを提案し（実願
昭60−51900号）、所期の目的を達成することがで
きたが、クツシヨン圧力のブレーキシユーへの伝
達にブレーキピストンを使用するので、制動機構
が大きくなり、かつ部品数も多くなるという問題
があつた。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明が解決しようとする課題は、ピストンに
緩衝力と制動力とを作用させることにより、ピス
トンがストローク端で確実に停止し、しかも制動
機構がコンパクトでかつ安価な流体圧シリンダを
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、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、上記クツシヨンパツキンが、圧力室
側が開口する環状の凹溝を備え、上記クツシヨン
パツキンに、上記封じ込め流体圧によるクツシヨ
ンパツキンの変位で縮径して、上記クツシヨンリ
ングを圧接するブレーキシユーを一体的に取付け
たことを特徴としている。

［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、ピストンは空
気の排出側に摺動し、ストローク端近傍でピスト
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、その圧力室の圧力が上昇してクツ
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、凹溝に作用す
るクツシヨン圧力によつてクツシヨンパツキンが
変位し、これによつてブレーキシユーが縮径して
クツシヨンリングを圧接するので、ピストンに制
動力が作用する。

したがつて、ピストンは、上記緩衝力と制動力
とによつて、ストローク端で衝突したり跳ね返つ
たりすることなく、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とロツドカバー４とを、図示
を省略しているタイロツド等によつて一体に結合
して構成されている。

一方、シリンダチユーブ２内を摺動するピスト
ン５は、ピストンロツド７上に適宜手段で固定さ
れており、そのピストンの両側にピストンロツド
７よりも大径に形成したクツシヨンリング６，６
が取付けられている。

ヘツドカバー３及びロツドカバー４は、その中
心にピストン５側から穿設された凹部１１を有
し、この凹部１１の口縁側に、クツシヨンパツキ
ン１６がストツパ１９によつて変位可能に装着さ
れ、凹部１１の底部側はクツシヨンリング６より
も大径に形成して、高圧空気給排用のポート１４
に連通させている。

上記クツシヨンパツキン１６は、環状の凹溝１
５を有し、ゴム等の弾性材料で形成され、中心孔
に上述のクツシヨンリング６が密接挿貫されるも
ので、クツシヨンパツキン１６とクツシヨンリン
グ６によつて、シリンダ１の圧力室２０における
クツシヨン機構を構成している。

上記クツシヨンパツキン１６には、その背後に
複数のブレーキシユー１７，…が半径方向にむけ
て一体的に取付けられており、ブレーキシユー１
７，…は、凹部１１内に嵌着固定された支持リン
グ１８の内縁によつて、周辺がピストン５側に傾
斜した状態で、凹部１１内に縮径変位可能に遊嵌
されている。

このブレーキシユー１７，…は、第３図に示す
ように円弧状の制動面２２を有し、制動面２２，
…が形成する仮想円の内径は、第１図に示す非制
動状態ではクツシヨンリング６よりもやゝ大径と
なり、凹溝１５に作用するクツシヨン圧力によつ
てクツシヨンパツキン１６が縮径変位したとき
は、制動面２２がクツシヨンリング６に圧接して
制動力を加えるように形成されている。また、ブ
レーキシユー１７，…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
ーメツト等で形成されるが、制動面２２のみにこ
れらの材料をライニングしてもよく、あるいはブ
レーキシユー１７，…に代えて、クツシヨンリン
グ６を上述の材料で形成することもできる。

なお、図示を省略しているが、ブレーキシユー
１７，…の支持リング１８への当接面２３は、支
持リング１８内縁の曲率と一致する円弧面として
もよい。

また、カバー３，４には、シリンダ１の圧力室
２０とポート１４とを連通させる連通孔２４が穿
設されており（第２図参照）、該連通孔２４には
絞りによつて流量を調整可能としたクツシヨンバ
ブル２５が設けられている。

ロツドカバー４は、第１図に示すようにロツド
孔２６が貫設されており、ピストンロツド７は、
上述のクツシヨンパツキン１６、ブレーキシユー
１７、支持リング１８及び該ロツド孔２６を通つ
て、シリンダ１外に気密に導出されている。

第１図中の符号２７は、ピストン５とシリンダ
チユーブ２との間を密封するピストンパツキン、
２８はウエアリングで、いずれもピストン５の外
周に形成された凹溝に装着されている。

次に、上記第１実施例の作動を説明する。

第１図は、図示を省略している切換弁によつて
ヘツド側の圧力室２０に高圧空気を供給し、ロツ
ド側の圧力室２０の空気を、ロツド側のクツシヨ
ンパツキン１６、ブレーキシユー１７，…及び支
持リング１８とピストンロツド７との間隙、並び
にポート１４を通して大気に開放し、ピストン５
がヘツド側の圧力室２０に供給される高圧空気に
よつて、第１図で左方向へ摺動している状態を示
している。

ピストン５の摺動によつてクツシヨンリング６
がクツシヨンパツキン１６に嵌入すると、そのク
ツシヨンパツキン１６の凹溝１５に対して作用す
る圧力室２０内の流体圧力により、クツシヨンパ
ツキン１６の内外周辺部が密閉され、ロツド側の
圧力室２０が一時的に密封状態となるので、内圧
が急激に上昇する。この圧力室２０の上昇した内
圧は、クツシヨン圧力としてピストン５に緩衝力
を作用させるとともに、ブレーキシユー１７，…
を支持リング１８に対して押圧するので、ブレー
キシユー１７，…は、支持リング１８の内縁を支
点として回動し、図示の傾斜状態から直立方向に
変位する。

この変位によつて、ブレーキシユー１７，…は
その内径が縮径されるので、制動面２２，…がク
ツシヨンリング６の外周面に圧接してクツシヨン
リング６に制動力を加え、前記緩衝力とこの制動
力とによつて、ピストン５はストローク端におい
てカバーに衝突したり、或いはクツシヨン圧力の
弾性エネルギーによつて跳ね返ることなく確実に
停止する。

ロツド側の圧力室２０に封じ込められた空気
は、連通孔２４及びクツシヨンバルブ２５を通つ
て徐々にポート１４から放出され、クツシヨン圧
力が低下すると、ブレーキシユー１７，…はクツ
シヨンパツキン１６の弾性復元力によつてもとの
状態に復帰し、制動作用が解除される。

図示を省略している切換弁を切換えて、ロツド
側の圧力室２０に高圧空気を供給し、ヘツド側の
空気をポート１４を通して大気に開放すると、高
圧空気はロツド側のポート１４からロツド側圧力
室２０に供給され、ピストン５は右方に摺動す
る。以下の動作は上述した場合と同様である。

なお、上記実施例では、シリンダのヘツド側と
ロツド側の両方にクツシヨン機構とブレーキ機構
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もできる。

第４図は、第１実施例におけるブレーキシユー
の他の構成例を示し、このブレーキシユー３０
は、中空円錐台形をなして、その母線方向にスリ
ツト３１を有し、中心孔内面が制動面３２とされ
ている。このブレーキシユー３０は、円錐面が支
持リング１８の内縁に圧接されると、スリツト３
１によつて縮径する方向に変位して、制動面３２
がクツシヨンリング６の外周に圧接する。

第５図は本発明の第２実施例を示し、この第２
実施例のロツドカバー３４内には凹部３５が形成
されており、該凹部３５の内壁にクツシヨンパツ
キン３８の支持リング３７が嵌着されている。

クツシヨンパツキン３８は、圧力室側が開口す
る環状の凹溝４１を有し、ゴム等の弾性材料で形
成され、その内面に第６図ＡまたはＢに示す中空
円筒状のブレーキシユー３９が一体的に結合され
ており、ピストン５側の内縁に、クツシヨンリン
グ６が密接嵌入する環状の唇部４０を有してい
る。

第６図Ａ及びＢは、第２実施例におけるブレー
キシユー３９の構成例を示し、第６図Ａのブレー
キシユー３９は、円筒の両端から他端近くまで軸
方向のスリツト３９ａが交互に形成されており、
第６図Ｂのブレーキシユー３９は、軸方向全長に
わたるスリツト３９ｂが形成されている。

上記クツシヨンパツキン３８は、唇部４０にク
ツシヨンリング６が嵌入して形成されるクツシヨ
ン圧力が凹溝４１内に作用し、それによりクツシ
ヨンパツキン３８の内側部分を縮径方向に変位さ
せて、ブレーキシユー３９をクツシヨンリング６
を圧接するが、それ以外は第１実施例と同じであ
る。

なお、上記クツシヨン機構とブレーキ機構は、
シリンダのロツド側にも設けることができる。

第２実施例の他の構成及び作用は、第１実施例
と同じなので、その詳細な説明は省略する。

［発明の効果］ 本発明においては、ピストンのストローク端近
傍において、ピストンがクツシヨン圧力による緩
衝力を受けるとともに、クツシヨンパツキンの凹
溝に作用する上記クツシヨン圧力で、ブレーキシ
ユーを縮径させてクツシヨンリングに制動力を加
えるので、ピストンの負荷が大きくかつ速度が早
い場合であつても、ピストンのシリンダへの衝突
が防止できるのみでなく、クツシヨン圧力で生ず
る流体の弾性エネルギーによるピストンの跳ね返
りも防止して、ピストンをストローク端で確実に
停止させることができる。

また、クツシヨン圧力をクツシヨンパツキンに
一体に設けたブレーキシユーに作用させるので、
制動機構をコンパクトでかつ安価なものとするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の縦断側面図、第
２図は同上端面図、第３図は第１図のブレーキシ
ユーの斜視図、第４図はブレーキシユーの他の構
成例を示す斜視図、第５図は本発明の第２実施例
の要部縦断面図、第６図Ａ，Ｂは第２実施例のブ
レーキシユーの斜視図である。 １……シリンダ、６……クツシヨンリング、７
……ピストンロツド、１５，４１……凹溝、１
６，３８……クツシヨンパツキン、１７，３０，
３９……ブレーキシユー、１８，３７……支持リ
ング、２０……圧力室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 上記クツシヨンパツキンが、圧力室側が開口す
   る環状の凹溝を備え、 上記クツシヨンパツキンに、上記封じ込め流体
   圧によるクツシヨンパツキンの変位で縮径して、
   上記クツシヨンリングを圧接するブレーキシユー
   を一体的に取付けた、 ことを特徴とする流体圧シリンダ。