JPH06194Y2 - 作動流体の供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、固定体に対して直線往復運動を行なう可動
体、例えばプレス機械のボルスタに対して往復運動する
スライドに対し固定体側から可動体側へ圧力流体を供給
するために用いられる作動流体の供給装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、固定体に対し直線往復運動する可動体、例えばプ
レス機械のスライドの常圧式ノックアウトのような大容
量油圧シリンダに圧力流体を供給する場合、一般には太
い径のホースを用いて油圧シリンダと固定側の圧力流体
供給源間を接続する方式のもの、又は、第５図に示すよ
うにプレス機械のボルスタ等の固定体２に圧力流体供給
用の外パイプ３の閉鎖端側を固定し、この外パイプ３に
は、その開口端側から中パイプ４を液密にかつ摺動可能
に嵌合すると共に、中パイプ４の外パイプ３の外突出端
を、プレス機械のスライドの常圧式ノックアウトのよう
な可動体５に固着したエルボ部材６に結合し、可動体５
に装着したピストン７ａを有する油圧シリンダ７のシリ
ンダ室７ｂに上記エルボ部材６を介して中パイプ４を連
通させ、さらに外パイプ３の固定側端には、圧力流体源
（図示せず）と接続される可撓管８を連結して、圧力流
体源から圧力流体を外パイプ３、中パイプ４を通して油
圧シリンダ７に供給するようにしたものがある。

しかしながら、上記のような従来の作動流体の供給装置
において、ホースを利用する方式のものでは、ループを
生じさせなければならないため、ホースの配置に大きな
スペースを必要とするほか、ホースの耐久性が低いとい
う問題がある。

また、第５図に示す方式のものは、上記前者の問題点を
解消し得るものの、可動体５は矢印Ｘ方向に往復運動す
ると、これに追従して中パイプ４が外パイプ３内を軸方
向に移動するため、外パイプ３内の体積が変化し、これ
に伴い外パイプ３及び中パイプ４を通して油圧シリンダ
７に供給される流体圧が変動して、油圧シリンダ７のピ
ストン７ａの動作が不安定になってしまう。これを解決
するために、配管途中にアキュームレータを設けて、上
記体積変動分による流体圧の変動をなくすことも考えら
れるから、これでは油圧シリンダ７への作動流体供給系
が複雑かつ大型化する問題がある。

また、中パイプ４の端面に作用する流体圧が推力となっ
て可動体５に偏心荷重を発生させ、これにより可動体の
往復運動に伴い余分なエネルギーが消費されるという問
題があった。

このような問題を解決するために、本考案者は、先に、
実開昭６４−１０３３８号公報に開示される作業流体の
供給装置を考案した。

第６図は、この作業流体の供給装置を示すもので、この
作動流体の供給装置は、固定体２に支持され内部が作動
流体供給源に連通される外パイプ１３と、この外パイプ
１３内にその軸線方向に貫通されると共に、外パイプ１
３の両端部でシール部材１４により液密にスライド可能
に支持され、かつ外パイプ１３内部と連通され可動体５
のエルボ部材１０に自在継手１９を介して支持された一
端閉塞の中パイプ１５とを有しており、中パイプ１５の
開放端が油圧シリンダ７を備えたアクチュエータに連結
されている。

このような作動流体の供給装置では、一端閉塞の中パイ
プ１５が外パイプ１３内にその軸方向に貫通されること
により、外パイプ１３と中パイプ１５間に形成される流
体通路用空所１６の体積が中パイプ１５のスライド位置
に関係なく一定で不変とし得るから、油圧シリンダ７へ
の作動流体圧の変動がなくなり、アクチュエータの動作
を安定化することが可能になる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような作動流体の供給装置では、中
パイプ１５が、作動流体圧により、図の矢符Ｃ方向に推
力を受け、これにより、自在継手１９に多大な力が作用
し、特に、装置を限定されたスペースに配置する時に
は、自在継手１９の大きさ等が限定されるため、自在継
手１９の軸受面圧が上昇し、自在継手１９の寿命が低下
するという問題があった。

また、上記推力を軸受で支持しているため、自在継手１
９による中パイプ１５の自在支持性が低下し、中パイプ
１５のシール部材１４部に、図の矢符Ｅ方向の横推力が
作用し、シール部材１４部の潤滑性が低下するという問
題があった。

本考案は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、中パイプに作用する流体圧を従来より大幅に低
減することのできる作動流体の供給装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段」 請求項１に係る作動流体の供給装置は、固定体もしくは
可動体の一方に支持され内部が作動流体供給源に連通さ
れる外パイプと、この外パイプ内にその軸線方向に貫通
されると共に外パイプの両端部で液密にスライド可能に
支持され、かつ外パイプ内部と連通され固定体もしくは
可動体の他方に自在継手を介して支持された一端閉塞の
中パイプとを有し、前記中パイプの開放端をアクチュエ
ータに連結してなる作動体の供給装置において、前記中
パイプを挿通して流体圧支持部材を挿通するとともに、
この流体圧支持部材の自在継手側を固定体もしくは可動
体の他方に連結し、さらに、この液体圧支持部材の他側
に、前記中パイプの前記一端を閉塞する閉塞部材を中パ
イプに対して移動可能に液密に配置してなるものであ
る。

また、請求項２の作動流体の供給装置は、請求項１にお
いて、中パイプの閉塞部材側に、中パイプを自在継手側
に向けて押圧する方向の作動流体圧を作用させる流体圧
作動部を形成してなるものである。

〔作用〕

請求項１に係る作動流体の供給装置では、中パイプに作
用する流体圧は、主に、閉塞部材に作用し、この閉塞部
材に作用した流体圧は、流体圧支持部材を介して、固定
体もしくは可動体の他方の流体圧支持部材との連結部に
おいて支持される。

また、請求項２の作動流体の供給装置では、中パイプの
閉塞部材側に形成される流体圧作動部に、中パイプを自
在継手側に向けて押圧する方向の作動流体圧が作用され
る。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図乃至第４図について説
明する。

第１図は外パイプが固定体に支持され、中パイプが可動
体に支持され、可動体のアクチュエータへ、固定体側の
作動流体装置から圧力流体を供給する場合において、プ
レス機械のスライドの常圧式ノックアウトのような可動
体の油圧シリンダに固定側から作動油を供給する場合の
作動流体供給装置の全体の断面図、第２図はそのII−II
線に沿う断面図、第３図はその左側面図である。

この第１図乃至第３図について、上下方向に直線運動す
る可動体５の下端部には、常圧式ノックアウト用の油圧
シリンダ７が装着され、この油圧シリンダ７は、可動体
５の下部に形成したシリンダ室７ｂと、これに上下摺動
可能に嵌合されたピストン７ａとから構成されている。

また、シリンダ室７ｂと対向する可動体５の側面には作
動油供給用伸縮管９の結合用エルボ部材１０がボルト１
１により固着され、このエルボ部材１０はポート１２を
通してシリンダ室７ｂに連通されている。

上記作動油供給用伸縮管９は、両端開口径Ｄ₁を内径Ｄ₂
より小さくした所望長さの外パイプ１３と、この外パイ
プ１３内に挿通されシール材１４，１４が装着されたそ
の両端開口部に長手方向にスライド可能に案内される、
外パイプ１３より十分に長い一端閉塞の中パイプ１５と
から構成されている。

そして、中パイプ１５のパイプ部１５ｂの内部は、その
側壁に穿設した穴１５ｂ₁を通して外パイプ１３の内周
面と中パイプ１５の外周面で形成される空所１６内に連
通され、さらに空所１６は外パイプ１３の側壁に形成し
た作動油流入ポート１７に連通され、このポート１７に
は作動油供給源（図示せず）からの可撓管１８が結合さ
れている。

また、上記中パイプ１５のパイプ部１５ｂの外パイプ外
突出端には球面継手からなる自在継手１９を構成する球
部１９ａが形成されており、この球部１９ａは上記エル
ボ部材１０に形成した内球面１０ａに係合され、押え板
２０をボルト２１によってエルボ部材１０に固定するこ
とにより、中パイプ１５をエルボ部材１０に屈曲可能に
結合してある。

第１図乃至第３図において、符号２２は十字継手を構成
する外パイプ１３の中間支持部材で、中央部に中パイプ
１５の円柱部１５ａが挿通される穴２２ａを備えた四角
盤状をなしており、このようにした中間支持部材２２の
一方の相対向する面は、固定体２に固着した一対のブラ
ケット２３，２３に枢支ピン２４，２４により回動可能
に支持されていると共に、中間支持部材２２の他方の相
対向する面には枢支ピン２５，２５により一対のブラケ
ット２６，２６を回動可能に連結し、この各ブラケット
２６，２６の下端を外パイプ１３の上端外周に固定する
ことにより、外パイプ１３を固定体２に対し屈曲可能に
支持する。

しかして、この実施例では、中パイプ１５を挿通して流
体圧支持部材３１が挿通されている。

この流体圧支持部材３１の自在継手１９側は、可動体５
に固定されるエルボ部材１０に連結されている。

すなわち、流体圧支持部材３１の下端部には、座部３３
および挿入部３５が一体形成されており、挿入部３５を
エルボ部材１０の貫通孔３７に挿入し、ワッシャ３９を
介して挿入部３５の先端に、ナット４１を螺合すること
により、流体圧支持部材３１の下端部がエルボ部材１０
に支持されている。なお、エルボ部材１０と座部３３と
の間には、シール部材４３が配置されている。

一方、流体圧支持部材３１の上端部には、中パイプ１５
の上端を閉塞する閉塞部材４５が、中パイプ１５に対し
て移動可能に液密に形成されている。

すなわち、閉塞部材４５は、流体圧支持部材３１の上端
にピストン状に一体に形成されており、中パイプ１５の
上端開口に形成される大径部４７にシール部材４９を介
して配置されている。

そして、閉塞部材４５と、大径部４７の段差部５１との
間には、間隙が形成され、この間隙が中パイプ１５を自
在継手１９側に向けて押圧する方向の作動流体圧を作用
させる流体圧作動部５３とされている。

上記のように構成された作動油供給装置において、可動
体５が第１図の矢印Ｘ方向に往復運動すると、可動体５
にエルボ部材１０及び球面継手を介して連結された中パ
イプ１５も可動体５に追従して矢印Ｘ方向と同一の方向
にスライドされると共に、作動油供給源からの作動油
は、可撓管１８→ポート１７→空所１６→穴１５ｂ_１→
パイプ部１５ｂ→エルボ部材１０→ポート１２を通して
油圧シリンダ７に供給される。

ここで、可動体５が第１図に示す上動端にあるときは、
中パイプ１５のパイプ部１５ｂが外パイプ１３の空所１
６に位置し、また、可動体５が第４図の下動端にあると
きも、中パイプ１５のパイプ部１５ｂが外パイプ１３の
空所１６に位置するようになるが、パイプ部１５ｂの外
径は同一で、しかも中パイプ１５は外パイプ１３に対
し、これを常に軸方向に貫通された状態にあるため、中
パイプ１５が可動体５の往復運動につれて第１図に示す
状態から第４図に示す状態にスライドされても、パイプ
部１５ｂの外周面と外パイプ１３の内周面で形成される
空所１６の体積は不変で一定であり、しかもパイプ部１
５ｂ内の体積も一定である。

従って、作動油供給源から作動油供給用伸縮管９を通し
て可動体５の油圧シリンダ７に供給される作動油圧は変
動せず、ピストン７ｂの運動は安定し、そして可動体５
の移動中においても正確に動作させ得る。

しかして、以上のように構成された作動流体の供給装置
では、中パイプ１５を挿通して流体圧支持部材３１を挿
通するとともに、この流体圧支持部材３１の自在継手１
９側を可動体５に連結し、さらに、この流体圧支持部材
３１の他側に、中パイプ１５の一端を閉塞する閉塞部材
４５を、中パイプ１５に対して移動可能に液密に配置し
たので、中パイプ１５に作用する流体圧は、主に、閉塞
部材４５に作用し、この閉塞部材４５に作用した流体圧
は、流体圧支持部材３１を介して、エルボ部材１０の流
体圧支持部材３１との連結部において支持されることに
なり、中パイプ１５に作用する流体圧を従来より大幅に
低減することが可能になる。

この結果、自在継手１９の軸受面圧が低減し、自在継手
１９の寿命を従来より大幅に向上することが可能にな
り、また、シール部材１４部の潤滑性を向上することが
可能になる。

また、以上のように構成された作動流体の供給装置で
は、中パイプ１５の閉塞部材４５側に、中パイプ１５を
自在継手１９側に向けて押圧する方向の作動流体圧を作
用させる流体圧作動部５３を形成したので、この流体圧
作動部５３に、中パイプ１５を自在継手１９側に向けて
押圧する方向の作動流体圧が作用することになり、この
推力と中パイプ１５の開口端側に作用する推力とが打ち
消し合い、中パイプ１５に作用する推力を非常に小さな
ものにすることが可能になる。

なお、中パイプ１５の開口端側のシール部の径Ｄ₃と、
閉塞部材４５側のシール部の径Ｄ₄とを同一径にするこ
とにより、中パイプ１５に作用する推力が互いに打ち消
し合うことになり、自在継手１９に作用する推力を無く
すことが可能になる。

また、中パイプ１５の内径Ｄ₅を、中パイプ１５の開口
端側のシール部の径Ｄ₃及び閉塞部材４５側のシール部
の径Ｄ₄と同一径にすることにより、中パイプ１５に作
用する軸長方向への推力を無くすことが可能になる。

さらに、流体圧支持部材３１の座部３３および閉塞部材
４５における流体圧が作用する面積を近つけることによ
り、挿入部３５のナット４１に作用する力を軽減するこ
とが可能になる。

また、作動油供給用伸縮管９の両端はそれぞれ球面継手
及び十字継手を介して固定体２及び可動体５に連結され
ているため、可動体５の直線運動時に横変位及び傾きが
生じても、これらの変位は継手機構で吸収され、伸縮管
９が破損されたり、作動油漏れを未然に防止できる。

さらにまた、伸縮管９の伸縮時に作動油の過不足が全く
生じないから、従来のようなアキュームレータ等が不要
になり、余分なエネルギーの消費もなく、小型，省スペ
ースで高寿命の供給装置を提供し得る。また、可動体５
に対する偏心荷重も外パイプ１３と中パイプ１５との摺
動抵抗のみで無視できる。

なお、上記実施例では、作動油供給用伸縮管９の両端の
固定体２及び可動体５への連結に十字継手及び球面継手
を使用した場合について述べたが、これに限定されな
い。また、可動体５に設置されるアクチュエータは油圧
シリンダに限らない。

〔考案の効果〕

以上のように請求項１の作動流体の供給装置では、中パ
イプを挿通して流体圧支持部材を挿通するとともに、こ
の流体圧支持部材の自在継手側を固定体もしくは可動体
の他方に連結し、さらに、この流体圧支持部材の他端
に、中パイプの一端を閉塞する閉塞部材を中パイプに対
して移動可能に液密に配置したので、中パイプに作用す
る流体圧は、主に、閉塞部材に作用し、この閉塞部材に
作用した流体圧は、流体圧支持部材を介して、固定体も
しくは可動体の他方の流体圧支持部材との連結部におい
て支持されることとなり、中パイプに作用する流体圧を
従来より大幅に低減することができる。

また、請求項２の作動流体の供給装置では、中パイプの
閉塞部材側に、中パイプを自在継手側に向けて押圧する
方向の作動流体圧を作用させる流体圧作動部を形成した
ので、中パイプの閉塞部材側に形成される流体圧作動部
に、中パイプを自在継手側に向けて押圧する方向の作動
流体圧が作用することになり、この推力と中パイプの開
口端側に作用する推力とが打ち消し合い、中パイプに作
用する推力を非常に小さなものにすることができるとい
う効果がある。

また、本考案は、外パイプを可動体に支持し、中パイプ
を固定体に支持しても同様の効果がある。

さらに、本考案は、可動体の作動流体供給源から、固定
側のアクチュエータに圧力流体を供給する場合も、同様
に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る作動流体の供給装置の一実施例を
示す全体の断面図である。 第２図は第１図II−II線に沿う断面図である。 第３図は第２図の左側面図である。 第４図は本実施例における動作説明図の断面図である。 第５図および第６図は従来の作動流体の供給装置の断面
図である。 〔主要な部分の符号の説明〕 ２…固定体 ５…可動体 ７…油圧シリンダ（アクチュエータ） １０…エルボ部材 １３…外パイプ １５…中パイプ １６……空所 ３１…流体圧支持部材 ４５…閉塞部材 ５３…流体圧作動部。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定体もしくは可動体の一方に支持され内
   部が作動流体供給源に連通される外パイプと、この外パ
   イプ内にその軸線方向に貫通されると共に外パイプの両
   端部で液密にスライド可能に支持され、かつ外パイプ内
   部と連通され固定体もしくは可動体の他方に自在継手を
   介して支持された一端閉塞の中パイプとを有し、前記中
   パイプの開放端をアクチュエータに連結してなる作動流
   体の供給装置において、前記中パイプを挿通して流体圧
   支持部材を挿通するとともに、この流体圧支持部材の自
   在継手側を固定体もしくは可動体の他方に連結し、さら
   に、この流体圧支持部材の他側に、前記中パイプの前記
   一端を閉塞する閉塞部材を中パイプに対して移動可能に
   液密に配置してなることを特徴とする作動流体の供給装
   置。
2. 【請求項２】中パイプの閉塞部材側に、中パイプを自在
   継手側に向けて押圧する方向の作動流体圧を作用させる
   流体圧作動部を形成してなることを特徴とする請求項１
   記載の作動流体の供給装置。