JPH0710087Y2 - クッション装置付き流体圧シリンダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ピストンを減速して停止させるクッション装
置を有する流体圧シリンダに関し、特に詳しくは、流体
圧クッション装置と吸着力利用の磁力クッション装置と
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］ クッションパッキングと、該クッションパキングに密に
嵌入するクッションリングを備え、ピストンのストロー
ク終端近くにおけるクッションリングのクッションパッ
キングへの嵌入により一時的に封じ込めた空気圧でピス
トンを減速して停止させる空気圧クッション装置を備え
た空気圧シリンダは、本願出願前周知である。

しかしながら、上記周知の空気圧クッション装置におけ
る封じ込め空気圧は、クッションリングがクッションパ
ッキングに嵌入するクッションストローク始端では低
く、クッションストローク終端に近づくにつれて高くな
るので、ピストンの緩衝効率が低いという問題がある。

一方、シリンダとピストンとの対向面にそれぞれ磁石を
設け、ピストンのストローク終端近くにおける磁石の反
発力でピストンを減速して停止させる磁力クッション装
置を備えた空気圧シリンダも、本願出願前既に知られて
いる（一例として、実開昭62−183107号公報参照）。

しかしながら、上記磁力クッション装置における磁石の
反発力は、ピストンがストローク終端に近づいて磁石間
の距離が小さくなるにしたがって大きくなるので、空気
圧クッション装置と同様にピストンの緩衝効率が低く、
しかもピストンのストローク終端においてピストンに大
きな反発力が作用するために、ストローク終端における
空気圧シリンダの推力が減少するという問題がある。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案の目的は、流体圧クッション装置と磁石の吸着力
を利用した磁力クッション装置とを併設して、ピストン
の緩衝効率が高く、かつストローク終端における推力減
少のない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、本考案のクッション装置付き
流体圧シリンダは、クッションパッキングと、該クッシ
ョンパッキングに密に嵌入するクッションリングを備
え、ピストンのストローク終端近くにおけるクッション
リングのクッションパッキングへの嵌入により一時的に
封じ込めた流体圧でピストンを減速して停止させる流体
圧クッション装置と、上記ピストンに固定した第１の磁
石と、その外側の、ピストンと相対摺動可能で上記第１
の磁石に吸着される第２の磁石と、該第２の磁石に設け
た、ピストンを通って反対側に伸びピストンの上記スト
ローク終端近くにおいてシリンダに当接するプッシュロ
ッドとを備え、ピストンのストローク終端近くにおいて
第１の磁石に吸着された第２の磁石を引離して、磁石間
の吸着力でピストンを減速して停止させる磁力クッショ
ン装置とを備えていることを特徴としている。

また、同様の目的を達成するため、上記クッション装置
付き流体圧シリンダにおいて、第２の磁石に、ピストン
に当接して第１の磁石との間に隙間を形成させる補強板
を設けたことを特徴としている。

［作用］ ピストンがストローク終端近くに摺動して、クッション
リングがクッションパッキングに嵌入するクッションス
トロークに達すると、一時的に封じ込められた排出側の
流体圧が上昇するとともに、プッシュロッドがシリンダ
に当接して、第２の磁石をピストンと一体に移動する第
１の磁石から引離すので、封じ込め流体圧による制動力
と磁石間の吸着力による制動力との合力により、ピスト
ンが減速してストローク終端に緩衝的に停止する。

この場合、磁石間の吸着力は、クッションストロークの
開始端において最も大きいため、クッションストローク
の始めにピストンに大きな制動力を作用させて緩衝効率
を高めることができる。また、磁力間の吸着力は、クッ
ションストロークが進むにつれて小さくなるが、クッシ
ョンストロークが進むにつれて封じ込め流体圧による制
動力が急激に大きくなるので、ピストンに作用する全制
動力が、クッションストローク全体で平均化される。

ピストンのストローク終端においては、磁石間の距離が
最大で吸着力が極めて小さくなるので、ストローク終端
においてシリンダの推力が減少することはない。

ピストンが反対方向に摺動すると、第２の磁石が第１の
磁石に吸着される。この場合、第２の磁石に、ピストン
に当接して磁石間に隙間を形成させる補強板を設ける
と、磁石どうしの衝突を防止することができる。

［実施例］ 第１図及び第２図は本考案の第１実施例を示し、この空
気圧シリンダ１は、流体圧クッション装置２と、永久磁
石の吸着力を利用した磁力クッション装置３とを備えて
いる。

上記空気圧シリンダ１のシリンダは、シリンダチューブ
５とヘッドカバー6a及びロッドカバー6bを適宜の手段で
一体に連結して形成され、ピストンロッド７先端の縮径
部に、ピストン８及びその両側のクッションリング9a,9
bが取付けられており、上記シリンダは、ピストン８に
よって圧力室10a,10bに区画されている。

カバー6a,6bは、圧力空気の給排ポート12a,12b、該ポー
トが開口し圧力室側が開放する凹部13a,13b、及び圧力
室10a,10bと凹部13a,13bを連通させる流路14a,14bとを
備え、凹部13a,13bの開放縁にクッションリング9a,9bが
密に嵌入するクッションパッキング15a,15bが取付けら
れ、これらによって流体圧クッション装置２が構成され
る。また、流路14a,14b中に、該流路の開度を調整する
ニードル弁16a,16bを設けている。

上記ピストン８は、側面に固定した第１の永久磁石20a,
20bと、その外側の摺動可能な第２の永久磁石21a,21bと
を備え、これらの磁石20aと21a及び20bと21bは、相互に
吸着するように着磁されている。

第２の磁石21a,21bは、磁石20a,20bとの吸着面側に設け
たプッシュロッド22a,・・、22b,・・、及び軸方向の貫
通孔23a,・・、23b,・・を備え（第２図参照）、プッシ
ュロッド22a,・・、22b,・・は、ピストン８及び第１の
磁石20a,20bに開設した軸方向の孔、並びに上記貫通孔2
3b,・・、23a,・・を通って、磁石21bと21aからクッシ
ョンストロークｌだけ延出し、ピストン８に開設した上
記孔の外周に設けたシールリングでシールされており、
これらの磁石とプッシュロッドとによって磁力クッショ
ン装置３が構成される。

次に、上記第１実施例のクッション作用を述べる。

第１図は、圧力室10bに供給された圧力空気によりピス
トン８がヘッド側にストロークし、クッションリング9a
がクッションパッキング15aに嵌入し、プッシュロッド2
2a,・・の先端がヘッドカバー6aに当接した、クッショ
ンストローク開始の状態を示し、磁石20aと21a及び20b
と21bは吸着している。

クッションリング9aがクッションパッキング15aに嵌入
すると、圧力室10aの排出空気が封じ込められるので、
ピストン８はこの封じ込め空気圧によって減速され、封
じ込められた空気は、流路14a、ニードル弁16a及び凹部
13aを通って徐々に外部に流出する。

上記流体圧クッション装置２による制動力Faは、第４図
に示すように、ピストン８がクッションストロークｌの
終端に近づくと急激に高くなる。

ピストン８がクッションストロークに突入すると、プッ
シュロッド22a,・・のヘッドカバー6aへの当接によっ
て、第２の磁石21aは第１の磁石20aとの吸着力に抗して
その位置に停止するため、磁石20a,21a間の吸着力によ
ってもピストン８が減速される。この吸着力は、磁石間
の距離が小さいときは大きく、距離が大きくなると小さ
くなるので、磁力クッション装置３による制動力Fmは、
第４図に示すようにクッションストロークｌの開始端に
おいて最も大きく、以後急速に小さくなる。

したがって、クッションストローク中のピストン８に作
用する全制動力Ftは、第４図に点線で示すように平均化
されて変動が小さくなり、ピストン８は、この平均化さ
れた全制動力Ftによって減速されてストローク終端に緩
衝的に停止する。この場合、磁力クッション装置３の制
動力Fmは、クッションストロークの開始端において最も
大きいので、ピストンの緩衝効率が高く、かつ、ピスト
ン８のストローク終端（クッションストローク終端）に
おいて吸着力が極めて小さくなるので、ストローク終端
において推力が減少することはない。

圧力室10a,10bの圧力空気の給排を逆転すると、ピスト
ン８はロッド側に摺動する。ロッド側のストローク終端
近くにおいてピストン８に作用するクッション作用は、
ヘッド側の場合と同じである。

第３図は本考案の第２実施例の要部を示し、第２実施例
における磁石21a,21bは、圧力室側に、屈曲部の先端が
ピストン８に当接する補強板25を備え、プッシュロッド
22a,22bは、該補強板25と一体に形成されている。

上記補強板25は、屈曲部の先端がピストン８に当接した
ときに、磁石20aと21a及び20aと21aの間に隙間ｂができ
るように構成されており、これによって磁石20aと21a及
び20bと21bの衝突、並びにストローク終端における磁石
21a,21bとカバー6a,6bの当接を防止する。

第２実施例の他の構成及び作用は、第１実施例と同じで
ある。

［考案の効果］ 本考案の流体圧シリンダは、クッションストローク後半
における制動力が大きい流体圧クッション装置と、クッ
ションストローク前半における制動力が大きい磁石の吸
着力利用の磁力クッション装置とを併設して、クッショ
ンストローク中にピストンに作用する制動力を平均化し
たので、ピストンを効率よく減速させて、ストローク終
端に緩衝的に停止させることができる。

また、吸着力利用の磁力クッション装置は、ストローク
終端における吸着力が極めて小さいので、磁力クッショ
ン装置を使用しても、ストローク終端において流体圧シ
リンダの推力を減少させることがない。

さらに、第２の磁石に、ピストンに当接して第１の磁石
との間の隙間を形成させる補強板を設けたので、磁石ど
うしの衝突を防止して磁石の寿命を長くすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部を省略した本考案の第１実施例の縦断正面
図、第２図は同上要部の分解斜視図、第３図は本考案の
第２実施例の要部を示す縦断正面図、第４図はクッショ
ンストロークと制動力の関係を示す線図である。 １……流体圧シリンダ、２……流体圧クッション装置、
３……磁力クッション装置、８……ピストン、9a,9b…
…クッションリング、15a,15b……クッションパッキン
グ、20a,20b……第１の磁石、21a,21b……第２の磁石、
22a,22b……プッシュロッド、25……補強板。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】クッションパッキングと、該クッションパ
   ッキングに密に嵌入するクッションリングを備え、ピス
   トンのストローク終端近くにおけるクッションリングの
   クッションパッキングへの嵌入により一時的に封じ込め
   た流体圧でピストンを減速して停止させる流体圧クッシ
   ョン装置と、 上記ピストンに固定した第１の磁石と、その外側の、ピ
   ストンと相対摺動可能で上記第１の磁石に吸着される第
   ２の磁石と、該第２の磁石に設けた、ピストンを通って
   反対側に伸びピストンの上記ストローク終端近くにおい
   てシリンダに当接するプッシュロッドとを備え、ピスト
   ンのストローク終端近くにおいて第１の磁石に吸着され
   た第２の磁石を引離して、磁石間の吸着力でピストンを
   減速して停止させる磁力クッション装置、 とを備えていることを特徴とするクッション装置付き流
   体圧シリンダ。
2. 【請求項２】第２の磁石に、ピストンに当接して第１の
   磁石との間に隙間を形成させる補強板を設けた、ことを
   特徴とする請求項１に記載のクッション装置付き流体圧
   シリンダ。