JPH073070Y2 - 迎えクッションシリンダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、物体群の移送端部に設けられる迎えクッショ
ンシリンダに関する。

（従来の技術） 団子状に並んでいる鋳枠群のような多数の物体を衝撃を
与えることなく移送するため、該鋳枠群の送り方向端を
迎えクッションシリンダで受け、他端をプッシャにより
押しつけて鋳枠群をはさみつけた状態にしてプッシャの
ストローク分だけ押し出すようにした枠送り装置は公知
であり、このような枠送り装置における迎えクッション
シリンダとしては、通常油圧式のものが使用されている
（例えば実公昭62−46666号公報）。

（考案が解決しようとする問題点） ところで日本には四季があり、生産現場の周囲温度は季
節により−10〜40℃程度の変動がある。この温度変化に
伴って、上記迎えクッションシリンダに使用されている
作動油の粘度が大巾の変化し、低温では高粘度となって
該シリンダのバネ定数が大きくなり、他方、高温では作
動油の粘度が低下して該シリンダのバネ定数が小さくな
る。その結果、特に高温状態では、上記迎えクッション
シリンダが鋳枠群移送時の衝撃を完全に吸収できないこ
とがままあった。

本考案は上記のような事情に鑑みてなされたものであ
り、バネ定数が温度変化により影響されない迎えクッシ
ョンシリンダを提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記の目的を達成するため、油圧式クッション
シリンダと電気式クッションシリンダとを組合せ、前者
の作動油の温度に応じて後者のモータの周波数（すなわ
ち同期回転速度）を変換することを要旨としている。

すなわち本考案は、円筒状のシリンダケースと、該シリ
ンダケースの両端開口を閉鎖する蓋と、該シリンダケー
スの基端側外方に配設されたモータと、該シリンダケー
ス内に遊嵌挿入され該シリンダケースの先端側の蓋を貫
通して摺動可能な円筒状のロッドと、該ロッドの基端部
に固着されて前記シリンダケース内を摺動可能なピスト
ンと、該ロッドの先端部に固着された物体との当接部材
と、前記ピストンの中央部に貫通固着されたボールナッ
トと、該ボールナットに螺合して前記ロッド内に遊嵌挿
入されると共に一端が前記シリンダケースの基端側の蓋
を貫通して前記モータの回転軸と連結するボールネジと
から成る迎えクッションシリンダであって、該迎えクッ
ションシリンダのヘッド側を主導管を介して油槽の下部
位置と連通接続すると共に、該シリンダのロッド側を導
管を介して前記主導管に連通接続し、前記油槽に該油槽
内の作動油の温度を計測する温度センサを配設し、該温
度センサをコントローラを介して前記モータと電気的に
接続し、前記コントローラに前記油槽内の作動油の温度
に応じて前記モータの周波数を任意に変換可能なインバ
ータを組込んだことを特徴としている。

（構成） 以下、本考案を図例に基づいて詳細に説明する。

第１図は本考案の要部切欠き正面図、第２図は本考案の
制御回路のブロック図である。

第１図において、（１）は横置された円筒状のシリンダ
ケースであり、その両端開口は蓋（２）（３）によりそ
れぞれ閉鎖されており、更に該蓋（２）（３）の中央に
は、それぞれ所定径の貫通孔（４）（５）が穿設されて
いる。上記シリンダケース（１）における左端開口部の
蓋（２）の外面には、円筒状のモータ取付座（６）が同
芯に固着されており、該モータ取付座（６）には正逆回
転可能なモータ（７）が右向きに取り付けられ、該モー
タ（７）の回転軸（８）は上記モータ取付座（６）内に
突出している。（９）は上記シリンダケース（１）内に
遊嵌挿入された円筒状のロッドであり、該ロッド（９）
は上記シリンダケース（１）における右端開口部の蓋
（３）の貫通孔（５）を貫通して摺動可能にされてい
る。該ロッド（９）の左端には、上記シリンダケース
（１）内を左右に摺動可能な円盤状のピストン（11）が
固着されていると共に、右端には図示しない鋳枠との当
接部材（12）が取り付けられている。

（13）は上記ロッド（９）内を左右に摺動可能な円盤状
のネジ支持部材であり、該ネジ支持部材（13）の中央に
は貫通孔（14）が穿設されており、更に該貫通孔（14）
内には軸受ベアリング（15）が挿嵌固定されている。な
お前記蓋（３）の貫通孔（５）内周面及び前記ピストン
（11）外周面にはそれぞれシール部材（16）（17）が巻
装されており、該貫通孔（５）と前記ロッド（９）との
隙間及び該ピストン（11）と前記シリンダケース（１）
との隙間をそれぞれ気密に保っている。なお（20）は、
上記ロッド（９）内のエアー、油の抜き孔である。

上記ピストン（11）の中央には貫通孔（18）が穿設され
ており、該貫通孔（18）にはボールナット（19）が挿嵌
固着されている。（21）は外周に刻設したネジを介し上
記ボールナット（19）に螺合して前記ロッド（９）内へ
遊嵌挿入されたボールネジであり、その右端は前記軸受
ベアリング（15）に垂直回転自在に支持されていると共
に、その左端は前記シリンダケース（１）における左端
開口部の蓋（２）の貫通孔（４）を貫通して前記モータ
取付座（６）内に突出し、カップリング（22）を介して
前記モータ（７）の回転軸（８）と同芯に連結してい
る。そして該モータ（７）の正転駆動によりボールネジ
（21）が正回転し、これに伴ってピストン（11）が第１
図の右方向へ移動し、ロッド（９）がシリンダケース
（１）先端から突出するように設計されている。逆に当
接部材（12）が外力により押圧されると、上記ロッド
（９）及びピストン（11）が左方向へ移動し、これに伴
って上記ボールネジ（21）及びモータ（７）が逆回転す
るように設計されている。なお上記貫通孔（４）とボー
ルネジ（21）との隙間はシール部材（23）により気密に
保たれている。前記シリンダケース（１）のヘッド側は
給油孔（24）及び主導管（25）を介して油槽（26）の下
部位置と連通接続しており、またロッド側は給油孔（2
7）及び導管（28）を介して上記主導管（25）と連通接
続している。なお該導管（28）の途中には油絞り弁（2
9）が配設されている。

上記油槽（26）には、内部に貯留される作動油の温度を
計測する温度センサ（31）が取り付けられている。

次に本考案の制御回路について、第２図に基づいて詳細
に説明する。同図において、（32）は前記油槽（26）内
の作動油の温度に従って前記モータ（７）の周波数（同
期回転速度）を制御するコントローラであり、該コント
ローラ（32）は、CPU（33）と、制御用プログラムが格
納されたROM（34）と、制御用データが格納されたRAM
（35）とを備えている。上記CPU（33）には、前記温度
センサ（31）が入力インターフェース回路（36）を介し
て接続されており、また前記モータ（７）の起動・停止
用スイッチ（37）、該モータ（７）の周波数を任意に変
換可能なインバータ（38）及び該インバータ（38）の起
動・停止用スイッチ（39）が出力インターフェース回路
（41）を介して接続されている。上記RAM（35）に格納
される制御用データは、作動油の温度と粘度との関数及
び作動油の粘度と周波数（同期回転速度）との関数であ
り、上記CPU（33）は、前記温度センサ（31）からの入
力信号及びこれらの制御用データに基づいて、当該作動
油の温度に適したモータ（７）の周波数（同期回転速
度）を演算する。なお上記モータ（７）はインバータ
（38）を介して図示しない抵抗、ヒータ、発電ランプ等
と電気的に接続している。

（作用） 上記のように構成された迎えクッションシリンダにおい
て、インバータ起動・停止用スイッチ（39）をOFFにし
た状態でモータ起動・停止用スイッチ（37）をONにする
と、モータ（７）が通常の周波数（50又は60サイクル）
で正転駆動してボールネジ（21）が正回転し、ピストン
（11）が第１図の右方向へ移動してロッド（９）が伸長
作動する。上記ピストン（11）がストローク端まで到達
した時、上記モータ起動・停止用スイッチ（37）がOFF
になると共にインバータ起動・停止用スイッチ（39）が
ONになり、上記モータ（７）の周波数（同期回転速度）
がその時点における油槽（26）内の作動油の温度に適し
た周波数に変換される。

次に図示しないプッシャが作動して鋳枠群（図示せず）
が左方向へ押し出され、該鋳枠群はプッシャトと迎えク
ッションシリンダの当接部材（12）に両端を挟まれた状
態で左方向へ移送される。この場合、迎えクッションシ
リンダにおける上記ロッド（９）が左方向へ押し込ま
れ、上記ピストン（11）が左方向へ移動し、これにより
上記迎えクッションシリンダのヘッド側の作動油は給油
孔（24）、主導管（25）、導管（28）及び給油孔（27）
を介してほとんどがロッド側へ移され、若干の作動油が
油槽（26）に移される。そして上記鋳枠群は、該作動油
によるクッション機構の緩衝作用により、ほとんどショ
ックを受けずに移動し、プッシャのストローク一杯のと
ころで衝撃なしに停止する。

ところで上記ピストン（11）が左方向へ移動する際、ボ
ールネジ（21）及び回転軸（８）を介してモータ（７）
が逆回転する。しかるに該モータ（７）には正回転方向
へ所定周波数（同期回転速度）の回転モメントが働いて
おり、この回転モメントによりモータ（７）の逆回転モ
メントにブレーキがかかる。その結果、上記ピストン
（11）の左方向への移動速度及び上記ロッド（９）の縮
引速度が抑制される。すなわち本考案の迎えクッション
シリンダにおいては、油圧クッションシリンダのクッシ
ョン作用と電動クッションシリンダのクッション作用と
が同時に働くものである。

ところで作業現場の周囲温度が上昇して上記作動油の粘
度が低下し、油圧クッションシリンダのバネ定数が小さ
くなった時は、油槽（26）に取り付けられた温度センサ
（31）からの信号によりCPU（33）にて周波数を補正す
る演算がなされ、制御出力信号がインバータ（38）へ供
給され、モータ（７）の周波数（同期回転速度）が所定
値に下方修正される。その結果、モータ（７）の逆回転
モメントにより大きなブレーキがかかり、油圧クッショ
ンシリンダのバネ定数が小さくなった分だけ電動クッシ
ョンシリンダのバネ定数が大きくなる。すなわち迎えク
ッションシリンダ自体のバネ定数は一定に保たれるもの
である。

これとは反対に、作業場の温度が所定値以下に低下して
作動油の粘度が増大し、油圧クッションシリンダのバネ
定数が大きくなった時は、ロッド（９）がストローク端
まで伸長した時点でCPU（33）からの指令によりモータ
起動・停止用スイッチ（37）及びインバータ起動・停止
用スイッチ（39）をOFFにする。これにより油圧クッシ
ョンだけが働くことになる。

なお、インバータ起動・停止用スイッチ（39）をONにし
た状態で上記モータ（７）を逆回転させると、該モータ
（７）は発電機となり電力が発生するが、該電力はイン
バータを介して図示しない抵抗、ヒータ、発電ランプ等
に導かれて消費される。

なお、上記実施例では、鋳枠群の移送について説明した
が、本考案は他の物体群の移送の場合にも利用できるこ
とは勿論である。

（考案の効果） 上記のような本考案によれば、生産現場の周囲温度が季
節的に変動しても（特に夏場に気温が上昇しても）、迎
えクッションシリンダのバネ定数は変動しないから、物
体移送時の衝撃は完全に吸収される。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は要部切欠き正
面図、第２図は制御回路のブロック図である。 （１）：シリンダケース、（２）（３）：蓋 （７）：モータ、（８）：回転軸 （９）：ロッド、（11）：ピストン （12）：当接部材、（19）：ボールナット （21）：ボールネジ、（25）：主導管 （26）：油槽、（28）：導管 （31）：温度センサ、（32）：コントローラ （38）：インバータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状のシリンダケース（１）と、該シリ
   ンダケース（１）の両端開口を閉鎖する蓋（２）（３）
   と、該シリンダケース（１）の基端側外方に配設された
   モータ（７）と、該シリンダケース（１）内に遊嵌挿入
   され該シリンダケース（１）の先端側の蓋（３）を貫通
   して摺動可能な円筒状のロッド（９）と、該ロッド
   （９）の基端部に固着されて前記シリンダケース（１）
   内を摺動可能なピストン（11）と、該ロッド（９）の先
   端部に固着された物体との当接部材（12）と、前記ピス
   トン（11）の中央部に貫通固着されたボールナット（1
   9）と、該ボールナット（19）に螺合して前記ロッド
   （９）内に遊嵌挿入されると共に一端が前記シリンダケ
   ース（１）の基端側の蓋（２）を貫通して前記モータ
   （７）の回転軸（８）と連結するボールネジ（21）とか
   ら成る迎えクッションシリンダであって、該迎えクッシ
   ョンシリンダのヘッド側を主導管（25）を介して油槽
   （26）の下部位置と連通接続すると共に、該シリンダの
   ロッド側を導管（28）を介して前記主導管（25）に連通
   接続し、前記油槽（26）に該油槽（26）内の作動油の温
   度を計測する温度センサ（31）を配設し、該温度センサ
   （31）をコントローラ（32）を介して前記モータ（７）
   と電気的に接続し、前記コントローラ（32）に前記油槽
   （26）内の作動油の温度に応じて前記モータ（７）の周
   波数を任意に変換可能なインバータ（38）を組込んだこ
   とを特徴とする迎えクッションシリンダ。