JPH112211A - 流体圧アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 シリンダ孔やピストンの同軸度に多少のバラ
付きがあってもこれを許容して、ピストンをこじること
なく良好に作動させる。シリンダ孔とピストンを容易に
加工できるようにする。 【解決手段】 ピストン８を、大径シリンダ孔７ａに配
設される作動方向前側の第１ピストン３２と、小径シリ
ンダ孔７ｂに配設される作動方向後側第２ピストン３３
とに分割する。第１ピストン３２の外周に第１ピストン
シール１０を嵌着し、第２ピストン３３の外周に第２ピ
ストンシール１１を嵌着する。中径軸部９ｂの後端面に
連結孔９ｅを設け、中径軸部９ｂの外周と大径シリンダ
孔７ａの底部との間に液圧室１２を画成する。連結孔９
ｅに第２ピストン３３の係合頭部９ｇを遊挿して、係止
溝９ｈに止め輪３４を係着し、係合頭部９ｇを抜け止め
することにより、第１ピストン３２と第２ピストン３３
とを一体に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ孔内のピ
ストンを、圧縮空気や昇圧した作動液等の流体圧によっ
て直線的に作動し、該ピストンの作動によって被動体を
押動若しくは牽引する流体圧アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の流体圧アクチュエータとして、例
えば図４に示すものがある。この流体圧アクチュエータ
１は、自動二輪車のブレーキ装置２にあって、ブレーキ
レバー３の握り操作で液圧マスタシリンダ４に発生した
液圧力を機械的牽引力に変換して、機械式ブレーキ５を
牽引作動するピストン引き込み式の作動力変換手段とし
て用いたもので、シリンダボディ６に穿設されたシリン
ダ孔７には段付きのピストン８が液密且つ移動可能に設
けられている。

【０００３】上記シリンダ孔７は、シリンダボディ６の
両端に開口する大径シリンダ孔７ａと小径孔７ｂとを連
ねてなり、またピストン８は、大径シリンダ孔７ａに収
容される大径軸部９ａ及び中径軸部９ｂと、小径シリン
ダ孔７ｂに収容される小径軸部９ｃとからなっており、
大径シリンダ孔７ａと大径軸部９ａとの間を第１ピスト
ンシール１０にて、また小径シリンダ孔７ｂと小径軸部
９ｃとの間を第２ピストンシール１１にてそれぞれ液密
にシールして、中径軸部９ｂの外周と大径シリンダ孔７
ａの底部との間に液圧室１２を画成している。

【０００４】シリンダボディ６のユニオンボス部６ａに
は、ユニオン孔１３が液圧室１２に連通して設けられ、
該ユニオン孔１３に、液圧マスタシリンダ４につながれ
た液圧配管１４が連結されている。シリンダ孔７には、
大径シリンダ孔７ａの開口側端にばね受け１５が配設さ
れ、該ばね受け１５とピストン８の先端に開口するばね
受け孔９ｄとの間の大気連通室１６に戻しばね１７を縮
設して、ピストン８を戻しばね１７の弾発力によって反
作動方向へ付勢し、その後退限を中径軸部９ｂと大径シ
リンダ孔７ａの底部との当接によって規制すると共に、
小径シリンダ孔７ｂより突出する小径軸部９ｃの外端
に、機械式ブレーキ５の作動レバー１８につながれたワ
イヤケーブル１９が連結されている。

【０００５】ブレーキレバー３の握り操作によって昇圧
された液圧マスタシリンダ４内の作動液は、液圧配管１
４を通して流体圧アクチュエータ１のユニオン孔１３よ
り液圧室１２へ供給され、該液圧室１２の拡大によっ
て、ピストン８がシリンダ孔７を作動方向（図４の左方
向）へ引き込まれ、該ピストン８がワイヤケーブル１９
を牽引して、機械式ブレーキ５の作動レバー１８を回動
し、アンカーピン２０を支点にブレーキシュー２１，２
１を拡開して、制動作用が行なわれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようなピストン引
き込み式の流体圧アクチュエータにあっては、大径軸部
９ａの先端とばね受け１５との間に、ピストン８のフル
ストロークＳ１を設定した場合に、小径軸部９ｃの中径
軸部側端と第２ピストンシール１１との間に、ピストン
８がＳ１をフルストロークした場合にも第２ピストンシ
ール１１が大径シリンダ孔７ａに抜け出ないストローク
Ｓ２を、また小径軸部９ｃの外端側に、同じくピストン
８のフルストロークＳ１にも、ブーツ２２の外側の嵌合
部２２ａが小径シリンダ孔７ｂの開口部外周壁に干渉し
ないストロークＳ３をそれぞれ設定する必要があり、流
体圧アクチュエータ１が全体的に長くなる。

【０００７】このため、シリンダ孔７とピストン８で
は、全長が長くなった分だけはめあい精度が高度となる
ため加工技術がむずかくしなり、本来中心線ＣＬ１上に
中心を合わすべき大径シリンダ孔７ａ及び小径シリンダ
孔７ｂと、大径軸部９ａ，中径軸部９ｂ，小径軸部９ｃ
の中心軸が個々にずれてしまい、ピストン８のこじりや
製品歩留りの低下を招くものとなっていた。

【０００８】本発明は、このような実情を背景にしてな
されたもので、その目的とするところは、シリンダ孔や
ピストンの同軸度に多少のバラ付きがあってもこれを許
容して、ピストンをこじることなく良好に作動させるこ
とができ、またシリンダ孔やピストンを容易に加工でき
て、製品の歩留りを向上することのできる流体圧アクチ
ュエータを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的に
従って、シリンダボディに穿設されたシリンダ孔にピス
トンを摺動可能に収容し、該シリンダ孔とピストンの作
動方向先端側との間を第１ピストンシールで、同じくシ
リンダ孔とピストンの作動方向後端側との間を第２ピス
トンシールで、それぞれ液密にシールして、第１及び第
２ピストンシールに挟まれたピストンの中間部とシリン
ダ孔との間に液圧室を画成し、該液圧室に圧縮空気や昇
圧した作動液等の流体を供給して、前記ピストンを作動
方向へ移動させる流体圧アクチュエータにおいて、前記
ピストンを、前記第１ピストンシールと第２ピストンシ
ールの間で、作動方向前側の第１ピストンと作動方向後
側の第２ピストンとに分割し、該第１ピストンの後端と
第２ピストンの前端とを、シリンダ孔の半径方向へ移動
可能に連結したことを特徴としている。

【００１０】かかる構成によれば、長尺のピストンを第
１ピストンと第２ピストンとに短く分割したことによ
り、ピストンの加工が容易となる。また第１，第２ピス
トンをシリンダ孔の半径方向へ移動可能に連結するの
で、シリンダ孔の中心軸が、第１ピストンの収容部分と
第２ピストンの収容部分とでずれて形成されていた場合
に、第１，第２ピストンが、連結部分によって姿勢を補
正しながらそれぞれの収容部分へ移動し、各収容部分に
無理なく収容される。第１，第２ピストンを弾持する第
１，第２ピストンシールは、各ピストンがそれぞれの収
容部分に合わせて姿勢を補正する際に撓んでこれを許容
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１形態例を図１
及び図２に基づいて、また本発明の第２形態例を図３に
基づいてそれぞれ説明する。これら形態例を説明するに
当たって、従来技術に用いた図４を適宜参酌するものと
し、図４と同一構成部分については同一符号を付して、
詳細な説明を省略する。

【００１２】図１及び図２の第１形態例に示す流体圧ア
クチュエータ３０のピストン３１は、前記図４の流体圧
アクチュエータ１のピストン８を、中径軸部９ｂと小径
軸部９ｃとの間から分断して、シリンダ孔７の大径シリ
ンダ孔７ａに配設される作動方向前側（牽引側）の第１
ピストン３２と、同じくシリンダ孔７の小径シリンダ孔
７ｂに配設される作動方向後側（従動側）の第２ピスト
ン３３との二分割構造となっており、このピストン３１
を除く流体圧アクチュエータ３０の他の部分は、図４の
流体圧アクチュエータ１と同一の構成となっている。

【００１３】第１ピストン３２は、大径軸部９ａと中径
軸部９ｂの２つの軸部分からなり、大径軸部９ａの前端
面にばね受け孔９ｄが開口し、該大径軸部９ａの外周に
第１ピストンシール１０が嵌着されると共に、中径軸部
９ｂの後端面に連結孔９ｅが開口して設けられ、該中径
軸部９ｂの外周と大径シリンダ孔７ａの底部との間に液
圧室１２が画成される。

【００１４】第２ピストン３３は、作動方向前部側を小
径シリンダ孔７ｂに収容し、作動方向後部側を小径シリ
ンダ孔７ｂから外部へ突出させて配設される小径軸部９
ｃと、該小径軸部９ｃの前端面に連続して、小径シリン
ダ孔７ｂと大径シリンダ孔７ａとに亙って配設される連
結軸部９ｆと、大径シリンダ孔７ａの底部側に突出した
連結軸部９ｆの先端に膨出する係合頭部９ｇとからなっ
ている。

【００１５】第２ピストン３３の小径軸部９ｃは、小径
シリンダ孔７ｂ内に収容される作動方向前部側部分の外
周に、第２ピストンシール１１が嵌合され、第２ピスト
ン３３の連結軸部９ｆが、後述する止め輪３４の内径よ
りも小径に形成されると共に、第２ピストン３３の係合
頭部９ｇが、第１ピストン３２の連結孔９ｅよりも小径
で、且つ止め輪３４の内径よりも大径に形成されてい
る。

【００１６】連結孔９ｅの開口部側には、環状の係止溝
９ｈが、底壁との間に係合頭部９ｇよりも長い間隔を存
して周設されており、該連結孔９ｅに第２ピストン３３
の係合頭部９ｇを遊挿して、係止溝９ｈに止め輪３４を
係着し、該止め輪３４を係合頭部９ｇの段部に係合させ
て、該係合頭部９ｇを抜け止めすることにより、第１ピ
ストン３２と第２ピストン３３とが一体に連結される。

【００１７】上述の連結により、係合頭部９ｇと連結孔
９ｅの底壁との間に間隔Ｃ１が、また連結孔９ｅと係合
頭部９ｇとの間または止め輪３４と連結軸部９ｆとの間
のいずれか狭い方の間隔Ｃ２がそれぞれ設定され、第１
ピストン３２と第２ピストン３３とは互いに、間隙Ｃ１
分をシリンダ軸方向へ移動可能で、且つ間隔Ｃ２分をシ
リンダ孔７の半径方向へ移動可能となる。

【００１８】特に、シリンダ半径方向の間隔Ｃ２の設定
によれば、二分割された第１，第２ピストン３２，３３
を連結してシリンダ孔７内に収容した際に、第１ピスト
ン３２を収容する大径シリンダ孔７ａと第２ピストン３
３を収容する小径シリンダ孔７ｂの中心軸ＣＬ２，ＣＬ
３が、半径方向のいずれかへ間隔Ｃ３（間隔Ｃ２の半
分）ずれて形成されていても、第１ピストン３２と第２
ピストン３３が、第１，第２ピストンシール１０，１１
のいずれか一方または双方を弾性変形させながら、中心
軸ＣＬ２，ＣＬ３を、シリンダ孔７の半径方向へ偏位さ
せて追従するので、第１及び第２ピストン３２，３３
を、それぞれの収容部分である大径シリンダ孔７ａと小
径シリンダ孔７ｂの芯ずれに合わせて姿勢を補正し、両
ピストン３２，３３がそれぞれのシリンダ孔７ａ，７ｂ
内に無理なく収容される。

【００１９】本形態例はこのように、長尺のピストン３
１を第１ピストン３２と第２ピストン３３とに短く分割
したことにより、ピストン３１の全長の同軸度を高精度
で出す必要がなくなり、第１，第２ピストン３２，３３
の加工を頗る容易に行なうことができる。また、第１ピ
ストン３２と第２ピストン３３とを、シリンダ孔７の半
径方向へ間隔Ｃ２分移動可能に連結するので、これらを
収容する大径シリンダ孔７ａと小径シリンダ孔７ｂと
が、シリンダ半径方向へ平行ずれたり傾いて形成されて
いても、第１，第２ピストン３２，３３の連結状態を良
好に保ちつつ、両ピストン３２，３３を、大径シリンダ
孔７ａと小径シリンダ孔７ｂに無理なく収容して、大径
シリンダ孔７ａと小径シリンダ孔７ｂにこじることなく
良好に作動させることができるようになる。

【００２０】従って、本形態例によれば、第１，第２ピ
ストン３２，３３と大小のシリンダ孔７ａ，７ｂに、製
作誤差による芯ずれがあっても、この芯ずれを許容する
ことができるので、第１，第２ピストン３２，３３と大
径及び小径シリンダ孔７ａ，７ｂのはめあい精度がラフ
なもので済み、ピストン３１を第１，第２ピストン３
２，３３に分割したことと相俟って、ピストン３１とシ
リンダ孔７の加工に高度な寸法精度が不要となるので、
製品の歩留りを大幅に向上することができる。

【００２１】図３に示す第２形態例は、第１形態例のピ
ストン３１を分割した第１ピストン３２と第２ピストン
３３の連結部構造が第１形態例と異なっており、その他
の部分は第１形態例と同様に構成されている（図１及び
図２参照）。

【００２２】第１ピストン３２の連結孔９ｅには、開口
部側に断面Ｖ字状の係止溝９ｉが周設され、第２ピスト
ン３３の連結軸部９ｆと係合頭部９ｇとの間には、テー
パ状の段部９ｊが周設されており、連結孔９ｅに係合頭
部９ｇを遊挿して、係止溝９ｉに断面小円形の止め輪４
０を係着し、該止め輪４０をテーパ状段部９ｊに係合さ
せて係合頭部９ｇを抜け止めすることにより、第１ピス
トン３２と第２ピストン３３とが一体に連結される。

【００２３】上述のように連結された第１ピストン３２
と第２ピストン３３は、第１形態例と同様、係合頭部９
ｇと連結孔９ｅの底壁との間の間隔Ｃ１の設定から、シ
リンダ軸方向への相対移動が可能となり、またテーパ状
段部９ｊ及び止め輪４０の係合と、連結孔９ｅと係合頭
部９ｇとの間の間隙Ｃ３＋Ｃ３（＝Ｃ２）の設定から、
連結部分での首振りが可能で、第１ピストン３２と第２
ピストン３３とを連結したまま、大径シリンダ孔７ａと
小径シリンダ孔７ｂの芯ずれに合わせて、シリンダ孔７
の半径方向へ平行または傾斜させて姿勢を補正し、これ
らシリンダ孔７ａ，７ｂ内に無理なく収容することがで
きる。

【００２４】尚、上述の形態例では、ピストンを外径の
異なる第１ピストンと第２ピストンに分割して、大径シ
リンダ孔と小径シリンダ孔に収容するようにしたが、本
発明は、第１，第２ピストンシール間に液圧室を設ける
ことができれば、第１及び第２ピストンと、シリンダ孔
の第１ピストン収容部分と第２ピストン収容部分とをそ
れぞれ同径とすることもできる。また、本発明の流体圧
アクチュエータは、形態例で示したピストン引き込み式
以外に、ピストンを押し出すことによって被動体を押動
するピストン押し出し式であってもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の流体圧ア
クチュエータは、シリンダボディのシリンダ孔に摺動可
能に収容されるピストンを、液圧室を挟んで配設された
第１ピストンシールと第２ピストンシールの間で、作動
方向前側の第１ピストンと作動方向後側の第２ピストン
とに分割し、該第１ピストンの後端と第２ピストンの前
端とを、シリンダ孔の半径方向へ移動可能に連結したか
ら、ピストンの加工を頗る容易に行なうことができる。
また、シリンダ孔の第１ピストンを収容する部分と第２
ピストンを収容する部分とが、シリンダ孔の半径方向へ
ずれて形成されていても、第１，第２ピストンの連結状
態を良好に保ちつつ、第１，第２ピストンをそれぞれの
収容部分に無理なく収容して、これらピストンをこじる
ことなく円滑に作動させることができるようになる。

【００２６】従って、第１，第２ピストンやシリンダ孔
の収容部分に、製作誤差による芯ずれがあっても、この
芯ずれを無理なく許容することができるので、第１，第
２ピストンとこれらの収容部分とのはめあい精度がラフ
なもので済み、ピストンを二分割したことと相俟って、
ピストンとシリンダ孔の加工に高度な寸法精度が不要と
なり、製品の歩留りを大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１形態例を示す流体圧アクチュエー
タの平面正面図

【図２】本発明の第１形態例を示す流体圧アクチュエー
タのピストンの断面正面図

【図３】本発明の第２形態例を示す流体圧アクチュエー
タの断面正面図

【図４】従来の流体圧アクチュエータを用いた自動二輪
車のブレーキ装置の概略図

【符号の説明】

７…シリンダ孔 ７ａ…大径シリンダ孔 ７ｂ…小径シリンダ孔 ９ａ…大径軸部 ９ｂ…中径軸部 ９ｃ…小径軸部 ９ｅ…連結孔 ９ｆ…連結軸部 ９ｇ…係合頭部 ９ｈ，９ｉ…係止溝 ９ｊ…テーパ状段部 １０…第１ピストンシール １１…第２ピストンシール １２…液圧室 ３０…流体圧アクチュエータ ３１…ピストン ３２…第１ピストン ３３…第２ピストン ３４，４０…止め輪 Ｃ１…係合頭部９ｇと連結孔９ｅの底壁との間の間隔 Ｃ２…連結孔９ｅと係合頭部９ｇとの間または止め輪３
４と連結軸部９ｆとの間隔 Ｃ３…間隔Ｃ２の半分の間隔 ＣＬ２…第１ピストン３２と大径シリンダ孔７ａの中心
軸 ＣＬ３…第２ピストン３３と小径シリンダ孔７ｂの中心
軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダボディに穿設されたシリンダ孔
   にピストンを摺動可能に収容し、該シリンダ孔とピスト
   ンの作動方向先端側との間を第１ピストンシールで、同
   じくシリンダ孔とピストンの作動方向後端側との間を第
   ２ピストンシールで、それぞれ液密にシールして、第１
   及び第２ピストンシールに挟まれたピストンの中間部と
   シリンダ孔との間に液圧室を画成し、該液圧室に圧縮空
   気や昇圧した作動液等の流体を供給して、前記ピストン
   を作動方向へ移動させる流体圧アクチュエータにおい
   て、前記ピストンを、前記第１ピストンシールと第２ピ
   ストンシールの間で、作動方向前側の第１ピストンと作
   動方向後側の第２ピストンとに分割し、該第１ピストン
   の後端と第２ピストンの前端とを、シリンダ孔の半径方
   向へ移動可能に連結したことを特徴とする流体圧アクチ
   ュエータ。