JPS6044522B2 - ピストン機構におけるストロ−ク長さを一定にする装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はピストン機構におけるストロータ長さを一定
にする装置に関するものてある。

従来からピストン機構において空気圧または液圧を利
用してピストンを一定のストロークで作動させ、当該ピ
ストンに他の装置を連結して各種の仕事を行い得るよう
にした装置は知られている。

この種機構では、ピストンが一定のストローク長さで正
確に作動することが要求される。かかる要求のために提
案されたピストン作動機構の一例が実公昭４５−１７８
７号公報に開示されている。この機構は、第５図に示す
ように、摺動弁体１０１を、凹溝１０２に係合しそれと
相対的に可動する槓子１０３により一定の定められた範
囲内で上昇、下降するようにして、この摺動弁体１０１
の可動に・より環状弁１０４を軸方向に可動させ、人気
通路１０５及び排気通路１０６と弁室１０７及び環状通
路１０８とのそれぞれの連通位置を切替えて、人気圧力
をダイヤフラム１０９で区画される上室１１０又は下室
１１１に選択的に連通させてダイ・ヤフラム１０９を軸
方向に上下動させ、この上下動に伴いダイヤフラム１０
９に固定したピストン１１２を上下動させるようにした
ものである。 しカルながら、かかる機構にあつては、
摺動弁体１０１の上下動を制御する槓子１０３がスプリ
ング１１３の張力を受けて凹溝１０２内に係入しており
、スプリング１１３の張力と摺動弁体１０１に作用する
スプリング１１４，１１５の張力との均合によつて槓子
１０３が凹溝１０２から出入する構造であるため、経年
変化や金属疲労に基因してスプリング１１３若しくは１
１４，１１５の張力が変化した場合、摺動弁体１０１の
移動ポイントが変わつてしまい、最早ピストン１０９を
正確なストローク長さで作動させることが出来なくなつ
てしまう問題点があつた。この発明は、従来のピストン
作動機構にみられたかかる問題点を解決せんとするもの
であつて、経年変化や金属疲労に基因して張力が変化す
るおそれのあるスプリングを用いることなく、弁を切替
えてピストンを作動させようとするものであり、シリン
ダ室２に設けたピストン体６の一方に作動シリンダ３内
に収容される作動杆７を、他方にシリンダ室２から突出
して他の装置を連結するようにしたピストン杆５をそれ
ぞれ設け、前記作動杆７の先端部を軸方向に摺動自在に
保持している支持部４ｂに軸方向と直交する方向に移動
可能に球体１８，１８を配設し、作動杆７に前記球体１
８，１８と係合する係止部１６，１７を軸方向に間隔を
おいて環状に凹設し、前記作動シリンダ３内に軸方向に
摺動自在に切替弁筒８を収容し、切替弁筒８の内壁に前
記球体１８，１８が軸方向と直交する方向に自由に移動
できる２箇所の凹部１９，２０を形成し、前記切替弁筒
８の外周に設けた２つの鍔部８ａ，８ｂによつて作動シ
リンダ３との間に空気室９を形成し、作動シリンダ３の
側壁に３本の空気管２１，２２，２３を接続し、もつと
もシリンダ室２に近い空気管２１はシリンダ室２の作動
シリンダ室３側にある第２空気室１３に連通し、次の空
気管２２は前記シリンダ室２、の反対側の第１空気室２
１と連通し、もう一方の空気管２３は排気管とし、前記
シリンダ室２に近い空気管２１に圧力空気の供給源を接
続すると共に各々の空気管は中央の空気管２２を共通し
て他の何れかの空気管２１，２３が選択的に切替弁筒一
８の鍔部８ａ，８ｂによつて形成される空気室９に開口
しているように配管すると共に前記作動杆７と切替弁筒
８との間に作動杆７の軸方向の移動によつて圧縮され切
替弁筒８に軸方向の移動力を付与するバネ手段１４，１
５を張設したことを特徴とする。次に本発明の詳細な説
明した実施例により説明する。

図において、１はシリンダ本体で一端にシリンダ室２、
他端に作動シリンダ３を形成し、作動シリンダ３は端部
が開口されていて該開口部には蓋体４が設けてある。

５はピストン杆で前記シリンダ本体１内に収容するもの
であつて、シリンダ室″２内に収容するピストン体６に
連結される。

ピストン体６の他方には作動シリンダ３内に収容する作
動杆７が連結される。ピストン杆５はシリンダ室２から
外部に突出して他の装置（図示しない）に連結されピス
トン杆の往復運動で前記他の装置を作動する。前記作動
シリンダ３内途中に形成した係合段部３ａと、作動シリ
ンダの開口部に装着した蓋体４の水平部分４ａとの間に
、作動シリンダの内壁に沿つて摺動し、且前記作動杆７
に対して自由な筒状の切替弁筒８を収容してある。

切替弁筒８の外周面には２つの鍔部８ａ，８ｂによつて
空気室９が形成されている。また、鍔部８ａ．．１こ連
続し鍔部よりは小径な帽蓋部８ｃを設けてある。前記作
動杆７には、前記切替弁筒８の帽蓋部８ｃの上下に間隔
を存してそれぞれ対向する２つの鍔体１０，１１を設け
、一方の鍔体１０は作動シリンダ３の内壁に沿つて摺動
する。

前記シリンダ室２はピストン体６によつて第１空気室１
２、第２空気室１３とに区分されている。また、作動杆
の鍔体１０，１１と切替弁筒８の帽蓋部８ｃとの間には
何れもバネ１４，１５が装着してあつて、このバネが後
述するように作動杆を往復運動させる。作動杆７には鍔
体１１から先端に向つて軸部分を小径にした第１係止部
１６と第２係止部１７の２つの係合部が形成されている
。

係合部１６，１７を形成された作動杆７の当該部分は、
前記蓋体４の水平部分４ａに連続して作動シリンダ３内
に向つて軸方向に突出した筒状の支持部分４ｂに摺動自
在に保持され、この支持部４ｂの略中央に軸方向と直交
する方向に自由に移動可能な球体１８，１８が装着され
ている。前記切替弁筒８の内周面には、鍔部８ａが作動
シリンダの係合段部３ａに達した時に支持部４ｂの球体
１８，１８が自由に移動できる切欠凹部１９を筒体の端
部全周に形成し、また切替弁筒８の下端が蓋体の水平部
分４ａに達した時に球体１８，１８が自由に移動できる
凹部２０が環状に形成されている。

そして、作動シリンダ３には３本の空気管が設けられて
いる。

空気管２１，２２，２３は何れも平行して配設され、切
替弁筒８が作動シリンダの係合段部３ａに係止している
時、第１図に示すように空気管２１，２２が２つの鍔部
によつて形成される空気室９と連通し、切替弁筒が蓋体
の水平部分４ａに係止している時第３図に示すように空
気管２２，２３が前記空気室９と連通するような間隔で
設けられている。さらに作動シリンダの係合段部３ａの
もつとも近い空気管２１に圧力空気の供給源が接続され
、第３図に示すように切替弁筒８が下降位置にあるとき
この圧力空気は作動杆７の鍔体１０に穿設した通孔２４
からシリンダ室の第２空気室１３に供給される。また真
中にある空気管２２は前記シリンダ室２の第１空気室１
２に設けた連結口２５と管２６で接続されている。さら
にもう一つの空気管２３は通常は排気管として作用する
ので大気に放出してもよいが、これに他の機器を接続し
て一定のタイミングで排出される空気圧を他に利用する
ことも可能である。第１図はピストン杆５が上限に達し
た状態を表している。空気管２１からの圧力空気は管２
６を経てシリンダ室２の空気室１２に供給され、ピスト
ン体６を下降させる。作動杆７の第２係止部１７に係合
している球体１８，１８は作動杆の下降によつて外側に
押出され、切替弁筒８の開口部にある切欠凹部１９に係
止されている（第２図参照）。球体１８，１８がこの状
態にある時は作動杆７は自由に移動することができるの
で、前記ピストン体６の上面に圧力が加わるとピストン
杆５は下降を開始する。

前記作動杆７の下降によつては切替弁筒８は移動しない
からピストン杆５の下降により鍔体１０と切替弁筒との
間に装着したバネ１４を圧縮する。そして作動杆の第１
係止部１６が球体１８，１８の位置に達したとき球体１
８，１８は自由状態となり第１係止部１６側へ移動する
。この時に前記バネ１４の圧縮力が作用して切替弁筒８
を移動し、開口部の切欠凹部１９が蓋体の水平部分に接
触するまで下降する（第３図）。第３図はピストン杆５
が下限に達した状態を表している。切替弁筒８が下降す
ることにより空気室９は空気管２２によつて大気に連通
し、これによつてシリンダ室２の空気室１２内の空気は
排出される。また空気管２１からは連続して圧力空気が
供給されているので空気管２１、作動シリンダ３、作動
杆の鍔体の通孔２４を経てシリンダ室の空気室１３へ圧
力空気を供給する。この時は切替弁筒の凹部２０に球体
１８，１８が位置しているのでこの状態で球体は移動す
ることが可能となり、作動杆７の上昇によつて球体は外
側に押出されピストン杆５を上昇させる。作動杆７の上
昇によつては切替弁筒８は上昇しないので、鍔部１１と
切替弁筒８との間に張設したバネ１５を圧縮する。作動
杆の第２係止部１７が球体１８，１８の位置に達すると
第１係止部１７内に入り込むため（第４図）、バネ１５
の圧縮力で切替弁筒８が急速に移動する。こうして再び
ピストン杆は上昇して上限に達した時に切替弁筒の位置
を再度切替えてシリンダ室への圧力空気の供給を変更す
ることによつてピストン杆を往復運動させる。

以上説明した主うに、本発明はピストン杆と一体に形成
した作動杆に作動杆の先端部を保持している支持部に設
けた球体との係合位置を２箇所設け、この係合位置の範
囲内で前記ピストン杆を往復運動させるものであつて、
圧力供給側の圧力変化等によつてピストンのストローク
長さに影響を与えることなく、確実な範囲でのストロー
ク長さが得られる効果がある。

又、切替弁筒の作動を球体の移動のみによつて行うよう
にし、バネの如き作動手段を必要としないため、長期に
亘つて使用してもバネのへたり等による切替力の変化が
なく、ストローク長さに変動が生ずるおそれがない。こ
のため、常に安定した正確なストローク長さの保障を行
うことが出来るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は全体を組立てた縦断面図であつてピストン杆が
上限に達した状態を表している。 第２図は第１図において作動杆と球体との係合状態を拡
大した断面図。第３図は全体を組立てた縦断面図であつ
てピストン杆が下限に達した状態を表している。第４図
は第３図において作動杆と球体との係合状態を拡大した
断面図、第５図は従来例を示す縦断面図である。１・・
・・・シリンダ本体、２・・・・・・シリンダ室、３・
・・・・・作動シリンダ、３ａ・・・・・・係合段部、
４・・・・・・蓋体、４ａ・・・・・・水平部分、４ｂ
・・・・・・支持部、５・・・・・ピストン杆、６・・
・・・ゼストン体、７・・・・・・作動杆、８・・・・
・・切替弁筒、８ａ，８ｂ・・・・・鍔部、８ｃ・・帽
蓋部、９・・・・・・空気室、１０・・・・・・鍔体、
１１・・・鍔体、１２・・・・・・空気室、１３・・・
・・・空気室、１４・・・・・バネ、１５・・・・・・
バネ、１６・・・・・・係止部、１７・・・・・係止部
、１８・・・・・球体、１９・・・・・切欠凹部、２０
・・・・・・凹部、２１・・・・・空気管、２２・・・
・・・空気管、２３・・・・・・空気管、２４・ ・・
通孔、２５・ ・・連結口、２６・・・・・・管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダ室２に設けたピストン体６の一方に作動シ
   リンダ３内に収容される作動杆７を、他方にシリンダ室
   ２から突出して他の装置を連結するようにしたピストン
   杆５をそれぞれ設け、前記作動杆７の先端部を軸方向に
   摺動自在に保持している支持部４ｂに軸方向と直交する
   方向に移動可能に球体１８，１８を配設し、作動杆７に
   前記球体１８，１８と係合する係止部１６，１７を軸方
   向に間隔をおいて環状に凹設し、前記作動シリンダ３内
   に軸方向に摺動自在に切替弁筒８を収容し、切替弁筒８
   の内壁に前記球体１８，１８が軸方向と直交する方向に
   自由に移動できる２箇所の凹部１９，２０を形成し、前
   記切替弁筒８の外周に設けた２つの鍔部８ａ，８ｂによ
   つて作動シリンダ３との間に空気室９を形成し、作動シ
   リンダ３の側壁に３本の空気管２１，２２，２３を接続
   し、もつともシリンダ室２に近い空気管２１はシリンダ
   室２の作動シリンダ室３側にある第２空気室１３に連通
   し、次の空気管２２は前記シリンダ室２の反対側の第１
   空気室１２と連通し、もう一方の空気管２３は排気管と
   し、前記シリンダ室２に近い空気管２１に圧力空気の供
   給源を接続すると共に各々の空気管は中央の空気管２２
   を共通して他の何れかの空気管２１，２３が選択的に切
   替弁筒８の鍔部８ａ，８ｂによつて形成される空気室９
   に開口しているように配管すると共に前記作動杆７と切
   替弁筒８との間に作動杆７の軸方向の移動によつて圧縮
   され切替弁筒８に軸方向の移動力を付与するバネ手段１
   ４，１５を張設したことを特徴とするピストン機構にお
   けるストローク長さを一定にする装置。