JPS6212496Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、手動あるいは空圧操作の工作機械等
の移動する負荷の速度を一定の割合に制御する送
り速度制御装置に関する。

米国特許No.3027152油圧制御装置に示されてい
る装置は、第１図に示すように、ハウジング１１
とダイヤフラム４をカラーで固定し、ピストンロ
ツド１とダイヤフラム４は糸で巻きつけて固定さ
れている。この方法では、組立作業に時間がかか
り、固定方法も熟練が必要であり、さらに、ピス
トンロツドの復元のため、ダイヤフラムガイドに
付勢しているばねが強いので、自力で復元するこ
とができる。このような装置は作業を繰り返し一
つの作業終了位置で停止させるような用途の場
合、前述したように負荷を取り除いたとき、すな
わち一つの作業が終了したときにピストンロツド
が復元するので、そのような作業には不向きであ
る。

前記米国特許の取付とは異なりダイヤフラムの
下端面にビードを設け外筒部ではさみつけたもの
が提案されている（実公昭55−48217）。このよう
な形状のダイヤフラムは、取付が容易であるが、
全体として取付構造が大きくなるという問題があ
る。

本考案の目的は、組立が簡単で、完全なシール
ができ、ダイヤフラムの滑らかなローリング作用
を保障するダイヤフラムの取り付け構造を有し、
負荷を取り除いたときに任意の位置で静止でき、
圧縮空気を注入することで復元する全体として小
形にすることができる送り速度制御装置を提供す
ることにある。

前記目的を達成するために、本考案による送り
速度制御装置は、制動液の流動する空間とシリン
ダハウジング内の空気空間を可撓性の略円筒状ダ
イヤフラムで分離する形式のピストンシリンダ形
制動装置において、前記ダイヤフラムはハウジン
グの内径に相当する薄膜円筒状の大径ダイヤフラ
ム部と前記円筒状部分に厚肉のつばを介して連設
されたピストンロツドの外径に相当する薄膜円筒
状の小径ダイヤフラム部と、各ダイヤフラム部の
端部には前記ダイヤフラムの肉厚よりも厚い円環
状のビードとを設け、前記大径ダイヤフラム部お
よび小径ダイヤフラム部のビードをそれぞれ取付
カラーでシリンダハウジングとピストンロツドに
気密に固定し、前記空気空間に、前記ダイヤフラ
ムに、ピストンロツドに加えられた外力が除去さ
れたときはピストンロツドをその位置に停止させ
る程度のばねで軸方向に圧接させているダイヤフ
ラムガイドを設け、前記空気空間を形成する前記
シリンダハウジングに開口部を設け、圧縮空気を
送入して前記ピストンロツドを復帰させるように
構成されている。

上記構成によれば、本考案の目的を完全に達成
できる。

以下図面等を参照して本考案の構成をさらに詳
しく説明する。

第２図は本考案の実施例を示す構造図で左側は
正常な状態、右側はピストンロツドを最大限押し
込んだ状態を示している。

ピストンロツド１の先端にはピストン２３が固
定されており、このピストン２３内には球状チエ
ツキ弁１５と球状チエツキ弁１５を内側へ弱く付
勢するばね２５が設けられている。ピストンシ２
３は、制動液２６を満したシリンダ１６内を軸方
向に摺動可能に挿入されている。シリンダ１６の
外周の一部は軸方向に切削されており、ハウジン
グ１１に挿入したときに、バイパス１８を形成す
る。絞り弁１９には細孔２０が設けられており、
この細孔２０の位置の外周には、Ｖ形の溝が偏心
して刻設されている。この絞り弁１９をシリンダ
１６に挿入し、シリンダ１６の側面に設けられて
いる小孔１７より流出する制動液２６の流量を前
記Ｖ形の溝とシリンダ１６の内壁とで形成される
空間を、絞り弁を回動することにより調節可能に
してある。

ダイヤフラム４は、第５図に示すように、ハウ
ジング１１の内径に相当する薄肉円筒状の大径ダ
イヤフラム部７と厚肉のつば５を介して連設され
たピストンロツド１の外径に相当する薄肉円筒状
の小径ダイヤフラム部６と、各ダイヤフラム部の
端部にはそれぞれ前記ダイヤフラム４の肉厚より
も厚い円環状のビード９，８が設けられている。

次に第３図を参照してピストンロツド１とダイ
ヤフラム４の結合状態を説明する。前記ピストン
ロツド１の溝部２に、ダイヤフラム取付用ビード
８を密接させ、その外周にダイヤフラム押えカラ
ー１０を挿着することにより、シールを兼ねて固
定してある。このダイヤフラム押えカラー１０は
ピストンロツドの３の部分で圧入または接着によ
り嵌着されている。

なお、ピストンロツド１のくびれ部分、ピスト
ンロツド１の溝２でダイヤフラムに接する角部お
よびダイヤフラム押えカラー１０の端部は、ダイ
ヤフラム４が繰返し作動しても傷つかないように
滑らかな円弧状に形成されている。また、ピスト
ンロツド１のくびれ部より溝２までの外径は、ダ
イヤフラム４を挟着するように、ダイヤフラム４
の膜厚だけ小径にしてある。

第４図はハウジング１１とダイヤフラム４の結
合状態を示した図である。ハウジング１１の内径
は、シリンダ１６を挿入する部分は大径に形成さ
れており、前述のダイヤフラム４とピストンロツ
ド１の取付後、ハウジング取付用ビード９をダイ
ヤフラム取付カラー１４の溝部に嵌着し、ハウジ
ング１１の大径側より挿入し、段部に押圧する。
そして、ウエーブワツシヤ１５を介して、シリン
ダ１６、絞り弁１９を挿入後ナツト２１でハウジ
ング１１にねじ止めされている。このとき、ハウ
ジング１１、シリンダ１６、絞り弁１９等の寸法
精度の異いにより、ハウジング取付用ビード部の
締付け強さの変るのを防ぐためウエーブワツシヤ
１５を挿入してある。ここでも、ダイヤフラム４
を傷つけないように、ハウジング１１の段部、ダ
イヤフラム取付カラー１４の溝部でダイヤフラム
４に接する角部は、滑かな円弧状に形成されてい
る。

ダイヤフラム４で分離される空気空間には、ダ
イヤフラム４のつば５に一端を当接し、小径ダイ
ヤフラム部６及び大径ダイヤフラム部７に抱持さ
れたダイヤフラムガイド２８が、ハウジング１１
の内径及びピストンロツド１の外径に当接し、軸
方向に摺動可能に挿入されている。

ダイヤフラムガイド２８と軸受３０の間には、
ピストンロツド１に加えられた外力が除去された
ときは、ピストンロツド１をその位置に停止させ
る程度のコイルばね２９が挿入されており、ダイ
ヤフラム４を圧縮する方向に付勢している。ま
た、ハウジング１１には、ピストンロツド１の戻
し機構として、圧縮空気を空気空間に送り込むた
めのポート１２が設けられ、圧縮空気の洩れ防止
用にピストンロツド１と軸受３０の間にパツキン
３１が挿入されている。

次に主に第２図、第６図、第７図を参照して本
考案の実施例の動作を説明する。第６図、第７図
はダイヤフラムの動作状態を示した図で、第６図
は正常状態、第７図はピストンロツド１を最大限
押し込んだ状態を示す図である。

ピストンロツド１の一端に負荷を加えると、球
状チエツキ弁２４はばね２５と制動液２６の圧力
で閉じ、シリンダ１６内の制動液２６は、絞り弁
１９の細孔２０を通りシリンダの小孔１７を経
て、バイパス１８に流入し、ピストン後部に流れ
る。この流出した制動液２６は、コイルばね２９
の付勢力に抗して、シリンダ１６内に入つたピス
トンロツドの容積に相等する分だけ、ダイヤフラ
ム４の側に流入し、液溜り２７を形成する。そし
て、負荷が取り除かれたときは、速やかにピスト
ンロツド１を元の位置に戻すためにポート１２よ
り圧縮空気を送入し、液溜り２７の制動液は押圧
され、球状チエツキ弁２４を開きシリンダ１６内
に流入し、ピストン２３及びピストンロツド１を
速やかにもとの位置に戻す。

次に、ダイヤフラム４が制動液の増減に伴ない
液溜り２７の大きさを変化させる場合、ダイヤフ
ラムガイド２８とピストンロツド１およびダイヤ
フラムガイド２８とハウジング１１の間で、ダイ
ヤフラム４の薄膜が圧力の低い空気空間側に表面
積が最小になるように円弧状突起（断面でみた場
合）の環を形成する。そして、このダイヤフラム
４の薄膜は、ダイヤフラムガイド２８側からピス
トンロツド１またはハウジング１１側に（第６図
から第７図に移動）、あるいはハウジング１１ま
たはピストンロツド１側からダイヤフラムガイド
２８側へ（第７図から第６図に移動）と摺動や摩
擦することなく、ローリングするように滑らかに
移動する。圧縮空気でピストンロツド１を戻す場
合、圧縮空気は全方向に等しい圧力が作用するの
で、ダイヤフラムガイド２８とダイヤフラム４間
に圧縮空気が介在しないようにすると共にダイヤ
フラムガイド２８とピストンロツド１およびハウ
ジング１１の間にダイヤフラム４の薄膜が円弧状
突起（断面でみた場合）の環を形成し、液溜り２
７の変化によるダイヤフラム４の滑らかな移動を
保障するためにコイルバネ２９で弱く付勢してあ
る。

ピストンロツド１の送り速度は、前述のように
ノブ２２で絞り弁１９を調節することにより設定
できる。

また、ピストンロツドをもとに戻すときに、使
用目的に応じ、負荷を取除くと速かに戻したいと
きには、圧縮空気を常時ポート１２より送入して
おけばよい。また負荷を取り除いたときに、その
位置で静止させておきたいときには、ポート１２
を大気に開放しておけばよく、操作終了後にポー
ト１２より圧縮空気を送り込み、ピストンを速か
にもとに戻すようにすればよい。

第８図は、本考案装置の使用例を示した参考図
である。第９図は作業工程を示す説明図である。
第８図は、ボール盤に使用した例であるが、切削
物にドリル先端が当接するまでは、エアシリンダ
で速やかに移動させるが、切削時の送り速度は、
種々の条件により適切な値に、速度制御装置で制
御される。

ボール盤などの切削機械では、、切削時に発生
する摩擦熱の冷却あるいは切削屑の除去等のため
１回の操作で切削できる深さは限度があり深穴の
場合は数回くり返す必要がある（第９図、ａ〜
ｄ）。

負荷を除いたときピストンロツドが元に戻る速
度制御装置では、負荷を取り除くと速やかに元に
戻つてしまうので、第９図のａ部を切削後、冷却
等のためドリルを戻すと、２回目の切削ｂ部まで
のｌの送りも、切削時の送りと同様の速度になつ
てしまい作業時間の能率が悪い。本考案の実施例
装置のように負荷を取り除いてもピストンロツド
がその位置で静止していれば、切削済の位置は速
やかに移動し、すぐに切削が開始でき、作業終了
後は、圧縮空気により速やかに元の位置に復帰で
きるので、作業時間が著しく短縮できる。

以上詳しく説明したように、本考案の構成によ
れば、次のような効果を示す。

ダイヤフラムの両端部に円環状のビードを設け
たことで、ピストンロツド及びハウジングへの結
合が容易でかつ完全なシールができるようになつ
た。

これに加えて、ダイヤフラムガイドを付勢する
コイルばねを弱くしたことで、ダイヤフラムガイ
ドをダイヤフラムの方に押しつけ、ダイヤフラム
のつばを介して制動液に小さい圧力を発生させ
る。この圧力がダイヤフラムとダイヤフラムガイ
ド、ピストンロツドおよびハウジング間を密着さ
せ、ダイヤフラムガイドとピストンロツドおよび
ハウジングの隙間に円弧状の突起環（断面でみた
場合）を発生させることによりダイヤフラムのロ
ーリング状の滑らかな移動が可能となつた。ま
た、弱いコイルばねのため、負荷を取り除いたと
きピストンロツドがその位置に静止するので、作
業をくり返し停止するような装置に使用できるよ
うになつた。

さらに、弱いばねと、圧縮空気を併用する戻し
機構であるため、ピストンロツドは速やかにもと
の位置に復帰させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置のダイヤフラム部を示した略
図、第２図は本考案の実施例を示す構造図、第３
図はピストンロツドとダイヤフラムの結合方法を
示した部分断面図、第４図はハウジングとダイヤ
フラムの結合方法を示した部分断面図、第５図は
本考案の実施例のダイヤフラムの部分断面図、第
６図、第７図は本考案の実施例のダイヤフラムの
動作状態を示した図で、第６図は正常状態、第７
図はピストンロツドを最大限押し込んだ状態を示
す図、第８図は本考案の実施例装置の使用例を示
した参考図、第９図は作業工程を示す説明図であ
る。 １……ピストンロツド、２……溝部、４……ダ
イヤフラム、５……つば、６……小径ダイヤフラ
ム部、７……大径ダイヤフラム部、８……ロツド
取付ビート、９……ハウジング取付用ビート、１
０……ダイヤフラム押えカラー、１１……ハウジ
ング、１２……ポート、１４……ダイヤフラム取
付カラー、１５……ウエーブワツシヤ、１６……
シリンダ、１７……小孔、１８……シリンダバイ
パス、１９……絞り弁、２０……細孔、２１……
ナツト、２２……ノブ、２３……ピストン、２４
……球状チエツキ弁、２５……ばね、２６……制
動液、２７……液溜り、２８……ダイヤフラムガ
イド、２９……コイルバネ、３０……軸受、３１
……パツキン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 制動液の流動する空間とシリンダハウジング内
   の空気空間を可撓性の略円筒状ダイヤフラムで分
   離する形式のピストンシリンダ形制動装置におい
   て、前記ダイヤフラムはハウジングの内径に相当
   する薄膜円筒状の大径ダイヤフラム部と前記円筒
   状部分に厚肉のつばを介して連設されたピストン
   ロツドの外径に相当する薄膜円筒状の小径ダイヤ
   フラム部と、各ダイヤフラム部の端部には前記ダ
   イヤフラムの肉厚よりも厚い円環状のビードとを
   設け、前記大径ダイヤフラム部および小径ダイヤ
   フラム部のビードをそれぞれ取付カラーでシリン
   ダハウジングとピストンロツドに気密に固定し、
   前記空気空間に、前記ダイヤフラムに、ピストン
   ロツドに加えられた外力が除去されたときは、ピ
   ストンロツドをその位置に停止させる程度のばね
   で軸方向に圧接させているダイヤフラムガイドを
   設け、前記空気空間を形成する前記シリンダハウ
   ジングに開口部を設け、圧縮空気を送入して前記
   ピストンロツドを復帰させることを特徴とする送
   り速度制御装置。