JPS62258207A - 複合流体圧シリンダ装置 - Google Patents

複合流体圧シリンダ装置

Info

Publication number
JPS62258207A
JPS62258207A JP61100600A JP10060086A JPS62258207A JP S62258207 A JPS62258207 A JP S62258207A JP 61100600 A JP61100600 A JP 61100600A JP 10060086 A JP10060086 A JP 10060086A JP S62258207 A JPS62258207 A JP S62258207A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
hydraulic
cylinder
pneumatic
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61100600A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0438927B2 (ja
Inventor
Sumio Sugawara
純雄 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP61100600A priority Critical patent/JPS62258207A/ja
Priority to DE3713997A priority patent/DE3713997C2/de
Publication of JPS62258207A publication Critical patent/JPS62258207A/ja
Priority to US07/298,296 priority patent/US4907495A/en
Publication of JPH0438927B2 publication Critical patent/JPH0438927B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/06—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor involving features specific to the use of a compressible medium, e.g. air, steam
    • F15B11/072—Combined pneumatic-hydraulic systems
    • F15B11/076—Combined pneumatic-hydraulic systems with pneumatic drive or displacement and speed control or stopping by hydraulic braking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/2053—Type of pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
    • F15B2211/212—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
    • F15B2211/216—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being pneumatic-to-hydraulic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40515—Flow control characterised by the type of flow control means or valve with variable throttles or orifices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/415—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit
    • F15B2211/41572—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit being connected to a pressure source and an output member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
    • F15B2211/50554—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure downstream of the pressure control means, e.g. pressure reducing valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/515—Pressure control characterised by the connections of the pressure control means in the circuit
    • F15B2211/5151—Pressure control characterised by the connections of the pressure control means in the circuit being connected to a pressure source and a directional control valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6336—Electronic controllers using input signals representing a state of the output member, e.g. position, speed or acceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7055—Linear output members having more than two chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/765—Control of position or angle of the output member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/77—Control of direction of movement of the output member
    • F15B2211/7716—Control of direction of movement of the output member with automatic return

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １産業上の利用分野１ 本９．１ｊＪは空気圧シリンダと油圧シリンダとが組み
合わされた複合流体圧シリンダ装置に関する。
ｒ従来の技術１ 一般に、各種の移動体を機械的に作動させるとき、空気
圧シリンダ機構、油圧シリンダ機構等による移動制御シ
ステムが採用されており、その移動体停止時の緩衝手段
としても、上記各シリンダ機構が用いられているが、こ
れらには、以下に述べる一長一短がある。
例えば、空気圧シリンダ機構による移動制御システムの
場谷、圧力媒体がエアであるから、−二アシリンダ、切
換弁等を主体にして、制御系を含めた装置全体が安価に
構成できるが、上記圧力媒体が圧縮性流体であるため、
移動体停止時の応答性が悪く、信頼性に欠ける。
これに対処すべく、ピストンロッドに機械的なブレーキ
手段を設けているが、かかるブレーキ手段をしても、ス
トローク中間位置での停止に際して、実効制動状態に至
るまでの間にピストンロッドが移動し、移動体が目標停
止位置からオーバランするため、その位置決め精度が悪
い。
他にも、上記機械的ブレーキ手段は、一般的に保持力が
大きくないとか、信頼性に欠ける難点があり、長期にわ
たる繰り返し使用により、制動部が庁耗して制動特性そ
のものが劣化する。
一方、油圧シリンダ機構による移動体制御システムの場
合、その圧力媒体（オイル）が非圧縮性流体であり、シ
リンダ内への高圧油の給送を停止したとき、直ちにピス
トン等の動きが止まるので位置決め性情がよく、その非
圧縮性圧力媒体により大きな出力、保持力が得られるが
、通常、油圧ユニットは高価かつ大型化するため、低源
な設備費、省スペースを満足させるのが困難である。
上述した各シリンダ機構の問題点を解決する新たな提案
として、二組のシリンダユニットをタンデムあるいはパ
ラレルに配置して組み合わせ、その一部を空気圧による
移動体駆動用、その他部を油圧による移動体制動用とし
、当該油圧系統の通油路に設けられたストップバルブに
より、移動体の位置決め制御を行なうようにしたものが
ある。
かかる提案例のものは、空気圧系統により移動体を移動
させ、油圧系統により移動体を停止させるので、装置全
体を油圧系統で構成する場合と比べ設備が安価となり、
移動体の位で決め精度も油圧制御により高められるとと
もに、その移動体の制御構成として、油圧系統の通油路
のスト−、ブバルブを設け、これを開閉するだけでよい
ので、この点からも経済性、操作性を満足させる。
ｒ発明が解決しようとする問題点Ｊ しかし、上記提案例の場合、相互に独ケした複数のシリ
ンダニニー、トをタンデムあるいはパラレルに配置して
これらを組み合わせたものであるため、長子方向あるい
は幅方向の寸法が、複数のシリンダユニットにより大き
くなり、したがって、装置をコンパクトに構成し、小型
化する点で改善の余地が残される。
その他、移動体停止時の緩衝手段に兼用できるＴｉｂ性
がない。
本発明は上記の問題点に鑑み、移動体制御システム用と
して、高度の位置決め精度、大きな保持力、装置の経済
性と小型化などを満足させることができ、移動体停止時
の緩衝手段にも適用することのできる複合流体圧シリン
ダ装置を提供しようとするものである。
１問題点を解決するための手段１ 本発明に係る複合流体圧シリンダ装置は、所期の目的を
達成するため、空気圧シリンダ機構と、制動用の油圧シ
リンダ機構とが同心状に組み合わされ、油圧シリンダ機
構の前室と後室とが通油路を介して相互にｉＪ！通され
、その通油路にオイルの流れを制御するための制御弁部
が設けられていることを特徴とする。
ｒ実　施　例１ 以下、本発明に係る複合流体圧シリンダ装置の実施例に
つき、図面を参照して説明する。
第１図は本発明に係る複合流体圧シリンダ装置の第一実
施例として、移動体の移動制御システムに用いるものを
示したものである。
第１図において、ｌは内部シリンダ２をも兼ねる中空の
ピストンロッド、３はピストンロッドｌの端部外周に設
けられたピストン、４は内部の軸心位置に中空ロッド５
を備えた外部シリンダである。
内部シリンダ２と中空ロッド５、ピストン３と外部シリ
ンダ４とは、それぞれ相互に密接嵌合して、摺動自在に
組み合わされている。
かかる組合構成において、内部シリンダ２は。
中空ロッド５との相対移動により容積変化するその内部
が油圧用の後室Ｇとなっている。
さらに外部シリンダ４は、ピストン３の移動により相対
的に容積変化する両シリンダ室のうち、その一方が油圧
用の前室７、その他方が空気圧室８となっているととも
に、上記油圧用の後室Ｂと前室７とが制御弁部９．オイ
ルチャンバｌＯを備えた通油路１１を介して相互に連通
されている。
第１図の場合、通油路１１は前述した中空ロッド５の中
空部１２と、外部シリンダ４の筒壁に穿設された通路部
１３と、これら中空部１２、通路部１３にわたる配管１
４ａ、１４ｂとで構成され、これら配管１４ａ。
１４ｂには、例えば電磁ストップバルブからなる制御弁
部３が備えられているとともに、受圧板ｌＯａとバネＩ
Ｑｂとを内蔵した容植町変型のオイルチャンバ１０も備
えられている。
−・方、前記空気圧室８には、圧縮機、調圧タンク、切
換弁、制御機等を備えた空気圧室８内）１５が配管１Ｂ
を介して接続されている。
きらに外部シリンダ４の油圧用の前室７には。
ピストン３を有するピストンロッド１を復動させるため
の圧縮バネ１７が内蔵されている。
なお、上記各部材の所定部には、気密性、液密性を保持
するためのシール部材１８が装着されている。
第１図の実施例は単動型であり、内部シリンダ２をも兼
ねる中空のピストンロッド１が出力軸となるが、かかる
ピストン３付ドｌは、直接または伝動手段を介して移動
体１９に連結される。
移動体１９は、各種の移動するものが対象となるが、そ
の−例として工作機械の移動テーブルをあげることかで
き、その他側としてセンサ用の走査台、物品の格納格出
合、４１械的開閉装置の開閉部材などをあげることがで
きる。
第１図の実施例において移動体１９を移動させるとき、
通油路１１の制御弁部（ストップバルブ）３を開状態に
して油圧用の後室６および前室７を互いに連通させてお
き、しかる後、空気圧ユニット１５を介してその配管１
８から空気圧室８内に高圧エアを供給する。
空気圧室８内に高圧エアを供給すると、ピストンロッド
１が外部シリンダ４内から出動し、その動きが移動体１
３へ伝達されるため、当該移動体１９は所定の方向へ移
動する。
この際、ピストン３と外部シリンダ４との相対移動によ
り油圧用前室７内が容積減になると同時に、内部シリン
ダ２と中空ロッド５との相対移動により油圧用後室Ｂ内
が容積増になり、当該容積変化により、油圧用前室７内
のオイルが通油路１１を介して油圧用後室Ｂ内へ流入す
る。
油圧用後室８、油圧用前室７とは、上記における容積変
化量が互いに笠しくなるよう設計されており、したがっ
て、油圧用前室７内から油圧用後室８内へのオイル流動
はトラブルなく行なわれるが、加工精度のバラツキによ
り油圧用後室Ｂ、油圧用前室７の容積変化量が不等とな
る場合、容積ＩＩｆ変型のオイルチャンバｌＯがその不
等量を吸収すべく作動する。
つぎに、移動状態の移動体１８を、有効ストローク内の
所望位置で停止させるとき、通油路１１の制御弁部３を
閉状態に切り換えて、油圧用前室７゜油圧用後室８にわ
たるオイル流通性を遮断する。
こうした場合、油圧用前室７．油圧用後室６の各内部に
ある非圧縮性流体（オイル）の流動が止まるので、空気
圧室８内に高圧のエアを送りつづけたとしてもピストン
ロッドｌは移動せず、したがって、−制御弁部３を閉止
したと同時、移動体１３が停止し、かくて移動体１３の
位置決め制御が行なえる。
なお、ピストン３付のピストンロッド１は、配管１８を
切換弁により大気に開放したとき、圧縮バネ１７を介し
て復動し、外部シリンダ４内へ没入する。
第１図の実施例では、以下に述べる各種の態様が採用で
きる。
例えば中空ロッド５は、中空ピストンと中空ピストンロ
ッドとが結合されたものでもよい。
制御弁部８は、ストップバルブと絞り弁とからなるもの
、あるいは絞り機能とストップ機能とを具備した単一弁
からなるものなど、適宜の弁により構成される。
油圧系統の配管１４ｂは、同図点線、あるいは同図点線
二点鎖線のように設けられてもよい。
第４図点線にように、ピストン３をも貫通して配管１４
ｂが設けられる場合、その配管１４ｂにより貫通される
部分は、当該配管１４ｂの摺動を可能にして気密、液密
に保持され、外部シリンダ４の通路部１３は省略される
。
オイルチャンバ１０も、通油路１１に設けられるほか、
第２図のごとくピストン３と一体に形成されることがあ
る。
各シリンダの各室８．？、８については室７．８が油圧
用の前室、後室となり２室６が空気圧室となる態様でも
よく、この場合は室７．８にわたり制御弁部８、オイル
チャンバ１０等を有する通油路１１が接続され、空気圧
ユニッ）１５の配管１６が室６に接続される。
ピストンロッド１が固定される場合、外部シリンダ４が
出力側となる。
油圧用後室、油圧用前室に関して、これらは前述したよ
うに容積変化量が互いに等しくなるよう設計されること
があるが、その際の加工精度が高い場合、オイルチャン
バｌＯが省略されることがある。
本発明装置の第二実施例につき、第３図を参照して説明
する。
第３図に示す第二実施例は、移動体緩衝用の複合流体圧
シリンダ装置であり、その構成は前記第１図のものと基
本的に同じであるが、油圧用後室６と油圧用前室７とに
わたる通油路１１の制御弁部９が絞り弁からなり、開放
室８ａが通孔２０を介して大気に開放され、圧縮バネ１
７が省略されている点が第１図のものと相違する。
しかも空気圧系統は開放室８ａのみの無負荷型である。
第３図の第二実施例では、移動体１９の停止位置に対応
して配置された当該装置のピストンロッドｌを外部シリ
ンダ４外へ引き出しておき、移動体１９がその停止位置
に到来したとき、当該移動体１９をピストンロッド１に
押当させる。
この際、ピストンロッドｌが移動体１３により押動され
て外部シリンダ４内に没入し、内部シリンダ２と中空ロ
ッド５との相対移動により油圧用後室６内が容積減にな
ると同時に、ピストン３と外部シリンダ４との相対移動
により油圧用前室７内が容積増となるから、かかる容積
変化により油圧用前室７内のオイルが通油路１１から油
圧用後室６内へ流入する。
しかもこの際１通油路１１を通るオイルが絞り弁からな
る制御弁部３により流量制御され、油圧用前室７から油
圧用後室Ｂにわたるオイルの波通性が遅速化されるので
、ピストンロッドｌの動作が緩慢となり、これに出接し
ている移動体１９も減速される。
かくて移動体１３は、移動状態から停止状態へ移行する
際の衝撃を緩和されながら停止する。
なお、第二実施例において、ピストンｌを有するピスト
ンロッドｌは、開放室８ａ内に前述した圧縮バネ１７を
備えておくとか、あるいは開放室８ａ内に空気を吹きこ
むことにより、外部シリンダ４外へ突出させることがで
きる。
その他、第二実施例も、前記第一実施例で述べた各種の
態様が、可能な範囲内で採用できる。
つぎに、本発明複合流体圧シリンダ装置の第三実施例に
つき、第４図を参照して説明する。
第４図に示す本発明装置も、前記と同様、移動体の移動
制御システムに用いるものを示したものであるが、この
実施例の場合は複動型である。
第４図において、２１は中空ロッド、２２は第一シリン
ダ２３をも兼ねる中空の第一ピストンロッド、２４は第
一ピストンロッド２２の一端に設けられた第一ピストン
、２５は第ニジリンダ２Ｂをも兼ねる中空の第二ピスト
ンロッド、２７は第三シリンダ２８をも兼ねる中空の第
三ピストンロッド、２９は第三ピストンロッド２７の一
端に設けられた第二ピストン、３０は第四シリンダであ
る。
これら各部材のうち、中空ロッド２１、第二ピストンロ
ッド２５、第四シリンダ３０は、中空ロッド２１が中心
部、第二ピストンロッド２５がその外周部。
第四シリンダ３０がさらにその外周部に位置する同心状
の相対配ｌｋ８いて相互に結合され、一体化されている
。
第一ピストンロッド２２．第三ピストンロッド２７も、
第一ピストンロッド２２が内側、第三ピストンロッド２
７が外側となる同心状の相対配置において相互に結合さ
れ、一体化されている。
さらに、中空ロフト２１と第一シリンダ２３．第一ピス
トン２４と第ニジリンダ２Ｂ、第ニジリンダ２Ｂと第三
シリンダ２８、第二ピストン２９と第四シリンダ３０と
が、それぞれ相互に密接嵌合して摺動自在に組み合わさ
れている。
かかる組合構成において、第一シリュＩグ２３は。
中空ロッド２１との相対移動により容積変化するその内
部が油圧用の後室３１となっている。
第ニジリンダ２６は、第一ピストン２４との移動により
相対的に容積変化する両シリンダ室のうち、その一方が
油圧用の前室３２．その他方が通孔３３を介して大気に
開放された開放室３４となっている。
第三シリンダ２日は、第二ピストンロッド２５との相対
移動により容積変化するその内部が開放室３５となって
おり、該開放室３５が通孔３Ｂを介して大気と連通され
ている。
第四シリンダ３０は、第二ピストン２９との相対移動に
より容積変化する両シリンダ室のうち、その一方が空気
圧用の後室３７．その他方が空気圧用の前室３８となっ
ている。
油圧用後室３１．前室３２は、制御弁部３９を備えた通
油路４０を介して相互に連通されている。
第４図での通油路４０は、前述した中空ロッド２１の中
空部４１と、第ニジリンダ２Ｂの筒壁に穿設された通路
部４２と、これら中空部４１、通路部４２にわたる配管
４３ａ、４３ｂとで構成され、ソノ配管４３ａ、４３ｂ
には、例えば電磁ストップバルブからなる制御弁部３９
が備えられている。
空気圧用後室３７、前室３８には、圧縮機、調圧タンク
、切換弁、制御機等を備えた空気圧ユニット４４が配管
４５ａ、４５ｂを介して接続されている。
第４図において、シール部材１８、移動体１９は前記と
同じである。
第４図の実施例において移動体１９を移動させるとき、
通油路４０の制御弁部（ストップバルブ）３９を開状態
にして油圧用後室３１、油圧用前室３２を互いに連通さ
せておき、しかる後、空気圧ユニット４４を介してその
配管４５ａがら空気圧用後室３７内に高圧エアを供給す
る。
空気圧用後室３７内に高圧エアを供給すると、この際の
圧力を受けた第二ピストン２９を介して第三ピストンロ
ッド２７が第四シリンダ３０内から出動するとともに、
第三ピストンロッド２７に連結されている第一ピストン
ロッド２２も第ニジリンダ２Ｂ内から出動し、これらの
動きが移動体１９へ伝達されるため、当該移動体１９は
所定の方向へ移動する。
この際、油圧用前室３２内が容積減になると同時に、油
圧用後室３１内が容植増となるため、前記と同様、油圧
用前室３２内のオイルが通油路４０を介し、て油圧用後
室３１内へ流入する。
つぎに、移動状態の移動体１８を、有効ストローク内の
所望位置で停止させるとき１通油路４０の制御弁部３９
を閉状態に切り換えて、油圧用後室３１、油圧用前室３
２にわたるオイル流通性を遮断するのであり、かかるオ
イル遮断により当該両室３１．３２の各内部にある非圧
縮性流体（オイル）の流動が止まるので、前記と同様、
各ピストンロッドは移動せず、したがって、制御弁部３
８を閉出したと同時、移動体１９が停止する。
上記の逆方向へ移動体１９を移動させるとき、空気圧用
前室３日内に高圧エアを供給して各ピストンロッドを所
定のシリンダ内に没入させればよく、この場合も、通油
路４０の制御弁部３９を閉状態に切り換えて、油圧用後
室３１．油圧用前室３２にわたるオイル流通性を遮断す
ることにより、移動体１９を所定位置で停止させること
ができる。
つぎに、第４図の実施例における池の実施態様について
説明する。
第４図では、各シリンダ内から各ピストンロッドが出動
する際に容積減少するシリンダ室すなわち前室と、各ピ
ストンロッドが各シリンダ内に没入する際に容積減少す
るシリンダ室すなわち後室とが、それぞれ複数生じるが
、油圧用後室と油圧用前室、空気圧用後室と空気圧用前
室等は、これら複数の後室、前室における任意−組のも
のが採用できる。
すなわち、任意−組の後室、前室が油圧用となり、他の
任意−組の後室、前室が空気圧用となる態様において、
油圧用後室と油圧用前室には油圧系統の配管が接続され
、空気圧用後室と空気圧用前室には空気圧系統の配管が
接続され、残部の後室および前室は大気と連通される。
この際の油圧用後室、油圧用前室に関して、これらは既
述の容積変化量が互いに等しくなるように設計されるの
が望ましいが、その容積変化量が等しくない場合は、通
油路に前記オイルチャンバが設けられ、あるいは油圧用
ピストンに第２図のごときオイルチャンバが設けられる
。
制御弁部３９についても、既述のごとくストップバルブ
と絞り弁とからなるもの、あるいは絞り機部とストップ
機能とを具備した単一弁からなるものなど、適宜の弁に
より構成される。
油圧系統の配管４３ｂは、第４図二点鎖線のように設け
られてもよく、この場合は第ニジリンダ２Ｂの筒壁に穿
設された通路部４２が省略される。
もちろん、各ピストンロッドが固定される場合は、各シ
リンダ等が出力側となる。
つぎに１本発明複合流体圧シリンダ装置の第四実施例を
第５図により説明するが、この実施例の場合も、移動体
の移動制御システムに用いるものであり、その基本的構
成も前記第４図の複動型とほぼ同じである。
したがって、第５図の実施例では、第４図のものとの相
違点を主体にして説明する。
第５図において、第ニジリンダ２Ｂは、第四シリンダ３
０のヘッドカバー、エンドカバーにわたって固着されて
いる。
第三ピストンロッド２７ａは、前記筒状のものとは異な
る複数本の棒材からなり、その第三ピストンロッド２７
ａと第一ピストンロッド２２とが板状の連結共４８１例
えば図示のタイプレートを介して結合されている。
したがって、前述した第三シリンダ２８、開放室３５が
ない。
通油路４０の配管４３ａ、４３ｂのうち、その一方の配
管４３ｂは第５図実線あるいは二点ｌＩＡ線にように設
けられ、その実線の場合、配管４３ｂは通孔４７に接続
される。
なお、第一ピストンローノド２２の左端側に、油圧用後
室３１と連通ずる通孔（図示せず）が穿設される場合、
上記配管４３ａはその通孔に接続される。
この場合、中空ロッド２１はその中空部４１のない通常
のロッドでよい。
その他、第１図〜第４図を参照して述べた１３項が、第
５図の実施例において、可能な範囲内で採用できる。
第５図の実施例も、空気圧系統により移動体１３を移動
させ、油圧系統により移動体１８の位置決め制御を行な
うが、その作動状態は前記第４図の場合とほぼ同様であ
るので、説明を省略する。
ｒ発明の効果Ｊ 以上説明した通り、本発明に係る複合流体圧シリンダ装
置は、空気圧シリンダ機構と、制動用の油圧シリンダ機
構とが同心状に組み合わされ、油圧シリンダ機構の前室
と後室とが通油路を介して相互に連通され、その通油路
にオイルの流れを制御するための制御弁部が設けられて
いるから、上記空気圧シリンダ機構として単動型、複動
型、無負荷型のいずれかを採用することにより、移動体
を移動させ、これを所望位置で停止させる制御システム
とか、あるいは移動体停止時の緩衝手段などに適用でき
、この際、油圧系統により粘度を高め得るとともに、空
気圧系統により装置の経済性を満足させることができ、
しかも、空気圧シリンダ機構、油圧シリンダ機構が同心
状に組み合わされていることにより、既成の複合型にみ
られる長大化１幅大化が回避され、装置が小型化できる
ようになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の第一実施例を示した断面　７図、
第２図は同実施例に油圧ピストンの他制を示した断面図
、第３図〜第５図は本発明装置の第二実施例ないし第四
実施例を示した断面図である。 １０・−ｅ令参番・・・・ピストンロッド２・・・・φ
・・・・・・・内部シリンダ３・・・・・・・・・・・
・ピストン ４・・・・・・・・・・・・外部シリンダ５・・・・・
・・・・・・・中空ロッド８・・・・・・・・・・・・
油圧用後室７・・・・・・・・・・・・油圧用前室８・
・・・・・・・・・・・空気圧室 ８ａ・・・・・・・・・・・・開放室 ９・・・・・・・・・・・・制御弁部 １０・・・・・・・・・・・・オイルチャンバ１１・・
・・・・・・・・・・通油路 １２・・・・・・・・・・・・中空部 １３・・・・・・・・・・・・通路部 １４ａ、１４ｂ・・・・・・配管 １５・・・・・・・・・・・・空気圧ユニット１６・・
・・・・・・・・・・配管 １７・・・・・・・・・・・・圧縮バネ１８・・・・・
・・・・・・φシール部材１３・・・・・・・・・・・
・通油部 ２０・・・・・・・・・・・・通孔 ２１・・・・・・・・・・・・中空ロッド２２・・・・
・・・・・・・・第一ピストンロッド２３・・・・・・
・・・・・・第一シリンダ２４・・・・０・・・・・・
第一ピストン２５・・・・・・・Φ・・・・第二ピスト
ンロッド２Ｂ・・・・・・・・・・・・第ニジリンダ２
７・・・・・・・・・・・・第三ピストンロッド２７ａ
・・・・・・・・・・第三ピストンロッド２８・・・・
・・・・・・・・第三シリンダ２９・・・・・・・・・
・・・第二ピストン３０・・・・・・・・・・・・第四
シリンダ３１・・・・・・・・・・・・油圧用後室ａ２
・・・・・・・・・・・・油圧用前室３３・・・・・・
・・・・・・通孔 ３４・・・・・・・・・・・・開放室 ３５・・・・・・・・・・・・開放室 ３８・・・・・・・・・・・・通孔 ３７・・・・・・・・・・・・空気圧用後室３８・・・
・・・・・・・・・空気圧用前室３θ・・・・・・・・
・・・・制御弁部４０・・・・・・・・・・・・通油路 ４１・・・・・・・・・・・・中空部 ４２・・・・・・・・・・・・通路部 ４３ａ、４３ｂ・・・・・・配管 ４４・・・・・・・・・・・・空気圧ユニット４５・・
・・・・・・・・・・配管 ４６・・・・・・・・・・・・連結具 ４７・・・・・・・・・・・・通孔 代理人　弁理士　斎　藤　義　雄 手続補正書 昭和６２年　４月　８日 ２　発明の名称　　　　複合流体圧シリンダ装置３　補
正をする者 事件との関係　特許出願人 菅原純雄 ４代理人〒１００ 東京都千代田区有楽町１丁目６番６号小谷ビル５　補正
命令の日付（自発） ６　補正の対象 明細書のｒ特許請求の範囲」　ｒ発明の詳細な説明Ｊの
各欄補正の内容 １）特許請求の範囲を別紙の通り補正します。 ２）明細書第２１頁５行゛目と６行目との間つぎの文を
加入します。 ｒ前述した第１図、第３図、第４図などの実施例におい
て、外部シリンダ４の通路部１３、第ニジリンダ２Ｂを
兼ねる第二ピストンロッド２５の通路部４２は、これら
外部シリンダ４、第二ピストンロッド２５の筒壁が二重
壁構造からなるとき、その二重壁構造の内部空間を利用
して形成することができ、この場合、開口手段、配管手
段などを介して占該内部空間を所定部と連通させればよ
い、１特許請求の範囲 （１）空気圧シリンダ機構と、制動用の油圧シリンダ機
構とが同心状に組み合わされ、油圧シリンダ機構の前室
と後室とが通油路を介して相互に連通され、その通油路
にオイルの流れを制御するための制御弁部が設けられて
いることを特徴とする複合流体圧シリンダ装置。 （２）空気圧シリンダ機構が単動型、複動型、無負荷型
のいずれかからなる特許請求の範囲第１項記載の複合流
体圧シリンダ装置。 （３）制御弁部が絞り弁、ストップバルブの少なくとも
一つを備えている特許請求の範囲第１項記載の複合流体
圧シリンダ装置。 （４）通油路にオイルチャンバが設けられている特許請
求の範囲第１項記載の複合シリンダ装置。 （５）油圧系のピストンにオイルチャンバが設けられて
いる特許請求の範囲第１項記載の複合流体圧シリンダ装
置。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）空気圧シリンダ機構と、制動用の油圧シリンダ機
    構とが同心状に組み合わされ、油圧シリンダ機構の前室
    と後室とが通油路を介して相互に連通され、その通油路
    にオイルの流れを制御するための制御弁部が設けられて
    いることを特徴とする複合流体圧シリンダ装置。
  2. （２）空気圧シリンダ機構が単動型、複動型、無負荷型
    のいずれかからなる特許請求の範囲第１項記載の複合流
    体圧シリンダ装置。
  3. （３）制御弁部が絞り弁、ストップバルブの少なくとも
    一つを備えている特許請求の範囲第１項記載の複合シリ
    ンダ装置。
  4. （４）通油路にオイルチャンバが設けられている特許請
    求の範囲第１項記載の複合シリンダ装置。
  5. （５）油圧系のピストンにオイルチャンバが設けられて
    いる特許請求の範囲第１項記載の複合シリンダ装置。
JP61100600A 1986-04-30 1986-04-30 複合流体圧シリンダ装置 Granted JPS62258207A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61100600A JPS62258207A (ja) 1986-04-30 1986-04-30 複合流体圧シリンダ装置
DE3713997A DE3713997C2 (de) 1986-04-30 1987-04-27 Hydropneumatischer Verbundzylinder
US07/298,296 US4907495A (en) 1986-04-30 1989-01-17 Pneumatic cylinder with integral concentric hydraulic cylinder-type axially compact brake

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61100600A JPS62258207A (ja) 1986-04-30 1986-04-30 複合流体圧シリンダ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62258207A true JPS62258207A (ja) 1987-11-10
JPH0438927B2 JPH0438927B2 (ja) 1992-06-26

Family

ID=14278355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61100600A Granted JPS62258207A (ja) 1986-04-30 1986-04-30 複合流体圧シリンダ装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4907495A (ja)
JP (1) JPS62258207A (ja)
DE (1) DE3713997C2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105179365A (zh) * 2015-10-05 2015-12-23 济南大学 一种动力输出角度可调式组合液压缸

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05340407A (ja) * 1992-06-04 1993-12-21 Etsuo Ando 流体シリンダ
US6129358A (en) 1997-12-23 2000-10-10 Caterpillar Inc. Unidirectional rod sealing ring for a hydraulic cylinder
ATE360543T1 (de) * 2001-02-09 2007-05-15 Technology Investments Ltd Hydropneumatisches aufhängungssystem
US6526865B2 (en) 2001-04-25 2003-03-04 Smc Corporation Of America Weld cylinder
US7073643B2 (en) * 2003-10-27 2006-07-11 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Compensated rod for a frequency dependent damper shock absorber
US8677744B2 (en) 2008-04-09 2014-03-25 SustaioX, Inc. Fluid circulation in energy storage and recovery systems
US8474255B2 (en) 2008-04-09 2013-07-02 Sustainx, Inc. Forming liquid sprays in compressed-gas energy storage systems for effective heat exchange
US7958731B2 (en) 2009-01-20 2011-06-14 Sustainx, Inc. Systems and methods for combined thermal and compressed gas energy conversion systems
US8250863B2 (en) 2008-04-09 2012-08-28 Sustainx, Inc. Heat exchange with compressed gas in energy-storage systems
US8037678B2 (en) 2009-09-11 2011-10-18 Sustainx, Inc. Energy storage and generation systems and methods using coupled cylinder assemblies
US8240140B2 (en) 2008-04-09 2012-08-14 Sustainx, Inc. High-efficiency energy-conversion based on fluid expansion and compression
US8479505B2 (en) 2008-04-09 2013-07-09 Sustainx, Inc. Systems and methods for reducing dead volume in compressed-gas energy storage systems
US8225606B2 (en) 2008-04-09 2012-07-24 Sustainx, Inc. Systems and methods for energy storage and recovery using rapid isothermal gas expansion and compression
US8359856B2 (en) 2008-04-09 2013-01-29 Sustainx Inc. Systems and methods for efficient pumping of high-pressure fluids for energy storage and recovery
US8448433B2 (en) 2008-04-09 2013-05-28 Sustainx, Inc. Systems and methods for energy storage and recovery using gas expansion and compression
US7802426B2 (en) 2008-06-09 2010-09-28 Sustainx, Inc. System and method for rapid isothermal gas expansion and compression for energy storage
US20100307156A1 (en) * 2009-06-04 2010-12-09 Bollinger Benjamin R Systems and Methods for Improving Drivetrain Efficiency for Compressed Gas Energy Storage and Recovery Systems
WO2009126784A2 (en) 2008-04-09 2009-10-15 Sustainx, Inc. Systems and methods for energy storage and recovery using compressed gas
US20090315376A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-24 Takuro Nishiwaki Reclinable chair with adjustable parallel locking gas spring device
US7963110B2 (en) 2009-03-12 2011-06-21 Sustainx, Inc. Systems and methods for improving drivetrain efficiency for compressed gas energy storage
US8104274B2 (en) 2009-06-04 2012-01-31 Sustainx, Inc. Increased power in compressed-gas energy storage and recovery
WO2011056855A1 (en) 2009-11-03 2011-05-12 Sustainx, Inc. Systems and methods for compressed-gas energy storage using coupled cylinder assemblies
US8171728B2 (en) 2010-04-08 2012-05-08 Sustainx, Inc. High-efficiency liquid heat exchange in compressed-gas energy storage systems
US8191362B2 (en) 2010-04-08 2012-06-05 Sustainx, Inc. Systems and methods for reducing dead volume in compressed-gas energy storage systems
US8234863B2 (en) 2010-05-14 2012-08-07 Sustainx, Inc. Forming liquid sprays in compressed-gas energy storage systems for effective heat exchange
US8495872B2 (en) 2010-08-20 2013-07-30 Sustainx, Inc. Energy storage and recovery utilizing low-pressure thermal conditioning for heat exchange with high-pressure gas
US8578708B2 (en) 2010-11-30 2013-11-12 Sustainx, Inc. Fluid-flow control in energy storage and recovery systems
US8746128B2 (en) * 2011-03-01 2014-06-10 Tonand Brakes Inc. Variable displacement piston-in-piston hydraulic unit
EP2715075A2 (en) 2011-05-17 2014-04-09 Sustainx, Inc. Systems and methods for efficient two-phase heat transfer in compressed-air energy storage systems
US20130091834A1 (en) 2011-10-14 2013-04-18 Sustainx, Inc. Dead-volume management in compressed-gas energy storage and recovery systems
CN102644633A (zh) * 2012-05-02 2012-08-22 西安交通大学 一种任意位置锁紧平衡油缸
US9145324B2 (en) * 2012-12-20 2015-09-29 Corning Incorporated Roller pairs for processing glass ribbons and draw apparatuses incorporating the same
CN103742482A (zh) * 2014-01-15 2014-04-23 鞍钢股份有限公司 一种结晶器液压缸气动锁紧机构及其使用方法
US9541104B2 (en) 2014-01-16 2017-01-10 Ge Oil & Gas Pressure Control Lp Inertially stable actuator with telescoping supply port
CN104074836A (zh) * 2014-06-30 2014-10-01 南京蒙福液压机械有限公司 一种高速液压缸缓冲机构
US9494168B2 (en) * 2014-08-26 2016-11-15 Ut-Battelle, Llc Energy efficient fluid powered linear actuator with variable area and concentric chambers
BE1023286B1 (nl) 2015-11-10 2017-01-20 Gilbos Nv Spanningscompensator
US10260534B2 (en) 2016-11-09 2019-04-16 Caterpillar Inc. Hydraulic flowpath through a cylinder wall
US11131192B2 (en) 2018-02-01 2021-09-28 Vanderbilt University Cylinder actuator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4838158U (ja) * 1971-09-08 1973-05-10
JPS5584302U (ja) * 1978-12-06 1980-06-10

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3176801A (en) * 1962-10-12 1965-04-06 Northrop Corp Precision motion control device
US3546680A (en) * 1968-05-01 1970-12-08 Massachusetts Inst Technology Parallel storage control system
BE758207A (fr) * 1969-11-25 1971-04-01 Weyman Henry W Ensembles de cylindre pneumatique
US3830139A (en) * 1972-07-31 1974-08-20 Pml Precision Mechanisms Ltd Pneumatic actuator
US3905425A (en) * 1972-12-26 1975-09-16 Carl D Jackson Hydraulic stabilizer for limiting movement
US3929057A (en) * 1973-04-14 1975-12-30 Kondo Mfg Hydraulic brake mechanism for an air cylinder
DE2607157A1 (de) * 1976-02-21 1977-08-25 Karl Pflumm Vorschubzylinder mit eingebauter oelbremse
DE3017403A1 (de) * 1980-05-07 1981-11-12 Stabilus Gmbh, 5400 Koblenz Hydropneumatischer vorschubzylinder
DE3040483A1 (de) * 1980-10-28 1982-06-16 Stabilus Gmbh, 5400 Koblenz Gasfeder mit hydraulischer blockierung
US4528894A (en) * 1982-11-22 1985-07-16 Lord Corporation Hydropneumatic drive apparatus
US4765225A (en) * 1986-08-22 1988-08-23 Birchard William G Digitally controlled air-over-hydraulic actuator and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4838158U (ja) * 1971-09-08 1973-05-10
JPS5584302U (ja) * 1978-12-06 1980-06-10

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105179365A (zh) * 2015-10-05 2015-12-23 济南大学 一种动力输出角度可调式组合液压缸
CN105179365B (zh) * 2015-10-05 2017-03-22 济南大学 一种动力输出角度可调式组合液压缸

Also Published As

Publication number Publication date
DE3713997A1 (de) 1987-11-05
US4907495A (en) 1990-03-13
DE3713997C2 (de) 1994-12-22
JPH0438927B2 (ja) 1992-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4907495A (en) Pneumatic cylinder with integral concentric hydraulic cylinder-type axially compact brake
US5058385A (en) Pneumatic actuator with hydraulic control
US5161449A (en) Pneumatic actuator with hydraulic control
US5385218A (en) Rack and pinion pneumatic actuator with counter-pressure control and damping device
JP3469525B2 (ja) クッション機構付空気圧ロータリアクチュエータ
US6408740B1 (en) Three position cylinder
US6336390B1 (en) Linear actuator with air cushion mechanism
US6279451B1 (en) Air cylinder with cushion mechanism
KR0158761B1 (ko) 유압 실린더
US5009068A (en) Pneumatic cylinder with positioning, braking, and feed rate control
US11131192B2 (en) Cylinder actuator
US6490961B2 (en) Linear actuator with air cushion mechanism
CN216199499U (zh) 一种新型液压驱动装置的缓冲装置
JPH1113707A (ja) 液圧式切換えユニット
JP3462461B2 (ja) エアクッション機構付きリニアアクチュエーター
US3270774A (en) Multiple valve
KR20020023106A (ko) 에어쿠션기구가 부착된 리니어액츄에이터
EP0692072B1 (en) Pressure medium driven device performing linear motion
JP2955220B2 (ja) インライン増圧装置
US5692428A (en) Fluid-powered cylinder
CN108708885B (zh) 阀缸集成元件、活塞缸作动模块及模块化流体传动装置
JPS6222033B2 (ja)
JP2514345Y2 (ja) 液体とエアとを併用したシリンダ―
JP2513855Y2 (ja) ハイドロチェッカ
JPS58134204A (ja) 空気作動式往復駆動装置