JPS6235925Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、油圧や空圧等の流体圧シリンダを作
動制御する装置で、詳しくは、シリンダ本体に装
着されたピストンとピストンロツドとのうち、前
記ピストンにナツト体がその軸芯方向をピストン
の運動方向と平行にする状態で固定されており、
このナツト体に螺合する螺軸が前記シリンダ本体
に対して回転自在でかつ、摺動規制状態に装着さ
れているとともに、前記シリンダ本体に対するピ
ストンの摺接移動量を検出する検出器及び前記螺
軸に制動力を付与可能なブレーキが設けられてい
る流体圧シリンダの作動制御装置に関する。

この種の流体圧シリンダの作動制御装置では、
ピストンと一体移動するナツト体のスラスト力を
螺軸の回転力に変換する際の逆倍力作用により、
螺軸の回転力をナツト体のスラスト力に比して大
幅に低減することができるから、ピストンロツド
に直接制動力を付与してシリンダの作動、即ち、
ピストンロツドによる直線的に位置可変される各
種可動作業部の位置を制御する従来装置に比し
て、ブレーキ作用の確実化を図りながらブレーキ
に要する駆動エネルギーを可及的に減少して所期
の位置制御を確実、高精度に行う事ができる利点
を有する。反面、従来のものでは前記検出器が螺
軸に直結連動されていたため、前記の逆倍力作用
と逆比例の関係にある増速作用により、ナツト体
と螺軸との間で発生不可避なバツクラツシユや制
作誤差等が増幅され、この増幅されたバツクラツ
シヤ等を含めてピストンの摺動運動量が検出され
ることになるため、シリンダ本体に対するピスト
ンの摺動運動量の検出精度に大きな誤差があり、
その結果ブレーキ効果は高くても前記可動作業部
の位置制御精度が低下する問題があつた。

本考案は、上述の問題点に鑑みたもので、確実
強力なブレーキ効果に併せてピストンの摺動運動
量の検出を長期間使用においても高精度に行なわ
せ得て、可動作業部の位置制御精度を顕著に向上
することができる流体圧シリンダの作動制御装置
を提供する点に目的を有する。

かかる目的を達成するために講じた本考案によ
る流体圧シリンダの作動制御装置の特徴構成は、
前記ピストンロツドに圧接され、かつ、この圧接
状態でのピストンロツドの摺動に伴つて回転する
摩擦回転体が設けられ、この摩擦回転体に前記検
出器が直結連動されているとともに、前記摩擦回
転体のピストンロツド周面への圧接力を調整自在
とするカム機構が設けられている点にある。

上記特徴構成による作用効果は次の通りであ
る。

〈作用〉 ピストンロツドの変位をバツクラツシユのない
状態で摩擦回転体の回転変位に変換し、この回転
変位を直接検出するから、従来のようにナツト体
と螺軸との間でのバツクラツシユや製作誤差等が
増幅された状態で検出されることがなく、また、
カム機構の働きで摩擦回転体の対ピストンロツド
圧接力を常に一定に調節してスリツプ等による誤
検出のない状態で使用することができるから、長
期間使用においてもシリンダ本体に対するピスト
ンの摺動運動量を高精度に検出することができ
る。

〈効果〉 従つて、ブレーキに要する駆動エネルギーの減
少を図り、所定の作動量で確実強力なブレーキ効
果を発揮させ得ることと、バツクラツシユ等に影
響されることなく、ピストンの摺動運動量の検出
を高精度に行い得ることとの相乗によつて、所期
のシリンダ作動制御を極めて高精度に行わせ得る
に至つた。

以下、本考案構成の実施例を図面に基づいて説
明する。

圧力流体給排用接続口１Ａ，１Ｂを有するシリ
ンダチユーブ１Ｃとヘツドカバー１Ｄならびにロ
ツドカバー１Ｅを備えたシリンダ本体１内にピス
トン２を摺動自在に設け、このピストン２にピン
３を介して螺合固定されたピストンロツド４を前
記ロツドカバー１Ｅに貫通支持させ、もつて、前
記ピストン２にて区画形成さたシリンダ本体１内
の両室１Ｆ，１Ｇに対して圧力流体を給排するこ
とにより、前記ピストン２及びピストンロツド４
をシリンダチユーブ１Ｃの軸芯方向に一体的に摺
動移動させる複動型の流体圧シリンダを構成して
いる。

このような流体圧シリンダの作動制御装置を構
成すると、前記ピストン２及びピストンロツド４
の摺動運動を回転運動に変換するボールスクリユ
ー利用の摺動回転変換機構５とこの機構５の螺軸
６に制動力を付与可能な電磁ブレーキ７とを設け
ている。また、前記ロツドカバー１Ｅに取付けた
支持部材８に、前記ピストンロツド４に対する遠
近方向にのみスライド移動自在で、かつ、前記ピ
ストンロツド４の摺動を回転に変換するための摩
擦回転体９を回転自在に支承する可動枠１０を設
け、この可動枠１０と前記支持部材８との間に
は、前記摩擦回転体９をピストンロツド４に圧接
させるカム機構１１を設けるとともに、前記摩擦
回転体９の回転軸９ａには、この回転軸９ａの回
転量かから前記シリンダ本体１に対するピストン
２及びピストンロツド４の摺動量を検出するパル
スエンコーダ（検出器の一例である。）１２の入
力軸を直結連動させている。

前記カム機構１１は、前記可動枠１０に固着さ
れたカム１１Ａとこの固定カム１１Ａの傾斜カム
面に沿つて摺動自在な可動カム１１Ｂならびにこ
れら両カム１１Ａ，１１Ｂを介して摩擦回転体９
の圧接状態を調節するねじ部材１１Ｃとから構成
されている。

前記摺動回転変換機構５は、前記シリンダ本体
１のヘツドカバー１Ｄとピストンロツド４の軸芯
孔４ａとに亘つて、螺軸部６Ａと出力軸部６Ｂと
からなる前記の螺軸６を、ベアリング１３，１３
及び環状ガイド部材１４を介して回転自在ならび
にピストンロツド４軸芯方向への摺動を阻止した
状態で架設するとともに、前記ピストン２の後端
部には、前記螺軸部６Ａに形成された螺旋溝６ａ
内を転動自在な多数のボール１５を備えたナツト
体１６を固定連結して構成されている。

前記ボール１３群はナツト体１６内で循環す
る。

そして、前記シリンダ本体１の両室１Ｆ，１Ｇ
に対する圧力流体の給排制御により、ピストン２
とピストンロツド４ならびにナツト体１６とを一
体移動させると、前記摩擦回転体９を介してパル
スエンコーダ１２の入力軸が回転され、これと同
時に前記のボール１５群を介して螺軸６が回転さ
れる。

前記パルスエンコーダ１２の出力信号がコント
ローラでカウントされ、これが設定値と一致した
ときにコントローラの制御信号が圧力流体回路中
の電磁バルブを閉動する。同時に電磁ブレーキ７
を作動させる。

前記ナツト体１６のスラスト力を螺軸６の回転
力に変換する際の逆倍力作用により、螺軸６の回
転力はナツト体１６のスラスト力に比して大幅に
低減されている。それ故に、この微少な回転力に
抗するブレーキ作用をもたせればスラスト力に抗
することができるから、ブレーキ作用の確実化を
図り乍らブレーキに要する駆動エネルギーを可及
的に減少することができる。

パルスエンコーダ１２が接続されるコントロー
ラとしてマイクロコンピユータなどを利用するの
が好ましい。

尚、前記圧力流体としては油圧、水圧、空気圧
などの何れを使用しても良い。

次に別の実施例を説明する。図示省略 〔〕 ブレーキ７としては電磁ブレーキ以外、
油圧ブレーキ、バンドブレーキ、ドラムブレー
キその他何でも良い。

〔〕 検出器１２としてはパルスエンコーダ以
外何でも良い。メカニツクな出力形態をとるも
のでも良い。

〔〕 前記検出器１２を入力とするコントロー
ラは何を制御しても良い。

〔〕 流体圧シリンダとしては上述実施例の複
動式のみならず単動式のものも含む。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る流体圧シリンダの作動制御
装置の実施例を示し、第１図は縦断側面図、第２
図は第１図の−線断面図である。 １……シリンダ本体、２……ピストン、４……
ピストンロツド、６……螺軸、７……ブレーキ、
９……摩擦回転体、１２……検出器、１６……ナ
ツト体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ本体１に装着されたピストン２とピス
   トンロツド４とのうち、前記ピストン２にナツト
   体１６がその軸芯方向をピストン２の運動方向と
   平行にする状態で固定されており、このナツト体
   １６に螺合する螺軸６が前記シリンダ本体１に対
   して回転自在でかつ、摺動規制状態に装着されて
   いるとともに、前記シリンダ本体１に対するピス
   トン２の摺接移動量を検出する検出器１２及び前
   記螺軸６に制動力を付与可能なブレーキ７が設け
   られている流体圧シリンダの作動制御装置であつ
   て、前記ピストンロツド４に圧接され、かつ、こ
   の圧接状態でのピストンロツド４の摺動に伴つて
   回転する摩擦回転体９が設けられ、この摩擦回転
   体９に前記検出器１２が直結連動されているとと
   もに、前記摩擦回転体９のピストンロツド４周面
   への圧接力を調節自在とするカム機構１１が設け
   らけている流体圧シリンダの作動制御装置。