JPS642808B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、クツシヨン装置を内蔵した多段形流
体圧シリンダに関する。

複数の可動シリンダがテレスコープ式に往復動
する多段形流体圧シリンダは、長いストロークを
必要としながら取付スペースに制約がある場合に
頻繁に用いられる。したがつてこの種多段形流体
圧シリンダは、その取付寸法が短尺であることが
最大限に要求されることになり、取付寸法を大な
らしめる要因、例えばクツシヨン装置等を省略す
るのを常としていた。すなわち、従来の流体圧シ
リンダに内蔵されるクツシヨン装置は、第１図に
示すようにピストン１の中央に突設したクツシヨ
ンボス２をヘツドカバー３のクツシヨン穴部３ａ
に嵌入させ、ピストン１とヘツドカバー３とで挟
まれる流体圧室４を閉塞して絞り部５のみを通じ
て給排路６へ接続するように構成したものである
が、この従来のクツシヨン装置では、クツシヨン
として働く流体圧室４がシリンダチユーブ７の内
周面にあるのでクツシヨン効果を得るに充分な大
きなクツシヨン容積とすることができる反面、ヘ
ツドカバー３には、往動時に流体圧室４へ流体を
送り込むためのチエツク弁８を設ける必要のある
こと、クツシヨン穴部３ａにのみ連通する給排路
６及び給排ポート６ａを設ける必要のあることか
ら、ヘツドカバー３の寸法が大型化し、上述した
取付寸法の短尺化という要求に反するものであつ
た。また多段形流体圧シリンダの構造上、従来の
クツシヨン装置を採用することができない場合も
あつた。

多段形流体圧シリンダは、上述したような特殊
な事情により、クツシヨン装置を内蔵していなく
ても他の手段、例えば外部に緩衝器を設けるこ
と、ストロークエンドに達しない状態で使用する
ことまたはシリンダの作動速度を低速で使用する
こと等により補うようにして使用されてきた。

しかしながら、最近特に工作機械、産業機械の
分野では高効率化の要求が激しく、多段形流体圧
シリンダにおいても高速作動かつ取付寸法が短尺
であることが必要とされ、ここにおいて小型のク
ツシヨン付多段形流体圧シリンダの出現が熱望さ
れていた。

本発明は、上述の事情に鑑みて成されたもの
で、取付寸法が短尺でありかつこの種シリンダと
して充分なクツシヨン効果を得ることができるク
ツシヨン付多段形流体圧シリンダを提供するもの
である。

以下本発明の実施例を説明すると、第２図にお
いて、基本シリンダ９内に、ピストン１０，１１
をそれぞれ基端部側に有する可動シリンダ１２，
１３を順次嵌装し、第一可動シリンダ１２のピス
トン１０にその軸方向に流通路１４を設けて各可
動シリンダ１２，１３の往動側流体室１５，１６
を相互に連通させ、一方同じく第一可動シリンダ
１２のピストン１０の中央に軸方向に延びる送通
管１７を突設し、ピストン１０の半径方向には、
流通路１８を設け、また第二可動シリンダ１３の
チユーブ１３ａにはピストン１１との接続部付近
においてチユーブ１３ａ内外を連通する複数の流
通孔１９ａ，１９ｂ，１９ｃを設けて各可動シリ
ンダ１１，１２の復動側流体室２０，２１を相互
に連通させてある。

ここにおいて、第一可動シリンダ１２のピスト
ン１０には、その半径方向に設けた流通路１８の
外周への開口部分に対応して円環状の凹溝２２を
設けてあり、この凹溝２２と復動側流体室２０と
を連通する絞り孔２３をピストン１０に一箇所ま
たは複数箇所設けてある。一方基本シリンダのチ
ユーブ９ａの両端部には肉厚部９ｂと取付部９ｃ
を形成してあり、両肉厚部９ｂにはそれぞれヘツ
ド側給排ポート２４及びロツド側給排ポート２５
が設けてある。このロツド側給排ポート２５は、
復動側流体室２０内へロツド側端より若干ヘツド
側寄り位置に開口しており、第一可動シリンダ１
２がロツド側すなわち第２図の上方へ移動した場
合において、ピストン１０がロツド側端へ当接す
る若干手前でクツシヨン作用が行われるととも
に、第二可動シリンダ１３への流路の切替えが行
われる。すなわち、往動側流体室１５，１６に圧
力を加えると復動側流体室２０，２１に背圧が発
生するが、第二可動シリンダ１３側の背圧は、絞
り孔２３により絞り抵抗のため第一可動シリンダ
１２側の背圧よりも高くなり、したがつて第一可
動シリンダ１２が先に往動する。そしてピストン
１０がロツド側端に達する若干手前において、復
動側流体室２０のロツド側端付近の流体はピスト
ン１０により閉塞されて絞り孔２３からのみロツ
ド側給排ポート２５へ排出される。これとほぼ同
時に、流通路１８は凹溝２２を介してロツド側給
排ポート２５へ直接接続されるので、次に第二可
動シリンダ１３が往動することとなる。

また、第二可動シリンダ１３のチユーブ１３ａ
に設けた流通孔１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、軸方
向に複数個併設されており、ピストン側から順次
径大となつている。したがつて第二可動シリンダ
１３が往動してピストン１１がロツド側端に達す
る若干手前において流通孔１９ａ，１９ｂ，１９
ｃが径大のものから順次ロツドカバー１２ａに嵌
入して閉塞され、復動側流体室２１の排出流路が
絞られてクツシヨン効果が得られる。

さて、第一可動シリンダ１２のピストン１０に
は、往動側流体室１５に面する側の中央にクツシ
ヨンボス２６を形成し、ヘツドカバー９ｂにはク
ツシヨンボス２６と微少間隙を有して嵌合するク
ツシヨン穴２７を設けてある。クツシヨンボス２
６は、円柱状物の端面中央に凹所２６ａを有しか
つピストン１０との接続部分が径小となつた形状
で、このクツシヨンボス２６の軸方向長さはクツ
シヨン穴２７の深さよりも長くしてあり、さらに
凹所２６ａから外周方向へ貫通する貫通孔２６ｂ
と貫通孔２６ｂと往動側流体室１５とに貫通する
径小の絞り孔２６ｃを有している。したがつてピ
ストン１０が復動してクツシヨンボス２６がクツ
シヨン穴２７へ嵌入すると、クツシヨン穴２７内
の流体は絞り孔２６ｃによつて排出流路が絞られ
てクツシヨン効果が得られるとともにクツシヨン
ボス先端がクツシヨン穴２７の底部に当接してス
トツパの作用をなす。

このクツシヨンボス２６とクツシヨン穴２７と
によつて形成されるクツシヨン容積の大きさは、
前述した第二可動シリンダ１３のロツド端側にお
けるクツシヨン容積と同程度にすれば充分であ
る。すなわち、流体圧シリンダ全体から見れば、
一般的に往動時と復動時のクツシヨン効果に差異
を設ける必要はないのであるから最も小径の第二
可動シリンダ１３のクツシヨン効果と同程度に合
わせればよい。したがつてクツシヨンボス２６の
外径をピストン１０の外径に比して充分小さくす
ることができるとともに往動側流体室１５は常に
ヘツド側給排ポートと直接連通しているから、往
動作動初期の立上がりを良くするためのチエツク
弁は不要であつて、またヘツドカバー９ｄには給
排路及び給排ポートを設ける必要がない。これら
のことから、クツシヨンボス２６及びクツシヨン
穴２７を設けてもヘツドカバー９ｄ及びチユーブ
９ａの長さ寸法増大は最小限におさえられる。

この実施例ではクツシヨン用の絞り流路として
径小の絞り孔２６ｃを設けたが、これに替えてク
ツシヨンボス２６とクツシヨン穴２７との嵌合を
ゆるくしこれらの間隙を絞り流路としてもよい。
この場合にクツシヨン効果の調整を行う必要が生
じれば、ヘツドカバー９ｄを肉厚部９ｂに固定し
ているボルトを弛めてヘツドカバー９ｄを取り外
し、必要箇所を追加工すればよい。

第一可動シリンダ１２のピストン１０と基本シ
リンダ９のヘツドカバー９ｄとの間に形成した上
述のクツシヨン装置と同様のものを、第二可動シ
リンダ１３のピストン１１と第一可動シリンダ１
２のピストン１０との間に形成してある。ただ
し、ピストン１０には円管状の送通管１７を突設
しこの送通管１７がピストン１１を貫通している
ので、ピストン１１には円環状のクツシヨンボス
２８を、またピストン１０にはこれに嵌合するク
ツシヨン穴２９を形成してあり、クツシヨンボス
２８には径小の絞り孔２８ａを設けてある。

以上のように構成されたクツシヨン付多段形流
体圧シリンダは、まずヘツド側給排ポート２４に
圧流体を供給すると、第一可動シリンダ１２が往
動してピストン１０のロツド側端でクツシヨン作
用を行うとともに流通路１８が給排ポート２５に
直接接続され、第二可動シリンダ１３が往動して
ピストン１１のロツド側端クツシヨン作用を行
う。次にロツド側給排ポート２５に圧流体を供給
すると、第一可動シリンダ１２の方が背圧を受け
る面積が大きいので第二可動シリンダ１３、第一
可動シリンダ１２の順に復動し、それぞれのピス
トン１１，１０のヘツド側端でクツシヨン作用を
行う。

この実施例においては、第一及び第二可動シリ
ンダ１２，１３の両側にクツシヨン装置を設けて
いるが、第一可動シリンダ１２のロツド側端及び
第二可動シリンダ１３のヘツド側端では、シリン
ダの負荷は停止しないのであるからクツシヨン作
用を行わせる必要性は少なくまたシリンダを第２
図のごとく垂直姿勢で使用する場合等は、第二可
動シリンダ１３のロツド側端ではクツシヨン作用
を行わせる必要のない場合もあり、これらの事情
によつて上述した部分のクツシヨン装置を省略し
てもよい。

この実施例においては、二段形流体圧シリンダ
について説明したが、三段形以上についても同様
であり、また各構成部品間の接合方法は螺合、ボ
ルト締め、溶接、しまりばめ等の種々の技術を適
宜用いることができる。

以上のように本発明は、基本シリンダ内に、ピ
ストンをそれぞれ基端部側に有する複数の可動シ
リンダを順次嵌装し、最小径の可動シリンダを除
いた可動シリンダの各ピストンに軸方向に流通路
を設けて各可動シリンダの往動側流体室を相互に
連通させ、最小径の可動シリンダを除いた可動シ
リンダの各ピストンに軸方向の送通管及び半径方
向の流通路を設けて各可動シリンダの復動側流体
室を相互に連通させてなる多段形流体圧シリンダ
であつて、ピストンの往動側流体室に面する側の
中央にシリンダ軸と同心状の円形状のまた円環状
のクツシヨンボスを形成し、該クツシヨンボスに
対向するヘツドカバーまたは他のピストンの面に
該クツシヨンボスが嵌入するクツシヨン穴を設け
るとともに、該クツシヨン穴と前記クツシヨンボ
スとが嵌合する状態で該クツシヨン穴内と往動側
流体室とが少流量だけ連通可能な絞り流路を設け
てあり、該クツシヨン穴内の流体によつてクツシ
ヨン作用を行わせることとしているので、取付寸
法が短尺でコンパクトなクツシヨン付多段形流体
圧シリンダを得ることができる。また往動側流体
室を給排ポートに直接連通せさせることができる
と共に、基本シリンダに設けた前記クツシヨン穴
の深さに対し、これに嵌合するクツシヨンボスの
軸方向長さを長く形成してなるため、可動シリン
ダの収縮終端位置においてはも該クツシヨンボス
が突設されているピストンとこれに対応するヘツ
ドカバーとの間には常に往動側油室用の空隙が形
成され、該往動側油室が閉塞されることがないた
め、往動作動所期よりピストン端面のほぼ全域に
油圧力が負荷し、その所期の立上り作動が極めて
よいという効果がある。更にヘツドカバーの構造
が簡単になるのでコンパクトに製作できるととも
に、ヘツドカバーを取り外しての点検、調整を行
い易くすることができる。

また最小径の可動シリンダのチユーブに、その
ピストンとの接続部付近において該チユーブ内外
を連通する流通孔を軸方向に複数個設けることに
よつて最大伸長時においてクツシヨン効果を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流体圧シリンダのクツシヨン装
置部分の断面図、第２図は本発明の実施例を示す
断面図である。 ９……基本シリンダ、１０，１１……ピスト
ン、１２，１３……可動シリンダ、１４，１８…
…流通路、１５，１６……往動側流体室、１７…
…送通管、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ……流通孔
（流通路）、２０，２１……復動側流体室、２６，
２８……クツシヨンボス、２６ｃ，２８ａ……絞
り孔（絞り流路）、２７，２９……クツシヨン穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基本シリンダ内に、ピストンをそれぞれ基端
   部側に有する複数の可動シリンダを順次嵌装し、
   最小径の可動シリンダを除いた可動シリンダの各
   ピストンに軸方向に流通路を設けて各可動シリン
   ダの往動側流体室を相互に連通させ、最小径の可
   動シリンダを除いた可動シリンダの各ピストンに
   軸方向の送通管及び半径方向の流通路を設けて各
   可動シリンダの復動側流体室を相互に連通させて
   なる多段形流体圧シリンダであつて、ピストンの
   往動側流体室に面する側の中央にシリンダ軸と同
   心状の円形状または円環状のクツシヨンボスを形
   成し、該クツシヨンボスに対向するヘツドカバー
   または他のピストンの面に該クツシヨンボスが嵌
   入するクツシヨン穴を設けるとともに、該クツシ
   ヨン穴と前記クツシヨンボスとが嵌合する状態で
   該クツシヨン穴内と往動側流体室とが少流量だけ
   連通可能な絞り流路を設けてあり、該クツシヨン
   穴内の流体によつてクツシヨン作用を行わせ、且
   つ基本シリンダに設けた前記クツシヨン穴の深さ
   に対し、これに嵌合するクツシヨンボスの軸方向
   長さを長く形成し、ピストンの収縮終端位置にお
   いて該ピストンとこれに対応するヘツドカバーと
   の間には給排ポートに直接連通する往動側流体室
   用空隙が常に形成されてなることを特徴とするク
   ツシヨン付多段形流体圧シリンダ。 ２ 最小径の可動シリンダのチユーブには、ピス
   トンとの接続部付近において該チユーブ内外を連
   通する流通孔を軸方向に複数個設けた特許請求の
   範囲第１項記載のクツシヨン付多段形体圧シリン
   ダ。