JP2672637B2 - ピストン駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ハウジング内部空間において、パッキング
を有するピストンが両移動終端位置間で往復運動でき、
さらにピストンが運動に合せて作動装置を動かすピスト
ン駆動装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のピストン駆動装置においては、緊急作動用、運
動行程限界用及び移動終端位置コントロール用装置は、
ピストン駆動装置とは分離独立してハウジングに付加さ
れていて、この独立した構造部分は通常はピストンロッ
ドと連動するようになっている。

従って、このような付加的機能を発揮すべく設けられ
る装置は一般的にはハウジングの軸方向端部に取付けら
れている。ところが、これによりスペース不足（Platzb
edart）という点で接続の困難さが生じ、さらに対応す
る操作装置に接続されるべき接続部を製造をする煩雑さ
が生ずることになる。

特に、付加機能を十分に発揮する装置を伴なうこのよ
うなピストン駆動装置の取付けにあたっては比較的大き
なスペースを必要とし、当該位置の装着空間が不十分な
場合には取付けが不確実なものとなる。

また、シリンダ等の内部において移動されるピストン
を所定位置に停止させるには、前記コントロール用装置
を停止操作することによって行われる。コントロール用
装置は歯車等を組み合わせた機械的構成をなし、経時的
磨耗等によって精度が低下することがある。従って、ピ
ストンを所望の位置に停止させることが困難になること
があり、ピストンの停止位置に狂いをきたすことがあ
り、被駆動装置の誤作動時に正確な緊急対処が困難にな
る。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は前記した問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は特別な装置を付加的に増設するこ
となく、被駆動装置の誤作動等の非常時に正確にして精
度の高い緊急対処することが可能なピストン駆動装置を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記した目的を達成するため、ハウジング
内において１個のパッキンを有するピストンを２つの移
動終端位置間で往復動可能に配置し、前記ピストンのピ
ストンロッドがピストンの動作に対応するように作動装
置を駆動するピストン駆動装置であって、前記ハウジン
グ内にてピストンの移動路内に延び、ハウジングの軸線
方向に移動して、前記ピストンの一方の移動終端位置に
おけるストッパとして機能するスリーブ状挿入部材と、
前記挿入部材の外周面に刻設した外周ねじ山と、前記ハ
ウジング内に配置されたウォームギヤ駆動装置と、前記
ウォームギヤ駆動装置にて駆動され、前記挿入部材の外
周ねじ山と噛合する内周ねじ山を有するウォームギヤと
を備えてなることを要旨とした。

［作用］ 従って、この発明においては、ハウジング内に配置さ
れたウォームギヤ駆動装置によりウォームギヤを回転駆
動すると、そのウォームギヤがスリーブ状挿入部材に直
接干渉して同挿入部材をハウジングの軸線方向へ移動さ
せる。即ち、ウォームギヤ駆動装置の駆動力がウォーム
ギヤという単一部材を介してスリーブ状挿入部材へ確実
に伝達され、この駆動力に基づきピストンの移動終端位
置となる前記挿入部材の位置がピストンの移動路内にお
いて調整される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して詳述す
る。

ピストン駆動装置１のハウジング２内に設けたピスト
ン３は軸方向に移動可能に設けられ、外側表面において
双葉型パッキングリング４を備えている。前記ピストン
３のピストンロッド５は上記ハウジング２の軸方向にお
いて互いに対向する端部6,7を貫通して外方へと案内さ
れている。更に、誘導装置８としての一対のパッキング
が設けられている。前記ピストン３はばね９により、下
方端部７の方向に荷重を受け、常には図に示すように一
方の移動終端位置である第１末端位置に付勢保持されて
いる。前記ばね９によるばね荷重に加え、或いはこのよ
うなばね荷重に代えて、ピストン３の運動制御は、ハウ
ジング２内で油圧制御メディア（Drucksteurmediums）
を使って行なわれ得る。

このため、前記ハウジング２の軸方向において対向す
る端部6,7の近傍には、流入ポート10及び流出ポート11
（この流出ポート11は第２の流入ポートとしても機能す
る）が設けられている。この油圧制御メディアは、解放
状態にあるピストン３の作動面に作用するとともに、ピ
ストン３の上側面及び下側面における圧力比に合せて、
ピストン駆動装置１のピストン３は更に運動を行なう。
右側において破線で示すように流入ポート10の領域にお
いてハウジング２が取付けられた固定フランジ12を有
し、この固定フランジ12は、経路弁（図示されていな
い）及び／又はパイロット弁が予備調整のために取付け
られ、ハウジング２は圧油の切換え装置を支持してい
る。

前記ピストン３の第１末端位置は、ハウジング２中に
はめ込まれているスリーブ状挿入部材としてのカラー状
をなす第１の挿入部14によって確定される。この第１の
挿入部14はピストン３の運動面中に突出するとともに、
このピストン３の第１末端位置において、ピストン３の
下面が挿入部14の上端面に係合している。この第１の挿
入部14に対応して第１のスクリュー駆動部15が配設され
ている。このスクリュー駆動部15はスピンドル16を有
し、この駆動スピンドル16はピストンロッド５の進行方
向に対してほぼ垂直に延びて、ハウジング２を幅方向に
貫通している。そして、この実施例では前記スクリュー
駆動部15と駆動スピンドル16によりウォームギヤ駆動装
置が構成されている。

前記駆動スピンドル16の一端は解放され、この解放端
に対しては例えば、駆動スピンドル16の旋回及び作動を
行なわせる工具がハウジング２の外方からセッティング
され得る。前記スクリュー駆動部15の駆動スピンドル16
には、ウォームギヤとしてのスクリューホイール17が噛
合しており、このスクリューホイール17はハウジング２
内でその軸線方向へ移動不能に保持され、その内側には
ねじ山18が刻設されている。前記スクリューホイール17
のねじ山18は第１の挿入部14の外側面上に形成したねじ
山19と噛合している。

ピストン駆動装置１の手動緊急作動として第１のスク
リュー駆動部15が操作される。ピストン３が挿入部14の
上側面上に当接載置され、ピストン駆動装置１の制御が
メディア及び／又はばね９により弱まったり、トラブル
を受けたりすると、第１のスクリュー駆動部15の駆動ス
ピンドル16が旋回する。これによりピストン３は軸方向
位置に調整され、またこの旋回によってスクリューホイ
ール17及びねじ山18,19の連動性によって、第１の挿入
部14は軸方向に移動し、ピストン３が連動する。なお、
第１の挿入部14においてピストン３の運動路中に突出す
る部分が、ピストン３の第１末端位置におけるストッパ
を形成している。

ピストン３の他側面及び第１の挿入部14の軸方向延長
上において、カラー形状をなす第２の挿入部20が設けら
れていて、第２の挿入部20はピストン３の運動面内に突
出し、ピストン３の他方の移動終端位置である第２末端
位置を決める。第１のスクリュー駆動部15に対して径方
向において互にほぼ対向する位置にある第２のスクリュ
ー駆動部21がハウジング２内に配設されていて、このハ
ウジング２自体が第２の挿入部20と連動するようになっ
ている。

前記第２のスクリュー駆動部21は駆動スピンドル22を
有し、この駆動スピンドル22は第１のスクリュー駆動部
15の駆動スピンドル16にほぼ平行に延びハウジング２を
貫通し、ハウジング２の外側面において接近可能になっ
ている。前記駆動スピンドル22に対してスクリューホイ
ール23が噛合され、このスクリューホイール23の内側に
ねじ山24が螺刻されている。

第２の挿入部20の外方には、外側ねじ山25が螺刻さ
れ、このねじ山25がスクリューホイール23におけるねじ
山24と噛合している。この第２スクリュー駆動部21が、
ピストン行程に対する行程限界装置として第２の挿入部
20と接続されている。

前記駆動スピンドル22を適宜に旋回させることによ
り、これと係合するスクリューホイール23及びねじ山2
4、25を介して第２の挿入部20が軸方向に位置調整さ
れ、第２の挿入部20のピストン３の運動路中に突出する
部分が、ピストン３の第２末端位置におけるストッパを
形成している。

前記ピストン３の外側周辺における双葉型パッキング
リング４は、スペーサ要素26の内壁面に接触している
が、このスペーサ要素26はハウジング２の内側空間内に
装着されている。前記スペーサ要素26は例えば、スペー
サスリーブとしてのスペーサカラー27を構成し、両スク
リュー駆動部15,21に設けたスクリューホイール17,23を
軸方向に予め設定した距離だけ互いに離間するように保
持して、これ等を固定する。スペーサカラー27の互いに
対向する端部はスクリューホイール17,23の対向する面
に対して接触する。

第１及び第２のスクリュー駆動部15,21の機能、なら
びにこれらにそれぞれ対応する第１及び第２の挿入部1
4,20の機能は、方向転換性を有し、第２のスクリュー駆
動部21による非常時の作動機能は、対応する第２の挿入
部20により発揮され得るものであり、また第１のスクリ
ュー駆動部15は対応する第１の挿入部14が、ピストン３
の運動行程の限界に達するまで活用可能となる。

更に、ピストン駆動装置１においては、例えばその第
１末端位置に末端スイッチ30が装着されている。このよ
うな末端スイッチ30は接触せずに動作し、いわゆる接近
起動機構により構成されている。

第１の挿入部14の上側面に対しピストン３は第１末端
位置において接触する。例えば、永久磁石よりなるマグ
ネット31はピストン３に取付けられている。

リードスイッチによって構成される末端スイッチ30
は、前記したマグネット31と連動し、ピストン３の位置
に対応する信号を出力する。前記ピストン３の第１及び
第２の両末端位置の軸方向調整能力を完全に発揮し得る
ようにするため、本末端スイッチ30はピストン駆動装置
１はハウジング２内においても同様に軸方向に位置調整
ができるように配設されている。加えて、ハウジング２
は長さ方向に延びるスリット32を有し、末端スイッチ30
は、それぞれ軸方向における所望の位置で把持装置によ
り固定される。

前記ハウジング２は軸方向のほぼ中央において区画さ
れて一対の区画部2a,2bが形成されている。このような
区画部2a,2bは基本的には互いに一致した状態が採用さ
れ、これら区画部2a,2bは同様に、概ね同一の方式によ
って、誘導装置8,一対の挿入部14,20並びに一対のスク
リュー駆動部15,21をそれぞれ内蔵している。互いに組
付けた状態では、双方の区画部2a,2bはパッキング33の
中間位置で互いに堅く連結されている。ピストン駆動装
置１内部に装着された装備は全体的にみれば、ピストン
ロッド５を垂直に貫通する面を挟んでほぼ線対称をなし
てハウジング２内部に配備されている。このように各部
材を配置したことにより、ピストン駆動装置１の製造は
簡単なものとなっている。即ち、このようにピストン駆
動装置を製造するにあたり、ほぼ同一の部品が用いられ
るため組立てが容易となる。第１の挿入部14をピストン
３の第１末端位置におけるストッパとして機能させる構
成としたことにより被駆動装置の誤作動等の非常時に精
度の高い緊急対処が可能になる。

さらには、ピストンロッド５が突出するハウジング２
の端部6,7は解放された状態にあって、弁部分を順応さ
せて芯合せ固定させるといった別の装備を固定させるの
に用いられ得る。

また、ピストン駆動装置１の取付け位置は、全体的に
観てほぼ線対称性を以て部品を配備すれば本実施例とは
逆向きにすることができる。

さらには、このピストン駆動装置はその組込まれた装
置との関連では、ピストンロッドに対してほぼ垂直に走
行する面に対して対称性をなして配備され、汎用性を有
して用いられ、また汎用的に装着できる。

［効果］ 以上詳述したように、この発明によると特別な装置を
付加的に増設することなく、被駆動装置の誤動作等の非
常時に正確にして精度が高い緊急対処することができる
という優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明におけるピストン駆動装置を示す断面図であ
る。 ２……ハウジング、３……ピストン、４……パッキン
グ、５……ピストンロッド、14……スリーブ状挿入部材
としてのカラー状挿入部、15,16……ワォームギヤ駆動
装置としてのスクリュー駆動部。

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング（２）内において１個のパッキ
   ン（４）を有するピストン（３）を２つの移動終端位置
   間で往復動可能に配置し、前記ピストン（３）のピスト
   ンロッド（５）がピストン（３）の動作に対応するよう
   に作動装置を駆動するピストン駆動装置であって、 前記ハウジング（２）内にてピストン（３）の移動路内
   に延び、ハウジング（２）の軸線方向に移動して、前記
   ピストン（３）の一方の移動終端位置におけるストッパ
   として機能するスリーブ状挿入部材（14）と、 前記挿入部材（14）の外周面に刻設した外周ねじ山（1
   9）と、 前記ハウジング（２）内に配置されたウォームギヤ駆動
   装置（15,16）と、 前記ウォームギヤ駆動装置（15,16）にて駆動され、前
   記挿入部材（14）の外周ねじ山（19）と噛合する内周ね
   じ山（18）を有するウォームギヤ（17）と、 を備えてなるピストン駆動装置。
2. 【請求項２】前記ハウジング（２）内にてピストン
   （３）の移動路内に延び、ハウジング（２）の軸線方向
   に移動して、前記ピストン（３）の他方の移動終端位置
   におけるストッパとして機能する別のスリーブ状挿入部
   材（20）と、 前記挿入部材（20）の外周面に刻設した外周ねじ山（2
   5）と、 前記ハウジング（２）内に配置された別のウォームギヤ
   駆動装置（21,22）と、 前記別のウォームギヤ駆動装置（21,22）にて駆動さ
   れ、前記別の挿入部材（20）の外周ねじ山（25）と噛合
   する内周ねじ山（24）を有する別のウォームギヤ（23）
   と を備えてなる請求項１に記載のピストン駆動装置。
3. 【請求項３】前記スリーブ状挿入部材（14）及びこれに
   対応するウォームギヤ駆動装置（15,16）はピストン
   （３）の一側に配置され、別のスリーブ状挿入部材（2
   0）及びこれに対応するウォームギヤ駆動装置（21,22）
   はピストン（３）の他側に配置されている請求項２に記
   載のピストン駆動装置。
4. 【請求項４】前記２個のウォームギヤ（17,23）はスペ
   ーサスリーブ（27）によって互いに離間され、同スペー
   サスリーブ（27）の両端はそれぞれ両ウォームギヤ（1
   7,23）の対向する端面に当接している請求項２に記載の
   ピストン駆動装置。
5. 【請求項５】前記ウォームギヤ駆動装置（15,16）及び
   これに対応する挿入部材（14）がピストン（３）の運動
   における非常作動装置を構成する請求項１乃至４のいず
   れか１項に記載のピストン駆動装置。
6. 【請求項６】前記別のウォームギヤ駆動装置（21,22）
   及びこれに対応する挿入部材（20）がピストン（３）の
   運動の行程限界装置を構成する請求項２乃至５のいずれ
   か１項に記載のピストン駆動装置。
7. 【請求項７】前記ハウジング（２）には同じくハウジン
   グ（２）に設けたマグネット（31）と共働する非接触式
   のリミットスイッチ（30）を軸方向において位置調整可
   能に設けてなる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
   ピストン駆動装置。
8. 【請求項８】前記ハウジング（２）にはリミットスイッ
   チ（30）を移動させるとともにロックし、かつリミット
   スイッチ（30）の位置を軸方向に調整するための軸方向
   に延びるスロット（32）が形成されている請求項７に記
   載のピストン駆動装置。
9. 【請求項９】前記ピストンロッド（５）を横断して延び
   る面に関して対称的に構成され、ハウジング（２）がそ
   のほぼ中央において区画されて、両区画部（2a）、（2
   b）がほぼ同一に構成されている請求項１乃至８のいず
   れか１項に記載のピストン駆動装置。