JP4414259B2 - Drive device for reciprocating movement of an object - Google Patents
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Description
本発明は、負荷となる物体を保持し当該物体をそれが負荷として作用する方向およびその逆方向に移動させるための駆動装置に関する。 The present invention relates to a driving apparatus for holding an object to be a load and moving the object in a direction in which the object acts as a load and in the opposite direction.
従来より、独力では歩行することが困難な高齢者や体の不自由な人の入浴を補助するために、水道水の圧力を利用して上昇動作をさせる流体圧シリンダ装置を用いた介護用リフトが提案されている(特許文献1)。
しかし、家庭用の水道水の圧力は0.15MPa程度と低く、流体圧シリンダ装置において水道水の圧力により被介護者を持ち上げる力を得ようとすると大きな受圧面積が必要となり、シリンダ径も大きくならざるを得ない。 However, the pressure of domestic tap water is as low as about 0.15 MPa, and in order to obtain the force to lift the cared person by the pressure of tap water in the fluid pressure cylinder device, a large pressure receiving area is required and the cylinder diameter is large. I must.
一方、入浴を補助するための介護用リフトは狭い浴室内に取り付けられるものであることから、流体圧シリンダ装置はより小型であることが望ましい。また、大きな介護用リフトは被介護者に圧迫感や心理的な負担を与えるので、流体圧シリンダ装置としてより小型でシリンダ径の小さいものが求められている。 On the other hand, since the care lift for assisting bathing is installed in a narrow bathroom, it is desirable that the hydraulic cylinder device be smaller. In addition, since a large lift for caregiving gives caregivers a feeling of pressure and a psychological burden, a smaller hydraulic cylinder device with a smaller cylinder diameter is required.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、シリンダ径の小さい小型の流体圧シリンダ装置を用いかつ低い圧力の作動流体を使用して、被介護者などを上下方向に駆動することのできる駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and uses a small fluid pressure cylinder device having a small cylinder diameter and a low-pressure working fluid to drive a cared person or the like vertically. an object of the present invention is to provide a driving DoSo location can be.
本発明に係る駆動装置は、負荷となる物体を保持し当該物体を往復移動させるための駆動装置であって、前記物体を支持するための支持部材が取り付けられて一体的に移動するシリンダチューブと、前記シリンダチューブの内周面を摺動するピストンと、前記シリンダチューブの両端を密閉する2つのシリンダカバーと、前記ピストンの両端面から突出して前記2つのシリンダカバーを摺動可能に貫通するロッドと、前記ピストンと一方の前記シリンダカバーとの間に形成される第1のシリンダ室と、前記ピストンと他方の前記シリンダカバーとの間に形成される第2のシリンダ室と、前記第1のシリンダ室に連通してガスを蓄圧するための蓄圧室と、を有し、前記第1のシリンダ室のガス圧による前記シリンダチューブの推力が、前記シリンダチューブに対して前記推力と逆の方向に加えられる前記負荷の力よりも大きくなるように、前記第1のシリンダ室の受圧面積および前記ガス圧が設定され、前記第2のシリンダ室に供給される液体による前記シリンダチューブの推力が、前記ガス圧による推力と前記負荷の力との差の力を越える大きさとなるように、前記第2のシリンダ室の受圧面積および前記液体の圧力が設定されている。 A driving apparatus according to the present invention is a driving apparatus for holding an object that is a load and reciprocating the object, and a cylinder tube that is attached to a support member for supporting the object and moves integrally A piston that slides on the inner peripheral surface of the cylinder tube, two cylinder covers that seal both ends of the cylinder tube, and a rod that protrudes from both end surfaces of the piston and slidably passes through the two cylinder covers A first cylinder chamber formed between the piston and one of the cylinder covers, a second cylinder chamber formed between the piston and the other cylinder cover, and the first cylinder chamber has a pressure accumulation chamber for pressurizing 蓄 gas communicates with the cylinder chamber, the thrust of the cylinder tube by gas pressure in the first cylinder chamber, said Siri To be greater than the force of the exerted in the direction of the thrust and reverse load against Dachubu, pressure receiving area and the gas pressure in the first cylinder chamber is set, it is supplied to the second cylinder chamber The pressure receiving area of the second cylinder chamber and the pressure of the liquid are set so that the thrust of the cylinder tube due to the liquid exceeds the difference between the thrust due to the gas pressure and the load force. ing.
また、好ましくは、前記蓄圧室は、前記第1のシリンダ室の側の前記ロッドの内部に形成されている。 In a preferred embodiment, the 蓄 chamber is formed inside the first of said rod side of the cylinder chamber.
本発明によると、シリンダ径の小さい小型の流体圧シリンダ装置を用いかつ低い圧力の作動流体を使用して、被介護者などを上下方向に駆動することができる。 According to the present invention, a cared person or the like can be driven in the vertical direction by using a small fluid pressure cylinder device having a small cylinder diameter and using a low-pressure working fluid.
図1は本発明に係る流体圧シリンダ装置1の正面断面図、図2は浴室2に設けられた流体圧シリンダ装置1の平面図、図3は浴室2に設けられた流体圧シリンダ装置1の正面図、図4は流体圧シリンダ装置1の上昇過程および下降過程の動作を示す図、図5は流体圧シリンダ装置1に加わる種々の力を示す図である。なお、図3は理解のために図2におけるいす31および浴槽33を90度右に回転して表す。 1 is a front sectional view of a fluid pressure cylinder device 1 according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the fluid pressure cylinder device 1 provided in the bathroom 2, and FIG. 3 is a diagram of the fluid pressure cylinder device 1 provided in the bathroom 2. FIG. 4 is a front view, FIG. 4 is a diagram showing the operation of the ascending process and the descending process of the fluid pressure cylinder device 1, and FIG. 5 is a diagram showing various forces applied to the fluid pressure cylinder device 1. 3 shows the chair 31 and the bathtub 33 in FIG. 2 rotated 90 degrees to the right for the sake of understanding.
図1ないし図3において、流体圧シリンダ装置1は、浴室2において人(被介護者)を乗せたいす31などを洗い場32と浴槽33との間で搬送する際に、水道水によりシリンダチューブ11を上昇および下降させるものである。 1 to 3, the fluid pressure cylinder device 1 is configured such that when a person (care recipient) 31 in a bathroom 2 carries a chair 31 or the like between a washing place 32 and a bathtub 33, the cylinder tube 11 is made of tap water. Is raised and lowered.
流体圧シリンダ装置1は、シリンダチューブ11、シリンダチューブ11の内周面を摺動するピストン12、シリンダチューブ11の両端に設けられた上部シリンダカバー13と下部シリンダカバー14、および、ピストン12に一体化された上部ロッド15および下部ロッド16から構成される。そして、シリンダチューブ11には支持部材35が固定され、支持部材35には、被介護者を座らせるためのいす31が取り付けられている。流体圧シリンダ装置1は、下部ロッド16に一体化された下部固定部材18が浴室2の床面に接し、上部ロッド15のカバー17に連結された複数のプッシュロッド34a〜c(図2,3参照)が放射状に延びて浴室2の柱を押し付けることにより、浴室2の床面に垂直に固定される。このように、流体圧シリンダ装置1は、上部ロッド15および下部ロッド16が浴室2に固定された両ロッド型シリンダ装置であり、ピストン12がシリンダチューブ11の内周面を摺動することにより、シリンダチューブ11が上昇しまたは下降する。 The fluid pressure cylinder device 1 is integrated with a cylinder tube 11, a piston 12 that slides on the inner peripheral surface of the cylinder tube 11, an upper cylinder cover 13 and a lower cylinder cover 14 provided at both ends of the cylinder tube 11, and the piston 12. The upper rod 15 and the lower rod 16 are formed. A support member 35 is fixed to the cylinder tube 11, and a chair 31 for sitting a care receiver is attached to the support member 35. The fluid pressure cylinder device 1 includes a plurality of push rods 34a to 34c (FIGS. 2 and 3) in which a lower fixing member 18 integrated with a lower rod 16 is in contact with the floor surface of the bathroom 2 and is connected to a cover 17 of the upper rod 15. Is fixed vertically to the floor surface of the bathroom 2 by radially extending and pressing the pillars of the bathroom 2. Thus, the fluid pressure cylinder device 1 is a double rod type cylinder device in which the upper rod 15 and the lower rod 16 are fixed to the bathroom 2, and the piston 12 slides on the inner peripheral surface of the cylinder tube 11. The cylinder tube 11 is raised or lowered.
シリンダチューブ11は、その両端が上部シリンダカバー13および下部シリンダカバー14により閉じられており、上部シリンダカバー13はシリンダチューブ11とともに第1シリンダ室19を形成し、下部シリンダカバー14はシリンダチューブ11とともに第2シリンダ室20を形成している。上部シリンダカバー13には、圧抜き131が設けられている。圧抜き131は通常は栓等により閉じられている。 Both ends of the cylinder tube 11 are closed by an upper cylinder cover 13 and a lower cylinder cover 14. The upper cylinder cover 13 forms a first cylinder chamber 19 together with the cylinder tube 11, and the lower cylinder cover 14 moves together with the cylinder tube 11. A second cylinder chamber 20 is formed. The upper cylinder cover 13 is provided with a pressure release 131. The pressure release 131 is normally closed by a stopper or the like.
ピストン12には、その両端面において、上部ロッド15および下部ロッド16が連結され、それらが一体化されている。 An upper rod 15 and a lower rod 16 are connected to the piston 12 at both end faces, and they are integrated.
上部ロッド15は、中空の円管からなり、上端部がカバー17により密閉されて内部に中空部23を形成している。ピストン12の近傍には、中空部23と第1シリンダ室19とを連通する連通孔22が設けられている。カバー17にはポート171が設けられている。ポート171は、流体圧シリンダ装置1とは別に蓄圧器を設ける場合に、その蓄圧器との接続に使用される。 The upper rod 15 is formed of a hollow circular tube, and an upper end portion is sealed by a cover 17 to form a hollow portion 23 inside. In the vicinity of the piston 12, a communication hole 22 that connects the hollow portion 23 and the first cylinder chamber 19 is provided. The cover 17 is provided with a port 171. Port 171, when provided separately from 蓄 divider is a fluid pressure cylinder device 1 is used for connection to the 蓄 divider.
下部ロッド16は、上部ロッド15と同じく中空の円管からなり、円管の内部は第2シリンダ室20に水道水を供給する液流路26となっている。ピストン12の近傍には、液流路26と第2シリンダ室20とを連通する通液孔27が設けられている。液流路26は、下部固定部材18に設けられ外部に開口する給排口28に連通している。水道水は、この給排口28から、液流路26および通液孔27を経由して、第2シリンダ室20に供給される。また、第2シリンダ室20に供給された水道水は、この逆の経路により、給排口28から外部に排出される。給排口28には、シリンダチューブ11の上昇と下降とを切り換えるためのフートバルブ29(図3参照)、およびシリンダチューブ11の上昇動作および下降動作のスピードを調整するための図示しないスピードコントローラなどが接続される。また、給排口28に、水道水の逆流を防止するためのチェック弁を設けてもよい。 The lower rod 16 is formed of a hollow circular tube like the upper rod 15, and the inside of the circular tube is a liquid flow path 26 for supplying tap water to the second cylinder chamber 20. In the vicinity of the piston 12, a liquid passage hole 27 that connects the liquid flow path 26 and the second cylinder chamber 20 is provided. The liquid flow path 26 communicates with a supply / discharge port 28 provided in the lower fixing member 18 and opening to the outside. The tap water is supplied from the supply / discharge port 28 to the second cylinder chamber 20 via the liquid flow path 26 and the liquid passage hole 27. Further, the tap water supplied to the second cylinder chamber 20 is discharged from the supply / discharge port 28 to the outside through the reverse path. The inlet / outlet port 28 includes a foot valve 29 (see FIG. 3) for switching between raising and lowering of the cylinder tube 11, and a speed controller (not shown) for adjusting the speed of the raising and lowering operations of the cylinder tube 11. Connected. Further, a check valve for preventing the backflow of tap water may be provided at the supply / discharge port 28.
また、下部ロッド16の内部には通気管21が設けられている。通気管21の上端部は、ピストン12に設けられた貫通孔121に接続され、下端部は下部固定部材18を貫通して外部に開口している。通気管21の下端部の開口部から圧縮された気体を供給することにより、中空部23および第1シリンダ室19に圧縮気体を充填することができる。 A vent pipe 21 is provided inside the lower rod 16. The upper end portion of the vent pipe 21 is connected to a through hole 121 provided in the piston 12, and the lower end portion passes through the lower fixing member 18 and opens to the outside. By supplying compressed gas from the opening at the lower end of the vent pipe 21, the hollow portion 23 and the first cylinder chamber 19 can be filled with compressed gas.
流体圧シリンダ装置1におけるシリンダチューブ11の上昇、下降は、介護者がフートバルブ29を操作して行う。上昇動作または下降動作の途中でシリンダチューブ11を停止させる場合には、フートバルブ29を操作して第2シリンダ室20からの水道水の排出または第2シリンダ室20への水道水の供給を停止する。 The caregiver operates the foot valve 29 to raise and lower the cylinder tube 11 in the fluid pressure cylinder device 1. When stopping the cylinder tube 11 during the ascending operation or the descending operation, the foot valve 29 is operated to stop the discharge of tap water from the second cylinder chamber 20 or the supply of tap water to the second cylinder chamber 20. .
次に、シリンダチューブ11の上昇動作および下降動作について、図4および図5を参照しながら説明する。なお、いす31には被介護者が座るが、いす31および被介護者を含めた全重量を「負荷」ということがある。負荷はシリンダチューブ11によって支持される。 Next, the raising operation and the lowering operation of the cylinder tube 11 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. A cared person sits on the chair 31, and the total weight including the chair 31 and the cared person may be referred to as “load”. The load is supported by the cylinder tube 11.
流体圧シリンダ装置1の第1シリンダ室19および中空部23には、圧縮された気体が充填されている。充填された気体は、シリンダチューブ11を上昇駆動し、負荷を上昇端にまで移動させることのできる程度の圧力を有している。したがって、圧縮された気体によって、負荷は常に上方へ移動されるような力を受けている。なお、シリンダチューブ11の移動に応じて第1シリンダ室19の容積が変化し、これにともなって内部の圧力が変化するが、シリンダチューブ11が上昇端まで上昇して圧力が最低となった場合でも、その位置に負荷を保持できる程度の圧力である。つまり、図5において、気体の圧力によるシリンダチューブ11の推力Aは、常に負荷Wよりも大きい。 The first cylinder chamber 19 and the hollow portion 23 of the fluid pressure cylinder device 1 are filled with compressed gas. The filled gas has a pressure that can drive the cylinder tube 11 upward and move the load to the upward end. Therefore, the load is always subjected to a force that is moved upward by the compressed gas. The volume of the first cylinder chamber 19 changes according to the movement of the cylinder tube 11, and the internal pressure changes accordingly, but the cylinder tube 11 rises to the rising end and the pressure becomes the lowest. However, the pressure is sufficient to hold the load at that position. That is, in FIG. 5, the thrust A of the cylinder tube 11 due to the gas pressure is always larger than the load W.
その状態で、流体圧シリンダ装置1の下降動作は、図4の右半分に示されるように、第2シリンダ室20に水道水を供給することにより行う。つまり、水道水の供給によって、第2シリンダ室20に水道水の圧力が作用し、これによって下向きの推力C(図5参照)が発生する。この推力Cと負荷Wとの合計が推力Aよりも大きくなるので、シリンダチューブ11は下降する。 In this state, the lowering operation of the fluid pressure cylinder device 1 is performed by supplying tap water to the second cylinder chamber 20 as shown in the right half of FIG. That is, the supply of tap water causes the tap water pressure to act on the second cylinder chamber 20, thereby generating a downward thrust C (see FIG. 5). Since the sum of the thrust C and the load W is larger than the thrust A, the cylinder tube 11 is lowered.
シリンダチューブ11の下降にともなって、第1シリンダ室19の容積は減少し、これによって第1シリンダ室19の気体は圧縮され、その下降端において気体の圧力は最も高くなる。つまり、シリンダチューブ11の下降にともなって、それまでのエネルギーが第1シリンダ室19の気体の圧力の増大という形で蓄積される。しかし、シリンダチューブ11が下降端まで下降して気体の圧力が最大となった場合でも、水道水の圧力によってシリンダチューブ11をその下降位置に保持することができるようになっている。 As the cylinder tube 11 descends, the volume of the first cylinder chamber 19 decreases, whereby the gas in the first cylinder chamber 19 is compressed, and the gas pressure is highest at the descending end. That is, as the cylinder tube 11 is lowered, the energy up to that time is accumulated in the form of an increase in the gas pressure in the first cylinder chamber 19. However, even when the cylinder tube 11 descends to the descending end and the gas pressure becomes maximum, the cylinder tube 11 can be held at the lowered position by the tap water pressure.
流体圧シリンダ装置1では、このような下降動作を可能とするために、水道水の圧力、第1シリンダ室19および第2シリンダ室のそれぞれの受圧面積、中空部23の容積などが勘案され、予め充填する気体の圧力が設定されている。 In the fluid pressure cylinder device 1, in order to enable such a lowering operation, the pressure of tap water, the pressure receiving areas of the first cylinder chamber 19 and the second cylinder chamber, the volume of the hollow portion 23, and the like are taken into consideration. The pressure of the gas to be filled in advance is set.
シリンダチューブ11の上昇動作は、図4の左半分に示されるように、第2シリンダ室20内の水道水を排出することにより行う。つまり、第2シリンダ室20内の水道水を排出することにより、第2シリンダ室20内の圧力を実質的に0とし、これによって、第1シリンダ室19内の気体の圧力によりシリンダチューブ11を上昇させる。 The ascending operation of the cylinder tube 11 is performed by discharging the tap water in the second cylinder chamber 20 as shown in the left half of FIG. That is, by discharging the tap water in the second cylinder chamber 20, the pressure in the second cylinder chamber 20 is substantially reduced to 0, whereby the cylinder tube 11 is moved by the gas pressure in the first cylinder chamber 19. Raise.
このように、流体圧シリンダ装置1では、第1シリンダ室19および中空部23に充填された気体の圧力のみによって上昇動作を行わせ、気体の圧力による上向きの推力Aに対して負荷Wだけでは不足する下向きの力を水道水の圧力による推力Cにより補って下降動作を行わせているのである。 Thus, in the fluid pressure cylinder device 1, the ascending operation is performed only by the pressure of the gas filled in the first cylinder chamber 19 and the hollow portion 23, and only the load W is applied to the upward thrust A due to the gas pressure. The descent operation is performed by compensating the insufficient downward force with the thrust C generated by the tap water pressure.
換言すれば、第1シリンダ室19内の気体の圧力による推力Aによって負荷Wを上昇させることができる程度にバランスさせておき、水道水の低い圧力による推力Cによって下降させるのである。 In other words, the load W is balanced to such an extent that it can be raised by the thrust A due to the pressure of the gas in the first cylinder chamber 19, and is lowered by the thrust C due to the low pressure of tap water.
そのため、流体圧シリンダ装置1は、水道水の低い圧力および小さなシリンダ径による小さな推力Cによって負荷Wを下降させることができ、また、水道水の圧力を0にして推力Cを0にすることによって負荷Wを上昇させることができる。 Therefore, the fluid pressure cylinder device 1 can lower the load W by the small thrust C due to the low pressure of the tap water and the small cylinder diameter, and the tap water pressure is set to 0 and the thrust C is set to 0. The load W can be increased.
これに対し、水道水を供給することによって負荷を直接に上昇駆動する従来の方法では、負荷Wによる下向きの力よりも大きな力を水道水によって得る必要があり、大きなシリンダ径が必要であった。 On the other hand, in the conventional method in which the load is directly lifted by supplying tap water, it is necessary to obtain a force larger than the downward force due to the load W by the tap water, and a large cylinder diameter is required. .
したがって、加えられる負荷Wが同じである場合には、流体圧シリンダ装置1はシリンダ径を従来よりも小さくすることができる。 Therefore, when the applied load W is the same, the fluid pressure cylinder device 1 can make the cylinder diameter smaller than the conventional one.
流体圧シリンダ装置1においては、中空部23に充填される気体として圧縮空気が使用される。他に充填する気体として、窒素、二酸化炭素などの活性の低い圧縮ガスを使用することができる。また、下降動作をさせるための作動流体として、水道水に代えて他の液体を使用することができる。 In the fluid pressure cylinder device 1, compressed air is used as the gas filled in the hollow portion 23. In addition, a compressed gas having low activity such as nitrogen or carbon dioxide can be used as a gas to be filled. Further, other liquids can be used in place of tap water as the working fluid for performing the lowering operation.
上述の実施形態において、シリンダチューブ11の移動にともなう第1シリンダ室19の容積変化をできるだけ少なくし、第1シリンダ室19の圧力変動をできるだけ少なくすることが好ましい。そのために、上部ロッド15の径を大きくし、第1シリンダ室19の受圧面積を小さくし、必要な推力Aを得るために空気の圧力を高くする。 In the above-described embodiment, it is preferable that the volume change of the first cylinder chamber 19 due to the movement of the cylinder tube 11 is as small as possible and the pressure fluctuation in the first cylinder chamber 19 is as small as possible. Therefore, the diameter of the upper rod 15 is increased, the pressure receiving area of the first cylinder chamber 19 is decreased, and the air pressure is increased in order to obtain the necessary thrust A.
また、上部ロッド15の上方に上部ロッド15と一体化して、または流体圧シリンダ装置1とは別個に、第1シリンダ室19および中空部23に連通する蓄圧室を有する蓄圧器を設けてもよい。外部の蓄圧器を設けることにより、第1シリンダ室19および中空部23の圧力変動を低減させ、推力Aの変動を抑えることができる。 Also, above the upper rod 15 integral with the upper rod 15, or separately from the hydraulic cylinder device 1, it is provided with a 蓄 divider having 蓄 chamber communicating with the first cylinder chamber 19 and the hollow portion 23 Good. By providing the external voltage of 蓄 reduces the pressure fluctuation of the first cylinder chamber 19 and the hollow portion 23, it is possible to suppress variation in thrust A.
なお、上の例のように、いす31と被介護者とが負荷である場合に、いす31から被介護者が降りた場合には負荷Wが減ることとなるので、その場合でも上に述べた上昇動作および下降動作が行われるように、各シンリダ径、空気の圧力、水道水の圧力などを設定しておく必要がある。または、いす31から被介護者が降りて負荷が減った場合には、中空部23の空気を抜いて圧力を低減させ、上向きの推力Aを減少させるようにしてもよい。また、圧縮空気を充填したタンクなどを用い、そのタンクから第1シリンダ室19に必要な圧力の圧縮空気を供給するようにしてもよい。 In addition, when the cared person gets off from the chair 31 when the chair 31 and the cared person are loads as in the above example, the load W is reduced. Each cylinder diameter, air pressure, tap water pressure, and the like must be set so that the ascending and descending operations are performed. Alternatively, when the care receiver descends from the chair 31 and the load decreases, the air in the hollow portion 23 may be removed to reduce the pressure and reduce the upward thrust A. Alternatively, a tank filled with compressed air may be used, and compressed air having a necessary pressure may be supplied from the tank to the first cylinder chamber 19.
流体圧シリンダ装置1を休止状態に維持するときには、例えば、いす31を下降端にまで下降させた後にフートバルブ29を中立位置に保持して、第2シリンダ室20内に水道水が満たされた状態としておく。または、いす31を上昇端に移動させておく。 When maintaining the fluid pressure cylinder device 1 in the resting state, for example, the foot valve 29 is held in the neutral position after the chair 31 is lowered to the lower end, and the second cylinder chamber 20 is filled with tap water. Keep it as Alternatively, the chair 31 is moved to the rising end.
図6は、本発明の他の実施形態に係る流体圧シリンダ装置1Bである。 FIG. 6 shows a fluid pressure cylinder device 1B according to another embodiment of the present invention.
図6において、流体圧シリンダ装置1Bは、ガススプリング装置4B、液圧シリンダ装置5B、および支持部材35Bからなっている。 In FIG. 6, the fluid pressure cylinder device 1B includes a gas spring device 4B, a hydraulic cylinder device 5B, and a support member 35B.
ガススプリング装置4Bは、両端が密閉されたシリンダチューブ11Baおよびロッド15Bからなっており、床面に固定されている。ロッド15Bは、シリンダチューブ11Baの上方の端面を摺動可能に貫通する。ロッド15Bの下方の端部には抜け止め12Baが設けられている。シリンダチューブ11Baの内部に圧縮ガスが充填されており、これによってロッド15Bには上方向へのほぼ一定の推力Cが発生している。 The gas spring device 4B includes a cylinder tube 11Ba and a rod 15B that are sealed at both ends, and is fixed to the floor surface. The rod 15B slidably penetrates the upper end surface of the cylinder tube 11Ba. A stopper 12Ba is provided at the lower end of the rod 15B. The cylinder tube 11Ba is filled with compressed gas, whereby a substantially constant thrust C in the upward direction is generated in the rod 15B.
液圧シリンダ装置5Bは、シリンダチューブ11Bb、シリンダチューブ11Bbの上方の端部を密閉するシリンダカバー14B、シリンダチューブ11Bbの内周面を摺動するピストン12Bb、および、ピストン12Bbに一体化され下方に延びたロッド16Bからなっている。シリンダチューブ11Bb、シリンダカバー14B、およびピストン12Bbにより、シリンダ室20Bが形成されている。液圧シリンダ装置5Bは、ガススプリング装置4Bと同軸上において、その上方の天井などに固定される。シリンダ室20Bには、水道水などの圧流体を供給しまたは排出するための配管が接続される。 The hydraulic cylinder device 5B is integrated with the cylinder tube 11Bb, the cylinder cover 14B that seals the upper end of the cylinder tube 11Bb, the piston 12Bb that slides on the inner peripheral surface of the cylinder tube 11Bb, and the piston 12Bb. It consists of an extended rod 16B. A cylinder chamber 20B is formed by the cylinder tube 11Bb, the cylinder cover 14B, and the piston 12Bb. The hydraulic cylinder device 5B is fixed to the ceiling or the like on the same axis as the gas spring device 4B. A pipe for supplying or discharging a pressurized fluid such as tap water is connected to the cylinder chamber 20B.
支持部材35Bは、ロッド15Bの上端部およびロッド16Bの下端部が連結されており、これによって上下方向に移動可能に支持されている。また、支持部材35Bには、例えば、被介護者を乗せて上昇または下降させるためのいすなどが取り付けられる。 The support member 35B is connected to the upper end of the rod 15B and the lower end of the rod 16B, and is supported so as to be movable in the vertical direction. Further, for example, a chair or the like for raising or lowering a cared person is attached to the support member 35B.
ガススプリング装置4Bのロッド15Bの推力Aは、支持部材35Bを上昇駆動させ、いすに乗せた被介護者などの負荷Wを上昇端にまで移動させることのできる程度である。流体圧シリンダ装置1Bの下降動作は、シリンダ室20Bに水道水を供給することにより行う。水道水の供給によってロッド16Bに下向きの推力Cが発生し、この推力Cと負荷Wとの合計が推力Aよりも大きくなるので、支持部材35Bつまり負荷Wは下降する。 The thrust A of the rod 15 </ b> B of the gas spring device 4 </ b> B is such that the support member 35 </ b> B can be lifted and the load W of a cared person on the chair can be moved to the rising end. The descending operation of the fluid pressure cylinder device 1B is performed by supplying tap water to the cylinder chamber 20B. By supplying tap water, a downward thrust C is generated in the rod 16B, and the sum of the thrust C and the load W is larger than the thrust A, so that the support member 35B, that is, the load W is lowered.
流体圧シリンダ装置1Bの上昇動作は、シリンダ室20B内の水道水を排出することにより行う。シリンダ室20B内の水道水を排出することにより、シリンダ室20B内の圧力は実質的に0となるので、ガススプリング装置4Bのロッド15Bの推力Aによって負荷Wは上昇する。 The raising operation of the fluid pressure cylinder device 1B is performed by discharging the tap water in the cylinder chamber 20B. By discharging the tap water in the cylinder chamber 20B, the pressure in the cylinder chamber 20B becomes substantially zero, so the load W is increased by the thrust A of the rod 15B of the gas spring device 4B.
なお、ロッド15Bおよびロッド16Bを、支持部材35Bを介さずに直接的に連結し、またはそれらを一体で製作してもよい。 Note that the rod 15B and the rod 16B may be directly connected without using the support member 35B, or may be manufactured integrally.
図7は、本発明の他の実施形態に係る流体圧シリンダ装置1Cである。 FIG. 7 shows a fluid pressure cylinder device 1C according to another embodiment of the present invention.
図7において、流体圧シリンダ装置1Cは、ガススプリング装置4C、液圧シリンダ装置5C、および支持部材35Cからなっている。 In FIG. 7, the fluid pressure cylinder device 1C includes a gas spring device 4C, a hydraulic cylinder device 5C, and a support member 35C.
上に述べた流体圧シリンダ装置1Bでは、ガススプリング装置4Bと液圧シリンダ装置5Bとが直列的に配置されているが、この実施形態の流体圧シリンダ装置1Cでは、ガススプリング装置4Cと液圧シリンダ装置5Cとが並列的に配置されている。ガススプリング装置4Cおよび液圧シリンダ装置5Cの構造自体は、上に述べたガススプリング装置4Bおよび液圧シリンダ装置5Bと同様である。 In the fluid pressure cylinder device 1B described above, the gas spring device 4B and the hydraulic cylinder device 5B are arranged in series, but in the fluid pressure cylinder device 1C of this embodiment, the gas spring device 4C and the fluid pressure The cylinder device 5C is arranged in parallel. The structures of the gas spring device 4C and the hydraulic cylinder device 5C are the same as those of the gas spring device 4B and the hydraulic cylinder device 5B described above.
この実施形態においても、ガススプリング装置4Cのロッド15Cの推力Aは、支持部材35Cを上昇駆動させ、いすに乗せた被介護者などの負荷Wを上昇端にまで移動させることのできる程度である。 Also in this embodiment, the thrust A of the rod 15C of the gas spring device 4C is such that the support member 35C can be driven to move up and the load W of a cared person on the chair can be moved to the rising end. .
シリンダ室20Cに水道水を供給することによってロッド16Cに下向きの推力Cが発生し、この推力Cと負荷Wとの合計が推力Aよりも大きくなるので、支持部材35Cつまり負荷Wは下降する。シリンダ室20C内の水道水を排出することにより、ガススプリング装置4Cのロッド15Cの推力Aによって負荷Wは上昇する。 By supplying tap water to the cylinder chamber 20C, a downward thrust C is generated in the rod 16C, and the sum of the thrust C and the load W becomes larger than the thrust A, so that the support member 35C, that is, the load W is lowered. By discharging the tap water in the cylinder chamber 20C, the load W is increased by the thrust A of the rod 15C of the gas spring device 4C.
なお、支持部材35Cが円滑に上下移動するようにガイド部材を設けてもよい。 A guide member may be provided so that the support member 35C moves smoothly up and down.
上述の実施形態において、負荷Wを上昇させる推力Aを得るために、圧縮気体に代えて、または圧縮気体とともに、コイルスプリングを設けてもよい。圧縮ガスまたは圧縮空気、水道水、その他の圧流体を供給しまたは排出するために、種々の配管方式および配管材料を用いることができる。シリンダ室20、20B、20Cに水道水を供給したが、それ以外の圧流体を供給してもよい。 In the above-described embodiment, in order to obtain the thrust A that increases the load W, a coil spring may be provided instead of or together with the compressed gas. Various piping schemes and piping materials can be used to supply or discharge compressed gas or compressed air, tap water, and other pressurized fluids. Although the tap water is supplied to the cylinder chambers 20, 20B, 20C, other pressurized fluid may be supplied.
上述の実施形態において、流体圧シリンダ装置1,1B,1Cを介護用リフト以外の用途に使用することができる。 In the above-described embodiment, the fluid pressure cylinder devices 1, 1B, 1C can be used for applications other than the care lift.
その他、流体圧シリンダ装置1,1B,1Cの各部又は全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。 In addition, the structure, shape, dimensions, number, material, etc. of each part or the whole of the fluid pressure cylinder device 1, 1B, 1C can be appropriately changed in accordance with the spirit of the present invention.
1,1B,1C流体圧シリンダ装置(駆動装置)
4B,4Cガススプリング装置(バネ手段)
5B,5C液圧シリンダ装置
11シリンダチューブ
12ピストン
13上部シリンダカバー(シリンダカバー)
14下部シリンダカバー(シリンダカバー)
15上部ロッド(ロッド)
16下部ロッド(ロッド)
19第1シリンダ室(第1のシリンダ室)
20第2シリンダ室(第2のシリンダ室)
23中空部(蓄圧室)
1, 1B, 1C fluid pressure cylinder device (drive device)
4B, 4C gas spring device (spring means)
5B, 5C hydraulic cylinder device 11 cylinder tube 12 piston 13 upper cylinder cover (cylinder cover)
14 Lower cylinder cover (cylinder cover)
15 upper rod (rod)
16 Lower rod (rod)
19 First cylinder chamber (first cylinder chamber)
20 Second cylinder chamber (second cylinder chamber)
23 hollow section (蓄 chamber)
Claims (2)
前記物体を支持するための支持部材が取り付けられて一体的に移動するシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの内周面を摺動するピストンと、
前記シリンダチューブの両端を密閉する2つのシリンダカバーと、
前記ピストンの両端面から突出して前記2つのシリンダカバーを摺動可能に貫通するロッドと、
前記ピストンと一方の前記シリンダカバーとの間に形成される第1のシリンダ室と、
前記ピストンと他方の前記シリンダカバーとの間に形成される第2のシリンダ室と、
前記第1のシリンダ室に連通してガスを蓄圧するための蓄圧室と、を有し、
前記第1のシリンダ室のガス圧による前記シリンダチューブの推力が、前記シリンダチューブに対して前記推力と逆の方向に加えられる前記負荷の力よりも大きくなるように、前記第1のシリンダ室の受圧面積および前記ガス圧が設定され、
前記第2のシリンダ室に供給される液体による前記シリンダチューブの推力が、前記ガス圧による推力と前記負荷の力との差の力を越える大きさとなるように、前記第2のシリンダ室の受圧面積および前記液体の圧力が設定されている、
ことを特徴とする物体の往復移動用の駆動装置。 A driving device for holding an object to be a load and reciprocating the object,
A cylinder tube to which a support member for supporting the object is attached and moves integrally;
A piston sliding on the inner peripheral surface of the cylinder tube;
Two cylinder covers for sealing both ends of the cylinder tube;
A rod protruding from both end faces of the piston and slidably penetrating the two cylinder covers;
A first cylinder chamber formed between the piston and one of the cylinder covers;
A second cylinder chamber formed between the piston and the other cylinder cover;
Anda accumulator for pressurizing 蓄 gas communicates with the first cylinder chamber,
The thrust of the cylinder tube due to the gas pressure in the first cylinder chamber is larger than the force of the load applied to the cylinder tube in the direction opposite to the thrust. The pressure receiving area and the gas pressure are set,
The pressure received by the second cylinder chamber is such that the thrust of the cylinder tube by the liquid supplied to the second cylinder chamber exceeds the difference between the thrust by the gas pressure and the force of the load. The area and the pressure of the liquid are set,
A drive device for reciprocating movement of an object.
請求項1記載の物体の往復移動用の駆動装置。 The pressure accumulating chamber is formed inside the rod on the first cylinder chamber side,
A drive device for reciprocating movement of an object according to claim 1 .
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