JPH04505797A - ピストン密閉緩衝装置 - Google Patents
ピストン密閉緩衝装置Info
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- JPH04505797A JPH04505797A JP2508089A JP50808990A JPH04505797A JP H04505797 A JPH04505797 A JP H04505797A JP 2508089 A JP2508089 A JP 2508089A JP 50808990 A JP50808990 A JP 50808990A JP H04505797 A JPH04505797 A JP H04505797A
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- 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
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- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/22—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
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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】
ピストン密閉緩衝装置
本発明は、請求の範囲第1項の前段で規定されているピストン密閉緩衝装置に関
する。
このような装置はEP−Bl−0082829(所謂スロットシリンダーに関す
る)で公知であって、この公知装置では、内側のシールリップと外側のシールリ
ップが、それぞれ個別の密閉リングに形成されている。そして、一方の密閉リン
グはピストン外周の円周溝に挿入され、他方の密閉リングはシリンダー室に突出
するスリーブ部材の外側溝に設けられている。このような構成を採ることによっ
て、2つの密閉リングはそれぞれの役割を十分に果たし、ピストンに対して密閉
作用と緩衝作用を発揮するが、その製造及び組立てが面倒であり、費用もかかる
。
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、ピストンの密閉及び緩衝の同作用を役
立つ一体化装置を提供することにある。この目的は請求の範囲第1項に記載した
特徴的事項を備えた装置によって達成可能である。
本発明の装置には次の様な利点がある。
一体化された密閉リングが、ピストンの終端位置での緩衝とピストンの密閉との
両方に機能する。
部材が安価で、その調達が容易であり、組立ては一連の操作で迅速に行える。
密閉リングの中間部に腹部を設け、ピストン端面を覆うことにより、密閉リング
はピストンがシリンダーの端部キャップに衝突して際、その衝撃の緩衝材及び衝
撃音の消音材としても機能する。
その他の利益ある特徴は、請求の範囲第2項以降に記載されると共に、添付図面
を援用した以下の説明から明らかになろう。
図IA、IB及びICは、それぞれ単動加圧流体シリンダー用の本発明に係る装
置の長手方向断面図であって、各図面ではピストンの位置がそれぞれ相違する。
図2はスロットシリンダー(ピストンロッドのないシリンダー)での装置の断面
図である。
図3はピストンウッドを備えた複動加圧流体シリンダーでの装置の断面図である
。
図4.4A、5.6はそれぞれ本発明に係る他の実施例を、シリンダーの一部及
びシリンダ一端部キャップ部分だけを断面で示した図面である。
図IA、IB及びICには、対向する端部キャップla、lbとシリンダーチュ
ーブ2と、ピストン4とを備えた単動空気シリンダーの概略図が示されており、
ピストン4は端部キャップ1bの貫通孔を通るピストンロッド4を備えている。
シリンダーチューブと端部キャップとの間に必要なシール部材とか、ピストンロ
ッドのブツシュとか、加圧空気導管とかは、本発明にとって格別重要でないので
、図示が省略されている。
ピストン3には、これが端部キャップ1aと向き合う側に、円筒状の中央凹部3
aが形成されており、図面でピストンが左端に位置した時に、端部キャップ1a
からシリンダー内に突出している円筒状の中央スリーブ部材5が、前記の中央凹
部3a内に収納される。
二の中央スリーブ部材5の中央孔は、ピストン3の左側に位置するシリンダー室
に加圧空気を供給し、あるいはそこから加圧空気を排出するために、シリンダー
の加圧空気人口6と連通している。
前記のスリーブ部材5の領域には、端部キャップ1aに近いシリンダーチューブ
2の内側と、スリーブ部材5の外側との間に、環状空間8が形成されており、こ
の環状空間には、端部キャップを貫通して調節可能な圧縮機9に接続される管7
が開口している。
ピストン3には密閉リング10が設けられ、本発明によれば、この密閉リングは
シリンガチューブ2の内側を密閉するピストンシールとしての役割と、スリーブ
部材5の外側を密閉する端部緩衝部材としての役割を果たす。何故なら、図IB
に示した位置にピストンがある場合、密閉リング10は空気を空間8内に閉じこ
めるからである(この空気は圧縮機9を経て排出できるだけである)。密閉リン
グ10は固着用縁部10aを持った外側円筒部を備え、固着用縁部10aはピス
トン3の外周溝11に収容される。そして、軸方向に延びる外側円筒部10bは
第1シールリツプ10cに連なり、このシールリップはシリンダーチューブの内
壁方向で、かつ端部キャップ1aの方向に向かう角度で、シリンダーチューブの
内壁まで延びている。
密閉リング10において、半径方向内側に延びる中間腹部10dは、密閉リング
の固着用縁部10a、外側円筒部10b及びシールリップ10cと一体化してお
り、通常は端部キャップ1aに面するピストン3の端面3bと係合している。そ
して、この腹部10dは半径方向内側に向かう第2シールリツプ10eに連なり
、第2シ−ルリップ10dは通常は(図IA及びIB参照)スリーブ部材5の外
壁方向で、かつ端部キャップ1aの方向に向かう角度で、延びている。
上記したように構成されるピストン密閉緩衝装置は、次のように機能する。すな
わち、ピストン3が両端部キャップ間に位置し、スリーブ部材5からも離れてい
るいる場合、第1シールリツプ10cはシリンダーチューブ2の内壁と密着係合
し、一方、第2シールリツプ10eは、ピストン3が圧搾空気によって右方向に
(図IAの矢印Aの方向に)移動していても、あるいはスプリング(図示路)の
影響を受けて左方向に(矢印Bの方向)戻り運動を行っていても、どことも係合
しない。
戻り運動で、ピストン3がスリーブ部材5に達すると(図2B参照)、第2シー
ルリツプ10eはその機能を発揮して環状空間8を密閉し、そのために当該空間
に閉じ込められた空気は、ピストンの動きを緩衝しながら、管7を経て圧縮機9
に強制排出される。そして、ピストン3が完全に端部キャップ1aに到達すると
、本発明の密閉リングは衝突音をおさえる緩衝材としても機能する(以下に詳述
する図4〜6の実施例も参照)。
ピストン3が端部キャップ1aから離れて再度布に移動する時は(図IC参照)
、圧搾空気が入口6及びスリーブ部材6を経由して、ピストンの中央凹部3aに
供給される。この時、第2シールリツプ10eが変位し、腹部10dが外側円筒
部10bと隣り合う部分が蝶番として機能することで、第2シールリツプ10e
と、スリーブ部材5の外壁との係合が解除され、密閉リングの腹部10dもピス
トンの端面3との係合が外れる。従って、供給空気の圧力は環状空間8にも及び
、ピストン3は全面に圧力を供給空気の圧力を受けて右方向に移動する。
図2及び図3に示したように、本発明の装置は、複動加圧流体シリンダー(図3
参照)にも、またピストンロッドを持たない所謂スロットシリンダー(図2参照
)にも利用することができる。
図2及び図3に示す実施例においては、圧縮空気が端部キャップ1’ a、1’
b及び1’ a、1’ bそれぞれからシリンダー内に供給されるので、ピス
トン3′及び3′の両端には、それぞれ密閉リング10′及び10′を設けられ
ている。図2の実施例では、ピストンの両端において密閉リング10′の周囲を
部分的に取り囲む支持リング12′a及び12′bが付設され、これにより固着
縁部10′ aはピストンの溝にしっかり保持される。図3の実施例では、単一
の支持リング12″がピストンに付設され、その端部は密閉リング10′の周囲
を部分的に取り囲んでいる。
念のため付言すれば、図2に示すスロットンリンダーにあっては、シリンダーチ
ューブ2′の端部キャップ間に位置する長手方向スロット13を密閉すると共に
、このスロットを通過してピストン3′から半径方向外側に延び、ピストンに案
内されてる長手方向に往復動する部材14と、スロットとの間隙を密閉する少な
くとも一つのシール片(図示路)が設置されることはもちろんである。
図4には、図IA〜ICに示した装置の改良例が示されており、対応する部材に
は100を加えた同じ番号が付されている。この実施例は図2及び図3のように
支持リング112が設けられている点を除外すると、端部キャップ101aが環
状空間に張り出した突出部113を有している点で、図1A〜1Cの実施例と相
違する。この突出部をより明確に示すための拡大図は図4Aに示されている。
突出部113は環状に突出し、本質的に平らな内部自由端面113aに対して軸
方向に先細り形状を有し、このため、この突出部材113はピストン103の端
部に位置する密閉リング110の第1シールリツプ110Cと第2シールリツプ
110eとの間に収容される。そして端面113aは、密閉リング110の中間
腹部110dと共に、ピストン103の当接面を形成する。このような構成を採
用することにより、二つのシールリップはピストンが端部キャップと衝突した場
合でも、その形状を維持することができ、従って、シールリップが永久的に変形
又は損傷される危険を回避することができる。
ピストン全面に空気を供給できるようにするために、図4及び図4Aに示す実施
例では、突出部材の端面113aを腹部110dと密着係合しないよう、端面1
13a及び/又は密閉リングの腹部110dに、半径方向に延びる溝を設けてい
る(図4Aにおいて、端面113aに設けた溝114と、腹部に設けた溝115
を、それぞれ点線で示す)。
シリンダーの半径が大きいだけで、原理的に上の実施例と同様な別の実施例は、
図5及び図6に示される。図5の密閉リング110は、半径方向に拡張されてお
り、幅の広い腹部110clを備えている。この幅広の腹部を所定に位置に保持
し、腹部の大部分がピストンの端面に密着させる目的で、腹部には半径方向内側
に、係合突起110fが設けられ、この係合突起は端部キャップ101a側のピ
ストンの端面に設けた環状溝内に嵌合される。前記の係合突起は、第2シールリ
ツプ110から離れた位置に設置され、これによって突起110fに極近い腹部
部分が、蝶番として機能する結果、シリンダーの端部キャップとピストンとの間
の環状空間に、空気が供給されると、第2シールリツプ110eは変位すること
ができる。
図6に示す実施例では、密閉リングの腹部が金属製、好ましくはスチール製の環
状ワッシャ110’dで構成され、この環状ワッシャはその半径方向内側の部分
110’eと外側の部分110’a−Cに設けたa110’ g+ 110’
hにワッシャ周辺を嵌入することで支持される。従って、このように構成される
密閉リングは、外周部分と内周部分に密閉材として機能する弾性材料を具備した
比較的剛性のある部材となる。
本発明に係る装置は以下に示す請求の範囲を逸脱しない限り、様々に改良するこ
とができる。例えば、スリーブ部材5,105と、これに対応するピストン3,
103の中央凹部は、図示したような′円筒体形状とする代わりに、多角体形状
とすることができる。また、第2シールリツプはコーナ一部分と不連続にして、
この部分にピストンの終端位置での緩衝に寄与する出口を形成させることもでき
る。
最後に付言すれば、本発明の装置を完全に作動させるためには、ピストンの端面
3bと密閉リングの腹部10dとの間の空間とか、外側円筒部10bとか、さら
には固着用縁部10aとかから、空気が洩れないことが必要である(図IA参照
)。このような空気洩れの防止は、縁部10aを対応する溝に密に嵌合させると
共に、密着リングの外側円筒部10bをピストンの外周にしっかり固定する支持
リングを設けることで達成することができる。
Fig、1A
国際調査報告
国1″報告 PCT/SE 9゜7゜。2,8
Claims (10)
- 1.シリンダーチューブ(2)と、その両端部に位置する円筒状端部キャップ( 1a,1b)と、シリンダー内の縁部キャップ間で往復動可能なピストン(3) とを備え、加圧流体入口(6)を内部に備えてシリンダー室内に突出する中央ス リーブ部材(5)を、少なくとも一方の端部キャップ(1a)を有し、ピストン が端部キャップ(1a)に隣接する終端位置に近付いた際に、前記のスリーブ部 材(5)が収容される中央凹部(3a)を、ピストン(3)が有する加圧流体シ リンダーのピストン密閉緩衝装置であって、ピストンが緩衝作用を受けて前記の 終端位置に向かって移動している期間中、シリンダーチューブ(2)と中央スリ ーブ部材(5)とで形成される環状空間を密閉する2つのシールリップを備えた ピストン密閉緩衝装置において、当該装置が、 ピストンの緩衝過程で前記のスリーブ部材く5)と密着係合する第2シールリッ プ(me)、 端部キャップ(1a)に面するピストン(3)の端面(3a)に位置しいている 腹部(md)、及び シリンダーチューブ(2)の内壁と密着係合する第1シールリッブ(10c)を 備えた外{恥円筒部(10b)、を備えて一体化された密閉リング(10)を有 することを特徴とし、かつ、ピストンが端部キャップ(1a)から遠ざかる初動 期間中は、前記のスリーブ部材(5)から第2シールリップ(10e)が少なく とも部分的に離れるように、前記の密閉リング(10)がその腹部、外側円筒部 及び固着用縁部のいずれかの部分で、ピストン(3)に固定されていることを特 徴とする前記の加圧流体シリンダーのピストン密閉緩衝装置。
- 2.密閉リング(10)が固着用縁部(10a)だけでピストン(3)に固定さ れ、腹部(10d)が蝶番として機能することを特徴とする請求の範囲1記載の 装置。
- 3.ピストン(3)の外周溝(11)に収納されて固定具として機能する縁部( 10a)を密閉リング(10)が備えていることを特徴とする請求の範囲1又は 2記載の装置。
- 4.前記の縁部(10a)が第1シールリップ(10c)から軸方向に離れてい ることを特徴とする請求の範囲3記載の装置。
- 5.密閉リング(10′,10′)の外周を部分的に取り囲む支持リング(12 ′a,12′b、12′′)がピストンの外周に設けられていることを特徴とす る請求の範囲1〜4のいずれかに記載の装置。
- 6.支持リング(12′a,12′b、12′′)が固着用縁部(10′a,1 0′b、10′′の近傍で密閉リングを取り囲んでいる請求の範囲3又は5記載 の装置。
- 7.第1及び第2シールリップ(10c,10d)が、それぞれ前記の腹部(1 0d)から前記端部キャップ(1a)に向かって外向き及び内向きの角度で延び ていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の装置。
- 8.シリンダーの端部キャップ(10la)が、前記の環状空間(8)内に軸方 向に延びる環状の突出部(113)を有し、その端面(113a)が密閉リング の腹部(110d)が当接する面となることを特徴とする請求の範囲7記載の装 置。
- 9.前記の突出部(113)及び/又は腹部(110d)が半径方向に延びた均 圧溝(114,115)を備えていることを特徴とする請求の範囲8記載の装置 。
- 10.前記の腹部が剛性の環状ワッシャを含んでいることを特徴とする請求の範 囲1〜9のいずれかに記載の装置。
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- 1991-11-12 FI FI915334A patent/FI93261C/fi not_active IP Right Cessation
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