JPS5940568Y2 - 低油圧シリンダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、その全長を従来の油圧シリンダよりも短径に
して形成することが可能であり、かつ駆動に際しては、
油圧の適確なピストンに対する作用により確実に駆動作
用をなし、又確実な制動もなし得る低油圧シリンダに関
する。

従来の圧力を利用するシリンダは、空気を用いたものと
、オイルを用いたもの及び、空気及びオイルを併用した
ものとに大別される。

この各々の従来のシリンダの欠点は、まず、空気を用い
た空圧シリンダにあっては、低速高荷重で使用する場合
には、空気の圧縮量が無視できなくなり正確な作動が得
られず、制御精度が極めて低いことであり、作動の精度
が要求されるいわゆる工業用ロボットや各種のマテリア
ルハンドリング（ＭａｔｅｒｉａｌＨａｎｄｌｉｎｇ）
装置に使用することは不適当な点である。

又油圧シリンダにあっては、油の圧縮性が小さいのでス
ローク中間位置における停止を容易にかつ精度よく行う
ことはできるが、シリンダの作動速度は空気圧シリンダ
に比較して著しく低下する他、装置自体及びそれに伴う
部品も高価であることから、簡易な操作装置に用いるこ
とは適当ではない。

これらを解消したものとして第３の空圧と油圧を併用し
ていわゆるハイドロチェックシリンダがあるが、それぞ
れの空気、曲用のシリンダが必要なため装置全体として
は大径なものとなり、各種マテリアルハンドリング装置
に取り付ける場合には、該装置自体が小径な構造からな
るときには、不適当又は取り付は不可能である。

即ち、第１図Ａに示すように、シリンダａを直列に組み
合せたものにあっては、組み合せた全長がストロークの
２倍以上になり、非常に大型となり、取り付けることが
できる装置、場所は限定される。

次に第１図Ｂはオイルタンクｂを異別に設置し、これに
コンバーターＣを取り付け、該コンバーターＣよりシリ
ンダａに前進後退の圧力を加えるものである。

この装置においては、シリンダａ自体の小型化は図れた
が、オイルタンクｂの設置場所を特に必要とし、また該
オイルタンクｂは垂直に立てなければ、圧力がシリンダ
ａに伝わり難くなることからその設置場所も限定される
うえ、さらにオイルタンクｂからシリンダａまでの配管
が必要となる等の欠点がある。

第３図Ｃは、従来の圧力シリンダの制動装置を示すもの
である。

即ち前記の如く空圧シリンダにあっては、空気の圧縮量
により、正確な動作、特に制動は望めないためブースタ
ーｄを加圧停止とともに働かせてピストンロッドｅを挟
持し、該ピストンロッドｅを一定位置で停止できるよう
にしたものである。

しかしながらこの装置によれば、多数回におよぶ制動に
よってブレーキメタルｆもしくはピストンロンドｅ力ｆ
摩耗し、制動機能が喪失するであろうことは容易に想像
しうるところである。

しかして、本考案にお・いては、従来の第１図Ａ。

Ｂに示したシリンダの欠点である、構成全体が大型とな
ってしまう点を除去し、さらに第１図Ｃに示した特別の
制動機構を用いずどもピストンロッドを任意の位置に正
確に停止させることができる低油圧シリンダを提供する
ことを目的とする。

本考案の構成は、大型の９９則シリンダチューブと該９
９則シリンダチューブより、小径であって外側シリンダ
チューブと同心円的に設けられた内側シリンダチューブ
と、該内側シリンダチューブの内部に摺動自在に設けら
れた内側ピストン及び該内側ピストンに植設されたピス
トンロッドと、前記９９則シリンダチューブの内側と前
記内側シリンダチューブの外周間のシリンダ室を縦方向
に三等分する仕切り壁内及び仕切り壁内において、タＨ
則シリンダ外部よりそれぞれのシリンダ室に連通ずる２
つの空気の流入口と、前記三等分された２つのシリンダ
室それぞれに摺動自在に設けられたリング状の夕Ｈ則ピ
ストンと、前記ピストンロッドが摺動自在に嵌入し２９
則、内側シリンダチューブの一端を密閉し、該２９則、
内側シリンダチューブを連通ずる連通路を有するロッド
側カバーと、２９則、内側シリンダチューブの他端を密
閉し、該２９則、内側シリンダチューブを連通ずる連通
路を有するヘッド側カバーと、前記夕Ｈ則ピストンから
内側ピストンまでのそれぞれのシリンダ室、連通路、及
び内側シリンダチューブ内に充填されたオイルと、より
なることを特徴とする低油圧シリンダに関するものであ
り、これを図面に示す一実施例に従って説明すると以下
の如くである。

図面において１は９９則シリンダチューブであり、円筒
形をなし、周側中央位置には高圧エア流入口２ａ、２ｂ
が形成されている（但し流入口２ｂは図示されず）。

３は内イ則シリンダチューブであり、前記９９則シリン
ダチューブ１よりも小径であって該タＩＪＩシリンダチ
ューブ内部にお゛いて、該９９則シリンダチューブ１と
同心円位置に設けられており、両シリンダチューブ間に
は前記エア流入口２ａ、２ｂが連通ししている仕切り型
４が設けらている。

５ａ、５ｂは９９則シリンダチューブ１、内側シリンダ
チューブ３間に設けられた夕Ｈ則ピストンであり、リン
グ状をなし、摺動自在に設けられている。

６は内側ピストンであり、中央部にピストンロッド７を
有し、内側シリンダチューブ３内に摺動自在に設けられ
ている。

８はロッド側カバーであり中央部にピストンロッド７が
摺動自在に嵌合されているロンド孔９が開口され、又内
部においては、このロッド［則カバー８によって夕Ｈ則
シリンダチューフ゛１と内側シリンダチューブを連通ず
るための連通路１０が形成されでいる。

１１はヘッド側カバーであり、ロッド側カバー８と同様
に９９則シリンダチューブ１、及び内側シリンダチュー
ブ３を密閉し、かつその内部に形成された連通路１２に
よって夕８−（転向側シリンダチューブ１，３を連通さ
せている。

１３はオイルであり、内側ピストン６を中心にして、２
９則、内側ピストン間に形成されるシリンダ室１４ａ、
連通路１０、及び、内側シリンダチューブ３内部の中空
部分からなる流路１５ａを第１のオイル室として、又前
記同様夕Ｈ則、内側ピストン間に形成されるシリンダ室
１４ｂ、連通路１２、及び内側シリンダチューブ３中空
部分の流路１５ｂからなる第２のオイル室の両オイル室
に充填されている。

以」−構成に係る本実施例において、図面において収縮
状態にあるピストンロッド７を矢印イ方向に伸長する場
合には、シリンダチューブ外部より一定の供給装置によ
り流入口２ｂ（図示されていない）からエアを送入する
。

この送入により仕切り壁４とリング状のタＨ則ピストン
５ｂ間内で変換された加圧空気のエネルギーは９９則ピ
ストン５ｂを押圧し移動せしめる。

該９９則ピストンの移動によりシリンダ室１４ｂに充填
されているオイル１３を押圧し、該抑圧されたオイル１
３の圧力は流路１５ｂから内側ピストンに伝達され、該
内側ピストン６の移動に伴ってピストンロッド７は矢印
イ方向に移動することとなる。

一方前記第１のオイル室に充填されているオイルにあっ
ては、内側ピストン６の矢印イ方向の移動によって流路
１５ａ内にあるオイル１３を押圧し、この圧力によって
９９則ピストン５ａは矢印口方向に移動する。

これによってタＨ則ピストン５ａ、仕切り壁４間にある
圧縮空気は、開口された流入口２ａより減圧されピスト
ン５ａは仕切り板４ａに密着直前位置まで後退し、ピス
トンロッド７は最大長まで前進する。

熱論流入口２ａよりの空圧の減圧と、流入口２ｂよりの
空圧の増圧を停止することによってピストンロッド７を
任意の位置で停止させることが可能である６次にピスト
ンロッド７を後退される場合においては、流入口２ａ、
２ｂの増減圧関係を逆に流入口２ａから加圧し流入口２
ｂ（図示されず）から減圧すれば、前述とは逆の加圧エ
ネルギーの伝達によりピストンロッド７は矢印口方向に
移動することになる。

無論、前進の場合と同様に、それぞれの減増圧停止によ
り、任意の位置でピストンロッドを停止させることが可
能である。

第３図は本考案の他の実施例を示すものであり、ロッド
側カバー８及びヘッド側カバー１１にピストンロッド移
動停止装置を槽底したものである。

前記の如く単に流入口２ａ、２ｂからの空圧の減増圧を
停止したのみであってもピストンロッドを任意の位置に
止めることは可能であるが、より正確に任意の位置に止
めるためには、停止装置を設けることが望ましいとの観
点から槽底したものである。

すなわち第３図にお・いて、１６は栓体嵌合孔であり、
連通路１０と交差してロッド側カバー８の外部より形成
されている。

１７は栓体嵌合孔１６に摺動自在に嵌合されている栓体
であり周側に凹周溝１８を有している。

１９はスプリングであり、前記栓体１７を押し上げ、連
通路１０と凹周溝１８が合致する位置に係持している。

かかる横取からなる停止装置は、ヘッド側カバー１１に
も設けられている（図示せず）。

以上槽底に係る本実施例にお・いて、流入口２ａ、２ｂ
からの減増圧の停止とともに、機械的あるいは電気的に
栓体１７を押し下げればピストンロッド７は、確実に停
止されるものである。

すなわち、頭初述べた如く、エアシリンダにお゛いては
、空気の圧縮量により正確な制御が得られないが、本実
施例の如く、エアシリンダ部分をオイルシリンダ部分よ
り栓体１７によ、り分断することによりピストンロッド
を正確な位置に停止させんとするものである。

第４図は他の実施例を示すものであるスピードコントロ
ール装置を取り付けることにより、ビスＩ・ンロッド７
−の移動速度を調節せんとしたものである。

すなわちこの種シリンダは、種々の工業用ロボットに用
いられるが、スピードコントロール装置けることにより
、複雑な作業と当該作業が必要とするスピードにより能
率的な作動を行わしめんとするものである。

かかるスピードコントロール装置は第４図の説明図に示
されるように、ロッド側カバー８の連通路１０及びヘッ
ド側カバー１１の連通路１２にお゛いて、内側シリンダ
チューブ３に移動するオイルのオイル移動量調節装置２
０を取り付けたものであり該オイル移動量調節装置２ｏ
はオイルの移動量（流量）を複数段階に調節できるもの
であるならば、いかなる槽底でもよく、無論ずでに公知
のものでよい。

そして本実施例においては、前記実施例で示した槽底か
らなる停止装置を併用することにより、さらに微妙な動
き、制動を提供し得るものである。

なお、前述のすべての実施例においては、内側ピストン
６を中心にしてシリンダ室１４ａ、連通路１０、流路１
５ａを第１のオイル室とし、シリンダ室１４ｂ、連通路
１２、流路１５ｂを第２のオイル室として、２個のオイ
ル室より槽底したが、ピストンロッドの前進のみ、ある
いは後退のみが重要とする装置においては、前記第１、
第２のオイル室のみ槽底したものであっても、実施可能
である。

以上説明した如く、本考案は全体構造的には単体からな
る２本のシリンダチューブを内側ピストン６を中心にそ
れぞれ仕切り壁４までの第１、第２オイル室を形成し該
各オイル室に空圧作用を及ぼしめることによりピストン
ロッドを作動せしめるものであり、ピストンロッド７の
前進および後退が可能であることは勿論のこと、構成的
には力量の同一な二本の相対向するシリンダによって作
動させるのと同様であることから、正確なかつスムーズ
な作動が可能であり、さらに外形的には、従来この種シ
リンダに較べて、２分の１以下ののコンパクト化が可能
であり、あらゆるマテリアルハンドリング装置に使用す
ることができるものである。

又第２に示した実施例にあっては、極めて正確な単位で
のピストンロッド７の停止が可能であることから、従来
電子モーターの使用によってのみ可能であった微細な動
きも可能となり、かかる微細な動きを必要とする各種機
械装置に使用可能であるとともに、第３に示した実施例
にあっては、前記微細な制動の他、緩急自在であるから
、アーク溶接等作業対象の移動の緩急を必要とする機械
装置にも使用することができるものである。

又さらには、従来のこの種属カシリンダよりも複雑な動
きが可能であるにもかかわらず、簡易な構成よりなるこ
とから、安価に製造が可能であり、各種工業用ロボット
の低廉化に貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、 Ｂ、 Ｃは従来の圧力シリンダ機構を示
す説明図、第２図は本考案の一実施例を示す断面図、第
３図（１本考案の他の実施例を示す１析面図、第４図は
本考案の他の実施例を示す説明図である。 １・・・・・・夕Ｈ則シリンダチューフ゛、２ａ、２ｂ
・・・・・・流入口、３・・・・・・内側シリンダチュ
ーブ、４・・・・・・仕切り壁、５ａ、５ｂ・・・・・
・夕Ｈ則ビスＩ・ン、６・・・・・・内側ピストン、７
・・・・・・ピストンロッド、８・・・・・・ロッド側
カバー、９・・・・・・ロッド孔、１０・・・・・・連
通路、１１・・・・・・ヘッド側カバー、１２・・・・
・・連通路、１３・・・・・・オイル、１４ａ、 １４
ｂ・・・・・・シリンダ室、１５ａ、 １４ｂ・・・
・・・流路、１６・・・・・・栓体嵌合孔、１７・・・
・・・栓体、１８・・・・・・凹周溝、１９・・・・・
・スプリング、２０・・・・・・オイル移動量調節装置
。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■、大径の９９則シリンダチューブと該９９則シリンダ
   チューブより、小径であって９９則シリンダチューブと
   同心円的に設けられた内側シリンダチューブと、該内側
   シリンダチューブの内部に摺動自在に設けられた内側ピ
   ストン及び該内側ピストンに植設されたピストンロッド
   と、前記外側シリンダチューブの内周と前記内側シリン
   ダチューブの外周間のシリンダ室を縦方向に二等分する
   仕切り壁及び仕切り壁内においてタＨ則シリンダ外部よ
   りそれぞれのシリンダ室に連通ずる２つの空気の流入口
   と、前記二等分された２つのシリンダ室それぞれに摺動
   自在に設けられたリング状の外側ピストンと、前記ビス
   １〜ンロツドが摺動自在に嵌入し外側、内側シリンダチ
   ューブの一端を密閉し、該夕Ｈ１眠内側シリンダチュー
   ブを連通ずる連通路を有するロッド側カバーと、外側、
   内側シリンダチューブの他端を密閉し、該外側、内側シ
   リンダチューブを連通ずる連通路を有するヘッド側カバ
   ーと、前記外側ピストンから内側ピストンまでのそれぞ
   れのシリンダ室、連通路、及び内側シリンダチューブ内
   に充填されたオイルと、よりなることを特徴とする低油
   圧シリンダ。 ２、実用新案登録請求の範囲第１項の記載にお・いて、
   ロッド側カバーとヘッド側カバーの連通路には、摺動自
   在であって該連通路を閉鎖開放する栓体を設けたことを
   特徴とする低油圧シリンダ。 ３、実用新案登録請求の範囲第２項の記載において、連
   通路には内在するオイルの移動量を調節するオイル移動
   量調節機構を設けたことを特徴とする低油圧シリンダ。