(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒体１とヘッドカバー２とロッドカバー３から成るシリンダーチューブ４内に、ロッド５を備えたピストン１１を摺動自在に嵌挿してヘッドカバー２側のヘッド室１３とロッドカバー３側のロッド室１４を形成し、前記シリンダーチューブ４に、ヘッド室１３に連通した第１のポートＡとロッド室１４に連通した第２のポートＢを形成し、
前記シリンダーチューブ４における第１のポートＡよりもヘッドカバー２寄りに、前記ヘッド室１３と連通した凹部１６を形成し、
前記ピストン１１のヘッドカバー２側に、前記凹部１６に嵌合するフリーピストン１５を所定ストローク移動自在に設け、
前記第２のポートＢからロッド室１４に流体圧を供給してピストン１１がヘッドカバー２側に移動する時にはヘッド室１３の流体圧が第１のポートＡから流出し、かつピストン１１の一端面１１ｂとフリーピストン１５の第１端面１５ｃが接してフリーピストン１５がピストン１１とともに移動し、
前記ピストン１１が、ヘッドカバー２側のストロークエンド近くまで移動するとフリーピストン１５が凹部１６に嵌合して当該凹部１６とフリーピストン１５でクッション室２０を構成し、
前述のクッション室２０を構成した状態から第１のポートＡからヘッド室１３に流体圧を供給すると、そのヘッド室１３に流入した流体圧でフリーピストン１５がピストン１１に対してヘッドカバー２側に移動して当該フリーピストン１５の第１端面１５ｃとピストン１１の一端面１１ｂが離れ、そのヘッド室１３とクッション室２０が連通する構成としたことを特徴とするシリンダー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動発生装置に用いられるクッション機能を有するシリンダー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダーチューブ内にロッドを備えたピストンを嵌挿してヘッド室とロッド室を形成し、そのヘッド室とロッド室を油圧源とタンクに交互に連通してピストンとともにロッドを往復作動するシリンダー装置が知られている。
【０００３】
このシリンダー装置であるとストロークエンドでピストンがシリンダチューブのヘッド側、ロッド側に衝突するので、ピストンとヘッド側との間及びピストンとロッド側との間にクッション室をそれぞれ形成し、ストロークエンド近くでクッション室に流体を封入して封入圧を生じさせピストンを制動して衝突しないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようなシリンダ装置においては、クッション室はストロークエンド近く（クッション作動式）において封入、またはごく小さな開口面積でヘッド室、ロッド室と連通しているため、ピストンを反対向に移動する時にクッション室が真空となる。
【０００５】
作業機を上下動する場合などのようにシリンダー装置のピストンが遅い速度で移動する場合には前述のクッション室が真空となることによる不具合は顕著でないが、振動発生装置等のように比較的高い振動数、小ストロークで使用される場合にはシリンダ装置のピストンが速い速度で移動するために、前述のようにクッション室に真空が発生すると真空が満たされない状態が起きクッション機能が損なわれてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにしたシリンダー装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
本発明は、筒体１とヘッドカバー２とロッドカバー３から成るシリンダーチューブ４内に、ロッド５を備えたピストン１１を摺動自在に嵌挿してヘッドカバー２側のヘッド室１３とロッドカバー３側のロッド室１４を形成し、前記シリンダーチューブ４に、ヘッド室１３に連通した第１のポートＡとロッド室１４に連通した第２のポートＢを形成し、
前記シリンダーチューブ４における第１のポートＡよりもヘッドカバー２寄りに、前記ヘッド室１３と連通した凹部１６を形成し、
前記ピストン１１のヘッドカバー２側に、前記凹部１６に嵌合するフリーピストン１５を所定ストローク移動自在に設け、
前記第２のポートＢからロッド室１４に流体圧を供給してピストン１１がヘッドカバー２側に移動する時にはヘッド室１３の流体圧が第１のポートＡから流出し、かつピストン１１の一端面１１ｂとフリーピストン１５の第１端面１５ｃが接してフリーピストン１５がピストン１１とともに移動し、
前記ピストン１１が、ヘッドカバー２側のストロークエンド近くまで移動するとフリーピストン１５が凹部１６に嵌合して当該凹部１６とフリーピストン１５でクッション室２０を構成し、
前述のクッション室２０を構成した状態から第１のポートＡからヘッド室１３に流体圧を供給すると、そのヘッド室１３に流入した流体圧でフリーピストン１５がピストン１１に対してヘッドカバー２側に移動して当該フリーピストン１５の第１端面１５ｃとピストン１１の一端面１１ｂが離れ、そのヘッド室１３とクッション室２０が連通する構成としたことを特徴とするシリンダー装置である。
【０００８】
本発明によれば、ピストン１１がヘッドカバー２側に移動する時にはフリーピストン１５の第１端面１５ｃとピストン１１の一端面１１ｂが接してフリーピストン１５がピストン１１とともに移動し、ストロークエンド近くまで移動するとフリーピストン１５が凹部１６に嵌合してフリーピストン１５とシリンダーチューブ４との間にクッション室２０が形成されて、そのクッション室２０内に流体圧が封入される。第１のポートＡからヘッド室１３に流体圧を供給してピストン１１を移動する時には、ヘッド室１３に流入した流体圧でフリーピストン１５の第１端面１５ｃとピストン１１の一端面１１ｃが離れてヘッド室１３とクッション室２０が連通してクッション室２０に流体圧が流入する。
【０００９】
このようであるから、クッション機能を有するとともにクッション室２０に真空が発生しないシリンダー装置となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、筒体１の一端開口部にヘッドカバー２が嵌合固定され、この筒体１の他端開口部にロッドカバー３が嵌合されてシリンダーチューブ４としてある。ロッド５の先端部は中間径部６、小径部７、ネジ部８を有して第１段部９と第２段部１０を有している。ピストン１１は小径部７に嵌合されてネジ部８に螺合したナット１２で第２段部１０に押しつけてある。
【００１３】
ピストン１１とシリンダーチューブ４のヘッドカバー２との間にシリンダー室１３（ヘッド室）を形成し、ピストン１１とシリンダーチューブ４のロッドカバー３との間にシリンダー室１４（ロッド室）を形成し、そのシリンダー室１３，１４はポートＡ、ポートＢに開口している。
【００１４】
前記ピストン１１のヘッドカバー２側は小径となり、この小径部１１ａにフリーピストン１５が遊嵌されてナット１２で抜け出ないように保持してある。このフリーピストン１５の外周面１５ａはヘッドカバー２の凹部１６の内周面１６ａに摺動自在に嵌合して内周面１５ｂとピストン１１の小径部１１ａとの間にスキマを形成している。
【００１５】
前記フリーピストン１５は図２に示すように、ナット１２とピストン１１の大径部の一端面１１ｂとの間の寸法よりもＬ寸法だけ短かく、そのピストン側の第１端面１５ｃには段部１７が形成され、外周面１５ａにおけるヘッドカバー側の第２端面１５ｄ寄りにスリット状の油路１８が形成され、この油路１８は径方向の油路１９で内周面１５ｂに開口している。
【００１６】
次に作動とともにフリーピストン１５の詳細を説明する。
ポートＢよりシリンダ室１４に圧力流体を供給し、シリンダー室１３をポートＡからタンクに連通しピストン１１を右方に摺動する場合にはピストン１１の一端面１１ｂがフリーピストン１５の第１端面１５ｃに当接してピストン１１とともにフリーピストン１５が右方に移動する。
【００１７】
ピストン１１がストロークエンド近くまで移動するとフリーピストン１５が凹部１６に嵌合してクッション室２０を構成し、このクッション室２０内の流体圧は油路１８よりシリンダー室１３に流れ、ピストン１１が更に右方に摺動すると図２に示すようにクッション室２０とシリンダー室１３が遮断されてクッション室２０内に流体圧が封入されるので、クッション機能を有する。
【００１８】
前述の状態からポートＡに流体圧を供給し、ポートＢをタンクに連通することで、ピストン１１は左方に摺動するが、図３に示すようにシリンダ室１３に流入した流体圧でフリーピストン１５が右方に移動して第２端面１５ｄがナット１２に当接し、第１端面１５ｃとピストン１１の一端面１１ｂが離れる。
【００１９】
これにより、流体圧は図３に矢印で示すようにクッション室２０に流れるので、クッション室２０が真空とならない。
【００２０】
ロッド５の中間径部６とロッドカバー３の凹部２１との間にもフリーピストン１５が前述と同様に設けてある。これによってクッション室２２を形成するので、ピストン１１が左方に摺動してストロークエンド近くまで移動するとクッション室２２に流体圧が封入されてクッション機能を有し、ピストン１１が右方に摺動する時にはピストン１１の他端面１１ｃとフリーピストン１５の第１端面１５ｃとの間、中間部６と内周面１５ｂとのスキマ、油路１８、油路１９からクッション室２２に流体圧が流入してクッション室２２が真空とならない。
【００２１】
図４は第２の実施の形態を示し、筒体１とヘッドカバー２が一体的としてある。フリーピストン１５の外周面に切欠３０を形成してシリンダー室１３に流入した流体圧でフリーピストン１５が右方に移動するようにしてある。なお、フリーピストン１５の移動ストロークは０．５ｍｍ程度で、ピストン１１のストロークは５ｍｍ程度であり、図４はピストン１１が右方に移動した状態を示す。
【００２２】
ロッドカバー３とフリーピストン１５との間にクッション室２２を形成し、このクッション室２２が油孔３１でシリンダー室１４に連通・遮断するようにしてある。３２はフリーピストン１５を右方に押す室であり、油路３３でポートＢに開口している。
【００２３】
このようであるから、ピストン１１が左方に移動する時にはクッション室２２内に流体圧が封入してクッション機能を有すると共に、クッション室２２内の高圧の流体圧がロッドカバー３とロッド５との間のシール材３４に作用しないから、シール材３４の破損を防止できる。
【００２４】
また、ポートＢからシリンダー室１４に流体圧を供給する時には油路３３から室３２、第１段部９とフリーピストン１５の第２端面１５ｄとの間のスキマ、中間径部６と内周面１５ｂとの間のスキマから段部１７に作用してフリーピストン１５を左方に押し、第１端面１５ｃとピストン１１の端面との間にスキマが生じ、油路３１からクッション室２２内に流体圧が流れて真空とならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】  フリーピストン取付部の拡大図である。
【図３】  フリーピストンの動作説明図である。
【図４】  第２の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
４…シリンダーチップ、５…ロッド、１１…ピストン、１３…シリンダー室、１４…シリンダー室、１５…フリーピストン、１７…段部、１８…油路、１９…油路、２０…クッション室、３１…油路、３２…室、３３…油路、３４…シール材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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