专利名称：气缸的气体缓冲机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气缸的气体缓冲机构，其可在任意的设定位置，使气缸中的活塞 得到缓冲后停止。
背景技术：
作为一种用来使气缸中的活塞得到缓冲后停止运动的气体缓冲机构而言，例如人 们公知现有技术中专利文献1 (日本发明专利公开公报特开2006-46500号)公开的一种气 体缓冲机构，其将压缩空气暂时留存在排气一侧压力室中而使活塞得到缓冲作用。在上述 气体缓冲机构中，在活塞行程的终点附近设置有节流阀，由该节流阀使气缸室中的排气一 侧压力室能与大气连通，利用该结构使排气一侧压力室中的空气能够暂时得到封闭由此使 得活塞得到缓冲后停止运动。另外，由于上述气体缓冲机构是利用残存在排气一侧压力室 中的空气的压缩性，在行程的终点位置对冲击力进行吸收，所以其优点是具有较大的冲击 力吸收能力。上述气体缓冲机构具有一种切换机构，通过该切换机构可将主排气系统切换为缓 冲排气系统，其中，主排气系统是用于在活塞行程的终点附近排出气缸室中的压缩空气，而 缓冲排气系统是通过节流阀将压缩空气从排气一侧压力室中排到大气中。作为能完成上述 切换工作的切换机构而言，人们大多采用具有如下结构的切换机构在活塞顶端设置垫圈， 在形成于气缸端盖中的上述主排气系统的凹部的敞口部设置密封圈，在上述活塞到达行程 终点附近时，使设置在活塞顶端的垫圈嵌入密封圈中，从而封住上述主排气系统，并通过在 排气一侧压力室中敞口的缓冲排气系统使被封堵在该压力室中的压缩空气缓慢地排到外 部。与此不同，上述专利文献1所公开的结构为在活塞行程的终点附近使上述主排 气系统切换为缓冲排气系统的切换机构由旁通阀构成，旁通阀设置在设置于缸体(主体) 外侧的缓冲单元内，由设置在限位板上的行程调整螺栓使上述旁通阀产生动作。其中，限位 板位于工作台上，而该工作台与活塞同步驱动。但是上述2种现有技术中的气体缓冲机构，由于都在活塞行程的终点附近将上述 主排气系统切换为缓冲排气系统，所以即使可以调整活塞缓冲动作开始的位置，由于活塞 的最终停止位置是根据缸体的行程终点附近的结构而设定的，因此，如果不改变缸体的内 部结构，就无法任意设定能使活塞得到缓冲后停止运动的位置。另外，由于上述气体缓冲机构采用的是根据缸体内部结构而使活塞缓冲后停止运 动的结构，所以在使不具备气体缓冲机构的气缸的活塞得到缓冲后停止运动时，只能考虑 使用由冲击力吸收能力较小的粘弹性体制成的缓冲器。
发明内容
本发明的目的之一在于，对于设置在气缸上的气体缓冲机构而言，可以在任意的 设定位置使活塞得到缓冲后停止运动。
本发明的另一目的在于，无需利用残存在气缸排气一侧压力室中的空气的压缩 性，而由独立于气缸的给排气系统的气体缓冲机构来起到吸收冲击力的作用，因此即使对 于不具备气体缓冲机构的现有气缸而言，也可适用具有较大冲击力吸收能力的气体缓冲机 构。为了达到上述目的，在本发明所述的气缸缸体的气缸室内嵌插有可以滑动的活 塞，该气体缓冲机构包括缸体侧缓冲部件，其设置在上述缸体的外侧；活塞侧缓冲部件， 其设置在上述缸体的外侧，并在活塞的滑动方向上与上述缸体侧缓冲部件面对，该活塞侧 缓冲部件和上述活塞一起移动。在上述2个缓冲部件的其中之一上设置有朝向另一缓冲部 件突出的缓冲杆，而在上述2个缓冲部件的另一缓冲部件上设置有面向上述缓冲杆敞口的 杆嵌入孔，在该杆嵌入孔的敞口部设置有密封圈，当上述缓冲杆嵌入上述杆嵌入孔中时，该 密封圈用来密封上述缓冲杆和上述杆嵌入孔之间的间隙。另外，通过设置节流阀而使上述 杆嵌入孔在流量可调且有节流效果的状态下与外部连通，此时，上述气体缓冲机构可以使 上述活塞得到缓冲后停止运动。由于可在活塞滑动方向上调整上述缓冲杆和杆嵌入孔的相 对设置位置，因此可以任意设定上述缓冲杆嵌入杆嵌入孔的内端时的活塞的位置。本发明中的上述密封圈具有如同单向阀的功能，其可以阻止空气从上述杆嵌入孔 流向外部，但允许空气从外部流入杆嵌入孔中。另外，在本发明的设置于上述缓冲杆的顶端的缓冲件安装孔中安装有由粘弹性体 制成的缓冲件，其用来缓和该缓冲杆碰到杆嵌入孔的内端时的冲击力，该缓冲件在该缓冲 杆的行程端点时会缩入上述缓冲件安装孔中。此时，优选上述缓冲件安装孔的中间部位具有最大直径部，优选上述缓冲件的中 间部位具有卡止凸缘部，通过该卡止凸缘部和上述最大直径部之间的卡合作用，可以防止 上述缓冲件从上述缓冲件安装孔中脱出。本发明的优选实施方式是以位置可调的方式将上述缓冲杆安装在上述任何一个 缓冲部件上，通过调整该缓冲杆的位置而设定活塞的位置。在本发明的另一优选实施方式中，上述缸体侧缓冲部件安装到上述缸体上的位 置，和上述活塞侧缓冲部件安装到上述活塞上的位置的至少其中之一可以进行调整，通过 在上述活塞滑动方向上使某个缓冲部件与另一缓冲部件相对移动而设定活塞的位置。还有，在本发明的再一优选实施方式中，在连接上述活塞并且从上述气缸室朝向 外部伸出的活塞杆上连接工作台，并且在该工作台上安装上述活塞侧缓冲部件。其中，上述 工作台可以沿着平行于活塞的滑动方向而设置在上述缸体上的引导件滑动。采用已在上面详细说明的本发明中气缸的气体缓冲机构时，可在任意的设定位置 使活塞缓冲后停止。另外，由于无需利用残存在气缸排气一侧压力室中的空气的压缩性， 而是利用独立于气缸给排气系统的气体缓冲机构来起到吸收冲击力的作用，因此，即使对 于不具备气体缓冲机构的现有气缸而言，也可适用具有较大冲击力吸收能力的气体缓冲机 构。
图1是表示本发明气缸气体缓冲机构实施方式中的带有局部剖部分的俯视图。图2是表示上述实施方式中主要部分的带有局部剖部分的俯视图。
图3是表示图1的左视图。图4是表示带有局部剖部分的图1的右视图。图5是表示上述实施方式中节流阀的放大剖面图。图6是表示上述实施方式中设置在缓冲杆顶端的缓冲器的放大剖面图。
具体实施例方式图1 图6是表示具有本发明中气体缓冲机构的气缸的一个实施方式的例子。图 2中明确表示了气缸1的结构，即，在缸体2中并排设置有1对平行孔3，上述1对平行孔3 的一端由端部侧密封塞4封闭，而上述1对平行孔3的另一端则嵌入并固定有杆侧轴承5， 从而形成气缸室6，在该气缸室6中设置有由压缩空气驱动的活塞7，使连接该活塞7的活 塞杆8以不漏气的状态穿过上述固定杆侧轴承5并向外部伸出。气缸室6由上述活塞7划 分为2个压力室6A和6B，用来驱动上述活塞7的压缩空气从设置在缸体2 —侧的各个进排 气口 9A、9B进入其中之一气缸室6的压力室6A、6B中，或从压力室6A、6B中排出。上述压 缩空气通过设置在1对孔3之间的间壁上的连通孔10进入另一气缸室6的压力室6A、6B 中，或从其中排出。另外，与在上述1对气缸室6中滑动的上述活塞7连接，并且从该气缸室6向外部 伸出的1对活塞杆8的伸出端与1个连接板12相连接，该连接板12上连接有工作台14，该 工作台14可以沿着平行于活塞7的滑动方向而设置在缸体2上的引导件13滑动。在该工 作台14的表面上可以固定工具或工件等物品。气体缓冲机构20包括缸体侧缓冲部件21，其设置在上述缸体2的外侧；活塞侧 缓冲部件31，其可与上述活塞7 —起移动并固定在上述工作台14上。上述气缸1的活塞 7，由气体缓冲机构20缓冲后停止，由此在活塞行程终点来缓和作用给工作台14上的物品 的冲击力。正如下面要详细说明的实施方式一样，上述活塞侧缓冲部件31在活塞7的滑动 方向上以面对上述缸体侧缓冲部件21的方式设置。上述缸体侧缓冲部件21的结构如下在固定安装在缸体2上的支承台22的螺孔 内螺纹连接有突出位置可调的缓冲杆23，缓冲杆23沿活塞7的滑动方向朝向活塞侧缓冲部 件31突出。通过锁止螺母24可以稳定地保持该螺纹连接位置。另一方面，在上述活塞侧缓冲部件31中，用螺栓32a将支承台32安装在上述工作 台14上，在支承台32上以未穿透的状态设置有面向上述缓冲杆23敞口的杆嵌入孔33，在 该杆嵌入孔33的敞口部设置有密封圈34，当上述缓冲杆23嵌入上述杆嵌入孔33中时，该 密封圈34用来密封上述缓冲杆23和上述杆嵌入孔33之间的间隙。与此同时，在支承台32 上设置有节流阀35，通过该节流阀35而使上述杆嵌入孔33在流量可调且有节流效果的状 态下与外部连通。上述杆嵌入孔33为各部分具有相同直径的圆孔。另外，上述缓冲杆23上用来嵌 入该杆嵌入孔33中的部分呈具有相同直径的圆柱形。如图1所示，上述密封圈34是具有如同单向阀的功能的Y型密封圈，其可以阻止 空气从杆嵌入孔33中流向外部，但允许空气从外部流入杆嵌入孔33中。通过使用上述密 封圈，可在回复时，使缓冲杆23能从杆嵌入孔33中迅速退出。另外，如图5所示，上述节流阀35采用了公知的结构，即，用锁止螺母39固定螺旋
5形阀体37，而螺旋形阀体37具有面对阀座部36的阀部38，通过拧松该锁止螺母39调整螺 旋形阀体37的阀部38的位置就可以调整流出的流量。如图6中的放大剖面图所示，在缓冲杆23的顶端设置有缓冲件安装孔25，其中间 部位具有最大直径部25a。由软质合成树脂等形成的粘弹性体制成的缓冲件26以其卡止 凸缘部26a与上述最大直径部25a卡合的状态安装在上述缓冲件安装孔25中，处于该状态 时的缓冲件26不会从缓冲件安装孔25中脱出。当工作台14移动而使缓冲杆23嵌入杆嵌 入孔33中，该缓冲杆23的顶端面23a碰到杆嵌入孔33的内端33a时，会由上述缓冲件26 缓和此时的冲击力，而且在该缓冲杆23的行程端点，缓冲件26会在该缓冲杆23推压力的 作用下整体缩入上述缓冲件安装孔25中。因此，本发明不仅会进一步缓和该缓冲杆23在 行程端点产生的冲击力，而且由于该缓冲杆23自身的顶端面23a会与杆嵌入孔33的内端 33a抵接而完成定位，所以本发明还可保持该停止位置不会出现变化。对于具有上述结构的气缸的气体缓冲机构20而言，通过向压力室6A、6B中送入压 缩空气和从中排出压缩空气，就可以驱动活塞7而使其朝向缓冲杆23嵌入杆嵌入孔33的 方向移动，当缓冲杆23开始嵌入杆嵌入孔33中时，由于会通过设置在该杆嵌入孔33敞口 部的密封圈34来密封该杆嵌入孔33的内周面和缓冲杆23的外周面之间的间隙，所以，该 杆嵌入孔33内部的空气就会被封住，该被封住的空气则会通过节流阀35在受到限制的状 态下排向外部。因此，当缓冲杆23继续前行而进一步嵌入杆嵌入孔33中时，即使该杆嵌入 孔33内部空气的一部分会被排出，该杆嵌入孔33内部的气压会升高而对缓冲杆23产生制 动力，这样一来，可以使活塞7和连接在其上的工作台14得到缓冲后停止运动。如果需要改变活塞7和连接在其上的工作台14的停止位置时，进行以下操作即 可，即，拧松锁止螺母24并且调整安装在支承台22上的缓冲杆23的突出位置，再次拧紧锁 止螺母24时就可将上述缓冲杆23固定在所需位置上。另外，如上所述，在上述缓冲杆23的行程端点，由设置在该缓冲杆23顶端缓冲件 安装孔25中的缓冲件26缓和缓冲杆23的冲击力，之后，该缓冲件26会被压入上述缓冲件 安装孔25中，这样一来，缓冲杆23自身的顶端面23a会与杆嵌入孔33的内端33a抵接，因 此，上述活塞7和工作台14就会停在设定的停止位置。在图示的实施方式中，缸体侧缓冲部件21上设置有缓冲杆23而在活塞侧缓冲部 件31上设置用来嵌入上述缓冲杆23的杆嵌入孔33，但是缓冲杆23和杆嵌入孔33的设置 位置也可以调换过来。另外在上述实施方式中，缸体侧缓冲部件21的支承台22固定在缸体2上，而活塞 侧缓冲部件31的支承台32则固定安装在与活塞7连接的工作台14上。以位置可调的方 式使缓冲杆23与其中之一的缓冲部件的支承台螺纹连接，就可以调整缓冲杆23嵌入杆嵌 入孔33的内端33a时的活塞的位置，但是也可以采用如下结构可使上述1对缓冲部件21、 31与缸体2或工作台14的相对安装位置中的至少一个沿着上述活塞7的滑动方向而形成 另一个位置。通过调整这些安装位置，可调整缓冲杆23嵌入杆嵌入孔33的内端33a时的 活塞的位置。此时，可以以位置可调的方式使上述缓冲杆23与其中之一的缓冲部件螺纹连 接，或者使其固定设置在该缓冲部件上。也就是说，采用如下结构即可可以调整上述缓冲杆23和杆嵌入孔33相对于活塞 7的滑动方向的设置位置，从而能任意调整上述缓冲杆23嵌入杆嵌入孔33的内端33a时的
6活塞的位置。另外，上述实施方式中说明了单向驱动活塞7时可以使该活塞得到缓冲后停止运 动的气体缓冲机构，但也可以以相互反向的方式设置2对缓冲部件21、31，这样就能使双向 驱动的活塞7得到缓冲后停止运动。还有，采用上述气体缓冲机构20时，由于无需像现有技术中的气缸一样利用残存 在排气一侧压力室中的空气的压缩性，而是利用独立于气缸给排气系的气体缓冲机构来起 到吸收冲击力的作用，因此，即使对于不具备气体缓冲机构的现有气缸或者无杆气缸而言， 将上述1对缓冲部件21、31安装在缸体侧和活塞侧时，它们也可适用这些具有较大冲击力 吸收能力的气体缓冲机构。
权利要求
一种气缸的气体缓冲机构，所述气缸缸体的气缸室内嵌插有可以滑动的活塞，其特征在于，所述气体缓冲机构包括缸体侧缓冲部件，其设置在所述缸体的外侧；活塞侧缓冲部件，其设置在所述缸体的外侧，并且在活塞滑动方向上与所述缸体侧缓冲部件面对，所述活塞侧缓冲部件和所述活塞一起移动，在所述2个缓冲部件的其中之一上设置有朝向另一缓冲部件突出的缓冲杆，而在所述2个缓冲部件的另一缓冲部件上设置有面向所述缓冲杆敞口的杆嵌入孔，在所述杆嵌入孔的敞口部设置有密封圈，当所述缓冲杆嵌入所述杆嵌入孔中时，所述密封圈用来密封所述缓冲杆和所述杆嵌入孔之间的间隙，另外，通过设置节流阀而使所述杆嵌入孔在流量可调且有节流效果的状态下与外部连通，由所述气体缓冲机构使所述活塞得到缓冲后停止运动，通过在活塞滑动方向上调整所述缓冲杆和杆嵌入孔的相对位置，可使所述气体缓冲机构在结构上能任意设定所述缓冲杆嵌入杆嵌入孔的内端时的活塞的位置。
2.根据权利要求1所述的气缸的气体缓冲机构，其特征在于，所述密封圈具有如同单 向阀的功能，其可阻止空气从所述杆嵌入孔中流向外部，但允许空气从外部流入杆嵌入孔 中。
3.根据权利要求1或2所述的气缸的气体缓冲机构，其特征在于，设置于所述缓冲杆顶 端的缓冲件安装孔中安装有由粘弹性体制成的缓冲件，其用来缓和所述缓冲杆碰到杆嵌入 孔的内端时的冲击力，该缓冲件在所述缓冲杆的行程端点处缩入所述缓冲器安装孔中。
4.根据权利要求3所述的气缸的气体缓冲机构，其特征在于，所述缓冲件安装孔的中 间部位具有最大直径部，所述缓冲件的中间部位具有卡止凸缘部，通过该卡止凸缘部和所 述最大直径部之间的卡合作用，防止所述缓冲件从所述缓冲件安装孔中脱出。
5.根据权利要求1或2所述的气缸的气体缓冲机构，其特征在于，以位置可调的方式将 所述缓冲杆安装在所述任何一个缓冲部件上，通过调整该缓冲杆的位置来设定所述活塞的 位置。
6.根据权利要求1或2所述的气缸的气体缓冲机构，其特征在于，所述缸体侧缓冲部件 安装到所述缸体上的位置，和所述活塞侧缓冲部件安装到所述活塞上的位置的至少其中之 一可进行调整，通过在所述活塞滑动方向上使某个缓冲部件与另一个缓冲部件相对移动而 设定活塞的位置。
7.根据权利要求1或2所述的气缸的气体缓冲机构，其特征在于，在连接所述活塞并且 从所述气缸室朝向外部伸出的活塞杆上连接有工作台，并且在该工作台上安装有所述活塞 侧缓冲部件，其中，所述工作台可以沿着平行于活塞滑动方向而设置在所述缸体上的引导 件滑动。
全文摘要
本发明提供一种气体缓冲机构，包括用来安装在缸体上的缸体侧缓冲部件以及与活塞一起移动的活塞侧缓冲部件，它们都设置在上述缸体的外侧。在上述2个缓冲部件的其中之一上设置有缓冲杆，而在另一缓冲部件上设置有杆嵌入孔，与此同时，在该杆嵌入孔的敞口部设置密封圈。另外，设置节流阀来调整该杆嵌入孔中的空气流量，通过节流阀可将上述空气排向外部，上述气体缓冲机构可以使上述活塞得到缓冲并停止运动。
文档编号F15B15/22GK101907113SQ201010189760
公开日2010年12月8日 申请日期2010年6月2日 优先权日2009年6月3日
发明者佐藤太平, 石桥康一郎, 高梨精二 申请人:Smc株式会社