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JP2002527296A - 流体駆動式作動装置 - Google Patents

流体駆動式作動装置

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Publication number
JP2002527296A
JP2002527296A JP2000577414A JP2000577414A JP2002527296A JP 2002527296 A JP2002527296 A JP 2002527296A JP 2000577414 A JP2000577414 A JP 2000577414A JP 2000577414 A JP2000577414 A JP 2000577414A JP 2002527296 A JP2002527296 A JP 2002527296A
Authority
JP
Japan
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piston rod
fluid
actuating device
working
spaces
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000577414A
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English (en)
Inventor
ディーター ワルトマン
エムスト ヘーゲレ
ジェラルド ミューラー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Publication of JP2002527296A publication Critical patent/JP2002527296A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/12—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air
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    • F04B9/135—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members reciprocating movement of the pumping members being obtained by two single-acting elastic-fluid motors, each acting in one direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7055—Linear output members having more than two chambers

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  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ハウジング（２）及び流体エネルギーによりハウジング（２）に対して移動させられ得るピストンロッド（６）を含む流体駆動式作動装置に関する。ピストンロッド（６）の位置に応じて作動され得る少なくとも1つのコントロールバルブ（３８、３８'）は、制御要素を含んでいる。その制御要素は、２つの流体スペース（４６及び４７）間の流体結合を、ハウジングに対して固定されたシーリング部(４３及び４３')と協働して制御する。制御要素は、外周面が対応した形状になっているピストンロッド（６）により直接的に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ハウジング、流体エネルギーによりハウジングに対して移動可能な
ピストンロッド、及びピストンロッドの位置に応じて作動できる少なくとも１つ
のコントロールバルブを含む流体駆動式作動装置であって、そのコントロールバ
ルブはシーリング部と協働して２つの流体スペースにおける流体結合を制御する
ための制御部材を含み、シーリング部は、ハウジングに対して固定されている、
流体駆動式作動装置に関するものである。
【０００２】 出願人の知っているそのような流体駆動式作動装置は、圧力ブースタの形を取
って構成されており、それによって流体の圧力が増加させられるものである。こ
の場合、ハウジングは、機能的作業ユニットを構成するためピストンロッドによ
って連結されたピストンが内部に設けられている２つのピストン室を有している
。ピストン室はそれぞれ、バルブ装置の助けにより２つの作業空間に分けられて
おり、バルブ手段は、機能的作業ユニットの往復運動が生じるよう、外側の作業
空間を制御するのを可能にする役割を果たしている。往復運動の間にピストンロ
ッド側の作業空間から押し出された流体は、高められた圧力が蓄積される高圧空
間に供給される。バルブ手段を切換えるために、制御部材がピストンロッド側の
隣接する作業空間内へと延びており、ピストンが当ることによりストロークの端
部に向かって機械的に作動される、ハウジングと一体化したコントロールバルブ
を設けることが可能である。
【０００３】 上記のような構成の場合の欠点は、コントロールバルブの作動用手段が、信頼
性に欠け、摩耗しやすいことである。従って、バルブの機能を切換えるのに電気
信号を用いることが既に提案されており、この信号は、物理的接触をせずにピス
トンに反応するセンサにより生成される。しかし、これには、制御及びエネルギ
ーの目的のために、電気エネルギーにより操作しなければならない、比較的高価
な構成となるという問題がある。
【０００４】 従って、本発明の１つの目的は、経済的な構成で摩耗の傾向が少なく、それに
もかかわらずバルブ作動に関して機能的信頼性が高い流体駆動式作動装置を提供
することである。 この目的を達成するために、本発明では、コントロールバルブの制御部材が、ピ
ストンロッド外周の対応して形成された形状により直接的に構成される。
【０００５】 このように、各コントロールバルブには、もはや摩耗しやすい機械的結合によ
り作動されることになる別体の制御部材を設ける必要がない。制御部材は、外周
部が適切な形状であるためシーリング部と協働して流体スペースにおける流体結
合を制御するピストンロッドにより、直接的に構成されている。流体結合を完全
に遮断させるために必要なのは、シーリング部と液密性の接触をする外部形状を
与えることのみである。流体結合を解放しようとする場合、ピストンロッドの外
部形状の断面を対応して減少させるだけでよく、その結果ピストンロッドとシー
リング部の間に、流体圧媒体の移動を可能にする移動用の空隙が生じる。ピスト
ンロッドの対応する形状を有する縦方向の部分の位置及び長さを選択することに
より、ストロークによるコントロールバルブの作動を容易に行うことができ、従
ってどのようなバルブ手段も同様に作動することができる。その結果、圧力ブー
スタに関連する好適な適用例においては、ストロークの方向をあらかじめ調節す
る役目を果たすバルブ手段の機能を、簡単に、かつ摩耗しやすい機構を使わずに
切換えることができるのである。必要であれば、１つ以上の大量生産によるバル
ブを組合わせてバルブ手段を製造することができ、それをハウジングに外付けし
てもよい。また、ハウジング内の一体化したバルブ手段という空間節約型の構成
とすることも可能であり、この場合、バルブはマルチウェイパルスバルブとして
有用に設計されていてもよい。更に、高価なセンサ、付加的作動要素（例えば永
久磁石のような）及び追加的制御システム要素なしで済ますことができる。
【０００６】 本発明の更に有用な展開が、従属項において定義されている。 好適な構成の場合において、両側の２つの流体スペースがピストンロッドを取
り囲むシーリング部と軸方向に隣接し、ピストンロッドは流体結合を遮断する役
割を果たす少なくとも１つの縦部（このような部分は密閉部と称される）を有し
、縦部は、シーリング部と重なる位置を取るとき、すなわち通例シーリング部と
軸方向に同位置になるとき、シーリング部と密着し、従って遮断あるいは密閉状
態にあるような形状になっている。更に、ピストンロッドは、好適には少なくと
も１つの縦部（本文中では伝達部と称される）を有しており、その縦部は、シー
リング部を覆う位置を取るとき、すなわち少なくとも本質的にシーリング部と並
ぶときに２つの流体スペースを連通させる移動用空隙を生じさせ、その空隙は流
体圧媒体のために流体の流れが通過するのを可能にする。
【０００７】 同時に高流量率を可能にしながら製造を簡略にすることは、伝達部がピストン
ロッドの外周面上に延びる溝状の凹所により構成されていれば可能である。更に
注目すべきは、所望する制御機能に応じて、所望の数の伝達部が互いに適当な軸
方向の距離を置いてピストンロッド上に設けられてもよい点である。
【０００８】 ピストンロッドは、ピストンハウジング内で２つの作業空間を分離している少
なくとも１つのピストンと結合していることが望ましく、その結合に関して制御
されるべき空間のうち第一の作業空間は、ピストンロッド側の作業空間と連結し
ているか、あるいはその作業空間によって形成される。
【０００９】 更に詳しくは、流体駆動式作動装置が圧力ブースタの形で構成されている場合
、少なくとも１つのコントロールバルブにより作動されるようになっている１つ
のバルブ手段を有していることが望ましい。バルブ手段を介することにより、ピ
ストンロッドのストロークの方向をあらかじめ設定することが可能になる。そこ
で、例えばピストンロッドのあらかじめ定められた軸方向の位置に応じた方法で
、ストロークの方向を反転させることが可能になる。
【００１０】 コントロールバルブのシール部は、ピストンロッドが貫通して延びているハウ
ジングの壁内にあるのが望ましく、特に好適にはリップシールあるいはいわゆる
溝リングの形で構成された環状シールにより、境界が画されている。 ２つのピストン室を有する圧力ブースタの形を取る装置の一構成の場合、ピス
トンは機能的作業ユニットを形成するようピストンロッドによって連結されてお
り、ピストン室の間に設けられた隔壁は、必要であれば、バルブ手段からピスト
ン室の外側の作業空間に延びているダクト内が、同時に無圧状態になるかあるい
は同時に規定の作動圧力（一次圧力）になったときに、ストロークの方向をあら
かじめ設定するバルブ手段の反転を行わせる論理制御装置を収容していてもよい
。 本発明は、付随する図面に関して以下で詳細に説明される。
【００１１】 本発明は、圧力ブースタの形を取った流体駆動式作動装置１に関して説明され
る。しかしながら、本発明が他の様式の流体駆動式作動装置に関して適用し得る
ことを指摘しておくべきである。 本例の作動装置１は、軸方向に並んで中間壁３により互いに離れて配置された
２つのピストン室４及び４'が内部に形成されているハウジング２を含む。各室
には、軸方向に移動するピストン５及び５'が設けられ、各ピストン室４及び４'
の円筒穴の表面と密着している。
【００１２】 ２つのピストン５及び５'は、軸方向に一緒に移動させることが可能な機能的
作業ユニットを構成するように、中間壁３を貫通して軸方向に延びるピストンロ
ッド６により互いに固定的に連結されている。中間壁３は軸方向を向いた通過孔
８を有し、そこを通ってピストンロッド６が延びている。
【００１３】 各ピストン５及び５'は、関連するピストン室４及び４'を、ピストンロッド側
にあって中間壁３と結びついている内側作業空間１２及び１２'と、ピストンロ
ッドがその内部に延びていない、軸方向に向かい合う外側作業空間１３及び１３
'とに分けている。
【００１４】 少なくとも部分的にハウジング２の壁内部に延びている第一の一次ダクト装置
１４は、流体エネルギーにより作動されるために用いられる中間バルブ手段１５
を介して、２つの外側作業空間１３及び１３'を、ハウジングの外側の面に設け
られ、流体、更に特定的には圧力Ｐ１が加えられた圧縮空気が供給される供給口
１６と連結している。第一の一次ダクト装置１４の一部として、更に便利なこと
に図２で図式的に示されたように中間圧力設定装置１７があり、そうした圧力設
定装置は好ましくは圧力調整装置の形を取っている。この装置は、供給口１６の
近くにあってバルブ手段１５の手前に配置されており、バルブ手段１５において
成り立つ適正な一次圧力の可能な設定を行っている。必要であれば、圧力設定手
段１７を省くことも可能である。
【００１５】 本実施例のバルブ手段１５は、いわゆるパルスバルブに関するものであるが、
５／２式バルブの形で構成されており、短時間の流体作動により切換えることが
でき、作動圧力が停止した後もそれぞれの切換え位置を保持する。 第一の一次ダクト装置１４は、バルブ手段１５により、供給口に続く１つ以上
のダクト部１８及び２つの外側作業空間１３及び１３'に開いているピストン空
間側の少なくとも２つのダクト部１９に更に分けられている。更に、バルブ手段
１５は、２つの通気ダクト２０と連通している。図１で図式的に示されたバルブ
手段１５のバルブ部材２３の切換え位置に応じて、一次圧力のかけられた流体が
このように外側作業空間１３及び１３'にそれぞれ供給され、その一方で同時に
他方の外側作業空間１３及び１３'にそれぞれ通気が行われることになる。これ
により、機能的作業ユニット７が軸方向に沿って一方あるいは他方に移動させら
れる。
【００１６】 バルブ手段１５の切換えは、例えばサーボピストンあるいはサーボダイアフラ
ムの形を取ってバルブ部材２３と協働する作動手段２４に作用する、作動圧力の
かけられた流体によって生じる。本実施例において、各作動手段２４はバルブ部
材２３の２つの軸方向の終端部と結合しており、手段２４の流体作動は作動ダク
ト２２を介して引き起こされる。 やはり供給口１６と最善にも連結している第二の一次装置２５は、第一チェック
バルブ２６及び２６'を介して、ピストンロッド側にある２つの作業空間１２及
び１２'と連通している。図示された実施例においては、供給口１６から始まり
ハウジング壁の内部で２つの枝状部２８及び２８'へと分岐している共通ダクト
部２７を含んでおり、枝状部はピストンロッド側の作業空間１２及び１２'に向
かって開き、内部にそれぞれ第一チェックバルブ２６及び２６'が設けられてい
る。第一チェックバルブ２６及び２６'の並び方は、ピストンロッド側の作業空
間１２及び１２'に向かって流体の流れが可能であり、反対方向に向かっては妨
げられるようになっている。
【００１７】 更に、二次ダクト装置３２が設けられており、これは一方でピストンロッド側
の作業空間１２及び１２'と連通し、他方でハウジング２の外面に設けられ、大
容量の、本文中で言う高圧レシーバ３４が接続された排出口３３に通じている。
高圧レシーバ３４内では、入口で付加された二次圧力Ｐ１より高い二次圧力Ｐ２
が生じる。
【００１８】 二次ダクト装置３２はまた第二の一次ダクト装置２５と同等であり、この装置
３２も、排出口３３から延びる共通ダクト部３５と、共通ダクト部３５から分岐
して、ピストンロッド側にある作業空間１２及び１２'へと開いている２つの枝
状部３６及び３６'に分岐している。各枝状部３６及び３６'には、第一のチェッ
クバルブ２６及び２６'とは逆の流れの方向を有する第二のチェックバルブ３７
及び３７'があり、その結果流体の流れが、ピストンロッド側の作業空間１２及
び１２'から高圧レシーバ３４へは可能であり、逆方向へは妨げられる。
【００１９】 チェックバルブ２６及び２６'更には３７及び３７'は、原則としては外付けす
ることもできるが、中間壁あるいは隔壁３内に配置されるのが望ましい。 図１に示した状態で始まる作動装置の作動中に、バルブ手段１５の所望の切換
え位置をあらかじめ設定することにより、外側の右の作業空間１３'に一次圧力
Ｐ１の流体が供給され、同時に他方の外側作業空間１３は排気が行われる。従っ
て、機能的作業ユニット７は左に移動し、隔壁３に向かって移動する図１の右側
のピストン５'が第二の一次ダクト装置２５を介して供給された流体をピストン
ロッド側の関連する作業空間１２'内へと圧縮し、その圧縮された流体を、ピス
トンロッド側の作業空間１２'と連通している、高圧レシーバ３４に通じる二次
ダクト装置３２の枝状部３６'を介して流れさせる。そのとき、他方のダクト部
３６にある第二のチェックバルブ３７は、流出された流体がピストンロッド側の
他方の作業空間１２へ移動するのを妨げる。
【００２０】 そのようなストローク運動の間、一次ダクト装置２５を介して一次圧力Ｐ１に
曝されている流体は、図１の左側に位置するピストン室４のピストンロッド側に
ある、容積が増大している作業空間１２に流れ込む。 機能ユニット７がストロークの終点に達したとき、ピストンロッド側にあるピ
ストン室４の作業空間１２―図１の左側―は、容積が最大の状態になっている。
次のステップはバルブ手段１５の切換えであり、その結果、機能的作業ユニット
７の移動方向が逆になり、流体が、今度は図１の左側にあるピストン室４のピス
トンロッド側の作業空間１２から流出し、そこを支配している圧力に曝され、二
次ダクト装置３２を介して高圧レシーバ３４へと流れる。
【００２１】 従って、二次圧力Ｐ２が徐々に高圧レシーバ３４内に蓄積され、一次圧力Ｐ１
より高くなる。高圧レシーバ３４内における圧力が、制御圧力（鎖線で示された
通り）として圧力調整装置１７に報告されるため、所望する所定の二次圧力Ｐ２
に達したとき、圧力調整装置１７がバルブ手段１５への流体の供給を停止するよ
うな作動法が可能である。
【００２２】 装置１の前記の作動法は、作業ユニット７のハウジング２に対する軸方向の位
置に応じてバルブ手段１５を作動することを必要とする。これは、バルブ手段１
５の作動手段２４の上流側に設けられた２つのコントロールバルブ３８及び３８
'を用いた本実施例において生じ、このバルブ３８及び３８'はピストンロッド６
の位置に応じて作動され、従ってそれぞれバルブ手段１５の作動あるいは反転を
生じさせる。後者の作用は、バルブ手段１５の作動手段２４への作業流体の供給
を、コントロールバルブが制御するために生じる。
【００２３】 ここでは、ピストンロッド６自体が２つのコントロールバルブの構成要素であ
ることが利点となっている。というのは、ピストンロッドは、コントロールバル
ブの制御部材を構成し、ハウジングに対して固定され各コントロールバルブ３８
及び３８'と結びついたシーリング部と協働して、作動手段２４への作動流体の
供給を制御するからである。
【００２４】 シーリング部４３及び４３'は、ピストンロッド６が貫通しているハウジング
２の隔壁３内に設けられ、図示された本実施例ではそれぞれ少なくとも１つの環
状シール４４により範囲が画定されているが、その環状シール４４は、通過孔８
の外周の溝内に軸方向に動かないように固定されている。シール４４が、溝リン
グとも称されるリップシールであると好適である。
【００２５】 ピストンロッド６はシーリング部４３及び４３'により同軸状に取り囲まれて
いる。シーリング部４３及び４３'は、関連するピストン室４及び４'の境界を画
する隔壁３の終端面４５及び４５'から軸方向に少しだけ離れた位置にあるのが
最適である。
【００２６】 各シーリング部４３及び４３'は、第一流体スペース４６及び第二流体スペー
ス４７の間に軸方向に配置される。第一流体スペース４６は、本実施例の場合、
通過孔８とピストンロッド６の外周面との間の軸方向に比較的短い環状の空隙を
介して、それぞれ隣接するピストンロッド側の作業空間１２及び１２'と繋がっ
ている。第一流体スペース４６は、ピストンロッド側の隣接する作業空間によっ
て直接的に形成されることも可能である。
【００２７】 第二流体スペース４７は、本実施例において、ピストンロッド６の外周面と通
過孔８の内周面の間に、各シーリング部４３及び４３'に軸方向に続いて設けら
れた環状の中間スペースにより構成されている。通過孔８を介して２つの流体ス
ペース４７が連通するのを防ぐため、関連するシーリング部４３及び４３'と軸
方向に向き合っている側面において、流体スペースは隔壁３内でそれぞれ密閉さ
れている。本実施例では、各第二流体スペース４７は、シーリング部４３及び４
３'と反対の軸方向側において別のシーリング部４８が側にあるため、そのよう
な密閉が確実に行われるのであるが、別のシーリング部４８は、常にピストンロ
ッド６の外周面と密着し、やはり、特にリップシールあるいは溝リングの形を取
った環状のシールで構成されているのが最も望ましい。これに関して、鎖線で示
した漏れ除去用ダクト４９を備えてもよく、そのダクトは一方では２つの別のシ
ーリング部４８の間にある通過孔８の縦部に開いており、他方ではハウジング２
の外表面へと延びており、それによって発生している漏れが除去されるようにな
っている。
【００２８】 ピストンロッド６の流体制御機能は、ピストンロッド６が全長にわたって所望
する制御機能に応じて作られた外形を有しているため、可能になっている。ピス
トンロッド６の全長にわたってこの外形が変化するので、２つの流体スペース４
６及び４７の間の流体結合を制御するために、ピストンロッド６とシーリング部
４３及び４３'とのストロークに応じた協働を生じさせることができる。第二流
体スペース４７が作動手段２４に通じる前記の作動ダクト２２と連通しているた
め、作動流体、従ってピストンロッド側の空間１２及び１２'からの作動シグナ
ルが得られるバルブ手段１５の作動を確実にすることができる。
【００２９】 本実施例のピストンロッド６は、隔壁３を有し、２つの流体スペース４６及び
４７の間の流体結合を遮断する役割を果たすため以下で密閉部５２と称される縦
部より、かなり長くなっている。ピストンロッド６は、シーリング部４３及び４
３'の一つと重なる位置にあるとき、それらシーリング部４３及び４３'と密着あ
るいは嵌合し、結果として密閉位置にあることになり、２つの隣接する第一及び
第二流体スペース４６及び４７間の流体結合が遮断されるような外形になってい
る。密閉位置にある場合、密閉部５２は関連するシーリング部４３及び４３'と
軸方向において並び、シーリング部によって、あるいはそれぞれ関連するシール
４４によって密閉するように囲まれる。
【００３０】 更に、ピストンロッド６は、密閉部５２のそれぞれの側部において互いに軸方
向に隣接する２つの軸方向に離れた縦部を有し、これら縦部は２組の流体スペー
ス４６及び４７間の流体結合をストロークに応じて解放する役割を果たし、した
がって流れ伝達部５３及び５３'と称される。流れ伝達部５３及び５３'は、関連
するシーリング部４３及び４３'の位置にあって流体スペース４６及び４７の１
つと連結する少なくとも１つの移動用空隙５４を形成するとき、それぞれのシー
リング部４３及び４３'から少なくとも部分的に半径方向に離れて配置されるよ
うな外形になっている。移動用空隙５４が２つの流体スペース４６及び４７間の
結合を生じさせ、それにより関連するシーリング部４３及び４３'を介して流体
が通過できるようにするため、それぞれの位置は伝達位置と称される。
【００３１】 流体の十分な通過あるいは流量率を得るため、各伝達部５３及び５３'の形状
は、図示されているように、ピストンロッド６に周囲を取り巻く溝状の凹所が切
り込まれ、移動用空隙５４が環状の空隙となる形を取ることが好ましい。しかし
、代わりに１つ以上の部分的凹所をピストンロッドの外周面上の伝達部５３及び
５３'に設けることもできよう。重要な点は、伝達部５３及び５３'において、ピ
ストンロッド６が、十分な長さにわたって密閉部５２あるいはそれぞれの関連す
るシーリング部４３及び４３'より小さい、すなわち縮小した断面を有している
ことである。
【００３２】 ピストンロッド６は、通常ピストン５及び５'が隔壁３の終端面４５及び４５'
に隣接あるいは嵌合する位置に達するまで、密閉部５２が常に効果を有するよう
な形状になっている。従って、本例においては、２つのピストン５及び５'のう
ちの１つからほんの少しだけ離れた位置に、伝達部５３及び５３'が設けられて
いる。
【００３３】 このため、ストロークの間、密閉部５２が２つのシーリング部４３及び４３'
と協働することによりコントロールバルブは閉じられている。逆にピストン５及
び５'の１つが終点位置に達すると、関連する伝達部５３及び５３'が伝達位置を
取るため、高圧の流体が、ピストンロッド側の関連する作業空間１２及び１２'
から密閉を解かれた移動用空隙５４を介し、作動流体として、隣接する作動ダク
ト２２を介してバルブ手段１５へと通過することができる。従って、駆動された
機能的作業ユニットによる機械的なバルブ作動を必要とせず、また特別に用いら
れたセンサ手段に頼らずに、流体エネルギーによって開始されるバルブ手段１５
の切換えあるいは反転が起こるのである。
【００３４】 作動装置２２に蓄積される圧力を、関連するコントロールバルブ３８及び３８
'を閉じた後に急速に低下させるため、各作動ダクト２２は適当な通気手段５５
を備えている。図示された実施例では、そのような手段は、それぞれの作動ダク
トを外気と連通させ、切換えに必要な圧力の確立を妨げはしないが、圧力の外気
との均一化を生じさせることが可能なノズルあるいはチョークの形を取っている
。
【００３５】 好ましくは隔壁内に、図示されていない論理回路を設けると便利であり、そう
した回路は、第一の一次ダクト装置１４のピストン空間側にある２つのダクト部
において同時に一次圧力が掛かっている場合、あるいは一次圧力が全く掛かって
いない場合に、バルブ手段１５の切換えあるいは反転を生じさせる。
【００３６】 図示された実施例において、バルブ装置１５はハウジング上に、更に詳しくは
両者の間にサブプレートあるいは中間プレートを挟んで取付けられている。しか
し、バルブ装置が、完全にあるいは少なくとも部分的にハウジング内、更に詳し
くは隔壁内に一体化されていてもよいことは、理解されるであろう。更に、補足
として、図１はバルブ手段１５のバルブ機能を明確にするための記号による回路
図を含んでいる。
【００３７】 異なった構成の作動装置の場合、より詳しくは単一のピストンを有する従来の
流体エネルギーシリンダ方式の構造の場合、ピストンロッドが１つ以上のコント
ロールバルブのための制御部材として利用し得ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一例として、好適な構造形態であり圧力ブースタの形を取る流体駆
動式作動装置の一構成を、図２の線Ｉ−Ｉに沿った長手方向の断面で示す図であ
る。
【図２】 図１に示す装置の図１の線II−IIに沿った断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 Ｒｕｉｔｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ 82， 73734Ｅｓｓｌｉｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎ ｙ (72)発明者 ミューラー ジェラルド ドイツ連邦共和国 70329 シュトゥット ガルト ウールバチャ シュトラーセ 60 Ｆターム(参考） 3D048 BB43 BB59 FF01 FF11 FF23 PP03

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング（２）、流体エネルギーにより該ハウジング（２）
    に対して移動させられるためのピストンロッド（６）、及び該ピストンロッド（
    ６）の位置に応じて作動可能な少なくとも１つのコントロールバルブ(２８及び
    ２８')を含む流体駆動式作動装置であって、前記コントロールバルブは、シーリ
    ング部(４３及び４３')と協働して２つの流体スペース（４６及び４７）間の流
    体結合を制御するための制御部材を含み、該シーリング部はハウジングに対して
    固定されており、該制御部材は、外周面が対応する形状になっているピストンロ
    ッド（６）により直接的に構成されていることを特徴とする流体駆動式作動装置
    。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の作動装置であって、前記２つの流体スペース
    (４６及び４７)は、いずれかの側において、同軸的にピストンロッドを取り囲ん
    でいるシーリング部（４３及び４３'）と軸方向に隣接し、該ピストンロッド（
    ６）は流体結合を遮断する役割を果たす少なくとも１つの縦部（密閉部５２）を
    有し、該縦部は前記シーリング部(４３及び４３')と重なる位置（密閉位置）を
    取るとき該シーリング部(４３及び４３')と密着するように形成されており、該
    ピストンロッド（６）は流体結合を解放する役割を果たす少なくとも１つの縦部
    （伝達部５３及び５３'）を有しており、該縦部は、前記シーリング部(４３及び
    ４３')と重なる位置（伝達位置）を取って、前記流体スペース（４６及び４７）
    を連通させる少なくとも１つの移動用空隙（５４）を形成するとき、該シーリン
    グ部(４３及び４３')と少なくとも部分的に半径方向に離れて配置されるような
    形状になっていることを特徴とする作動装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の作動装置であって、前記伝達部（５３及び５
    ３'）が前記ピストンロッド（６）を取り巻く溝状の凹所により構成されている
    ことを特徴とする作動装置。
  4. 【請求項４】 請求項２あるいは請求項３に記載の作動装置であって、前記流
    体スペース（４７及び４７）のうちの１つは、前記ピストンロッド（６）に隣接
    し、１つの軸方向の側面側に前記コントロールバルブ（３８及び３８'）の前記
    シーリング部（４３及び４３'）があり、他方の軸方向の側面側に該ピストンロ
    ッド（６）と接触する別のシーリング部（４８）があることを特徴とする作動装
    置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の作動装置であって、前記隣接する流体スペー
    ス（４７）と反対側の軸方向の側面において前記別のシーリング部（４８）に隣
    接する、前記ピストンロッドを取り囲むスペースは、漏れ除去用経路４９と連結
    されていることを特徴とする作動装置。
  6. 【請求項６】 請求項１から５までのいずれかに記載の作動装置であって、前
    記ピストンロッド（６）は、前記ハウジング（２）内で２つの作業空間（１２及
    び１２'；１３及び１３'）を互いに分離させる少なくとも１つのピストン（５及
    び５'）と連結され、前記流体スペース（４６）のうちの１つはピストンロッド
    側の前記作業空間（１２及び１２'）と連結されるか、あるいは該作業空間によ
    り構成されていることを特徴とする作動装置。
  7. 【請求項７】 請求項１から６までのいずれかに記載の作動装置であって、バ
    ルブ手段（１５）が、少なくとも１つのコントロールバルブ（３８及び３８'）
    により作動されるようにされていることを特徴とする作動装置。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の作動装置であって、前記バルブ手段（１５）
    が、前記ピストンロッド（６）のストロークの大きさをあらかじめ設定するため
    に設けられていることを特徴とする作動装置。
  9. 【請求項９】 請求項７あるいは請求項８に記載の作動装置であって、前記第
    二の流体スペース（４７）から、前記バルブ手段（１５）のための流体作動シグ
    ナルが出されることを特徴とする作動装置。
  10. 【請求項１０】 請求項７から９までのいずれかに記載の作動装置であって、
    前記バルブ手段（１５）が、前記ハウジング（２）上に外付けされるか、あるい
    は少なくとも部分的に該ハウジング（２）内に一体化されていることを特徴とす
    る作動装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１から１０までのいずれかに記載の作動装置であって
    、前記少なくとも１つのコントロールバルブ（３８及び３８'）のシーリング部
    (４３及び４３')は、前記ハウジング（２）の壁（３）内に設けられ、該壁はそ
    の中を貫通して延びるピストンロッド（６）を有していることを特徴とする作動
    装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１から１１までのいずれかに記載の作動装置であって
    、前記シーリング部 (４３及び４３')は、環状シール（４４）、更に具体的には
    リップシールにより範囲が定められていることを特徴とする作動装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１から１２までのいずれかに記載の作動装置であって
    、圧力ブースタの形を取る構成により特徴づけられており、前記ハウジング（２
    ）は、前記ピストンロッド（６）に連結されたピストン（５及び５'）により２
    つの流体加圧可能な作業空間（１２及び１２'； １３及び１３'）に分けられる
    少なくとも１つのピストン室（４及び４'）を含み、手段（３２）が設けられ、
    それによりピストンロッド側の作業空間（１２及び１２'）から、作業空間（１
    ２及び１２'）の容積の減少として生じるこのストローク運動の間、高圧レシー
    バ（３４）に供給が行われ、ピストンロッド側の前記作業空間（１２及び１２'
    ）から生じる流体作動シグナルにより前記ピストンロッド（６）のストロークの
    方向を反転させるためのバルブ手段（１５）を与えるために、コントロールバル
    ブ（３８及び３８'）が設けられている作動装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１から１３までのいずれかに記載の作動装置であって
    、 ・ 前記ハウジング（２）は隔壁（３）により互いに分離された２つのピスト
    ン室（４及び４'）を含み、該ピストン室内にはそれぞれピストン（５及び５'）
    が設けられて２つの作業空間（１２及び１２'；１３及び１３'）を分離しており
    、該２つのピストン（５及び５'）は前記ピストンロッド（６）により固定的に
    互いに連結されて機能的作業ユニット（７）を形成し、前記ピストンロッド（６
    ）は前記隔壁（３）を貫通して延びており、 ・ 更に２つのコントロールバルブ（３８及び３８'）が設けられ、前記シーリ
    ング部（４３及び４３'）は、前記ピストンロッド（６）が貫通して延びている
    前記隔壁（３）の通過孔（８）内に設けられ、２つの関連する流体スペース（４
    ６）のそれぞれはピストンロッド側の前記隣接する作業空間（１２及び１２'）
    により形成されるか、あるいは該作業空間と連結され、他方の２つの流体スペー
    ス（４７)は少なくとも部分的に前記隔壁（３）内に延びる作動ダクト（２２）
    を介して流体駆動式バルブ手段（１５）の前記作動手段（２４）と連結され、 ・ 更に、第一の一次ダクト装置（１４）が設けられ、それを介して、機能的
    作業ユニット（７）を軸方向の一方あるいは他方へとシフトさせるために流体が
    前記バルブ手段（１５）を介して前記外側の作業空間（１３及び１３'）へと交
    互に供給され、また、第二の一次ダクト装置（２５）が設けられ、それを介して
    ピストンロッド側の２つの作業空間（１２及び１２'）が、第一チェックバルブ
    （２６及び２６'）の仲介により一次圧力に曝された流体によって作用を受け、 ・ 二次ダクト装置（３２）は、第二のチェックバルブ（３７及び３７'）の媒
    介により、ピストンロッド側の前記作業空間（１２及び１２'）から流出した流
    体を高圧レシーバ（３４）に戻す役割を果たすために設けられている、 圧力ブースト装置としての構成により特徴づけられる作動装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の作動装置であって、論理回路がより具体
    的には隔壁（３）内に設けられ、前記第二の一次ダクト装置（２５）のダクト（
    １９ 前記バルブ手段（１５）から前記外側の作業空間（１３及び１３'）に通
    じる）に同時に無圧状態あるいは一次圧力が存在するとき、該回路が該バルブ手
    段（１５）の切換えを生じさせることを特徴とする作動装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１４あるいは請求項１５に記載の作動装置であって、
    前記作動ダクト（２２）用の通気手段（５５）が設けられ、該通気手段は、関連
    するコントロールバルブ（３８及び３８'）が前記ピストンロッドにより遮断さ
    れるときに効力を有することを特徴とする作動装置。
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