JP2001295811A - エアシリンダの緩衝停止機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアシリンダ内部の構造を複雑にすることな
く、ピストンのストローク終端で衝撃や騒音の発生を確
実に防止できるエアシリンダの緩衝停止機構を提供す
る。 【解決手段】 エアシリンダ３のシリンダ室３Ｃのピス
トン２と対向する壁面３Ｄ側からシリンダ室内に出没自
在に設けられて常時突出位置にばね付勢され、前記壁面
にピストンが接近したときに前記ピストンに押されて没
入方向に変位するプランジャ７と、シリンダ室内のエア
を排気する空気通路に設けられ、前記プランジャの没入
方向への変位に伴って空気の流通断面積が減少するよう
に構成された可変絞り弁１０とを備え、ピストンのスト
ローク終端付近で可変絞り弁を通過する空気の流動抵抗
が増加してシリンダ室内のピストン移動方向前方の圧力
が上昇し、ピストンは衝撃無く減速停止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアシリンダ内の
ピストンがストローク終端に移動してきたときに、ピス
トンを停止直前で減速してピストン停止時の衝撃や騒音
の発生を防止するための緩衝停止機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エアシリンダにおいて、ピストン
がストローク終端まで移動したときに、急激なピストン
の停止によって衝撃や騒音が発生することを防止するた
めに、種々の提案がなされている。

【０００３】例えば、特開平６−３４１４１１号公報に
記載されている緩衝機能を備えたエアシリンダでは、ピ
ストンに設けられたクッションピンを嵌入させるための
クッション用孔部を形成した区画用壁部と前記区画用壁
部とピストンとの両者間に位置するシリンダ室内の圧縮
空気を給排気孔が設けられたヘッドカバー室内へ流入さ
せるための連通路と、前記連通路を流通する空気量を調
整する流量調整弁が設けられているとともに、前記シリ
ンダ室内の空気圧が所定の圧力に達したときに、シリン
ダ室内の空気をシリンダ室外へ排気するリリーフ弁が設
けられている。

【０００４】前記エアシリンダにおいては、ピストンが
区画用壁部側へ接近移動するときに、クッションピンが
クッション用孔部に嵌入するまでは、ピストン移動方向
前方のシリンダ室内の空気は、クッション用孔部を通過
してヘッドカバー室内に設けられた給排気口へ排気され
る。

【０００５】そして、クッションピンがクッション用孔
部に嵌入してその入口が塞がれると、前記シリンダ室内
の空気は連通路の流量調整弁を通過して給排気口へ排気
されることになり、ピストン移動方向前方ではシリンダ
室内の空気圧が上昇してピストンは減速される。

【０００６】また、クッションピンがクッション用孔部
に嵌入した瞬間に、シリンダ室内の圧力は急激に上昇す
るが、所定の圧力に達するとリリーフ弁が開放されるこ
とで、過大な圧力上昇による衝撃の発生を防止してい
る。

【０００７】また、特開平８−９３７１８号公報に記載
されている減速エアシリンダでは、ピストンのストロー
ク終端付近でピストンによって分けられるシリンダチュ
ーブの両側の室が流量調整機構を有するエア流路によっ
て連通されている。

【０００８】前記減速シリンダでは、ピストンがストロ
ーク終端付近まで移動してくると、ピストンの移動方向
後方の室の高圧の空気がエア流路を通して前方の室に流
入してピストンの前後の圧力差が減少し、その結果、ピ
ストンが減速されてストローク終端で発生する衝撃が緩
和されるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述した、特開平６−
３４１４１１号公報に記載されているような、ピストン
のストローク終端付近で、クッションピンをクッション
ピン用孔部に嵌入させて減速させる構造においては、ク
ッションピンがクッション用孔部に嵌入した時点で急激
にピストンへ制動力が作用するため、ピストンに加わる
衝撃を完全に除去できない問題があった。

【００１０】また、ストローク終端でピストンが衝撃を
受けずに停止するように流量調整弁を調整することは困
難であり、特に取り扱う負荷の大きさが変わる場合には
再調整が必要となる問題があるとともに、エアシリンダ
の内部構造が複雑になり、製造コストが高くなる問題も
あった。

【００１１】また、特開平８−９３７１８号公報に記載
されているものにおいては、ピストンがストローク終端
付近まで移動してきたときに、エア流路を通して空気が
流通することで、ピストンの前後の圧力差を減少する構
造になっている。

【００１２】この構造によれば、ストローク終端付近で
ピストンを前進させる空気圧のピストン前後の圧力差が
減少するのでピストンの駆動力を弱めることはできる
が、制動力を増加することはできず、ピストンやこれに
連結されている被駆動部材の質量が大きい場合には、ピ
ストンのストローク終端で衝撃や騒音の発生が避けられ
ない問題があった。

【００１３】そこで、本発明は、前述したような従来技
術における問題を解決し、エアシリンダ内部の構造を複
雑にすることなく、ピストンのストローク終端で衝撃や
騒音の発生を確実に防止できるエアシリンダの緩衝停止
機構を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のエアシリンダの緩衝停止機構は、 エアシ
リンダのシリンダ室のピストンと対向する壁面側から前
記シリンダ室内に出没自在に設けられて常時突出位置に
ばね付勢され、前記壁面にピストンが接近したときに前
記ピストンに押されて没入方向に変位するプランジャ
と、前記シリンダ室内の空気を排気する空気通路に設け
られ、前記プランジャの没入方向への変位に伴って空気
の流通断面積が減少するように構成された可変絞り弁と
を備えたものである。

【００１５】前記緩衝停止機構においては、プランジャ
の一部が可変絞り弁のスプールを兼ねているとともに、
プランジャ内部にシリンダ室内へ空気を供給するための
空気通路とこの空気通路を空気が逆流することを阻止す
るためのチェック弁が設けられていることが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明のエアシリンダの緩衝停止
機構は、質量の大きい物体をエアシリンダによって移動
させる場合や、エアシリンダのピストンを高速に運動さ
せる場合に好適に用いることができ、既存のエアシリン
ダにも僅かな改良を施すだけで組み込むことができる。

【００１７】本発明の緩衝停止機構では、シリンダ室内
をピストンがストローク終端付近まで移動してくると、
ピストンの移動方向の端面がプランジャの先端に突き当
たり、プランジャはピストンとともに移動する。

【００１８】プランジャの動きはシリンダ室内の空気を
排気するための空気通路に設けられている可変絞り弁を
操作し、プランジャの変位とともに可変絞り弁の絞り量
を増加させる。その結果、可変絞り弁を通過する空気の
流動抵抗が増加して、ピストンの移動方向前方のシリン
ダ室内では空気の圧力が上昇し、これがピストンに制動
力として作用する。

【００１９】この際、ピストンの移動に伴って可変絞り
弁の絞り量は連続的に増加してゆくため、シリンダ室内
の圧力も連続的に上昇し、シリンダ室内に不連続な圧力
上昇を生じてピストンに衝撃が加わることはない。

【００２０】そして、ピストンがいよいよシリンダ室の
対向壁面に達する寸前には、可変絞り弁はほとんど閉じ
られた状態になるので、前記壁面とこれに対向するピス
トン端面との間に閉じこめられた空気は、最終的にその
圧縮性による空気ばねの作用をもってピストンを受け止
め、ピストンのシリンダ室対向壁面との衝突を確実に阻
止する。

【００２１】プランジャと可変絞り弁は、エアシリンダ
のシリンダヘッド等の内部に組み込むことができ、それ
ぞれ独立した部品として構成してこれらを機械的に連動
させてもよいが、プランジャと可変絞り弁のスプールを
単一部品として構成することで、可動部品の部品点数を
少なくすることができる。

【００２２】この場合、可変絞り弁をプランジャの一部
に形成したスプール部とシリンダ室内の空気を排気する
空気通路の途中に設けたオリフィス部によって構成し、
例えば、スプール部外周をシリンダ室側に向けて外径が
増加するテーパ面に形成し、円筒状の孔で形成されてい
るオリフィス部にスプール部の一部を同心状に侵入させ
た構造とすることができる。

【００２３】また、例えば、前記スプール部外周に鍔を
形成し、一方、オリフィス部を内径がシリンダ室側に向
けて増加するテーパ状に形成して、オリフィス部内に前
記鍔を同心状に侵入させた構造としてもよい。

【００２４】前記何れの構造においても、プランジャが
ピストンに押されて軸方向に変位することで、スプール
部とオリフィス部内周との間で形成される環状の隙間が
減少し、この隙間を通過する空気の流動抵抗が増加して
ピストンを円滑に制動することができる。

【００２５】この場合、プランジャの内部に、シリンダ
室内へ空気を供給する空気通路を設けるとともに、前記
空気通路から空気が逆流することを阻止するためのボー
ルチェック弁等のチェック弁を組み込むことで、エアシ
リンダ全体の構造を簡略化することができる。

【００２６】また、本発明の緩衝停止機構は、用途によ
り、エアシリンダのピストンの前進側ストローク終端部
か、後退側ストローク終端部のいずれか一方に設けても
よく、また、ピストンの前進側と後退側の両方のストロ
ーク終端部で緩衝停止効果が得られるようにエアシリン
ダの両側部に設けてもよい。

【００２７】

【実施例】図１及び図２は、本発明の第１実施例に係る
緩衝停止機構が組み込まれたエアシリンダの部分断面図
であって、本実施例における緩衝停止機構１は、ピスト
ン２が摺動自在に内蔵されているエアシリンダ３のシリ
ンダヘッド部３Ａに設けられている。

【００２８】前記緩衝停止機構１は、シリンダヘッド部
３Ａに貫通形成されているねじ孔３Ｂに螺合されるねじ
部４Ａが外周面に形成された、円筒状の弁スリーブ４を
有しており、前記弁スリーブ４はロックナット５によっ
て、シリンダヘッド部３Ａに対して軸方向に取付位置を
調整可能に固定されている。

【００２９】また、弁スリーブ４には、偏平な鋼製リン
グにゴムが被覆されてなる、シールワッシャ６が外嵌さ
れていて、前記シールワッシャ６をロックナット５とシ
リンダヘッド部３Ａの外面との間に挟み込むことによっ
て、前記ねじ孔３Ｂとねじ部４Ａとの隙間が密封されて
いる。

【００３０】前記弁スリーブ４の中心部には、軸方向に
貫通してプランジャ保持孔４Ｂが貫通形成されていて、
前記プランジャ保持孔４Ｂ内には、プランジャ７が軸方
向に摺動自在に組み込まれているとともに、圧縮コイル
ばね８によって、エアシリンダ３のシリンダ室３Ｃ内に
面した弁スリーブ４の端面４Ｃから一方の端面７Ａが常
時所定量突出している状態で付勢されている。なお、プ
ランジャ７の突出量は、図示していないストッパ部材に
よって制限されている。

【００３１】また、プランジャ７には、中心部に外部の
図示しない加圧空気源からエアシリンダ３のシリンダ室
３Ｃ内に加圧空気を導入するための空気通路となる通気
孔７Ｂが貫通形成されており、前記通気孔７Ｂのシリン
ダ室３Ｃ側の端部近傍には、シリンダ室３Ｃ内の空気が
通気孔７Ｂへ侵入することを防止するボールチェック弁
９が組み込まれている。

【００３２】また、プランジャ７の外周面の一部には、
シリンダ室３Ｃ内から空気を排気するための空気通路と
なる、軸方向に延びる細長い通気溝７Ｃが形成されてお
り、前記通気溝７Ｃの一方の端は圧縮コイルばね８が当
接するプランジャ７の一方の端面７Ｄに達し、また、他
方の端は後述する可変絞り弁１０に連通している。

【００３３】図３に示すように、可変絞り弁１０は、プ
ランジャ保持孔４Ｂのシリンダ室側近傍において円筒状
内周面を有するオリフィス部４Ｄと、前記オリフィス部
４Ｄ内に同心状に挿入されて、シリンダ室３Ｃ側に向か
って外径がテーパ角αで漸増するテーパ面を有する、プ
ランジャ７に形成されたスプール部７Ｅとによって構成
されている。

【００３４】前記可変絞り弁１０は、弁スリーブ４に対
してプランジャ７が同図左方に変位すると、オリフィス
部４Ｄの内周面とスプール部７Ｅ外周面との間の環状の
隙間Ｓが減少し、ここを通過する空気の流通断面積が連
続的に減少するようになっている。

【００３５】弁スリーブ４のシリンダ室３Ｃ内へ露出し
ている端面４Ｃには、図４に示すように、放射状に４箇
所の通気溝４Ｅが形成されている。また、プランジャ７
のシリンダ室３Ｃ側の端面７Ａには、これらの通気溝４
Ｅと連通する通気溝７Ｆが放射状に４箇所形成され、図
２に示すように、前記４Ｃ及び端面７Ａにピストン２の
端面２Ａが密着した位置においても、前記通気溝７Ｆに
よりシリンダ室３Ｃ内への空気の給排気が妨げられない
ようになっている。

【００３６】一方、通気孔７Ｂに設けられているボール
チェック弁９は、図３に示すように、通気孔７Ｂに連続
する弁室９Ｂ内に組み込まれたボール９Ａを有してい
て、前記ボール９Ａが弁室９Ｂの座面９Ｃに当接するこ
とで、通気孔７Ｂが閉じられるようになっている。

【００３７】また、弁室９Ｂに隣接した端面７Ａ寄りの
部分には、前記弁室９Ｂと端面７Ａとを連通するねじ孔
が形成されていて、この部分に弁室９Ｂ内からボール９
Ａが抜け出ることを阻止するためのプラグねじ９Ｄが螺
合固定されている。

【００３８】前記プラグねじ９Ｄの中心部には、空気通
路となる孔９Ｅが貫通して形成されており、前記孔９Ｅ
の端面７Ａ寄りの部分は、六角レンチで回転させるため
に、横断面が６角形に加工されている。

【００３９】次に、図５は、前述したように構成されて
いる緩衝停止機構１の動作を説明する空気回路図であっ
て、エアシリンダ３のシリンダ室３Ｃは、電磁切換弁１
１を介して加圧空気源１２と接続されている。

【００４０】図５（ａ）に示すように、電磁切換弁１１
のＰポートがＡポートに接続された切換位置にあるとき
は、加圧空気源１２から供給される高圧の空気は電磁切
換弁１１を通過し、その大部分は図１に示す通気孔７Ｂ
からボールチェック弁９を経由してエアシリンダ３のシ
リンダ室３Ｃ内へ流入するとともに、一部の空気は可変
絞り弁１０を通過してシリンダ室３Ｃ内に流入し、ピス
トン２は同図右方に前進駆動される。

【００４１】実際には、図１に示す弁スリーブ４のプラ
ンジャ保持孔４Ｂと前記加圧空気源１２の間が電磁切換
弁１１を途中に介して空気管路で連結されていて、弁ス
リーブ４内に導入された加圧空気は、大部分が流動抵抗
の少ないプランジャ７の中心部に形成されている通気孔
７Ｂからボールチェック弁９を通過してシリンダ室３Ｃ
内に流入し、残りの部分がプランジャ７の外周面に軸方
向に沿って形成された通気溝７Ｃを通過し、さらに、可
変絞り弁１０を構成している、プランジャ７のスプール
部７Ｅ外周のテーパ面と、弁スリーブ４のオリフィス部
４Ｄ内周面との間の環状の隙間Ｓ（図３参照）を通って
シリンダ室３Ｃ内に流入する。

【００４２】次に、ピストン２に左方向（後退方向）へ
負荷が加えられている状態で、電磁切換弁１１が図５
（ｂ）に示す位置に切り換えられると、加圧空気源１２
に連通するＰポートが遮断され、ＡポートがＲポートに
連通して大気中に開放される。

【００４３】Ａポートが大気中に開放されることによ
り、ボールチェック弁９はシリンダ室３Ｃ側から作用す
る空気の圧力によって閉じられるので、ピストン２の左
側のシリンダ室３Ｃ内にある空気は、可変絞り弁１０を
通過して電磁切換弁１１のＲポートから大気中に排気さ
れ、ピストン２は図中左方へ後退移動を開始する。この
際、ピストン２の後退移動速度は、可変絞り弁１０を空
気が通過するときの流動抵抗によって一定に保たれる。

【００４４】そして、ピストン２がさらに左方のストロ
ーク終端付近まで移動して、その移動方向の端面２Ａが
図５（ｃ）に示すようにプランジャ７に当接すると、プ
ランジャ７はピストン２に押されてピストン２とともに
左方へ圧縮コイルばね８の付勢力に抗して後退移動し、
プランジャ７の左方への移動に伴って可変絞り弁１０が
次第に絞られていく。

【００４５】この時、図３に示すプランジャ７のスプー
ル部７Ｅが、弁スリーブ４内に次第に没入していくこと
で、可変絞り弁１０を構成しているオリフィス部４Ｄ内
周面とスプール部７Ｅ外周のテーパ面との間の環状の隙
間Ｓが狭まって、ここを通過する空気の流通断面積が徐
々に減少していく。

【００４６】こうして、可変絞り弁１０を通過する際の
空気の流動抵抗が増加すると、ピストン２の端面２Ａに
作用するシリンダ室３Ｃ内の空気の圧力は上昇して、こ
れがピストン２の制動力となる。この制動力はピストン
２がストローク終端に近づくにつれて増大する。

【００４７】そして、図２に示す、ピストン２の端面２
Ａが弁スリーブ４の端面４Ｃに当接する位置に至る直前
では、プランジャ７の端面７Ａが前記端面４Ｃと略同一
面になるまで弁スリーブ４内に没入し、前記環状の隙間
Ｓはほぼ閉じられた状態になる。

【００４８】その結果、シリンダ室３Ｃ内の空気は逃げ
場が無くなり、最終的にはこの閉じこめられたシリンダ
室３Ｃ内の空気が空気ばねの作用をしてピストン２を緩
衝停止させるので、ピストン２の端面２Ａは弁スリーブ
４の端面４Ｃに静かに当接する。

【００４９】なお、図２に示す、ピストン２の端面２Ａ
が弁スリーブ４の端面４Ｃに当接した状態においても、
前記端面２Ａとこれに対向するシリンダヘッド部３Ａ側
の壁面３Ｄとの間には、若干の隙間が生じるように、シ
リンダヘッド部３Ａに対する弁スリーブ４の螺合位置が
調整されている。

【００５０】ストローク終端位置に達したピストン２の
端面２Ａと、シリンダ室３Ｃの壁面３Ｄとの間に前記隙
間を設けることによって、再びピストン２を前進させる
ときに、端面２Ａと壁面３Ｄが密着してシリンダ室３Ｃ
内に加圧空気の供給が妨げられることを防止している。

【００５１】また、プランジャ７のスプール部７Ｅは、
前記端面４Ｃ内に端面７Ａが完全に没入した状態におい
ても、外周に形成されているテーパ面がオリフィス部４
Ｄの内周面に噛み込まないように、最大外径がオリフィ
ス部４Ｄの内径未満に設定されている。

【００５２】次に、図６乃至図８は、本発明の第２実施
例に係る緩衝停止機構が組み込まれたエアシリンダの部
分断面図であって、緩衝停止機構２１は、前述した第１
実施例のものと同様に、ピストン２２を摺動自在に内蔵
したエアシリンダ２３のシリンダヘッド部２３Ａ内に組
み込まれている。

【００５３】この実施例では、シリンダヘッド部２３Ａ
の中心部に、シリンダ室２３Ｂのピストン２２と対向す
る壁面２３Ｃに開口してプランジャ２４を摺動自在に嵌
挿保持しているプランジャ保持孔２３Ｄと、前記プラン
ジャ２４を常時シリンダ室２３Ｂ側へ付勢する圧縮コイ
ルばね２５が嵌挿されているばね収容孔２３Ｅと、弁ス
リーブ２６が螺合されているねじ孔２３Ｆとが、同軸に
連続して形成されている。

【００５４】また、前記ねじ孔２３Ｆに螺合する弁スリ
ーブ２６の外周面に形成されているねじ部２６Ａには、
前述した第１実施例の弁スリーブ４に用いられているも
のと同様に、シールワッシャ２７とともにロックナット
２８が装着され、前記ロックナット２８によって弁スリ
ーブ２６がシリンダヘッド部２３Ａに対する位置を軸方
向調整自在に固定されている。

【００５５】弁スリーブ２６は中空に形成されており、
内部が空気通路となっていて、その一部は、ばね収容孔
２３Ｅに適合する外径に仕上げられており、この部分
が、ばね収容孔２３Ｅ内に嵌入している。なお、ばね収
容孔２３Ｅの内周面と弁スリーブ２６の外周面との間
は、０リング２９によって気密性が保たれている。

【００５６】本実施例では、シールワッシャ２７によっ
てもねじ孔２３Ｆとねじ部２６Ａとの間の気密性が保持
されているが、Ｏリング２９によってばね収容孔２３Ｅ
と弁スリーブ２６との間がシールされているため、シー
ルワッシャ２７の代わりに通常の金属ワッシャを使用し
てもよい。

【００５７】圧縮コイルばね２５は、その一方の端部が
弁スリーブ２６のばね収容孔２３Ｅ内に嵌入している部
分の端面に当接し、他方の端部がプランジャ２４の外周
に形成されている鍔部２４Ａに当接してやや圧縮された
状態で、ばね収容孔２３Ｅ内に組み込まれていて、常時
鍔部２４Ａがプランジャ保持孔２３Ｄとばね収容孔２３
Ｅの両者の段差部に当接した状態になっているように、
プランジャ２４をシリンダ室２３Ｂ側に付勢している。

【００５８】この状態では、プランジャ２４のシリンダ
室２３Ｂ側の端面２４Ｂは、シリンダ室２３Ｂの壁面２
３Ｃから所定量突出している。また、プランジャ２４の
シリンダ室２３Ｂ側と反対側にはスプール部２４Ｃが一
体に設けられており、このスプール部２４Ｃの外周面は
シリンダ室２３Ｂ側へ向けて外径が増加するテーパ面に
形成されている。

【００５９】前記テーパ面の一部は、弁スリーブ２６の
中心を軸方向に貫通する空気通路の一部となっているオ
リフィス部２６Ｂに中に侵入しており、前記テーパ面と
オリフィス部２６Ｂの内周面との間に環状の隙間が形成
されるようになっている。

【００６０】本実施例においては、プランジャ２４のス
プール部２４Ｃとオリフィス部２６Ｂとによって可変絞
り弁３０が構成されていて、オリフィス部２６Ｂ内に差
し込まれるスプール部２４Ｃの長さに応じて、可変絞り
弁３０を通過する空気の流通断面積が変化するようにな
っている。

【００６１】また、プランジャ２４の内部には、空気通
路の一部となっている通気孔２４Ｄ、２４Ｅが形成され
ているとともに、前記通気孔２４Ｄと通気孔２４Ｅの間
には、通気孔２４Ｅから通気孔２４Ｄ側へシリンダ室２
３Ｂ内の空気が流出することを阻止するボール３１Ａを
内蔵したボールチェック弁３１が形成されている。

【００６２】前記ボールチェック弁３１の、ボール３１
Ａを内蔵している弁室３１Ｂ内部とプランジャ２４の外
周との間は、周方向の複数箇所に設けられた連通孔２４
Ｆによって連通しており、ボール３１Ａによって通気孔
２４Ｄが塞がれた場合にも、シリンダ室２３Ｂ側から通
気孔２４Ｅを通って弁室３１Ｂ内に流入した空気は、前
記連通孔２４Ｆを通過して、プランジャ２４の外側のば
ね収容孔２３Ｅ内に流入できるようになっている。

【００６３】次に、前述したように構成されている緩衝
停止機構２１の動作を説明する。図６は、弁スリーブ２
６を通じて図示しない加圧空気源から、加圧空気がシリ
ンダ室２３Ｂに導入され、ピストン２２が矢印方向に前
進移動途中の状態を示しており、弁スリーブ２６内に供
給された加圧空気の大半は、オリフィス部２６Ｂから、
通気孔２４Ｄを通ってボールチェック弁３１の弁室３２
Ｂ内のボール３１Ａを開放し、さらに、通気孔２４Ｅか
らシリンダ室２３Ｂ内に流入する。

【００６４】一方、弁スリーブ内に供給された加圧空気
の一部は、オリフィス部２６Ｂの内周面とプランジャ２
４との環状の隙間を通過し、さらに連通孔２４Ｆから通
気孔２４Ｅへ入ってシリンダ室２３Ｂ内に流入する。

【００６５】次に、図７は、ピストン２２が同図に示す
矢印方向に後退移動している途中の状態を示しており、
シリンダ室２３Ｂ内の空気は、ピストン２２に押されて
プランジャ２４の通気孔２４Ｄに流入する。

【００６６】この時、ボールチェック弁３１のボール３
１Ａは、通気孔２４Ｄ側に移動してその開口部を閉じる
ため、弁室３１Ｂ内に流入した空気は、連通孔２４Ｆか
らプランジャ２４外側のばね収容孔２３Ｅ内に入り、さ
らに、前記プランジャ２４のスプール部２４Ｃ外周に形
成されたテーパ面と、弁スリーブ２６のオリフィス部２
６Ｂ内周面との間の環状隙間を通過して大気中に排気さ
れる。この際、前記環状隙間を空気が通過する際の流動
抵抗によって、ピストン２２の移動速度は一定の速度に
制限される。

【００６７】なお、この実施例では、シリンダヘッド部
２３Ａのねじ孔２３Ｆに対する弁スリーブ２６のねじ部
２６Ａの螺合固定位置を変えることによって、前記環状
隙間を調整してピストン２２の移動速度を加減調整する
ことが可能である。

【００６８】ピストン２２がさらに後退してその移動方
向の端面中央部２２Ａがプランジャ２４の端面２４Ｂに
当接すると、プランジャ２４はピストン２２に押され、
圧縮コイルばね２５の付勢力に抗してピストン２２と一
体に後退移動する。

【００６９】そうすると、プランジャ２４のスプール部
２４Ｃ外周のテーパ面は、オリフィス部２６Ｂ内に侵入
している部分が増加するため、これらの間の環状隙間は
減少し、その結果、ここを通過する空気の流動抵抗はピ
ストン２２の後退量に伴って増加するのでピストン２２
は制動され、その制動力はピストン２２の後退移動量に
伴って増大する。

【００７０】そして、図８に示すように、ピストン２２
の端面周辺部２２Ｂがシリンダ室２３の壁面２３Ｃに当
接したときには、オリフィス部２６Ｂの内周面とスプー
ル部２４Ｃのテーパ面との間の環状隙間はほとんど閉じ
られ、シリンダ室２３内に閉じこめられた空気が最終的
に空気ばねとして作用してピストン２２が壁面２３Ｃに
当たるときの衝撃を緩衝する。

【００７１】なお、スプール部２４Ｃ外周のテーパ面の
最大径は、オリフィス部２６Ｂの内径未満に形成されて
おり、スプール部２４Ｃがオリフィス部２６Ｂに噛み込
んで抜けなくなることはない。

【００７２】また、この実施例においては、ピストン２
２の端面中央部２２Ａは端面周辺部２２Ｂより凹んで形
成されており、プランジャ２４の端面２４Ｂには、前述
した第１実施例におけるプランジャ７（図３参照）と同
様に、通気孔２４Ｅに連通する通気孔が放射状に４箇所
形成されているため、ピストン２２を図８に示す位置か
ら前進移動させる際に、シリンダ室２３Ｂ内への加圧空
気の供給が妨げられることはない。

【００７３】なお、前述した各実施例においては、プラ
ンジャ７、２４をシリンダ室３Ｃ、２３Ｂの壁面３Ｄ、
２３Ｃの中心部に突出するように設けているが、プラン
ジャはシリンダ室の中心軸線から偏った位置に配置して
もよい。

【００７４】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１に記載
された発明によれば、エアシリンダのシリンダ室内のピ
ストンがそのストローク終端近傍まで移動してくると、
ピストンがプランジャに当接して可変絞り弁が絞られて
いき、ここを通過する空気の流動抵抗が次第に増加する
ので、ストローク終端に近づくにつれてピストンの移動
方向のシリンダ室内から排気される空気の量が連続的に
減少してピストンに衝撃を与えることなく円滑に減速す
ることができる。

【００７５】そして、ピストンがシリンダ室の対向壁面
寸前まで接近し、可変絞り弁がほとんど閉じられた状態
になると、前記壁面とこれに対向するピストン端面との
間に閉じこめられた空気は、最終的にその圧縮性による
空気ばねの作用をもってピストンを受け止めるので、ピ
ストンをシリンダ室の対向壁面に衝突させることなく確
実且つ静粛に緩衝停止させることができる。

【００７６】また、請求項２に記載に記載された発明に
よれば、プランジャに可変絞り弁のスプールの役割を兼
用させているため、緩衝停止機構として必要な可動部品
の部品点数が少なくて済み、加えて、プランジャ内部に
シリンダ室内へ空気を供給するための空気通路と、この
空気通路を空気が逆流することを阻止するチェック弁を
設けているため、エアシリンダの構造を簡略化すること
ができる。その結果、組立や調整が容易となり、緩衝停
止機構を含むエアシリンダ全体の信頼性を高めることが
できるとともに、製造コストを下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係る緩衝停止機構が組
み込まれたエアシリンダの部分断面図である。

【図２】 本発明の第１実施例に係る緩衝停止機構が組
み込まれたエアシリンダにおける緩衝停止機構動作時の
状態を示す部分断面図である。

【図３】 本発明の第１実施例に係る緩衝停止機構の要
部を示す拡大断面図である。

【図４】 本発明の第１実施例に係る緩衝停止機構のシ
リンダ室側から見た端面図である。

【図５】 本発明の緩衝停止機構の動作を説明する空気
回路図であり、（ａ）は、シリンダ室内に空気を供給
し、ピストンを右方へ移動させている途中の状態、
（ｂ）は、シリンダ室内から空気を排気し、ピストンを
左方へ移動させている途中の状態、（ｃ）は、ピストン
がストローク終端付近まで接近して減速されている状態
をそれぞれ示す。

【図６】 本発明の第２実施例に係る緩衝停止機構が組
み込まれたエアシリンダにおける、ピストンの前進移動
途中の状態を示す部分断面図である。

【図７】 本発明の第２実施例に係る緩衝停止機構が組
み込まれたエアシリンダにおける、ピストン後退移動途
中の状態を示す部分断面図である。

【図８】 本発明の第２実施例に係る緩衝停止機構が組
み込まれたエアシリンダにおける、緩衝停止機構動作時
の状態を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ 緩衝停止機構、 ２ ピストン、 ２Ａ 端
面、３ エアシリンダ、 ３Ａ シリンダヘッド
部、 ３Ｂ ねじ孔、３Ｃ シリンダ室、 ３Ｄ
壁面、 ４ 弁スリーブ、 ４Ａ ねじ部、４Ｂ
プランジャ保持孔、 ４Ｃ 端面、 ４Ｄ オ
リフィス部、４Ｅ 通気溝、 ５ ロックナット、
６ シールワッシャ、７ プランジャ、 ７Ａ
端面、 ７Ｂ 通気孔、 ７Ｃ 通気溝、７Ｄ
端面、 ７Ｅ スプール部、 ７Ｆ 通気溝、８
圧縮コイルばね、 ９ ボールチェック弁、 ９
Ａ ボール、９Ｂ 弁室、 ９Ｃ 座面、 ９Ｄ
プラグねじ、 ９Ｅ 孔、１０ 可変絞り弁、
１１ 電磁切換弁、 １２ 加圧空気源、２１
緩衝停止機構、 ２２ ピストン、 ２２Ａ 端
面中央部、２２Ｂ 端面周縁部、 ２３ エアシリ
ンダ、２３Ａ シリンダヘッド部、 ２３Ｂ シリ
ンダ室、 ２３Ｃ 壁面、２３Ｄ プランジャ保持
孔、 ２３Ｅ ばね収容孔、 ２３Ｆ ねじ孔、２
４ プランジャ、 ２４Ａ 鍔部、 ２４Ｂ 端
面、２４Ｃ スプール部、 ２４Ｄ 通気孔、 ２
４Ｅ 通気孔、２４Ｆ 連通孔、 ２５ 圧縮コ
イルばね、 ２６ 弁スリーブ、２６Ａ ねじ部、
２６Ｂ オリフィス部、 ２７ シールワッシ
ャ、２８ ロックナット、 ２９ Ｏリング、 ３
０ 可変絞り弁、３１ ボールチェック弁、 ３１
Ａ ボール、 ３１Ｂ 弁室。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアシリンダのシリンダ室のピストンと
   対向する壁面側から前記シリンダ室内に出没自在に設け
   られて常時突出位置にばね付勢され、前記壁面にピスト
   ンが接近したときに前記ピストンに押されて没入方向に
   変位するプランジャと、 前記シリンダ室内の空気を排気する空気通路に設けら
   れ、前記プランジャの没入方向への変位に伴って空気の
   流通断面積が減少するように構成された可変絞り弁とを
   備えたことを特徴とするエアシリンダの緩衝停止機構。
2. 【請求項２】 プランジャの一部が可変絞り弁のスプー
   ルを兼ねているとともに、プランジャ内部にシリンダ室
   内へ空気を供給するための空気通路とこの空気通路を空
   気が逆流することを阻止するためのチェック弁が設けら
   れていることを特徴とする請求項１記載のエアシリンダ
   の緩衝停止機構。