JP2004011855A - Cylinder with speed control mechanism - Google Patents

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JP2004011855A
JP2004011855A JP2002169240A JP2002169240A JP2004011855A JP 2004011855 A JP2004011855 A JP 2004011855A JP 2002169240 A JP2002169240 A JP 2002169240A JP 2002169240 A JP2002169240 A JP 2002169240A JP 2004011855 A JP2004011855 A JP 2004011855A
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piston
groove
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Akihiro Hirano
平野 昭弘
Ryosuke Yamashita
山下 良介
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SMC Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control displacement speed of a piston in the whole region of stroke and miniaturize a cylinder in the longitudinal direction. <P>SOLUTION: This cylinder with a speed control mechanism is provided with: a cylinder body 16 having a first pressure fluid port 12 and a second pressure fluid port 14; the piston 22 provided inside it along the direction of axial line so as to displace freely; a rod main body 60 connected with the piston 22 integrally; a cylindrical body 44 connected with an end plug 18 in one end part of the cylinder body 16; a shaft member 64 connected with a rod end 62 in the other end part of the cylinder body 16 and provided inside the cylindrical body 44 so as to be inserted freely, a first cutout channel 46 formed on an outer peripheral face of the cylindrical body 44; and a second cutout channel 72 formed on an outer peripheral face of the shaft member 64. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力流体の作用下に駆動する速度制御機構付シリンダに関し、一層詳細には、ピストンがストローク変位する全域において変位速度を自在に変化させることが可能な速度制御機構付シリンダに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えば、速度制御機構付シリンダは、シリンダチューブの内部にピストンが軸線方向に沿って摺動自在に設けられ、前記シリンダチューブの両端部には一組のカバー部材が連結されている。前記カバー部材には、それぞれ対向するように中空状の中空孔が一対となって配設され、前記中空孔の内周面には後述するクッションリングの外周面をシールするシール部材が装着されている。
【0003】
前記ピストンの両端部には、軸線方向に所定長だけ突出したクッションリングがそれぞれ設けられ、該クッションリングはピストンの変位作用下に前記カバー部材の中空孔の内部に挿入される。
【0004】
クッションリングの外周面には、いわゆるサイン関数溝が軸線方向に沿って形成され、該サイン関数溝はクッションリングのピストンから離間する方向に向かって溝の深さが変化するように形成されている。
【0005】
一方の流体ポートから供給される圧力流体の作用下にピストンがシリンダ室の軸線方向に沿って加速しながら変位し、一方のカバー部材の中空孔に一方のクッションリングが挿通され、且つ前記クッションリングの外周面がシール部材によってシールされることによりピストンの変位速度が減速する。また、他方の流体ポートから供給される圧力流体の作用下にピストンが軸線方向に沿って反対方向に加速しながら変位し、他方のカバー部材の中空孔に他方のクッションリングが挿通され、且つ前記クッションリングの外周面がシール部材によってシールされることによりピストンの変位速度が再び減速する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術に係る速度制御機構付シリンダにおいては、ピストンの変位速度を制御することができる範囲は、ピストンの両端面に設けられる一組のクッションリングがカバー部材の中空孔に挿入された状態となる範囲にのみ限られているため、シリンダチューブの略中央部であるカバー部材の間をピストンが変位している際の変位速度を制御することができない。
【0007】
換言すると、前記ピストンの変位速度は、該ピストンの変位作用下にカバー部材の中空孔の内部にクッションリングが挿入されることによって制御されているため、前記ピストンのクッションリングがカバー部材の中空孔より離間して変位している際において変位速度を制御することができない。
【0008】
そのため、前記ピストンのストローク範囲の全域を制御可能とするためには、スピードコントローラ等の速度制御機器を別個独立に設け、一組のクッションリング間におけるピストンの変位速度を制御することが考えられる。しかしながら、前記速度制御機器の接続等が煩雑であるとともに、コストがかかるという問題がある。
【0009】
また、ピストンの変位速度を制御する範囲を広く設定する際、前記ピストンの両端部に設けられたクッションリングの長さを長くする必要がある。
【0010】
さらに、カバー部材の内部にクッションリングが挿通される中空孔を設ける必要があるため、クッションリングの長さに応じて中空孔が形成されるカバー部材の軸線方向の長さが大きくなる。そのため、クッションリングの長さが長くなるのに伴ってシリンダ全体の長手方向の寸法も大きくなるという不具合がある。
【0011】
本発明は、前記の種々の不具合等を考慮してなされたものであり、ピストンの軸線方向に沿ったストローク範囲の全域にわたってピストンの変位速度を自在にコントロールすることができ、且つ装置全体の小型化が可能な速度制御機構付シリンダを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、カバー部材によって閉塞されたシリンダ室が設けられ、前記シリンダ室に対して圧力流体を供給する一組のポートを有するシリンダボディと、前記シリンダボディに内装され、前記シリンダ室内を軸線方向に沿って変位するピストンと、前記ピストンに一体的に連結されるピストンロッドとを有するシリンダにおいて、
前記シリンダボディの内部に配設され、前記カバー部材に前記ピストンロッドと略平行に連結される円筒体と、
前記ピストンロッドの内部に略平行に連結され、前記円筒体の内部を挿通自在に配設されるシャフト部材と、
前記円筒体の外周面に軸線方向に沿って形成される第1切欠溝と、
前記シャフト部材の外周面に軸線方向に沿って形成される第2切欠溝と、
前記円筒体の外周面を囲繞する第1シール部材と、
前記シャフト部材の外周面を囲繞する第2シール部材と、
を備え、
前記円筒体の外周面を前記第1シール部材で囲繞した際、前記第1切欠溝によって前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量が制御され、および/または前記シャフト部材の外周面を前記第2シール部材で囲繞した際、前記第2切欠溝によって前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量が制御されることを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、シリンダボディの内部の円筒体の外周面に軸線方向に沿った第1切欠溝を設けるとともに、円筒体の内部を挿通するシャフト部材の外周面に軸線方向に沿った第2切欠溝を設け、前記円筒体の外周面を前記第1シール部材で囲繞した際、前記第1切欠溝によって前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量が制御され、および/または前記シャフト部材の外周面を前記第2シール部材で囲繞した際、前記第2切欠溝によって前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量が制御される。従って、ピストンの変位速度を制御するために別個に速度制御機器を設けることなく、シリンダの内部においてピストンのストローク範囲の全域でピストンの変位速度を好適にかつ簡便にコントロールすることができるとともに、コストを削減することができる。
【0014】
また、シャフト部材をピストンロッドの内部に収納されるように配設するとともに、円筒体がシリンダボディの内部に配設することにより、シリンダボディの長手方向の寸法を抑制することにより小型化することができる。
【0015】
また、本発明では、カバー部材によって閉塞されたシリンダ室が設けられ、前記シリンダ室に対して圧力流体を供給する一組のポートを有するシリンダボディと、前記シリンダボディに内装され、前記シリンダ室内を軸線方向に沿って変位するピストンと、前記ピストンに一体的に連結されるピストンロッドとを有する速度制御機構付シリンダにおいて、
前記シリンダボディの内部に配設され、前記カバー部材に前記ピストンロッドと略平行に連結される円筒体と、
前記ピストンロッドの内部に略平行に連結され、前記円筒体の内部を挿通自在に配設されるシャフト部材と、
前記シャフト部材の外周面に軸線方向に沿って形成される切欠溝と、
前記シャフト部材の外周面を囲繞するシール部材と、
を備え、
前記シャフト部材の外周面を前記シール部材で囲繞した際、前記切欠溝によって前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量が制御されることを特徴とする。
【0016】
本発明によれば、円筒体の内部を挿通自在に設けられるシャフト部材の外周面に軸線方向に沿った切欠溝を設けることにより、前記シャフト部材の外周面を前記シール部材で囲繞した際、前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量を制御することができる。従って、シリンダの内部においてピストンの変位速度を好適にかつ簡便にコントロールすることができるとともに、コストを削減することができる。
【0017】
さらに、本発明では、カバー部材によって閉塞されたシリンダ室が設けられ、前記シリンダ室に対して圧力流体を供給する一組のポートを有するシリンダボディと、前記シリンダボディに内装され、前記シリンダ室内を軸線方向に沿って変位するピストンと、前記ピストンに一体的に連結されるピストンロッドとを有する速度制御機構付シリンダにおいて、
前記シリンダボディの内部に配設され、前記カバー部材に前記ピストンロッドと略平行に連結される円筒体と、
前記円筒体の外周面に軸線方向に沿って形成される切欠溝と、
前記円筒体の外周面を囲繞するシール部材と、
を備え、
前記円筒体の外周面を前記シール部材で囲繞した際、前記切欠溝によって前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量が制御されることを特徴とする。
【0018】
本発明によれば、シリンダボディの内部の円筒体の外周面に軸線方向に沿った切欠溝を設けることにより、前記円筒体の外周面を前記シール部材で囲繞した際、前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量を制御することができる。従って、シリンダの内部においてピストンの変位速度を好適にかつ簡便にコントロールすることができるとともに、コストを削減することができる。
【0019】
さらにまた、前記第1切欠溝および/または第2切欠溝を、その溝の深さがピストンロッドからピストンの方向に向かって徐々に深くなるように形成することにより、前記溝の深さに応じて第1切欠溝および/または第2切欠溝の内部を流通する圧力流体の流量を変化させることができるため、ピストンの軸線方向に沿って変位させる際においてピストンの減速を徐々に行うことによって、より一層円滑にシリンダを変位させることができる。
【0020】
またさらに、前記第1切欠溝および/または第2切欠溝を円筒体および/またはシャフト部材の軸線方向に沿った中央部に向かって溝の深さが徐々に深くなるように形成することにより、前記溝の深さに応じて第1切欠溝および/または第2切欠溝の内部を流通する圧力流体の流量を変化させることにより、ピストンの軸線方向に沿った初期位置および変位終端位置に接近する際に徐々にピストンの変位速度を減速することができる。
【0021】
さらに、前記第1切欠溝および/または第2切欠溝が複数の異なる深さの溝の多段状に形成されることにより、前記多段状の溝の深さに応じて第1切欠溝および/または第2切欠溝の内部を流通する圧力流体の流量を変化させることによって、ピストンの変位速度を段階的に制御することができる。
【0022】
さらにまた、前記切欠溝の溝の深さがピストンロッドからピストンの方向に向かって徐々に深くなるように形成することにより、前記溝の深さに応じて切欠溝の内部を流通する圧力流体の流量を変化させることにより、ピストンの軸線方向に沿って変位させる際においてピストンの加減速を徐々に行うことができ、より一層円滑にシリンダを変位させることができる。
【0023】
またさらに、前記切欠溝は、円筒体および/またはシャフト部材の軸線方向に沿った中央部に向かって溝の深さが徐々に深くなるように形成することにより、前記溝の深さに応じて切欠溝の内部を流通する圧力流体の流量を変化させることができるため、ピストンの軸線方向に沿った初期位置および変位終端位置に接近する際に徐々にピストンの変位速度を減速することができる。
【0024】
さらに、前記切欠溝は、複数異なった溝の深さを有する多段状に形成することにより、前記多段状の溝の深さに応じて切欠溝の内部を流通する圧力流体の流量を変化させることができるため、ピストンの変位速度を段階的に制御することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明に係る速度制御機構付シリンダについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0026】
図1および図2において、参照符号10は、本発明の第1の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダを示す。
【0027】
速度制御機構付シリンダ10は、圧力流体が供給される第1および第2圧力流体ポート12、14が形成されるシリンダボディ16と、前記シリンダボディ16の一端部に装着されるエンドプラグ(カバー部材)18と、シリンダボディ16の他端部側に連結されるエンドブロック(カバー部材)20と、前記シリンダボディ16の内部に軸線方向に沿って変位自在に配設されるピストン22と、前記ピストン22に連結されるロッド部(ピストンロッド)24とからなる。
【0028】
シリンダボディ16の上面には、図示しない圧力流体供給源から該シリンダボディ16の内部に圧力流体が供給される第1圧力流体ポート12がエンドプラグ18側に形成され、同様に、第2圧力流体ポート14がエンドブロック20側に形成されている。
【0029】
シリンダボディ16の略中央部には、軸線方向に沿って貫通孔26が形成されている。シリンダボディ16の一端部側の貫通孔26にはエンドプラグ18が挿入され、半径外方向に拡径したフランジ部28が貫通孔26の段部30に係合して所定の位置に位置決めされる。また、エンドプラグ18を貫通孔26に挿入した後、貫通孔26の開口部近傍に形成される環状溝にストッパリング32を装着することにより前記エンドプラグ18の脱抜が阻止される。すなわち、エンドプラグ18は、フランジ部28とストッパリング32とによって軸線方向への変位が規制された状態にある。
【0030】
また、前記エンドプラグ18の外周面には、環状溝を介して一組のシール部材34が所定間隔離間して2箇所に装着されているため、貫通孔26の内部の気密が保持される。エンドプラグ18の外周面の前記一組のシール部材34の間には、第1圧力流体ポート12と連通路36aを介して連通する連通溝38が所定長だけ窪んで環状に形成される。前記連通溝38はエンドプラグ18の外周面に沿って形成され、軸線に対して略直交する方向に延在する複数の第1通路40と連通している。
【0031】
ピストン22の一端面と対向するエンドプラグ18の端面には、環状溝を介して緩衝部材42aが装着され、前記緩衝部材42aはゴム等の弾性部材から形成されているためピストン22の変位作用下に該ピストン22の一端面がエンドプラグ18の端面に当接する際の衝撃を緩和させることができる。
【0032】
エンドプラグ18の略中央部には長尺な円筒体44の一端部が嵌入され、エンドブロック20の方向に向かって突出するように一体的に連結されている。前記円筒体44の外周にはシール部材34が装着され、エンドプラグ18の内周面に当接することにより貫通孔26の内部の気密を保持している。
【0033】
前記円筒体44は、図1に示されるように、ピストン22の一端面が緩衝部材42aに当接した初期位置において、ロッドエンド62の内部側の端面45と前記円筒体44の端面とが接触しない長さに設定されている。
【0034】
円筒体44の外周には、所定長だけ窪んだ断面略長方形状の第1切欠溝46が軸線方向に沿って直線状に形成されている(図3参照)。前記第1切欠溝46の深さは、エンドプラグ18側(矢印B方向)に向かって徐々に深くなるように形成されている(図5参照)。なお、前記第1切欠溝46の幅方向の寸法は一定に形成されている(図3参照)。
【0035】
また、図1に示されるように、円筒体44の一端部には、エンドプラグ18の第1通路40と連通する第2通路48が形成され、前記第2通路48を介して前記第1圧力流体ポート12から供給された圧力流体が円筒体44の内部に導入されるように設けられている。
【0036】
断面略T字状に形成されるエンドブロック20は、シリンダボディ16の他端部側に一体的に連結され、その略中央部にシリンダボディ16側に突出して形成される突出部50が貫通孔26の端部に嵌入されている。前記突出部50の外周には環状溝を介してシール部材34が装着され、貫通孔26の内部の気密を保持している。
【0037】
ピストン22は略円筒状に形成され、該ピストン22の外周面がシリンダボディ16の貫通孔26の内周面に沿って摺動するとともに、該ピストン22の内周面が円筒体44の外周面より所定間隔離間するように配設されている。すなわち、前記ピストン22は、第1圧力流体ポート12または第2圧力流体ポート14から供給される圧力流体の作用下にシリンダボディ16の内周面のガイド作用下にシリンダ室として機能する第1および第2の室52、54(後述する)の軸線方向に沿って変位する。
【0038】
また、シリンダボディ16内の前記ピストン22の一端面とエンドプラグ18との間には第1の室52が形成されるとともに、ピストン22の他端面とエンドブロック20の突出部50の端面との間には第2の室54が形成される。前記第2の室54は連通路36bを介して第2圧力流体ポート14と連通している。
【0039】
さらに、前記第1の室52と第1圧力流体ポート12との間に、流通する圧力流体の流量が所定量だけ絞られる絞り通路55を連通するように設けてもよい。前記絞り通路55を流通する圧力流体の流量の絞り作用は、第1圧力流体ポート12から第1の室52へと供給される圧力流体の流量を絞るようにしてもよいし、反対に第1の室52から第1圧力流体ポート12へと導出される圧力流体の流量を絞るようにしてもよい。なお、前記絞り通路55の内部を流通する圧力流体の絞り量は、例えば、図示しない調整ねじ等によって外部より任意に調整できるように設けられている。
【0040】
前記ピストン22の外周面には、環状溝を介してピストンパッキン56が装着されるとともに、前記ピストンパッキン56より所定間隔離間してウエアリング58が装着され、第1の室52と第2の室54との気密をそれぞれ保持している。
【0041】
また、ピストン22の内周面には、環状溝を介してチェックパッキン(第1シール部材)59が円筒体44の外周面に当接し、後述する第3の室74から第1の室52に向かってシールするように装着されているため、後述する第3の室74と第1の室52とは円筒体44の第1切欠溝46を介してのみ連通した状態となる(図3参照)。すなわち、前記チェックパッキン59と対峙する位置における前記第1切欠溝46の深さは、ピストン22と一体的に変位するチェックパッキン59の変位位置によって変化するため、第1切欠溝46を介して第3および第1の室74、52の間を流通する圧力流体の流量がそれに伴って変化する。
【0042】
さらに、ピストン22の他端面には環状の緩衝部材42bが装着され、前記緩衝部材42bはゴム等の弾性部材から形成されているため、ピストン22の変位作用下に該ピストン22の他端面が突出部50の端面に当接する際の衝撃が緩和される。
【0043】
前記ピストン22の略中央部には、エンドブロック20の方向に向かってロッド部24のロッド本体60がねじ部を介して一体的に連結されている。
【0044】
ロッド部24は、一端部がピストン22に一体的に連結される円筒状のロッド本体60と、該ロッド本体60の他端部側に一体的に螺合されるロッドエンド62と、前記ロッドエンド62の略中央部に前記ロッド本体60と略平行に連結されるシャフト部材64とからなる。
【0045】
前記ロッド本体60は長尺状に形成され、一端部がピストン22の略中央部に螺合されるとともに、他端部がロッドエンド62の外周面に螺合されている。すなわち、前記ロッド本体60はピストン22およびロッドエンド62と軸線方向に沿って一体的に変位する。ロッド本体60の内部には、ロッドエンド62とピストン22の他端面との間に第3の室74が画成され、ロッド本体60が螺合されるピストン22の内周面に装着されるシール部材34によって第2の室54と第3の室74との気密を保持している。
【0046】
さらに、前記ロッド本体60の他端部はエンドブロック20の内部に摺動自在に支持され、ロッド本体60を支持するエンドブロック20の内周面には、環状溝を介してロッドパッキン66が装着されるとともに、所定間隔離間してブッシュ68が設けられている。そのため、第2の室54の内部の気密性が確実に保持される。
【0047】
ロッドエンド62の略中央部には、孔部69を介して連結部材70が装着され、前記連結部材70に長尺状のシャフト部材64がねじ部材71を介して一体的に連結されている。シャフト部材64はロッド本体60の内部に収納されるように連結され、シャフト部材64、ピストン22の一端面が緩衝部材42aに当接した初期位置において、シャフト部材64の先端部がエンドプラグ18に接触することがない長さに設定されるとともに、ピストン22の他端面がエンドブロック20に当接した変位終端位置において、シャフト部材64の先端部が円筒体44より抜け出ることがない長さに設定される。
【0048】
また、前記シャフト部材64の外周には所定長だけ窪んだ断面略長方形状の第2切欠溝72が軸線方向に沿って直線状に形成されている(図3および図4参照)。前記第2切欠溝72の深さはシャフト部材64のエンドプラグ18側に向かって徐々に深くなるように形成されている。なお、前記第2切欠溝72の幅方向の寸法は一定に形成されている(図3参照)。
【0049】
前記シャフト部材64は円筒体44の内部に挿通自在に設けられ、シャフト部材64の外周面は円筒体44の内周面より所定間隔離間して設けられている(図3参照)。
【0050】
前記シャフト部材64の端面75と円筒体44の内部との間には、第4の室76が形成され、連通路36a、第1および第2通路40、48を介して第1圧力流体ポート12と連通している。円筒体44のロッドエンド62側の端部には、チェックパッキン(第2シール部材)78が内周面の環状溝を介して装着され、該チェックパッキン78が円筒体44の内部に挿通されるシャフト部材64の外周面に当接し、第3の室74から第4の室76に向かってシールするように装着されているため、第3の室74と第4の室76とは、シャフト部材64の第2切欠溝72を介してのみ連通した状態となる。
【0051】
すなわち、前記チェックパッキン78と対峙する位置における前記第2切欠溝72の深さは、シャフト部材64の変位位置によって変化するため、第2切欠溝72を介して第3の室74と第4の室76の間を流通する圧力流体の流量がそれに伴って変化する。
【0052】
本発明の第1の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダ10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【0053】
図1に示されるように、初期位置において、図示しないチューブを介して第1圧力流体ポート12および第2圧力流体ポート14を図示しない圧力流体供給源に接続する。
【0054】
そして、前記圧力流体供給源より前記チューブを介して第1圧力流体ポート12へ圧力流体(例えば、圧縮空気)を供給する。第1圧力流体ポート12より供給された圧力流体は、連通路36aから連通溝38、第1および第2通路40、48を介して円筒体44内の第4の室76に導入され、シャフト部材64の端面75を矢印A方向に押圧する。なお、この場合、絞り通路55を介して第1の室52に圧力流体が供給され、ピストン22の一端面が押圧されるためピストン22の変位速度をより一層増大させるようにしてもよい。
【0055】
その結果、シャフト部材64が連結されたロッドエンド62を介してロッド本体60とピストン22が軸線方向に沿って矢印A方向に一体的に変位する。
【0056】
そして、第4の室76に導入された圧力流体がシャフト部材64の第2切欠溝72とチェックパッキン78の開口部とを介してロッド本体60内の第3の室74に導入される。
【0057】
その際、前記第3の室74に導入された圧力流体が円筒体44の第1切欠溝46を介して第1の室52の内部に導入され、ピストン22を矢印A方向に加速させながら変位させる。
【0058】
そして、円筒体44の第1切欠溝46がエンドプラグ18に向かって徐々に深くなるように形成されているため、ピストン22がエンドプラグ18から離間する方向(矢印A方向)に変位するのに伴って、チェックパッキン59に対峙する位置における第1切欠溝46の断面積が徐々に小さくなり、第3の室74から第1の室52へと導入されていた圧力流体の流量が徐々に減少する。そのため、ピストン22の一端面に付勢される押圧力が徐々に減少し、ピストン22の変位速度は徐々に減速していく。
【0059】
最後に、ピストン22の一端面に装着された緩衝部材42bが突出部50の端面に当接することにより変位終端位置となる(図2参照)。その際、緩衝部材42bによってピストン22が突出部50の端面に当接した際の衝撃が好適に緩和される。なお、その際、第2の室54の内部の流体は連通路36bを介して第2圧力流体ポート14より外部に放出される。
【0060】
次に、ピストン22を矢印B方向に変位させる場合には、図示しない圧力流体供給源より第2圧力流体ポート14に圧力流体を供給する。その際、第1圧力流体ポート12および第4の室76は、外部に連通した大気開放状態とする。図2に示されるように、第2圧力流体ポート14より供給された圧力流体は、連通路36bを介してシリンダボディ16内の第2の室54に導入され、ピストン22の他端面を矢印B方向に押圧することにより前記ピストン22を介してロッド本体60、ロッドエンド62が軸線方向に沿って矢印B方向に一体的に変位する。
【0061】
その際、ピストン22が矢印A方向に変位する際に第1の室52および第3の室74に導入されていた圧力流体が第2切欠溝72を介して第4の室76に導出され、第1および第2通路40、48および連通路36aを介して第1圧力流体ポート12より外部に導出される。なお、この場合、絞り通路55を介して第1の室52の圧力流体が第1圧力流体ポート12より導出し、ピストン22の矢印B方向に沿った変位速度をより一層増大させるようにしてもよい。
【0062】
ピストン22が矢印B方向に変位する初期位置では、円筒体44のチェックパッキン78に対峙する位置における第2切欠溝72の断面積が大きいため、第3の室74から第4の室76へと導出される圧力流体の流量が大きい。そのため、第3の室74の内部に残存した圧力流体がピストン22の変位作用下に第2切欠溝72を介して好適に第4の室76に導出されるため、ピストン22の変位抵抗となることなくピストン22が加速しながら矢印B方向へと変位する。そして、ピストン22の変位作用下にチェックパッキン78に対峙する位置における第2切欠溝72の断面積が徐々に小さくなっていくため、第1の室52および第3の室74から第4の室76に導出される圧力流体の流量が徐々に減少する。
【0063】
その結果、ピストン22の変位速度が徐々に低下する。
【0064】
そして、第3の室74の内部の圧力流体が徐々に導出されることにより、ピストン22の一端面がエンドプラグ18の端面に装着された緩衝部材42aに当接し、変位終端位置となる(図1参照)。その際、緩衝部材42aによってピストン22がエンドプラグ18の端面に当接した際の衝撃が好適に緩和される。
【0065】
以上のように、第1の実施の形態では、円筒体44およびシャフト部材64の外周面にそれぞれ第1切欠溝46および第2切欠溝72を設け、前記第1切欠溝46および第2切欠溝72の溝の深さをそれぞれエンドプラグ18の方向に向かって徐々に深くなるように設定することにより、ピストン22の軸線方向に沿った変位速度を減速するようにコントロールすることができる。
【0066】
また、シリンダボディ16の内部におけるピストン22のストローク範囲の全域において第1切欠溝46および第2切欠溝72によってピストン22の変位速度をコントロールすることができるため、別個に機器を設定する必要がないため前記速度制御機器を接続する等の煩雑な作業が不要であるとともに、コストを削減することができる。
【0067】
さらに、ピストン22の変位速度をコントロールするために第1切欠溝46および第2切欠溝72が形成された円筒体44およびシャフト部材64をそれぞれロッド本体60の内部に収納しているため、長手方向の寸法が増大することがなく、シリンダボディ16を含む装置全体の長手方向の寸法を小型化することができる。
【0068】
次に、第2の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダ100を図6に示す。なお、以下に示す第2および第3の実施の形態において、上述した第1の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダ10と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0069】
この第2の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダ100では、図6に示されるように、第1圧力流体ポート12と第1の室52との間に設けられる絞り通路55の代わりに、第1圧力流体ポート12に隣接して第2圧力流体ポート102を設け、前記第2圧力流体ポート102を連通路36bを介して第1の室52と連通させる点、円筒体44の外周面に第1切欠溝46を設けることなく、シャフト部材64の外周面に切欠溝104のみを設けるとともに、ロッド本体60の内部と外部とを連通する空気孔106を設けている点、図7に示されるように、切欠溝104が、溝の形状をシャフト部材64の両端部から略中央部に向かって徐々に深くなり、軸線方向に沿った略中央部が最も深くなるように形成されている点、また、ピストンの内周面および円筒体44の内周面に装着されるチェックパッキン59、78の代わりにOリング108a、108bが装着されている点で第1の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダ10と相違している。なお、切欠溝104の幅方向の寸法は一定に形成されている。
【0070】
この場合、図6に示されるように、切欠溝104を介して流通する圧力流体によってピストン22が矢印AおよびB方向に往復変位する際のピストン22の変位速度のコントロールを共に切欠溝104によって行っている。
【0071】
そして、第2圧力流体ポート102より圧力流体を供給すると、第1の室52に供給された圧力流体の押圧作用下にピストン22が矢印A方向に変位する。その際、第2の室54の内部の流体がロッド本体60の空気孔106を介して第3の室74に導出され、Oリング108bと切欠溝104との間を介して第4の室76に導出されて第1圧力流体ポート12より外部に排出される。
【0072】
また、その際、切欠溝104が最も深くなるシャフト部材64の略中央部が円筒体44のOリング108bに対峙する位置まで変位した際、切欠溝104の断面積が最大となるため、第1圧力流体ポート12より排出される流体の流量が増大されてピストン22の変位速度が最高となる。
【0073】
そして、ピストン22が矢印A方向にさらに変位することにより、円筒体44のOリング108bに対峙する位置における切欠溝104の断面積が再び小さくなり始めるため、第1圧力流体ポート12より排出される流体の流量が減少してピストン22が減速していく。
【0074】
また、前記ピストン22がエンドブロック20の突出部50に当接した状態において、第1圧力流体ポート12より圧力流体を供給すると、第4の室76に導入された圧力流体が切欠溝104を介して第3の室74に導入される。前記第3の室74に導入された圧力流体がロッド本体60の空気孔106を介して第2の室54の内部に導入される。前記第2の室54に導入された前記圧力流体の作用下にピストン22が矢印B方向に変位する。その際、第1の室52の内部の流体は第2圧力流体ポート102から外部に排出される。
【0075】
ピストン22が矢印B方向に変位するのに伴って、切欠溝104は、溝の深さが最も深くなるシャフト部材64の略中央部が円筒体44のOリング108bに対峙する位置まで変位した際、切欠溝104の断面積が最大となるため、第2の室54に導入される圧力流体の流量がさらに増大する。その結果、ピストン22の変位速度が最高となる。
【0076】
そして、ピストン22が矢印B方向にさらに変位することにより、円筒体44のOリング108bに対峙する位置における切欠溝104の断面積が再び小さくなり始めるため、空気孔106を介して第2の室54に導入される圧力流体の流量が減少してピストン22が徐々に減速していく。
【0077】
その結果、シャフト部材64の両端部から略中央部に向かって徐々に深くなる切欠溝104を設けることにより、ピストン22が初期位置から徐々に加速しながら変位し、シリンダボディ16の略中央部で変位速度が最高になるとともに、そこから徐々に減速させることができ、ピストン22の変位速度を自在にコントロールすることができる。
【0078】
次に、第3の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダ150を図8に示す。
【0079】
この第3の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダ150では、図8に示されるように、ロッドエンド62に連結部材70を介して連結されるシャフト部材64を設けることなく、ロッド本体60の内部に形成される第3の室74と円筒体44の内部に形成される第4の室76とが一体的に形成された第5の室152が形成されている点、円筒体44の外周面に切欠溝154のみを設け、切欠溝154の溝の形状を円筒体44の両端部から略中央部に向かって徐々に深くし、溝の深さを軸線方向に沿った略中央部が最も深くなるように形成している点、また、ピストン22の内周面に装着されるチェックパッキン59の代わりにOリング156を設けている点で第1の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダ10と相違している。なお、切欠溝154の幅方向の寸法は、一定に形成されている。
【0080】
この場合、切欠溝154を介して流通する圧力流体によってピストン22が矢印AおよびB方向に往復変位する際のピストン22の変位速度のコントロールを共に切欠溝154によって行っている。
【0081】
そして、第1圧力流体ポート12から圧力流体を供給すると、前記圧力流体が円筒体44の内部に形成された第5の室152に導入され、第5の室152に導入された圧力流体が切欠溝154を介して徐々に第1の室52の内部に導入される。そして、ピストン22の一端面を矢印A方向に押圧することによりピストン22が軸線方向に沿って矢印A方向に変位する。そして、切欠溝154の溝が最も深くなる円筒体44の略中央部がピストン22の内周面のOリング156に対峙する位置まで変位した際、切欠溝154の断面積が最大となるため、ピストン22の変位速度が最高となる。
【0082】
そして、ピストン22が矢印A方向にさらに変位することにより、ピストン22のOリング156に対峙する位置における切欠溝154の断面積が再び小さくなり始めるため、ピストン22は徐々に減速していく。
【0083】
その結果、円筒体44の両端部から略中央部に向かって溝の深さが徐々に深くなるように切欠溝154を設けることにより、ピストン22を徐々に加速しながら変位させるとともに、そこからさらに徐々に減速しながら変位させる。そのため、ピストン22の変位速度を自在に制御することができる。
【0084】
また、シャフト部材64および連結部材70が不要となるため、構造を簡素化してコストを削減することができる。
【0085】
次に、変形例に係る切欠溝200の形状について説明する。なお、変形例に係る切欠溝200はシャフト部材64の外周面に設けられる場合に限定されるものではなく、円筒体44の外周面にのみ設けてもよいし、シャフト部材64および円筒体44の両方に同時に設けるようにしてもよい。
【0086】
図9に示されるように、切欠溝200は、シャフト部材64のエンドプラグ18側に向かってそれぞれ溝の深さの異なる第1溝部202、第2溝部204、第3溝部206が形成され、前記第1溝部202、第2溝部204、第3溝部206の間にはそれぞれ溝の深さが前記第1〜第3溝部202、204、206より浅く形成された浅溝部208a、208bが形成されている。また、切欠溝200の幅方向の寸法は一定に形成される。
【0087】
前記第1〜第3溝部202、204、206と前記浅溝部208a、208bとの間には、所定角度傾斜した傾斜面210a〜210dが形成されている。すなわち、切欠溝200は、第1〜第3溝部202、204、206、浅溝部208a、208bによって多段状に形成されている。
【0088】
なお、第1〜第3溝部202、204、206および浅溝部208a、208bの深さ、位置、長さ等はこれに限定されるものではない。また、切欠溝200に設けられる溝部の数量もこれに限定されるものではなく、速度制御機構付シリンダ10、100、150を使用する用途に応じて任意に設定すればよい。
【0089】
前記第1〜第3溝部202、204、206は、シャフト部材64の軸線と略平行にそれぞれ深さC、深さD、深さEと順番に深くなるように形成されている(C<D<E)。また、浅溝部208a、208bも同様にシャフト部材64の軸線と略平行に形成されている。
【0090】
その結果、切欠溝200を第1〜第3溝部202、204、206および浅溝部208a、208bの溝の深さがそれぞれ異なる多段状とすることにより、切欠溝200を介して流通する圧力流体の流量を段階的に変化させることができる。そのため、前記圧力流体の押圧作用下に変位するピストン22の変位速度を溝の深さに応じて段階的に加減速させることができる。
【0091】
詳細には、例えば、図6に示されるように、第1圧力流体ポート12(図1参照)より外部に圧力流体が排気された場合、シャフト部材64がピストン22と一体的に矢印A方向に変位した際、円筒体44のOリング108bに対峙する位置まで第1溝部202(図9参照)が変位すると、第2の室54および第3の室74から前記第1溝部202を介して圧力流体が第4の室76に導入される。その圧力流体の排気流量によってピストン22が矢印A方向に加速しながら変位する。そして、さらに、シャフト部材64がピストン22と一体的に変位して前記Oリング108bに対峙する位置に浅溝部208a(図9参照)が変位すると、傾斜面210aから浅溝部208aにかけて徐々に溝の深さが浅くなるため切欠溝200(図9参照)を介して流通する圧力流体の流量が徐々に減少する。そのため、シャフト部材64の変位速度が徐々に減速する。そして、さらにシャフト部材64が変位し、傾斜面210bを介して第2溝部204(図9参照)に対峙する位置まで変位すると、再び前記切欠溝200の断面積が大きくなるため圧力流体の流量が徐々に増大し、シャフト部材64が徐々に加速しながら軸線方向に沿って変位する。その際、シャフト部材64およびピストン22の変位速度は前記第1溝部202が前記Oリング108bに対峙した時の変位速度より大きくなる。
【0092】
そして、再び傾斜面210cを介して浅溝部208b(図9参照)に対峙することによりシャフト部材64の変位速度が徐々に減速した後、傾斜面210dを介して第3溝部206(図9参照)に対峙すると圧力流体の流量が再び増大するためシャフト部材64が徐々に加速し始める。
【0093】
すなわち、速度制御機構付シリンダ10、100、150の使用用途に応じて前記第1〜第3溝部202、204、206、浅溝部208a、208b、すなわち、切欠溝200の溝の深さを設定することによりピストン22の変位速度を自在に変化させることができる。
【0094】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【0095】
すなわち、シリンダボディの内部を変位するピストンの変位速度を制御する速度制御機構をシリンダに設けることにより、ピストンのストロークする全範囲においてピストン変位速度を自在に制御することができるため、ピストンの変位速度を好適にかつ簡便にコントロールすることができるとともに、コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダのピストン初期位置における縦断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダのピストン変位終端位置における縦断面図である。
【図3】図1におけるIII−III線に沿った縦断面図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダのシャフト部材の一部省略斜視図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダの第1および第2切欠溝の一部省略拡大図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダの縦断面図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダの切欠溝の一部省略拡大図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態に係る速度制御機構付シリンダの縦断面図である。
【図9】変形例に係る切欠溝の一部省略拡大図である。
【符号の説明】
10、100、150…速度制御機構付シリンダ
12…第1圧力流体ポート     14、102…第2圧力流体ポート
16…シリンダボディ       18…エンドプラグ
20…エンドブロック       22…ピストン
24…ロッド部          44…円筒体
46…第1切欠溝         52…第1の室
54…第2の室          59、78…チェックパッキン
60…ロッド本体         62…ロッドエンド
64…シャフト部材        72…第2切欠溝
74…第3の室          76…第4の室
152…第5の室         202…第1溝部
204…第2溝部         206…第3溝部
208a、208b…浅溝部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylinder with a speed control mechanism driven under the action of a pressurized fluid, and more particularly, to a cylinder with a speed control mechanism capable of freely changing a displacement speed in an entire region where a piston makes a stroke displacement.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a cylinder with a speed control mechanism, a piston is slidably provided in an axial direction inside a cylinder tube, and a pair of cover members is connected to both ends of the cylinder tube. The cover member is provided with a pair of hollow hollow holes so as to face each other, and a seal member for sealing an outer peripheral surface of a cushion ring described later is attached to an inner peripheral surface of the hollow hole. I have.
[0003]
At both ends of the piston, cushion rings protruding by a predetermined length in the axial direction are provided, and the cushion rings are inserted into the hollow holes of the cover member under the action of displacement of the piston.
[0004]
On the outer peripheral surface of the cushion ring, a so-called sine function groove is formed along the axial direction, and the sine function groove is formed so that the depth of the groove changes in a direction away from the piston of the cushion ring. .
[0005]
Under the action of the pressure fluid supplied from one fluid port, the piston is displaced while accelerating along the axial direction of the cylinder chamber, one cushion ring is inserted into a hollow hole of one cover member, and the cushion ring Is sealed by the seal member to reduce the displacement speed of the piston. Further, the piston is displaced while accelerating in the opposite direction along the axial direction under the action of the pressure fluid supplied from the other fluid port, and the other cushion ring is inserted into the hollow hole of the other cover member, and When the outer peripheral surface of the cushion ring is sealed by the seal member, the displacement speed of the piston is reduced again.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the cylinder with the speed control mechanism according to the prior art, the range in which the displacement speed of the piston can be controlled is a state in which a pair of cushion rings provided on both end surfaces of the piston are inserted into the hollow hole of the cover member. Therefore, the displacement speed when the piston is displaced between the cover members at the substantially central portion of the cylinder tube cannot be controlled.
[0007]
In other words, the displacement speed of the piston is controlled by inserting a cushion ring inside the hollow hole of the cover member under the action of displacement of the piston, so that the cushion ring of the piston is It is not possible to control the displacement speed when displacing more apart.
[0008]
Therefore, in order to be able to control the entire range of the stroke of the piston, it is conceivable to separately provide a speed control device such as a speed controller and control the displacement speed of the piston between a pair of cushion rings. However, there is a problem that connection of the speed control device and the like are complicated and costly.
[0009]
Further, when setting a wide range for controlling the displacement speed of the piston, it is necessary to increase the length of the cushion rings provided at both ends of the piston.
[0010]
Further, since it is necessary to provide a hollow hole through which the cushion ring is inserted inside the cover member, the axial length of the cover member in which the hollow hole is formed increases according to the length of the cushion ring. Therefore, there is a problem that the length of the entire cylinder in the longitudinal direction increases as the length of the cushion ring increases.
[0011]
The present invention has been made in consideration of the above-described various problems and the like, and can freely control the displacement speed of the piston over the entire stroke range along the axial direction of the piston. It is an object of the present invention to provide a cylinder with a speed control mechanism that can be implemented.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a cylinder body provided with a cylinder chamber closed by a cover member and having a set of ports for supplying a pressure fluid to the cylinder chamber, A cylinder having a piston, which is provided and is displaced along the axial direction in the cylinder chamber, and a piston rod integrally connected to the piston,
A cylindrical body disposed inside the cylinder body and connected to the cover member substantially in parallel with the piston rod;
A shaft member connected substantially parallel to the inside of the piston rod, and disposed so as to be freely inserted through the inside of the cylindrical body;
A first cutout groove formed in the outer peripheral surface of the cylindrical body along the axial direction;
A second cutout groove formed in the outer peripheral surface of the shaft member along the axial direction;
A first seal member surrounding an outer peripheral surface of the cylindrical body,
A second seal member surrounding an outer peripheral surface of the shaft member;
With
When the outer peripheral surface of the cylindrical body is surrounded by the first seal member, the flow rate of the pressure fluid flowing between the port and the cylinder chamber is controlled by the first notch groove, and / or When the outer peripheral surface is surrounded by the second seal member, the flow rate of the pressurized fluid flowing between the port and the cylinder chamber is controlled by the second cutout groove.
[0013]
According to the present invention, the first cutout groove is provided along the axial direction on the outer peripheral surface of the cylindrical body inside the cylinder body, and the second notch groove is provided along the axial direction on the outer peripheral surface of the shaft member passing through the inside of the cylindrical body. When a notch groove is provided and the outer peripheral surface of the cylindrical body is surrounded by the first seal member, the flow rate of the pressure fluid flowing between the port and the cylinder chamber is controlled by the first notch groove, and / or Alternatively, when the outer peripheral surface of the shaft member is surrounded by the second seal member, the flow rate of the pressure fluid flowing between the port and the cylinder chamber is controlled by the second cutout groove. Therefore, without providing a separate speed control device to control the displacement speed of the piston, the displacement speed of the piston can be suitably and simply controlled throughout the entire stroke range of the piston inside the cylinder, and the cost can be reduced. Can be reduced.
[0014]
In addition, the shaft member is provided so as to be housed inside the piston rod, and the cylindrical body is provided inside the cylinder body, so that the size in the longitudinal direction of the cylinder body is suppressed to reduce the size. Can be.
[0015]
Further, in the present invention, a cylinder chamber closed by a cover member is provided, a cylinder body having a set of ports for supplying a pressure fluid to the cylinder chamber, In a cylinder with a speed control mechanism having a piston displaced along an axial direction and a piston rod integrally connected to the piston,
A cylindrical body disposed inside the cylinder body and connected to the cover member substantially in parallel with the piston rod;
A shaft member connected substantially parallel to the inside of the piston rod, and disposed so as to be freely inserted through the inside of the cylindrical body;
A notch groove formed in the outer peripheral surface of the shaft member along the axial direction,
A seal member surrounding the outer peripheral surface of the shaft member;
With
When the outer peripheral surface of the shaft member is surrounded by the seal member, a flow rate of a pressurized fluid flowing between the port and the cylinder chamber is controlled by the cutout groove.
[0016]
According to the present invention, by providing a cutout groove along the axial direction on the outer peripheral surface of the shaft member provided so as to be freely inserted through the inside of the cylindrical body, when the outer peripheral surface of the shaft member is surrounded by the seal member, The flow rate of the pressure fluid flowing between the port and the cylinder chamber can be controlled. Therefore, the displacement speed of the piston inside the cylinder can be suitably and simply controlled, and the cost can be reduced.
[0017]
Further, in the present invention, a cylinder chamber closed by a cover member is provided, a cylinder body having a set of ports for supplying a pressure fluid to the cylinder chamber, and a cylinder body provided inside the cylinder body, and In a cylinder with a speed control mechanism having a piston displaced along an axial direction and a piston rod integrally connected to the piston,
A cylindrical body disposed inside the cylinder body and connected to the cover member substantially in parallel with the piston rod;
A notch groove formed along the axial direction on the outer peripheral surface of the cylindrical body,
A sealing member surrounding the outer peripheral surface of the cylindrical body,
With
When the outer peripheral surface of the cylindrical body is surrounded by the seal member, a flow rate of a pressure fluid flowing between the port and the cylinder chamber is controlled by the cutout groove.
[0018]
According to the present invention, when the outer peripheral surface of the cylindrical body is surrounded by the seal member, the port and the cylinder chamber are provided by providing a cutout groove along the axial direction on the outer peripheral surface of the cylindrical body inside the cylinder body. Can be controlled. Therefore, the displacement speed of the piston inside the cylinder can be suitably and simply controlled, and the cost can be reduced.
[0019]
Furthermore, by forming the first notch groove and / or the second notch groove such that the depth of the groove gradually increases in the direction from the piston rod toward the piston, the depth of the groove varies depending on the depth of the groove. Since the flow rate of the pressure fluid flowing through the inside of the first notch groove and / or the second notch groove can be changed, the piston is gradually decelerated when displaced along the axial direction of the piston. The cylinder can be more smoothly displaced.
[0020]
Furthermore, by forming the first notch groove and / or the second notch groove such that the depth of the groove gradually increases toward the central portion along the axial direction of the cylindrical body and / or the shaft member, By changing the flow rate of the pressure fluid flowing inside the first notch groove and / or the second notch groove according to the depth of the groove, the piston approaches the initial position and the displacement end position along the axial direction of the piston. At this time, the displacement speed of the piston can be gradually reduced.
[0021]
Further, since the first notch groove and / or the second notch groove is formed in a multi-step shape of a plurality of grooves having different depths, the first notch groove and / or the second notch groove and / or the second notch groove are formed in accordance with the depth of the multi-step groove. The displacement speed of the piston can be controlled stepwise by changing the flow rate of the pressure fluid flowing inside the second cutout groove.
[0022]
Furthermore, by forming the depth of the notch groove so as to gradually increase from the piston rod toward the piston, the pressure fluid flowing through the notch groove according to the depth of the groove is formed. By changing the flow rate, when the piston is displaced along the axial direction of the piston, the acceleration and deceleration of the piston can be gradually performed, and the cylinder can be displaced more smoothly.
[0023]
Still further, the notch groove is formed so that the depth of the groove gradually increases toward the central portion along the axial direction of the cylindrical body and / or the shaft member, so that the depth of the groove increases in accordance with the depth of the groove. Since the flow rate of the pressure fluid flowing through the inside of the notch groove can be changed, the displacement speed of the piston can be gradually reduced when approaching the initial position and the displacement end position along the axial direction of the piston.
[0024]
Further, the notch groove is formed in a multi-step shape having a plurality of different groove depths, thereby changing a flow rate of a pressure fluid flowing through the inside of the notch groove according to the depth of the multi-step groove. Therefore, the displacement speed of the piston can be controlled stepwise.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of a cylinder with a speed control mechanism according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0026]
1 and 2, reference numeral 10 indicates a cylinder with a speed control mechanism according to the first embodiment of the present invention.
[0027]
The cylinder 10 with a speed control mechanism includes a cylinder body 16 in which first and second pressure fluid ports 12 and 14 to which a pressure fluid is supplied are formed, and an end plug (a cover member) attached to one end of the cylinder body 16. ) 18, an end block (cover member) 20 connected to the other end of the cylinder body 16, a piston 22 disposed inside the cylinder body 16 so as to be displaceable in the axial direction, and the piston And a rod (piston rod) 24 connected to the rod 22.
[0028]
On the upper surface of the cylinder body 16, a first pressure fluid port 12 through which a pressure fluid is supplied from a pressure fluid supply source (not shown) to the inside of the cylinder body 16 is formed on the end plug 18 side. The port 14 is formed on the end block 20 side.
[0029]
At a substantially central portion of the cylinder body 16, a through hole 26 is formed along the axial direction. The end plug 18 is inserted into the through hole 26 on one end side of the cylinder body 16, and the flange portion 28 whose diameter is increased in the radially outward direction is engaged with the step portion 30 of the through hole 26 and positioned at a predetermined position. . After the end plug 18 is inserted into the through hole 26, the stopper ring 32 is attached to an annular groove formed near the opening of the through hole 26, thereby preventing the end plug 18 from being pulled out. That is, the displacement of the end plug 18 in the axial direction is restricted by the flange portion 28 and the stopper ring 32.
[0030]
In addition, a pair of seal members 34 are mounted on the outer peripheral surface of the end plug 18 via an annular groove at two locations separated by a predetermined distance, so that the inside of the through hole 26 is kept airtight. A communication groove 38 communicating with the first pressure fluid port 12 via the communication passage 36a is recessed by a predetermined length and formed annularly between the pair of seal members 34 on the outer peripheral surface of the end plug 18. The communication groove 38 is formed along the outer peripheral surface of the end plug 18 and communicates with a plurality of first passages 40 extending in a direction substantially perpendicular to the axis.
[0031]
A buffer member 42a is mounted on an end surface of the end plug 18 facing the one end surface of the piston 22 through an annular groove, and the buffer member 42a is formed of an elastic member such as rubber. In addition, the impact when the one end surface of the piston 22 comes into contact with the end surface of the end plug 18 can be reduced.
[0032]
One end of a long cylindrical body 44 is fitted into a substantially central portion of the end plug 18, and is integrally connected so as to protrude toward the end block 20. A seal member 34 is mounted on the outer periphery of the cylindrical body 44 and keeps the inside of the through hole 26 airtight by contacting the inner peripheral surface of the end plug 18.
[0033]
As shown in FIG. 1, the cylindrical body 44 has an end surface 45 on the inner side of the rod end 62 and an end surface of the cylindrical body 44 in an initial position where one end surface of the piston 22 is in contact with the buffer member 42a. Not set to a length.
[0034]
On the outer periphery of the cylindrical body 44, a first cutout groove 46 having a substantially rectangular cross section, which is recessed by a predetermined length, is formed linearly along the axial direction (see FIG. 3). The depth of the first notch groove 46 is formed so as to gradually increase toward the end plug 18 side (the direction of arrow B) (see FIG. 5). Note that the width of the first notch groove 46 in the width direction is constant (see FIG. 3).
[0035]
Further, as shown in FIG. 1, a second passage 48 communicating with the first passage 40 of the end plug 18 is formed at one end of the cylindrical body 44, and the first pressure is formed through the second passage 48. The pressure fluid supplied from the fluid port 12 is provided so as to be introduced into the cylindrical body 44.
[0036]
The end block 20 having a substantially T-shaped cross section is integrally connected to the other end of the cylinder body 16, and a projecting portion 50 is formed at a substantially central portion of the end block 20 so as to project toward the cylinder body 16. 26 is fitted into the end. A seal member 34 is mounted on the outer periphery of the protruding portion 50 through an annular groove to keep the inside of the through hole 26 airtight.
[0037]
The piston 22 is formed in a substantially cylindrical shape, the outer peripheral surface of the piston 22 slides along the inner peripheral surface of the through hole 26 of the cylinder body 16, and the inner peripheral surface of the piston 22 is the outer peripheral surface of the cylindrical body 44. It is arranged so as to be separated by a predetermined distance. That is, the piston 22 functions as the first and second cylinder chambers that function as a cylinder chamber under the action of guiding the inner peripheral surface of the cylinder body 16 under the action of the pressure fluid supplied from the first pressure fluid port 12 or the second pressure fluid port 14. It is displaced along the axial direction of the second chambers 52, 54 (described later).
[0038]
A first chamber 52 is formed between one end surface of the piston 22 and the end plug 18 in the cylinder body 16, and a first chamber 52 is formed between the other end surface of the piston 22 and the end surface of the protruding portion 50 of the end block 20. A second chamber 54 is formed between them. The second chamber 54 communicates with the second pressure fluid port 14 via a communication passage 36b.
[0039]
Further, a throttle passage 55 may be provided between the first chamber 52 and the first pressure fluid port 12 so that the flow rate of the flowing pressure fluid is reduced by a predetermined amount. The throttle function of the flow rate of the pressure fluid flowing through the throttle passage 55 may be such that the flow rate of the pressure fluid supplied from the first pressure fluid port 12 to the first chamber 52 is reduced, or conversely, the first flow rate is reduced. The flow rate of the pressure fluid led out from the chamber 52 to the first pressure fluid port 12 may be reduced. The throttle amount of the pressure fluid flowing through the throttle passage 55 is provided so as to be arbitrarily adjustable from outside using, for example, an adjustment screw (not shown).
[0040]
A piston packing 56 is mounted on the outer peripheral surface of the piston 22 through an annular groove, and a wear ring 58 is mounted at a predetermined interval from the piston packing 56, and the first chamber 52 and the second chamber 52 are mounted. , Respectively.
[0041]
A check packing (first sealing member) 59 is in contact with the outer peripheral surface of the cylindrical body 44 via an annular groove on the inner peripheral surface of the piston 22, and is moved from a third chamber 74 described later to the first chamber 52. The third chamber 74 and the first chamber 52, which will be described later, are in communication with each other only through the first cutout groove 46 of the cylindrical body 44 (see FIG. 3). . That is, since the depth of the first notch groove 46 at the position facing the check packing 59 changes depending on the displacement position of the check packing 59 displaced integrally with the piston 22, the depth of the first notch groove 46 is changed via the first notch groove 46. The flow rate of the pressurized fluid flowing between the third and first chambers 74, 52 changes accordingly.
[0042]
Further, an annular buffer member 42b is mounted on the other end surface of the piston 22, and the buffer member 42b is formed of an elastic member such as rubber. The impact at the time of contacting the end face of the portion 50 is reduced.
[0043]
A rod body 60 of the rod portion 24 is integrally connected to a substantially central portion of the piston 22 toward the end block 20 via a screw portion.
[0044]
The rod portion 24 includes a cylindrical rod body 60 having one end integrally connected to the piston 22, a rod end 62 integrally screwed to the other end of the rod body 60, A shaft member 64 connected substantially in parallel with the rod body 60 is provided substantially at the center of the shaft 62.
[0045]
The rod main body 60 is formed in a long shape, and one end is screwed to a substantially central portion of the piston 22, and the other end is screwed to the outer peripheral surface of the rod end 62. That is, the rod body 60 is displaced integrally with the piston 22 and the rod end 62 along the axial direction. Inside the rod body 60, a third chamber 74 is defined between the rod end 62 and the other end surface of the piston 22, and a seal mounted on the inner peripheral surface of the piston 22 to which the rod body 60 is screwed. The member 34 keeps the second chamber 54 and the third chamber 74 airtight.
[0046]
Further, the other end of the rod body 60 is slidably supported inside the end block 20, and a rod packing 66 is mounted on an inner peripheral surface of the end block 20 supporting the rod body 60 via an annular groove. The bush 68 is provided at a predetermined interval. Therefore, the airtightness inside the second chamber 54 is reliably maintained.
[0047]
A connecting member 70 is attached to a substantially central portion of the rod end 62 via a hole 69, and a long shaft member 64 is integrally connected to the connecting member 70 via a screw member 71. The shaft member 64 is connected so as to be housed inside the rod body 60. In an initial position where one end surface of the shaft member 64 and the piston 22 abuts on the buffer member 42a, the tip end of the shaft member 64 is connected to the end plug 18. At a displacement end position where the other end surface of the piston 22 is in contact with the end block 20, the length is set so that the distal end of the shaft member 64 does not come out of the cylindrical body 44. Is done.
[0048]
In addition, a second cutout groove 72 having a substantially rectangular cross-section recessed by a predetermined length is formed linearly along the axial direction on the outer periphery of the shaft member 64 (see FIGS. 3 and 4). The depth of the second cutout groove 72 is formed so as to gradually increase toward the end plug 18 side of the shaft member 64. The dimension of the second notch groove 72 in the width direction is formed to be constant (see FIG. 3).
[0049]
The shaft member 64 is provided so as to be freely inserted into the cylindrical body 44, and the outer peripheral surface of the shaft member 64 is provided at a predetermined distance from the inner peripheral surface of the cylindrical body 44 (see FIG. 3).
[0050]
A fourth chamber 76 is formed between the end face 75 of the shaft member 64 and the inside of the cylindrical body 44, and the first pressure fluid port 12 is formed through the communication passage 36 a and the first and second passages 40 and 48. Is in communication with A check packing (second seal member) 78 is attached to the end of the cylindrical body 44 on the rod end 62 side through an annular groove on the inner peripheral surface, and the check packing 78 is inserted into the inside of the cylindrical body 44. The third chamber 74 and the fourth chamber 76 are mounted on the shaft member 64 so as to be in contact with the outer peripheral surface of the shaft member 64 and to be sealed from the third chamber 74 toward the fourth chamber 76. It is in a state of communicating only through the second notch groove 64 of FIG.
[0051]
That is, since the depth of the second notch groove 72 at the position facing the check packing 78 changes depending on the displacement position of the shaft member 64, the third chamber 74 and the fourth chamber 74 are connected via the second notch groove 72. The flow rate of the pressure fluid flowing between the chambers 76 changes accordingly.
[0052]
The cylinder 10 with the speed control mechanism according to the first embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the operation and effect of the cylinder will be described.
[0053]
As shown in FIG. 1, in the initial position, the first pressure fluid port 12 and the second pressure fluid port 14 are connected to a pressure fluid supply source (not shown) via a tube (not shown).
[0054]
Then, a pressure fluid (for example, compressed air) is supplied from the pressure fluid supply source to the first pressure fluid port 12 via the tube. The pressure fluid supplied from the first pressure fluid port 12 is introduced into the fourth chamber 76 in the cylindrical body 44 from the communication passage 36a through the communication groove 38, the first and second passages 40 and 48, and the shaft member. 64 is pressed in the direction of arrow A. Note that, in this case, the pressure fluid may be supplied to the first chamber 52 via the throttle passage 55 and the one end surface of the piston 22 may be pressed, so that the displacement speed of the piston 22 may be further increased.
[0055]
As a result, the rod body 60 and the piston 22 are integrally displaced in the direction of arrow A along the axial direction via the rod end 62 to which the shaft member 64 is connected.
[0056]
Then, the pressure fluid introduced into the fourth chamber 76 is introduced into the third chamber 74 in the rod body 60 via the second cutout groove 72 of the shaft member 64 and the opening of the check packing 78.
[0057]
At this time, the pressure fluid introduced into the third chamber 74 is introduced into the first chamber 52 through the first cutout groove 46 of the cylindrical body 44, and the piston 22 is displaced while accelerating the piston 22 in the direction of arrow A. Let it.
[0058]
Since the first notch groove 46 of the cylindrical body 44 is formed so as to be gradually deeper toward the end plug 18, the piston 22 is displaced in the direction away from the end plug 18 (the direction of arrow A). Accordingly, the cross-sectional area of the first notch groove 46 at the position facing the check packing 59 gradually decreases, and the flow rate of the pressure fluid introduced from the third chamber 74 to the first chamber 52 gradually decreases. I do. Therefore, the pressing force applied to one end surface of the piston 22 gradually decreases, and the displacement speed of the piston 22 gradually decreases.
[0059]
Lastly, the buffer member 42b mounted on one end surface of the piston 22 comes into contact with the end surface of the protruding portion 50, thereby setting the displacement end position (see FIG. 2). At this time, the shock when the piston 22 abuts on the end face of the protruding portion 50 is suitably reduced by the buffer member 42b. At this time, the fluid inside the second chamber 54 is discharged to the outside from the second pressure fluid port 14 via the communication passage 36b.
[0060]
Next, when the piston 22 is displaced in the direction of arrow B, a pressure fluid is supplied to the second pressure fluid port 14 from a pressure fluid supply source (not shown). At this time, the first pressure fluid port 12 and the fourth chamber 76 are set to the atmosphere open state communicating with the outside. As shown in FIG. 2, the pressure fluid supplied from the second pressure fluid port 14 is introduced into the second chamber 54 in the cylinder body 16 through the communication passage 36b, and the other end face of the piston 22 is pointed by an arrow B. By pressing in the direction, the rod body 60 and the rod end 62 are integrally displaced in the direction of arrow B along the axial direction via the piston 22.
[0061]
At that time, the pressure fluid introduced into the first chamber 52 and the third chamber 74 when the piston 22 is displaced in the direction of the arrow A is led out to the fourth chamber 76 through the second cutout groove 72, It is led out from the first pressure fluid port 12 through the first and second passages 40 and 48 and the communication passage 36a. In this case, the pressure fluid in the first chamber 52 is drawn out from the first pressure fluid port 12 through the throttle passage 55, and the displacement speed of the piston 22 along the arrow B direction is further increased. Good.
[0062]
At the initial position where the piston 22 is displaced in the direction of arrow B, the cross-sectional area of the second cutout groove 72 at the position facing the check packing 78 of the cylindrical body 44 is large, so that the third chamber 74 moves to the fourth chamber 76. The flow rate of the derived pressure fluid is large. Therefore, the pressure fluid remaining in the third chamber 74 is preferably led out to the fourth chamber 76 through the second cutout groove 72 under the action of the displacement of the piston 22, and the displacement of the piston 22 becomes resistance. The piston 22 is displaced in the direction of the arrow B while accelerating without acceleration. Since the cross-sectional area of the second notch groove 72 at the position facing the check packing 78 under the displacement action of the piston 22 gradually decreases, the first chamber 52 and the third chamber 74 to the fourth chamber 74 The flow rate of the pressure fluid led to 76 gradually decreases.
[0063]
As a result, the displacement speed of the piston 22 gradually decreases.
[0064]
Then, as the pressurized fluid inside the third chamber 74 is gradually led out, one end surface of the piston 22 comes into contact with the buffer member 42a mounted on the end surface of the end plug 18, and the displacement end position is reached (FIG. 1). At this time, the shock when the piston 22 abuts on the end face of the end plug 18 is suitably reduced by the buffer member 42a.
[0065]
As described above, in the first embodiment, the first notch groove 46 and the second notch groove 72 are provided on the outer peripheral surfaces of the cylindrical body 44 and the shaft member 64, respectively, and the first notch groove 46 and the second notch groove are provided. By setting the depth of each of the grooves 72 so as to gradually increase toward the end plug 18, the displacement speed of the piston 22 along the axial direction can be controlled to be reduced.
[0066]
Further, since the displacement speed of the piston 22 can be controlled by the first notch groove 46 and the second notch groove 72 over the entire stroke range of the piston 22 inside the cylinder body 16, it is not necessary to separately set an apparatus. Therefore, complicated work such as connection of the speed control device is not required, and the cost can be reduced.
[0067]
Further, since the cylindrical body 44 and the shaft member 64 in which the first notch groove 46 and the second notch groove 72 are formed for controlling the displacement speed of the piston 22 are housed inside the rod body 60, respectively, Without increasing the size of the entire device including the cylinder body 16 in the longitudinal direction.
[0068]
Next, a cylinder 100 with a speed control mechanism according to a second embodiment is shown in FIG. In the following second and third embodiments, the same components as those of the cylinder 10 with the speed control mechanism according to the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and details thereof will be described. Detailed description is omitted.
[0069]
In the cylinder with a speed control mechanism 100 according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, instead of the throttle passage 55 provided between the first pressure fluid port 12 and the first chamber 52, A second pressure fluid port 102 is provided adjacent to the first pressure fluid port 12, and the second pressure fluid port 102 is communicated with the first chamber 52 through the communication passage 36b. The point that only the notch groove 104 is provided on the outer peripheral surface of the shaft member 64 without providing the first notch groove 46 and the air hole 106 that connects the inside and the outside of the rod body 60 is provided, as shown in FIG. As described above, the notch groove 104 is formed such that the shape of the groove gradually increases from both ends of the shaft member 64 toward the substantially central portion, and the substantially central portion along the axial direction is the deepest. Also piston The O-rings 108a and 108b are mounted instead of the check packings 59 and 78 mounted on the inner peripheral surface and the inner peripheral surface of the cylindrical body 44. Are different. The widthwise dimension of the notch groove 104 is formed to be constant.
[0070]
In this case, as shown in FIG. 6, both the displacement speed of the piston 22 when the piston 22 reciprocates in the directions of the arrows A and B by the pressure fluid flowing through the notch groove 104 is controlled by the notch groove 104. ing.
[0071]
When the pressure fluid is supplied from the second pressure fluid port 102, the piston 22 is displaced in the direction of arrow A under the pressing action of the pressure fluid supplied to the first chamber 52. At this time, the fluid inside the second chamber 54 is led to the third chamber 74 via the air hole 106 of the rod body 60, and the fourth chamber 76 is provided between the O-ring 108b and the notch groove 104. And discharged from the first pressure fluid port 12 to the outside.
[0072]
Further, at this time, when the substantially central portion of the shaft member 64 where the notch groove 104 is deepest is displaced to a position facing the O-ring 108b of the cylindrical body 44, the cross-sectional area of the notch groove 104 becomes maximum, The flow rate of the fluid discharged from the pressure fluid port 12 is increased, and the displacement speed of the piston 22 is maximized.
[0073]
Then, when the piston 22 is further displaced in the direction of arrow A, the cross-sectional area of the cutout groove 104 at the position facing the O-ring 108b of the cylindrical body 44 starts to decrease again, and is discharged from the first pressure fluid port 12. The flow rate of the fluid decreases and the piston 22 decelerates.
[0074]
Further, when the pressure fluid is supplied from the first pressure fluid port 12 in a state where the piston 22 is in contact with the protrusion 50 of the end block 20, the pressure fluid introduced into the fourth chamber 76 flows through the notch groove 104. And is introduced into the third chamber 74. The pressure fluid introduced into the third chamber 74 is introduced into the second chamber 54 through the air hole 106 of the rod body 60. The piston 22 is displaced in the direction of the arrow B under the action of the pressure fluid introduced into the second chamber 54. At this time, the fluid inside the first chamber 52 is discharged from the second pressure fluid port 102 to the outside.
[0075]
As the piston 22 is displaced in the direction of the arrow B, the notch groove 104 is displaced to a position where the substantially central portion of the shaft member 64 where the groove depth is deepest faces the O-ring 108 b of the cylindrical body 44. Since the cross-sectional area of the notch groove 104 is maximized, the flow rate of the pressurized fluid introduced into the second chamber 54 is further increased. As a result, the displacement speed of the piston 22 becomes the highest.
[0076]
Then, when the piston 22 is further displaced in the direction of arrow B, the cross-sectional area of the cutout groove 104 at the position facing the O-ring 108b of the cylindrical body 44 starts to decrease again. The flow rate of the pressure fluid introduced into 54 decreases, and piston 22 gradually decelerates.
[0077]
As a result, by providing the notch groove 104 that gradually becomes deeper from both ends of the shaft member 64 toward the substantially central portion, the piston 22 is displaced while gradually accelerating from the initial position, and is displaced in the substantially central portion of the cylinder body 16. As the displacement speed becomes the highest, the speed can be gradually reduced from there, and the displacement speed of the piston 22 can be freely controlled.
[0078]
Next, a cylinder 150 with a speed control mechanism according to a third embodiment is shown in FIG.
[0079]
In the cylinder 150 with the speed control mechanism according to the third embodiment, as shown in FIG. 8, the shaft body 64 connected to the rod end 62 via the connecting member 70 is not provided, and A fifth chamber 152 in which a third chamber 74 formed inside and a fourth chamber 76 formed inside the cylinder 44 are integrally formed, and the outer periphery of the cylinder 44 Only the notch groove 154 is provided on the surface, and the shape of the notch groove 154 is gradually deepened from both ends of the cylindrical body 44 toward the substantially central portion, and the depth of the groove is the most at the substantially central portion along the axial direction. A cylinder with a speed control mechanism according to the first embodiment in that it is formed so as to be deeper and that an O-ring 156 is provided instead of the check packing 59 mounted on the inner peripheral surface of the piston 22. It is different from 10. In addition, the widthwise dimension of the notch groove 154 is formed to be constant.
[0080]
In this case, the notch groove 154 controls the displacement speed of the piston 22 when the piston 22 reciprocates in the directions of arrows A and B by the pressure fluid flowing through the notch groove 154.
[0081]
When the pressure fluid is supplied from the first pressure fluid port 12, the pressure fluid is introduced into the fifth chamber 152 formed inside the cylindrical body 44, and the pressure fluid introduced into the fifth chamber 152 is notched. It is gradually introduced into the first chamber 52 through the groove 154. Then, by pressing one end surface of the piston 22 in the direction of arrow A, the piston 22 is displaced in the direction of arrow A along the axial direction. When the substantially central portion of the cylindrical body 44 where the notch groove 154 has the deepest groove is displaced to a position facing the O-ring 156 on the inner peripheral surface of the piston 22, the cross-sectional area of the notch groove 154 becomes maximum. The displacement speed of the piston 22 becomes the highest.
[0082]
Then, when the piston 22 is further displaced in the direction of the arrow A, the cross-sectional area of the cutout groove 154 at the position facing the O-ring 156 of the piston 22 starts to decrease again, so that the piston 22 gradually decelerates.
[0083]
As a result, by providing the cutout groove 154 so that the depth of the groove gradually increases from both ends of the cylindrical body 44 toward the substantially central portion, the piston 22 is displaced while gradually accelerating, and further from there. Displace while gradually decelerating. Therefore, the displacement speed of the piston 22 can be freely controlled.
[0084]
Further, since the shaft member 64 and the connecting member 70 are not required, the structure can be simplified and the cost can be reduced.
[0085]
Next, the shape of the notch groove 200 according to the modification will be described. Note that the cutout groove 200 according to the modification is not limited to being provided on the outer peripheral surface of the shaft member 64, and may be provided only on the outer peripheral surface of the cylindrical body 44, or may be provided on the shaft member 64 and the cylindrical body 44. You may make it provide in both simultaneously.
[0086]
As shown in FIG. 9, the notch groove 200 has a first groove 202, a second groove 204, and a third groove 206 having different groove depths toward the end plug 18 side of the shaft member 64, respectively. Between the first groove portion 202, the second groove portion 204, and the third groove portion 206, shallow groove portions 208a, 208b each having a depth smaller than that of the first to third groove portions 202, 204, 206 are formed. I have. Further, the size of the notch groove 200 in the width direction is formed to be constant.
[0087]
Between the first to third groove portions 202, 204, 206 and the shallow groove portions 208a, 208b, inclined surfaces 210a to 210d inclined at a predetermined angle are formed. That is, the notch groove 200 is formed in a multi-stage shape by the first to third groove portions 202, 204, 206 and the shallow groove portions 208a, 208b.
[0088]
Note that the depth, position, length, and the like of the first to third groove portions 202, 204, 206 and the shallow groove portions 208a, 208b are not limited thereto. Further, the number of grooves provided in the notch groove 200 is not limited to this, and may be arbitrarily set according to the use of the cylinders 10, 100, and 150 with a speed control mechanism.
[0089]
The first to third grooves 202, 204, and 206 are formed so as to become deeper in the order of depth C, depth D, and depth E substantially in parallel with the axis of the shaft member 64 (C <D). <E). Similarly, the shallow groove portions 208a and 208b are formed substantially in parallel with the axis of the shaft member 64.
[0090]
As a result, by forming the notch groove 200 into a multi-stage shape in which the depths of the first to third groove portions 202, 204, 206 and the shallow groove portions 208a, 208b are respectively different, the pressure fluid flowing through the notch groove 200 The flow rate can be changed stepwise. Therefore, the displacement speed of the piston 22 that is displaced under the pressing action of the pressure fluid can be accelerated or decelerated stepwise according to the depth of the groove.
[0091]
Specifically, for example, as shown in FIG. 6, when the pressure fluid is exhausted to the outside from the first pressure fluid port 12 (see FIG. 1), the shaft member 64 is integrated with the piston 22 in the arrow A direction. When the first groove portion 202 (see FIG. 9) is displaced to a position facing the O-ring 108b of the cylindrical body 44 when displaced, the pressure from the second chamber 54 and the third chamber 74 via the first groove portion 202 is increased. Fluid is introduced into the fourth chamber 76. The piston 22 is displaced while accelerating in the direction of arrow A by the exhaust flow rate of the pressure fluid. Further, when the shaft member 64 is displaced integrally with the piston 22 and the shallow groove portion 208a (see FIG. 9) is displaced to a position facing the O-ring 108b, the groove is gradually formed from the inclined surface 210a to the shallow groove portion 208a. Since the depth becomes shallow, the flow rate of the pressure fluid flowing through the notch groove 200 (see FIG. 9) gradually decreases. Therefore, the displacement speed of the shaft member 64 gradually decreases. When the shaft member 64 is further displaced and displaced via the inclined surface 210b to a position facing the second groove portion 204 (see FIG. 9), the cross-sectional area of the notch groove 200 increases again, so that the flow rate of the pressure fluid is reduced. It gradually increases, and the shaft member 64 is displaced along the axial direction while gradually accelerating. At this time, the displacement speed of the shaft member 64 and the piston 22 is higher than the displacement speed when the first groove portion 202 faces the O-ring 108b.
[0092]
After the displacement speed of the shaft member 64 is gradually reduced by again facing the shallow groove portion 208b (see FIG. 9) via the inclined surface 210c, the third groove portion 206 (see FIG. 9) via the inclined surface 210d. , The flow rate of the pressure fluid increases again, so that the shaft member 64 starts to gradually accelerate.
[0093]
That is, the depth of the first to third groove portions 202, 204, 206, the shallow groove portions 208a, 208b, that is, the groove depth of the notch groove 200 is set according to the intended use of the cylinders 10, 100, 150 with a speed control mechanism. Thus, the displacement speed of the piston 22 can be freely changed.
[0094]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0095]
That is, by providing the cylinder with a speed control mechanism that controls the displacement speed of the piston that displaces the inside of the cylinder body, the piston displacement speed can be freely controlled over the entire range of the stroke of the piston. Can be suitably and simply controlled, and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a cylinder with a speed control mechanism according to a first embodiment of the present invention at an initial piston position.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the cylinder with a speed control mechanism according to the first embodiment of the present invention at a piston displacement end position.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a partially omitted perspective view of a shaft member of the cylinder with a speed control mechanism according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partially omitted enlarged view of first and second cutout grooves of the cylinder with a speed control mechanism according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a cylinder with a speed control mechanism according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partially omitted enlarged view of a cutout groove of a cylinder with a speed control mechanism according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a cylinder with a speed control mechanism according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a partially omitted enlarged view of a cutout groove according to a modified example.
[Explanation of symbols]
10, 100, 150 ... cylinder with speed control mechanism
12 ... first pressure fluid port 14, 102 ... second pressure fluid port
16 ... Cylinder body 18 ... End plug
20 ... End block 22 ... Piston
24: rod part 44: cylindrical body
46: first notch groove 52: first chamber
54: second chamber 59, 78: check packing
60: Rod body 62: Rod end
64: shaft member 72: second cutout groove
74 ... third room 76 ... fourth room
152: Fifth chamber 202: First groove
204: second groove 206: third groove
208a, 208b ... shallow groove

Claims (9)

カバー部材によって閉塞されたシリンダ室が設けられ、前記シリンダ室に対して圧力流体を供給する一組のポートを有するシリンダボディと、前記シリンダボディに内装され、前記シリンダ室内を軸線方向に沿って変位するピストンと、前記ピストンに一体的に連結されるピストンロッドとを有するシリンダにおいて、
前記シリンダボディの内部に配設され、前記カバー部材に前記ピストンロッドと略平行に連結される円筒体と、
前記ピストンロッドの内部に略平行に連結され、前記円筒体の内部を挿通自在に配設されるシャフト部材と、
前記円筒体の外周面に軸線方向に沿って形成される第1切欠溝と、
前記シャフト部材の外周面に軸線方向に沿って形成される第2切欠溝と、
前記円筒体の外周面を囲繞する第1シール部材と、
前記シャフト部材の外周面を囲繞する第2シール部材と、
を備え、
前記円筒体の外周面を前記第1シール部材で囲繞した際、前記第1切欠溝によって前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量が制御され、および/または前記シャフト部材の外周面を前記第2シール部材で囲繞した際、前記第2切欠溝によって前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量が制御されることを特徴とする速度制御機構付シリンダ。
A cylinder chamber closed by a cover member is provided, a cylinder body having a set of ports for supplying a pressure fluid to the cylinder chamber, and a cylinder body provided inside the cylinder body and displaced in the cylinder chamber along an axial direction. And a cylinder having a piston rod integrally connected to the piston,
A cylindrical body disposed inside the cylinder body and connected to the cover member substantially in parallel with the piston rod;
A shaft member connected substantially parallel to the inside of the piston rod, and disposed so as to be freely inserted through the inside of the cylindrical body;
A first cutout groove formed in the outer peripheral surface of the cylindrical body along the axial direction;
A second cutout groove formed in the outer peripheral surface of the shaft member along the axial direction;
A first seal member surrounding an outer peripheral surface of the cylindrical body,
A second seal member surrounding an outer peripheral surface of the shaft member;
With
When the outer peripheral surface of the cylindrical body is surrounded by the first seal member, the flow rate of the pressure fluid flowing between the port and the cylinder chamber is controlled by the first notch groove, and / or When the outer peripheral surface is surrounded by the second seal member, the flow rate of the pressure fluid flowing between the port and the cylinder chamber is controlled by the second cutout groove, wherein the cylinder has a speed control mechanism.
カバー部材によって閉塞されたシリンダ室が設けられ、前記シリンダ室に対して圧力流体を供給する一組のポートを有するシリンダボディと、前記シリンダボディに内装され、前記シリンダ室内を軸線方向に沿って変位するピストンと、前記ピストンに一体的に連結されるピストンロッドとを有するシリンダにおいて、前記シリンダボディの内部に配設され、前記カバー部材に前記ピストンロッドと略平行に連結される円筒体と、
前記ピストンロッドの内部に略平行に連結され、前記円筒体の内部を挿通自在に配設されるシャフト部材と、
前記シャフト部材の外周面に軸線方向に沿って形成される切欠溝と、
前記シャフト部材の外周面を囲繞するシール部材と、
を備え、
前記シャフト部材の外周面を前記シール部材で囲繞した際、前記切欠溝によって前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量が制御されることを特徴とする速度制御機構付シリンダ。
A cylinder chamber closed by a cover member is provided, a cylinder body having a set of ports for supplying a pressure fluid to the cylinder chamber, and a cylinder body provided inside the cylinder body and displaced in the cylinder chamber along an axial direction. A piston having a piston and a piston rod integrally connected to the piston, a cylinder disposed in the cylinder body and connected to the cover member substantially in parallel with the piston rod;
A shaft member connected substantially parallel to the inside of the piston rod, and disposed so as to be freely inserted through the inside of the cylindrical body;
A notch groove formed in the outer peripheral surface of the shaft member along the axial direction,
A seal member surrounding the outer peripheral surface of the shaft member;
With
When the outer peripheral surface of the shaft member is surrounded by the seal member, a flow rate of a pressurized fluid flowing between the port and the cylinder chamber is controlled by the notch groove.
カバー部材によって閉塞されたシリンダ室が設けられ、前記シリンダ室に対して圧力流体を供給する一組のポートを有するシリンダボディと、前記シリンダボディに内装され、前記シリンダ室内を軸線方向に沿って変位するピストンと、前記ピストンに一体的に連結されるピストンロッドとを有するシリンダにおいて、
前記シリンダボディの内部に配設され、前記カバー部材に前記ピストンロッドと略平行に連結される円筒体と、
前記円筒体の外周面に軸線方向に沿って形成される切欠溝と、
前記円筒体の外周面を囲繞するシール部材と、
を備え、
前記円筒体の外周面を前記シール部材で囲繞した際、前記切欠溝によって前記ポートと前記シリンダ室との間を流通する圧力流体の流量が制御されることを特徴とする速度制御機構付シリンダ。
A cylinder chamber closed by a cover member is provided, a cylinder body having a set of ports for supplying a pressure fluid to the cylinder chamber, and a cylinder body provided inside the cylinder body and displaced in the cylinder chamber along an axial direction. And a cylinder having a piston rod integrally connected to the piston,
A cylindrical body disposed inside the cylinder body and connected to the cover member substantially in parallel with the piston rod;
A notch groove formed along the axial direction on the outer peripheral surface of the cylindrical body,
A sealing member surrounding the outer peripheral surface of the cylindrical body,
With
When the outer peripheral surface of the cylindrical body is surrounded by the seal member, a flow rate of a pressurized fluid flowing between the port and the cylinder chamber is controlled by the cutout groove.
請求項1記載の速度制御機構付シリンダにおいて、前記第1切欠溝および/または第2切欠溝は、その溝の深さがピストンロッドからピストンの方向に向かって徐々に深くなるように形成されることを特徴とする速度制御機構付シリンダ。2. The cylinder with a speed control mechanism according to claim 1, wherein the first notch groove and / or the second notch groove is formed such that the depth of the groove gradually increases from the piston rod toward the piston. A cylinder with a speed control mechanism, characterized in that: 請求項1記載の速度制御機構付シリンダにおいて、
前記第1切欠溝および/または第2切欠溝は、円筒体および/またはシャフト部材の軸線方向に沿った中央部に向かって溝の深さが徐々に深くなるように形成されることを特徴とする速度制御機構付シリンダ。
The cylinder with a speed control mechanism according to claim 1,
The first notch groove and / or the second notch groove may be formed such that the depth of the groove gradually increases toward a central portion along the axial direction of the cylindrical body and / or the shaft member. Cylinder with speed control mechanism.
請求項1記載の速度制御機構付シリンダにおいて、
前記第1切欠溝および/または第2切欠溝は、複数の異なる深さの溝が多段状に形成されることを特徴とする速度制御機構付シリンダ。
The cylinder with a speed control mechanism according to claim 1,
The said 1st notch groove and / or 2nd notch groove are the cylinders with a speed control mechanism characterized by the groove | channel of several different depths being formed in multiple steps.
請求項2または3記載の速度制御機構付シリンダにおいて、前記切欠溝の溝の深さは、ピストンロッドからピストンの方向に向かって徐々に深くなるように形成されることを特徴とする速度制御機構付シリンダ。4. The speed control mechanism according to claim 2, wherein the depth of the notch groove is formed so as to gradually increase from the piston rod toward the piston. With cylinder. 請求項2または3記載の速度制御機構付シリンダにおいて、
前記切欠溝は、円筒体および/またはシャフト部材の軸線方向に沿った中央部に向かって溝の深さが徐々に深くなるように形成されることを特徴とする速度制御機構付シリンダ。
The cylinder with a speed control mechanism according to claim 2 or 3,
The notch groove is formed so that the depth of the groove gradually increases toward a central portion along the axial direction of the cylindrical body and / or the shaft member.
請求項2または3記載の速度制御機構付シリンダにおいて、
前記切欠溝は、複数異なった溝の深さを有する多段状に形成されることを特徴とする速度制御機構付シリンダ。
The cylinder with a speed control mechanism according to claim 2 or 3,
The cylinder with a speed control mechanism, wherein the notch groove is formed in a multi-stage shape having a plurality of different groove depths.
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