JP2547331Y2 - 空気圧シリンダの外部クッション装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は空気圧シリンダと圧力エ
ア供給切換弁との間に介在される外部クッション装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の空気圧シリンダの外部クッショ
ン装置が実開昭５９−１５５３０４号公報に開示されて
いる。この従来装置では、開閉弁、逆止弁及び排気調整
弁が互いに並列関係をもって空気圧シリンダの排気孔に
接続されており、開閉弁が開放状態の場合には空気圧シ
リンダの排気が開閉弁及び駆動用切換弁を経由して行わ
れる。

【０００３】開閉弁が開放状態の場合には排気調整弁が
空気圧シリンダへの供給エア圧によって開放し、空気圧
シリンダの排気が排気調整弁及び駆動用切換弁を経由し
て行われる。開閉弁の閉成は排気終了間近に行われ、こ
の切り換えによって空気シリンダの排気速度、即ちピス
トン移動速度がピストンの移動終端近くで低下し、ピス
トンの移動終端付近におけるクッション作用が得られ
る。

【０００４】この種の別の空気圧シリンダの外部クッシ
ョン装置として三方弁及び排気調整弁を用いたものがあ
る。この従来装置では三方弁の２位置切り換えによって
空気圧シリンダの排気孔が駆動用切換弁及び排気調整弁
の何れか一方と切換接続されるようになっており、排気
調整弁を経由する排気は駆動用切換弁を経由することな
く直接大気に放出される。三方弁の２位置切換は排気終
了間近に行われ、駆動用切換弁を経由する排気が２位置
切換によって排気調整弁経由へ移行し、ピストンの移動
終端付近におけるクッション作用が得られる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところが、クッション
作用を与える前の排気は前記両従来装置の何れにおいて
も駆動用切換弁を経由して行われるが、このような排気
構成では空気圧シリンダのピストン移動速度が駆動用切
換弁における排気通過断面積に左右される。この排気通
過断面積が充分に大きければピストン移動速度の高速化
を達成することができるが、駆動用切換弁における排気
通過断面積の拡大化は駆動用切換弁の大型化をもたら
す。又、クッション作用の調整時においてもバウンド現
象が発生したりストローク途中で停止したりして、調整
方法が複雑で困難であった。

【０００６】本考案は上記の問題点に鑑みて成されたも
のであり、その目的は、圧力エア供給切換弁の大型化を
招くことなくピストンの移動高速化及び充分なクッショ
ン効果を簡単な回路構成かつ簡単な調整によって共に得
ることができる空気圧シリンダの外部クッション装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案は、圧力エア供給切換弁と空気圧シリンダとの
間に介在された外部クッション装置において、第１の排
気ポート、前記圧力エア供給切換弁を経由することなく
大気に連通する第２の排気ポート及び空気圧シリンダか
ら排出されるエアを導入する導入ポートを備えた排気切
換用三方弁と、排気切換用三方弁の第１の排気ポートに
接続され、空気圧シリンダの導入ポートからの排気圧が
設定圧となるように調圧しシリンダ速度を減速させる排
気調整弁と、排気調整弁と並列関係にあって排気流を遮
断する逆止弁とからなり、排気切換三方弁の２位置切り
換えによって一対の排気ポートのうち何れか一方と導入
ポートとを切換連通するようにした。

【０００８】

【作用】排気切換用三方弁の２位置切換は排気終了間近
で行われ、導入ポートと第２の排気ポートとの連通が導
入ポートと第１の排気ポートとの連通に切り換わる。第
２の排気ポートと導入ポートとの連通による排気は圧力
エア供給切換弁を経由することなく大気へ放出され、第
１の排気ポートと導入ポートとの連通による排気は排気
調整弁及び圧力エア供給切換弁を経由して行われる。従
って、排気調整弁経由によるクッション作用を与える前
の排気速度がエア供給切換弁における排気通過断面積に
左右されることはなく、クッション作用を与える前の空
気圧シリンダのピストン移動速度の高速化が圧力エア供
給切換弁の大型化を伴うことなく達成される。又、クッ
ション作用の調整時には、排気調整弁によりバウンド現
象の原因となる予圧が放出されることで調整が簡単とな
る。

【０００９】エア供給は圧力エア供給切換弁の切り換え
によって逆止弁を経由し、排気切換用三方弁の２位置切
換によって第１の排気ポート及び導入ポートを経由す
る。このエア経由によってピストンが逆方向に移動す
る。なお、圧力エア供給切換弁と排気切換用三方弁との
間に排気調整弁と並列関係にある固定オリフィスを設け
た場合には、ピストンがストローク途中で停止すること
がなくなり、上記のクッション作用の調整が一層簡単に
なり、しかも、ピストンのストロークエンドでの残圧処
理の回路も不要となって構造を簡素化することができ
る。

【００１０】

【実施例】以下に本考案を具体化した一実施例につい
て、図１〜図４を参照しながら説明する。図１に示すよ
うに、空気圧シリンダ１と電磁５方弁型の圧力エア供給
切換弁２とは給気通路３及び排気通路４によって接続さ
れており、給気通路３上には可変オリフィス５が介在さ
れていると共に、排気通路４上には外部クッション装置
６が介在されている。可変オリフィス５は給気通路３上
のエア排気流量を調整するものであり、この調整によっ
て空気圧シリンダ１のピストン７の仕事動作方向Ｗとは
逆方向ヘの移動速度が調整される。

【００１１】給気通路３には逆止弁８が可変オリフィス
５と並列関係をもって接続されており、給気通路３側に
おける圧縮エア供給が逆止弁８を経由して行われる。外
部クッション装置６を構成するハウジング９内には排気
流路１０及び緩衝用排気流路１１が形成されており、排
気流路１０の排気口１２には可変オリフィス１３及び消
音器１４が接続されている。

【００１２】緩衝用排気流路１１上には弁体１５が介在
されている。弁体１５はハウジング９に嵌入されたケー
シング１６内にスライド可能に収容されており、ケーシ
ング１６内の調圧バネ１７によって弁座１８に当接する
方向へ付勢されている。ケーシング１６には調節ネジ１
９が螺入されており、弁体１５とバネ抑え２０との間に
介在された調圧バネ１７のバネ力が調節ネジ１９の螺合
位置に応じて変更される。弁体１５はこのバネ力によっ
て常には弁座１８に当接し、緩衝用排気通路１１を閉塞
する。従って、弁体１５に加わる上流側流路２１の圧力
による押力が調圧バネ１７のバネ作用を上回ると弁体１
５が弁座１８から離間する。即ち、弁体１５、ケーシン
グ１６、調節ネジ１９及び調圧バネ１７によって排気調
整弁２３が構成されている。

【００１３】弁体１５には固定オリフィス２４が形成さ
れており、弁体１５の上流側流路２１と下流側流路２２
とが常時固定オリフィス２４によって連通している。弁
体１５の下流側流路２２には圧力エア供給切換弁２が排
気通路４を介して接続されている。緩衝用排気流路１１
には副流路２５が並列接続されており、副流路２５上に
は弁体２６が介在されている。弁体２６はバネ２７によ
って副流路２５を閉塞する方向へ付勢されており、副流
路２５上のエア流は弁体２６の下流側流路２２から上流
側流路２１へのみ許容される。即ち、弁体２６及びバネ
２７は逆止弁２８を構成する。

【００１４】ハウジング９には排気切換用三方弁２９が
組付けられており、導入ポート３０が排気通路４を介し
て空気圧シリンダ１の排気口に接続されている。第１の
排気ポート３１は緩衝用排気流路１１に接続されてお
り、第２の排気ポート３２は排気流路１０に接続されて
いる。導入ポート３０はスプール弁体３３の２位置切換
によって両排気ポート３１，３２の何れか一方と連通さ
れる。スプール弁体３３はソレノイド部３４の消励磁に
よって２位置切換される。

【００１５】図２〜図４は図１の回路図を表す。図２に
示すようにピストン７を仕事動作方向Ｗへ移動開始する
場合、圧力エア供給切換弁２が給気通路３と圧力供給源
Ｐとを連通する状態に切り換えられると共に、排気切換
用三方弁２９が励磁される。よって、導入ポート３０と
第２の排気ポート３２とが連通し、シリンダ１からの排
気エアが可変オリフィス１３を通って消音器１４から排
出される。可変オリフィス１３は排気速度、即ちピスト
ン７の移動速度を左右し、可変オリフィス１３の調整程
度によってピストン７の移動高速化を図ることができ
る。

【００１６】ピストン７がピストンエンド付近まで移動
したときは、図３に示すように排気切換用三方弁２９は
消磁され、導入ポート３０と第１の排気ポート３１とが
連通される。排気エアは第１の排気ポート３１から上流
側流路２１に流入され、当該領域の内圧を上昇させる。
内圧が一定値以上に達すると排気調整弁２３が開かれ
て、エアが圧力エア供給切換弁２を介して排出される。
これによりピストン７が緩衝作用を受ける。排気エアの
一部は固定オリフィス２４を介して排気される。従っ
て、排気エアは全て排気調整弁２３を介して排出され、
ピストン７は途中で停止することなくピストンエンドま
で移動する。また、外部クッション装置６の緩衝作用が
大きく設定した場合でもピストン７のバウンドが避けら
れる。

【００１７】ピストン７がピストンエンドまで移動した
ときには、図４に示すように圧力エア供給切換弁２によ
り排気通路４と圧力供給源Ｐとが連通する状態に切り換
えられる。排気口１２から流入した圧力エアは副流路２
５、排気調整弁２３及び排気通路４を経由してシリンダ
１に流入する。従って、ピストン７が仕事動作方向Ｗと
反対方向に移動を開始し、シリンダ１からの排気エアは
可変オリフィス５を通って圧力エア供給切換弁２より排
気される。可変オリフィス５の調整程度に応じてエアの
排気速度、即ちピストン７の反対方向への移動速度が調
節される。

【００１８】本実施例の外部クッション装置６の構造に
よると、仕事動作時のシリンダ１の排気エアは圧力エア
供給切換弁２を介することなく大気に放出される。排気
終了間近になると排気切換用三方弁が２位置切換され、
エアの排出は排気調整弁２３及び圧力エア供給切換弁２
を介して行われる。そのためクッション作用を与える前
のエア排気が迅速に行われ、排気調整弁２３経由による
従来装置のように圧力エア供給切換弁２の排気通過断面
積に左右されることはない。従って、後に外部クッショ
ン装置６を付加する場合であっても、圧力エア供給切換
弁２の大型化を伴うことなくクッション作用を与える前
の空気圧シリンダ１のピストン７移動速度の高速化が達
成される。

【００１９】シリンダ１内に残留する排気エアは固定オ
リフィス２４を介して全て排気されるためピストン７は
途中で停止することがなく、確実にピストンエンドまで
移動することができる。また、ピストン７の高速作動を
前提として外部クッション装置６の緩衝作用を大きくす
る場合であっても、クッション付与開始時のショックが
緩和され、ピストン７のバウンドが避けられる。

【００２０】尚、本考案は前記実施例のみに限定される
ことはなく、例えば、切換三方弁の切換方法として、エ
アの圧力を利用したパイロット式や機械式等を採用して
もよい。また、給気通路３上の逆止弁８及び可変オリフ
ィス５に代えて外部クッション装置６を設けることで、
ピストン７の往復動何れに対しても緩衝作用を行わせる
こともできる。

【００２１】

【考案の効果】以上詳述したように本考案の空気圧シリ
ンダの外部クッション装置によれば、排気調整弁経由に
よるクッション作用を与える前の排気を圧力エア供給切
換弁を経由することなく行うようにしたので、クッショ
ン作用を与える前の排気速度がエア供給切換弁における
排気通過断面積に左右されることはなく、クッション作
用を与える前の空気圧シリンダのピストン移動速度の高
速化が圧力エア供給切換弁の大型化を伴うことなく達成
でき、しかも、クッション作用を与える場合には排気調
整弁を経由して排気されることから充分なクッション効
果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案における空気圧シリンダの外部クッシ
ョン装置を示す断面図である。

【図２】 ピストンの高速移動時を示す回路図である。

【図３】 ピストンのクッション作用時を示す回路図で
ある。

【図４】 ピストンの逆方向移動時を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１ 空気圧シリンダ、２ 圧力エア供給切換弁、６ 外
部クッション装置、２３排気調整弁、２４ 固定オリフ
ィス、２８ 逆止弁、２９ 排気切換用三方弁、３０
導入ポート、３１ （第１の）排気ポート、３２ （第
２の）排気ポート。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力エア供給切換弁（２）と空気圧シリ
   ンダ（１）との間に介在された外部クッション装置
   （６）において、 第１の排気ポート（３１）、前記圧力エア供給切換弁
   （２）を経由することなく大気に連通する第２の排気ポ
   ート（３２）及び空気圧シリンダ（１）から排出される
   エアを導入する導入ポート（３０）を備えた排気切換用
   三方弁（２９）と、 排気切換用三方弁（２９）の第１の排気ポート（３１）
   に接続され、空気圧シリンダ（１）の導入ポート（３
   ０）からの排気圧が設定圧となるように調圧しシリンダ
   速度を減速させる排気調整弁（２３）と、 排気調整弁（２３）と並列関係にあって排気流を遮断す
   る逆止弁（２８）とからなり、 排気切換三方弁（２９）の２位置切り換えによって一対
   の排気ポート（３１，３２）のうち何れか一方と導入ポ
   ート（３０）とを切換連通するようにしたことを特徴と
   する空気圧シリンダの外部クッション装置。
2. 【請求項２】 圧力エア供給切換弁（２）と排気切換用
   三方弁（２９）との間に排気調整弁（２３）と並列関係
   にある固定オリフィス（２４）を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の空気圧シリンダの外部クッション装
   置。