JP2548296Y2 - ブレーキ付空気圧シリンダ用制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、圧縮エアを電磁弁によ
り制御してブレーキを作動させるブレーキ付空気圧シリ
ンダ用制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気圧シリンダは構造が簡単
で、安価という利点を有する反面、中間停止が容易では
なかった。このため、ピストンロッドに連結された可動
体を所定位置に停止させるためのブレーキ装置を付加し
た空気圧シリンダが提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ブレーキ付空気圧シリ
ンダの従来の制御装置の構成例を図５に示す。この制御
装置は二つのパイロット弁５０，５１、切換弁５２及び
シャトル弁（ＯＲ素子）５３で構成されている。ピスト
ンロッド４ａを押出すときには、パイロット弁５０を作
動させる。すると切換弁５２がｂ位置に切替わり、ピス
トンロッド４ａを押出すと同時にシャトル弁５３の働き
でブレーキは解除される。同様にピストンロッド４ａを
引込むときにはパイロット弁５１を作動させるだけでよ
い。

【０００４】しかしながら、この構成ではシャトル弁５
３を内蔵した構造が複雑な切換弁５２を必要とし、品質
上の信頼性を維持することが難しいという問題がある。
又、パイロット弁５０を作動させた時万が一、シャトル
弁５３が中立位置で止まった場合、供給エアはブレーキ
室９にも供給されるが、他方のパイロット弁５１の排気
口から排出されるのでブレーキ開放不良を起こすという
問題がある。

【０００５】本考案は上記従来技術に存在する問題点に
着目してなされたものであって、その目的とするところ
は、構成が簡単で空気圧シリンダのブレーキ制御を確実
に行える信頼性の高いブレーキ付空気圧シリンダ用制御
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１に記載の考案では、エア供給源と空気圧シ
リンダとの間に介在され、ピストンで分割された第１の
シリンダ室と第２のシリンダ室への圧縮エアの給排を切
り換えるシリンダ用切換弁と、前記切換弁に対して並列
関係をもってエア供給源とブレーキ室との間に介在さ
れ、ブレーキ室への圧縮エアの給排を切り換えるブレー
キ用切換弁と、前記シリンダ用切換弁に組み込まれ、切
り換えの駆動源となる一対のシリンダ用ソレノイドと、
前記ブレーキ用切換弁に組み込まれ、切り換えの駆動源
となるブレーキ用ソレノイドとを備えたブレーキ付空気
圧シリンダ用制御装置において、前記シリンダ用ソレノ
イドとブレーキ用ソレノイドの各々の端子の一方を共通
に接続するとともに、ブレーキ用ソレノイドの他方の端
子に二つのダイオードのアノード側又はカソード側を接
続し、その二つのダイオードのカソード側又はアノード
側をシリンダ用ソレノイドの残った端子にそれぞれ接続
したことをその要旨としている。

【０００７】又、請求項２に記載の考案では、前記シリ
ンダ用ソレノイドの各々にダイオードブリッジの入力端
を並列に接続するとともに、そのダイオードブリッジの
出力端を前記ブレーキ用ソレノイドの両端にそれぞれ接
続したことをその要旨としている。

【０００８】

【作用】従って、上記構成によれば、シリンダ用ソレノ
イドの一方の端子間に電圧を印加すると、同時にブレー
キ用ソレノイドも通電される。シリンダ用切換弁及びブ
レーキ用切換弁がその位置を切り換えられる。そして、
エア供給源からの圧縮エアはシリンダ用切換弁を介して
シリンダ室に送られるとともに、ブレーキ用切換弁を介
してブレーキ室に送られる。すなわち、ブレーキが解除
されるとともに、ピストンが移動する。

【０００９】

【実施例】（第１実施例） 以下、本考案のブレーキ付空気圧シリンダ用制御装置を
具体化した第１実施例を図１〜図２に基づいて説明す
る。

【００１０】図１に示すように、エア供給源１から空気
圧シリンダ２への圧縮エア供給は自己保持型のシリンダ
用切換弁３を介して行われる。空気圧シリンダ２はその
内部に挿入されたピストン４のヘッドによって第１のシ
リンダ室５と第２のシリンダ室６とに分割されている。

【００１１】エア供給源１から空気圧シリンダ２への流
路とは別の流路が分枝されており、その流路はブレーキ
制御用切換弁８を介して空気圧シリンダ２のブレーキ室
９に接続されている。このブレーキ機構はブレーキ室９
よりエアが排気されるとブレーキが動作され、エアが供
給されるとブレーキが解除されるようになっている。

【００１２】シリンダ用切換弁３は図１に示す第１の方
向切換位置ａと、第２の方向切換位置ｂとに切り換えら
れる。第１の方向切換位置ａでは第１のシリンダ室５に
エアが供給され、第２のシリンダ室６のエアが排気され
る。第２の方向切換位置ｂでは第２のシリンダ室６にエ
アが供給され、第１のシリンダ室５のエアを排気する。
この切り換えの駆動はシリンダ用切換弁３に組込まれた
二つのシリンダ用ソレノイド１０，１１で行われる。

【００１３】ブレーキ制御用切換弁８はブレーキ用ソレ
ノイド１２とバネ１３を有しており、図１に示す第１の
切換位置ａはソレノイド１２が非通電の状態であって、
通常はこの状態にバネ１３の反力で保持される。この位
置ではブレーキ室９からエアが排気されるようになって
いる。第２の切換位置ｂはソレノイド１２通電時にその
切り換えが行われ、この状態ではエア供給源１よりブレ
ーキ室９にエアが供給される。

【００１４】図２（ａ）にブレーキ付空気圧シリンダ用
制御装置全体の回路構成を示す。シリンダ用切換弁３の
二つのソレノイド１０，１１及びブレーキ制御用切換弁
８のソレノイド１２の一端は共通端子ＣＯＭに接続され
ている。そして、ソレノイド１０の他端は端子Ａに、ソ
レノイド１１の他端は端子Ｂにそれぞれ接続されてい
る。ソレノイド１２のもう一端は並列回路をなす２個の
ダイオード１４，１５のアノード側に接続され、それら
のカソード側は端子Ａ、及び端子Ｂにそれぞれ接続され
ている。通常、前記共通端子ＣＯＭには電源が接続さ
れ、端子Ａ及び端子Ｂがグランドに接続されることによ
りソレノイドが駆動される。

【００１５】次に、上記のように構成されたブレーキ付
空気圧シリンダ用制御装置において、ピストンロッド４
ａをシリンダ室から押し出すときは、共通端子ＣＯＭ及
び端子Ａに電圧を印加する。この状態では共通端子ＣＯ
Ｍからの電流はソレノイド１０を流れ端子Ａに流れると
ともに、ソレノイド１２及びダイオード１４を介して端
子Ａに流れることになり、ソレノイド１０とソレノイド
１２の両方が一度に通電される。従ってシリンダ用切換
弁３は第２の切換位置ｂに、ブレーキ制御用切換弁８も
第２の切換位置ｂにセットされる。するとエア供給源１
からの圧縮エアはブレーキ制御用切換弁８を介してブレ
ーキ室９に供給されブレーキは解除される。一方シリン
ダ用切換弁３側ではエア供給源１からの圧縮エアはシリ
ンダ用切換弁３を介して第２のシリンダ室６に供給さ
れ、第１のシリンダ室５からエアがシリンダ用切換弁３
を介して排気される。こうしてピストンロッド４ａは押
し出されシリンダ端に達し停止する。

【００１６】その後、端子Ａの電圧印加を停止するとソ
レノイド１０，１２の通電は停止され、ブレーキ制御用
切換弁８はバネ３により第１の切換位置ａに復帰する
が、シリンダ用切換弁３は第２の切換位置ｂに保持され
る。すなわちブレーキ室９からエアが排気され、ブレー
キが作動しピストンロッド４ａを保持する。

【００１７】続いて、ピストンロッド４ａを引き込むと
きには共通端子ＣＯＭ及び端子Ｂに電圧を印加する。す
るとソレノイド１１，１２の両方が一度に通電され、シ
リンダ用切換弁３は第１の切換位置ａに、ブレーキ制御
用切換弁８は第２の切換位置ｂにセットされる。すなわ
ち、ブレーキは解除されるとともに、圧縮エアは第１の
シリンダ室５に供給され、第２のシリンダ室６からは排
気され、ピストンロッド４ａは引き込まれ、もう一方の
シリンダ端で停止する。端子Ｂの電圧印加を停止する
と、再びブレーキが作動し、ピストンロッド４ａを保持
する。

【００１８】以上のように、ダイオード１４，１５を利
用して回路を構成したためシャトル弁等を使った複雑な
構成とする必要がなく、入力端子が３個でブレーキ制御
できる。

【００１９】（第２実施例） 次に、本考案のブレーキ付空気圧シリンダ用制御装置の
ブレーキ制御を中間停止用に使用する場合に具体化した
第２実施例を図３に基づいて説明する。なお、以降の説
明においては前記第１実施例の構成と同様な構成につい
ては図面に同一番号を付すのみで、説明は省略する。

【００２０】図３に示すように、エア供給源１から空気
圧シリンダ２への圧縮エア供給はシリンダ用切換弁１６
としての三位置五ポート電磁弁を介して行われる。シリ
ンダ室６と切換弁１６との間の流路中にはバランス用の
減圧弁１７が介在されている。この減圧弁１７はピスト
ンロッド４ａの停止時にピストン４の両側に等圧がかか
るように調整し、ブレーキ開放時にピストンロッド４ａ
の飛び出しを防止している。エア供給源１から空気圧シ
リンダ２への流路とは別の流路が分枝されており、ブレ
ーキ制御用切換弁８を介して空気圧シリンダ２のブレー
キ室９に接続されている。

【００２１】シリンダ用切換弁１６は図３に示す第１の
方向切換位置ａ、第２の方向切換位置ｂ及び中立位置ｃ
とに切り換えられる。第１の方向切換位置ａでは第１の
シリンダ室５にエアを供給し第２のシリンダ室６のエア
を排気する。第２の方向切換位置ｂでは第２のシリンダ
室６にエアを供給し第１のシリンダ室５のエアを排気す
る。又、中立位置ｃでは第１のシリンダ室５と第２のシ
リンダ室６とを連通するように配管されている。この切
り換えの駆動はシリンダ用切換弁１６に組込まれた二つ
のシリンダ用ソレノイド１０，１１で行われ、電圧印加
を解除するとバネ１８，１９で復帰される。回路構成は
図２に示す第１実施例と同様である。

【００２２】次に、上記のように構成されたブレーキ付
空気圧シリンダ用制御装置において、ピストンロッド４
ａをシリンダ室から押し出すときは、共通端子ＣＯＭ及
び端子Ａに電圧を印加する。この状態ではソレノイド１
０，１２の両方が一度に通電され、シリンダ用切換弁１
６は第２の切換位置ｂに、ブレーキ制御用切換弁８も第
２の切換位置ｂにセットされる。するとエア供給源１か
らの圧縮エアはブレーキ制御用切換弁８を介してブレー
キ室９に供給され、ブレーキは解除される。一方シリン
ダ用切換弁側１６ではエア供給源１からの圧縮エアはシ
リンダ用切換弁１６を介して第２のシリンダ室６に供給
され、第１のシリンダ室５からエアがシリンダ用切換弁
１６を介して排気される。こうしてピストンロッド４ａ
は押し出される。

【００２３】その後、端子Ａの電圧印加を停止するとソ
レノイド１０，１２の通電は停止され、ブレーキ制御用
切換弁８はバネ３により第１の切換位置ａに復帰しブレ
ーキが作動しピストンロッド４ａを保持するとともに、
シリンダ用切換弁１６はバネ１８，１９により中立の位
置ｃに保持される。この時第１のシリンダ室５と第２の
シリンダ室６は連通され、両者のエア圧は同じとなりピ
ストンロッド４ａを動かす力は発生していない。

【００２４】続いて、ピストンロッド４ａを引き込むと
きには共通端子ＣＯＭ及び端子Ｂに電圧を印加する。同
様にソレノイド１１，１２の両方が一度に通電されシリ
ンダ用切換弁１６は第１の切換位置ａに、ブレーキ制御
用切換弁８は第２の切換位置ｂにセットされる。すなわ
ち、ブレーキは解除されるとともに、圧縮エアは第１の
シリンダ室５に供給され、第２のシリンダ室６からは排
気されピストンロッド４ａは引き込まれる。

【００２５】第１実施例と同様にダイオード１４，１５
を利用して回路を構成したためシャトル弁等を使った複
雑な構成とする必要がなく、入力端子が３個でブレーキ
制御できる。

【００２６】（第３実施例） 次に、本考案のブレーキ付空気圧シリンダ用制御装置の
第３実施例を図４に基づいて説明する。

【００２７】図４に示す電気回路は第１実施例及び第２
実施例のブレーキ付空気圧シリンダ用制御装置の電気回
路に交換可能である。この回路は、各々のシリンダ用ソ
レノイド１０，１１にダイオードブリッジ２０，２１の
入力端が並列に接続されるとともに、そのダイオードブ
リッジ２０，２１の出力端が前記ブレーキ用ソレノイド
１２の両端にそれぞれ接続されている。前記実施例では
通常、共通端子ＣＯＭには電源が接続され、端子Ａ及び
端子Ｂがグランドに接続されることによりソレノイドが
駆動される。本実施例においては、ソレノイドを駆動す
るために共通端子ＣＯＭと端子Ａあるいは端子Ｂに電圧
を印加する場合、共通端子ＣＯＭを電源あるいはグラン
ドのいずれに接続しても駆動可能である。すなわち、ダ
イオードブリッジ２０，２１を使用して回路を構成した
ためソレノイドに印加する電圧の極性を任意に変更する
ことができることになる。

【００２８】なお、本考案は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば図２（ｂ）に示すように、ダイオー
ド１４，１５の接続の極性を逆にして端子の極性を反転
するように構成することも可能である。

【００２９】

【考案の効果】以上詳述したように請求項１に記載の考
案によれば、従来のような構造が複雑でかつ品質の信頼
性を維持することが困難なシャトル弁内蔵の切換弁を用
いることなく一般構造の切換弁を用いることができるた
め構造が簡単になり、しかも入力端子数を少なくして簡
単かつ確実にブレーキ制御ができ、配線時のコネクタの
数及び組付工数を低減できるという優れた効果を発揮す
る。

【００３０】又、請求項２に記載の考案によれば、ダイ
オードブリッジを利用して回路を構成したため、入力端
子に印加する直流電圧の極性を任意にできるという優れ
た効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を具体化したブレーキ付空気圧シリンダ
用制御装置の第１実施例を示すエア回路と電気回路との
組み合わせ図である。

【図２】ブレーキ付空気圧シリンダ用制御装置の電気回
路図である。

【図３】本考案を具体化したブレーキ付空気圧シリンダ
用制御装置の第２実施例を示すエア回路と電気回路との
組み合わせ図である。

【図４】ブレーキ付空気圧シリンダ用制御装置の電気回
路図である。

【図５】従来例のブレーキ付空気圧シリンダ用制御装置
のエア回路と電気回路との組み合わせ図である。

【符号の説明】

１ エア供給源、２ 空気圧シリンダ、３ シリンダ用
切換弁、４ ピストン、５ 第１のシリンダ室、６ 第
２のシリンダ室、８ ブレーキ制御用切換弁、９ ブレ
ーキ室、１０ 第１のシリンダ用ソレノイド、１１ 第
２のシリンダ用ソレノイド、１２ ブレーキ用ソレノイ
ド、１４，１５ ダイオード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−64386（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−67479（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−73403（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−40004（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−140003（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−166985（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−159005（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭61−37804（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エア供給源と空気圧シリンダとの間に介
   在され、ピストンで分割された第１のシリンダ室と第２
   のシリンダ室への圧縮エアの給排を切り換えるシリンダ
   用切換弁と、 前記切換弁に対して並列関係をもってエア供給源とブレ
   ーキ室との間に介在され、ブレーキ室への圧縮エアの給
   排を切り換えるブレーキ用切換弁と、 前記シリンダ用切換弁に組み込まれ、切り換えの駆動源
   となる一対のシリンダ用ソレノイドと、 前記ブレーキ用切換弁に組み込まれ、切り換えの駆動源
   となるブレーキ用ソレノイドとを備えたブレーキ付空気
   圧シリンダ用制御装置において、 前記シリンダ用ソレノイドとブレーキ用ソレノイドの各
   々の端子の一方を共通に接続するとともに、ブレーキ用
   ソレノイドの他方の端子に二つのダイオードのアノード
   側又はカソード側を接続し、その二つのダイオードのカ
   ソード側又はアノード側をシリンダ用ソレノイドの残っ
   た端子にそれぞれ接続したことを特徴とするブレーキ付
   空気圧シリンダ用制御装置。
2. 【請求項２】 前記シリンダ用ソレノイドの各々にダイ
   オードブリッジの入力端を並列に接続するとともに、そ
   のダイオードブリッジの出力端を前記ブレーキ用ソレノ
   イドの両端にそれぞれ接続したことを特徴とする請求項
   １に記載のブレーキ付空気圧シリンダ用制御装置。