JP2604804B2 - シリンダの速度制御装置 - Google Patents
シリンダの速度制御装置Info
- Publication number
- JP2604804B2 JP2604804B2 JP63144150A JP14415088A JP2604804B2 JP 2604804 B2 JP2604804 B2 JP 2604804B2 JP 63144150 A JP63144150 A JP 63144150A JP 14415088 A JP14415088 A JP 14415088A JP 2604804 B2 JP2604804 B2 JP 2604804B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- brake
- drive
- piston
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Actuator (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ この発明は電場の大きさに比例して粘性が増える電気
粘性流体（以下ER流体という。）を利用した駆動シリン
ダの速度制御装置に関するものである。
粘性流体（以下ER流体という。）を利用した駆動シリン
ダの速度制御装置に関するものである。
［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 例えば、空圧シリンダは空気圧の特質を生かした駆動
機器であり、工場生産の自動化や省略化に適している
が、電気制御機器（モータ）に比較して位置や速度の制
御性の点で劣っている。
機器であり、工場生産の自動化や省略化に適している
が、電気制御機器（モータ）に比較して位置や速度の制
御性の点で劣っている。
従来、空圧シリンダの速度制御装置としては、スピー
ドコントローラ、電空比例制御弁、ハイドロチェック弁
又はエアハイドロコンバータなどを用いたものがある
が、ハイドロチェック弁やスピードコントローラ等は、
予め設定した流れの抵抗値を空圧シリンダの稼働中に、
任意かつリアルタイムで変化させることが容易でなく、
例えば、移動対象を安定した状態で移動させるために、
駆動シリンダの増速または減速時における加速度を所定
値以下に保つ制御等を行う場合に必要とされる連続的な
速度可変性能に問題があった。
ドコントローラ、電空比例制御弁、ハイドロチェック弁
又はエアハイドロコンバータなどを用いたものがある
が、ハイドロチェック弁やスピードコントローラ等は、
予め設定した流れの抵抗値を空圧シリンダの稼働中に、
任意かつリアルタイムで変化させることが容易でなく、
例えば、移動対象を安定した状態で移動させるために、
駆動シリンダの増速または減速時における加速度を所定
値以下に保つ制御等を行う場合に必要とされる連続的な
速度可変性能に問題があった。
本発明の目的は電場の大きさに比例して粘性が増える
ER流体をシリンダの速度制御に利用することにより、こ
の問題を解決することにある。
ER流体をシリンダの速度制御に利用することにより、こ
の問題を解決することにある。
発明の構成 ［課題を解決するための手段］ 本発明のシリンダの速度制御装置は、電気粘性流体が
充填されたシリンダと、前記シリンダ内を第一流体室と
第二流体室とに区画すると共に、前記シリンダ内を摺動
するピストンと、前記第一流体室と前記第二流体室とを
連通する連通路と、前記連通路内に設けられた高圧電極
板と、前記高圧電極板に可変電圧を供給することによ
り、前記電気粘性流体の粘度を連続的に変化させる電圧
調整器とを有し、前記電圧調整器が供給する電圧を変化
させることにより、前記ピストンの摺動速度を連続的に
変化させる。
充填されたシリンダと、前記シリンダ内を第一流体室と
第二流体室とに区画すると共に、前記シリンダ内を摺動
するピストンと、前記第一流体室と前記第二流体室とを
連通する連通路と、前記連通路内に設けられた高圧電極
板と、前記高圧電極板に可変電圧を供給することによ
り、前記電気粘性流体の粘度を連続的に変化させる電圧
調整器とを有し、前記電圧調整器が供給する電圧を変化
させることにより、前記ピストンの摺動速度を連続的に
変化させる。
また、本発明のシリンダの速度制御装置は、上記装置
において、前記シリンダと略同一の長さかつ略同一の内
径を有する駆動シリンダと、前記駆動シリンダ内を前記
ピストンと同期して摺動する駆動ピストンとを有し、前
記駆動ピストンと同期した位置で、前記電圧調整器で電
気粘性流体の粘度を任意の粘度に変化させることによ
り、前記駆動ピストンの摺動速度を連続的に変化させる
ことを特徴とする。
において、前記シリンダと略同一の長さかつ略同一の内
径を有する駆動シリンダと、前記駆動シリンダ内を前記
ピストンと同期して摺動する駆動ピストンとを有し、前
記駆動ピストンと同期した位置で、前記電圧調整器で電
気粘性流体の粘度を任意の粘度に変化させることによ
り、前記駆動ピストンの摺動速度を連続的に変化させる
ことを特徴とする。
特に、駆動ピストンから駆動シリンダの両外側に突き
出した一対の駆動ロッドと、制動ピストンから制動シリ
ンダの両外側に突き出した一対の制動ロッドと、一対の
駆動ロッドと一対の制動ロッドとを各々の両端で連結す
る一対の連結部材とを有することを特徴とする。
出した一対の駆動ロッドと、制動ピストンから制動シリ
ンダの両外側に突き出した一対の制動ロッドと、一対の
駆動ロッドと一対の制動ロッドとを各々の両端で連結す
る一対の連結部材とを有することを特徴とする。
［作用］ さて、駆動シリンダのピストンが移動すると、制動シ
リンダのピストンも移動し、この移動により制動シリン
ダの両流体室間にER流体の流れが生じる。この時、ER流
体は制動通路内を通って流れる。この制動通路を通るER
流体は電場の大きさに比例した粘性を有するため、電場
と比例した流動抵抗が生じる。
リンダのピストンも移動し、この移動により制動シリン
ダの両流体室間にER流体の流れが生じる。この時、ER流
体は制動通路内を通って流れる。この制動通路を通るER
流体は電場の大きさに比例した粘性を有するため、電場
と比例した流動抵抗が生じる。
電場の大きさが大きくなると、ER流体の粘性が増える
ため、制動通路を通るER流体の流量が減少して制動通路
の両端の差圧が大きくなる。従って、流動抵抗が大きく
なって制動シリンダの制動力が大きくなり、駆動シリン
ダの速度が電場の大きさに比例して遅くなる。
ため、制動通路を通るER流体の流量が減少して制動通路
の両端の差圧が大きくなる。従って、流動抵抗が大きく
なって制動シリンダの制動力が大きくなり、駆動シリン
ダの速度が電場の大きさに比例して遅くなる。
逆に、電圧が下がると、流動抵抗が小さくなり、流量
が増加して差圧が小さくなる。従って、制動シリンダの
制動力が小さくなる、駆動シリンダの速度が電場の大き
さと比例して速くなる。制動シリンダのピストンの速度
制御を、制動シリンダ内に充填した電気粘性流体にかけ
る電圧を変化させて行っているので、駆動シリンダのピ
ストンの速度をリアルタイムで連続的に変化させること
ができる。例えば、移動対象を安定した状態で移動させ
るために、駆動シリンダの増速または減速時における加
速度を所定値以下に保つ制御を行うことも容易である。
が増加して差圧が小さくなる。従って、制動シリンダの
制動力が小さくなる、駆動シリンダの速度が電場の大き
さと比例して速くなる。制動シリンダのピストンの速度
制御を、制動シリンダ内に充填した電気粘性流体にかけ
る電圧を変化させて行っているので、駆動シリンダのピ
ストンの速度をリアルタイムで連続的に変化させること
ができる。例えば、移動対象を安定した状態で移動させ
るために、駆動シリンダの増速または減速時における加
速度を所定値以下に保つ制御を行うことも容易である。
［第一実施例］ まず、本発明の第一実施例を第１図〜第３図に従って
説明する。
説明する。
第１図に示すように、空圧駆動シリンダ１及びこれに
併設された制動シリンダ２はそれぞれシリンダの両側に
一対のロッドが突き出した両ロッド形式のものであっ
て、空圧駆動シリンダ１のピストン３に連結された両ピ
ストンロッド3a,3bと、制動シリンダ２のピストン４に
連結されて両ピストンロッド4a,4bとが互いに、連結部
材により各々の両端で連結されて一体的に連動可能にな
っている。空圧駆動シリンダ１には方向切換弁５が接続
されている。なお、６は位置センサ、７はブレーキであ
る。
併設された制動シリンダ２はそれぞれシリンダの両側に
一対のロッドが突き出した両ロッド形式のものであっ
て、空圧駆動シリンダ１のピストン３に連結された両ピ
ストンロッド3a,3bと、制動シリンダ２のピストン４に
連結されて両ピストンロッド4a,4bとが互いに、連結部
材により各々の両端で連結されて一体的に連動可能にな
っている。空圧駆動シリンダ１には方向切換弁５が接続
されている。なお、６は位置センサ、７はブレーキであ
る。
ここで、第１図から明らかなように、空圧駆動シリン
ダ１と制動シリンダ２とは、略同一の長さかつ略同一の
内径を有している。
ダ１と制動シリンダ２とは、略同一の長さかつ略同一の
内径を有している。
前記制動シリンダ２のピストン４により区画される制
動シリンダ２内の両流体室8,9はER流体制御弁10を介し
て連通管11により接続されている。この両流体室8,9、E
R流体制御弁10及び連通管11内にはER流体が充填されて
いる。このER流体は電場の大きさに比例して粘性が増え
る性質を有している。
動シリンダ２内の両流体室8,9はER流体制御弁10を介し
て連通管11により接続されている。この両流体室8,9、E
R流体制御弁10及び連通管11内にはER流体が充填されて
いる。このER流体は電場の大きさに比例して粘性が増え
る性質を有している。
第２図に示すように、前記ER流体制御弁10内には複数
の円筒電極板12が同心状に配設され、各電極板12間には
連通管11に通ずる制動通路13が形成されている。この各
電極板12には各電極板12間に任意の電圧を印加する電圧
調整器14が接続されている。この電圧調整器14を調節す
ると、各電極板12間の電圧が増減して電場の大きさが変
わり、各電極板12間の制動通路13を通るER流体の粘性は
この電圧すなわち電場の大きさに比例して増減する。
の円筒電極板12が同心状に配設され、各電極板12間には
連通管11に通ずる制動通路13が形成されている。この各
電極板12には各電極板12間に任意の電圧を印加する電圧
調整器14が接続されている。この電圧調整器14を調節す
ると、各電極板12間の電圧が増減して電場の大きさが変
わり、各電極板12間の制動通路13を通るER流体の粘性は
この電圧すなわち電場の大きさに比例して増減する。
さて、空圧駆動シリンダ１のピストン３が移動する
と、制動シリンダ２のピストン４も移動し、この移動に
より制動シリンダ２の両流体室8,9間にER流体の流れが
生じる。この時、ER流体はER流体制御弁10内の制動通路
13内を通って流れる。この制動通路13を通るER流体は電
圧に比例した粘性を有するため、流動抵抗が生じる。
と、制動シリンダ２のピストン４も移動し、この移動に
より制動シリンダ２の両流体室8,9間にER流体の流れが
生じる。この時、ER流体はER流体制御弁10内の制動通路
13内を通って流れる。この制動通路13を通るER流体は電
圧に比例した粘性を有するため、流動抵抗が生じる。
第３図はこのER流体制御弁10の負荷特性を示し、電圧
E1,E2,E3,E4（E1＜E4）が上がる程ER流体の粘性が増え
るため、ER流体制御弁10を通るER流体の流量Ｑが減少し
てER流体制御弁10の両端の差圧P1−P2が大きくなる。従
って、流動抵抗が大きくなって制動シリンダ２の制動力
が大きくなり、空圧駆動シリンダ１の速度が、電圧調整
器で与えられた電圧に比例して遅くなる。
E1,E2,E3,E4（E1＜E4）が上がる程ER流体の粘性が増え
るため、ER流体制御弁10を通るER流体の流量Ｑが減少し
てER流体制御弁10の両端の差圧P1−P2が大きくなる。従
って、流動抵抗が大きくなって制動シリンダ２の制動力
が大きくなり、空圧駆動シリンダ１の速度が、電圧調整
器で与えられた電圧に比例して遅くなる。
逆に、電圧が下がると、流量抵抗が小さくなり、流量
Ｑが増加して差圧P1−P2が小さくなる。従って、制動シ
リンダ２の制動力が小さくなり、空圧駆動シリンダ１の
速度が、電圧調整器で与えられた電圧に比例して速くな
る。
Ｑが増加して差圧P1−P2が小さくなる。従って、制動シ
リンダ２の制動力が小さくなり、空圧駆動シリンダ１の
速度が、電圧調整器で与えられた電圧に比例して速くな
る。
特に本実施例においては、ER流体の性質を有効に利用
しているので、機械的に流路断面積を変化させることな
く、電気的に流動抵抗を変化させることができ、空圧駆
動シリンダ１の速度制御を電気信号により簡単にかつ連
続的に行なうことができる。又、ER流体は応答性が良い
ので、円滑でかつきめ細かい加減速を行なうことができ
る。さらに、機械的可動部が少ないので、装置を小型化
することができるとともに、コストも低下させることが
できる。
しているので、機械的に流路断面積を変化させることな
く、電気的に流動抵抗を変化させることができ、空圧駆
動シリンダ１の速度制御を電気信号により簡単にかつ連
続的に行なうことができる。又、ER流体は応答性が良い
ので、円滑でかつきめ細かい加減速を行なうことができ
る。さらに、機械的可動部が少ないので、装置を小型化
することができるとともに、コストも低下させることが
できる。
また、空圧駆動シリンダ１及び制動シリンダ２とが、
両側にロッドが突き出した両ロッドタイプのシリンダな
ので、ピストンの両側の受圧面積が等しいため、ピスト
ンの往復で力のバランスを一定とすることができる。片
側シリンダでは、ピストンの受圧が往復で異なるため、
同じ印加電圧で速度が異なり制御性が悪い。また、両端
で連結することにより、駆動力や制動力によりモーメン
トが発生しても、こじれる恐れがない。
両側にロッドが突き出した両ロッドタイプのシリンダな
ので、ピストンの両側の受圧面積が等しいため、ピスト
ンの往復で力のバランスを一定とすることができる。片
側シリンダでは、ピストンの受圧が往復で異なるため、
同じ印加電圧で速度が異なり制御性が悪い。また、両端
で連結することにより、駆動力や制動力によりモーメン
トが発生しても、こじれる恐れがない。
［第二実施例］ 第４図に示す第二実施例は前記第一実施例においてER
流体制御弁10の設置位置を変更したものであって、制動
シリンダ２のピストン４に同様なER流体制御弁10が内蔵
され、制動シリンダ２の両流体室8,9がこのピストン４
内のER流体制御弁10を介して連通している。
流体制御弁10の設置位置を変更したものであって、制動
シリンダ２のピストン４に同様なER流体制御弁10が内蔵
され、制動シリンダ２の両流体室8,9がこのピストン４
内のER流体制御弁10を介して連通している。
前記第一実施例の場合にはER流体制御弁10及び連通管
11が制動シリンダ２の外側にあるが、この第二実施例の
場合にはER流体制御弁10がピストン４に内蔵されている
ので、連通管11を必要とせず、装置をより一層小型化す
ることができる。
11が制動シリンダ２の外側にあるが、この第二実施例の
場合にはER流体制御弁10がピストン４に内蔵されている
ので、連通管11を必要とせず、装置をより一層小型化す
ることができる。
発明の効果 本発明によれば、駆動ピストンとシリンダの外部で連
結される制動ピストンの両側の流体室を連通させる連通
路において、電圧調整器が高圧電極板に可変電圧をかけ
て、充填されている電気粘性流体を連続的に変化させて
いるので、ピストンの速度をリアルタイムで連続的に変
化させることができるため、駆動シリンダの速度制御を
電気信号によりリアルタイムかつ連続的に行うことがで
き、例えば、移動対象を安定した状態で移動させるため
に、駆動シリンダの増速または減速時における加速度を
所定値以下に保つ制御を行うことも容易である。
結される制動ピストンの両側の流体室を連通させる連通
路において、電圧調整器が高圧電極板に可変電圧をかけ
て、充填されている電気粘性流体を連続的に変化させて
いるので、ピストンの速度をリアルタイムで連続的に変
化させることができるため、駆動シリンダの速度制御を
電気信号によりリアルタイムかつ連続的に行うことがで
き、例えば、移動対象を安定した状態で移動させるため
に、駆動シリンダの増速または減速時における加速度を
所定値以下に保つ制御を行うことも容易である。
また、駆動ピストンから駆動シリンダの両外側に突き
出した一対の駆動ロッドと、制動ピストンから制動シリ
ンダの両外側に突き出した一対の制動ロッドと、一対の
駆動ロッドと一対の制動ロッドとを各々の両端で連結す
る一対の連結部材とを有すると共に、制動シリンダが駆
動シリンダと略同一の長さかつ略同一の内径を有してお
り、制動ピストンが駆動ピストンと同期しているので、
並列に連結した制動シリンダで駆動シリンダの速度を制
御したときに、ロッドがこじれることがなく、駆動シリ
ンダの速度を正確に制御することができる。
出した一対の駆動ロッドと、制動ピストンから制動シリ
ンダの両外側に突き出した一対の制動ロッドと、一対の
駆動ロッドと一対の制動ロッドとを各々の両端で連結す
る一対の連結部材とを有すると共に、制動シリンダが駆
動シリンダと略同一の長さかつ略同一の内径を有してお
り、制動ピストンが駆動ピストンと同期しているので、
並列に連結した制動シリンダで駆動シリンダの速度を制
御したときに、ロッドがこじれることがなく、駆動シリ
ンダの速度を正確に制御することができる。
第１図〜第３図は本発明の第一実施例を示し、第１図は
本装置の原理図、第２図はER流体制御弁の内部構造を示
す原理図、第３図はER流体制御弁の負荷特性図、第４図
は本発明の第二実施例を示す本装置の原理図である。 １……空圧駆動シリンダ、２……制動シリンダ、3,4…
…ピストン、8,9……流体室、10……ER流体制御弁、11
……連通管、12……電極板、13……制動通路、14……電
圧調整器。
本装置の原理図、第２図はER流体制御弁の内部構造を示
す原理図、第３図はER流体制御弁の負荷特性図、第４図
は本発明の第二実施例を示す本装置の原理図である。 １……空圧駆動シリンダ、２……制動シリンダ、3,4…
…ピストン、8,9……流体室、10……ER流体制御弁、11
……連通管、12……電極板、13……制動通路、14……電
圧調整器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−77273（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−27668（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−73582（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−179501（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−53908（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−163203（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭45−24750（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭47−22316（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (1)
- 【請求項１】流体圧により駆動される駆動シリンダ装置
と併設され、該駆動シリンダ装置の駆動ピストンの移動
速度を制御するシリンダの速度制御装置において、 電気粘性流体が充填され、前記駆動シリンダと略同一の
長さかつ略同一の内径を有する制動シリンダと、 前記制動シリンダ内を第一流体室と第二流体室とに区画
すると共に、前記駆動シリンダの駆動ピストンとほぼ同
じ位置にあって前記シリンダ内を摺動する制動ピストン
と、 前記駆動ピストンから前記駆動シリンダの両外側に突き
出した一対の駆動ロッドと、 前記制動ピストンから前記制動シリンダの両外側に突き
出した一対の制動ロッドと、 前記一対の駆動ロッドと前記一対の制動ロッドとを各々
の両端で連結する一対の連結部材と、 前記第一流体室と前記第二流体室とを連通する連通路
と、 前記連通路内に設けられた高圧電極板と、 前記高圧電極板に可変電圧を供給することにより、前記
電気粘性流体の粘度を連続的に変化させる電圧調整器と
を有し、 前記電圧調整器が供給する電圧を変化させることによ
り、前記制動ピストンを介して前記駆動ピストンの摺動
速度を連続的に変化させることを特徴とするシリンダの
速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63144150A JP2604804B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | シリンダの速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63144150A JP2604804B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | シリンダの速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01312208A JPH01312208A (ja) | 1989-12-18 |
| JP2604804B2 true JP2604804B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=15355381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63144150A Expired - Fee Related JP2604804B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | シリンダの速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2604804B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2578257B2 (ja) * | 1990-12-26 | 1997-02-05 | シーケーディ株式会社 | 駆動シリンダの速度制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4957272A (ja) * | 1972-10-04 | 1974-06-04 | ||
| JPS5127668A (ja) * | 1974-09-02 | 1976-03-08 | Seiko Instr & Electronics | Haidorochetsukueaashirinda |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP63144150A patent/JP2604804B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01312208A (ja) | 1989-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2858800B2 (ja) | 複数の流体室を備えたばね | |
| EP1264120B1 (en) | Vibration damping system using a hydraulic damper with a field responsive fluid control | |
| US5372224A (en) | Oscillation damper | |
| JP2749856B2 (ja) | 流体緩衝装置 | |
| US6029783A (en) | Variable resistance device using electroactive fluid | |
| JP6660408B2 (ja) | ダンパ装置 | |
| US7316336B2 (en) | Quantitative dosing of small amounts of liquids | |
| US4642986A (en) | Hydraulic servo motor | |
| JP2604804B2 (ja) | シリンダの速度制御装置 | |
| US3687013A (en) | Hydraulic speed control for air cylinders | |
| US4630523A (en) | Electrohydraulic regulating drive | |
| US20010054529A1 (en) | Valve and a shock absorber based on electrorheological liquids | |
| US6269924B1 (en) | Method and apparatus for controlling machinery | |
| US2672955A (en) | Hydraulic vibration damper | |
| SU1296750A1 (ru) | Гидравлическое исполнительное устройство | |
| JP2678750B2 (ja) | 往復動型減衰力制御弁 | |
| JPH09303472A (ja) | 緩衝器 | |
| EP0251603A2 (en) | Hydraulic actuator controlled by servovalve | |
| US4308888A (en) | Pressure regulator | |
| JP3041012B2 (ja) | 速度制御装置 | |
| SU574552A1 (ru) | Гидравлический позиционный след щий привод | |
| SU1002892A1 (ru) | Испытательна гидравлическа машина | |
| SU729378A1 (ru) | Устройство регулировани объемного насоса | |
| SU981710A1 (ru) | Двухканальное распределительное устройство | |
| SU964262A1 (ru) | Пневмогидравлический привод |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |