JP4398154B2 - クッションシリンダ装置 - Google Patents

Description

技術分野
この発明は、クッションシリンダ装置に関する。
背景技術
各種機械装置では、工具、ワーク、貨物等の被移動物を移動するのに油圧等の流体圧により作動するシリンダ装置が使用される。その移動は、作業能率向上のためには高速であることが要求され、同時に、被移動物やその周囲の物の安全、破損防止のためにはソフトな移動が要求される。このソフトな移動量は少なく、高速移動量が大きい程作業能率が上がるわけであるから、ソフトな移動量を０．１ｍｍ単位で制御して、できるだけ短くすることが望まれている。
そこで、移動中は高速で、目標位置に接近すると減速してゆるやかに停止するクッション作用のあるシリンダ装置が多用されている。
従来のクッション作用のあるシリンダ装置には、シリンダの内部にクッション機構を設けたクッションシリンダ装置と、
シリンダに給排する流体圧回路に設けたソレノイドバルブの切り替えによるシリンダ装置とが知られている。
図５は、従来のクッションシリンダの例を示す。図５において、５０１はピストン、５０２はシリンダチューブ、５０３は作動流体が入っている作動室、５０４は上記作動流体が出入りする給排ポートである。ピストン５０１を図の下方へ後退移動するには、給排ポート５０４から作動室５０３に流体を供給する。逆に上方へ前進移動するには、シリンダチューブ５０２の下方に設けた図示省略の給排ポートから、ピストン５０１の下側（後退側）の作動室５０５に流体を供給する。流体給排の流れには特に大きい抵抗はなく、ピストン５０１は流体圧に応じて高速で移動する。
ピストン５０１の前進側には、円筒形のクッションロッド５０６が突出しており、ピストン５０１がシリンダチューブ５０２内を前進摺動して終端付近に至ると、シリンダチューブ５０２の端部を塞いだエンドキャップ５０７に設けられたクッションインロー部５０８にクッションロッド５０６が挿入する。クッションインロー部５０８の内径とクッションロッド５０６の外径とのハメアイはスキマバメとなっていて、クッションインロー部５０８にクッションロッド５０６が挿入すると、その狭い隙間を作動流体が流れることになり、作動室５０３から給排ポート５０４への作動流体の流れが遮られ、ピストン５０１は減速してクッション作用を生じる。
なお、ピストン５０１を後退させるときは、給排ポート５０４から作動室５０３に作動流体を供給するのであるが、このときは給排ポート５０４からの流体圧によりチェック弁５０９が作動するから、作動流体はチェック弁５０９、流路５１０経由で作動室５０３に流れ、クッションロッド５０６がクッションインロー部５０８に挿入されたままでも、ピストン５０１はほぼ高速で後退移動する。
このようなクッションシリンダ装置では、減速動作をするクッション動作ストロークｃｓは固定であり、ピストン５０１の目標停止位置ｔに対するクッション動作開始位置を調節することができない。
しかも、クッションロッド５０６がクッションインロー部５０８に進入した直後は未だクッションロッド５０６とクッションインロー部５０８との隙間の長さが短くて流体抵抗があまり下がらず、図３のａに示すようにゆるやかに減速し、その後、次第に大きく減速される。つまり、はっきりしたクッション動作開始位置は事実上存在しないし、クッションストロークｃｓを０．１ｍｍ単位でセットする微調節が非常に困難であった。また、部品の寸法誤差によってクッションの動作にばらつきが生じ、その結果、製品によって、その動作が図３のａのようになったり、ｂのようになったりと、ばらつきがでる。また、同一シリンダであっても、作動流体の温度変化により部品寸法が変化するため、時間経過とともにシリンダの動作が図３のａのようになったり、ｂのようになったりして、クッションストロークｃｓが変化する。
時間経過とともに発生するクッションストローク変化を無視できない場合は、クッションの減速時間が長い場合（図３のａ）に合わせてシリンダをセットしておく必要があるが、予め図３のａのセット状態で使用を開始し、時間経過とともに図３のｂのようになった場合、図３のａよりも早くクッション速度ｃｖに切り替わるため、クッションストロークｃｓを移動するクッション速度ｃｖの割合が多くなり、クッション動作時間が長くなる。
また、スキマバメのハメアイ寸法のわずかな誤差によりクッション動作速度ｃｖも変動する（図３のｄ参照）から、クッション動作速度の正確な設定も困難であった。更に、長期使用後の摩耗によるハメアイ寸法の増加も、クッション動作速度ｃｖ、クッションストロークｃｓを変化させ、クッション動作が不安定になったり、クッション動作が弱くなったり（図３のｃ参照）することもある。
図６は、従来のソレノイドバルブの切り替えによるシリンダ装置の例を示す。図６において、シリンダチューブ６０１の給排ポート６０２、６０３は、第１の制御用流体回路６０４、第２の制御用流体回路６０５にそれぞれ接続され、これらの流体回路６０４、６０５は、更に、作動流体供給源６０６に接続されている。
上記第１の制御用流体回路６０４には第１の移動方向切替用ソレノイドバルブ６０７と第１の移動速度調節部６０８が、第２の制御用流体回路６０５には、第２の移動方向切替用ソレノイドバルブ６０９と第２の移動速度調節部６１０が設けられ、また、作動流体供給源６０６には作動流体循環ポンプＰが設けられている。
そして、シリンダチューブ６０１のピストン６１１を高速移動するには、第１の移動方向切替用ソレノイドバルブ６０７および第２の移動方向切替用ソレノイドバルブ６０９を切り替えて、第１の制御用流体回路６０４と第２の制御用流体回路６０５の両方を経由して給排ポート６０２、６０３のいずれかに単位時間当たり多量の作動流体を供給し、他方からはその分の作動流体を排出するように回路を接続する。これにより、シリンダチューブ６０１のピストンは高速移動する。高速移動速度は第１の移動速度調節部６０８が作動流体の流れを絞ることにより制御される。
予め設定したクッション動作開始位置にピストンが達したことを検知すると、低速移動に切り替える。すなわち、第１の移動方向切替用ソレノイドバルブ６０７を閉として、第２の制御用流体回路６０５経由だけで、作動流体の供給、排出をするように回路を接続する。低速移動速度は第２の移動速度調節部６０８が作動流体の流れを絞ることにより制御される。
このようなソレノイドバルブの切り替えによるシリンダ装置では、ソレノイドバルブ６０７、６０９からシリンダ６０２までの配管距離と配管の材質によって、応答遅れが発生する。また、ソレノイドバルブ６０７、６０９自体の応答遅れも存在する。それ故、クッションストロークｃｓを０．１ｍｍ単位でセットすることは、やはり困難であった。
この発明は、上述の問題点を解決して、クッション動作開始位置を高精度に設定できるクッションシリンダ装置を提供するものである。
発明の開示
上術の課題を解決するために、本発明は、駆動用ピストンを摺動自在に保持する駆動用シリンダチューブと、クッション用ピストンを摺動自在に保持するクッション用シリンダチューブと、 上記駆動用ピストンの駆動用ピストンロッドに設けられた第１の係合具と、
上記クッション用ピストンのクッション用ピストンロッドに設けられた第２の係合具と、
上記クッション用ピストンが前進するとき、クッション用シリンダの作動流体の流れを絞ってクッション用ピストンの移動速度を低下させクッション動作をさせる第１の作動流体絞り手段と、上記駆動用及びクッション用ピストンの前進、後退、停止切換を行い、第１の給排口と第２の給排口を含む弁切替手段を具備し、上記弁切替手段の第１の給排口は、上記駆動用シリンダチューブの後退側駆動用給排ポートと接続され、上記弁切替手段の第２の給排口は、上記第１の作動流体絞り手段を介して上記クッション用シリンダチューブの前進側駆動用給排ポートと上記駆動用シリンダの前進側駆動用給排ポートに接続されるとともに、駆動用ピストンが前進して第１の係合具が第２の係合具に当接するとクッション用ピストンのクッション動作に規制されて、駆動用ピストンの速度が減速するように構成した。
また、上記クッションシリンダ装置において、上記駆動用ピストンが後退するときに駆動用シリンダの作動流体の流れを絞って駆動用ピストンの移動速度を低下させる第２の作動流体絞り手段を介して、上記ソレノイドバルブの第１の給排口と上記駆動用シリンダチューブの後退側駆動用給排ポートが接続されている。
また、上述の課題を解決するために、本発明は、駆動用ピストンを摺動自在に保持する駆動用シリンダチューブと、クッション用ピストンを摺動自在に保持するクッション用シリンダチューブと、上記駆動用ピストンの駆動用ピストンロッドに設けられた第１の係合具と、上記クッション用ピストンのクッション用ピストンロッドに設けられた第２の係合具と、上記クッション用ピストンが前進するとき、クッション用シリンダの作動流体の流れを絞ってクッション用ピストンの移動速度を低下させクッション動作をさせる第１の作動流体絞り手段とを具備し、駆動用ピストンが前進して第１の係合具が第２の係合具に当接するとクッション用ピストンのクッション動作に規制されて、駆動用ピストンの速度が減速するようになっているクッションシリンダ装置において、クッション用ピストンロッドとクッション用ピストンを有するクッション用ピストン部が中空スリーブ状をなし、この中空スリーブ状のクッション用ピストン部に上記駆動用のピストンロッドが摺動自在に挿入されている。
また、上記クッションシリンダ装置において、第１の係合具と駆動用ピストンの間にクッション用ピストンが配置されるように構成されている。
発明を実施するための最良の形態
この発明の実施の形態を、以下、図１〜図４を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、この発明の第１の実施の形態を示す縦断面図、図２は、図１の作動流体回路を示す回路図である。
図１において、１は、シリンダ装置の主シリンダ、すなわち、被移動物を移動するための駆動用シリンダ、２は、上記駆動用シリンダ１をクッション動作させるためのクッション用シリンダである。
駆動用シリンダ１は、図２に示すように、駆動用ピストン３と、この駆動用ピストン３を摺動自在に保持する駆動用シリンダチューブ４と、上記駆動用ピストン３の駆動用ピストンロッド５と、前進側駆動用給排ポート６と、後退側駆動用給排ポート７とで構成され、駆動用シリンダチューブ４内の駆動用ピストン３前方側に前進側駆動作動室８、後方側に後退側駆動作動室９が形成されている。
上記駆動用ピストンロッド５の端部には、第１の係合具１０が取り付けられている。
クッション用シリンダ２は、クッション用ピストン１１と、このクッション用ピストン１１を摺動自在に保持するクッション用シリンダチューブ１２と、上記クッション用ピストン１１のクッション用ピストンロッド１３と、前進側クッション用給排ポート１４と、後退側クッション用給排ポート１５とで構成され、クッション用シリンダチューブ１２内のクッション用ピストン１１前方側に前進側クッション動作作動室１６、後方側に後退側クッション動作作動室１７が形成されている。
上記クッション用ピストンロッド１３の端部には、第２の係合具１８が設けられている。
駆動用シリンダ１とクッション用シリンダ２は、保持フレーム１９に互いに平行に固定されている。そして、上記駆動用ピストンロッド５およびクッション用ピストンロッド１３の各端部は、この保持フレーム１９から後退側に突出していて、その突出した先に上記第１の係合具１０、第２の係合具１８が取り付けられているわけである。
また、上記第１の係合具１０には、保持フレーム１９に固定されたストッパ２０に先端が当接可能な駆動ストローク調節ネジ２１と、上記第２の係合具１８に先端が当接可能なクッションストローク調節ネジ２２が螺合されている。
図２における２３は、シリンダ装置の前進、後退、停止切替用ソレノイドバルブである。このソレノイドバルブ２３は、シリンダ装置を前進させるときは、駆動用シリンダ１の上記後退側駆動用給排ポート７に作動流体供給源２４から供給される作動流体を送り、前進側駆動用給排ポート６から排出される作動流体を作動流体供給源２４へ戻すように管路をＡ−Ｂ−Ｃ、Ｄ−Ｅ−Ｆと切り替え、後退させるときは、駆動用シリンダ１の上記前進側駆動用給排ポート６およびクッション用シリンダ２の上記前進側クッション用給排ポート１４に作動流体供給源２４から供給される作動流体を送り、後退側駆動用給排ポート７から排出される作動流体を作動流体供給源２４へ戻すように管路をＡ−Ｅ−Ｄ、Ａ−Ｅ−Ｇ、Ｃ−Ｂ−Ｆと切り替える。
クッション用シリンダ２の後退側クッション用給排ポート１５は、上記の管路には接続されず、大気開放としてある。これにより、後退側の作動室１７は大気に通じている。
２５は、ソレノイドバルブ２３とクッション用シリンダ２の前進側クッション用給排ポート１４との間の管路Ｅ、Ｇ間に設けられた作動流体絞り手段で、この作動流体絞り手段２５は、クッション用ピストン１１が前進するとき、クッション用シリンダ２の作動流体の流れを絞るものである。
上記作動流体絞り手段２５には、絞り量が調節可能な絞り弁２６と、この絞り弁２６と並列に接続したチェック弁２７が設けられている。
ソレノイドバルブ２３の切り替えにより作動流体がＧからＥへ流れてクッション用シリンダ２が前進するときは、チェック弁２７が閉じ、作動流体は絞り弁２６により絞られて、管路内の作動流体の流速は絞り量に応じて減速されるようになっている。
なお、２８は、管路Ｂ、Ｃ間に設けられた絞り弁、２９は、この絞り弁２８と並列に接続されたチェック弁である。
この実施の形態におけるシリンダ装置のクッション動作を、図２および図３を参照しながら、以下に説明する。
シリンダ装置前進のために、ソレノイドバルブ２３を切り替え、管路Ａ−Ｂ−Ｃ−後退側駆動用給排ポート７経由で後退側駆動作動室９に作動流体を送る。このときはチェック弁２９が開くから、管路の作動流体は絞られず、駆動用ピストン３は高速ｈｖで前進し、前進側駆動作動室８内の作動流体をポート６−管路Ｄ−Ｅ−Ｆ経由で作動流体供給源２４へ戻す。
駆動用ピストン３がその停止位置ｔに到達する前に、駆動用ピストン３と一体になって移動する第１の係合具１０のクッションストローク調節ネジ２２先端が、クッション用シリンダ２側の第２の係合具１８に当接し（図３のｋ）、以後、駆動用ピストン３はクッション用ピストン１１と一体となって前進するようになる。
クッション用ピストン１１が前進を始めると、前進側クッション動作作動室１６内の作動流体を前進側クッション用給排ポート１４側へ押し出す。押し出された作動流体は、その流れでチェック弁２７を閉じ、絞り弁２６に強く絞られて、遅い流速で管路Ｇ−Ｅ−Ｆを流れ、クッション用ピストン１１、駆動用ピストン３の前進移動速度をクッション動作速度ｃｖまで低下させ、シリンダ装置のクッション動作に移行する。なお、このクッション動作中は、駆動用シリンダ１側の作動流体の流速も当然低下する。
第１の係合具１０の駆動ストローク調節ネジ２１の先端がストッパ２０に当接して、駆動用ピストン３がピストン停止位置ｔまで達すると、駆動用ピストン３が停止し、クッション用シリンダ２側の第２の係合具１８もこれ以上押されなくなるので、クッション用ピストン１１も停止する。
このように、駆動用シリンダ１の駆動用ピストン３は、クッション用シリンダ２のクッション用ピストン１１と係合するまでは、高速ｈｖで前進移動し、駆動用シリンダ１の第１の係合具１０がクッション用シリンダ２の第２の係合具１８に当接して係合すると、クッション用ピストン１１のクッション動作に規制されて、その速度が減速する。
クッションストロークｃｓは、クッションストローク調節ネジ２２を出し入れして調節することにより変更できる。駆動ストロークｄｓは、駆動ストローク調節ネジ２１を出し入れして調節することにより変更できる。
第１の係合具１０が第２の係合具１８に当接する点ｋは、作動流体の温度変化や部品の摩耗等の影響を受けて変動することがなく、クッション動作への切替え点はきわめて安定している。また、この切替え時の作動流体絞り手段２５は、従来のクッションロッド５０６がクッションインロー部５０８にある程度進入してから減速が開始するのと異なり、予め絞り量を最適に設定しておくことができ、作動流体が作動流体絞り手段２５へ流入した直後に減速を開始し、その応答は速く、減速に要する時間は非常に短くなる（図３のｒ参照）。
クッション動作切替え点が安定していて、減速に要する時間が短いから、クッションストロークｃｓを必要最小限に設定でき、停止位置ｔのごく近くにクッション動作開始位置ｋを設定しても、安全確実に停止時のクッション作用が得られ、しかも、クッションストロークｃｓを短くする分、高速（ｈｖ）移動時間を長くすることができて、作業のサイクルタイム短縮にもつながる。
図１の実施形態において、例えば、第２の係合具１８をクッションストローク調節ネジとし、クッションストローク調節ネジ２２を調節の効かない固定ピンとしてもよく、また、クッションストローク調節手段や駆動ストローク調節手段を、第１および２の係合具とは別の位置に設けることもできることは、もちろんである。
［第２の実施の形態］
図４は、この発明の第２の実施の形態を示す縦断面図である。この第２の実施の形態では、駆動用シリンダチューブとクッション用シリンダチューブとを同心状に形成して、コンパクトなクッションシリンダ装置としたものである。
図４において、３１は駆動用シリンダ、３２はクッション用シリンダである。
駆動用シリンダ３１は、駆動用ピストン３３と、この駆動用ピストン３３を摺動自在に保持する駆動用シリンダチューブ３４と、上記駆動用ピストン３３の前部駆動用ピストンロッド３５Ａおよび後部駆動用ピストンロッド３５Ｂと、前進側駆動用給排ポート３６と、後退側駆動用給排ポート３７とで構成され、駆動用シリンダチューブ３４内の駆動用ピストン３３前方側に前進側駆動作動室３８、後方側に後退側駆動作動室３９が形成されている。
上記前部駆動用ピストンロッド３５Ａの先端部は、上記駆動用シリンダチューブ３４から前方に突出し、ピストン３３が前進したとき、被駆動部材１００に当たってこれを動かすようになっている。後部駆動用ピストンロッド３５Ｂの先端部は、ネジ部５１となっていて、このネジ部５１に駆動ストローク調節手段を兼ねる第１の係合具４０が螺合している。
クッション用シリンダ３２は、クッション用ピストン４１と、このクッション用ピストン４１を摺動自在に保持するクッション用シリンダチューブ４２と、上記クッション用ピストン４１の前部クッション用ピストンロッド４３Ａおよび後部クッション用ピストンロッド４３Ｂと、前進側クッション用給排ポート４４と、後退側クッション用給排ポート４５とで構成され、クッション用シリンダチューブ４２内のクッション用ピストン４１前方側に前進側クッション動作作動室４６、後方側に後退側クッション動作作動室４７が形成されている。
この発明では、上記クッション用ピストン４１、前部クッション用ピストンロッド４３Ａおよび後部クッション用ピストンロッド４３Ｂを合わせて、クッション用ピストン部ということにする。このクッション用ピストン部は、中空のスリーブ状をなし、この中空穴に上記後部駆動用ピストンロッド３５Ｂが摺動自在に挿入され、後部駆動用ピストンロッド３５Ｂは、更にクッション用ピストン部を貫通して突き抜け、その先に、前述のように、第１の係合部４０が取り付けられているわけである。
上記後部クッション用ピストンロッド４３Ｂの端部は、ネジ部５２となっていて、このネジ部５２にクッションストローク調節手段を兼ねる第２の係合具４８が螺合している。
駆動用シリンダチューブ３４とクッション用シリンダチューブ４２は、インロー式に嵌め込まれ（４９）、ネジで固定されて、同心状となっている。
このような二重構造のシリンダの作動室３８、３９、４６、４７の間のシール、これら作動室と外部とのシールのために、摺動部分にはＯリングが嵌め込まれている。
すなわち、駆動用シリンダチューブ３４と前部駆動用ピストンロッド３５Ａとの間のＯリング５３は、前進側駆動作動室３８と外部とをシールし、駆動用シリンダチューブ３４と駆動用ピストン３３との間のＯリング５４は、前進側駆動作動室３８と後退側駆動作動室３９とをシールし、クッション用シリンダチューブ４２と前部クッション用ピストンロッド４３Ａとの間のＯリング５５は、後退側駆動作動室３９と前進側クッション動作作動室４６とをシールしている。
更に、クッション用シリンダチューブ４２とクッション用ピストン４１との間のＯリング５６は、前進側クッション動作作動室４６と後退側クッション動作作動室４７とをシールし、クッション用シリンダチューブ端部４２Ａと後部クッション用ピストンロッド４３Ｂとの間のＯリング５７は、後退側クッション動作作動室４７と外部とをシールし、クッション用ピストン４１と後部駆動用ピストンロッド３５Ｂとの間のＯリング５８は、後退側駆動作動室３９と外部とをシールしている。
次に、作動流体回路を、図２を参照して説明する。この第２の実施の形態では、図２の駆動用シリンダ１に代えて図４の駆動用シリンダ３１を、また、図２のクッション用シリンダ２に代えて図４のクッション用シリンダ３２を接続する。
すなわち、駆動用シリンダ３１の前進側駆動用給排ポート３６は、図２の管路Ｄに、後退側駆動用給排ポート３７は、図２の管路Ｃにそれぞれ接続する。クッション用シリンダ３２の前進側クッション用給排ポート４４は、図２の管路Ｇに接続し、後退側クッション用給排ポート４５は、大気開放とする。
この実施の形態におけるシリンダ装置のクッション動作を、図３を参照しながら、以下に説明する。
シリンダ装置前進のために、第１の実施の形態同様、ソレノイドバルブ２３を切り替え、後退側駆動作動室３９に作動流体を送る。駆動用ピストン３３は高速ｈｖで前進し、前進側駆動作動室３８内の作動流体は作動流体供給源２４へ排出される。
駆動用ピストン３３がその停止位置ｔに到達する前に、駆動用ピストン３３と一体になって移動する第１の係合具４０の前部端面が、クッション用シリンダ３２側の第２の係合具４８の後部端面に当接し（図３のｋ）、以後、駆動用ピストン３３はクッション用ピストン４１と一体となって前進するようになる。
クッション用ピストン４１の前進速度は、第１の実施の形態同様、低速のクッション動作速度ｃｖとなり、シリンダ装置は、高速前進ｈｖから急速にクッション動作速度ｃｖに減速する。
第２の係合具４８の前部端面が、クッション用シリンダチューブ端部４２Ａの端面に当接して、駆動用ピストン３３がピストン停止位置ｔまで達すると、駆動用ピストン３３、クッション用ピストン１１は停止する。
この第２の実施の形態では、第２の係合具４８のネジを調節してクッションストロークｃｓを調節することができる。
また、第１の係合具４０のネジを調節して駆動ストロークｄｓを調節することができる。すなわち、クッションシリンダの後退位置で、図４に示したように、第２の係合具４８の前部端面とクッション用シリンダチューブ端部４２Ａの端面との隙間をｃｓにセットし、第１の係合具４０の前部端面と第２の係合具４８の後部端面の隙間を″ｄｓ−ｃｓ″にセットする。
この実施の形態においても、第１の係合具４０が第２の係合具４８に当接する点ｋは、作動流体の温度変化や部品の摩耗等の影響を受けて変動することがなく、クッション動作への切替え点はきわめて安定している。また、この切替え時の作動流体絞り手段２５の応答は速く、減速に要する時間は非常に短くなる（図３のｒ参照）。
クッション動作切替え点が安定していて、減速に要する時間が短いから、クッションストロークｃｓを必要最小限に設定でき、停止位置ｔのごく近くにクッション動作開始位置ｋを設定しても、安全確実に停止時のクッション作用が得られ、しかも、クッションストロークｃｓを短くする分、高速（ｈｖ）移動時間を長くすることができて、作業のサイクルタイム短縮にもつながる。
第２の実施の形態では、クッション用ピストン部をスリーブ状とし、このスリーブ状のクッション用ピストン部に駆動用ピストン部のピストンロッドが摺動自在に挿入されるように構成したが、この発明では、駆動用ピストン部をスリーブ状とし、このスリーブ状の駆動用ピストン部にクッション用ピストン部のピストンロッドが摺動自在に挿入されるようにすることもできる。
産業上の利用可能性
以上詳細に説明したように、この発明においては、駆動用シリンダと、クッション用シリンダと、このクッション用シリンダのクッション用ピストンが前進するとき、クッション用シリンダの作動流体の流れを絞ってクッション用ピストンの移動速度を低下させクッション動作をさせる作動流体絞り手段とを設け、駆動用シリンダの駆動用ピストンが前進して駆動用ピストンロッドの第１の係合具がクッション用ピストンロッドの第２の係合具に当接するとクッション用ピストンのクッション動作に規制されて、駆動用ピストンの速度が減速するようにしたから、シリンダ部品の寸法誤差によるクッションの動作ばらつきがなくなり、時間経過および作動流体の温度変化によるクッション動作変化が軽減され、駆動用シリンダのクッション動作開始位置を高精度に設定可能となる。
そして、クッション用シリンダの制動作用が直ちに安定して働くので、クッション動作開始位置で速やかに減速し、減速に要する時間は短くて済む。クッション動作開始位置が変動しないから、クッションストロークを必要最小限に設定でき、停止位置のごく近くにクッション動作開始位置を設定することができ、低速のクッションストロークを減らせる分だけ高速ストロークが長くできて、作業のサイクルタイムを短縮できる。
また、駆動用シリンダとクッション用シリンダとを同心状に形成すれば、コンパクトでスペース効率のよいクッションシリンダとなる。
駆動用ピストンとクッション用ピストンとを係合させる上記第１および第２の係合具をクッションストローク調節手段や駆動ストローク調節手段を兼ねるようにすれば、部品点数削減、コスト低減になる。
クッション用シリンダの作動流体が、クッション用ピストンの前進側の作動室にのみあって、後退側の作動室は大気に通じているようにすれば、流体圧回路の節減、コストダウンにもなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施の形態を示す正面図。
【図２】 図１の作動流体回路を示す回路図。
【図３】 この発明の作動ピストンのクッション動作を説明する説明図。
【図４】 この発明の他の実施の形態を示す縦断面図。
【図５】 従来のクッションシリンダを示す縦断面図。
【図６】 従来のソレノイドバルブによるシリンダの速度切替え用回路図。
【符号の説明】
１ 駆動用シリンダ
２ クッション用シリンダ
３ 駆動用ピストン
４ 駆動用シリンダチューブ
５ 駆動用ピストンロッド
６ 前進側駆動用給排ポート
７ 後退側駆動用給排ポート
８ 前進側駆動作動室
９ 後退側駆動作動室
１０ 第１の係合具
１１ クッション用ピストン
１２ クッション用シリンダチューブ
１３ クッション用ピストンロッド
１４ 前進側クッション用給排ポート
１５ 後退側クッション用給排ポート
１６ 前進側クッション動作作動室
１７ 後退側クッション動作作動室
１８ 第２の係合具
２０ ストッパ
２１ 駆動ストローク調節ネジ
２２ クッションストローク調節ネジ
２３ ソレノイドバルブ
２４ 作動流体供給源
２５ 作動流体絞り手段
２６ 絞り弁
２７ チェック弁
３１ 駆動用シリンダ
３２ クッション用シリンダ
３３ 駆動用ピストン
３４ 駆動用シリンダチューブ
３５Ａ 前部駆動用ピストンロッド
３５Ｂ 後部駆動用ピストンロッド
３６ 前進側駆動用給排ポート
３７ 後退側駆動用給排ポート
３８ 前進側駆動作動室
３９ 後退側駆動作動室
４０ 第１の係合具
４１ クッション用ピストン
４２ クッション用シリンダチューブ
４３Ａ 前部クッション用ピストンロッド
４３Ｂ 後部クッション用ピストンロッド
４４ 前進側クッション用給排ポート
４５ 後退側クッション用給排ポート
４６ 前進側クッション動作作動室
４７ 後退側クッション動作作動室
４８ 第２の係合具

Claims (9)

1. 駆動用ピストンロッドを連結した駆動用ピストンと、上記駆動用ピストンを摺動自在に保持し、上記駆動用ピストンに対して前進側及び後退側にそれぞれ配置される前進側駆動用給排ポート及び後退側駆動用給排ポートを備える駆動用シリンダとを含む駆動用シリンダチューブと、
   クッション用ピストンロッドを連結したクッション用ピストンと、上記クッション用ピストンを摺動自在に保持し、上記クッション用ピストンに対して前進側及び後退側にそれぞれ配置される前進側クッション用給排ポート及び後退側クッション用給排ポートを備えるクッション用シリンダとを含むクッション用シリンダチューブと、
   上記駆動用ピストンロッドに設けられた第１の係合具と、
   上記クッション用ピストンロッドに設けられた第２の係合具と、
   作動流体の流れを調節する絞り弁と作動流体の流れに応じて開閉するチェック弁を含み、上記クッション用ピストンが前進するとき、上記チェック弁を閉じるとともに上記絞り弁の絞り量に応じて、前記クッション用シリンダの作動流体の流れを絞って上記クッション用ピストンの前進方向の移動速度を低下させるクッション動作を行い、上記クッション用ピストンが後退するとき、上記チェック弁が開き、上記クッション用シリンダへの作動流体の流れを開放して上記クッション用ピストンの後退方向の移動速度を向上させる第1の作動流体絞り手段とを備え、
   第１の給排口と第２の給排口を含み、上記駆動用ピストンの前進、後退、停止切換と上記クッション用ピストンの後退、停止切替とを行う弁切替手段を備え、上記第１の給排口は上記前進側駆動用給排ポートに接続されるとともに上記第１の作動流体絞り手段を介して上記前進側クッション用給排ポートに接続され、上記第２の給排口は上記後退側駆動用給排ポートに接続され、
   上記弁切替手段で上記第１及び第２の給排口をそれぞれ排出及び供給に切り換えると、上記前進側駆動用給排ポートから上記第１の給排口を通じて作動流体が排出され、上記第２の給排口を通じて上記後退側駆動用給排ポートに作動流体が供給され、上記駆動用ピストンが前進して、上記第１の係合具が上記第２の係合具に当接し、上記クッション用ピストンのクッション動作に規制されて、上記駆動用ピストンが減速するとともに、
   上記弁切替手段で上記第1及び第２の給排口をそれぞれ供給及び排出に切り替えると、上記第１の給排口を通じて上記前進側駆動用給排ポートと上記前進側クッション用給排ポートへ作動流体が供給され、上記後退側駆動用給排ポートから上記第２の給排口を通じて作動流体が排出されて、上記駆動用ピストンが後退側へ高速移動すると同時に、上記クッション用ピストンが後退側へ高速移動することを特徴とするクッションシリンダ装置。
2. 作動流体の流れを調節する絞り弁と作動流体の流れに応じて開閉するチェック弁を含み、上記チェック弁が閉じると上記絞り弁の絞り量に応じて上記駆動用シリンダの作動流体の流れを絞って上記駆動用ピストンの後退方向への移動速度を低下させる第２の作動流体絞り手段を備え、
   上記第２の給排口と上記後退側駆動用給排ポートの間に上記第２の作動流体絞り手段が接続され、
   上記弁切替手段で上記第２の給排口を供給に切り替えると、上記第２の給排口を通じて上記後退側駆動用給排ポートへ作動流体が供給されて、上記第２の作動流体絞り手段の上記チェック弁が開き、前記駆動用ピストンが前進方向へ高速移動し、
   上記弁切替手段で上記第２の給排口を排出に切り替えると、上記後退側駆動用給排ポートから上記第２の給排口を通じて作動流体が排出されて、上記第２の作動流体絞り手段の上記チェック弁が閉じるとともに、上記絞り弁の絞り量に応じて、上記駆動用ピストンの後退側への移動速度が低下する請求項１記載のクッションシリンダ装置。
3. 上記後退側クッション用給排ポートが大気開放されている請求項１または２に記載のクッションシリンダ装置。
4. 上記クッション用ピストンロッドと上記クッション用ピストンからなるクッション用ピストン部が中空スリーブ状をなし、上記クッション用ピストン部に上記駆動用ピストンロッドが摺動自在に挿入されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のクッションシリンダ装置。
5. 上記第１の係合具と上記駆動用ピストンの間に、上記クッション用ピストンが配置されている請求項４記載のクッションシリンダ装置
6. 上記クッション用ピストンのストロークを調節するためのクッションストローク調節手段が設けられている請求項1から５のいずれか1項に記載のクッションシリンダ装置。
7. 上記第１または第２の係合具が、上記クッションストローク調節手段を兼ねている請求項６記載のクッションシリンダ装置。
8. 上記駆動用ピストンのストロークを調節するための駆動ストローク調節手段が設けられている請求項１から５のいずれか1項に記載のクッションシリンダ装置。
9. 上記第１の係合具が、上記駆動ストローク調節手段を兼ねている請求項８記載のクッションシリンダ装置。

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