JP6684480B2 - シリンダ駆動用マニホールド装置及びシリンダ駆動装置 - Google Patents

シリンダ駆動用マニホールド装置及びシリンダ駆動装置 Download PDF

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Description

本発明は、複数の流体圧シリンダを駆動させるためのシリンダ駆動用マニホールド装置及びシリンダ駆動装置に関する。
従来、流体圧シリンダのピストンによって区画された第１シリンダ室と第２シリンダ室とにエア等の流体を交互に供給して流体圧シリンダを駆動させるシリンダ駆動装置が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３１１４０４号公報
ところで、工場等では、複数の流体圧シリンダが用いられている。これら流体圧シリンダを駆動させるためのシリンダ駆動装置は、切換弁、チェック弁、絞り弁をそれぞれ複数備えることがある。一般的に、このような弁部材は互いに配管で接続されるが、この場合、配管の数が多いため、部品点数が増加するとともに複数の流体圧シリンダにシリンダ駆動装置を組み込む際の組立作業（配管接続作業等）が煩雑になるという問題があった。
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、部品点数を削減することができるとともに組立作業を容易に行うことができるシリンダ駆動用マニホールド装置及びシリンダ駆動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るシリンダ駆動用マニホールド装置は、複数の流体圧シリンダを駆動させるためのシリンダ駆動用マニホールド装置であって、複数の流体圧シリンダの駆動に用いられる流体が流通する複数の孔が形成されたブロック状のマニホールドを備え、前記マニホールドは、各前記流体圧シリンダのピストンによって区画された第１シリンダ室と第２シリンダ室とに交互に流体を供給するための複数の切換弁が装着可能に構成されており、前記マニホールドの複数の前記孔には、複数のチェック弁と複数の絞り弁とが組み込まれていることを特徴とする。
このような構成によれば、マニホールドの複数の孔に複数のチェック弁が組み込まれているため、切換弁とチェック弁とを互いに繋ぐための配管が不要になる。また、マニホールドの複数の孔に複数の絞り弁が組み込まれているため、切換弁と絞り弁とを互いに繋ぐための配管が不要になる。従って、シリンダ駆動用マニホールド装置の部品点数を削減することができるとともに組立作業を容易に行うことができる。
上記のシリンダ駆動用マニホールド装置において、前記マニホールドの複数の前記孔は、各前記切換弁に流体を導く複数の導入ポートと、各前記切換弁から流体が導かれる複数の導出ポートと、各前記流体圧シリンダの前記第１シリンダ室と各前記切換弁とを互いに連通させるための複数の第１接続ポートと、各前記流体圧シリンダの前記第２シリンダ室と各前記切換弁とを互いに連通させるための複数の第２接続ポートと、各前記第１接続ポートと各前記切換弁とを互いに繋ぐ複数の第３接続ポートと、を含み、各前記第３接続ポートには、前記第１接続ポートから前記切換弁に向かう方向の流体の流れを許可するとともに前記切換弁から前記第１接続ポートに向かう方向の流体の流れを阻止する前記チェック弁が設けられ、各前記導出ポートには、前記絞り弁が設けられ、各前記切換弁は、前記導入ポート及び前記第１接続ポートの間、前記第１接続ポート及び前記導出ポートの間、前記導出ポート及び前記第２接続ポートの間、前記第２接続ポート及び前記第３接続ポートの間のそれぞれを連通状態と遮断状態とに切り換え可能であり、前記切換弁の第１位置において、前記導入ポートと前記第１接続ポートとが互いに連通するとともに前記導出ポートと前記第２接続ポートとが互いに連通し、且つ前記第１接続ポートと前記導出ポートとの連通が遮断されるとともに前記第２接続ポートと前記第３接続ポートとの連通が遮断され、前記切換弁の第２位置において、前記第１接続ポートと前記導出ポートとが互いに連通するとともに前記第２接続ポートと前記第３接続ポートとが互いに連通し、且つ前記導入ポートと前記第１接続ポートとの連通が遮断されるとともに前記導出ポートと前記第２接続ポートとの連通が遮断されていてもよい。
このような構成によれば、切換弁の第２位置において、流体圧シリンダの第１シリンダ室内の流体が第１接続ポート、第３接続ポート、第２接続ポートを介して第２シリンダ室に向けて供給されると同時に導出ポートに排出される。これにより、第２シリンダ室の流体圧が増加するとともに、第１シリンダ室の流体圧が急速に減少するため、流体圧シリンダを駆動させるための流体消費量を削減することができる。よって、複数の流体圧シリンダの駆動の省エネルギー化を図ることができる。
上記のシリンダ駆動用マニホールド装置において、各前記第１接続ポート及び各前記第３接続ポートは、前記第１接続ポートのうち前記第１シリンダ室に連通する配管が接続可能なコネクタが装着可能な開口部から前記チェック弁までの流体流路が直線状に延在するように形成されていてもよい。
このような構成によれば、第１接続ポートの開口部からチェック弁までの流体流路が曲がっている場合と比較して流体と流路の壁面との間の摩擦抵抗を小さくすることができる。これにより、第１シリンダ室内の流体を第２シリンダ室内に効率的に導くことができる。
上記のシリンダ駆動用マニホールド装置において、各前記絞り弁は、各前記チェック弁よりも前記マニホールドにおける複数の前記切換弁の装着部位に近い箇所に設けられた可変絞り弁であってもよい。
このような構成によれば、切換弁から可変絞り弁までの流路長を比較的短くすることができる。すなわち、切換弁から可変絞り弁までの流体の容積を比較的小さくすることができる。そのため、可変絞り弁の絞り開度を変更することにより、第１接続ポートから第３接続ポートに導かれる流体の流量（圧力）を容易に調整することができる。
上記のシリンダ駆動用マニホールド装置において、前記マニホールドには、各前記導入ポートに連通して流体供給源からの流体が供給される１つの供給ポートが形成されていてもよい。
このような構成によれば、複数の流体圧シリンダを駆動する場合であっても流体供給源とマニホールドとを接続するための配管の数を少なくすることができる。
上記のシリンダ駆動用マニホールド装置において、前記マニホールドには、各前記導出ポートに連通して前記マニホールドの外部に流体を排出するための１つの排出ポートが形成され、前記排出ポートには、流体の排出音を低減するための１つのサイレンサが設けられていてもよい。
このような構成によれば、複数の流体圧シリンダを駆動する場合であってもサイレンサを１つにすることができる。
本発明に係るシリンダ駆動装置は、上述したシリンダ駆動用マニホールド装置と、複数の前記切換弁と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、マニホールドの複数の孔に複数のチェック弁と複数の絞り弁とが組み込まれているため、部品点数を削減することができるとともに組立作業を容易に行うことができる。
本発明の一実施形態に係るシリンダ駆動用マニホールド装置を備えたシリンダ駆動装置を複数の流体圧シリンダに組み込んだ状態の模式図である。 図２Ａは図１のシリンダ駆動装置の斜視図であり、図２Ｂは図２Ａの別角度からの斜視図である。 図２Ａの流体圧シリンダの横断面図である。 流体圧シリンダの復帰工程を行う際のシリンダ駆動装置における図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った第１縦断面図である。 流体圧シリンダの復帰工程を行う際のシリンダ駆動装置における図３のＶ−Ｖ線に沿った第２縦断面図である。 流体圧シリンダの復帰工程を行う際のシリンダ駆動装置における図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った第３縦断面図である。 図１の切換弁の第２位置から第１位置に切り換えた状態を示す一部省略模式図である。 流体圧シリンダの駆動工程を行う際のシリンダ駆動装置の第１縦断面図である。 流体圧シリンダの駆動工程を行う際のシリンダ駆動装置の第２縦断面図である。 流体圧シリンダの駆動工程を行う際のシリンダ駆動装置の第３縦断面図である。
以下、本発明に係るシリンダ駆動用マニホールド装置及びシリンダ駆動装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るシリンダ駆動装置１２は、複数の流体圧シリンダ１４を駆動させるためのものである。流体圧シリンダ１４は、例えば、エアシリンダとして構成されており、シリンダ部１６の内部を第１シリンダ室１８と第２シリンダ室２０とに区画して流体圧の作用によってシリンダ部１６の内部を往復摺動可能なピストン２２を有する。一端部がピストン２２に連結されたピストンロッド２４の他端部は、シリンダ部１６から外部に延びる。
流体圧シリンダ１４は、ピストンロッド２４の押し出し時（伸長時）に図示しないワークの位置決め等の仕事を行い、ピストンロッド２４の引き込み時には仕事をしない。第１シリンダ室１８はピストンロッド２４と反対側に位置する駆動用圧力室（ヘッド側シリンダ室）であり、第２シリンダ室２０はピストンロッド２４側に位置する復帰側圧力室（ロッド側シリンダ室）である。
図１〜図６に示すように、シリンダ駆動装置１２は、流体供給源２６と、シリンダ駆動用マニホールド装置（以下、「マニホールド装置１０」という。）と、複数の切換弁２８とを備える。流体供給源２６は、高圧の流体を供給するものであって、例えば、エアコンプレッサとして構成されている（図１参照）。
マニホールド装置１０は、複数の切換弁２８が連設可能なブロック状の１つのマニホールド３０と、マニホールド３０に組み込まれた複数のチェック弁３２と複数の絞り弁３４とを備える。切換弁２８、チェック弁３２、絞り弁３４のそれぞれは、流体圧シリンダ１４と同数設けられている。図２Ａ及び図２Ｂの例では、切換弁２８、チェック弁３２、絞り弁３４がそれぞれ５つずつ設けられているが、これら弁部材及び流体圧シリンダ１４の数は任意に変更可能である。
図２Ａ〜図６に示すように、マニホールド３０は、例えば、アルミニウム等の金属材料によってブロック状に一体的に構成されている。ただし、マニホールド３０の構成材料は、金属材料に限定されず、硬質樹脂等の任意の材料を採用し得る。
マニホールド３０は、直方体状に構成されている。つまり、マニホールド３０は、第１外面３０ａ、第２外面３０ｂ、第３外面３０ｃ、第４外面３０ｄ、第５外面３０ｅ、第６外面３０ｆを有する。第１外面３０ａと第２外面３０ｂとは、マニホールド３０の高さ方向（矢印Ａ方向）に互いに離間して位置する。第１外面３０ａは、マニホールド３０を図示しない固定台に設置する際に当該固定台に接触する設置面である。第２外面３０ｂは、第１外面３０ａの裏側に位置し、複数の切換弁２８が装着可能な装着面である。第３外面３０ｃと第４外面３０ｄとは、マニホールド３０の長手方向（矢印Ｂ方向）に互いに離間して位置する側面である。第５外面３０ｅと第６外面３０ｆとは、マニホールド３０の短手方向（矢印Ｃ方向）に互いに離間して位置する側面である。
図３〜図６に示すように、マニホールド３０には、複数の流体圧シリンダ１４の駆動に用いられる流体が流通する複数の孔が形成されている。すなわち、マニホールド３０には、１つの供給ポート３６、１つの排出ポート３８、複数の導入ポート４０、複数の第１接続ポート４２、複数の第２接続ポート４４、複数の第３接続ポート４６及び複数の導出ポート４８が形成されている。なお、導入ポート４０、第１接続ポート４２、第２接続ポート４４及び第３接続ポート４６のそれぞれは、切換弁２８と同数設けられている。
図３に示すように、供給ポート３６は、各導入ポート４０に連通して流体供給源２６からの流体が供給される孔（通路）である（図４参照）。供給ポート３６は、矢印Ｂ方向に沿って直線状に延在した貫通孔であって、第３外面３０ｃと第４外面３０ｄとのそれぞれに開口している。供給ポート３６の第３外面３０ｃ側の端部には、閉塞部材５１が設けられている。供給ポート３６の第４外面３０ｄ側の開口部には、流体供給源２６に接続された供給配管５０を接続するためのコネクタ５２が装着される（図１参照）。この場合、供給ポート３６の片側の開口部にのみコネクタ５２を介して供給配管５０が接続されるため、供給ポート３６の両側の開口部にコネクタ５２を介して供給配管５０を接続する場合と比較して部品点数（供給配管５０の一部及びコネクタ５２）を削減することができる。ただし、流体圧シリンダ１４及びシリンダ駆動装置１２の仕様に応じて、供給ポート３６の両側の開口部にコネクタ５２を介して供給配管５０を接続して供給ポート３６への流体の供給量を増加させるようにしてもよい。
排出ポート３８は、各導出ポート４８に連通してマニホールド３０の外部に流体を排出するための孔（通路）である。排出ポート３８は、矢印Ｂ方向に沿って直線状に延在した貫通孔であって、第３外面３０ｃと第４外面３０ｄとのそれぞれに開口している。排出ポート３８の第３外面３０ｃ側の端部には、閉塞部材５４が設けられている。排出ポート３８の第４外面３０ｄ側の端部には、流体の排出音（排気音）を低減するための１つのサイレンサ５６が設けられている。排出ポート３８の第４外面３０ｄ側の開口部は、排出口５８として機能する（図１参照）。供給ポート３６と排出ポート３８とは、矢印Ｃ方向に並設されている。ただし、流体圧シリンダ１４及びシリンダ駆動装置１２の仕様に応じて、閉塞部材５４を省略するとともに排出ポート３８の両側の開口部にサイレンサ５６を設けてもよい。この場合、排出ポート３８内の流体をより円滑にマニホールド３０の外部に排出することができる。
図４に示すように、導入ポート４０は、各切換弁２８に流体を導くための孔（通路）である。導入ポート４０は、供給ポート３６から第２外面３０ｂまで矢印Ａ方向に沿って直線状に延在している。
第１接続ポート４２は、各流体圧シリンダ１４の第１シリンダ室１８と各切換弁２８とを互いに連通させるための孔（通路）である。第１接続ポート４２は、第２外面３０ｂと第５外面３０ｅとに開口している。具体的には、第１接続ポート４２は、第１孔４２ａ及び第２孔４２ｂを含む。第１孔４２ａは、第５外面３０ｅから第６外面３０ｆに向かって矢印Ｃ方向に沿って直線状にマニホールド３０の幅方向中央よりも若干第５外面３０ｅ側にずれた位置まで延在している。第１孔４２ａは、供給ポート３６及び排出ポート３８よりも第１外面３０ａ側に位置している。第２孔４２ｂは、第１孔４２ａのうち第６外面３０ｆ側の端部から第２外面３０ｂまで矢印Ａ方向に沿って延在している。第２孔４２ｂは、供給ポート３６と排出ポート３８との間に位置している。第１接続ポート４２の第１孔４２ａにおける第５外面３０ｅに対する開口部には、流体圧シリンダ１４の第１シリンダ室１８に連通する第１接続配管６０が接続可能なコネクタ６２（図１参照）が設けられている。
図５に示すように、第２接続ポート４４は、各流体圧シリンダ１４の第２シリンダ室２０と各切換弁２８とを互いに連通させるための孔（通路）である。第２接続ポート４４は、第３孔４４ａ及び第４孔４４ｂを含む。第３孔４４ａは、第５外面３０ｅから第６外面３０ｆに向かって矢印Ｃ方向に沿って直線状にマニホールド３０の幅方向中央よりも若干第６外面３０ｆ側にずれた位置まで延在している。
第４孔４４ｂは、第３孔４４ａのうち第６外面３０ｆ側の端部から第２外面３０ｂまで矢印Ａ方向に沿って直線状に延在している。第２接続ポート４４の第５外面３０ｅに対する開口部は、第１接続ポート４２の第５外面３０ｅに対する開口部よりも第２外面３０ｂ側（切換弁２８側）に位置している。第２接続ポート４４の第３孔４４ａにおける第５外面３０ｅに対する開口部には、流体圧シリンダ１４の第２シリンダ室２０に連通する第２接続配管６４が接続可能なコネクタ６６（図１参照）が設けられている。
図１において、第２接続配管６４には、タンク６８が設けられている。タンク６８は、第１シリンダ室１８から第２シリンダ室２０に向けて供給される流体を蓄積するためのものであって、エアタンクとして構成されている。タンク６８を設けることで、第２シリンダ室２０の容積を実質的に大きくすることができる。
図４に示すように、第３接続ポート４６は、各第１接続ポート４２と各切換弁２８とを互いに繋ぐための孔（通路）である。第３接続ポート４６は、第５孔４６ａ及び第６孔４６ｂを含む。第５孔４６ａは、第１孔４２ａにおける第６外面３０ｆ側の端部から第２外面３０ｂまで矢印Ｃ方向に沿って直線状に延在している。第６孔４６ｂは、第５孔４６ａから第２外面３０ｂまで矢印Ａ方向に沿って直線状に延在している。
第３接続ポート４６の第５孔４６ａには、第１接続ポート４２の第１孔４２ａから切換弁２８に向かう方向の流体の流れを許可するとともに切換弁２８から第１接続ポート４２に向かう方向の流体の流れを阻止するチェック弁３２が設けられている。第１接続ポート４２の第１孔４２ａと第３接続ポート４６の第５孔４６ａとは、第１孔４２ａにおける第５外面３０ｅに対する開口部からチェック弁３２までの流体流路が矢印Ｃ方向に沿って直線状に延在するように形成されている。
図６に示すように、導出ポート４８は、各切換弁２８から流体が導かれる孔（通路）である。導出ポート４８は、第２外面３０ｂから排出ポート３８まで延在している。具体的には、導出ポート４８は、第１導出孔４８ａ、第２導出孔４８ｂ、第３導出孔４８ｃ及び第４導出孔４８ｄを含む。第１導出孔４８ａは、第２外面３０ｂから第１外面３０ａに向かって矢印Ａ方向に沿って直線状に延在している。第２導出孔４８ｂは、第１導出孔４８ａから第６外面３０ｆまで矢印Ｃ方向に沿って直線状に延在している。第２導出孔４８ｂは、第３接続ポート４６の第５孔４６ａよりも第２外面３０ｂ側に位置している。
第３導出孔４８ｃは、第２外面３０ｂから第２導出孔４８ｂを貫通するように第１外面３０ａに向かって矢印Ａ方向に沿って直線状に延在している。第３導出孔４８ｃのうち第２導出孔４８ｂよりも第２外面３０ｂ側には、例えば、鋼球等で構成された閉塞部材６７が気密に設けられている。第４導出孔４８ｄは、第３導出孔４８ｃのうち第１外面３０ａ側の端部から矢印Ｃ方向に沿って直線状に延在している。第４導出孔４８ｄは、排出ポート３８を構成する壁面と第６外面３０ｆとに開口している。第４導出孔４８ｄのうち第３導出孔４８ｃよりも第６外面３０ｆ側には、例えば、鋼球等で構成された閉塞部材６９が気密に設けられている。
導出ポート４８の第２導出孔４８ｂには、絞り弁３４が設けられている。絞り弁３４は、チェック弁３２よりもマニホールド３０における複数の切換弁２８の装着部位に近い箇所（第２外面３０ｂ側）に設けられた可変絞り弁である。すなわち、絞り弁３４は、導出ポート４８の流路断面積を変更可能に構成されている。ユーザは、マイナスドライバ等の工具によって絞り弁３４を回転させて進退させることによって、導出ポート４８の流路断面積を変更することができる。
図４〜図６において、マニホールド３０のうち複数の切換弁２８が装着可能な第２外面３０ｂには、導入ポート４０、第１接続ポート４２、導出ポート４８、第２接続ポート４４、第３接続ポート４６のそれぞれの開口部が矢印Ｃ方向に沿ってこの順番で位置している。
図１、図４及び図５に示すように、複数の切換弁２８は、各流体圧シリンダ１４のピストン２２によって区画された第１シリンダ室１８と第２シリンダ室２０とに交互に流体を供給するためのものである。各切換弁２８は、いわゆる５ポートのパイロット式の電磁弁であって、弁本体７０と、弁本体７０に設けられたパイロット弁機構７２とを備える。弁本体７０は、第１〜第５ポート７４ａ〜７４ｅが形成されたボディ７６と、ボディ７６の弁室７８内に変位可能に配設されたスプール８０とを備える。
ボディ７６には、第１ポート７４ａ、第２ポート７４ｂ、第５ポート７４ｅ、第３ポート７４ｃ、第４ポート７４ｄが矢印Ｃ方向に沿ってこの順番で位置している。第１ポート７４ａは、導入ポート４０に連通している。第２ポート７４ｂは、第１接続ポート４２の第２孔４２ｂに連通している。第３ポート７４ｃは、第２接続ポート４４の第４孔４４ｂに連通している。第４ポート７４ｄは、第３接続ポート４６の第６孔４６ｂに連通している。第５ポート７４ｅは、導出ポート４８の第１導出孔４８ａに連通している。
スプール８０は、第１〜第４大径部８２ａ〜８２ｄを有する。第１大径部８２ａは、弁室７８を構成する壁面に接触することにより第１ポート７４ａと第２ポート７４ｂとの連通を遮断可能である。第２大径部８２ｂは、弁室７８を構成する壁面に接触することにより第２ポート７４ｂと第５ポート７４ｅとの連通を遮断可能である。第３大径部８２ｃは、弁室７８を構成する壁面に接触することにより第５ポート７４ｅと第３ポート７４ｃとの連通を遮断可能である。第４大径部８２ｄは、弁室７８を構成する壁面に接触することにより第３ポート７４ｃと第４ポート７４ｄとの連通を遮断可能である。
つまり、切換弁２８は、スプール８０を変位させることによって、導入ポート４０及び第１接続ポート４２の間、第１接続ポート４２及び導出ポート４８の間、導出ポート４８及び第２接続ポート４４の間、第２接続ポート４４及び第３接続ポート４６の間のそれぞれを連通状態と遮断状態とに切り換え可能である。
具体的には、図７〜図９に示すように、切換弁２８の第１位置において、導入ポート４０と第１接続ポート４２とが互いに連通するとともに導出ポート４８と第２接続ポート４４とが互いに連通する。また、この第１位置では、第１接続ポート４２と導出ポート４８との連通が遮断されるとともに第２接続ポート４４と第３接続ポート４６との連通が遮断される。
図１、図４及び図５に示すように、切換弁２８の第２位置において、第１接続ポート４２と導出ポート４８とが互いに連通するとともに第２接続ポート４４と第３接続ポート４６とが互いに連通する。また、この第２位置では、導入ポート４０と第１接続ポート４２との連通が遮断されるとともに導出ポート４８と第２接続ポート４４との連通が遮断される。
切換弁２８は、非通電時にばね８４（図１参照）の付勢力によりが第２位置に保持され、通電時にパイロット弁機構７２の作用により第２位置から第１位置に切り換わる。なお、切換弁２８に対する通電は、図示しない上位装置であるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）から切換弁２８への通電指令の出力によって行われる。切換弁２８に対する非通電は、ＰＬＣから切換弁２８への非通電指令の出力によって行われる。
本実施形態に係るシリンダ駆動装置１２は、基本的には以上のように構成されるものであって、次に、その動作（使用方法）について説明する。初期状態において、図１に示すように、流体圧シリンダ１４のピストン２２は、ピストンロッド２４とは反対側のストロークエンドに位置し、切換弁２８は第２位置に位置している。
シリンダ駆動装置１２において、ピストンロッド２４を伸長させる駆動工程を行う場合、図７に示すように、切換弁２８を第２位置から第１位置に切り換える。そうすると、図３及び図８において、流体供給源２６から供給配管５０を介して供給ポート３６に導かれた高圧の流体（圧縮空気）は、複数の導入ポート４０に分岐する。そして、図８において、各導入ポート４０に分岐した流体は、第１ポート７４ａ、第２ポート７４ｂ、第１接続ポート４２、第１接続配管６０を介して各流体圧シリンダ１４の第１シリンダ室１８に流入する。これにより、ピストン２２がピストンロッド２４側に変位してピストンロッド２４が伸長する。この際、第２接続ポート４４と第３接続ポート４６との連通が切換弁２８によって遮断されているため、流体供給源２６の流体は第１シリンダ室１８内に効率的に供給される。
また、図９及び図１０に示すように、各流体圧シリンダ１４の第２シリンダ室２０内の流体は、第２接続配管６４（タンク６８）、第２接続ポート４４、第３ポート７４ｃ、第５ポート７４ｅを介して導出ポート４８に導かれて絞り弁３４を通った後、排出ポート３８で流入する（図７、図９及び図１０参照）。そして、複数の導出ポート４８から排出ポート３８に流入した流体は、サイレンサ５６を通り排出口５８から大気に排出される（図３参照）。
次いで、ピストンロッド２４を引き込む復帰工程を行う場合、図１に示すように、切換弁２８を第１位置から第２位置に切り替える。そうすると、流体供給源２６から第１シリンダ室１８内への流体の供給が停止される。そして、図４及び図６に示すように、第１シリンダ室１８内の流体は、第１接続配管６０、第１接続ポート４２の第１孔４２ａに導かれて第２孔４２ｂと第３接続ポート４６とに分岐する。第２孔４２ｂに流れた流体は、第２ポート７４ｂ、第５ポート７４ｅを介して導出ポート４８に導かれて絞り弁３４を通った後、排出ポート３８に流入する。
図４及び図５において、第３接続ポート４６に流れた流体は、第４ポート７４ｄ、第３ポート７４ｃ、第２接続ポート４４、第２接続配管６４を介して第２シリンダ室２０内に流入する。なお、絞り弁３４の絞り開度（流路断面積）を変更することにより、第１孔４２ａから第３接続ポート４６に導かれる流体の流量と第１孔４２ａから第２孔４２ｂに導かれる流体の流量との割合が調整される。第２シリンダ室２０内に流体が流入すると、ピストン２２がピストンロッド２４とは反対側に変位してピストンロッド２４が引き込まれる。
復帰工程では、第１シリンダ室１８内から排出された流体を用いてピストン２２を変位させている。そのため、流体供給源２６から第２シリンダ室２０内に流体を供給する必要がなく、流体供給源２６の消費電力及び空気消費量が抑えられるため、シリンダ駆動装置１２の省エネルギー化が図られる。
次に、本実施形態の効果について以下に説明する。
シリンダ駆動装置１２を構成するマニホールド装置１０は、複数の流体圧シリンダ１４を駆動させるためのものである。このマニホールド装置１０は、複数の流体圧シリンダ１４の駆動に用いられる流体が流通する複数の孔（供給ポート３６、排出ポート３８、導入ポート４０、第１接続ポート４２、第２接続ポート４４、第３接続ポート４６、導出ポート４８）が形成されたブロック状のマニホールド３０を備える。マニホールド３０は、各流体圧シリンダ１４のピストン２２によって区画された第１シリンダ室１８と第２シリンダ室２０とに交互に流体を供給するための複数の切換弁２８が装着可能に構成されている。マニホールド３０の複数の孔には、複数のチェック弁３２と複数の絞り弁３４とが組み込まれている。
このように、マニホールド装置１０では、マニホールド３０の複数の孔に複数のチェック弁３２が組み込まれているため、切換弁２８とチェック弁３２とを互いに繋ぐための配管が不要になる。また、マニホールド３０の複数の孔に複数の絞り弁３４が組み込まれているため、切換弁２８と絞り弁３４とを互いに繋ぐための配管が不要になる。従って、シリンダ駆動用マニホールド装置１０の部品点数を削減することができるとともに組立作業を容易に行うことができる。
マニホールド３０の複数の孔は、各切換弁２８に流体を導く複数の導入ポート４０と、各切換弁２８から流体が導かれる複数の導出ポート４８と、各流体圧シリンダ１４の第１シリンダ室１８と各切換弁２８とを互いに連通させるための複数の第１接続ポート４２と、各流体圧シリンダ１４の第２シリンダ室２０と各切換弁２８とを互いに連通させるための複数の第２接続ポート４４と、各第１接続ポート４２と各切換弁２８とを互いに繋ぐ複数の第３接続ポート４６とを含む。
各第３接続ポート４６には、第１接続ポート４２から切換弁２８に向かう方向の流体の流れを許可するとともに切換弁２８から第１接続ポート４２に向かう方向の流体の流れを阻止するチェック弁３２が設けられている。各導出ポート４８には、絞り弁３４が設けられている。
各切換弁２８は、導入ポート４０及び第１接続ポート４２の間、第１接続ポート４２及び導出ポート４８の間、導出ポート４８及び第２接続ポート４４の間、第２接続ポート４４及び第３接続ポート４６の間のそれぞれを連通状態と遮断状態とに切り換え可能である。
切換弁２８の第１位置において、導入ポート４０と第１接続ポート４２とが互いに連通するとともに導出ポート４８と第２接続ポート４４とが互いに連通し、且つ第１接続ポート４２と導出ポート４８との連通が遮断されるとともに第２接続ポート４４と第３接続ポート４６との連通が遮断される（図８参照）。
切換弁２８の第２位置において、第１接続ポート４２と導出ポート４８とが互いに連通するとともに第２接続ポート４４と第３接続ポート４６とが互いに連通し、且つ導入ポート４０と第１接続ポート４２との連通が遮断されるとともに導出ポート４８と第２接続ポート４４との連通が遮断される（図４参照）。
この場合、切換弁２８の第２位置において、流体圧シリンダ１４の第１シリンダ室１８内の流体が第１接続ポート４２、第３接続ポート４６、第２接続ポート４４を介して第２シリンダ室２０に向けて供給されると同時に導出ポート４８に排出される（図４〜図６参照）。これにより、第２シリンダ室２０の流体圧が増加するとともに、第１シリンダ室１８の流体圧が急速に減少するため、流体圧シリンダ１４を駆動させるための流体消費量を削減することができる。よって、複数の流体圧シリンダ１４の駆動の省エネルギー化を図ることができる。
各第１接続ポート４２及び各第３接続ポート４６は、第１接続ポート４２のうち第１シリンダ室１８に連通する配管が接続可能なコネクタ６２が装着可能な開口部からチェック弁３２までの流体流路が直線状に延在するように形成されている。
これにより、第１接続ポート４２の開口部からチェック弁３２までの流体流路が曲がっている場合と比較して流体と流路の壁面との間の摩擦抵抗を小さくすることができる。よって、第１シリンダ室１８内の流体を第２シリンダ室２０内に効率的に導くことができる。
各絞り弁３４は、各チェック弁３２よりもマニホールド３０における複数の切換弁２８の装着部位に近い箇所に設けられた可変絞り弁である。そのため、切換弁２８から絞り弁３４までの流路長を比較的短くすることができる。すなわち、切換弁２８から絞り弁３４までの流体の容積を比較的小さくすることができる。よって、絞り弁３４の絞り開度を変更することにより、第１接続ポート４２から第３接続ポート４６に導かれる流体の流量（圧力）を容易に調整することができる。
マニホールド３０には、各導入ポート４０に連通して流体供給源２６からの流体が供給される１つの供給ポート３６が形成されている。これにより、複数の流体圧シリンダ１４を駆動する場合であっても流体供給源２６とマニホールド３０とを接続するための配管の数を少なくすることができる。
マニホールド３０には、各導出ポート４８に連通してマニホールド３０の外部に流体を排出するための１つの排出ポート３８が形成されている。そして、排出ポート３８には、流体の排出音を低減するための１つのサイレンサ５６が設けられている。そのため、複数の流体圧シリンダ１４を駆動する場合であってもサイレンサ５６を１つにすることができる。
本実施形態に係るシリンダ駆動用マニホールド装置及びシリンダ駆動装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
１０…マニホールド装置（シリンダ駆動用マニホールド装置）
１２…シリンダ駆動装置 １４…流体圧シリンダ
１８…第１シリンダ室 ２０…第２シリンダ室
２２…ピストン ２８…切換弁
３０…マニホールド ３２…チェック弁
３４…絞り弁 ３６…供給ポート
３８…排出ポート ４０…導入ポート
４２…第１接続ポート ４４…第２接続ポート
４６…第３接続ポート ４８…導出ポート

Claims (7)

  1. 複数の流体圧シリンダを駆動させるためのシリンダ駆動用マニホールド装置であって、
    複数の流体圧シリンダの駆動に用いられる流体が流通する複数の孔が形成されたブロック状のマニホールドを備え、
    前記マニホールドは、各前記流体圧シリンダのピストンによって区画された第１シリンダ室と第２シリンダ室とに交互に流体を供給するための複数の切換弁が装着可能に構成されており、
    前記マニホールドの複数の前記孔には、複数のチェック弁と複数の絞り弁とが組み込まれている、ことを特徴とするシリンダ駆動用マニホールド装置。
  2. 請求項１記載のシリンダ駆動用マニホールド装置において、
    前記マニホールドの複数の前記孔は、
    各前記切換弁に流体を導く複数の導入ポートと、
    各前記切換弁から流体が導かれる複数の導出ポートと、
    各前記流体圧シリンダの前記第１シリンダ室と各前記切換弁とを互いに連通させるための複数の第１接続ポートと、
    各前記流体圧シリンダの前記第２シリンダ室と各前記切換弁とを互いに連通させるための複数の第２接続ポートと、
    各前記第１接続ポートと各前記切換弁とを互いに繋ぐ複数の第３接続ポートと、を含み、
    各前記第３接続ポートには、前記第１接続ポートから前記切換弁に向かう方向の流体の流れを許可するとともに前記切換弁から前記第１接続ポートに向かう方向の流体の流れを阻止する前記チェック弁が設けられ、
    各前記導出ポートには、前記絞り弁が設けられ、
    各前記切換弁は、前記導入ポート及び前記第１接続ポートの間、前記第１接続ポート及び前記導出ポートの間、前記導出ポート及び前記第２接続ポートの間、前記第２接続ポート及び前記第３接続ポートの間のそれぞれを連通状態と遮断状態とに切り換え可能であり、
    前記切換弁の第１位置において、前記導入ポートと前記第１接続ポートとが互いに連通するとともに前記導出ポートと前記第２接続ポートとが互いに連通し、且つ前記第１接続ポートと前記導出ポートとの連通が遮断されるとともに前記第２接続ポートと前記第３接続ポートとの連通が遮断され、
    前記切換弁の第２位置において、前記第１接続ポートと前記導出ポートとが互いに連通するとともに前記第２接続ポートと前記第３接続ポートとが互いに連通し、且つ前記導入ポートと前記第１接続ポートとの連通が遮断されるとともに前記導出ポートと前記第２接続ポートとの連通が遮断される、
    ことを特徴とするシリンダ駆動用マニホールド装置。
  3. 請求項２記載のシリンダ駆動用マニホールド装置において、
    各前記第１接続ポート及び各前記第３接続ポートは、前記第１接続ポートのうち前記第１シリンダ室に連通する配管が接続可能なコネクタが装着可能な開口部から前記チェック弁までの流体流路が直線状に延在するように形成されている、
    ことを特徴とするシリンダ駆動用マニホールド装置。
  4. 請求項２又は３に記載のシリンダ駆動用マニホールド装置において、
    各前記絞り弁は、各前記チェック弁よりも前記マニホールドにおける複数の前記切換弁の装着部位に近い箇所に設けられた可変絞り弁である、
    ことを特徴とするシリンダ駆動用マニホールド装置。
  5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載のシリンダ駆動用マニホールド装置において、
    前記マニホールドには、各前記導入ポートに連通して流体供給源からの流体が供給される１つの供給ポートが形成されている、
    ことを特徴とするシリンダ駆動用マニホールド装置。
  6. 請求項２〜５のいずれか１項に記載のシリンダ駆動用マニホールド装置において、
    前記マニホールドには、各前記導出ポートに連通して前記マニホールドの外部に流体を排出するための１つの排出ポートが形成され、
    前記排出ポートには、流体の排出音を低減するための１つのサイレンサが設けられている、
    ことを特徴とするシリンダ駆動用マニホールド装置。
  7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の前記シリンダ駆動用マニホールド装置と、
    複数の前記切換弁と、を備える、
    ことを特徴とするシリンダ駆動装置。
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