JPH04254001A - 可変ストローク流体圧シリンダー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は可変ストローク流体圧シ
リンダー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】可変ストロークエア圧流体シリンダーと
しては図２縦断面図に示すような構造のものが知られて
いる。ここで１はシリンダー、１ａはピストン、１ｂは
ロッド、２は３方方向切替弁、３は空気圧源、４は３方
方向切替弁２と空気圧源３を結ぶ配管、５はドレン、６
は３方方向切替え弁２とドレン５を結ぶ配管、７はピス
トン位置を検出する変位センサー、８はコントローラー
で、この種のエア圧シリンダーではピストンの設定位置
と変位センサー７により検出された実際のピストン位置
とを比較し、その偏差に応じて偏差が少なくなる方向に
空気を流すべく３方方向制御弁に電流を流す。これによ
りエア圧でピストンが駆動され、その位置が設定値に一
致すると偏差が無くなり、コントローラーは弁に電流を
流さなくなり、このようにしてピストンの位置決めがで
きるので、この種の可変ストロークエア圧シリンダー装
置は機械装置に組み込み、任意のストロークを得ること
ができる。この種のエア圧シリンダーはなるほど、任意
の位置決めが可能であるが、特に機械を高速で駆動した
ときに、エア圧源の圧力を上げようとしても、安全性等
による制限があるため圧力を上げることができない。な
お、シリンダー面積を大きくすると力は出るが、シリン
ダーが大きくなりスペース上の問題を生ずるし、シリン
ダー自体の慣性が増すので高速駆動が却って難しくなる
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みて提案されたもので、流体圧源の圧力を高める
ことなく、またピストン断面積を大きくすることなく流
体圧源の圧力による力以上の力で高速駆動する可変スト
ローク流体圧シリンダー装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
シリンダー内のピストンの位置とその設定値との偏差を
取り入れてピストン位置を制御するフイードバック機構
及び同シリンダーへ供給する流体圧を制御する弁機構を
有する可変ストローク流体圧シリンダー装置において、
流体圧源と上記弁機構との中間に設けられたリリーフ弁
と、上記リリーフ弁のリリーフ側出口に接続されたアキ
ュムレーターと、上記アキュムレーターに溜められた圧
力をコントローラーを介して同シリンダーへ送る第２の
弁機構とを具えたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】このような構成によれば、サージ圧を蓄積した
アキュムレーターの内圧により、空気圧源の圧力より高
い圧力を利用できるので、ピストンを瞬時高圧空気で駆
動することで、機械装置の高速駆動が可能となる。

【０００６】

【実施例】本発明の一実施例を図面について説明すると
、図１はその縦断面図である。上図において、図２と同
一の符号はそれぞれ同図と同一の部材を示し、本発明が
図２の構造と大きく異なる点は、サージ圧を蓄積するア
キュムレーターを設け、必要に応じてこのアキュムレー
ターの蓄積エネルギをも利用してピストンを駆動するよ
うにしたことにある。すなわち、４−１は３方方向切替
弁２と空気圧源３を結ぶ配管で、後記するリリーフ弁９
が取付けてある。８−１はコントローラーで、図２に示
したものと同様に作用するほか、ピストンの設定位置と
変位センサー７により検出された実際のピストン位置と
を比較し、その偏差が少ないときは従来のものと同様に
３方方向制御弁を駆動するが、偏差が大きいときは後記
する３方方向制御弁１０を駆動し、その駆動要領は３方
方向切替弁２と同様、偏差が無くなる方向に駆動する。 ９はリリーフ弁で、空気圧源の圧力よりやや高い圧力に
リリーフ圧を設定してある。１０は第２の３方方向切替
弁、１１はリリーフ弁９と３方方向切替弁１０を結ぶ配
管、１２はアキュムレーター、５−１はドレンタンクで
ある。このような装置において、コントローラー８−１
はピストンの設定位置とピストンの実際位置の偏差が少
ないときは従来のものと同様に作動する。その際、空気
が空気圧源から３方方向切替弁２を経てシリンダー１に
導入されているとき該弁２を閉じると、配管４−１を流
れている空気は堰き止められ、そのため配管４−１には
弁の上流にサージ圧が発生して圧力が上昇する。この圧
力上昇がクラッキング圧を越すとリリー弁９が開き、高
圧空気が配管１１を流れ、アキュムレーター１２に蓄積
される。ここで、ピストンの設定位置とピストンの実際
位置の偏差が大きいと、３方方向切替弁１０が駆動され
アキュムレーター１２に蓄積された高圧空気がシリンダ
ー１に導入されるのでその結果ピストンは圧力源の圧力
以上の圧力により高速で駆動される。

【０００７】

【発明の効果】このような構造によれば、従来の安全上
問題のない圧力で、またシリンダー面積を大きくするこ
ともなく、機械を高速で駆動できる故、高性能の可変ス
トローク流体圧シリンダーが得られる。以上は特に圧力
源の圧力の制限が安全上低い空気系の場合に好適である
が、原理的には油圧にも適用できるものである。

【０００８】要するに本発明によれば、シリンダー内の
ピストンの位置とその設定値との偏差を取り入れてピス
トン位置を制御するフイードバック機構及び同シリンダ
ーへ供給する流体圧を制御する弁機構を有する可変スト
ローク流体圧シリンダー装置において、流体圧源と上記
弁機構との中間に設けられたリリーフ弁と、上記リリー
フ弁のリリーフ側出口に接続されたアキュムレーターと
、上記アキュムレーターに溜められた圧力をコントロー
ラーを介して同シリンダーへ送る第２の弁機構とを具え
たことにより、流体圧源の圧力を高めることなく、また
ピストン断面積を大きくすることなく流体圧源の圧力に
よる力以上の力で高速駆動する可変ストローク流体圧シ
リンダー装置を得るから、本発明は産業上極めて有益な
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】従来の可変ストローク空気圧シリンダーを示す
縦断面図である。

【０００９】

【符号の説明】

１　　エアシリンダー １ａ　　ピストン １ｂ　　ピストンロッド ２　　第１の３方方向切替弁 ３　　空気圧源 ４−１　　配管 ５−１　　ドレンタンク ６−１　　配管 ７　　変位センサー ８−１　　コントローラー ９　　リリーフ弁 １０　　第２の３方方向切替弁 １１　　配管 １２　　アキュムレーター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　シリンダー内のピストンの位置とその
   設定値との偏差を取り入れてピストン位置を制御するフ
   イードバック機構及び同シリンダーへ供給する流体圧を
   制御する弁機構を有する可変ストローク流体圧シリンダ
   ー装置において、流体圧源と上記弁機構との中間に設け
   られたリリーフ弁と、上記リリーフ弁のリリーフ側出口
   に接続されたアキュムレーターと、上記アキュムレータ
   ーに溜められた圧力をコントローラーを介して同シリン
   ダーへ送る第２の弁機構とを具えたことを特徴とする可
   変ストローク流体圧シリンダー装置。