JPH1044084A - 密閉型エアバランサ - Google Patents
密閉型エアバランサInfo
- Publication number
- JPH1044084A JPH1044084A JP21406996A JP21406996A JPH1044084A JP H1044084 A JPH1044084 A JP H1044084A JP 21406996 A JP21406996 A JP 21406996A JP 21406996 A JP21406996 A JP 21406996A JP H1044084 A JPH1044084 A JP H1044084A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- compression
- air chamber
- cylinder
- side air
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アキュムレータやコンプレッサー等の周辺装
置を装着しなくても洩れ分に相当する空気を補給するこ
とのできる密閉型エアバランサを提供すること。 【解決手段】 密閉型エアバランサ５を構成する圧縮型
エアシリンダ４の膨脹側気室４ｆに大気の侵入を許容す
るチェック弁６を設け、膨脹側気室４ｆと圧縮側気室４
ｅとの間に膨脹側気室４ｆから圧縮側気室４ｅへの空気
の流れを許容するチェック弁７を設ける。機械の動作を
利用してピストン４ｄを往復させることにより、エアポ
ンプとして作用する膨脹側気室４ｆがチェック弁６を介
して外気を取り込み、膨脹側気室４ｆおよび圧縮側気室
４ｅの内圧を規定値に加圧する。圧縮側気室４ｅからの
空気洩れは膨脹側気室４ｆの最大圧縮状態で膨脹側気室
４ｆからチェック弁７を介して補填され、この補填また
は膨脹側気室４ｆ自体からの空気洩れで生じる膨脹側気
室４ｆの圧力降下は、膨脹側気室４ｆが最大膨脹状態で
チェック弁６を介して外気を吸い込むことで補われる。
置を装着しなくても洩れ分に相当する空気を補給するこ
とのできる密閉型エアバランサを提供すること。 【解決手段】 密閉型エアバランサ５を構成する圧縮型
エアシリンダ４の膨脹側気室４ｆに大気の侵入を許容す
るチェック弁６を設け、膨脹側気室４ｆと圧縮側気室４
ｅとの間に膨脹側気室４ｆから圧縮側気室４ｅへの空気
の流れを許容するチェック弁７を設ける。機械の動作を
利用してピストン４ｄを往復させることにより、エアポ
ンプとして作用する膨脹側気室４ｆがチェック弁６を介
して外気を取り込み、膨脹側気室４ｆおよび圧縮側気室
４ｅの内圧を規定値に加圧する。圧縮側気室４ｅからの
空気洩れは膨脹側気室４ｆの最大圧縮状態で膨脹側気室
４ｆからチェック弁７を介して補填され、この補填また
は膨脹側気室４ｆ自体からの空気洩れで生じる膨脹側気
室４ｆの圧力降下は、膨脹側気室４ｆが最大膨脹状態で
チェック弁６を介して外気を吸い込むことで補われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉型エアバラン
サの改良に関する。
サの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械の可動部の移動によって固定部と可
動部との間に生じる重力負荷の変動をエアシリンダの伸
縮により生じるシリンダ内部圧力の変化で相殺するよう
にした密閉型エアバランサが公知であり、垂直多関節型
ロボットのバランサ等として既に利用されている。
動部との間に生じる重力負荷の変動をエアシリンダの伸
縮により生じるシリンダ内部圧力の変化で相殺するよう
にした密閉型エアバランサが公知であり、垂直多関節型
ロボットのバランサ等として既に利用されている。
【０００３】図６にその一例を簡略化して示す。図６に
おいて符号１は垂直多関節型ロボットの旋回胴、符号２
は該垂直多関節型ロボットの第１アームであり、第１ア
ーム２はＷ軸用のサーボモータＭｗにより図６（ａ）お
よび図６（ｂ）に示すようなかたちでＷ軸を中心として
揺動駆動されるようになっている。無論、実際には第１
アーム２の先に第２アームやリストおよびエンドエフェ
クタ等が装着されているが、図６の例では重力負荷の影
響によってＷ軸の回りに生じる回転モーメントのみにつ
いて考えるものとし、第２アームやリストおよびエンド
エフェクタ等に関する構成の記載は省略し、これらの部
材の荷重が全て第２アームの揺動中心となる質点Ｕ上に
作用するものと仮定している。
おいて符号１は垂直多関節型ロボットの旋回胴、符号２
は該垂直多関節型ロボットの第１アームであり、第１ア
ーム２はＷ軸用のサーボモータＭｗにより図６（ａ）お
よび図６（ｂ）に示すようなかたちでＷ軸を中心として
揺動駆動されるようになっている。無論、実際には第１
アーム２の先に第２アームやリストおよびエンドエフェ
クタ等が装着されているが、図６の例では重力負荷の影
響によってＷ軸の回りに生じる回転モーメントのみにつ
いて考えるものとし、第２アームやリストおよびエンド
エフェクタ等に関する構成の記載は省略し、これらの部
材の荷重が全て第２アームの揺動中心となる質点Ｕ上に
作用するものと仮定している。
【０００４】従って、図６（ａ）に示すように第１アー
ム２が直立した状態、つまり、質点ＵがＷ軸の鉛直上方
に位置する姿勢では、重力負荷の影響によるＷ軸の回り
の回転モーメントは零ということになる。また、図６
（ｂ）に示すように第１アーム２を時計方向に揺動させ
て行くと、第１アーム２の傾斜の増大に伴って、固定部
である旋回胴１と可動部である第１アーム２との間、要
するに、Ｗ軸の回りに時計方向の回転モーメントが発生
し、このような姿勢を維持すると、サーボモータＭｗに
過負荷が生じたり、また、姿勢を維持するための電力消
費が著しく増大するといった問題がある。
ム２が直立した状態、つまり、質点ＵがＷ軸の鉛直上方
に位置する姿勢では、重力負荷の影響によるＷ軸の回り
の回転モーメントは零ということになる。また、図６
（ｂ）に示すように第１アーム２を時計方向に揺動させ
て行くと、第１アーム２の傾斜の増大に伴って、固定部
である旋回胴１と可動部である第１アーム２との間、要
するに、Ｗ軸の回りに時計方向の回転モーメントが発生
し、このような姿勢を維持すると、サーボモータＭｗに
過負荷が生じたり、また、姿勢を維持するための電力消
費が著しく増大するといった問題がある。
【０００５】これを回避するためにはコイルスプリング
やエアシリンダ等により構成されるバランサを、重力負
荷の影響によって生じる回転モーメントの増大を相殺す
る方向で、可動部である第１アーム２と固定部である旋
回胴１との間に取り付ければよい。
やエアシリンダ等により構成されるバランサを、重力負
荷の影響によって生じる回転モーメントの増大を相殺す
る方向で、可動部である第１アーム２と固定部である旋
回胴１との間に取り付ければよい。
【０００６】図６の例では圧縮型エアシリンダ３によっ
て構成される密閉型エアバランサを第１アーム２の中心
軸に沿って配備し、シリンダ外筒３ａのシリンダボトム
３ｂを第１アーム２の先端部に枢着する一方、ピストン
ロッド３ｃの先端をＷ軸の回転中心からオフセットして
旋回胴１に枢着することによってこの目的を達成してい
る。
て構成される密閉型エアバランサを第１アーム２の中心
軸に沿って配備し、シリンダ外筒３ａのシリンダボトム
３ｂを第１アーム２の先端部に枢着する一方、ピストン
ロッド３ｃの先端をＷ軸の回転中心からオフセットして
旋回胴１に枢着することによってこの目的を達成してい
る。
【０００７】つまり、図６（ａ）に示される状態ではピ
ストン３ｄによって区切られる圧縮側気室３ｅと膨脹側
気室３ｆの内圧とが完全に調和しており、図６（ｂ）に
示されるように第１アーム２が揺動してシリンダボトム
３ｂとピストンロッド３ｃの先端との距離が離間してピ
ストン３ｄが移動することにより、圧縮側気室３ｅの体
積が減少してその内圧が上昇すると共に、膨脹側気室３
ｆの体積が増大してその内圧が減少し、ピストン３ｄに
圧縮型エアシリンダ３のピストンロッド３ｃを縮退させ
る方向の力が作用して、これにより図６（ｂ）において
第１アーム２を反時計方向に揺動させようとする力、つ
まり、重力負荷の影響によって生じる回転モーメントの
増大を相殺しようとする力が生じるようになっているの
である。
ストン３ｄによって区切られる圧縮側気室３ｅと膨脹側
気室３ｆの内圧とが完全に調和しており、図６（ｂ）に
示されるように第１アーム２が揺動してシリンダボトム
３ｂとピストンロッド３ｃの先端との距離が離間してピ
ストン３ｄが移動することにより、圧縮側気室３ｅの体
積が減少してその内圧が上昇すると共に、膨脹側気室３
ｆの体積が増大してその内圧が減少し、ピストン３ｄに
圧縮型エアシリンダ３のピストンロッド３ｃを縮退させ
る方向の力が作用して、これにより図６（ｂ）において
第１アーム２を反時計方向に揺動させようとする力、つ
まり、重力負荷の影響によって生じる回転モーメントの
増大を相殺しようとする力が生じるようになっているの
である。
【０００８】無論、圧縮型エアシリンダ３に代えてコイ
ルスプリングを利用することも可能であるが、ロボット
等の機械の高性能化に伴う負荷の増大に対処する必要
上、最近では、専ら、コイルスプリングよりもコンパク
トで同じ性能を発揮することが可能な圧縮型エアシリン
ダ３を利用する傾向にある。
ルスプリングを利用することも可能であるが、ロボット
等の機械の高性能化に伴う負荷の増大に対処する必要
上、最近では、専ら、コイルスプリングよりもコンパク
トで同じ性能を発揮することが可能な圧縮型エアシリン
ダ３を利用する傾向にある。
【０００９】また、ロボット等の機械の高性能化に伴っ
てその重量も増大するため、重力負荷の影響によって生
じる回転モーメントも大きくなり、これを相殺するため
には、圧縮型エアシリンダ３の圧縮側気室３ｅおよび膨
脹側気室３ｆの内圧もそれに見合うように大きくする必
要がある。
てその重量も増大するため、重力負荷の影響によって生
じる回転モーメントも大きくなり、これを相殺するため
には、圧縮型エアシリンダ３の圧縮側気室３ｅおよび膨
脹側気室３ｆの内圧もそれに見合うように大きくする必
要がある。
【００１０】ピストンロッド３ｃとシリンダ外筒３ａの
シリンダヘッド３ｇとの間、および、シリンダ外筒３ａ
に対するシリンダボトム３ｂやシリンダヘッド３ｇの取
り付け部にはＯリングやガスケット等を始めとする密閉
手段が設けられているが、現在の技術水準では完全に空
気洩れを防止することは不可能であり、専ら、エアシリ
ンダ３の圧縮側気室３ｅや膨脹側気室３ｆに大容量のア
キュムレータや圧縮空気源を接続し、洩れ分に相当する
空気を補給することによって対処している。
シリンダヘッド３ｇとの間、および、シリンダ外筒３ａ
に対するシリンダボトム３ｂやシリンダヘッド３ｇの取
り付け部にはＯリングやガスケット等を始めとする密閉
手段が設けられているが、現在の技術水準では完全に空
気洩れを防止することは不可能であり、専ら、エアシリ
ンダ３の圧縮側気室３ｅや膨脹側気室３ｆに大容量のア
キュムレータや圧縮空気源を接続し、洩れ分に相当する
空気を補給することによって対処している。
【００１１】しかし、アキュムレータの容量が如何に大
きくともいずれはアキュムレータ自体に高圧空気を再充
填しなければならない時期がくるし、また、圧縮空気源
としてコンプレッサーを利用するような場合では、コン
プレッサーのモータを常時駆動しておかなければならな
くなり、エネルギーの損失が大きい。
きくともいずれはアキュムレータ自体に高圧空気を再充
填しなければならない時期がくるし、また、圧縮空気源
としてコンプレッサーを利用するような場合では、コン
プレッサーのモータを常時駆動しておかなければならな
くなり、エネルギーの損失が大きい。
【００１２】アキュムレータを有し、その内圧が規定値
よりも低下した場合にだけ自動的にモータを駆動して空
気の取り込みや圧縮を行うようにしたアキュムレータ付
のコンプレッサーも公知であるが、前述のような問題を
根本的に解決するものではないし、アキュムレータやコ
ンプレッサーの利用は装備の大型化やコスト面での問題
があり、これらの装備を使用したとしても、完全なメン
テナンス・フリーが達成されるわけではない。
よりも低下した場合にだけ自動的にモータを駆動して空
気の取り込みや圧縮を行うようにしたアキュムレータ付
のコンプレッサーも公知であるが、前述のような問題を
根本的に解決するものではないし、アキュムレータやコ
ンプレッサーの利用は装備の大型化やコスト面での問題
があり、これらの装備を使用したとしても、完全なメン
テナンス・フリーが達成されるわけではない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の欠点を解消し、アキュムレータやコンプレッ
サー等の周辺装置を装着しなくても、洩れ分に相当する
空気を補給することのできる密閉型エアバランサを提供
することにある。
従来技術の欠点を解消し、アキュムレータやコンプレッ
サー等の周辺装置を装着しなくても、洩れ分に相当する
空気を補給することのできる密閉型エアバランサを提供
することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ピストンロッ
ドおよびピストンとシリンダ外筒とを備え、密閉された
膨脹側気室と圧縮側気室とをピストンの両側に有するエ
アシリンダの両端を機械の固定部と可動部とに接続し、
可動部の移動によって固定部と可動部との間に生じる重
力負荷の変動を、エアシリンダの伸縮により生じるエア
シリンダ内部圧力の変化で相殺するようにした密閉型エ
アバランサにおいて、膨脹側気室の体積が最小となった
ときに膨脹側気室と圧縮側気室の内圧が共に大気圧より
も高い同一の規定値状態となるように構成し、膨脹側気
室には、膨脹側気室内の圧力が大気圧と一致する体積に
膨脹したときに膨脹側気室と外界とを連通させるための
第１の弁を設け、膨脹側気室と圧縮側気室との間には膨
脹側気室から圧縮側気室に空気を送るための第２の弁を
設けたことを特徴とする構成により前記目的を達成し
た。
ドおよびピストンとシリンダ外筒とを備え、密閉された
膨脹側気室と圧縮側気室とをピストンの両側に有するエ
アシリンダの両端を機械の固定部と可動部とに接続し、
可動部の移動によって固定部と可動部との間に生じる重
力負荷の変動を、エアシリンダの伸縮により生じるエア
シリンダ内部圧力の変化で相殺するようにした密閉型エ
アバランサにおいて、膨脹側気室の体積が最小となった
ときに膨脹側気室と圧縮側気室の内圧が共に大気圧より
も高い同一の規定値状態となるように構成し、膨脹側気
室には、膨脹側気室内の圧力が大気圧と一致する体積に
膨脹したときに膨脹側気室と外界とを連通させるための
第１の弁を設け、膨脹側気室と圧縮側気室との間には膨
脹側気室から圧縮側気室に空気を送るための第２の弁を
設けたことを特徴とする構成により前記目的を達成し
た。
【００１５】また、複数のエアシリンダを備えた密閉型
エアバランサにおいては、その内の１つのエアシリンダ
に、膨脹側気室が最大体積に膨脹してその内圧が大気圧
と一致したときに膨脹側気室と外界とを連通させるため
の第１の弁を設け、他のエアシリンダの圧縮側気室と前
記１つのエアシリンダの膨脹側気室との間に、前記他の
エアシリンダ毎に、前記１つのエアシリンダの膨脹側気
室から該他のエアシリンダの圧縮側気室に空気を送るた
めの第２の弁を設けることにより同様の目的を達成し
た。
エアバランサにおいては、その内の１つのエアシリンダ
に、膨脹側気室が最大体積に膨脹してその内圧が大気圧
と一致したときに膨脹側気室と外界とを連通させるため
の第１の弁を設け、他のエアシリンダの圧縮側気室と前
記１つのエアシリンダの膨脹側気室との間に、前記他の
エアシリンダ毎に、前記１つのエアシリンダの膨脹側気
室から該他のエアシリンダの圧縮側気室に空気を送るた
めの第２の弁を設けることにより同様の目的を達成し
た。
【００１６】更に、複数のエアシリンダを備えた密閉型
エアバランサにおいては、第１番目のエアシリンダに、
膨脹側気室が最大体積に膨脹してその内圧が大気圧と一
致したときに膨脹側気室と外界とを連通させるための第
１の弁を設け、第２番目のエアシリンダの圧縮側気室と
第１番目のエアシリンダの膨脹側気室との間に第１番目
のエアシリンダの膨脹側気室から第２番目のエアシリン
ダの圧縮側気室に空気を送るための第２の弁を設け、第
３番目以降のエアシリンダの圧縮側気室に前記第２のエ
アシリンダの圧縮側気室からの空気を直接または他のエ
アシリンダの圧縮側気室を介して流れ込ませるための第
３の弁を設けることにより、前記と同様の目的を達成す
ることができる。
エアバランサにおいては、第１番目のエアシリンダに、
膨脹側気室が最大体積に膨脹してその内圧が大気圧と一
致したときに膨脹側気室と外界とを連通させるための第
１の弁を設け、第２番目のエアシリンダの圧縮側気室と
第１番目のエアシリンダの膨脹側気室との間に第１番目
のエアシリンダの膨脹側気室から第２番目のエアシリン
ダの圧縮側気室に空気を送るための第２の弁を設け、第
３番目以降のエアシリンダの圧縮側気室に前記第２のエ
アシリンダの圧縮側気室からの空気を直接または他のエ
アシリンダの圧縮側気室を介して流れ込ませるための第
３の弁を設けることにより、前記と同様の目的を達成す
ることができる。
【００１７】前記第１の弁，第２の弁，第３の弁として
はチェック弁や手動操作弁等を利用することができる。
はチェック弁や手動操作弁等を利用することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図２は１本の圧縮型エアシリンダ４
からなる密閉型エアバランサ５に対して本発明を適用し
た場合の一実施形態を概念的に示す模式図である。
施形態を説明する。図２は１本の圧縮型エアシリンダ４
からなる密閉型エアバランサ５に対して本発明を適用し
た場合の一実施形態を概念的に示す模式図である。
【００１９】圧縮型エアシリンダ４自体は、ピストンロ
ッド４ｃおよびピストン４ｄとシリンダ外筒４ａとを備
え、ピストン４ｄの両側に密閉された膨脹側気室４ｆと
圧縮側気室４ｇとを有する通常のエアシリンダである。
つまり、これらの点に関しては図６に示した従来例の圧
縮型エアシリンダ３と全く同様の構成にあり、この圧縮
型エアシリンダ４からなる密閉型エアバランサ５を、図
１に示されるような垂直多関節型ロボットにおける旋回
胴１と第１アーム２との間に装着することにより、従来
と同様、Ｗ軸を中心に揺動する第１アーム２の姿勢変化
で生じる重力負荷の影響によってＷ軸の周りに生じる回
転モーメントを相殺することができる。
ッド４ｃおよびピストン４ｄとシリンダ外筒４ａとを備
え、ピストン４ｄの両側に密閉された膨脹側気室４ｆと
圧縮側気室４ｇとを有する通常のエアシリンダである。
つまり、これらの点に関しては図６に示した従来例の圧
縮型エアシリンダ３と全く同様の構成にあり、この圧縮
型エアシリンダ４からなる密閉型エアバランサ５を、図
１に示されるような垂直多関節型ロボットにおける旋回
胴１と第１アーム２との間に装着することにより、従来
と同様、Ｗ軸を中心に揺動する第１アーム２の姿勢変化
で生じる重力負荷の影響によってＷ軸の周りに生じる回
転モーメントを相殺することができる。
【００２０】図２（ａ）では、図１（ａ）に示した垂直
多関節型ロボットの姿勢に対応して、重力負荷の影響に
よるＷ軸の周りの回転モーメントが零となるときの圧縮
型エアシリンダ４の状態を示している。
多関節型ロボットの姿勢に対応して、重力負荷の影響に
よるＷ軸の周りの回転モーメントが零となるときの圧縮
型エアシリンダ４の状態を示している。
【００２１】圧縮型エアシリンダ４はこの状態で最も短
縮され、膨脹側気室４ｆと圧縮側気室４ｇの内圧が完全
に釣り合うようになっている。例えば、膨脹側気室４ｆ
側および圧縮側気室４ｇ側の内圧が共に５ｋｇｆ／ｃｍ
2 の規定圧力となるように設計されており、これらの規
定圧力は大気圧に相当する１ｋｇｆ／ｃｍ2 よりも共に
高い。
縮され、膨脹側気室４ｆと圧縮側気室４ｇの内圧が完全
に釣り合うようになっている。例えば、膨脹側気室４ｆ
側および圧縮側気室４ｇ側の内圧が共に５ｋｇｆ／ｃｍ
2 の規定圧力となるように設計されており、これらの規
定圧力は大気圧に相当する１ｋｇｆ／ｃｍ2 よりも共に
高い。
【００２２】また、図２（ｂ）では、図１（ｂ）に示し
た垂直多関節型ロボットの姿勢に対応して、重力負荷の
影響によるＷ軸の周りの回転モーメントが最大となると
きの圧縮型エアシリンダ４の状態を示している。
た垂直多関節型ロボットの姿勢に対応して、重力負荷の
影響によるＷ軸の周りの回転モーメントが最大となると
きの圧縮型エアシリンダ４の状態を示している。
【００２３】無論、第１アーム２が図１（ｂ）の状態以
上に時計方向に揺動して完全な水平状態となれば、図１
（ｂ）の状態以上に重力負荷による回転モーメントが作
用することになるが、この実施形態の場合、旋回胴１と
第１アーム２との間に機械的なストッパが設けられて第
１アーム２の揺動限度が図１（ｂ）に示される状態に規
制されているため、第１アーム２はこれ以上に揺動せ
ず、重力負荷の影響によるＷ軸の周りの回転モーメント
が最大となるときの姿勢も図１（ｂ）の状態に規制され
る。
上に時計方向に揺動して完全な水平状態となれば、図１
（ｂ）の状態以上に重力負荷による回転モーメントが作
用することになるが、この実施形態の場合、旋回胴１と
第１アーム２との間に機械的なストッパが設けられて第
１アーム２の揺動限度が図１（ｂ）に示される状態に規
制されているため、第１アーム２はこれ以上に揺動せ
ず、重力負荷の影響によるＷ軸の周りの回転モーメント
が最大となるときの姿勢も図１（ｂ）の状態に規制され
る。
【００２４】圧縮型エアシリンダ４はこの状態で最も伸
長され、膨脹側気室４ｆの体積が最大となって、その内
部圧力は大気圧に相当する１ｋｇｆ／ｃｍ2 となる。ま
た、圧縮された圧縮側気室４ｅの内部圧力は、例えば、
１０ｋｇｆ／ｃｍ2 となり、結果的に、ピストン４ｄに
はピストンロッド４ｃを縮退させる方向に９ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 ×ピストン４ｄの断面積の力が作用することにな
る。当然、この力が重力負荷の影響によるＷ軸の周りの
回転モーメントを完全に打ち消すことが望ましいので、
ピストン４ｄの断面積は図１（ｂ）の状態で作用してい
る重力負荷による回転モーメントの値等を考慮して決め
るようにする。ここで、敢えて回転モーメントの値等と
いうのは、その他にも、Ｗ軸の回転中心に対するピスト
ンロッド３ｃの枢着点のオフセット量や、図２（ａ）に
示されるような釣り合い状態における膨脹側気室４ｆお
よび圧縮側気室４ｅの内圧が影響するからである。
長され、膨脹側気室４ｆの体積が最大となって、その内
部圧力は大気圧に相当する１ｋｇｆ／ｃｍ2 となる。ま
た、圧縮された圧縮側気室４ｅの内部圧力は、例えば、
１０ｋｇｆ／ｃｍ2 となり、結果的に、ピストン４ｄに
はピストンロッド４ｃを縮退させる方向に９ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 ×ピストン４ｄの断面積の力が作用することにな
る。当然、この力が重力負荷の影響によるＷ軸の周りの
回転モーメントを完全に打ち消すことが望ましいので、
ピストン４ｄの断面積は図１（ｂ）の状態で作用してい
る重力負荷による回転モーメントの値等を考慮して決め
るようにする。ここで、敢えて回転モーメントの値等と
いうのは、その他にも、Ｗ軸の回転中心に対するピスト
ンロッド３ｃの枢着点のオフセット量や、図２（ａ）に
示されるような釣り合い状態における膨脹側気室４ｆお
よび圧縮側気室４ｅの内圧が影響するからである。
【００２５】この実施形態の圧縮型エアシリンダ４が従
来のものと相違するのは、膨脹側気室４ｆ内の圧力が大
気圧と一致する体積に膨脹したときに膨脹側気室４ｆと
外界とを連通させるための第１の弁６が膨脹側気室４ｆ
に設けられている点と、膨脹側気室４ｆから圧縮側気室
４ｅに空気を送るための第２の弁７が膨脹側気室４ｆと
圧縮側気室４ｅとの間に設けられている点である。
来のものと相違するのは、膨脹側気室４ｆ内の圧力が大
気圧と一致する体積に膨脹したときに膨脹側気室４ｆと
外界とを連通させるための第１の弁６が膨脹側気室４ｆ
に設けられている点と、膨脹側気室４ｆから圧縮側気室
４ｅに空気を送るための第２の弁７が膨脹側気室４ｆと
圧縮側気室４ｅとの間に設けられている点である。
【００２６】この実施形態においては、第１の弁６およ
び第２の弁７は共にチェック弁である。
び第２の弁７は共にチェック弁である。
【００２７】この実施形態の圧縮型エアシリンダ４も、
従来のものと同様、シリンダ外筒４ａ，シリンダボトム
４ｂ，ピストンロッド４ｃ，ピストン４ｄ，シリンダヘ
ッド４ｇが完全な別体構造となっており、ピストンロッ
ド４ｃとシリンダヘッド４ｇとの間には摺動用Ｏリング
が、また、シリンダ外筒４ａとシリンダボトム４ｂとの
間やシリンダ外筒４ａとシリンダヘッド４ｇとの間には
ガスケットが取り付けられているが、これらの密閉手段
によって圧縮側気室４ｅや膨脹側気室４ｆからの空気洩
れを完全に防止することは不可能である。
従来のものと同様、シリンダ外筒４ａ，シリンダボトム
４ｂ，ピストンロッド４ｃ，ピストン４ｄ，シリンダヘ
ッド４ｇが完全な別体構造となっており、ピストンロッ
ド４ｃとシリンダヘッド４ｇとの間には摺動用Ｏリング
が、また、シリンダ外筒４ａとシリンダボトム４ｂとの
間やシリンダ外筒４ａとシリンダヘッド４ｇとの間には
ガスケットが取り付けられているが、これらの密閉手段
によって圧縮側気室４ｅや膨脹側気室４ｆからの空気洩
れを完全に防止することは不可能である。
【００２８】その内で最も空気洩れの発生しやすい箇所
は摺動部分であるピストンロッド４ｃとシリンダヘッド
４ｇとの間で、これに次いで、最大圧力の関係から、シ
リンダ外筒４ａとシリンダヘッド４ｇとの間（圧縮側気
室４ｅの最大内圧＝１０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、次に、シリ
ンダ外筒４ａとシリンダボトム４ｂとの間（膨脹側気室
４ｆの最大内圧＝５ｋｇｆ／ｃｍ2 ）で空気洩れが発生
する可能性が高い。
は摺動部分であるピストンロッド４ｃとシリンダヘッド
４ｇとの間で、これに次いで、最大圧力の関係から、シ
リンダ外筒４ａとシリンダヘッド４ｇとの間（圧縮側気
室４ｅの最大内圧＝１０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、次に、シリ
ンダ外筒４ａとシリンダボトム４ｂとの間（膨脹側気室
４ｆの最大内圧＝５ｋｇｆ／ｃｍ2 ）で空気洩れが発生
する可能性が高い。
【００２９】そこで、まず、図１（ｂ）および図２
（ｂ）に示されるように圧縮型エアシリンダ４が最も伸
長されて圧縮側気室４ｅが最大内圧１０ｋｇｆ／ｃｍ2
となったた状態で圧縮側気室４ｅから空気が洩れた場合
について考える。
（ｂ）に示されるように圧縮型エアシリンダ４が最も伸
長されて圧縮側気室４ｅが最大内圧１０ｋｇｆ／ｃｍ2
となったた状態で圧縮側気室４ｅから空気が洩れた場合
について考える。
【００３０】このままの状態で第１アーム２が図１
（ａ）のような直立状態に復帰してピストン４ｄが図２
（ａ）の位置に戻ったとしても、圧縮側気室４ｅ内の空
気が不足ぎみであるため、圧縮側気室４ｅの内部圧力は
規定値である５ｋｇｆ／ｃｍ2 には達せず、これを下回
ることになる。一方、膨脹側気室４ｆの内部圧力は、図
２（ｂ）の状態で膨脹側気室４ｆ内に溜まっていた空気
の気圧、要するに、大気圧に相当する１ｋｇｆ／ｃｍ2
の圧力と、設計上決まる圧縮比、つまり、図２（ａ）に
おける膨脹側気室４ｆの体積と図２（ｂ）における膨脹
側気室４ｆの体積の比で決まる。より具体的に実施形態
に基いて数値をいえば、この圧縮比は１：５であり、図
２（ａ）のように膨脹側気室４ｆが最も圧縮された状態
では膨脹側気室４ｆの内部圧力は１ｋｇｆ／ｃｍ2 の５
倍、要するに、５ｋｇｆ／ｃｍ2 に保持されることにな
る。
（ａ）のような直立状態に復帰してピストン４ｄが図２
（ａ）の位置に戻ったとしても、圧縮側気室４ｅ内の空
気が不足ぎみであるため、圧縮側気室４ｅの内部圧力は
規定値である５ｋｇｆ／ｃｍ2 には達せず、これを下回
ることになる。一方、膨脹側気室４ｆの内部圧力は、図
２（ｂ）の状態で膨脹側気室４ｆ内に溜まっていた空気
の気圧、要するに、大気圧に相当する１ｋｇｆ／ｃｍ2
の圧力と、設計上決まる圧縮比、つまり、図２（ａ）に
おける膨脹側気室４ｆの体積と図２（ｂ）における膨脹
側気室４ｆの体積の比で決まる。より具体的に実施形態
に基いて数値をいえば、この圧縮比は１：５であり、図
２（ａ）のように膨脹側気室４ｆが最も圧縮された状態
では膨脹側気室４ｆの内部圧力は１ｋｇｆ／ｃｍ2 の５
倍、要するに、５ｋｇｆ／ｃｍ2 に保持されることにな
る。
【００３１】従って、図２（ａ）の状態で圧縮側気室４
ｅ内の空気が不足していてその内部圧力が規定値である
５ｋｇｆ／ｃｍ2 に満たない場合では、圧縮側気室４ｅ
の内部圧力＜膨脹側気室４ｆの内部圧力（＝５ｋｇｆ／
ｃｍ2 ）の関係が成立し、チェック弁からなる第２の弁
７が自動的に開いて膨脹側気室４ｆ内の空気が圧縮側気
室４ｅの側に流れ込んで圧縮側気室４ｅの内部圧力が上
昇する。しかし、圧縮側気室４ｅ内の空気と膨脹側気室
４ｆ内の空気との総和量が全体として不足していること
に変わりはないので、厳密にいえば、圧縮側気室４ｅの
内部圧力が規定値である５ｋｇｆ／ｃｍ2 にまで上昇す
ることはない。また、膨脹側気室４ｆの内部圧力は圧縮
側気室４ｅに空気を奪われた分だけ降下し、５ｋｇｆ／
ｃｍ2 を下回ることになり、最終的に、圧縮側気室４ｅ
の内部圧力と膨脹側気室４ｆの内部圧力とは５ｋｇｆ／
ｃｍ2 を下回った状態で均衡する。
ｅ内の空気が不足していてその内部圧力が規定値である
５ｋｇｆ／ｃｍ2 に満たない場合では、圧縮側気室４ｅ
の内部圧力＜膨脹側気室４ｆの内部圧力（＝５ｋｇｆ／
ｃｍ2 ）の関係が成立し、チェック弁からなる第２の弁
７が自動的に開いて膨脹側気室４ｆ内の空気が圧縮側気
室４ｅの側に流れ込んで圧縮側気室４ｅの内部圧力が上
昇する。しかし、圧縮側気室４ｅ内の空気と膨脹側気室
４ｆ内の空気との総和量が全体として不足していること
に変わりはないので、厳密にいえば、圧縮側気室４ｅの
内部圧力が規定値である５ｋｇｆ／ｃｍ2 にまで上昇す
ることはない。また、膨脹側気室４ｆの内部圧力は圧縮
側気室４ｅに空気を奪われた分だけ降下し、５ｋｇｆ／
ｃｍ2 を下回ることになり、最終的に、圧縮側気室４ｅ
の内部圧力と膨脹側気室４ｆの内部圧力とは５ｋｇｆ／
ｃｍ2 を下回った状態で均衡する。
【００３２】次いで、再び第１アーム２が図１（ｂ）の
状態まで揺動すると、圧縮型エアシリンダ４が図２
（ｂ）に示されるように最大限度まで伸長されて膨脹側
気室４ｆが最大体積に達するが、膨脹側気室４ｆ内の空
気が圧縮側気室４ｅに奪われて不足しているので、最大
体積時における膨脹側気室４ｆの内圧は大気圧相当の１
ｋｇｆ／ｃｍ2 を下回る。従って、膨脹側気室４ｆの内
圧と外気との圧力差により、チェック弁からなる第１の
弁６が自動的に開かれ、膨脹側気室４ｆの内圧が大気圧
相当の１ｋｇｆ／ｃｍ2 に達するまで膨脹側気室４ｆ内
に外気が送り込まれ、膨脹側気室４ｆ内の空気の不足が
補われる。
状態まで揺動すると、圧縮型エアシリンダ４が図２
（ｂ）に示されるように最大限度まで伸長されて膨脹側
気室４ｆが最大体積に達するが、膨脹側気室４ｆ内の空
気が圧縮側気室４ｅに奪われて不足しているので、最大
体積時における膨脹側気室４ｆの内圧は大気圧相当の１
ｋｇｆ／ｃｍ2 を下回る。従って、膨脹側気室４ｆの内
圧と外気との圧力差により、チェック弁からなる第１の
弁６が自動的に開かれ、膨脹側気室４ｆの内圧が大気圧
相当の１ｋｇｆ／ｃｍ2 に達するまで膨脹側気室４ｆ内
に外気が送り込まれ、膨脹側気室４ｆ内の空気の不足が
補われる。
【００３３】つまり、圧縮側気室４ｅから空気洩れが生
じている状態で圧縮型エアシリンダ４が図２（ｂ）の状
態から図２（ａ）の状態へ移行したときに生じる膨脹側
気室４ｆから圧縮側気室４ｅへの１回の空気の流れ込み
だけでは圧縮側気室４ｅの内部圧力を規定値である５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 にまで復旧させることができず、また、そ
の動作自体によって膨脹側気室４ｆの内圧自体が降下し
てしまうとしても、前述のように、図２（ａ）に示され
るような状態と図２（ｂ）に示されるような状態とが交
互に繰り返されることにより、膨脹側気室４ｆで不足す
る空気を外部から補いつつ、更に、その空気を１：５の
比率で圧縮して圧縮側気室４ｅの側に供給するといった
ことが可能であり、最終的には、図２（ａ）の状態にお
ける膨脹側気室４ｆおよび圧縮側気室４ｅの内圧を共に
規定値である５ｋｇｆ／ｃｍ2 にまで復旧することがで
きる。
じている状態で圧縮型エアシリンダ４が図２（ｂ）の状
態から図２（ａ）の状態へ移行したときに生じる膨脹側
気室４ｆから圧縮側気室４ｅへの１回の空気の流れ込み
だけでは圧縮側気室４ｅの内部圧力を規定値である５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 にまで復旧させることができず、また、そ
の動作自体によって膨脹側気室４ｆの内圧自体が降下し
てしまうとしても、前述のように、図２（ａ）に示され
るような状態と図２（ｂ）に示されるような状態とが交
互に繰り返されることにより、膨脹側気室４ｆで不足す
る空気を外部から補いつつ、更に、その空気を１：５の
比率で圧縮して圧縮側気室４ｅの側に供給するといった
ことが可能であり、最終的には、図２（ａ）の状態にお
ける膨脹側気室４ｆおよび圧縮側気室４ｅの内圧を共に
規定値である５ｋｇｆ／ｃｍ2 にまで復旧することがで
きる。
【００３４】しかし、実際には各部からの空気の洩れは
微々たるものであるから、それを補うためには、ごく希
に図１（ａ）や図１（ｂ）に示すような揺動位置に第１
アーム２が揺動するというだけで十分であり、事実上、
定常的に図２（ａ）における膨脹側気室４ｆおよび圧縮
側気室４ｅの内圧を規定値である５ｋｇｆ／ｃｍ2 に保
持することが可能である。
微々たるものであるから、それを補うためには、ごく希
に図１（ａ）や図１（ｂ）に示すような揺動位置に第１
アーム２が揺動するというだけで十分であり、事実上、
定常的に図２（ａ）における膨脹側気室４ｆおよび圧縮
側気室４ｅの内圧を規定値である５ｋｇｆ／ｃｍ2 に保
持することが可能である。
【００３５】ピストンロッド４ｃとシリンダヘッド４ｇ
との間、および、シリンダ外筒４ａとシリンダヘッド４
ｇとの間の他にも、図２（ａ）に示されるように圧縮型
エアシリンダ４が圧縮されて膨脹側気室４ｆの内圧が上
昇している状態でシリンダ外筒４ａとシリンダボトム４
ｂとの間で空気洩れが発生する可能性があるが、その場
合も、前記したように圧縮型エアシリンダ４が図２
（ｂ）に示されるように最大限度まで伸長されて膨脹側
気室４ｆが最大体積に達した段階で、膨脹側気室４ｆの
内圧が大気圧相当の１ｋｇｆ／ｃｍ2 に達するまで第１
の弁６を介して膨脹側気室４ｆ内に外気が送り込まれる
ので、洩れた分の空気は必ず補給される。
との間、および、シリンダ外筒４ａとシリンダヘッド４
ｇとの間の他にも、図２（ａ）に示されるように圧縮型
エアシリンダ４が圧縮されて膨脹側気室４ｆの内圧が上
昇している状態でシリンダ外筒４ａとシリンダボトム４
ｂとの間で空気洩れが発生する可能性があるが、その場
合も、前記したように圧縮型エアシリンダ４が図２
（ｂ）に示されるように最大限度まで伸長されて膨脹側
気室４ｆが最大体積に達した段階で、膨脹側気室４ｆの
内圧が大気圧相当の１ｋｇｆ／ｃｍ2 に達するまで第１
の弁６を介して膨脹側気室４ｆ内に外気が送り込まれる
ので、洩れた分の空気は必ず補給される。
【００３６】既に述べた通り、空気洩れは微々たるもの
であるから、実際に第１の弁６および第２の弁７の動作
が必要となるような状況が発生するのは極めて長い時間
が経過してからである。従って、第１の弁６および第２
の弁７として必ずしも自らが自動的に動作するチェック
弁を用いる必要はなく、これに代えて手動操作弁を用い
ることも可能である。但し、その場合は適当なメンテナ
ンス周期、例えば、数週間に一度程度のメンテナンス周
期で、オペレータがロボットを手動操作して図１（ａ）
および図１（ｂ）に示される範囲で第１アーム２を揺動
させ、図２（ｂ）のように圧縮型エアシリンダ４が伸び
切った状態で第１の弁６を開閉し、また、図２（ａ）の
ように圧縮型エアシリンダ４が縮み切った状態で第２の
弁７を開閉するといった操作を繰り返さなくてはならな
い。当然、ここでいう開閉とは弁を開いて閉じるの意味
であって、初期状態で第１の弁６および第２の弁７が閉
じられていることを前提とする。
であるから、実際に第１の弁６および第２の弁７の動作
が必要となるような状況が発生するのは極めて長い時間
が経過してからである。従って、第１の弁６および第２
の弁７として必ずしも自らが自動的に動作するチェック
弁を用いる必要はなく、これに代えて手動操作弁を用い
ることも可能である。但し、その場合は適当なメンテナ
ンス周期、例えば、数週間に一度程度のメンテナンス周
期で、オペレータがロボットを手動操作して図１（ａ）
および図１（ｂ）に示される範囲で第１アーム２を揺動
させ、図２（ｂ）のように圧縮型エアシリンダ４が伸び
切った状態で第１の弁６を開閉し、また、図２（ａ）の
ように圧縮型エアシリンダ４が縮み切った状態で第２の
弁７を開閉するといった操作を繰り返さなくてはならな
い。当然、ここでいう開閉とは弁を開いて閉じるの意味
であって、初期状態で第１の弁６および第２の弁７が閉
じられていることを前提とする。
【００３７】また、更に、手動操作弁の代わりに電磁制
御弁を利用することも可能である。無論、第１アーム２
の揺動位置を定常的にロボット制御装置で監視して図１
（ａ）および図１（ｂ）に示されるような状態が検出さ
れる度に電磁制御弁からなる第１の弁６および第２の弁
７を開閉するといった必要はなく、手動操作弁の場合と
同様、適当なメンテナンス周期でロボット制御装置にエ
アシリンダ調整用のメンテナンスプログラムを実行させ
て第１の弁６および第２の弁７を開閉すればよい。メン
テナンスプログラムの内容は前述した手動操作弁の際の
操作をオペレータに代わってロボット制御装置が実施す
るといった程度のものに過ぎない。
御弁を利用することも可能である。無論、第１アーム２
の揺動位置を定常的にロボット制御装置で監視して図１
（ａ）および図１（ｂ）に示されるような状態が検出さ
れる度に電磁制御弁からなる第１の弁６および第２の弁
７を開閉するといった必要はなく、手動操作弁の場合と
同様、適当なメンテナンス周期でロボット制御装置にエ
アシリンダ調整用のメンテナンスプログラムを実行させ
て第１の弁６および第２の弁７を開閉すればよい。メン
テナンスプログラムの内容は前述した手動操作弁の際の
操作をオペレータに代わってロボット制御装置が実施す
るといった程度のものに過ぎない。
【００３８】コストの軽減や周辺装置の簡略化に関して
はチェック弁によって構成された第１の弁６および第２
の弁７に勝るものはなく、また、第１の弁６および第２
の弁７としてチェック弁を利用することにより、圧縮型
エアシリンダ４からなる密閉型エアバランサ５の実質的
なメンテナンス・フリーが達成され得る。
はチェック弁によって構成された第１の弁６および第２
の弁７に勝るものはなく、また、第１の弁６および第２
の弁７としてチェック弁を利用することにより、圧縮型
エアシリンダ４からなる密閉型エアバランサ５の実質的
なメンテナンス・フリーが達成され得る。
【００３９】図３は２本の圧縮型エアシリンダ８，９に
よって密閉型エアバランサ１２を構成した場合の一実施
形態を概念的に示す模式図である。圧縮型エアシリンダ
８，９は２本を直列または並列に接続して全体として１
つの圧縮型エアシリンダとして利用する場合、例えば、
図１の例における１本の圧縮型エアシリンダ４からなる
密閉型エアバランサ５に代えて利用するような場合と、
機械の相異なる可動部と固定部との間、例えば、図１に
おける旋回胴１と第１アーム２との間や第１アーム２と
図示しない第２アームとの間といった具合に、完全に独
立させて利用する場合とがある。
よって密閉型エアバランサ１２を構成した場合の一実施
形態を概念的に示す模式図である。圧縮型エアシリンダ
８，９は２本を直列または並列に接続して全体として１
つの圧縮型エアシリンダとして利用する場合、例えば、
図１の例における１本の圧縮型エアシリンダ４からなる
密閉型エアバランサ５に代えて利用するような場合と、
機械の相異なる可動部と固定部との間、例えば、図１に
おける旋回胴１と第１アーム２との間や第１アーム２と
図示しない第２アームとの間といった具合に、完全に独
立させて利用する場合とがある。
【００４０】前者の利用方法の目的は専らバネ定数の異
なるエアシリンダ８，９の複合による全体的なバネ特性
の調整である。また、後者の場合では可動部と固定部の
組毎に図２のような構成を有する圧縮型エアシリンダ４
を配備するに越したことはないわけだが、全体の構成を
簡略化するために図３に示すような構成を適用すること
がある。
なるエアシリンダ８，９の複合による全体的なバネ特性
の調整である。また、後者の場合では可動部と固定部の
組毎に図２のような構成を有する圧縮型エアシリンダ４
を配備するに越したことはないわけだが、全体の構成を
簡略化するために図３に示すような構成を適用すること
がある。
【００４１】図３に示すように、第１番目の圧縮型エア
シリンダ８には膨脹側気室８ｆが最大体積に膨脹してそ
の内圧が大気圧に相当する１ｋｇｆ／ｃｍ2 と一致した
ときに膨脹側気室８ｆと外界とを連通させるための第１
の弁１０が設けられ、また、第１番目の圧縮型エアシリ
ンダ８の膨脹側気室８ｆと第２番目の圧縮型エアシリン
ダ９の圧縮側気室９ｅとの間には、第１番目の圧縮型エ
アシリンダ８の膨脹側気室８ｆから第２番目の圧縮型エ
アシリンダ９の圧縮側気室９ｅに空気を送るための第２
の弁１１が設けられている。第１の弁１０および第２の
弁１１は共にチェック弁である。
シリンダ８には膨脹側気室８ｆが最大体積に膨脹してそ
の内圧が大気圧に相当する１ｋｇｆ／ｃｍ2 と一致した
ときに膨脹側気室８ｆと外界とを連通させるための第１
の弁１０が設けられ、また、第１番目の圧縮型エアシリ
ンダ８の膨脹側気室８ｆと第２番目の圧縮型エアシリン
ダ９の圧縮側気室９ｅとの間には、第１番目の圧縮型エ
アシリンダ８の膨脹側気室８ｆから第２番目の圧縮型エ
アシリンダ９の圧縮側気室９ｅに空気を送るための第２
の弁１１が設けられている。第１の弁１０および第２の
弁１１は共にチェック弁である。
【００４２】図３（ａ）のように第１番目の圧縮型エア
シリンダ８と第２番目の圧縮型エアシリンダ９が最も短
縮された状態における第１番目の圧縮型エアシリンダ８
の膨脹側気室８ｆの内圧と第２番目の圧縮型エアシリン
ダ９の圧縮側気室９ｅの内圧の大きさは、図２の実施形
態の場合と同様、第１番目の圧縮型エアシリンダ８のピ
ストン８ｄによる圧縮比、つまり、図３（ａ）における
第１番目の圧縮型エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆの体
積と図３（ｂ）における第１番目の圧縮型エアシリンダ
８の膨脹側気室８ｆの体積の比で決まる。この実施形態
の場合は圧縮比が１：５であるから、図３（ａ）のよう
に第１番目の圧縮型エアシリンダ８と第２番目の圧縮型
エアシリンダ９が最も短縮された状態においては、第１
番目の圧縮型エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆの内圧も
第２番目の圧縮型エアシリンダ９の圧縮側気室９ｅの内
圧も共に大気圧に相当する気圧１ｋｇｆ／ｃｍ2 の５
倍、要するに、５ｋｇｆ／ｃｍ2 となる。
シリンダ８と第２番目の圧縮型エアシリンダ９が最も短
縮された状態における第１番目の圧縮型エアシリンダ８
の膨脹側気室８ｆの内圧と第２番目の圧縮型エアシリン
ダ９の圧縮側気室９ｅの内圧の大きさは、図２の実施形
態の場合と同様、第１番目の圧縮型エアシリンダ８のピ
ストン８ｄによる圧縮比、つまり、図３（ａ）における
第１番目の圧縮型エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆの体
積と図３（ｂ）における第１番目の圧縮型エアシリンダ
８の膨脹側気室８ｆの体積の比で決まる。この実施形態
の場合は圧縮比が１：５であるから、図３（ａ）のよう
に第１番目の圧縮型エアシリンダ８と第２番目の圧縮型
エアシリンダ９が最も短縮された状態においては、第１
番目の圧縮型エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆの内圧も
第２番目の圧縮型エアシリンダ９の圧縮側気室９ｅの内
圧も共に大気圧に相当する気圧１ｋｇｆ／ｃｍ2 の５
倍、要するに、５ｋｇｆ／ｃｍ2 となる。
【００４３】また、図２の実施形態の場合と同様の原理
で第１番目の圧縮型エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆが
エアポンプのようにして作用する結果、第１番目の圧縮
型エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆからの空気洩れ、お
よび、第２番目の圧縮型エアシリンダ９の圧縮側気室９
ｅからの空気洩れに対処することができるが、この実施
形態の場合は、第１番目の圧縮型エアシリンダ８の圧縮
側気室８ｅからの空気洩れや第２番目の圧縮型エアシリ
ンダ９の膨脹側気室９ｆからの空気洩れには対処するこ
とができない。
で第１番目の圧縮型エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆが
エアポンプのようにして作用する結果、第１番目の圧縮
型エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆからの空気洩れ、お
よび、第２番目の圧縮型エアシリンダ９の圧縮側気室９
ｅからの空気洩れに対処することができるが、この実施
形態の場合は、第１番目の圧縮型エアシリンダ８の圧縮
側気室８ｅからの空気洩れや第２番目の圧縮型エアシリ
ンダ９の膨脹側気室９ｆからの空気洩れには対処するこ
とができない。
【００４４】そこで、この実施形態においては、第１番
目の圧縮型エアシリンダ８の圧縮側気室８ｅおよび第２
番目の圧縮型エアシリンダ９の膨脹側気室９ｆの内圧の
初期値、つまり、図３（ａ）のように第１番目の圧縮型
エアシリンダ８と第２番目の圧縮型エアシリンダ９が最
も短縮された状態における圧縮側気室８ｅの内圧と膨脹
側気室９ｆの内圧の大きさを大気圧相当の１ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 と決め、機械の可動部が待機位置にある状態、また
は、比較的長時間に亘って維持される姿勢の時に、第１
番目の圧縮型エアシリンダ８および第２番目の圧縮型エ
アシリンダ９が最も短縮されるような状態で取り付ける
ようにしている。
目の圧縮型エアシリンダ８の圧縮側気室８ｅおよび第２
番目の圧縮型エアシリンダ９の膨脹側気室９ｆの内圧の
初期値、つまり、図３（ａ）のように第１番目の圧縮型
エアシリンダ８と第２番目の圧縮型エアシリンダ９が最
も短縮された状態における圧縮側気室８ｅの内圧と膨脹
側気室９ｆの内圧の大きさを大気圧相当の１ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 と決め、機械の可動部が待機位置にある状態、また
は、比較的長時間に亘って維持される姿勢の時に、第１
番目の圧縮型エアシリンダ８および第２番目の圧縮型エ
アシリンダ９が最も短縮されるような状態で取り付ける
ようにしている。
【００４５】結果的に、圧縮側気室８ｅの内圧と膨脹側
気室９ｆの内圧の大きさが外気圧と同じになる時間が長
時間に亘って保持されるので、ピストンロッド８ｃとシ
リンダヘッド８ｇとの間やシリンダヘッド８ｇとシリン
ダ外筒８ａとの間、および、シリンダ外筒９ａとシリン
ダボトム９ｂとの間からの空気洩れを最小限度に抑制す
ることができる。
気室９ｆの内圧の大きさが外気圧と同じになる時間が長
時間に亘って保持されるので、ピストンロッド８ｃとシ
リンダヘッド８ｇとの間やシリンダヘッド８ｇとシリン
ダ外筒８ａとの間、および、シリンダ外筒９ａとシリン
ダボトム９ｂとの間からの空気洩れを最小限度に抑制す
ることができる。
【００４６】なお、図３（ｂ）に示すように第１番目の
圧縮型エアシリンダ８が最も伸長された状態では、既に
述べた通り、膨脹側気室８ｆの内圧は大気圧相当の１ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 となり、また、図３（ｂ）の状態に圧縮さ
れた圧縮側気室８ｅの内圧は２ｋｇｆ／ｃｍ2 となる。
つまり、圧縮側気室８ｅ側の圧縮比は１：２である。ま
た、図３（ｂ）に示すように第２番目の圧縮型エアシリ
ンダ９が最も伸長された状態では、膨脹側気室９ｆの内
圧は０．２ｋｇｆ／ｃｍ2 となり、また、圧縮された圧
縮側気室９ｅの内圧は１０ｋｇｆ／ｃｍ2 となる。つま
り、膨脹側気室９ｆ側の圧縮比は１：５であり、圧縮側
気室９ｅ側の圧縮比は１：２である。
圧縮型エアシリンダ８が最も伸長された状態では、既に
述べた通り、膨脹側気室８ｆの内圧は大気圧相当の１ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 となり、また、図３（ｂ）の状態に圧縮さ
れた圧縮側気室８ｅの内圧は２ｋｇｆ／ｃｍ2 となる。
つまり、圧縮側気室８ｅ側の圧縮比は１：２である。ま
た、図３（ｂ）に示すように第２番目の圧縮型エアシリ
ンダ９が最も伸長された状態では、膨脹側気室９ｆの内
圧は０．２ｋｇｆ／ｃｍ2 となり、また、圧縮された圧
縮側気室９ｅの内圧は１０ｋｇｆ／ｃｍ2 となる。つま
り、膨脹側気室９ｆ側の圧縮比は１：５であり、圧縮側
気室９ｅ側の圧縮比は１：２である。
【００４７】第２番目の圧縮型エアシリンダ９の圧縮側
気室９ｅの内圧の最小値は５ｋｇｆ／ｃｍ2 、また、最
大値は１０ｋｇｆ／ｃｍ2 であって、第１番目の圧縮型
エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆの内圧の最小値は１ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 、また、最大値は５ｋｇｆ／ｃｍ2 である
から、第２番目の圧縮型エアシリンダ９の圧縮側気室９
ｅから空気洩れが生じてその内圧が５ｋｇｆ／ｃｍ2 を
下回った場合には、図３（ａ）に示されるような状態、
つまり、第１番目の圧縮型エアシリンダ８と第２番目の
圧縮型エアシリンダ９が共に縮み切った状態が発生した
場合に限って、膨脹側気室８ｆから圧縮側気室９ｅへの
空気の補給が行われることになる。無論、膨脹側気室８
ｆと圧縮側気室９ｅとの間にはチェック弁からなる第２
の弁１１が設けられているので、圧縮側気室９ｅから膨
脹側気室８ｆへ空気が逆流するなどということは有り得
ない。
気室９ｅの内圧の最小値は５ｋｇｆ／ｃｍ2 、また、最
大値は１０ｋｇｆ／ｃｍ2 であって、第１番目の圧縮型
エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆの内圧の最小値は１ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 、また、最大値は５ｋｇｆ／ｃｍ2 である
から、第２番目の圧縮型エアシリンダ９の圧縮側気室９
ｅから空気洩れが生じてその内圧が５ｋｇｆ／ｃｍ2 を
下回った場合には、図３（ａ）に示されるような状態、
つまり、第１番目の圧縮型エアシリンダ８と第２番目の
圧縮型エアシリンダ９が共に縮み切った状態が発生した
場合に限って、膨脹側気室８ｆから圧縮側気室９ｅへの
空気の補給が行われることになる。無論、膨脹側気室８
ｆと圧縮側気室９ｅとの間にはチェック弁からなる第２
の弁１１が設けられているので、圧縮側気室９ｅから膨
脹側気室８ｆへ空気が逆流するなどということは有り得
ない。
【００４８】また、図３（ａ）における膨脹側気室８ｆ
の内部圧力は、図３（ｂ）の状態で膨脹側気室８ｆ内に
溜まっていた空気の気圧、要するに、大気圧に相当する
１ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力と、設計上決まる膨脹側気室８
ｆの圧縮比、つまり、図３（ａ）における膨脹側気室８
ｆの体積と図３（ｂ）における膨脹側気室８ｆの体積の
比のみで決まり、実施形態の場合この圧縮比が１：５で
あるから、図３（ａ）のように膨脹側気室８ｆが最も圧
縮された状態では膨脹側気室８ｆの内部圧力は必ず５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 に保持される。
の内部圧力は、図３（ｂ）の状態で膨脹側気室８ｆ内に
溜まっていた空気の気圧、要するに、大気圧に相当する
１ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力と、設計上決まる膨脹側気室８
ｆの圧縮比、つまり、図３（ａ）における膨脹側気室８
ｆの体積と図３（ｂ）における膨脹側気室８ｆの体積の
比のみで決まり、実施形態の場合この圧縮比が１：５で
あるから、図３（ａ）のように膨脹側気室８ｆが最も圧
縮された状態では膨脹側気室８ｆの内部圧力は必ず５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 に保持される。
【００４９】従って、第１番目の圧縮型エアシリンダ８
と第２番目の圧縮型エアシリンダ９を取り付けた機械の
動作によって、図３（ｂ）に示される第１番目の圧縮型
エアシリンダ８の状態、要するに、圧縮側気室９ｅに空
気を補填したり自らの空気洩れによって内圧の低下した
膨脹側気室８ｆに大気圧相当１ｋｇｆ／ｃｍ2 の空気を
取り込むときの状態と、図３（ａ）に示される第１番目
の圧縮型エアシリンダ８および第２番目の圧縮型エアシ
リンダ９の状態、要するに、空気洩れを生じた圧縮側気
室９ｅに膨脹側気室８ｆから空気を送り込むときの状態
とが発生しさえすれば、膨脹側気室８ｆや圧縮側気室９
ｅの空気洩れに完全に対処できるわけで、第１番目の圧
縮型エアシリンダ８および第２番目の圧縮型エアシリン
ダ９が同期して伸縮しようと、また、完全に独立して個
別に伸縮動作を行おうと一向に構わない。
と第２番目の圧縮型エアシリンダ９を取り付けた機械の
動作によって、図３（ｂ）に示される第１番目の圧縮型
エアシリンダ８の状態、要するに、圧縮側気室９ｅに空
気を補填したり自らの空気洩れによって内圧の低下した
膨脹側気室８ｆに大気圧相当１ｋｇｆ／ｃｍ2 の空気を
取り込むときの状態と、図３（ａ）に示される第１番目
の圧縮型エアシリンダ８および第２番目の圧縮型エアシ
リンダ９の状態、要するに、空気洩れを生じた圧縮側気
室９ｅに膨脹側気室８ｆから空気を送り込むときの状態
とが発生しさえすれば、膨脹側気室８ｆや圧縮側気室９
ｅの空気洩れに完全に対処できるわけで、第１番目の圧
縮型エアシリンダ８および第２番目の圧縮型エアシリン
ダ９が同期して伸縮しようと、また、完全に独立して個
別に伸縮動作を行おうと一向に構わない。
【００５０】つまり、第１番目の圧縮型エアシリンダ８
と第２番目の圧縮型エアシリンダ９とを機械の同じ固定
部と可動部との間に取り付けようと、全く違う部分の固
定部と可動部との間に取り付けようと、圧縮側気室９ｅ
や膨脹側気室８ｆの空気洩れの自動修復が達成されると
いうことである。既に述べた通り、圧縮型エアシリンダ
８，９を直列または並列に接続して全体として１つの圧
縮型エアシリンダとして利用してもよいし、また、機械
の相異なる可動部と固定部との間に独立させて取り付け
ても構わない。但し、ごく希にであっても構わないが、
必ず、その機械の動作によって前述した２つの状態が発
生しなければならない。
と第２番目の圧縮型エアシリンダ９とを機械の同じ固定
部と可動部との間に取り付けようと、全く違う部分の固
定部と可動部との間に取り付けようと、圧縮側気室９ｅ
や膨脹側気室８ｆの空気洩れの自動修復が達成されると
いうことである。既に述べた通り、圧縮型エアシリンダ
８，９を直列または並列に接続して全体として１つの圧
縮型エアシリンダとして利用してもよいし、また、機械
の相異なる可動部と固定部との間に独立させて取り付け
ても構わない。但し、ごく希にであっても構わないが、
必ず、その機械の動作によって前述した２つの状態が発
生しなければならない。
【００５１】図４は１本の圧縮型エアシリンダ８と２本
以上の他の圧縮型エアシリンダ９によって構成した密閉
型エアバランサ１３の一実施形態を概念的に示す模式図
である。この内エアポンプとしての機能を兼ねる１つの
圧縮型エアシリンダ８には、図３で説明したものと同様
の第１の弁１０（チェック弁）が設けられ、その膨脹側
気室８ｆには他の圧縮型エアシリンダ９毎に設けられた
第２の弁１１（チェック弁）を介して他の圧縮型エアシ
リンダ９の圧縮側気室９ｅが並列的に接続されている。
以上の他の圧縮型エアシリンダ９によって構成した密閉
型エアバランサ１３の一実施形態を概念的に示す模式図
である。この内エアポンプとしての機能を兼ねる１つの
圧縮型エアシリンダ８には、図３で説明したものと同様
の第１の弁１０（チェック弁）が設けられ、その膨脹側
気室８ｆには他の圧縮型エアシリンダ９毎に設けられた
第２の弁１１（チェック弁）を介して他の圧縮型エアシ
リンダ９の圧縮側気室９ｅが並列的に接続されている。
【００５２】作用原理に関しては図３で説明した実施形
態と全く同様であり、１つの圧縮型エアシリンダ８と他
の複数の圧縮型エアシリンダ９とを機械の同じ固定部と
可動部との間に取り付けようと、全く違う部分の固定部
と可動部との間に独立して取り付けようと、圧縮側気室
９ｅや膨脹側気室８ｆの空気洩れの自動修復を達成する
ことができる。
態と全く同様であり、１つの圧縮型エアシリンダ８と他
の複数の圧縮型エアシリンダ９とを機械の同じ固定部と
可動部との間に取り付けようと、全く違う部分の固定部
と可動部との間に独立して取り付けようと、圧縮側気室
９ｅや膨脹側気室８ｆの空気洩れの自動修復を達成する
ことができる。
【００５３】但し、圧縮型エアシリンダ８と他の複数の
圧縮型エアシリンダ９を取り付けた機械の動作によっ
て、図４（ｂ）に示される圧縮型エアシリンダ８の状
態、要するに、他の圧縮型エアシリンダ９の圧縮側気室
９ｅに空気を補填したり自らの空気洩れによって内圧の
低下した膨脹側気室８ｆに大気圧相当１ｋｇｆ／ｃｍ2
の空気を取り込むときの状態と、図４（ａ）に示される
圧縮型エアシリンダ８および圧縮型エアシリンダ９の状
態、要するに、空気洩れを生じた圧縮側気室９ｅに膨脹
側気室８ｆから空気を送り込むときの状態とが希にでは
あっても発生することが必須の要件である。
圧縮型エアシリンダ９を取り付けた機械の動作によっ
て、図４（ｂ）に示される圧縮型エアシリンダ８の状
態、要するに、他の圧縮型エアシリンダ９の圧縮側気室
９ｅに空気を補填したり自らの空気洩れによって内圧の
低下した膨脹側気室８ｆに大気圧相当１ｋｇｆ／ｃｍ2
の空気を取り込むときの状態と、図４（ａ）に示される
圧縮型エアシリンダ８および圧縮型エアシリンダ９の状
態、要するに、空気洩れを生じた圧縮側気室９ｅに膨脹
側気室８ｆから空気を送り込むときの状態とが希にでは
あっても発生することが必須の要件である。
【００５４】図４（ａ）では圧縮型エアシリンダ８と他
の複数の圧縮型エアシリンダ９の全てが同時に短縮され
た場合を例にとって示しているが、当然、圧縮型エアシ
リンダ８と他の複数の圧縮型エアシリンダ９の全てが同
時に短縮される必要はなく、他の複数の圧縮型エアシリ
ンダ９の伸縮状態がどうであれ、各々の圧縮型エアシリ
ンダ９が１つずつでも圧縮型エアシリンダ８と同時に最
小限度にまで短縮されるといった状況が圧縮型エアシリ
ンダ９の各々について発生する機会があればそれでよ
い。
の複数の圧縮型エアシリンダ９の全てが同時に短縮され
た場合を例にとって示しているが、当然、圧縮型エアシ
リンダ８と他の複数の圧縮型エアシリンダ９の全てが同
時に短縮される必要はなく、他の複数の圧縮型エアシリ
ンダ９の伸縮状態がどうであれ、各々の圧縮型エアシリ
ンダ９が１つずつでも圧縮型エアシリンダ８と同時に最
小限度にまで短縮されるといった状況が圧縮型エアシリ
ンダ９の各々について発生する機会があればそれでよ
い。
【００５５】図５は１本の圧縮型エアシリンダ８と２本
以上の他の圧縮型エアシリンダ１４，１５によって構成
した密閉型エアバランサ１６の一実施形態を概念的に示
す模式図である。
以上の他の圧縮型エアシリンダ１４，１５によって構成
した密閉型エアバランサ１６の一実施形態を概念的に示
す模式図である。
【００５６】この内エアポンプとしての機能を兼ねる第
１番目の圧縮型エアシリンダ８には、図３および図４で
説明したものと同様の第１の弁１０（チェック弁）が設
けられ、その膨脹側気室８ｆと第２番目の圧縮型エアシ
リンダ１４の圧縮側気室１４ｅとの間には、膨脹側気室
８ｆから第２番目の圧縮型エアシリンダ１４の圧縮側気
室１４ｅに空気を送り込むための第２の弁１１（チェッ
ク弁）が設けられている。
１番目の圧縮型エアシリンダ８には、図３および図４で
説明したものと同様の第１の弁１０（チェック弁）が設
けられ、その膨脹側気室８ｆと第２番目の圧縮型エアシ
リンダ１４の圧縮側気室１４ｅとの間には、膨脹側気室
８ｆから第２番目の圧縮型エアシリンダ１４の圧縮側気
室１４ｅに空気を送り込むための第２の弁１１（チェッ
ク弁）が設けられている。
【００５７】更に、第２番目の圧縮型エアシリンダ１４
の圧縮側気室１４ｅとこれに接続する第３番目の圧縮型
エアシリンダ１５の圧縮側気室１５ｅとの間には前記第
２番目の圧縮型エアシリンダ１４の圧縮側気室１４ｅの
空気を直接的に流し込むための第３の弁１７が設けら
れ、それよりも下流側の第３番目以降の圧縮型エアシリ
ンダ１５の圧縮側気室１５ｅとこれに接続する下流側の
圧縮型エアシリンダ１５の圧縮側気室１５ｅとの間に
は、上流側の圧縮型エアシリンダ１５の圧縮側気室１５
ｅを介して間接的に前記第２番目の圧縮型エアシリンダ
１４の圧縮側気室１４ｅの空気を流し込むための第３の
弁１７が順次設けられている。
の圧縮側気室１４ｅとこれに接続する第３番目の圧縮型
エアシリンダ１５の圧縮側気室１５ｅとの間には前記第
２番目の圧縮型エアシリンダ１４の圧縮側気室１４ｅの
空気を直接的に流し込むための第３の弁１７が設けら
れ、それよりも下流側の第３番目以降の圧縮型エアシリ
ンダ１５の圧縮側気室１５ｅとこれに接続する下流側の
圧縮型エアシリンダ１５の圧縮側気室１５ｅとの間に
は、上流側の圧縮型エアシリンダ１５の圧縮側気室１５
ｅを介して間接的に前記第２番目の圧縮型エアシリンダ
１４の圧縮側気室１４ｅの空気を流し込むための第３の
弁１７が順次設けられている。
【００５８】図４に示した実施形態の場合と同様、第１
番目の圧縮型エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆからの空
気洩れと第２番目および第３番目以降の圧縮型エアシリ
ンダ１４，１５の圧縮側気室１４ｅ，１５ｅからの空気
洩れに対処することができるが、この実施形態の場合
は、圧縮型エアシリンダ１４，１５を機械の同じ固定部
と可動部との間に取り付けるにせよ、全く違う部分の固
定部と可動部との間に独立して取り付けるにせよ、その
全てが図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、
完全に同期して伸縮するように取り付けなければならな
い。特定の圧縮型エアシリンダ１４，１５だけが伸長し
てその圧縮側気室１４ｅ，１５ｅの内部圧力が増大した
ような場合に、それよりも下流側にあって圧縮側気室１
５ｅの内部圧力の低い他の圧縮型エアシリンダ１５の圧
縮側気室１５ｅ、つまり、下流側でピストンロッド１５
ｃが縮退している圧縮型エアシリンダ１５の圧縮側気室
１５ｅに、前記特定の圧縮型エアシリンダ１４，１５の
圧縮側気室１４ｅ，１５ｅからの空気が流れ込み、空気
が流れ込んだ圧縮型エアシリンダ１５が伸長したときに
その内部圧力が異常に増大するといった問題が生じるか
らである。
番目の圧縮型エアシリンダ８の膨脹側気室８ｆからの空
気洩れと第２番目および第３番目以降の圧縮型エアシリ
ンダ１４，１５の圧縮側気室１４ｅ，１５ｅからの空気
洩れに対処することができるが、この実施形態の場合
は、圧縮型エアシリンダ１４，１５を機械の同じ固定部
と可動部との間に取り付けるにせよ、全く違う部分の固
定部と可動部との間に独立して取り付けるにせよ、その
全てが図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、
完全に同期して伸縮するように取り付けなければならな
い。特定の圧縮型エアシリンダ１４，１５だけが伸長し
てその圧縮側気室１４ｅ，１５ｅの内部圧力が増大した
ような場合に、それよりも下流側にあって圧縮側気室１
５ｅの内部圧力の低い他の圧縮型エアシリンダ１５の圧
縮側気室１５ｅ、つまり、下流側でピストンロッド１５
ｃが縮退している圧縮型エアシリンダ１５の圧縮側気室
１５ｅに、前記特定の圧縮型エアシリンダ１４，１５の
圧縮側気室１４ｅ，１５ｅからの空気が流れ込み、空気
が流れ込んだ圧縮型エアシリンダ１５が伸長したときに
その内部圧力が異常に増大するといった問題が生じるか
らである。
【００５９】圧縮型エアシリンダ１４，１５を同期して
伸縮させるのであれば第３の弁１７を省略して圧縮型エ
アシリンダ１４，１５の圧縮側気室１４ｅ，１５ｅを管
路で直結してしまっても構わないという考え方もある。
当然、そうしたとしても第１番目の圧縮型エアシリンダ
８の膨脹側気室８ｆからの空気洩れや第２番目および第
３番目以降の圧縮型エアシリンダ１４，１５の圧縮側気
室１４ｅ，１５ｅからの空気洩れに対処することが可能
である。但し、その場合はいずれかの圧縮型エアシリン
ダ１４，１５に大きなダメージが生じて圧縮側気室１４
ｅ，１５ｅからの空気洩れが激しくなったときに他の全
ての圧縮型エアシリンダ１４，１５が使い物にならなく
なるといった問題がある。要するに、第３の弁１７は、
いずれかの圧縮型エアシリンダ１４，１５に大きなダメ
ージが生じた場合にそれよりも下流側の圧縮型エアシリ
ンダ１５の圧縮側気室１５ｅからの空気洩れを防止する
ための手段である。
伸縮させるのであれば第３の弁１７を省略して圧縮型エ
アシリンダ１４，１５の圧縮側気室１４ｅ，１５ｅを管
路で直結してしまっても構わないという考え方もある。
当然、そうしたとしても第１番目の圧縮型エアシリンダ
８の膨脹側気室８ｆからの空気洩れや第２番目および第
３番目以降の圧縮型エアシリンダ１４，１５の圧縮側気
室１４ｅ，１５ｅからの空気洩れに対処することが可能
である。但し、その場合はいずれかの圧縮型エアシリン
ダ１４，１５に大きなダメージが生じて圧縮側気室１４
ｅ，１５ｅからの空気洩れが激しくなったときに他の全
ての圧縮型エアシリンダ１４，１５が使い物にならなく
なるといった問題がある。要するに、第３の弁１７は、
いずれかの圧縮型エアシリンダ１４，１５に大きなダメ
ージが生じた場合にそれよりも下流側の圧縮型エアシリ
ンダ１５の圧縮側気室１５ｅからの空気洩れを防止する
ための手段である。
【００６０】無論、図３以降で説明した実施形態の場合
においても第１の弁，第２の弁，第３の弁をチェック弁
から手動操作弁や電磁制御弁に置き換えることが可能で
あるが、全体としての弁の数が図２の実施形態の場合よ
りは増えるので、手動操作弁等を用いるとメンテナンス
に手間取るといった弊害が生じる。既に述べた通り、最
適の弁はチェック弁であって、これを利用することによ
り密閉型エアバランサ１２，１３，１６の実質的なメン
テナンス・フリーが達成され得る。
においても第１の弁，第２の弁，第３の弁をチェック弁
から手動操作弁や電磁制御弁に置き換えることが可能で
あるが、全体としての弁の数が図２の実施形態の場合よ
りは増えるので、手動操作弁等を用いるとメンテナンス
に手間取るといった弊害が生じる。既に述べた通り、最
適の弁はチェック弁であって、これを利用することによ
り密閉型エアバランサ１２，１３，１６の実質的なメン
テナンス・フリーが達成され得る。
【００６１】
【発明の効果】本発明の密閉型エアバランサは、エアシ
リンダから空気洩れが生じた場合であっても、機械の動
作を利用したエアシリンダ自体の伸縮動作によって洩れ
相当分の空気を大気から補給することができるので、ア
キュムレータや圧縮空気源等の周辺装置を配備してエア
シリンダに空気の補給を行う必要がない。
リンダから空気洩れが生じた場合であっても、機械の動
作を利用したエアシリンダ自体の伸縮動作によって洩れ
相当分の空気を大気から補給することができるので、ア
キュムレータや圧縮空気源等の周辺装置を配備してエア
シリンダに空気の補給を行う必要がない。
【００６２】更に、第１，第２の弁としてチェック弁を
使用すれば、機械の動作を利用した洩れ相当分の空気の
補給を完全に自動化することができるので、密閉型エア
バランサの実質的なメンテナンス・フリーを達成するこ
とが可能となる。
使用すれば、機械の動作を利用した洩れ相当分の空気の
補給を完全に自動化することができるので、密閉型エア
バランサの実質的なメンテナンス・フリーを達成するこ
とが可能となる。
【図１】垂直多関節型ロボットに対して本発明の一実施
形態の密閉型エアバランサを取り付けた状態を簡略化し
て示す図である。
形態の密閉型エアバランサを取り付けた状態を簡略化し
て示す図である。
【図２】１本の圧縮型エアシリンダからなる密閉型エア
バランサに対して本発明を適用した場合の一実施形態を
概念的に示す模式図である。
バランサに対して本発明を適用した場合の一実施形態を
概念的に示す模式図である。
【図３】２本の圧縮型エアシリンダからなる密閉型エア
バランサに対して本発明を適用した場合の一実施形態を
概念的に示す模式図である。
バランサに対して本発明を適用した場合の一実施形態を
概念的に示す模式図である。
【図４】３本以上の圧縮型エアシリンダからなる密閉型
エアバランサに対して本発明を適用した場合の一実施形
態を概念的に示す模式図である。
エアバランサに対して本発明を適用した場合の一実施形
態を概念的に示す模式図である。
【図５】３本以上の圧縮型エアシリンダからなる密閉型
エアバランサに対して本発明を適用した場合の一実施形
態を概念的に示す模式図である。
エアバランサに対して本発明を適用した場合の一実施形
態を概念的に示す模式図である。
【図６】垂直多関節型ロボットに利用される密閉型エア
バランサの取り付け状態を簡略化して示す図である。
バランサの取り付け状態を簡略化して示す図である。
１ 旋回胴 ２ 第１アーム ３ 圧縮型エアシリンダ ３ａ シリンダ外筒 ３ｂ シリンダボトム ３ｃ ピストンロッド ３ｄ ピストン ３ｅ 圧縮側気室 ３ｆ 膨脹側気室 ３ｇ シリンダヘッド ４ 圧縮型エアシリンダ ４ａ シリンダ外筒 ４ｂ シリンダボトム ４ｃ ピストンロッド ４ｄ ピストン ４ｅ 圧縮側気室 ４ｆ 膨脹側気室 ４ｇ シリンダヘッド ５ 密閉型エアバランサ ６ 第１の弁 ７ 第２の弁 ８ 圧縮型エアシリンダ ８ａ シリンダ外筒 ８ｂ シリンダボトム ８ｃ ピストンロッド ８ｄ ピストン ８ｅ 圧縮側気室 ８ｆ 膨脹側気室 ８ｇ シリンダヘッド ９ 圧縮型エアシリンダ ９ａ シリンダ外筒 ９ｂ シリンダボトム ９ｃ ピストンロッド ９ｄ ピストン ９ｅ 圧縮側気室 ９ｆ 膨脹側気室 ９ｇ シリンダヘッド １０ 第１の弁 １１ 第２の弁 １２ 密閉型エアバランサ １３ 密閉型エアバランサ １４ 圧縮型エアシリンダ １４ｅ 圧縮側気室 １４ｆ 膨脹側気室 １５ 圧縮型エアシリンダ １５ｅ 圧縮側気室 １５ｆ 圧縮側気室 １６ 密閉型エアバランサ １７ 第３の弁
Claims (5)
- 【請求項１】 ピストンロッドおよびピストンとシリン
ダ外筒とを備え、密閉された膨脹側気室と圧縮側気室と
をピストンの両側に有するエアシリンダの両端を機械の
固定部と可動部とに接続し、前記可動部の移動によって
固定部と可動部との間に生じる重力負荷の変動を、前記
エアシリンダの伸縮により生じるエアシリンダ内部圧力
の変化で相殺するようにした密閉型エアバランサにおい
て、 前記膨脹側気室の体積が最小となったときに前記膨脹側
気室と圧縮側気室の内圧が共に大気圧よりも高い同一の
規定値状態となるように構成し、 前記膨脹側気室には、該膨脹側気室内の圧力が大気圧と
一致する体積に膨脹したときに膨脹側気室と外界とを連
通させるための第１の弁を設け、 前記膨脹側気室と圧縮側気室との間には膨脹側気室から
圧縮側気室に空気を送るための第２の弁を設けたことを
特徴とする密閉型エアバランサ。 - 【請求項２】 ピストンロッドおよびピストンとシリン
ダ外筒とを備え、密閉された膨脹側気室と圧縮側気室と
をピストンの両側に有するエアシリンダの両端を機械の
固定部と可動部とに接続し、前記可動部の移動によって
固定部と可動部との間に生じる重力負荷の変動を、前記
エアシリンダの伸縮により生じるエアシリンダ内部圧力
の変化で相殺するようにした密閉型エアバランサにおい
て、 前記エアシリンダを複数有し、その内の１つのエアシリ
ンダには、膨脹側気室が最大体積に膨脹してその内圧が
大気圧と一致したときに膨脹側気室と外界とを連通させ
るための第１の弁を設け、 他のエアシリンダの圧縮側気室と前記１つのエアシリン
ダの膨脹側気室との間には、前記他のエアシリンダ毎
に、前記１つのエアシリンダの膨脹側気室から該他のエ
アシリンダの圧縮側気室に空気を送るための第２の弁を
設けたことを特徴とする密閉型エアバランサ。 - 【請求項３】 ピストンロッドおよびピストンとシリン
ダ外筒とを備え、密閉された膨脹側気室と圧縮側気室と
をピストンの両側に有するエアシリンダの両端を機械の
固定部と可動部とに接続し、前記可動部の移動によって
固定部と可動部との間に生じる重力負荷の変動を、前記
エアシリンダの伸縮により生じるエアシリンダ内部圧力
の変化で相殺するようにした密閉型エアバランサにおい
て、 前記エアシリンダを複数有し、その内の第１番目のエア
シリンダには、膨脹側気室が最大体積に膨脹してその内
圧が大気圧と一致したときに膨脹側気室と外界とを連通
させるための第１の弁を設け、 第２番目のエアシリンダの圧縮側気室と第１番目のエア
シリンダの膨脹側気室との間には第１番目のエアシリン
ダの膨脹側気室から第２番目のエアシリンダの圧縮側気
室に空気を送るための第２の弁を設け、 第３番目以降のエアシリンダの圧縮側気室には前記第２
のエアシリンダの圧縮側気室からの空気を直接または他
のエアシリンダの圧縮側気室を介して流れ込ませるため
の第３の弁が設けられていることを特徴とする密閉型エ
アバランサ。 - 【請求項４】 前記弁のうち少なくとも１つはチェック
弁によって構成されていることを特徴とする請求項１な
いし請求項３のいずれか１項に記載の密閉型エアバラン
サ。 - 【請求項５】 前記弁のうち少なくとも１つは手動操作
弁によって構成されていることを特徴とする請求項１な
いし請求項３のいずれか１項に記載の密閉型エアバラン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21406996A JPH1044084A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 密閉型エアバランサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21406996A JPH1044084A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 密閉型エアバランサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1044084A true JPH1044084A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=16649739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21406996A Withdrawn JPH1044084A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 密閉型エアバランサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1044084A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007252450A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Nabtesco Corp | 義足用エアシリンダ装置の内圧を確保する方法および装置 |
| EP2401520A1 (en) * | 2009-02-26 | 2012-01-04 | Strömsholmen AB | A counterbalancing arrangement and method for counterbalancing two mutually movable parts comprising a gas spring |
| JP2014195849A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | ファナック株式会社 | ガススプリングを備えた多関節ロボット、及びガススプリングの内圧を推定する方法 |
| EP2979827A3 (en) * | 2014-07-29 | 2016-06-08 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Robot |
| US9545728B2 (en) | 2013-03-29 | 2017-01-17 | Fanuc Corporation | Industrial robot provided with balancer device |
| EP3090842A4 (en) * | 2013-12-25 | 2018-02-28 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Balancer device |
-
1996
- 1996-07-26 JP JP21406996A patent/JPH1044084A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007252450A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Nabtesco Corp | 義足用エアシリンダ装置の内圧を確保する方法および装置 |
| JP4646319B2 (ja) * | 2006-03-22 | 2011-03-09 | ナブテスコ株式会社 | 義足用エアシリンダ装置の内圧を確保する方法および装置 |
| EP2401520A1 (en) * | 2009-02-26 | 2012-01-04 | Strömsholmen AB | A counterbalancing arrangement and method for counterbalancing two mutually movable parts comprising a gas spring |
| EP2401520A4 (en) * | 2009-02-26 | 2012-09-26 | Stroemsholmen Ab | Counterweight arrangement and method for balancing two mutually movable parts with a gas spring |
| US8522540B2 (en) | 2009-02-26 | 2013-09-03 | Stromsholmen Ab | Counterbalancing arrangement |
| JP5628953B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-11-19 | ファナック株式会社 | ガススプリングを備えた多関節ロボット、及びガススプリングの内圧を推定する方法 |
| JP2014195849A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | ファナック株式会社 | ガススプリングを備えた多関節ロボット、及びガススプリングの内圧を推定する方法 |
| US9193074B2 (en) | 2013-03-29 | 2015-11-24 | Fanuc Corporation | Multi-joint robot having gas spring, and method for estimating inner pressure of the gas spring |
| US9545728B2 (en) | 2013-03-29 | 2017-01-17 | Fanuc Corporation | Industrial robot provided with balancer device |
| EP3090842A4 (en) * | 2013-12-25 | 2018-02-28 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Balancer device |
| KR101876897B1 (ko) * | 2013-12-25 | 2018-07-11 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 밸런서 장치 |
| US10391642B2 (en) | 2013-12-25 | 2019-08-27 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Balancer device |
| EP2979827A3 (en) * | 2014-07-29 | 2016-06-08 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Robot |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101505926B (zh) | 在平衡装置中带有压缩空气供应的机器人 | |
| US7717025B2 (en) | Fluid actuator with limit sensors and fluid limit valves | |
| JP4334294B2 (ja) | ２個の蓄圧器を備えた車両用閉鎖型車高調整装置 | |
| CN104411519B (zh) | 能够回收能量的流体减振器 | |
| US7097166B2 (en) | Air supply system for a motor vehicle | |
| US8567575B2 (en) | Shock absorber having self pumping unit | |
| CN104039570B (zh) | 机动车的空气悬架系统和用于对其进行控制的方法 | |
| CN106892095B (zh) | 一种多旋翼植保无人机 | |
| JPH1044084A (ja) | 密閉型エアバランサ | |
| JP2008524535A (ja) | 油圧駆動装置 | |
| JPH02179536A (ja) | 自動車サスペンション装置 | |
| CN103195856A (zh) | 可变参数油气弹簧 | |
| JP5011315B2 (ja) | 油圧作業機の振動抑制装置および油圧作業機 | |
| CN112440645A (zh) | 车身姿态自适应调节主动悬架作动器、系统及控制方法 | |
| CN114704767A (zh) | 空气弹簧整合式气源装置 | |
| JP3391446B2 (ja) | ポンプの脈動減衰装置 | |
| JPH1148185A (ja) | 密閉型エアバランサ | |
| CN101761475B (zh) | 免加油涡旋式压缩机 | |
| JPS6338697A (ja) | 回転圧縮機 | |
| JP2021099089A (ja) | 往復式圧縮膨張機 | |
| CN208719066U (zh) | 拖拉机用液压系统及拖拉机 | |
| CN109641348A (zh) | 用于工业机器人的平衡系统及工业机器人 | |
| CN208749707U (zh) | 换向平衡集成阀 | |
| TW558528B (en) | Suspension device | |
| CN209414161U (zh) | 滑片结构、泵体组件及压缩机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |