JPS58152907A - Air cylinder - Google Patents

Air cylinder

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JPS58152907A
JPS58152907A JP3498282A JP3498282A JPS58152907A JP S58152907 A JPS58152907 A JP S58152907A JP 3498282 A JP3498282 A JP 3498282A JP 3498282 A JP3498282 A JP 3498282A JP S58152907 A JPS58152907 A JP S58152907A
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JP
Japan
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piston
valve seat
valve
chamber
cylinder
Prior art date
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Application number
JP3498282A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinari Ogasawara
小笠原 良成
Zenichi Muto
武藤 善一
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CKD Corp
Original Assignee
CKD Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/22Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
    • F15B15/223Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke having a piston with a piston extension or piston recess which completely seals the main fluid outlet as the piston approaches its end position

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

PURPOSE:To spread a range of speed control for an air cylinder, by providing two passages communicated to the inside of a cylinder chamber to an end cover, forming a valve seat to an opening end of a piston chamber in one of the passages and relatively movably providing a valve body, which can be engaged to the valve seat, with a piston in the piston chamber. CONSTITUTION:If pressurized air is supplied to a port 30, a valve body 8 is separated from a valve seat 34, and the pressurized air flows into one of the piston chambers to integrally advance a piston 4 and the body 8. The piston 4 advances by a fixed length, if a valve body 8a is adapted to a valve seat 34a, air in a piston chamber C2 is discharged through a throttle passage 32a because a main passage 31a is closed, and a moving speed of the piston 4 is controlled by pressure in the chamber C2, then speed control of an air cylinder is performed throuhout a long stroke range.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエアシリンダに関し、更に詳細にはピストン速
度を制御ができるエアシリンダに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an air cylinder, and more particularly to an air cylinder whose piston speed can be controlled.

この種のシリンダピストンの速度を制御することは、作
動流体としての空気に圧縮性があるため容易でない。特
に、高速で運動するピストンを制動するには、従来、シ
リンダ端部にクッション機構を設けるものがあるが、こ
れらはピストン運動終端の比較的短い距離範囲を制御す
るのみであり、もし、この制御の範囲を拡げようとする
と、クッション機構が極めて大形化し、不経済となる問
題があった。
Controlling the speed of this type of cylinder piston is not easy due to the compressibility of air as the working fluid. In particular, in order to brake a piston moving at high speed, conventionally, a cushion mechanism is provided at the end of the cylinder, but these only control a relatively short range of distance at the end of the piston movement. If an attempt was made to expand the range, the cushion mechanism would become extremely large and uneconomical.

すなわち、従来の速度制御可能なエアシリンダは、例え
ば第1図に示されるように、シリンダチューブa内で移
動可能なピストンbの両側にそれぞれ所定の長さのクッ
ションカラーc、c’を設けると共に、シリンダチュー
ブ両端のエンドカバーe、 e’にはそのクッションカ
ラーを収容し得る軸方向穴d、d’をそれぞれ形成しか
つその軸方向穴を給、排気ボートf、f’にそれぞれ連
通させてその軸方向穴を主空気通路とし、各軸方向穴の
開口端にはクッションカラーの外周と1糸合して軸方向
穴とピストン室g、 g’との連通を阻止し得るシール
部材り、h’を設け、ピストンが例えば右方に所定のス
トローク移動してクッションカラーCが軸方向穴に入っ
た後は軸方向穴dを介してのピストン室fからの排気を
阻止して絞り通路1のみから排気するようにし、それに
より速度を制御するようになっている。
That is, a conventional speed controllable air cylinder, as shown in FIG. The end covers e and e' at both ends of the cylinder tube are respectively formed with axial holes d and d' that can accommodate the cushion collars, and these axial holes are communicated with the supply and exhaust boats f and f', respectively. The axial hole serves as the main air passage, and the opening end of each axial hole is provided with a sealing member capable of interlocking with the outer periphery of the cushion collar to prevent communication between the axial hole and the piston chambers g and g';h' is provided, and after the piston moves a predetermined stroke, for example to the right, and the cushion collar C enters the axial hole, exhaust from the piston chamber f via the axial hole d is prevented and the throttle passage 1 is closed. The exhaust is controlled only from the exhaust gas, thereby controlling the speed.

しかしながらこのような構成のエアシリンダでは速度制
御可能な範囲をピストンの全ストロークに対して相対的
に太き(しようとするとクッションカラーc、 c’及
びそのクッションカラーを受ける軸方向穴の長さもそれ
だけ長くしなければならず、したがってエンドカバーカ
長くなってシリンダを大形化せざるを得なくなるのであ
る。
However, in an air cylinder with such a configuration, the range in which the speed can be controlled is relatively large compared to the entire stroke of the piston. Therefore, the end cover becomes longer and the cylinder has to be made larger.

したがって本発明の目的は、長いストローク範囲にわた
ってピストン速度を制御できるようにしたエアシリンダ
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an air cylinder that allows the piston speed to be controlled over a long stroke range.

プの端部に固定されてシリンダチューブと共にピストン
室を限定するエンドカバーの少なくとも一方;に、シリ
ンダ室内と通じる主及び絞りの二つの通路を形成し、該
主通路のピストン室開口端周辺に弁座を形成し、ピスト
ン室内に該弁座と係合可能な弁体をピストンに関して相
対移動可能に設け、ピストンが該弁座に所定の範囲に接
近したとき該弁体が該弁座と係合するようにし、それに
よってエアシリンダのストロークの長い範囲にわたって
ピストンの速度を制御できるように構成しである。
At least one of the end covers fixed to the end of the cylinder tube and defining the piston chamber together with the cylinder tube has two passages, a main passage and a throttle, communicating with the cylinder chamber, and a valve is provided around the opening end of the piston chamber of the main passage. A valve seat is formed, and a valve body capable of engaging with the valve seat is provided in the piston chamber so as to be movable relative to the piston, and when the piston approaches the valve seat within a predetermined range, the valve body engages with the valve seat. The air cylinder is configured so that the speed of the piston can be controlled over a long range of stroke of the air cylinder.

以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図及び第3図において本発明によるエアシリンダの
第1の実施例が示されている。
2 and 3 a first embodiment of an air cylinder according to the invention is shown.

同図において、1は本実施例のエアシリンダ全体を示す
。2はシリンダチューブ、6はシリンダチューブ2の一
端に嵌合固定されたヘッド111+I xンドカバーす
なわちヘッドカバー、6aはシリンダチューブの他端に
嵌合固定されたロッド側エンドカバーすなわちロッドカ
バー、4はシリンダチューブ内に移動可能に挿入された
ピストン、5はピストン5に取り付けられたピストンロ
ッドである。
In the figure, numeral 1 indicates the entire air cylinder of this embodiment. 2 is a cylinder tube, 6 is a head 111+I x end cover, that is, a head cover that is fitted and fixed to one end of the cylinder tube 2, 6a is a rod side end cover, that is, a rod cover that is fitted and fixed to the other end of the cylinder tube, and 4 is a cylinder tube. A piston 5 is a piston rod attached to the piston 5 movably inserted therein.

ヘッドカバー3には、給排気ボートろ0と、その給排気
ボート60と通じかつシリンダチューブ内のピストン室
C1と給排気ボート60とを連通する小径の絞り通路3
2とが形成され、その絞り通路の途中に公知の構造の可
変の絞り弁6が設けられている。主空気通路ろ1のピス
トン室C1側開口部周辺には弁座ろ4が形成されている
The head cover 3 includes an air supply/exhaust boat 0 and a small-diameter throttle passage 3 that communicates with the air supply/exhaust boat 60 and between the piston chamber C1 in the cylinder tube and the air supply/exhaust boat 60.
2 is formed, and a variable throttle valve 6 of a known structure is provided in the middle of the throttle passage. A valve seat slot 4 is formed around the opening of the main air passage slot 1 on the piston chamber C1 side.

ヘッドカバー3aにも、給排気ボート30aと、その給
排気ボー)30aと通じかつシリンダチューブ内のピス
トン室C2に開口する大径の主空気通路31aと、その
主空気通路31aと並′!i11 Kピストン室C2と
給排気ボート60aとを連通ずる小径の絞り通路32a
とが形成され、その絞り通路の途中に公知の構造の可変
の絞り弁6aが設けられている。主空気1由路31aの
ピストン室C2側開口部周辺には弁座34aが形成され
ている。
The head cover 3a also has an air supply/exhaust boat 30a, a large-diameter main air passage 31a that communicates with the air supply/exhaust boat 30a and opens into the piston chamber C2 in the cylinder tube, and a main air passage 31a that is parallel to the main air passage 31a! i11 K A small diameter throttle passage 32a that communicates the piston chamber C2 and the supply/exhaust boat 60a.
A variable throttle valve 6a of a known structure is provided in the middle of the throttle passage. A valve seat 34a is formed around the opening of the main air 1 outlet 31a on the piston chamber C2 side.

ピストン4には、その軸心を中心とする同一円周上に等
間に複数(例えば2個、3個等)の貫通孔41が形成さ
れている。各貫通孔41内には両ピストン室CI、C2
に空出させてロッド7が移動可能に挿通されていて、ロ
ッド7の両端にはシール部材81および81aが弁座ろ
4及び34aとそれぞれ係合可能な弁体8及び8aがそ
れぞれ固定されている。弁座34,34aと弁体8,8
aはポペット弁を構成している。各貫通孔41内にはそ
の貫通孔及びロッドとの間隙を通してピストン室CI及
び02間で流体が漏れるのを防止するためにシール部材
9が設けられている。
A plurality of (for example, two, three, etc.) through holes 41 are formed in the piston 4 at equal intervals on the same circumference centered on its axis. Inside each through hole 41 are both piston chambers CI and C2.
A rod 7 is movably inserted through the rod 7, and valve bodies 8 and 8a are fixed to both ends of the rod 7, respectively, so that seal members 81 and 81a can engage with the valve seats 4 and 34a, respectively. There is. Valve seats 34, 34a and valve bodies 8, 8
a constitutes a poppet valve. A seal member 9 is provided in each through hole 41 to prevent fluid from leaking between the piston chambers CI and 02 through the gap between the through hole and the rod.

ロッド7の長さはピストン速度を調整できるストローク
の範囲(以下速度調贅可能スト□ローク)を決定するよ
うになっている。したがってロッドの長さは希望する速
度調整酊能ストロークの長さによってシリンダ全ストロ
ークより小さな範囲内で任意に選択できる。
The length of the rod 7 determines the range of stroke in which the piston speed can be adjusted (hereinafter referred to as speed adjustable stroke). Therefore, the length of the rod can be arbitrarily selected depending on the desired speed adjustment stroke length within a range less than the full cylinder stroke.

弁体8は円板状で、弁体8aは環状になっている。弁体
8a内には弁体8aの穴31aとピストンロッドとの間
の間隙を通る空気の漏洩を防止するためにシール部材9
aが装着されている。
The valve body 8 has a disk shape, and the valve body 8a has an annular shape. A seal member 9 is provided in the valve body 8a to prevent air from leaking through the gap between the hole 31a of the valve body 8a and the piston rod.
A is attached.

上記構成のエアシリンダにおいて、第1図に示されるよ
うに当初ポートろ0,30aには圧力空気が供給されて
いない(或は/J2くともポート30には圧力空気が供
給されていない)状態からポート30に圧力空気が供給
されると、第3図に示されるように弁体8が弁座43か
ら離れ、ピストン室の一方に急速に圧力空気が供給され
る。すると、ピストン5と弁体8は一体的になって前進
C図において左進)する。
In the air cylinder having the above configuration, as shown in FIG. 1, initially no pressure air is supplied to ports 0 and 30a (or at least no pressure air is supplied to port 30 of /J2). When pressurized air is supplied to the port 30 from the piston chamber, the valve body 8 separates from the valve seat 43 as shown in FIG. 3, and pressurized air is rapidly supplied to one of the piston chambers. Then, the piston 5 and the valve body 8 move forward (leftward in the diagram C) as one unit.

次に、ピストン4が一定長前進して弁体8aが弁座34
aとが当接すると、ピストン室C2内の空気は主通路ろ
1aが閉じられるため絞り通路52aを介して排出され
る。したがって、ピストン4の移動速度はピストン室C
2内の圧力に応じて制御される。このとき、弁体8aは
ピストン室C2の内圧によって弁座34aに圧接される
。又、ピストン4が速度制御されて移動する途中で、弁
■により、ポート60aとピストン室C2とを連通接続
することにより、ピストン室C2内の圧力を任意に解除
(解放)してピストンの制動を中断することができる。
Next, the piston 4 moves forward a certain distance, and the valve body 8a moves toward the valve seat 34.
When they come into contact with each other, the air in the piston chamber C2 is discharged through the throttle passage 52a because the main passage filter 1a is closed. Therefore, the moving speed of the piston 4 is
It is controlled according to the pressure inside 2. At this time, the valve body 8a is pressed against the valve seat 34a by the internal pressure of the piston chamber C2. In addition, while the piston 4 is moving under speed control, by connecting the port 60a and the piston chamber C2 through the valve (2), the pressure in the piston chamber C2 is arbitrarily released (released) and the piston is braked. can be interrupted.

なお、ピストンが後退0図で右進)するときは上記のよ
うなピストン始動と全く同様に行なえばよい。
Note that when the piston moves to the right when the piston is in the backward position (0 figure), it can be carried out in exactly the same manner as the piston starting as described above.

第4図及び第5図において、本発明によるエアシリンダ
の他の実施例が示されている。この実施例のエアシリン
ダ11においては、ピストンロッド51がピストン41
の軸心から偏心して取り付けられ、ピストンに形成され
る貫通孔411及びそこに挿通されているロッド71も
1個のみである。ロッドの両端には弁体B l 、  
B a lがそれぞれ固定されている。
4 and 5, another embodiment of the air cylinder according to the invention is shown. In the air cylinder 11 of this embodiment, the piston rod 51 is connected to the piston 41.
There is only one through hole 411 formed in the piston, and only one rod 71 inserted therein. At both ends of the rod are valve bodies B l ,
B a l are each fixed.

一方ヘッド力バー61及びロッドカバー3alに形成さ
れる主空気通路ろ11及γg31a+及びいる。
On the other hand, the main air passage filter 11 and γg31a+ are formed in the head force bar 61 and the rod cover 3al.

この実施例のエアシリンダの動作も前記実施例のエアシ
リンダの動作と同じである。
The operation of the air cylinder of this embodiment is also the same as that of the air cylinder of the previous embodiment.

なお、シリンダを楕円形断面形状にする等してピストン
が回転しないようにすればピストンロッドな偏心させな
くてもよい。
Note that if the cylinder is made to have an elliptical cross-sectional shape to prevent the piston from rotating, the piston rod does not need to be eccentric.

以上のべたように、本発明によれば次の効果が得られる
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

(イ) ポペット弁閉弁用のばねがなくてもピストン室
の差圧のみでポペット弁が移動できるため、ピストンの
初期始動が低圧からスムーズに行なえる。
(a) Since the poppet valve can be moved only by the differential pressure in the piston chamber without the need for a spring to close the poppet valve, the initial start of the piston can be performed smoothly from low pressure.

仲)速度制御可能ストロークが長くなってもヘッドカバ
ー、ロッドカバー、ピストンロッドを大きくする必要が
ない。
Naka) Speed control possible Even if the stroke becomes longer, there is no need to increase the size of the head cover, rod cover, or piston rod.

(/1 速度制御可能ストローク距離を変更したいとき
は長さの異なる弁体連結用ロッドを入れ替えるだけで簡
単に行なえる。
(/1) If you want to change the speed controllable stroke distance, you can easily do so by simply replacing the valve connecting rods of different lengths.

に) ポペット弁がチェック弁を兼ねているので、バイ
パス回路が大きくとれる。従って始動スピードは早い。
2) Since the poppet valve also serves as a check valve, a large bypass circuit can be created. Therefore, the starting speed is fast.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の速度制御可能なエアシリンダの断面図、
第2図は本発明によるエアシリンダの一実施例の断面図
、第6図は第2図のエアシリンダであって異なる作動状
態を示す断面図、第4図は本発明によるエアシリンダの
他の実施例の断面図、第5図は第4図のエアシリンダで
あって異なる作動状態を示す図である。 1.1’:エアシリンダ 2、2.’ ニジリンダチューブ 5、 3a、  3’、  3a’ : エン)’カバ
ー4.4’:ピストン 5.5’:ピストン−ラド  7.7’:ロッド8、8
a、 8’、 8a’ :弁体 31.31a、51’、31a°主通路ろ2.ろ2a’
、32’、32a’ :絞り通路34.34a、34’
、34a’ :弁座特許出願人  シーケーディ株式会
社 (外2名)
Figure 1 is a cross-sectional view of a conventional speed-controllable air cylinder.
2 is a sectional view of an embodiment of the air cylinder according to the present invention, FIG. 6 is a sectional view of the air cylinder of FIG. 2 showing different operating states, and FIG. 4 is a sectional view of another embodiment of the air cylinder according to the present invention. FIG. 5 is a sectional view of the embodiment, showing the air cylinder of FIG. 4 in different operating states. 1.1': Air cylinder 2, 2. ' Niji cylinder tube 5, 3a, 3', 3a': En) 'Cover 4.4': Piston 5.5': Piston-rad 7.7': Rod 8, 8
a, 8', 8a': Valve body 31. 31a, 51', 31a° main passage filter 2. Ro2a'
, 32', 32a': Throttle passage 34.34a, 34'
, 34a': Benza patent applicant: CKD Co., Ltd. (2 others)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、シリンダチューブの端部に固定されてシリンダチュ
ーブと共にピストン室を限定するエンドカバーの少なく
とも一方に、シリンダ室内と通じる主及び絞りの二つの
通路を形成し、該主通路のピストン室開口端周辺に弁座
を形成し、ピストン室内に該弁座と係合可能な弁体をピ
ストンに関して相対移動可能に設け、ピストンが該弁座
に所定の範囲に接近したとき該弁体が該弁座と係合する
ことを特徴としたエアシリンダ。 2、該弁体がピストンに関連して相対移動可能に取り付
けられているロッドの端部に取り付けられている特許請
求の範囲1に記載のエアシリンダ。
[Claims] 1. At least one of the end covers fixed to the end of the cylinder tube and defining the piston chamber together with the cylinder tube has two passages, a main passage and a throttle, communicating with the cylinder chamber, and the main passage A valve seat is formed around the opening end of the piston chamber, and a valve body capable of engaging with the valve seat is provided in the piston chamber so as to be movable relative to the piston, and when the piston approaches the valve seat within a predetermined range, the valve An air cylinder characterized in that a body engages with the valve seat. 2. The air cylinder according to claim 1, wherein the valve body is attached to the end of a rod that is attached to be movable relative to the piston.
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