JPS6014961Y2 - ピストン位置検出装置付シリンダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はピストンの運動終端位置を正確に検出しうる装
置を付設したシリンダに関する。

シリンダ内におけるピストンが運動終端に達した時点を
検出する手段としては、一般にピストンロッドの位置を
リミットスイッチで検出したり、またはシリンダを非磁
性材にしてこれに磁性ピストンを組合せ、シリンダの外
からリードスイッチなどの磁気近接スイッチを用いて検
出するなどの方法を用いている。

しかしながらこれら従来の検出手段は、いずれも検出装
置の設置が容易でなく、特に後者は磁気的回路の設定が
困難で誤動作を生じ易い欠点がった。

したがって本考案の目的は、ピストンの位置を空圧的に
検出できる装置を備えたシリンダを得ることによって、
従来の検出装置に伴う種々の欠点を排除させたことにあ
る。

本考案によるピストン位置検出装置付シリンダは、端部
に給排気室を有し、該給排気室内に供給される流体圧で
シリンダチューブ内のピストンが動くシリンダと、該シ
リンダチューブの外周に隣接して設けられかつシリンダ
チューブ内から導入°された圧力により押圧操作される
プランジャを有するパイロット開閉弁とを備え１、該シ
リンダチューブには検出すべきピストンの位置に合わせ
て小孔が形成され、該パイロット開閉弁は、ダイヤプラ
ムにより二つの部分に区切られた弁室と、該小孔と該弁
室の一方の部分とを連通ずるポートと、該給排気室を該
弁室の他方に通じるパイロットポートと、該弁室の一方
内に該ポートを開閉可能に配設さればねにより該ポート
を開く状態に偏倚されている弁体と、該弁体に連結され
かつ端面が該ダイヤフラムと接触可能なステムとを備え
、該ステムの端面およびダイヤフラムの圧力作用面が該
弁体の端面より大なる面積を有し、該プランジャが該弁
室の一方の部分内の流体圧により押圧操作されるように
構成されている。

本考案によるシリンダ位置検出装置付シリンダは、シリ
ンダのパイロットポートに接続された一方の給排気室が
排気され他の給排気室が加圧されてピストンがその一方
の給排気室側に移動している間、ステムの上端と弁体下
端は排圧が等しく作用しているため弁体はばねにより押
されてポートを開き、プランジャは押圧されない。

ピストンがシリンダチューブに形成された小孔を通り越
してシリンダ内の圧力が小孔およびポートを介して弁室
の一方の部分内に入ってプランジャを押す。

逆に一方の給排気室内に圧力流体が供給されてピストン
が前記と逆の方向に移動する場合、一方の給排気室の加
圧流体がパイロットポートを介して弁室の他方の部分内
に入ってステムおよび弁体を押し、ポートを閉じる。

以下図面を参照して本考案の一実施例にって説明する。

本実施例においては、ピストンが運動終端に到達したと
きだけ主作動通路を開弁する回路構成を備えたパイロッ
ト式開閉弁３と、前記パイロット弁の開弁によって作動
されるリミットスイッチ５とが組合わされている。

第１図おび第２図において、１はシリンダのシリンダチ
ューブ、２はシリンダチューブ１内に移動可能に設けら
れたピストン、１１はシリンダチューブ１の端部を塞ぐ
ヘッドカバー、１２はへラドカバーに形成した給排気室
、１４はポートである。

シリンダチューブ１にはピストンの位置を検出する位置
に小孔１５が形成されている。

パイロット式開閉弁３は、小孔１５が形成された位置で
シリンダチューブの外周に隣接して取り付けられる本体
を有し、その本体にはダイヤフラム３２により二つの部
分に区切られた弁室３０が形成されている。

弁室の一方の部分内には、端面がダイヤフラム３２と接
触可能なステムに一本的に取り付けられかつ、ばね４０
によりステム側に弾圧された弁体３４が設けられてる。

弁室の一方の部分は本体に形成されたポート３５を介し
てシリンダチューブ１の小孔と連通可能になっている。

更に弁室３０の一方の部分はプランジャ３６を収容する
プランジャ室３０ａと通路３７を介して連通している。

弁室の他方の部分はパイロットポート３１を介して前述
の給排気室１２に連通されている。

弁体３４はポート３５と弁室の一方の部分との連通を開
閉するものであって、上の弁座３８と下の弁座３９に対
して択一的に当接するが、パイロットポート３１とポー
ト３５に対して同じエア圧力が加えられているときは、
ステムと弁体の受圧面積の差によって弁体３４は下方に
押下げられている。

一方、プランジャ３６はばね４１の反力によって常時は
後退位置にあり、該プランジャが前進して突出された時
だけ、押圧作動されるリミットスイッチ５を設けである
。

次に本装置の作用について説明する。

いまピストン２が図示のような終端位置に達していない
状態において、シリンダ室１３に圧力エアが導入され、
同時に給排気室１２側のエアがポート１４から排気され
ると、ピストンは第１図で右方向に前進する。

この排気過程において給排気室１２には排気抵抗のめの
残圧が生じ、この排気残圧がパイロットポート３１から
パイロット開閉弁３内に導入される。

ピストン２がまだ終端に達せずにシリンダの小孔１５が
排気側に属する時点においては、ポート３５にも排気残
圧が同様に導入されるか、受圧面積の差によって弁体３
４は弁座３９に押圧された状態を保ち、したがって通路
３７は排気ポート４２と連通ずるため、プランジャ３６
ばばね４１の力によって後退位置に保たれている。

やがてピストン２が小孔１５の位置を通り越すと、第１
図に示すように小孔１５はシリンダ室１３の加圧側に属
することとなるのでポート３５には圧力値の高いエアが
導入される。

一方排気残圧は比較的短時間に解消するのでパイロット
ポート３１における圧力は次第に低下する。

このため弁体３４はばね４０の力およびエア圧力によっ
て上方へ押上げられ、ポート３５と通路３７とを連通さ
せて圧力エアを該通路３７に導入し、ばね４１の力に抗
してプランジャ３６を押出す。

プランジャ３６の突出によってリミットスイッチ５は作
動され、これによりピストン２が終端に達したことが検
知される。

ピストン２の復動時においては、ポート１４に圧力エア
が導入され、シリンダ室１３側が排気される。

このときパイロットポート３には圧力エアが導入され、
ダイヤフラム３２を押して弁３４を閉止するため、通路
３７に通ずる圧力路は遮断され、プランジャ３６はばね
４１の力によって後退してリミットスイッチ５との係合
を解除する。

さらにピストン２の復帰途中においてポート３５側へ同
じ圧力値のエアが導入されても、弁体３４は同じ状態を
保ち、プランジャ３６を作動させない。

本考案の装置においては、ステム３３および弁体３４の
配設方向をピストンの運動方向に対して直角に配設して
あり、また開閉弁３自体は第２図に示すようにシリンダ
のタイロッド１６へねじ１７′によって固定した構造で
あるので、ピストン停止時の衝撃などによってパイロッ
ト弁機構が誤作動を生ずることがない。

このように本考案のシリンダは、高い信頼性によってピ
ストン位置の検出が可能であるので、各種装置への有効
利用が可能となる。

また取扱いも容易で設置に対する困難も伴わない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るシリンダの要部の側面断面図。 第２図は第１図の■−■線に沿って得た正面断面図。 １ニジリンダチユーブ、２：ピストン、３：パイロット
式開閉弁、１２：給排気室、１５：小孔、３０：弁室、
３１：パイロットポート、３２：ダイヤフラム、３３：
ステム、３４：弁体、３５：ポート、３６：プランジャ
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 端部に給排気室を有し、該給気排室内に供給される流体
   圧でシリンダチューブ内のピストンが動くシリンダと、
   該シリンダチューブの外周に隣接して設けられかつシリ
   ンダチューブ内から導入された圧力により押圧操作され
   るプランジャを有するパイロット開閉弁とを備え、該シ
   リンダチューブには検出すべきピストンの位置に合わせ
   て小孔が形成され、該パイロット開閉弁は、ダイヤプラ
   ムにより二つの部分に区切られた弁室と、該小孔と該弁
   室の一方の部分とを連通ずるポートと、該給排気室を該
   弁室の他方に通じるパイロットポートと、該弁室の一方
   内に該ポートを開閉可能に配置さればねにより該ポート
   を開く状態に偏倚されている弁体と、該弁体に連結され
   かつ端面が該ダイヤフラムと接触可能なステムとを備え
   、該ステムの端面およびダイヤフラムの圧力作用面が該
   弁体の端面より大なる面積を有し、該プランジャが該弁
   室の一方の部分内の流体圧により押圧操作されるように
   構成したことを特徴としたピストン位置検出装置付きシ
   リンダ。