KR20200044960A - 에어 실린더용 유체회로 - Google Patents

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KR20200044960A
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pipe
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요시유키 다카다
유지 다카쿠와
히로유키 아사하라
겐고 몬덴
가즈타카 소메야
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에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

에어 실린더용 유체회로(10)는, 전환 밸브(14), 에어 공급원(16), 배기구(18) 및 체크 밸브(20)를 구비하며, 전환 밸브의 제1 위치에 있어서, 일측 실린더실(32)이 에어 공급원에 연통함과 함께 타측 실린더실(34)이 배기구에 연통하고, 전환 밸브의 제2 위치에 있어서, 일측 실린더실이 체크 밸브를 통하여 타측의 실린더실에 연통함과 함께 일측의 실린더실이 배기구에 연통하며, 일측의 실린더실의 실린더 포트부(36)와 전환 밸브와의 사이를 접속하는 배관(40)의 음속 컨덕턴스가 일측의 실린더실의 실린더 포트부 및 전환 밸브의 음속 컨덕턴스보다 작다.

Description

에어 실린더용 유체회로
본 발명은, 에어 실린더용 유체회로에 관한 것으로서, 특히, 복귀 공정에서는 큰 구동력을 필요로 하지 않는 복동형 에어 실린더의 유체회로에 관한 것이다.
종래로부터, 구동 공정에서 큰 출력을 필요로 하고, 복귀 공정에서는 큰 출력을 필요로 하지 않는, 공기압을 이용한 복동 액추에이터의 구동장치가 알려져 있다(일본 공개실용신안 실공평02-002965호 공보 참조).
이 액추에이터 구동장치는, 복동 실린더 장치의 구동측 압력실로부터 배출되는 배기의 일부를 어큐물레이터에 회수 및 축적하고, 그것을 복동 실린더 장치의 복귀 동력에 사용하는 것이다. 구체적으로는, 전환 밸브가 전환되면, 구동측 압력실 내의 고압 배기가 회수 밸브의 회수 포트를 통해 어큐물레이터에 축적된다. 배기 압력이 저하하여, 배기압과 어큐물레이터 압력과의 차이가 작아지면, 구동측 압력실 내의 잔존 공기가 회수 밸브의 배출 포트로부터 대기에 방출되고, 동시에 어큐물레이터의 축압공기가 복귀측 압력실에 유입된다.
상기 액추에이터 구동장치는, 전환 밸브를 전환시켜도, 배기압과 어큐물레이터 압력과의 차이가 작아질 때까지는, 구동측 압력실 내의 고압 공기가 대기에 방출되지 않으므로, 복동 실린더 장치의 복귀에 필요한 추진력을 얻을 수 있기까지 시간이 걸린다고 하는 문제가 있다. 또, 복잡한 구조의 회수 밸브를 필요로 한다.
본 출원인은, 상기 과제를 감안하여, 배기 압력을 재이용해서 유체압 실린더를 복귀시키는 구동장치로서, 복귀에 필요한 시간을 단축함과 함께 회로를 간소화하는 것을 목적으로 하는 구동장치의 발명에 관하여 특허출원 하였다(일본 특허출원 특원2016-184211호).
또, 본 출원인은, 배관에 의해 유체회로의 기준저항이 정해지도록 설계하여, 에어 소비량을 저감시킬 수 있는 에어 실린더용 유체회로의 발명에 관하여 특허출원하였다(일본 특허출원 특원2017-165113호).
본 발명은, 이들 특허출원과 관련하여 이루어진 것으로서, 에어 소비량을 가급적 저감시킨 에어 실린더용 유체회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 에어 실린더용 유체회로는, 전환 밸브, 에어 공급원, 배기구 및 체크 밸브를 구비하며, 전환 밸브의 제1 위치에 있어서, 일측 실린더실이 에어 공급원에 연통함과 함께 타측 실린더실이 배기구에 연통하고, 전환 밸브의 제2 위치에 있어서, 일측 실린더실이 체크 밸브를 통하여 타측 실린더실에 연통함과 함께 일측 실린더실이 배기구에 연통하고, 일측 실린더실의 실린더 포트부와 전환 밸브와의 사이를 접속하는 배관의 음속 컨덕턴스는 일측 실린더실의 실린더 포트부 및 전환 밸브의 음속 컨덕턴스보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기의 에어 실린더용 유체회로에 의하면, 일측 실린더실에 축적된 에어가 타측 실린더실을 향해 공급되는 동시에 외부에 배출된다. 이 때문에, 에어 공급원으로부터 일측 실린더실에 공급된 에어를 재이용함으로써 에어 소비량을 저감시키면서, 에어 실린더의 복귀에 필요한 시간을 단축시킴과 함께, 에어 실린더를 복귀시키기 위한 회로를 간소화할 수 있다. 또, 일측 실린더실의 실린더 포트부로부터 전환 밸브까지의 유로의 저항이 해당 실린더 포트부와 전환 밸브와의 사이를 접속하는 배관에 의해 대략적으로 정해지도록 설계할 수 있어, 에어 실린더에 고정 오리피스를 설치할 필요가 없어진다. 게다가, 일측 실린더실의 실린더 포트부와 전환 밸브와의 사이를 접속하는 배관의 내경을 작게 하는 것으로 되기 때문에, 해당 배관 내의 에어가 외부로 배출되는 양이 적어지게 되고, 에어 소비량이 저감될 수 있다.
상기의 에어 실린더용 유체회로에 있어서, 전환 밸브와 배기구와의 사이에 가변 교축 밸브가 배치되는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 일측 실린더실에 축적된 에어를 타측 실린더실을 향해 공급하는 양과, 일측 실린더실에 축적된 에어를 외부에 배출하는 양과의 비율을 변경할 수 있다.
또, 체크 밸브의 상류측은, 일측 실린더실의 실린더 포트부와 전환 밸브와의 사이를 접속하는 배관으로부터 분기하는 배관에 접속되고, 이들 배관의 내경은, 체크 밸브의 하류측과 전환 밸브와의 사이를 접속하는 배관 및 전환 밸브와 타측 실린더실의 실린더 포트부와의 사이를 접속하는 배관의 내경보다 작은 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 체크 밸브의 하류측과 전환 밸브와의 사이를 접속하는 배관의 용적 및 전환 밸브와 타측 실린더실의 실린더 포트부와의 사이를 접속하는 배관의 용적을 크게 취할 수 있다. 따라서, 일측 실린더실로부터 배출되는 에어를 이들 배관 내에 축적시킬 수 있어, 에어 실린더의 복귀 공정시, 타측 실린더실의 용적이 증가할 때 그 압력이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
게다가, 전환 밸브와 타측 실린더실의 실린더 포트부와의 사이를 접속하는 배관의 도중에 에어 탱크가 배치되는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 일측 실린더실로부터 배출되는 에어를 에어 탱크에 축적시킬 수 있어, 에어 실린더의 복귀 공정시, 타측 실린더실의 용적이 증가할 때 그 압력이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 에어 실린더용 유체회로에 의하면, 일측 실린더실에 공급된 에어를 재이용함으로써 에어 소비량을 저감시킬 수 있고, 소정의 배관 내의 에어가 외부로 배출되는 양이 적어지게 됨으로써 에어 소비량을 더욱 저감시킬 수 있다. 또, 에어 실린더를 복귀시키기 위한 회로를 간소화할 수 있는 것 외에도, 에어 실린더에 고정 오리피스를 설치할 필요가 없어진다.
첨부한 도면과 협동하는 다음의 바람직한 실시형태 예의 설명으로부터, 상기의 목적, 특징 및 이점이 보다 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 에어 실린더용 유체회로를 회로도로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 전환 밸브가 다른 위치에 있을 때의 회로도이다.
도 3은 배관의 내경, 길이 및 음속 컨덕턴스의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 에어 실린더용 유체회로의 일부 상세도이다.
도 5는 도 1의 에어 실린더의 동작시에 있어서의 각 실린더실의 에어압과 피스톤 스트로크를 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 에어 실린더용 유체회로에 관하여 바람직한 실시형태를 들어, 첨부의 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1에 있어서, 참조부호 10은, 본 발명의 실시형태에 따른 에어 실린더용 유체회로를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 에어 실린더용 유체회로(10)는, 복동형의 에어 실린더(12)에 적용되며, 전환 밸브(14), 에어 공급원(16)(컴프레서), 배기구(18), 체크 밸브(20), 가변 교축 밸브(22) 및 에어 탱크(24)를 구비한다.
에어 실린더(12)는, 실린더 본체(26)의 내부에 왕복 슬라이딩 가능하게 배열설치된 피스톤(28)을 갖는다. 일단부가 피스톤(28)에 연결된 피스톤 로드(30)의 타단부는, 실린더 본체(26)로부터 외부로 연장된다. 에어 실린더(12)는, 피스톤 로드(30)의 압출시(신장시)에 도시하지 않은 워크피스의 위치결정 등의 일을 행하고, 피스톤 로드(30)의 인입시에는 일을 하지 않는다. 실린더 본체(26)는, 피스톤(28)에 의해 구획되는 2개의 실린더실, 즉, 피스톤 로드(30)와 반대쪽에 위치하는 헤드측 실린더실(32) 및 피스톤 로드(30)와 같은 쪽에 위치하는 로드측 실린더실(34)을 갖는다.
전환 밸브(14)는, 제1 포트(14A) 내지 제5 포트(14E)를 가지며, 제1 위치와 제2 위치와의 사이에서 전환 가능한 전자 밸브로서 구성된다. 제1 포트(14A)는, 제1 배관(40)에 의해 헤드측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36)에 접속됨과 함께, 제1 배관(40)의 도중으로부터 분기하는 제2 배관(42)에 의해 체크 밸브(20)의 상류 측에 접속되어 있다. 제2 포트(14B)는, 도중에 에어 탱크(24)가 배치된 제3 배관(44)에 의해 로드측 실린더실(34)의 실린더 포트부(38)에 접속되어 있다. 제3 포트(14C)는, 제4 배관(46)에 의해 에어 공급원(16)에 접속되어 있다. 제4 포트(14D)는, 가변 교축 밸브(22)를 통하여 배기구(18)에 연결되어 있다. 제5 포트(14E)는, 제5 배관(48)에 의해 체크 밸브(20)의 하류측에 접속되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전환 밸브(14)가 제1 위치에 있을 때는, 제1 포트(14A)와 제4 포트(14D)가 연결되고, 또한, 제2 포트(14B)와 제5 포트(14E)가 연결된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전환 밸브(14)가 제2 위치에 있을 때는, 제1 포트(14A)와 제3 포트(14C)가 연결되고, 또한, 제2 포트(14B)와 제4 포트(14D)가 연결된다. 전환 밸브(14)는, 비통전시에는 스프링의 가압력에 의해 제1 위치에 유지되고, 통전시에는 제1 위치로부터 제2 위치로 전환된다.
체크 밸브(20)는, 전환 밸브(14)의 제1 위치에 있어서, 헤드측 실린더실(32)로부터 로드측 실린더실(34)로 향하는 에어의 흐름을 허용하고, 로드측 실린더실(34)로부터 헤드측 실린더실(32)로 향하는 에어의 흐름을 저지한다.
가변 교축 밸브(22)는, 배기구(18)로부터 배출하는 에어의 양을 조정 가능하게 하는 것이다. 가변 교축 밸브(22)를 조작함으로써, 헤드측 실린더실(32)에 축적된 에어를 외부에 배출하는 양과, 헤드측 실린더실(32)에 축적된 에어를 로드측 실린더실(34)을 향해 공급하는 양과의 비율을 변경할 수 있다.
에어 탱크(24)는, 헤드측 실린더실(32)로부터 로드측 실린더실(34)을 향해 공급되는 에어를 축적하기 위해서 설치된다. 에어 탱크(24)를 설치함으로써, 로드측 실린더실(34)의 용적을 실질적으로 크게 할 수 있다.
헤드측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36)로부터 전환 밸브(14)까지의 유로의 저항은, 에어 실린더(12)의 구동 공정시의 동작 속도를 좌우하는 중요한 팩터이지만, 이 저항이 제1 배관(40)에 의해 가장 영향을 받도록 설계된다. 즉, 제1 배관(40)의 음속 컨덕턴스는, 헤드측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36) 및 전환 밸브(14)의 각 음속 컨덕턴스보다 작아지도록 설계된다. 특히, 제1 배관(40)의 음속 컨덕턴스가 상기 각 회로요소의 음속 컨덕턴스의 1/2 이하인 경우에는, 헤드측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36)로부터 전환 밸브(14)까지의 유로의 저항이 제1 배관(40)에 의해 정해져, 상기 각 회로요소에 좌우되지 않는다.
또한, 음속 컨덕턴스는, 2000년의 JIS 규격(JIS B 8390-2000)에서 채용된 ISO 방식에 의한 유량 표시식의 소정의 계수로, 유효 단면적 혹은 CV값과 마찬가지로, 에어가 얼마나 용이하게 유동할 수 있는지를 나타내는 지표이다. 음속 컨덕턴스의 단위는, d㎥ / (s·bar)이다. 음속 컨덕턴스가 작을수록 에어가 흐를 때의 저항이 큰 것을 의미한다.
여기서, 배관의 음속 컨덕턴스에 대해 설명한다. 도 3은, 배관의 내경, 배관의 길이 및 배관의 음속 컨덕턴스의 관계를 나타낸 것이다. 구체적으로는, 배관의 내경이 5.0mm, 4.0mm, 3.0mm, 2.0mm, 1.0mm의 각각의 경우에 있어서, 배관의 길이를 0.1 ~ 5.0m의 범위에서 변경할 때의 음속 컨덕턴스의 값을 나타낸 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 배관의 내경이 작을수록 음속 컨덕턴스는 작고, 배관이 길수록 음속 컨덕턴스는 작다. 예를 들어, 배관의 길이를 2m로 한 경우, 배관의 내경을 상기 각 값으로 했을 때의 음속 컨덕턴스는, 각각 1.63, 0.92, 0.44, 0.15, 0.02이다.
제1 배관(40)을 포함하는, 헤드측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36)로부터 전환 밸브(14)까지의 유로에 있어서의 회로요소의 음속 컨덕턴스는, 예를 들어, 이하와 같이 설계된다.
제1 배관(40)에 대해서는, 내경을 3.0mm, 길이를 2.0m로 한다. 이것에 의해, 제1 배관(40)의 음속 컨덕턴스는 0.44가 된다. 또한, 제1 배관(40)의 길이는, 기본적으로는, 에어 실린더(12)와 전환 밸브(14)의 설치 환경(에어 실린더(12)와 전환 밸브(14)와의 사이의 설치 거리)에 따라 결정할 수 있는 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 헤드측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36)는, 제1 배관(40)을 접속하기 위한 개구부(36a)와 그것에 이어지는 구멍부(36b)를 갖는다. 해당 구멍부(36b)의 직경을 10.9mm로 하는 것에 의해, 헤드측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36)의 음속 컨덕턴스는 16.8이 된다. 종래에 있어서는, 실린더 포트부를 고정 오리피스로서 기능시키기 위해, 그 구멍부의 직경을 2mm 정도로 하고 있었다. 전환 밸브(14)는 음속 컨덕턴스가 1.92인 것을 채용한다. 또한, 도 4에 있어서 참조부호 37로 나타내는 부재는 피팅부(fitting)이다.
상기 설계예에 의하면, 제1 배관(40)의 음속 컨덕턴스는, 헤드측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36) 및 전환 밸브(14)의 각 음속 컨덕턴스의 1/2 이하이다. 따라서, 헤드측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36)로부터 전환 밸브(14)까지의 유로의 저항은, 제1 배관(40)에 의해 정해진다.
제2 배관(42)의 내경은 제1 배관(40)의 내경과 동일한 정도이다. 한편, 제3 배관(44), 제4 배관(46) 및 제5 배관(48)의 내경은 제1 배관(40)의 내경보다 크다. 제3 배관(44), 제4 배관(46) 및 제5 배관(48)의 내경은, 예를 들어 5.0mm이다. 제3 배관(44) 및 제5 배관(48)의 내경을 크게 하여 그 용적을 충분히 확보함으로써, 헤드측 실린더실(32)로부터 로드측 실린더실(34)을 향해 공급되는 에어를 에어 탱크(24)에 축적시키는 것에 더하여 제3 배관(44) 및 제5 배관(48)에도 축적시킬 수 있다. 또한, 로드측 실린더실(34)의 실린더 포트부(38)에 고정 오리피스로서의 기능을 갖게 할 필요가 없고, 그 구멍부의 직경은 헤드측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36)와 동일한 정도일 수 있다.
본 실시형태에 따른 에어 실린더용 유체회로(10) 및 그 설계예는 이상과 같으며, 다음에 그 동작 및 작용 효과에 대해 설명한다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 피스톤 로드(30)가 가장 인입된 상태를 초기 상태로 한다.
이 초기 상태에 있어서, 전환 밸브(14)에 통전하여, 전환 밸브(14)를 제1 위치로부터 제2 위치로 전환시키면, 에어 공급원(16)으로부터의 에어가 제1 배관(40)을 통해 헤드측 실린더실(32)에 공급됨과 함께, 로드측 실린더실(34)의 에어가 제3 배관(44) 및 가변 교축 밸브(22)를 통해 배기구(18)로부터 배출된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 피스톤 로드(30)는 최대 위치까지 신장되고, 큰 추력으로 그 위치에 유지된다.
피스톤 로드(30)가 신장되어 워크피스의 위치결정 등의 작업을 행한 후, 전환 밸브(14)로의 통전을 정지하면, 전환 밸브(14)가 제2 위치로부터 제1 위치로 전환된다. 그러면, 헤드측 실린더실(32)에 축적된 에어의 일부가 제1 배관(40), 제2 배관(42) 및 체크 밸브(20)를 통해 로드측 실린더실(34)을 향해 공급된다. 그와 동시에, 헤드측 실린더실(32)에 축적된 에어의 다른 일부가 제1 배관(40) 및 가변 교축 밸브(22)를 통해 배기구(18)로부터 배출된다. 이 때, 로드측 실린더실(34)을 향해 공급되는 에어는, 우선, 제5 배관(48), 제3 배관(44) 및 에어 탱크(24)에 축적된다. 피스톤 로드(30)의 인입이 시작되기 전에는, 로드측 실린더실(34)의 용적이 지극히 작기 때문이다. 그 후, 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)이 감소하고 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)이 상승하여, 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)이 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)보다 소정 이상 커지면, 피스톤 로드(30)의 인입이 시작된다. 그리고, 피스톤 로드(30)가 가장 인입된 초기 상태로 복귀한다.
상기 일련의 동작에 있어서의 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1), 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2) 및 피스톤 스트로크를 측정한 바, 도 5에 나타내는 결과를 얻을 수 있었다. 이하, 도 5를 참조하면서, 에어 실린더(12)의 동작 원리를 상세하게 설명한다. 또한, 도 5에 있어서, 에어압의 제로 점은 에어압이 대기압과 동일한 것을 나타내고, 피스톤 스트로크의 제로 점은 피스톤 로드(30)가 가장 인입된 위치에 있는 것을 나타낸다.
전환 밸브(14)에 통전을 지령하는 시각 t1에 있어서, 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)은 대기압과 동일하고, 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)은 대기압보다 약간 크게 되어 있다.
전환 밸브(14)에 통전을 지령한 후, 전환 밸브(14)가 제1 위치로부터 제2 위치로 전환되면, 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)이 상승을 개시한다. 시각 t2에 있어서, 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)이 피스톤(28)의 정지 마찰저항을 이겨낼 만큼 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)을 상회하여, 피스톤 로드(30)의 압출 방향으로의 이동이 시작된다. 그 후, 시각 t3에 있어서, 피스톤 로드(30)는 최대한까지 신장한다. 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)은 더욱 상승한 후에 일정하게 되고, 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)은 하강하여 대기압과 동일해진다. 또한, 시각 t2와 시각 t3 사이에, 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)이 일시적으로 하강하고, 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)이 일시적으로 상승하는 것은, 헤드측 실린더실(32)의 용적이 증가하고, 로드측 실린더실(34)의 용적이 감소하는 것에 기인한다고 생각된다.
시각 t4에 있어서 전환 밸브(14)로의 통전 정지가 지령되어 전환 밸브(14)가 제2 위치로부터 제1 위치로 전환되면, 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)이 하강하기 시작함과 함께, 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)이 상승하기 시작한다. 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)이 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)과 동일해지면, 체크 밸브(20)의 작용에 의해, 헤드측 실린더실(32)의 에어가 로드측 실린더실(34)을 향해 공급되지 않게 되어, 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)의 상승이 멈춘다. 한편, 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)은 계속 하강하고, 시각 t5에 있어서, 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)이 피스톤(28)의 정지 마찰저항을 이겨낼 만큼 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)을 상회하여, 피스톤 로드(30)의 인입 방향으로의 이동이 시작된다.
피스톤 로드(30)가 인입 방향으로 이동을 시작하면, 로드측 실린더실(34)의 용적이 증가하기 때문에, 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)은 하강하지만, 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)은 그보다 큰 비율로 하강하므로, 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)이 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)을 상회하는 상태가 계속된다. 일단 이동을 시작한 피스톤(28)의 슬라이딩 저항은 정지 상태에서의 피스톤(28)의 마찰저항보다 작기 때문에, 피스톤 로드(30)의 인입 방향으로의 이동은 지장 없이 행해진다. 그리고, 시각 t6에 있어서, 피스톤 로드(30)가 가장 인입된 상태로 복귀한다. 이 때, 헤드측 실린더실(32)의 에어압(P1)은 대기압과 동일하고, 로드측 실린더실(34)의 에어압(P2)은 대기압보다 약간 크다. 다음의 전환 밸브(14)로의 통전 지령이 이루어질 때까지 이 상태가 유지된다.
다음에, 에어 소비량의 저감 효과에 대해 설명한다. 에어 실린더(12)의 구동 공정시 에어 공급원(16)으로부터 헤드측 실린더실(32)에 공급되어 축적된 에어의 일부는, 복귀 공정시에 로드측 실린더실(34)에 공급된다. 이것을 제 1의 요인으로 하여 에어의 소비량이 감소한다. 복귀 공정의 완료 직전, 즉, 피스톤 로드(30)가 가장 인입된 직후에, 제1 배관(40) 및 제2 배관(42)의 에어는 대기압으로 저하할 때까지 배기구(18)로부터 배출되지만, 제1 배관(40) 및 제2 배관(42)의 내경이 작기 때문에, 배출되는 에어의 양이 적다. 이것을 제 2의 요인으로 하여 에어의 소비량이 감소한다.
구동 공정시에 에어 공급원으로부터 헤드측 실린더실에 공급된 에어를 복귀 공정시에 재이용하지 않는 통상의 회로 구성으로 하고, 또한, 에어 실린더에 접속하는 배관의 내경을 모두 5.0mm로 하였을 경우와 비교해서, 에어 소비량이 얼마나 감소하는지 검증하였다. 에어 실린더의 내경이 50mm인 것을 전제로 한 바, 비교 대상의 에어 소비량을 100으로 하면, 본 실시형태의 에어 소비량은 38 이었다. 이것은, 제 1의 요인에 의해 에어 소비량이 45% 감소하고, 제 2의 요인에 의해 에어 소비량이 17% 감소한 것이다. 또한, 에어 실린더의 내경을 50mm에서 45mm로 변경했을 때는, 에어 소비량이 8% 더 감소하였다.
본 실시형태에 의하면, 에어 공급원(16)으로부터 헤드측 실린더실(32)에 공급되어 축적된 에어의 일부가 복귀 공정시에 로드측 실린더실(34)에 공급되는 것에 의해 에어 소비량이 감소한다. 또, 제1 배관(40) 및 제2 배관(42)의 내경이 작아, 제1 배관(40) 및 제2 배관(42)의 에어가 배기구(18)로부터 배출되는 양이 적은 것에 의해 에어 소비량이 더욱 감소한다.
또, 헤드측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36)로부터 전환 밸브(14)까지의 유로의 저항이 제1 배관(40)에 의해 대략적으로 정해지므로, 에어 실린더(12)에 고정 오리피스를 설치할 필요가 없다.
게다가, 헤드측 실린더실(32)로부터 로드측 실린더실(34)을 향해 공급되는 에어를 제3 배관(44), 제5 배관(48) 및 에어 탱크(24)에 축적할 수 있어, 에어 실린더(12)의 복귀 공정시, 로드측 실린더실(34)의 용적이 증대할 때에 그 압력이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
본 실시형태에서는, 가변 교축 밸브(22) 및 에어 탱크(24)를 설치하였지만, 이것들은 설치하지 않을 수도 있다. 또, 제2 배관(42)의 내경을 제1 배관(40)의 내경과 동일한 정도로 하였지만, 제2 배관(42)의 내경을 제1 배관(40)의 내경보다 크게 할 수도 있다. 본 발명에 따른 에어 실린더용 유체회로는, 전술한 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 구성을 채택할 수 있음은 물론이다.

Claims (4)

  1. 전환 밸브(14), 에어 공급원(16), 배기구(18) 및 체크 밸브(20)를 포함하는 에어 실린더용 유체회로(10)로서,
    상기 전환 밸브(14)의 제1 위치에 있어서, 일측 실린더실(32)이 상기 에어 공급원(16)에 연통함과 함께 타측 실린더실(34)이 상기 배기구(18)에 연통하고, 상기 전환 밸브(14)의 제2 위치에 있어서, 상기 일측 실린더실(32)이 상기 체크 밸브(20)을 통하여 상기 타측 실린더실(34)에 연통함과 함께 상기 일측 실린더실(32)이 상기 배기구(18)에 연통하며,
    상기 일측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36)와 상기 전환 밸브(14)와의 사이를 접속하는 배관(40)의 음속 컨덕턴스가 상기 일측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36) 및 상기 전환 밸브(14)의 음속 컨덕턴스보다 작은
    것을 특징으로 하는 에어 실린더용 유체회로(10).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전환 밸브(14)와 상기 배기구(18)와의 사이에 가변 교축 밸브(22)가 배치되는
    것을 특징으로 하는 에어 실린더용 유체회로(10).
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 체크 밸브(20)의 상류측은, 상기 일측 실린더실(32)의 실린더 포트부(36)와 상기 전환 밸브(14)와의 사이를 접속하는 배관(40)으로부터 분기하는 배관(42)에 접속되고, 이들 배관(40, 42)의 내경은, 상기 체크 밸브(20)의 하류측과 상기 전환 밸브(14)와의 사이를 접속하는 배관(48) 및 상기 전환 밸브(14)와 상기 타측 실린더실(34)의 실린더 포트부(38)와의 사이를 접속하는 배관(44)의 내경보다 작은
    것을 특징으로 하는 에어 실린더용 유체회로(10).
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전환 밸브(14)와 상기 타측 실린더실(34)의 실린더 포트부(38)와의 사이를 접속하는 배관(44)의 도중에 에어 탱크(24)가 배치되는
    것을 특징으로 하는 에어 실린더용 유체회로(10).
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