TWI701390B

TWI701390B - 氣壓缸

Info

Publication number: TWI701390B
Application number: TW108110754A
Authority: TW
Inventors: 髙田芳行; 朝原浩之; 門田謙吾; 新庄直樹; 名倉誠一; 染谷和孝; 風間晶; 大貫献太; 工藤政行; 武田健一; 川上雅彦; 田村健; 小髙司
Original assignee: 日商Ｓｍｃ股份有限公司
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-08-11
Also published as: TW201942481A; JPWO2019188129A1; WO2019188129A1

Abstract

本發明之氣壓缸(22)係缸管(32)之一端以頭罩(34)閉塞且另一端以桿罩(36)閉塞，並且具有由活塞(38)區隔之頭側空氣室(44)及桿側空氣室(42)，且具備：桿側埠(P1)，係經由配管而連接至切換閥(30)；頭側埠(P2)，係經由配管而連接至切換閥(30)；桿側空氣流路(24i)，係連接桿側空氣室與桿側埠；頭側空氣流路(26i)，係連接頭側空氣室與頭側埠；旁通流路(28)，係連接桿側空氣流路之中間點與頭側空氣流路之中間點；以及止回閥(46)與導引止回閥(48)，係設於旁通流路。

Description

氣壓缸

本發明係關於一種氣壓缸，特別是關於在復歸階段不需要大驅動力的複動型氣壓缸。

以往，已知有一種在驅動階段需要大出力，而在復歸階段不需要大出力之利用空氣壓的複動致動器之驅動裝置(參照日本實用新案公報實公平2-2965號)。

此致動器驅動裝置係如第15圖所示，將從複動缸裝置1之驅動側壓力室3排出之排氣的一部分回收並積存在蓄壓器12，並且將其使用作為複動缸裝置1的復歸動力。具體而言，當切換閥5切換成第15圖之狀態時，驅動側壓力室3內之高壓排氣係通過回收閥10之回收埠10b而積存在蓄壓器12。當排氣壓力降低，排氣壓與蓄壓器壓力之差變小時，驅動側壓力室3內之殘存空氣係從回收閥10之排出埠10c放出至大氣，同時，蓄壓器12之蓄壓空氣係流入至復歸側壓力室4。

上述致動器驅動裝置係即使進行切換閥5的切換，至排氣壓與蓄壓器壓力之差變小為止，驅動側壓力室3內之高壓空氣亦不會被放出至大氣，因而有需費時等待獲得複動缸裝置1之復歸所需要之推力的問題。並且，回收閥 10必須具有在排氣壓與蓄壓器壓力之壓力差較大之期間使回收閥10之入口埠10a連通至回收埠10b，且在排氣壓與蓄壓器壓力之壓力差變小時，使入口埠10a與排出埠10c連通之複雜構造。

本申請人係鑑於上述課題，提出關於再利用排氣壓力使流體壓缸復歸的驅動裝置的發明專利申請(日本特願2016-253074號申請案)，目的在於使復歸所需之時間縮短，且使迴路簡單化。

上述專利申請之發明係在切換閥之預定位置中，一方之缸室經止回閥連通至另一方之缸室並且與排氣口連通。此時，從一方缸室至切換閥之配管需要有二個，因此會有配管之處理耗費工夫之問題。

本發明係鑑於上述事情而研創者，目的在於藉由再利用排氣壓力使氣壓缸復歸以謀求節能化，並且可使復歸所需之時間儘可能地縮短。並且將為了再利用排氣壓力來使氣壓缸復歸而設置在氣壓缸之外部的流體迴路簡單化。

本發明之氣壓缸係缸管之一端以頭罩閉塞且另一端以桿罩閉塞，並且具有由活塞區隔之頭側空氣室及桿側空氣室。並且，該氣壓缸係具備：桿側埠，係經由配管而連接至切換閥；頭側埠，係經由配管而連接至切換閥；桿側空氣流路，係連接桿側空氣室與桿側埠；頭側空氣流路，係連接頭側空氣室與頭側埠；旁通流路，係連接桿側空氣流路之中間點與頭側空氣流路之中間點；以及止回閥與導引止回閥，係設於旁通流路。

藉由上述氣壓缸，在氣壓缸之復歸階段中，可使蓄積於頭側空氣室之空氣的一部分經由止回閥及導引止回閥供給至桿側空氣室，並且可使蓄積在頭側空氣室之空氣的其他部分排出至外部。因此，可使氣壓缸之復歸所需之時間儘可能地縮短。再者，由於包含氣壓缸之復歸階段的氣壓缸之動作所需之流體迴路的大部分係內建在氣壓缸，因此可將設置在氣壓缸之外部的流體迴路儘可能地簡單化。

上述氣壓缸中，較佳為在桿側空氣流路之中間點與桿側埠之間的桿側空氣流路設有第二止回閥，在第二止回閥與桿側埠之間的桿側空氣流路與導引止回閥之間設有導引流路。

藉由上述構成，可使連結氣壓缸與切換閥之間的配管數成為最小限度而不需要費工夫於配管之處理。並且，可藉由簡單的流體迴路，確實地使預定壓力以上之導引壓作用於導引止回閥。

上述之情形下，桿側埠、頭側埠、桿側空氣流路之中間點與桿側埠之間的桿側空氣流路、頭側空氣流路、及旁通流路，較佳係設置在頭罩。藉此，包含氣壓缸之復歸階段的氣壓缸之動作所需之流體迴路之多數部分係集中配置在氣壓缸之頭罩。

另外，較佳係桿側空氣室與桿側空氣流路之中間點之間的桿側空氣流路為槽(tank)部，缸管係具有：滑動自如地配設活塞之內側管；及設置在內側管之外側的外側管；槽部係藉由形成在內側管與外側管之間的空間而構成。藉由此構成，可將從頭側空氣室排出之空氣蓄積在與桿側空氣室連結之槽部，在氣壓缸之復歸階段時，可儘量地抑制桿側空氣室之容積增大時，其壓力的降低。而且，可將如此的槽部有效地配置在氣壓缸之內部。

此時，較佳為將缸管夾持在頭罩與桿罩之間之鎖固桿係縱貫於槽部內。藉由此構成，可將槽部所占之空間利用作為鎖固桿之插通所需之空間。

另外，亦可為內側管及外側管係彼此獨立地成形之構件，內側管之一端部及另一端部係分別安裝在頭罩及桿罩，外側管之一端部及另一端部係分別固定在頭罩及桿罩。藉由此構成，可取得更大的槽部的容積。

再者，較佳為在頭側空氣流路之中間點與頭側埠之間的頭側空氣流路設有節流閥。藉由此構成，可使設置在氣壓缸之外部的流體迴路更為簡單化。

依據本發明之氣壓缸，可使氣壓缸之復歸所需之時間儘可能地縮短。並且，由於包含氣壓缸之復歸階段的氣壓缸之動作所需之流體迴路之多數部分係內建在氣壓缸，因此可使設置在氣壓缸之外部的流體迴路儘可能地簡單化。

由參照圖式之以下較佳實施例之說明，應可更明瞭上述目的、特徵及優點。

1‧‧‧複動缸裝置

3‧‧‧驅動側壓力室

4‧‧‧復歸側壓力室

5、30‧‧‧切換閥

10‧‧‧回收閥

10a‧‧‧入口埠

10b‧‧‧回收埠

10c‧‧‧排出埠

12‧‧‧蓄壓器

20‧‧‧流體迴路

22‧‧‧氣壓缸

24‧‧‧第一空氣流路

24i‧‧‧桿側空氣流路

24t‧‧‧槽部

26‧‧‧第二空氣流路

26i‧‧‧頭側空氣流路

28‧‧‧旁通流路

30A‧‧‧第一埠

30B‧‧‧第二埠

30C‧‧‧第三埠

30D‧‧‧第四埠

30E‧‧‧第五埠

32‧‧‧缸管

32a‧‧‧內側管

32b‧‧‧外側管

33a至33d‧‧‧第一連結壁至第四連結壁

34‧‧‧頭罩

36‧‧‧桿罩

38‧‧‧活塞

40‧‧‧活塞桿

42‧‧‧桿側空氣室

44‧‧‧頭側空氣室

46‧‧‧第一止回閥(止回閥)

48‧‧‧導引止回閥

50‧‧‧第二止回閥

52‧‧‧導引流路

54‧‧‧速度控制器

56‧‧‧空氣供給源

58a‧‧‧第一排氣口

58b‧‧‧第二排氣口

60‧‧‧台座

62‧‧‧台座

64‧‧‧活塞桿插通孔

66‧‧‧鎖固桿

67‧‧‧桿插通孔

68‧‧‧鎖固桿安裝孔

70‧‧‧桿襯墊

72‧‧‧阻尼密封件

74‧‧‧阻尼套筒

76‧‧‧阻尼器

77‧‧‧開口部

78a、78b、78c‧‧‧開口部

80‧‧‧活塞襯墊

80a‧‧‧基端面

80b‧‧‧第一側端面

80c‧‧‧第二側端面

80d‧‧‧前端面

80P、80Q、80R‧‧‧活塞襯墊

81‧‧‧耐磨環

82‧‧‧密封材

83‧‧‧凹溝

83a‧‧‧底壁面

83b‧‧‧第一側壁面

83c‧‧‧第二側壁面

84‧‧‧密封材

85‧‧‧第一密封部

85a‧‧‧第一突條

86‧‧‧第二密封部

86a‧‧‧第二突條

87a‧‧‧第一凹槽

87b‧‧‧第二凹槽

89‧‧‧安裝溝

90‧‧‧氣壓缸

91‧‧‧頭罩

92‧‧‧節流閥

100‧‧‧氣壓缸

102‧‧‧缸管

102a‧‧‧內側管

102b‧‧‧外側管

104‧‧‧貫通孔

106‧‧‧阻尼器

L‧‧‧軸

M1、M2‧‧‧中間點

S1至S4‧‧‧空間

P1‧‧‧桿側埠

P2‧‧‧頭側埠

δ‧‧‧間隙

第1圖係本發明第1實施型態之氣壓缸的流體迴路的概念迴路圖。

第2圖係本發明第1實施型態之氣壓缸的立體圖。

第3圖係第2圖之氣壓缸的組裝圖。

第4圖係從其他角度觀看第3圖之氣壓缸之組裝的圖。

第5圖係第2圖之氣壓缸之缸管的剖視圖。

第6圖係沿著第2圖之氣壓缸之VI-VI線的剖視圖。

第7圖係顯示組裝在第2圖之氣壓缸之頭罩之內部的流體迴路之圖。

第8圖係切換閥位於第一位置且活塞桿位於縮入側之端部位置時之相同於第1圖之迴路圖。

第9圖係切換閥位於第二位置且活塞桿位於推出側之端部位置時之相同於第1圖的迴路圖。

第10圖係本發明第2實施型態之氣壓缸的組裝圖。

第11圖係顯示組裝在第10圖之氣壓缸之頭罩之內部的流體迴路之圖。

第12圖係本發明之第3實施型態之氣壓缸的立體圖。

第13圖係沿著第12圖之氣壓缸之XIII-XIII線的剖視圖。

第14圖係沿著第13圖之氣壓缸之XIV-XIV線的剖視圖。

第15圖係習知技術文獻之致動器驅動裝置的迴路圖。

第16A圖係顯示本發明之氣壓缸之活塞襯墊之第1變形例的圖

第16B圖係說明第1變形例的作用的圖。

第17A圖係顯示本發明之氣壓缸之活塞襯墊的第2變形例的圖。

第17B圖係說明第2變形例的作用的圖。

第18A圖係本發明之氣壓缸的活塞襯墊之第3變形例的圖。

第18B圖係說明第3變形例的作用的圖。

以下，針對本發明之氣壓缸，列舉複數個較佳實施型態，參照圖式加以說明。

(第1實施型態)

針對本發明第1實施型態之氣壓缸22，參照第1圖至第9圖進行說明。如第1圖所示，氣壓缸22的流體迴路20係包含第一空氣流路24、第二空氣流路26、旁通流路28、及切換閥30。

如第2圖及第6圖所示，氣壓缸22係由缸管32、頭罩34、桿罩36、活塞38、活塞桿40等所構成。缸管32之一端側係由桿罩36所閉塞，缸管32之另一端側係由頭罩34所閉塞。活塞38係以往復移動自如之方式配設在缸管32之內部，缸管32之內部空間係區隔成：形成在活塞38與桿罩36之間的桿側空氣室42；及形成在活塞38與頭罩34之間的頭側空氣室44。

連結在活塞38之活塞桿40係縱貫桿側空氣室42，且其端部係通過桿罩36伸出外部。氣壓缸22係在活塞桿40之推出時(伸長時)進行未圖示之工件定位等的作業，而在活塞桿40之縮入時不進行作業。

如第1圖所示，在氣壓缸22之桿側空氣室42與切換閥30之間設有第一空氣流路24，在氣壓缸22之頭側空氣室44與切換閥30之間設有第二空氣流路26。旁通流路28係從第一空氣流路24之途中分岐，且該旁通流路28係匯流於第二空氣流路26之途中。亦即，旁通流路28係設在第一空氣流路24之中間點M1與第二空氣流路26之中間點M2之間。

旁通流路28中，在靠近第二空氣流路26之中間點M2側設有第一止回閥(止回閥)46，而在靠近第一空氣流路24之中間點M1側設有導引止回閥48。第一止回閥46係容許從頭側空氣室44朝向桿側空氣室42之空氣的流通，且阻止空氣從桿側空氣室42往頭側空氣室44的流通。

導引止回閥48係容許從桿側空氣室42朝頭側空氣室44之空氣的流通。並且，導引止回閥48係在預定壓力以上之導引壓未作用時，阻止空氣從頭側空氣室44往桿側空氣室42之流通，而在預定壓力以上之導引壓作用時，容許空氣從頭側空氣室44往桿側空氣室42之流通。換言之，導引止回閥48係在導引壓未作用時，發揮作為逆止閥之功能，即容許空氣從桿側空氣室42朝向頭側空氣室44之流通，而阻止空氣從頭側空氣室44往桿側空氣室42的流通，而在導引壓作用時，空氣會朝任一方向流通，而失去發揮作為逆止閥的功能。

第一空氣流路24中，在第一空氣流路24之中間點M1與切換閥30之間設有第二止回閥50。第二止回閥50係容許空氣從第一空氣流路24之中間點M1往切換閥30之流通，而阻止空氣從切換閥30往第一空氣流路24之中間點M1的流通。第一空氣流路24中，設有從第二止回閥50與切換閥30之間分岐並到達導引止回閥48之導引流路52。

第二空氣流路26中，在第二空氣流路26之中間點M2與切換閥30之間設有速度控制器54，藉由該速度控制器54可手動調整從頭側空氣室44排出之空氣的流量。亦即，速度控制器54係被稱為出口制流之形式的可變節流閥。

切換閥30係具有第一埠30A至第五埠30E，構成作為可在第一位置與第二位置之間切換的五埠二位置電磁閥。第一埠30A係與第一空氣流路24相連接，第二埠30B係與第二空氣流路26相連接。第三埠30C係與空氣供給源56相連接。第四埠30D係與附設有消音器的第一排氣口58a相連接，第五埠30E係與附設有消音器之第二排氣口58b相連接。

如第8圖所示，切換閥30位於第一位置時，第一埠30A與第三埠30C相連接，第二埠30B與第五埠30E相連接。另一方面，如第1圖所示，切換閥30位於第二位置時，第二埠30B與第三埠30C相連接，第一埠30A與第四埠30D相連接。在將活塞桿40推出之氣壓缸22的驅動階段中，切換閥30係切換至第二位置，在使活塞桿40縮入之氣壓缸22的復歸階段中，切換閥30係切換至第一位置。

第1圖係以迴路圖概念性地顯示氣壓缸22的流體迴路20，組裝在氣壓缸22之內部的流路亦適當地描繪成配設在氣壓缸22之外側。實際而言，第1圖中由一點鏈線所包圍之部分，亦即包含第一止回閥46與導引止回閥48之旁通流路28、包含第二止回閥50之第一空氣流路24的一部分、以及第二空氣流路26的一部分，係組裝在氣壓缸22之內部。

將第一空氣流路24中之組裝於氣壓缸22之內部的部分，亦即離開桿側空氣室42至到達桿側埠P1之部分稱為「桿側空氣流路」，並以元件符號24i表示。並且，將第二空氣流路26中之組裝於氣壓缸22之內部的部分，亦即離開頭側空氣室44至到達頭側埠P2之部分稱為「頭側空氣流路」，並以元件符號26i表示。

桿側空氣流路24i係橫亙桿罩36、缸管32、及頭罩34而設置。桿側空氣流路24i中之設於缸管32之部分係成為槽部24t。槽部24t係以作為蓄積空氣之槽來發揮作用之方式取較大之容積。另一方面，頭側空氣流路26i係設置在頭罩34。

接著，以缸管32、頭罩34及桿罩36之構造為中心，詳細地說明氣壓缸22之內部構造。

如第3圖至第5圖所示。缸管32係薄壁圓筒狀之內側管32a及薄壁四角筒狀之外側管32b組合成的雙重構造。內側管32a之內部係配設有滑動自如的活塞38，且區隔成桿側空氣室42及頭側空氣室44。

如第5圖所示，內側管32a及外側管32b係藉由對應於外側管32b之四個側面而沿缸管32之長度方向延伸地形成之四個連結壁，亦即第一連結壁33a至第四連結壁33d而彼此連結成同心狀。第一連結壁33a係比第二連結壁33b至第四連結壁33d更寬，且形成有朝外側管32b之側面開口之感測器用的安裝溝89。

內側管32a與外側管32b之間設有藉由第一連結壁33a至第四連結壁33d所區隔之橫剖面呈弦月狀之四個空間S1至S4。在此，第一連結壁33a係從缸管32之頭罩34側端部延伸至桿罩36側端部，相對於此，第二連結壁33b至第四連結壁33d係在桿罩36側端部切除預定長度(參照第3圖)。因此，四個空間S1至S4係透過此切除部位而彼此連通。

四個空間S1至S4係構成前述槽部24t而發揮作為大容積之一個空氣槽之作用。並且，四個空間S1至S4亦可利用作為供後述鎖固桿66插通的空間。

如第4圖所示，桿罩36係構成為橫剖面之外形與缸管32整合成為四角形。桿罩36之與缸管32相對向的端面係突出設置有圓環狀之台座62。包含台座62之桿罩36的中央係設有供活塞桿40插通之活塞桿插通孔64。桿罩36之四個角落係設有供後述鎖固桿66插通的鎖固桿插通孔67。

活塞桿插通孔64之內徑係比活塞桿40之外徑更大，且兩者之間形成有預定之間隙。桿罩36之活塞桿插通孔64的端部係安裝有與活塞桿40滑接之桿襯墊70(參照第6圖)。桿襯墊70係將桿罩36與活塞桿40之間予以密封。

如第6圖所示，桿罩36之台座62的內周側係藉由環狀溝安裝有阻尼密封件72。並且，活塞桿40之活塞連結側端部的外周係安裝有具有比活塞桿40之外徑更大之外徑的阻尼套筒74。活塞桿40朝推出方向移動而接近行程終點時，阻尼套筒74係接觸於阻尼密封件72，且桿側空氣室42係慢慢地閉鎖。藉此，使活塞38減速而緩和活塞38抵接於桿罩36之台座62時之衝撃。

桿罩36之內部係設有未圖示之通路，該通路係一端連通於活塞桿插通孔64與活塞桿40之間的間隙，且另一端在台座62之外側的桿罩36之端面開口。桿側空氣室42係經由該通路與槽部24t連通。該通路與桿側空氣室42相對向之開口部係在第4圖中以元件符號77表示。

如第3圖所示，頭罩34係構成為橫剖面之外與缸管32整合成為四角形。頭罩34之四角落係設有供後述鎖固桿66螺入之有底狀的鎖固桿安裝孔68。頭罩34之與缸管32相對向的端面係突出設置有圓形之台座60。台座60中，藉由環狀之溝安裝有朝頭側空氣室44突出之阻尼器76。阻尼器76係具有預定之彈性，在活塞38朝活塞桿40縮入之方向移動時之行程終點，與活塞38抵接而緩和衝撃。

頭罩34之一個側面係設有經配管而連接至切換閥30之第一埠30A的前述桿側埠P1，以及經配管而連接至切換閥30之第二埠30B的前述頭側埠P2。

如第7圖所示，頭罩34的內部係設有連接頭側埠P2與頭側空氣室44之前述頭側空氣流路26i。頭側空氣流路26i係在頭罩34之台座60開口，且對向頭側空氣室44。該開口部係在第3圖及第7圖中以元件符號78a表示。

頭罩34之內部中，係連同第一止回閥46及導引止回閥48設有連接頭側空氣流路26i之途中與槽部24t的前述旁通流路28。旁通流路28係在台座60之外側的頭罩34之端面開口，且對向槽部24t之空間S3。該開口部係在第3圖及第7圖中以元件符號78b表示。

頭罩34之內部中，連同第二止回閥50設有桿側空氣流路24i中之連接桿側埠P1與槽部24t之部分。該桿側空氣流路24i之部分係在台座60之外側的頭罩34之端面開口，且與槽部24t之空間S2相對向。該開口部係在第3圖及第7圖中以元件符號78c表示。

頭罩34之內部係設有用以使桿側埠P1之空氣的壓力作用於導引止回閥48作為導引壓之前述導引流路52。

頭罩34及桿罩36係藉由頭罩34之台座60嵌入於內側管32a且桿罩36之台座62嵌入於內側管32a而相對於缸管32徑向定位。並且，四個鎖固桿66係插通於桿罩36之鎖固桿插通孔67，且縱貫於缸管32之各空間S1至S4內，並螺入頭罩34之鎖固桿安裝孔68。藉此，缸管32係被夾持在頭罩34與桿罩36之間。

此外，在鎖固桿66與桿罩36之鎖固桿插通孔67之間，裝設有未圖示之密封材。另外，第6圖中，以元件符號80表示之構件係將活塞38與內側管32a之間予以密封的活塞襯墊，以元件符號81表示之構件係耐磨環。另外，以元件符號82表示之構件係將頭罩34之台座60之內側管32a之間予以密封的密封材，以元件符號84表示之構件係將桿罩36之台座62與內側管32a之間予以密封的密封材。

本實施型態之氣壓缸22係基本上如上述地構成，以下參照第8圖及第9圖，針對其作用加以說明。此外，如第8圖所示，將切換閥30位於第一位置使得活塞桿40最縮入之狀態設為初期狀態。

在此初期狀態下，將切換閥30從第一位置切換至第二位置時，來自空氣供給源56之高壓空氣係經由第二空氣流路26供給至頭側空氣室44，桿側空氣室42內之空氣係經由包含第二止回閥50之第一空氣流路24，從第一排氣口58a排出至外部。

藉此，頭側空氣室44之壓力開始上升，而且桿側空氣室42之壓力開始下降。頭側空氣室44之壓力超過桿側空氣室42之壓力達高於活塞38之靜摩擦力時，活塞桿40開始往推出方向移動。並且，如第9圖所示，活塞桿40係伸長至最大位置，且以大推力保持在其位置。

在活塞桿40伸長而進行工件之定位等作業之後，切換閥30從第二位置切換成第一位置。於是，來自空氣供給源56之高壓空氣係流入至第二止回閥50與切換閥30之間的第一空氣流路24內，但由於第二止回閥50阻止流通使得該流路內的空氣之壓力上升。並且，連接在該流路之導引流路52的壓力亦成為預定壓力以上，使得導引止回閥48失去作為逆止閥發揮功能。

導引止回閥48失去作為逆止閥的功能時，蓄積於頭側空氣室44之空氣的一部分係經由第二空氣流路26之中間點M2，通過包含第一止回閥46與導引止回閥48之旁通流路28，而從第一空氣流路24之中間點M1供給至桿側空氣室42。與此同時，蓄積在頭側空氣室44之空氣的其他部分係經由第二空氣流路26從第二排氣口58b排出至外部。

藉此，頭側空氣室44之壓力開始下降，並且桿側空氣室42之壓力開始上升。此時，往桿側空氣室42供給之空氣主要蓄積在槽部24t。這是由於在活塞桿40開始縮入之前，包含桿側空氣室42與旁通流路28之從第一止回閥46至桿側空氣室42為止之間空氣可存在之區域中，槽部24t佔有最大空間之故。

頭側空氣室44之壓力減少，桿側空氣室42之壓力上升，至頭側空氣室44之壓力與桿側空氣室42之壓力相等時，藉由第一止回閥46之作用，頭側空氣室44之空氣會變得無法往桿側空氣室42供給，使得桿側空氣室42之壓力的上升停止。另一方面，頭側空氣室44之壓力係持續下降。並且，當桿側空氣室42之壓力超過頭側空氣室44之壓力達活塞38之靜摩擦力時，活塞桿40開始往縮入方向移動。

活塞桿40開始往縮入方向移動時，由於桿側空氣室42之容積增加，因此桿側空氣室42之壓力下降，但因槽部24t存在之故，桿側空氣室42之容積係成為實質上較大者，壓力下降之比率較小。並且，由於頭側空氣室44之壓力係以比其更大的比率下降，因此桿側空氣室42之壓力超過頭側空氣室44之壓力的狀態會持續。再者，一旦開始移動之活塞38的滑動阻力係小於活塞38在靜止狀態之摩擦阻力，因此可無障礙地進行活塞桿40往縮入方向之移動。如此，活塞桿40回到最縮入之初期狀態。至再度進行切換閥30的切換為止，維持於此狀態。

依據本實施型態，在氣壓缸22之復歸階段中，可將蓄積於頭側空氣室44之空氣的一部分經由第一止回閥46與導引止回閥48供給至桿側空氣室42，並且將蓄積於頭側空氣室44之空氣之其他部分排出至外部，因此可使氣壓缸22之復歸所需之時間儘可能地縮短。

並且，由於包含第一止回閥46及導引止回閥48之旁通流路28、包含第二止回閥50及槽部24t的桿側空氣流路24i、以及頭側空氣流路26i係內建於氣壓缸22，因此可將設置在氣壓缸22之外部的流體迴路簡單化。

再者，連接氣壓缸22之配管係只有連接於桿側埠P1之配管及連接於頭側埠P2之二根配管，而可使連接氣壓缸22與切換閥30之間的配管數成為最小限度。

(第2實施型態)

接著，針對本發明第2實施型態之氣壓缸90，參照第10圖及第11圖進行說明。第2實施型態係在頭罩之構造上與第1實施型態不同。此外，第2實施型態之氣壓缸90中，對於與上述氣壓缸22相同或相等之構成元件係標記相同之元件符號並省略詳細之說明。

第1實施型態之氣壓缸22的流體迴路20係包含設在氣壓缸22之外部的速度控制器54。本實施型態係設置節流閥92來取代該速度控制器54。節流閥92係設於頭罩91中內建之頭側空氣流路26i中，旁通流路28分岐之部位至頭側埠P2之間的部分。

節流閥92係構成為藉由操作其旋鈕，而可調整某種程度的從頭側空氣室44往外部排出之空氣的流量。因此，在氣壓缸90之復歸階段中，可調整蓄積於頭側空氣室44之空氣往桿側空氣室42供給之量及往外部排出之量的比率。

依據本實施型態，由於可調整蓄積於頭側空氣室44之空氣往桿側空氣室42供給之量及排出至外部之量的比率的節流閥92係內建於頭罩91，因此可將設置在氣壓缸90之外部的流體迴路更簡單化。

(第3實施型態)

接著，針對本發明第3實施型態之氣壓缸100，參照第12圖至第14圖加以說明。第3實施型態係除了缸管之構造不同之外，缸管相對於頭罩及桿罩之安裝構造等亦與第1實施型態不同。此外，第3實施型態之氣壓缸100中，對於與上述氣壓缸22相同或相等之構成元件係標記相同之元件符號並省略詳細之說明。

缸管102係組合成形為彼此獨立之構件的薄壁圓筒狀之內側管102a與薄壁四角筒狀之外側管102b的雙重構造。內側管102a與外側管102b之間並未存在連結壁。藉由形成在內側管102a與外側管102b之間的橫剖面環狀之空間，構成槽部24t。

內側管102a之一端部及另一端部係藉由嵌合而分別安裝在頭罩34及桿罩36。外側管102b之一端部及另一端部係藉由鉚接分別固定在頭罩34及桿罩36。內側管102a之另一端部附近係設有貫通厚度方向之一組貫通孔104，桿側空氣室42係透過此貫通孔104與槽部24t相連通。此外，第13圖中以元件符號106表示之構件，係在活塞38朝活塞桿40之推出方向移動時之行程終點抵接於活塞38且緩和衝撃之阻尼器。

依據本實施型態，由於內側管102a與外側管102b之間未存在連結壁及鎖固桿，因此可取得更大的槽部24t的容積。

(活塞襯墊之變形例)

上述各實施型態中使用之活塞襯墊80係不論空氣對於桿側空氣室42及頭側空氣室44之供給狀態如何皆恆常地抵接於缸管之內周面的公知者。以下針對相異於此之活塞襯墊的複數個變形例，參照第16A圖至第18B圖加以說明。此等變形例之活塞襯墊(80P、80Q、80R)係可減低活塞38之滑動阻力而有助於空氣之消耗量的減低。此外，此等變形例中，對於與第1實施型態之氣壓缸22相同或相等的構成要素係標示相同之元件符號。

如第16A圖所示，第1變形例之活塞襯墊80P係裝設在繞設於活塞38的凹溝83。該凹溝83係具備：底壁面83a，係在氣壓缸中心軸之軸L的周圍繞設成環狀，且相對於軸L平行地延伸；以及桿側空氣室42側之第一側壁面83b與頭側空氣室44側之第二側壁面83c，係從底壁面83a之軸L方向的兩端朝徑向延伸成彼此相對向。

活塞襯墊80P的外形係製作成包含：作為內周面之基端面80a、作為外周面之前端面80d、連結基端面80a及前端面80d之軸L方向一端彼此之第一側端面80b、以及連結同基端面80a及前端面80d之軸L方向另一端彼此之第二側端面80c。基端面80a及前端面80d係繞軸L周圍形成環狀，並且相對於軸L平行地延伸。第一側端面80b係平面朝向桿側空氣室42而沿徑向延伸，第二側端面80c係平面朝向頭側空氣室44而沿徑向延伸。

活塞襯墊80P係在未安裝在凹溝83之未使用狀態下，其基端面80a之半徑形成為小於凹溝83之底壁面83a的半徑。因此，在將活塞襯墊80P安裝於凹溝83之狀態下，由橡膠彈性材所構成之活塞襯墊80P係周方向伸長，且基端面80a壓接於凹溝83之底壁面83a，而確保基端面80a與凹溝83之底壁面83a之間的密封。

活塞襯墊80P之徑向所占的長度(活塞襯墊80P之高度)，係大於凹溝83之徑向所占的長度(凹溝83之深度)，活塞襯墊80P之包含其前端面80d之前端部係從活塞38之外周面朝徑向突出。活塞襯墊80P之軸L方向的長度(寬度)係小於凹溝83之軸L方向的長度(寬度)，活塞襯墊80P係藉由桿側空氣室42與頭側空氣室44之壓力差，可朝軸L方向往復移動於凹溝83之第一側壁面83b與第二側壁面83c之間。

在活塞38組裝於缸管32之前的狀態下，安裝於活塞38之活塞襯墊80P之前端面80d的半徑係形成為略小於構成缸管32之內側管32a的內徑。因此，當均未對頭側空氣室44及桿側空氣室42供給空氣時，活塞襯墊80P與內側管32a之內周面之間係存在有預定之間隙δ。

活塞襯墊80P之前端部之第一側端面80b側的端部係在軸L周圍構成環狀之第一密封部85，同樣地，第二側端面80c側的端部係在軸L周圍構成環狀之第二密封部86。第一密封部85係包含前端面80d與第一側端面80b正交之直角的角部，第二密封部86係包含前端面80d與第二側端面80c正交之直角的角部。第一密封部85及第二密封部86係在由於桿側空氣室42與頭側空氣室44之壓力差使得活塞襯墊80P彈性變形之際，確保活塞38與內側管32a之間的所需的密封性。此外，耐磨環81係不具有密封性者。

當切換閥30切換成第二位置，高壓空氣供給至頭側空氣室44使得頭側空氣室44之壓力上升時，該壓力係作用於活塞襯墊80P之第二側端面80c，使活塞襯墊80P朝向凹溝83之第一側壁面83b沿軸L方向移動。並且，活塞襯墊80P係其第一側端面80b抵接於凹溝83之第一側壁面83b，且被推壓於第一側壁面83b。與此同時，活塞襯墊80P係如第16B圖所示地彈性變形，第二密封部86係使其與內側管32a之間的前述間隙δ變窄，或抵接於內側管32a之內周面。如此，將活塞38與內側管32a之間予以密封，而可使活塞38朝向桿側空氣室42驅動。

再者，當切換閥30切換成第一位置，蓄積於頭側空氣室44之空氣供給至桿側空氣室42使得桿側空氣室42壓力上升時，該壓力係作用在活塞襯墊80P之第一側端面80b，使活塞襯墊80P朝向凹溝83之第二側壁面83c沿軸L方向移動。並且，活塞襯墊80P係其第二側端面80c抵接於凹溝83之第二側壁面83c，且被推壓於第二側壁面83c。在此同時，活塞襯墊80P係彈性變形，第一密封部85係使其與內側管32a之間的前述間隙δ變窄，或抵接於內側管32a之內周面。如此，將活塞38與內側管32a之間予以密封，而可使活塞38朝向頭側空氣室44移動。

第2變形例之活塞襯墊80Q係環周地設於前端部之第一密封部及第二密封部的形態與第1變形例之活塞襯墊80P不同。

如第17A圖所示，第一密封部係由從活塞襯墊80Q之前端面80d之第一側端面80b側朝徑向外側一體地突設之環狀的第一突條85a所構成。並且，第二密封部係從活塞襯墊80Q之前端面80d之第二側端面80c側朝徑向外側一體地突設之環狀的第二突條86a所構成。第一突條85a及第二突條86a係從位於前端面80d之基端起朝向內側管32a之內周面，形成為軸L方向之寬度逐漸變窄之楔形。

如此構成之作為第一密封部之第一突條85a及作為第二密封部之第二突條86a係藉由與第1變形例之情形相同之作用，使其與內側管32a之間隙δ變狹窄，或抵接於內側管32a之內周面(參照第17B圖)。

第3變形例之活塞襯墊80R係如第18A圖所示，與第1變形例之活塞襯墊80P之相異點在於分別在第一側端面80b及第二側端面80c環周地設有第一凹槽87a及第二凹槽87b。該第一凹槽87a及第二凹槽87b係為了促進活塞襯墊80R之變形而設置。並且，活塞襯墊80R與第1變形例之活塞襯墊80P之相異點在於將基端面80a相對於凹溝83之底壁面83a藉由接著而固定在軸L方向之中央位置。

如此構成之活塞襯墊80R係當頭側空氣室44之壓力上升時，如第18B圖所示地彈性變形。亦即，第二凹槽87b係擴大而使得活塞襯墊80R之頭側空氣室44側的側端部伸長。此時，第一凹槽87a係縮小以促進上述的側端部伸長。同樣地，當桿側空氣室42之壓力上升時，第一凹槽87a係擴大且第二凹槽87b係縮小，使得活塞襯墊80R之桿側空氣室42側的側端部伸長。並且，由於活塞襯墊80R之基端面80a係藉由接著而固定在凹溝83之底壁面83a，因此可防止基端面80a從底壁面83a浮起之情形。

本發明之氣壓缸不限於上述實施型態，當然可在不脫離本發明之要旨的範圍內，採用各種構成。