WO2021044780A1 - エアシリンダ、ヘッドカバー及びロッドカバー - Google Patents

エアシリンダ、ヘッドカバー及びロッドカバー Download PDF

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air
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pilot
check valve
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高桑洋二
風間晶博
朝原浩之
門田謙吾
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    • F15B2211/8855—Compressible fluids, e.g. specific to pneumatics

Definitions

  • the present invention relates to an air cylinder, a head cover and a rod cover.
  • an impact mitigation mechanism has been used in which a cushion material made of soft resin such as rubber or urethane or an oil damper is attached to the end of the air cylinder to alleviate the impact at the stroke end.
  • a cushion material made of soft resin such as rubber or urethane or an oil damper
  • the impact mitigation mechanism that mechanically mitigates the impact of the cylinder has a limited number of operations and requires regular maintenance.
  • Japanese Patent No. 5578502 discloses a speed controller (flow rate controller) that reduces the operating speed of the air cylinder by reducing the exhaust gas from the air cylinder near the stroke end. ..
  • the conventional flow controller is an external component connected to the port of the air cylinder, the number of parts of the drive device of the air cylinder increases, and the device configuration of the drive device becomes complicated. Further, the structure is complicated, and there is a problem that processing becomes difficult and productivity decreases when trying to integrate with the head cover and the rod cover of the air cylinder.
  • An object of the present invention is to provide an air cylinder, a head cover, and a rod cover, which can simplify the device configuration of a drive device and have excellent productivity.
  • One aspect of the present invention is to slide a cylinder tube having a cylinder chamber formed therein, a head cover that closes one end of the cylinder tube, a rod cover that closes the other end of the cylinder tube, and the cylinder chamber.
  • a piston, a piston rod having one end connected to the piston, a port provided on the head cover and the rod cover, respectively, and a flow controller built in at least one of the head cover and the rod cover are provided.
  • the flow controller includes a first flow path that communicates the port and the cylinder chamber, a first flow rate adjusting unit provided in the first flow path, and a second flow path arranged in parallel with the first flow path.
  • a second flow rate adjusting unit provided in the second flow path, a pilot check valve provided in series with the second flow rate adjusting unit in the second flow path, and a pilot air are supplied to the pilot check valve.
  • the piston check valve is provided with a third flow rate adjusting unit for discharging, and the pilot check valve is in a state of allowing the passage of exhaust air discharged from the cylinder chamber according to the pressure of the pilot air and blocking the passage of the exhaust air. It is in the air cylinder that switches to the state of
  • Another aspect of the present invention is the head cover of the air cylinder that covers the end of the cylinder tube on the head side, the port, the first flow path communicating with the port and the cylinder chamber of the air cylinder, and the said.
  • a first flow rate adjusting unit provided in the first flow path, a second flow rate arranged in parallel with the first flow path, a second flow rate adjusting unit provided in the second flow path, and the second flow rate adjustment unit.
  • the pilot check valve includes a pilot check valve provided in the flow path and connected in series with the second flow rate adjusting unit, and a third flow rate adjusting unit for supplying and discharging pilot air to the pilot check valve.
  • the head cover switches between a state in which the passage of the exhaust air discharged from the cylinder chamber is allowed to pass and a state in which the passage of the exhaust air is blocked according to the pressure of the pilot air.
  • Yet another aspect of the present invention is the rod cover of the air cylinder that covers the end of the cylinder tube on the rod side, and the port and the first flow path communicating with the port and the cylinder chamber of the air cylinder.
  • the first flow rate adjusting unit provided in the first flow path, the second flow rate arranged in parallel with the first flow path, the second flow rate adjusting unit provided in the second flow path, and the above.
  • the pilot check valve is provided with a pilot check valve provided in the second flow path and connected in series with the second flow rate adjusting unit, and a third flow rate adjusting unit for supplying and discharging pilot air to the pilot check valve. Is in the rod cover that switches between a state of allowing the passage of the exhaust air discharged from the cylinder chamber and a state of blocking the passage of the exhaust air according to the pressure of the pilot air.
  • the device configuration of the drive device can be simplified and the structure is simplified, so that the productivity is excellent.
  • FIG. 3A is a perspective view of the rod cover of FIG. 1
  • FIG. 3B is a side view of the rod cover of FIG. 3A on the cylinder tube side. It is a top view of the rod cover of FIG. 3A. It is sectional drawing along the VV line of FIG. 3B.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 3B, showing a state in which the pilot check valve of FIG. 5 is opened by the pilot pressure.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG.
  • FIG. 10A It is sectional drawing along the line VIII-VIII of FIG. It is sectional drawing along the IX-IX line of FIG. 10A is a perspective view of the head cover of FIG. 1, and FIG. 10B is a side view of the head cover of FIG. 10A on the cylinder tube side. It is a top view of the head cover of FIG. 10A. It is sectional drawing along the XII-XII line of FIG. It is a fluid circuit diagram which shows the operation near the stroke end of the air cylinder of FIG.
  • the air cylinder 10 is a double-acting cylinder used for an automatic equipment line or the like.
  • the air cylinder 10 includes a cylindrical cylinder tube 12, a head cover 14 that seals the head side end of the cylinder tube 12, and a rod cover 16 that seals the rod side end of the cylinder tube 12.
  • the cylinder tube 12, the head cover 14, and the rod cover 16 are axially connected by a plurality of connecting rods 22.
  • a piston 18 for partitioning the cylinder chamber 12c and a piston rod 20 connected to the piston 18 are provided inside the cylinder tube 12.
  • the head-side flow controller 24 is connected to the head-side pressure chamber 12a of the piston 18, and the rod-side flow controller 24A is connected to the rod-side pressure chamber 12b of the piston 18.
  • the flow rate controller 24 is built in the head cover 14 and is connected to the head side port 14a.
  • the flow rate controller 24A is built in the rod cover 16 and is connected to the rod side port 16a.
  • the flow controller 24 on the head side includes a first flow path 26 connecting the head side port 14a and the cylinder chamber 12c, and a second flow path 30 provided in parallel with the first flow path 26.
  • the first flow rate adjusting unit 28 is provided in the first flow path 26.
  • the first flow rate adjusting unit 28 includes a throttle valve that variably throttles the flow rate of air passing through the first flow path 26, and mainly throttles the flow rate of exhaust air to reduce the operating speed of the piston 18 near the stroke end. Suppress.
  • the second flow path 30 is provided with a second flow rate adjusting unit 32 and a pilot check valve 38.
  • the second flow rate adjusting unit 32 is a throttle valve, and the flow rate of air passing through the second flow path 30 can be variably adjusted.
  • the pilot check valve 38 is a check valve whose passage of exhaust air is switched depending on the pressure of the pilot air, and has an inlet 38a, an outlet 38b, and a pilot port 38c.
  • the inlet 38a is connected to the head side port 14a side of the second flow path 30, and the outlet 38b is connected to the cylinder chamber 12c side of the second flow path 30.
  • the pilot check valve 38 When the pressure of the pilot air falls below a predetermined value, the pilot check valve 38 operates as a check valve that allows air from the inlet 38a to the outlet 38b to pass and blocks the air in the opposite direction. Further, when the pressure of the pilot air becomes equal to or higher than a predetermined value, the pilot check valve 38 allows the air to pass in both the directions from the inlet 38a to the outlet 38b and vice versa.
  • the flow rate controller 24 further includes a third flow path 34 connecting the head side port 14a and the cylinder chamber 12c, and a pilot air flow path 40 connecting the head side port 14a and the pilot port 38c of the pilot check valve 38.
  • a check valve 36 is provided in the third flow path 34.
  • the check valve 36 is connected in a direction that allows air flowing from the port 14a on the head side toward the cylinder chamber 12c to pass through and blocks air flowing in the opposite direction.
  • the third flow path 34 and the check valve 36 allow high-pressure air toward the cylinder chamber 12c to pass freely.
  • the third flow path 34 and the check valve 36 do not have to be independent as shown in the drawing, and as a check valve-equipped throttle valve, the throttle valve of the first flow rate adjusting section 28 or the throttle valve of the second flow rate adjusting section 32 It may be integrated.
  • the pilot air flow path 40 is provided with a third flow rate adjusting unit 42 capable of variably adjusting the flow rate of pilot air supplied to and discharged from the pilot check valve 38.
  • the third flow rate adjusting unit 42 includes a throttle valve 42a and a check valve 42b connected in parallel to the throttle valve 42a.
  • the check valve 42b is connected in a direction that allows air flowing from the head side port 14a toward the pilot check valve 38 to pass therethrough and blocks air in the opposite direction, and quickly supplies the pilot air to the pilot check valve 38.
  • the throttle valve 42a can variably adjust the flow rate of the pilot air discharged through the pilot air flow path 40, and determines the timing at which the operation of the pilot check valve 38 is switched.
  • the third flow rate adjusting unit 42 can be configured as a check valve-equipped throttle valve in which the throttle valve 42a and the check valve 42b are integrated.
  • the flow rate controller 24 on the head side is configured as described above.
  • the flow rate controller 24A on the rod side is configured to be substantially the same as the flow rate controller 24 on the head side, the same components as the components of the flow rate controller 24 on the head side are designated by the same reference numerals. The detailed description thereof will be omitted.
  • the components of the flow rate controller 24A on the rod side are indicated by adding an A at the end of each reference numeral to distinguish them from the components of the flow rate controller 24 on the head side.
  • the rod cover 16 has a main body portion 60A formed in a flat rectangular parallelepiped shape.
  • An insertion member 61 through which the piston rod 20 is inserted is provided at the center of the outer end surface 60a of the main body 60A, and connecting holes 22a for fixing the connecting rod 22 are provided at the four corners of the outer end surface 60a of the main body 60A. ..
  • the connecting hole 22a extends in the axial direction of the piston rod 20 and penetrates the main body 60A.
  • the upper surface 60b of the rod cover 16 is provided with a throttle valve constituting the first flow rate adjusting unit 28A, the second flow rate adjusting unit 32A, and the third flow rate adjusting unit 42A together with the rod side port 16a.
  • an annular cylinder tube mounting groove 64 for mounting the cylinder tube 12 is provided on the inner end surface 60c of the main body 60A of the rod cover 16, and the inside of the cylinder tube mounting groove 64 is a rod. It faces the inside of the side pressure chamber 12b.
  • An insertion hole 20a through which the piston rod 20 is inserted is formed in the central portion of the cylinder tube mounting groove 64, and a first flow path 26A and valve holes 59a and 59b are opened around the piston rod 20.
  • a check valve 36A is mounted on the valve hole 59a, and a pilot check valve 38A is mounted on the valve hole 59b.
  • a first flow rate adjusting unit 28A and a second flow rate adjusting unit 32A are arranged on the cylinder tube 12 side of the rod side port 16a, and a third flow rate is arranged on the side of the rod side port 16a.
  • the adjusting unit 42A is arranged.
  • a pilot check valve 38A is provided inside the main body portion 60A between the rod side port 16a and the third flow rate adjusting portion 42A.
  • the first flow path 26A opens to the side portion of the rod side port 16a and extends toward the inlet 28a of the first flow rate adjusting portion 28A.
  • the first flow rate adjusting unit 28A is a throttle valve provided in the valve hole 59c, and is a needle 82 that variably blocks the flow path between the inlet 28a opened on the side of the valve hole 59c and the outlet 28b opened on the bottom. It has.
  • the needle 82 is fixed to the valve hole 59c by a screw mechanism, and when the needle 82 is rotated to project the needle 82 toward the outlet 28b, the flow path is narrowed.
  • the outlet side portion of the first flow path 26A extends toward the inner end surface 60c side and opens.
  • the second flow path 30A is connected to the inlet 38a of the pilot check valve 38A via the second flow rate adjusting unit 32A.
  • the second flow rate adjusting unit 32A includes a valve body 94 provided in a valve hole 59d that opens to the upper surface 60b and communicates with the second flow path 30A.
  • the valve body 94 is mounted in the valve hole 59d by a screw mechanism 94a, and by rotating the valve body 94, the valve body 94 is projected toward the second flow path 30A, or the valve body 94 is made to flow second.
  • the flow rate of the second flow path 30A can be variably adjusted by retracting from the path 30A.
  • the third flow path 34A opens at the lower end of the rod side port 16a, extends toward the inner end surface 60c of the main body 60A, and is connected to the check valve 36A.
  • the check valve 36A is inserted into a valve hole 59a opened in the inner end surface 60c, and has a valve body 90, a support 86 that fits into the valve hole 59a and supports the valve body 90, and the valve body 90 and the support body.
  • a spring 88 for connecting to the 86 is provided.
  • An inlet 90a having a reduced diameter is formed on the back side of the valve hole 59a, and the valve body 90 is arranged so as to close the inlet 90a.
  • the spring 88 is arranged between the valve body 90 and the support 86 to urge the valve body 90 toward the inlet 90a.
  • the air flowing from the inlet 90a side flows into the valve hole 59a by pressing the valve body 90 toward the support 86 side against the urging force of the spring 88, and flows into the rod side pressure chamber 12b through the opening 86a.
  • the valve body 90 is pressed against the inlet 90a, so that the check valve 36A blocks the passage of the exhaust air from the rod side pressure chamber 12b.
  • the pilot air flow path 40A extends from the rod side port 16a toward the inlet 43a of the third flow rate adjusting section 42A, and is connected to the pilot port 38c via the third flow rate adjusting section 42A.
  • the third flow rate adjusting unit 42A is provided in the valve hole 59e that opens to the upper surface 60b and communicates with the pilot air flow path 40A.
  • the third flow rate adjusting unit 42A is a throttle valve with a check valve, and has a flow path member 95a constituting an inner flow path and an outer flow path, a needle 95b in which the cross-sectional area of the inner flow path can be variably adjusted, and an outer side. It is provided with a seal member 95c provided in the flow path.
  • the seal member 95c is an elastic member having a substantially V-shaped cross section with a concave portion directed toward the outlet 43b, and blocks the passage of air flowing back from the outlet 43b to the inlet 43a in the outer flow path.
  • one end of the pilot air flow path 40A communicates with the pilot port 38c of the pilot check valve 38A.
  • the pilot check valve 38A is provided in a valve hole 59b having a circular cross section formed by penetrating the main body 60A in the axial direction.
  • the valve hole 59b is an intermediate formed between the piston chamber 65 formed on the outer end surface 60a side, the check valve accommodating portion 67 formed on the inner end surface 60c side, and the piston chamber 65 and the check valve accommodating portion 67. It has a part 66.
  • the end of the piston chamber 65 on the outer end surface 60a side is sealed by the cap 80.
  • a pilot air flow path 40A is opened as a pilot port 38c in the piston chamber 65 near the cap 80.
  • An air vent hole 62 is opened near the end of the piston chamber 65 on the inner end surface 60c side. The air vent hole 62 opens on the upper surface 60b of the main body 60A.
  • the intermediate portion 66 is formed to have an inner diameter smaller than that of the piston chamber 65 and the check valve accommodating portion 67, and is a reduced diameter portion formed by reducing the diameter of the intermediate portion 66 at the boundary portion between the intermediate portion 66 and the check valve accommodating portion 67. It is equipped with 66a.
  • a pilot piston 76 is arranged in the piston chamber 65 and the intermediate portion 66.
  • the pilot piston 76 includes a piston portion 76a that slides inside the piston chamber 65.
  • the piston portion 76a partitions the piston chamber 65 into a portion communicating with the pilot air flow path 40A and a portion communicating with the air vent hole 62, and receives the pressure of the pilot air from the pilot air flow path 40A in the right direction in the drawing. Generates a driving force to. When the pressure of the pilot air increases, the pilot piston 76 projects toward the inner end surface 60c side as shown in FIG.
  • the guide portion 76b is formed so as to project from the piston portion 76a toward the intermediate portion 66 side.
  • the guide portion 76b is formed to have a diameter slightly smaller than the inner diameter of the intermediate portion 66, and slides along the intermediate portion 66.
  • a packing 76d for preventing air leakage is provided on the outer peripheral portion of the guide portion 76b.
  • the rod portion 76c extends from the end of the guide portion 76b on the check valve accommodating portion 67 side.
  • the rod portion 76c is formed to have a diameter smaller than that of the reduced diameter portion 66a of the intermediate portion 66, and is separated from the inner peripheral surfaces of the intermediate portion 66 and the reduced diameter portion 66a.
  • the check valve accommodating portion 67 is provided with a valve body 70, a support body 72 for supporting the valve body 70, and a return spring 74 for urging the valve body 70.
  • the support 72 is fitted to the end of the check valve accommodating portion 67 on the inner end surface 60c side.
  • a tubular shaft hole 72a is provided in the center of the support 72, and the shaft portion 70a of the valve body 70 is inserted into the shaft hole 72a.
  • an opening 72b is provided on the outer peripheral portion of the support 72, and the inside of the check valve accommodating portion 67 and the rod-side pressure chamber 12b can communicate with each other through the opening 72b.
  • the valve body 70 has a closed portion 70b whose diameter is enlarged in a disk shape at a portion facing the reduced diameter portion 66a, and a shaft portion 70a extends from the closed portion 70b toward the support 72 side.
  • the closing portion 70b is urged toward the reduced diameter portion 66a by the return spring 74, and the closing portion 70b covers the reduced diameter portion 66a and closes.
  • the pilot piston 76 of the pilot check valve 38A is urged toward the cap 80 side by the elastic force of the return spring 74 as shown in the figure.
  • the valve body 70 is separated from the diameter-reduced portion 66a because the closing portion 70b is pressed by the high-pressure air.
  • the air flowing toward the rod-side pressure chamber 12b is passed through the second flow path 30A.
  • the closing portion 70b is urged toward the reduced diameter portion 66a, so that the valve body 70 blocks the passage of the exhaust air.
  • the pilot piston 76 when the pressure of the pilot air is equal to or higher than a predetermined value, the pilot piston 76 is displaced to the check valve accommodating portion 67 side. In this state, the rod portion 76c of the pilot piston 76 projects toward the check valve accommodating portion 67, so that the closing portion 70b of the valve body 70 is kept away from the diameter-reduced portion 66a. Therefore, the pilot check valve 38A allows air to pass not only in the direction from the inlet 38a to the outlet 38b but also in the opposite direction.
  • the rod cover 16 is configured as described above, and the head cover 14 will be described below.
  • the head cover 14 includes a rectangular parallelepiped main body 60 that is flat in the axial direction.
  • a connecting hole 22a is opened in the outer end surface 60a of the main body 60.
  • the head side port 14a, the first flow rate adjusting section 28, the second flow rate adjusting section 32, and the third flow rate adjusting section 42 are exposed, and the air vent hole 62 is opened.
  • a cylinder tube mounting groove 64 is formed on the inner end surface 60c of the main body 60, and an opening of a check valve 36, a pilot check valve 38, and a first flow path 26 is provided inside the cylinder tube mounting groove 64. Has been done.
  • the pilot check valve 38 is provided closer to the center of the main body 60 than the head cover 14, and the third flow rate adjusting unit 42 is overlapped on the upper surface 60b side of the pilot check valve 38. Is arranged.
  • the path of the pilot air flow path 40 has a simpler structure.
  • the cross-sectional shape of the first flow path 26, the third flow path 34, the first flow rate adjusting unit 28, and the check valve 36 along the XB-XB line is the first flow path 26A on the rod cover 16 side shown in FIG.
  • the cross-sectional shape of the third flow path 34A, the first flow rate adjusting unit 28A, and the check valve 36A is the same.
  • the cross-sectional shapes of the second flow path 30 and the second flow rate adjusting unit 32 along the line XA-XA of FIG. 11 are the same as the cross section of FIG.
  • the rod cover 16 is provided with the pilot air flow path 40 opening at the upper end of the piston chamber 65 and the second flow path 30 opening at the upper end of the intermediate portion 66. It is different from the layout of.
  • the other structure of the pilot check valve 38 formed on the head cover 14 is the same as that of the pilot check valve 38A shown in FIG. 5, and the same reference number is given for the same configuration, and detailed description thereof will be omitted.
  • the air cylinder 10, head cover 14, and rod cover 16 of the present embodiment are configured as described above, and their actions will be described below together with their operations.
  • the high-pressure air supply source 52, the exhaust port 54, and the high-pressure air supply source 52 and the exhaust port 54 are switched and connected to the head side port 14a and the rod side port 16a.
  • a drive device 50 having an operation switching valve 56 is connected.
  • the operation switching valve 56 is a 5-port valve that switches electrically, and includes a first port 56a to a fifth port 56e.
  • the first port 56a is connected to the head side port 14a
  • the second port 56b is connected to the rod side port 16a.
  • the third port 56c and the fifth port 56e are connected to the exhaust port 54
  • the fourth port 56d is connected to the high pressure air supply source 52.
  • the operation switching valve 56 communicates with the first port 56a and the fourth port 56d, and the second port 56b communicates with the fifth port 56e, so that the pressure is increased to the head side port 14a.
  • the air supply source 52 is connected, the exhaust port 54 is connected to the rod side port 16a, and the piston 18 makes an operating stroke.
  • High-pressure air from the high-pressure air supply source 52 flows from the head-side port 14a to the head-side flow controller 24 as shown by arrow A.
  • the high pressure air flows to the pressure chamber 12a on the head side through the first flow path 26, the second flow path 30, and the third flow path 34.
  • the high-pressure air is supplied to the head-side pressure chamber 12a by free flow through the third flow path 34 without the throttle valve and the check valve 36 as shown by the arrow A.
  • pilot air is supplied from the pilot port 38c of the pilot check valve 38 through the pilot air flow path 40 and the check valve 42b of the third flow rate adjusting unit 42.
  • the rod portion 76c of the pilot piston 76 projects toward the check valve accommodating portion 67 side and opens to the flow in both directions.
  • the exhaust air from the rod-side pressure chamber 12b is discharged through the rod-side flow controller 24A as shown by the arrow B. Since the check valve 36A does not allow the exhaust air to pass through, the exhaust air is discharged through the first flow path 26A as shown by the arrow B1 and the second flow path 30A as shown by the arrow B2. Until the middle of the operating stroke, the pilot check valve 38A of the second flow path 30A retains the pressure of the pilot air stored in the piston chamber 65 in the previous return stroke. Therefore, as shown in FIG. 6, the pilot piston 76 keeps the valve body 70 away from the reduced diameter portion 66a, so that the pilot check valve 38A allows the passage of exhaust air. Therefore, in FIG. 2, as shown by arrows B1 + B2, the exhaust air is discharged at a predetermined flow rate (first control flow) passing through the first flow path 26A and the second flow path 30A. The operating speed of the piston 18 is limited by the flow rate of exhaust air.
  • the pilot air of the pilot check valve 38A gradually flows out through the pilot air flow path 40A and the third flow rate adjusting unit 42A. As the pilot air flows out, the pressure of the pilot air of the pilot check valve 38A gradually decreases.
  • the pilot piston 76 of the pilot check valve 38A returns to the initial position, and the reduced diameter portion 66a is closed by the valve body 70.
  • the exhaust air is switched to the second control flow flowing through the first flow path 26A.
  • the flow rate of the exhaust air is further reduced by the first flow rate adjusting unit 28A as compared with the first control flow, so that the operating speed of the piston 18 is suppressed.
  • the impact at the stroke end of the piston 18 can be suppressed.
  • the operation switching valve 56 is switched from the first position to the second position, the high pressure air supply source 52 is connected to the rod side port 16a, the exhaust port 54 is connected to the head side port 14a, and the return stroke is started.
  • the operation of the return stroke is substantially the same as the operation of the flow rate controller 24 on the head side and the operation of the flow rate controller 24A on the rod side during the operation stroke, the description of the operation will be omitted.
  • the air cylinder 10, head cover 14, and rod cover 16 of the present embodiment have the following effects.
  • the air cylinder 10 of the present embodiment includes a cylinder tube 12 in which a cylinder chamber 12c is formed, a head cover 14 that closes one end of the cylinder tube 12, a rod cover 16 that closes the other end of the cylinder tube 12, and a cylinder.
  • a piston 18 sliding through the chamber 12c, a piston rod 20 having one end connected to the piston 18, ports 14a and 16a provided on the head cover 14 and the rod cover 16, respectively, and at least one of the head cover 14 and the rod cover 16.
  • the flow controller 24 includes a built-in flow controller 24, and the flow controller 24 is provided in the first flow paths 26, 26A and the first flow paths 26, 26A that communicate the ports 14a and 16a with the cylinder chamber 12c.
  • Piston check valves 38 and 38A provided in series with the second flow rate adjusting units 32 and 32A in the second flow paths 30 and 30A, and a third flow rate adjusting unit 42 for supplying and discharging pilot air to the pilot check valves 38 and 38A.
  • 42A and the pilot check valves 38 and 38A are provided in a state of allowing the passage of exhaust air discharged from the cylinder chamber 12c according to the pressure of the pilot air and a state of blocking the passage of the exhaust air. Switch.
  • pilot check valves 38 and 38A having a simple structure are used to switch the control flow of the exhaust air, a switching valve using a shuttle valve, a three-way valve, etc. is not required, and the internal structure is simplified. Be transformed. Further, as the members requiring precision such as the sleeve and the spool constituting the shuttle valve and the three-way valve are not required, polishing and surface treatment requiring production man-hours are not required, and the product can be manufactured at low cost. ..
  • the above air cylinder 10 may further have check valves 36, 36A which are juxtaposed with the first flow rate adjusting units 28, 28A and allow air flowing from ports 14a, 16a to the cylinder chamber 12c to pass through.
  • check valves 36, 36A which are juxtaposed with the first flow rate adjusting units 28, 28A and allow air flowing from ports 14a, 16a to the cylinder chamber 12c to pass through.
  • the third flow rate adjusting units 42 and 42A may include a throttle valve 42a and a check valve 42b which is juxtaposed with the throttle valve 42a and allows air flowing toward the pilot port 38c to pass therethrough. ..
  • the head cover 14 of the present embodiment is a head cover 14 of an air cylinder 10 that covers an end portion of the cylinder tube 12 on the head side, and communicates with the head side port 14a, the head side port 14a, and the cylinder chamber 12c of the air cylinder 10.
  • the first flow path 26, the first flow rate adjusting unit 28 provided in the first flow path 26, the second flow path 30 arranged side by side in the first flow path 26, and the second flow path 30 are provided.
  • a second flow rate adjusting unit 32, a pilot check valve 38 provided in the second flow path 30 and connected in series with the second flow rate adjusting unit 32, and a third flow rate for supplying and discharging pilot air to the pilot check valve 38.
  • the pilot check valve 38 includes an adjusting unit 42, and the pilot check valve 38 has a state of allowing the passage of exhaust air discharged from the cylinder chamber 12c according to the pressure of the pilot air and a state of blocking the passage of the exhaust air. Switch.
  • the rod cover 16 of the present embodiment is a rod cover 16 of an air cylinder 10 that covers an end portion of the cylinder tube 12 on the rod side, and includes a rod side port 16a, a rod side port 16a, and a cylinder chamber 12c of the air cylinder 10.
  • the first flow rate adjusting unit 28A provided in the first flow path 26A
  • the second flow path 30A arranged side by side in the first flow path 26A
  • the second flow path 30A arranged side by side in the first flow path 26A
  • a second flow rate adjusting unit 32A provided, a pilot check valve 38A provided in the second flow rate adjusting unit 30A and connected in series with the second flow rate adjusting unit 32A, and a second pilot check valve 38A for supplying and discharging pilot air.
  • the pilot check valve 38A is provided with the three flow rate adjusting units 42A, and the pilot check valve 38A allows the passage of the exhaust air discharged from the cylinder chamber 12c according to the pressure of the pilot air, and blocks the passage of the exhaust air. Switch to ,.
  • pilot check valves 38 and 38A having a simple structure are used to switch the control flow of the exhaust air, a switching valve using a shuttle valve, a three-way valve, or the like becomes unnecessary. , The internal structure is simplified and can be manufactured at low cost.

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Abstract

ヘッドカバー（１４）及びロッドカバー（１６）に流量コントローラ（２４、２４Ａ）を内蔵したエアシリンダ（１０）に関し、流量コントローラ（２４、２４Ａ）は、ポート（１４ａ、１６ａ）とシリンダ室（１２ｃ）との間に接続された第１流量調整部（２８）と、第１流量調整部（２８）に並設された第２流量調整部（３２）と、第２流量調整部（３２）に直列に接続されたパイロットチェック弁（３８）と、を備える。パイロットチェック弁（３８）は、パイロットエアの圧力によって、シリンダ室（１２ｃ）からの排気エアの通過を許容する状態と、排気エアの通過を阻止する状態とに切り換わる。

Description

エアシリンダ、ヘッドカバー及びロッドカバー
　本発明は、エアシリンダ、ヘッドカバー及びロッドカバーに関する。
　従来より、エアシリンダの端部にゴムやウレタン等の軟質樹脂によるクッション材や、オイルダンパ等を取り付けてストロークエンドでの衝撃を緩和する衝撃緩和機構が用いられている。しかしながら、機械的にシリンダの衝撃を緩和する衝撃緩和機構は、動作回数に制約があり、定期的にメンテナンスする必要がある。
　このような不適合を解消するため、特許第５５７８５０２号公報には、ストロークエンド付近でエアシリンダからの排気を絞ることで、エアシリンダの動作速度を低下させるスピードコントローラ（流量コントローラ）が開示されている。
　しかしながら、従来の流量コントローラは、エアシリンダのポートに接続する外付け部品となっており、エアシリンダの駆動装置の部品点数が増加して、駆動装置の装置構成が煩雑となる。また、構造が複雑であり、エアシリンダのヘッドカバー及びロッドカバーと一体化させようとする際に、加工が難しくなり、生産性が低下するといった問題がある。
　本発明は、駆動装置の装置構成を簡素化できるとともに、生産性に優れたエアシリンダ、ヘッドカバー及びロッドカバーを提供することを目的とする。
　本発明の一観点は、内部にシリンダ室が形成されたシリンダチューブと、前記シリンダチューブの一端を閉塞するヘッドカバーと、前記シリンダチューブの他端を閉塞するロッドカバーと、前記シリンダ室を摺動するピストンと、一端が前記ピストンに連結されたピストンロッドと、前記ヘッドカバー及び前記ロッドカバーにそれぞれ設けられたポートと、前記ヘッドカバー及び前記ロッドカバーの少なくとも一方に内蔵された流量コントローラと、を備え、前記流量コントローラは、前記ポートと前記シリンダ室とを連通する第１流路と、前記第１流路に設けられた第１流量調整部と、前記第１流路に並設された第２流路と、前記第２流路に設けられた第２流量調整部と、前記第２流路に前記第２流量調整部と直列に設けられたパイロットチェック弁と、前記パイロットチェック弁にパイロットエアを給排する第３流量調整部と、を備え、前記パイロットチェック弁は、パイロットエアの圧力に応じて、前記シリンダ室から排出される排気エアの通過を許容する状態と、前記排気エアの通過を阻止する状態と、に切り換わる、エアシリンダにある。
　本発明の別の一観点は、シリンダチューブのヘッド側の端部を覆うエアシリンダのヘッドカバーであって、ポートと、前記ポートと前記エアシリンダのシリンダ室とに連通する第１流路と、前記第１流路に設けられた第１流量調整部と、前記第１流路に並設された第２流路と、前記第２流路に設けられた第２流量調整部と、前記第２流路に設けられ、前記第２流量調整部と直列に接続されたパイロットチェック弁と、前記パイロットチェック弁にパイロットエアを給排する第３流量調整部と、を備え、前記パイロットチェック弁は、パイロットエアの圧力に応じて、前記シリンダ室から排出される排気エアの通過を許容する状態と、前記排気エアの通過を阻止する状態とに切り換わる、ヘッドカバーにある。
　本発明のさらに別の一観点は、シリンダチューブのロッド側の端部を覆うエアシリンダのロッドカバーであって、ポートと、前記ポートと前記エアシリンダのシリンダ室とに連通する第１流路と、前記第１流路に設けられた第１流量調整部と、前記第１流路に並設された第２流路と、前記第２流路に設けられた第２流量調整部と、前記第２流路に設けられ、前記第２流量調整部と直列に接続されたパイロットチェック弁と、前記パイロットチェック弁にパイロットエアを給排する第３流量調整部と、を備え、前記パイロットチェック弁は、パイロットエアの圧力に応じて、前記シリンダ室から排出される排気エアの通過を許容する状態と、前記排気エアの通過を阻止する状態とに切り換わる、ロッドカバーにある。
　上記観点のエアシリンダ、ヘッドカバー及びロッドカバーによれば、駆動装置の装置構成を簡素化できるとともに、構造が簡単になるため生産性に優れる。
本発明の実施形態に係るエアシリンダの斜視図である。 図１のエアシリンダ及びその駆動装置の流体回路図である。 図３Ａは、図１のロッドカバーの斜視図であり、図３Ｂは図３Ａのロッドカバーのシリンダチューブ側の側面図である。 図３Ａのロッドカバーの平面図である。 図３ＢのＶ－Ｖ線に沿った断面図である。 図３ＢのＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図であり、図５のパイロットチェック弁がパイロット圧によって開放した状態を示す。 図４のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。 図４のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 図４のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。 図１０Ａは、図１のヘッドカバーの斜視図であり、図１０Ｂは図１０Ａのヘッドカバーのシリンダチューブ側の側面図である。 図１０Ａのヘッドカバーの平面図である。 図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った断面図である。 図１のエアシリンダのストロークエンド付近での動作を示す流体回路図である。
　以下、本発明の好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
　図１に示すように、エアシリンダ１０は、自動設備ライン等に使用される複動型のシリンダである。エアシリンダ１０は、円筒状のシリンダチューブ１２と、シリンダチューブ１２のヘッド側端部を封止するヘッドカバー１４と、シリンダチューブ１２のロッド側端部を封止するロッドカバー１６とを備えている。シリンダチューブ１２、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６は、複数の連結ロッド２２によって軸方向に連結されている。
　図２に示すように、シリンダチューブ１２の内部には、シリンダ室１２ｃを仕切るピストン１８と、ピストン１８に連結されたピストンロッド２０が設けられている。ピストン１８のヘッド側圧力室１２ａには、ヘッド側の流量コントローラ２４が接続され、ピストン１８のロッド側圧力室１２ｂにはロッド側の流量コントローラ２４Ａが接続されている。流量コントローラ２４は、ヘッドカバー１４に内蔵され、ヘッド側ポート１４ａに接続している。流量コントローラ２４Ａは、ロッドカバー１６に内蔵されロッド側ポート１６ａに接続している。
　ヘッド側の流量コントローラ２４は、ヘッド側ポート１４ａとシリンダ室１２ｃとを繋ぐ第１流路２６と、第１流路２６に並列に設けられた第２流路３０とを含む。第１流路２６には、第１流量調整部２８が設けられている。第１流量調整部２８は、第１流路２６を通過するエアの流量を可変に絞る絞弁よりなり、主に排気エアの流量を絞ることで、ストロークエンド付近でのピストン１８の動作速度を抑制する。
　第２流路３０には、第２流量調整部３２と、パイロットチェック弁３８と、が設けられている。第２流量調整部３２は、絞弁であり、第２流路３０を通過するエアの流量を可変に調整可能となっている。パイロットチェック弁３８は、パイロットエアの圧力によって排気エアの通過の可否が切り換わる逆止弁であり、入口３８ａ、出口３８ｂ、及びパイロットポート３８ｃを有している。入口３８ａは、第２流路３０のヘッド側ポート１４ａ側に接続され、出口３８ｂは第２流路３０のシリンダ室１２ｃ側に接続されている。パイロットチェック弁３８は、パイロットエアの圧力が所定値を下回ると、入口３８ａから出口３８ｂに向かうエアを通過させ、その逆向きのエアを阻止する逆止弁として動作する。また、パイロットエアの圧力が所定値以上になると、パイロットチェック弁３８は、入口３８ａから出口３８ｂに向かう方向及びその逆方向の両方向にエアを通過させる。
　流量コントローラ２４は、さらに、ヘッド側ポート１４ａとシリンダ室１２ｃとを繋ぐ第３流路３４と、ヘッド側ポート１４ａとパイロットチェック弁３８のパイロットポート３８ｃとを繋ぐパイロットエア流路４０を含む。第３流路３４には、チェック弁３６が設けられている。チェック弁３６は、ヘッド側ポート１４ａからシリンダ室１２ｃに向かう流れのエアを通過させ、その逆向きの流れのエアを阻止する向きに接続されている。第３流路３４及びチェック弁３６は、シリンダ室１２ｃに向かう高圧エアを自由流れで通過させる。第３流路３４及びチェック弁３６は図示のように独立したものでなくてもよく、チェック弁付き絞弁として、第１流量調整部２８の絞弁又は第２流量調整部３２の絞弁と一体化されていてもよい。
　パイロットエア流路４０には、パイロットチェック弁３８に給排されるパイロットエアの流量を可変に調整可能な第３流量調整部４２が設けられている。第３流量調整部４２は、絞弁４２ａと、絞弁４２ａに並列に接続されたチェック弁４２ｂとを備える。チェック弁４２ｂは、ヘッド側ポート１４ａからパイロットチェック弁３８に向かう流れのエアを通過させ、その逆向きのエアを阻止する向きに接続されており、パイロットエアを素早くパイロットチェック弁３８に供給する。絞弁４２ａは、パイロットエア流路４０を通じて排出されるパイロットエアの流量を可変に調整可能となっており、パイロットチェック弁３８の動作が切り換わるタイミングを決める。第３流量調整部４２は、絞弁４２ａ及びチェック弁４２ｂが一体化されたチェック弁付き絞弁として構成することができる。
　ヘッド側の流量コントローラ２４は以上のように構成される。一方、ロッド側の流量コントローラ２４Ａは、ヘッド側の流量コントローラ２４と実質的に同一に構成されるため、ヘッド側の流量コントローラ２４の構成要素と同一の構成要素には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。但し、ロッド側の流量コントローラ２４Ａの構成要素は、各参照符号の末尾にＡを付してヘッド側の流量コントローラ２４の構成要素と区別して示される。
　以下、流量コントローラ２４、２４Ａを内蔵したヘッドカバー１４及びロッドカバー１６の具体的な構成について説明する。
　図３Ａに示すように、ロッドカバー１６は、扁平な直方体状に形成された本体部６０Ａを有している。本体部６０Ａの外端面６０ａの中央部にはピストンロッド２０が挿通する挿通部材６１が設けられ、本体部６０Ａの外端面６０ａの四隅には連結ロッド２２を固定する連結孔２２ａが設けられている。連結孔２２ａは、ピストンロッド２０の軸方向に延びて本体部６０Ａを貫通している。ロッドカバー１６の上面６０ｂには、ロッド側ポート１６ａとともに、第１流量調整部２８Ａ、第２流量調整部３２Ａ及び第３流量調整部４２Ａを構成する絞弁が設けられている。
　図３Ｂに示すように、ロッドカバー１６の本体部６０Ａの内端面６０ｃには、シリンダチューブ１２を装着する円環状のシリンダチューブ装着溝６４が設けられており、シリンダチューブ装着溝６４の内側がロッド側圧力室１２ｂの内側に対向する。シリンダチューブ装着溝６４の中心部には、ピストンロッド２０が挿通する挿通孔２０ａが形成されるとともに、ピストンロッド２０の周囲に第１流路２６Ａ、弁孔５９ａ、５９ｂが開口している。弁孔５９ａにはチェック弁３６Ａが装着されており弁孔５９ｂにはパイロットチェック弁３８Ａが装着されている。
　図４に示すように、ロッド側ポート１６ａのシリンダチューブ１２側には、第１流量調整部２８Ａ及び第２流量調整部３２Ａが配置されるとともに、ロッド側ポート１６ａの側方には第３流量調整部４２Ａが配置されている。また、ロッド側ポート１６ａと第３流量調整部４２Ａとの間の本体部６０Ａの内部にパイロットチェック弁３８Ａが設けられている。
　ロッド側ポート１６ａには、第１流路２６Ａ、第２流路３０Ａ、第３流路３４Ａ及びパイロットエア流路４０Ａの一端がそれぞれ開口している。図７に示すように、第１流路２６Ａは、ロッド側ポート１６ａの側部に開口するとともに、第１流量調整部２８Ａの入口２８ａに向けて延びている。第１流量調整部２８Ａは、弁孔５９ｃに設けられた絞弁であり、弁孔５９ｃの側部に開口した入口２８ａと底部に開口した出口２８ｂとの間の流路を可変に塞ぐニードル８２を備えている。ニードル８２はねじ機構により弁孔５９ｃに固定されており、ニードル８２を回動させてニードル８２を出口２８ｂに向けて突出させると、流路が絞られる。第１流路２６Ａの出口側の部分は内端面６０ｃ側に延びて開口している。
　図６に示すように、第２流路３０Ａは、第２流量調整部３２Ａを経由してパイロットチェック弁３８Ａの入口３８ａに接続されている。図９に示すように、第２流量調整部３２Ａは、上面６０ｂに開口するとともに第２流路３０Ａに連通する弁孔５９ｄに設けられた弁本体９４を備える。弁本体９４は、ねじ機構９４ａによって弁孔５９ｄに装着されており、弁本体９４を回動させることで、弁本体９４を第２流路３０Ａに向けて突出させ又は弁本体９４を第２流路３０Ａから退避させて第２流路３０Ａの流量を可変に調整可能となっている。
　図７及び図８に示すように、第３流路３４Ａは、ロッド側ポート１６ａの下端部に開口し、本体部６０Ａの内端面６０ｃに向けて延びてチェック弁３６Ａに接続している。チェック弁３６Ａは、内端面６０ｃに開口した弁孔５９ａに挿入されており、弁体９０と、弁孔５９ａに嵌合して弁体９０を支持する支持体８６と、弁体９０と支持体８６とを接続するバネ８８とを備える。弁孔５９ａの奥側には、縮径してなる入口９０ａが形成されており、弁体９０は入口９０ａを塞ぐように配置されている。バネ８８は、弁体９０と支持体８６との間に配置されて弁体９０を入口９０ａ側に付勢する。入口９０ａ側から流れ込むエアは、バネ８８の付勢力に抗して弁体９０を支持体８６側に押圧することで弁孔５９ａに流れ込み、開口部８６ａを介してロッド側圧力室１２ｂに流れる。ロッド側圧力室１２ｂ側の圧力が高い場合には、弁体９０が入口９０ａに押圧されるため、チェック弁３６Ａは、ロッド側圧力室１２ｂの排気エアの通過を阻止する。
　図８に示すように、パイロットエア流路４０Ａは、ロッド側ポート１６ａから第３流量調整部４２Ａの入口４３ａに向けて延び、第３流量調整部４２Ａを経てパイロットポート３８ｃに接続している。第３流量調整部４２Ａは、上面６０ｂに開口するとともに、パイロットエア流路４０Ａに連通する弁孔５９ｅに設けられている。第３流量調整部４２Ａは、チェック弁付き絞弁であり、内側流路と外側流路とを構成する流路部材９５ａと、内側流路の断面積を可変に調整可能なニードル９５ｂと、外側流路に設けられたシール部材９５ｃとを備えている。シール部材９５ｃは、出口４３ｂ側に凹部を向けた断面略Ｖ字型の弾性部材であり、外側流路において出口４３ｂから入口４３ａに逆流するエアの通過を阻止する。
　図５に示すように、パイロットエア流路４０Ａの一端は、パイロットチェック弁３８Ａのパイロットポート３８ｃに連通している。パイロットチェック弁３８Ａは、本体部６０Ａを軸方向に貫通して形成された断面が円形の弁孔５９ｂに設けられている。弁孔５９ｂは、外端面６０ａ側に形成されたピストン室６５と、内端面６０ｃ側に形成されたチェック弁収容部６７と、ピストン室６５とチェック弁収容部６７との間に形成された中間部６６とを有している。ピストン室６５の外端面６０ａ側の端部はキャップ８０によって封止されている。キャップ８０の近傍のピストン室６５には、パイロットポート３８ｃとしてパイロットエア流路４０Ａが開口している。ピストン室６５の内端面６０ｃ側の端部付近には、エア抜孔６２が開口している。エア抜孔６２は、本体部６０Ａの上面６０ｂに開口している。
　中間部６６は、ピストン室６５及びチェック弁収容部６７よりも小さな内径に形成されるとともに、中間部６６とチェック弁収容部６７との境界部分に中間部６６を縮径してなる縮径部６６ａを備えている。ピストン室６５及び中間部６６には、パイロットピストン７６が配置されている。パイロットピストン７６は、ピストン室６５の内部を摺動するピストン部７６ａを備える。ピストン部７６ａは、ピストン室６５をパイロットエア流路４０Ａに連通する部分と、エア抜孔６２に連通する部分とに仕切り、パイロットエア流路４０Ａからのパイロットエアの圧力を受けて、図の右方向への駆動力を発生させる。パイロットピストン７６は、パイロットエアの圧力が増加すると、図６に示すように、内端面６０ｃ側に突出する。
　図５に示すように、ピストン部７６ａからは、中間部６６側に向けて案内部７６ｂが突出して形成されている。案内部７６ｂは、中間部６６の内径よりも僅かに小さな直径に形成されており、中間部６６に沿って摺動する。案内部７６ｂの外周部には、エアの漏洩を防止するためのパッキン７６ｄが設けられている。案内部７６ｂのチェック弁収容部６７側の端部からは、ロッド部７６ｃが延び出ている。ロッド部７６ｃは、中間部６６の縮径部６６ａよりも小さな直径に形成されており、中間部６６及び縮径部６６ａの内周面から離間している。
　チェック弁収容部６７には、弁体７０と、弁体７０を支持する支持体７２と、弁体７０を付勢する復帰バネ７４とが設けられている。支持体７２は、チェック弁収容部６７の内端面６０ｃ側の端部に嵌合している。支持体７２の中心部には筒状の軸孔７２ａが設けられており、その軸孔７２ａに弁体７０の軸部７０ａが挿入されている。また、支持体７２の外周部には、開口部７２ｂが設けられており、開口部７２ｂを通じてチェック弁収容部６７の内側と、ロッド側圧力室１２ｂとが連通可能となっている。弁体７０は、縮径部６６ａに臨む部分が円盤状に拡径した閉塞部７０ｂを有し閉塞部７０ｂから軸部７０ａが支持体７２側に延び出ている。閉塞部７０ｂは、復帰バネ７４によって縮径部６６ａ側に付勢されており、閉塞部７０ｂは縮径部６６ａを覆って閉塞する。
　パイロットエアの圧力が作用しない状態では、パイロットチェック弁３８Ａは、図示のようにパイロットピストン７６が復帰バネ７４の弾発力によってキャップ８０側に付勢される。この状態において、弁体７０は、中間部６６から高圧エアが流入すると、閉塞部７０ｂが高圧エアによって押圧されるため、縮径部６６ａから離間する。そして、第２流路３０Ａを通じてロッド側圧力室１２ｂに向かう流れのエアを通過させる。一方、ロッド側圧力室１２ｂの排気エアの圧力が高まると、閉塞部７０ｂが縮径部６６ａ側に付勢されるため、弁体７０は排気エアの通過を阻止する。
　また、図６に示すように、パイロットエアの圧力が所定値以上の場合には、パイロットピストン７６がチェック弁収容部６７側に変位する。この状態では、パイロットピストン７６のロッド部７６ｃがチェック弁収容部６７側に突出することにより、弁体７０の閉塞部７０ｂが縮径部６６ａから離間した状態に保たれる。そのため、パイロットチェック弁３８Ａは、入口３８ａから出口３８ｂに向かう方向だけでなく、その逆方向のエアをも通過させる。
　ロッドカバー１６は、以上のように構成され、以下ヘッドカバー１４について説明する。図１０Ａに示すように、ヘッドカバー１４は、軸方向に扁平な直方体状の本体部６０を備えている。本体部６０の外端面６０ａには、連結孔２２ａが開口している。また、本体部６０の上面６０ｂには、ヘッド側ポート１４ａ、第１流量調整部２８、第２流量調整部３２、第３流量調整部４２が露出するとともに、エア抜孔６２が開口している。
　図１０Ｂに示すように、本体部６０の内端面６０ｃには、シリンダチューブ装着溝６４が形成されており、その内側にチェック弁３６、パイロットチェック弁３８及び第１流路２６の開口部が設けられている。
　図１１に示すように、ヘッドカバー１４では、パイロットチェック弁３８がヘッドカバー１４よりも本体部６０の中心寄り設けられることに伴って、第３流量調整部４２がパイロットチェック弁３８の上面６０ｂ側に重ねて配置されている。これにより、パイロットエア流路４０の経路がより簡単な構造となっている。なお、第１流路２６、第３流路３４、第１流量調整部２８及びチェック弁３６に関するＸＢ－ＸＢ線に沿った断面形状は、図７に示すロッドカバー１６側の第１流路２６Ａ、第３流路３４Ａ、第１流量調整部２８Ａ、チェック弁３６Ａの断面形状と同様となっている。また、図１１のＸＡ－ＸＡ線に沿った、第２流路３０及び第２流量調整部３２の断面形状は、図９の断面と同様である。
　図１２に示すように、ヘッドカバー１４においては、パイロットエア流路４０がピストン室６５の上端に開口し、第２流路３０が中間部６６の上端部に開口している点で、ロッドカバー１６のレイアウトと異なっている。ヘッドカバー１４に形成されるパイロットチェック弁３８のその他の構造は、図５に示すパイロットチェック弁３８Ａと同様であり、同一の構成については同一の参照番号を付して詳細な説明は省略する。
　本実施形態のエアシリンダ１０、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６は以上のように構成され、以下その作用について動作とともに説明する。
　図２に示すように、エアシリンダ１０の使用時には、高圧エア供給源５２と、排気口５４と、高圧エア供給源５２及び排気口５４をヘッド側ポート１４ａ及びロッド側ポート１６ａに切り換えて接続する動作切換弁５６とを有する、駆動装置５０が接続される。動作切換弁５６は、電気的に切り換わる５ポート弁であり、第１ポート５６ａ～第５ポート５６ｅを備える。第１ポート５６ａはヘッド側ポート１４ａに接続し、第２ポート５６ｂはロッド側ポート１６ａに接続する。また、第３ポート５６ｃ及び第５ポート５６ｅは排気口５４に接続し、第４ポート５６ｄは高圧エア供給源５２に接続する。図２に示す第１位置では、動作切換弁５６は、第１ポート５６ａと第４ポート５６ｄとが連通し、第２ポート５６ｂが第５ポート５６ｅに連通することにより、ヘッド側ポート１４ａに高圧エア供給源５２が接続され、ロッド側ポート１６ａに排気口５４が接続され、ピストン１８が作動ストロークを行う。
　高圧エア供給源５２からの高圧エアは、矢印Ａに示すように、ヘッド側ポート１４ａからヘッド側の流量コントローラ２４を流れる。ヘッド側の流量コントローラ２４において、高圧エアは、第１流路２６、第２流路３０及び第３流路３４を通じてヘッド側圧力室１２ａに流れる。この場合、高圧エアは、矢印Ａのように、絞弁がない第３流路３４及びチェック弁３６を通じて自由流れでヘッド側圧力室１２ａに供給される。
　また、パイロットチェック弁３８のパイロットポート３８ｃからは、パイロットエア流路４０及び第３流量調整部４２のチェック弁４２ｂを通じてパイロットエアが供給される。これにより、ヘッド側のパイロットチェック弁３８では、図６に示すようにパイロットピストン７６のロッド部７６ｃがチェック弁収容部６７側に突出し、両方向の流れに対して開通する。
　ピストン１８の作動ストロークに伴って、ロッド側圧力室１２ｂからの排気エアが、矢印Ｂに示すように、ロッド側の流量コントローラ２４Ａを通じて排出される。チェック弁３６Ａは、排気エアを通過させないため、排気エアは、矢印Ｂ１に示すように第１流路２６Ａと、矢印Ｂ２に示すように第２流路３０Ａとを通じて排出される。作動ストロークの途中までは、第２流路３０Ａのパイロットチェック弁３８Ａは、前回の復帰ストロークでピストン室６５に貯留されたパイロットエアの圧力が残っている。そのため、図６に示すように、パイロットピストン７６が、弁体７０を縮径部６６ａから離間させ続けるため、パイロットチェック弁３８Ａは、排気エアの通過を許容する。そのため、図２において、矢印Ｂ１＋Ｂ２に示すように、第１流路２６Ａ及び第２流路３０Ａを通過する所定流量（第１の制御流れ）で排気エアの排出が行われる。ピストン１８の動作速度は、排気エアの流量によって制限される。
　また、作動ストロークにおいて、矢印Ｃ２に示すように、パイロットチェック弁３８Ａのパイロットエアがパイロットエア流路４０Ａ及び第３流量調整部４２Ａを通じて徐々に流出する。パイロットエアの流出に伴って、パイロットチェック弁３８Ａのパイロットエアの圧力が徐々に低下する。
　そして、ピストン１８がストロークエンドに接近した所定のタイミングで、図５に示すように、パイロットチェック弁３８Ａのパイロットピストン７６が初期位置に復帰し、縮径部６６ａが弁体７０によって閉塞される。これにより、図１３の矢印Ｂ１に示すように、排気エアが第１流路２６Ａを流れる第２の制御流れに切り換わる。第２の制御流れでは、第１流量調整部２８Ａによって排気エアの流量が第１の制御流れよりもさらに絞られるため、ピストン１８の動作速度が抑制される。これにより、ピストン１８のストロークエンドでの衝撃を抑制できる。
　その後、動作切換弁５６が第１位置から第２位置に切り換わり、ロッド側ポート１６ａに高圧エア供給源５２が接続され、ヘッド側ポート１４ａに排気口５４が接続されて、復帰ストロークが開始される。復帰ストロークの動作は、作動ストロークの際のヘッド側の流量コントローラ２４の動作及びロッド側の流量コントローラ２４Ａの動作が入れ代わるだけであり、実質的に同一であるため、その動作の説明は省略する。
　本実施形態のエアシリンダ１０、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６は、以下の効果を奏する。
　本実施形態のエアシリンダ１０は、内部にシリンダ室１２ｃが形成されたシリンダチューブ１２と、シリンダチューブ１２の一端を閉塞するヘッドカバー１４と、シリンダチューブ１２の他端を閉塞するロッドカバー１６と、シリンダ室１２ｃを摺動するピストン１８と、一端がピストン１８に連結されたピストンロッド２０と、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６にそれぞれ設けられたポート１４ａ、１６ａと、ヘッドカバー１４及びロッドカバー１６の少なくとも一方に内蔵された流量コントローラ２４と、を備え、流量コントローラ２４は、ポート１４ａ、１６ａとシリンダ室１２ｃとを連通する第１流路２６、２６Ａと、第１流路２６、２６Ａに設けられた第１流量調整部２８、２８Ａと、第１流路２６、２６Ａに並設された第２流路３０、３０Ａと、第２流路３０、３０Ａに設けられた第２流量調整部３２、３２Ａと、第２流路３０、３０Ａに第２流量調整部３２、３２Ａと直列に設けられたパイロットチェック弁３８、３８Ａと、パイロットチェック弁３８、３８Ａにパイロットエアを給排する第３流量調整部４２、４２Ａと、を備え、パイロットチェック弁３８、３８Ａは、パイロットエアの圧力に応じて、シリンダ室１２ｃから排出される排気エアの通過を許容する状態と、排気エアの通過を阻止する状態と、に切り換わる。
　上記の構成によれば、排気エアの制御流れを切り換えるために、構造が簡単なパイロットチェック弁３８、３８Ａを用いるため、シャトル弁や３方弁等を用いる切換弁が不要となり、内部構造が簡略化される。また、シャトル弁や３方弁を構成するスリーブやスプール等の精度が要求される部材が不要となることに伴って、生産工数を要する研磨及び表面処理が不要となり、安価に製造することができる。
　上記のエアシリンダ１０において、さらに、第１流量調整部２８、２８Ａに並設され、ポート１４ａ、１６ａからシリンダ室１２ｃに向かう流れのエアを通過させるチェック弁３６、３６Ａを有してもよい。この構成により、高圧エアを自由流れでシリンダ室１２ｃに供給することができ、エアシリンダ１０を高速に動作させることができる。
　上記のエアシリンダ１０において、第３流量調整部４２、４２Ａは、絞弁４２ａと、絞弁４２ａに並設されパイロットポート３８ｃに向かう流れのエアを通過させるチェック弁４２ｂと、を備えてもよい。
　本実施形態のヘッドカバー１４は、シリンダチューブ１２のヘッド側の端部を覆うエアシリンダ１０のヘッドカバー１４であって、ヘッド側ポート１４ａと、ヘッド側ポート１４ａとエアシリンダ１０のシリンダ室１２ｃとに連通する第１流路２６と、第１流路２６に設けられた第１流量調整部２８と、第１流路２６に並設された第２流路３０と、第２流路３０に設けられた第２流量調整部３２と、第２流路３０に設けられ、第２流量調整部３２と直列に接続されたパイロットチェック弁３８と、パイロットチェック弁３８にパイロットエアを給排する第３流量調整部４２と、を備え、パイロットチェック弁３８は、パイロットエアの圧力に応じて、シリンダ室１２ｃから排出される排気エアの通過を許容する状態と、排気エアの通過を阻止する状態と、に切り換わる。
　本実施形態のロッドカバー１６は、シリンダチューブ１２のロッド側の端部を覆うエアシリンダ１０のロッドカバー１６であって、ロッド側ポート１６ａと、ロッド側ポート１６ａとエアシリンダ１０のシリンダ室１２ｃとに連通する第１流路２６Ａと、第１流路２６Ａに設けられた第１流量調整部２８Ａと、第１流路２６Ａに並設された第２流路３０Ａと、第２流路３０Ａに設けられた第２流量調整部３２Ａと、第２流路３０Ａに設けられ、第２流量調整部３２Ａと直列に接続されたパイロットチェック弁３８Ａと、パイロットチェック弁３８Ａにパイロットエアを給排する第３流量調整部４２Ａと、を備え、パイロットチェック弁３８Ａは、パイロットエアの圧力に応じて、シリンダ室１２ｃから排出される排気エアの通過を許容する状態と、排気エアの通過を阻止する状態と、に切り換わる。
　上記のヘッドカバー１４及びロッドカバー１６によれば、排気エアの制御流れを切り換えるために、構造が簡単なパイロットチェック弁３８、３８Ａを用いるため、シャトル弁や３方弁等を用いる切換弁が不要となり、内部構造が簡略化され、安価に製造できる。
　上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。

Claims (5)

  1. 　内部にシリンダ室（１２ｃ）が形成されたシリンダチューブ（１２）と、
    　前記シリンダチューブの一端を閉塞するヘッドカバー（１４）と、
    　前記シリンダチューブの他端を閉塞するロッドカバー（１６）と、
    　前記シリンダ室を摺動するピストン（１８）と、
    　一端が前記ピストンに連結されたピストンロッド（２０）と、
    　前記ヘッドカバー及び前記ロッドカバーにそれぞれ設けられたポート（１４ａ、１６ａ）と、
    　前記ヘッドカバー及び前記ロッドカバーの少なくとも一方に内蔵された流量コントローラ（２４）と、を備え、前記流量コントローラは、
    　前記ポートと前記シリンダ室とを連通する第１流路（２６、２６Ａ）と、
    　前記第１流路に設けられた第１流量調整部（２８、２８Ａ）と、
    　前記第１流路に並設された第２流路（３０、３０Ａ）と、
    　前記第２流路に設けられた第２流量調整部（３２、３２Ａ）と、
    　前記第２流路に前記第２流量調整部と直列に設けられたパイロットチェック弁（３８、３８Ａ）と、
    　前記パイロットチェック弁にパイロットエアを給排する第３流量調整部（４２、４２Ａ）と、
    　を備え、
    　前記パイロットチェック弁は、パイロットエアの圧力に応じて、前記シリンダ室から排出される排気エアの通過を許容する状態と、前記排気エアの通過を阻止する状態と、に切り換わる、エアシリンダ（１０）。
  2. 　請求項１記載のエアシリンダであって、さらに、前記第１流量調整部に並設され、前記ポートから前記シリンダ室に向かう流れのエアを通過させるチェック弁（３６、３６Ａ）を有する、エアシリンダ。
  3. 　請求項１又は２記載のエアシリンダであって、前記第３流量調整部は、絞弁（４２ａ）と、該絞弁に並設され前記パイロットチェック弁に向かう流れのエアを通過させるチェック弁（４２ｂ）と、を備える、エアシリンダ。
  4. 　シリンダチューブのヘッド側の端部を覆うエアシリンダのヘッドカバーであって、
    　ポートと、
    　前記ポートと前記エアシリンダのシリンダ室とに連通する第１流路と、
    　前記第１流路に設けられた第１流量調整部と、
    　前記第１流路に並設された第２流路と、
    　前記第２流路に設けられた第２流量調整部と、
    　前記第２流路に設けられ、前記第２流量調整部と直列に接続されたパイロットチェック弁と、
    　前記パイロットチェック弁にパイロットエアを給排する第３流量調整部と、
    　を備え、
    　前記パイロットチェック弁は、パイロットエアの圧力に応じて、前記シリンダ室から排出される排気エアの通過を許容する状態と、前記排気エアの通過を阻止する状態とに切り換わる、ヘッドカバー。
  5. 　シリンダチューブのロッド側の端部を覆うエアシリンダのロッドカバーであって、
    　ポートと、
    　前記ポートと前記エアシリンダのシリンダ室とに連通する第１流路と、
    　前記第１流路に設けられた第１流量調整部と、
    　前記第１流路に並設された第２流路と、
    　前記第２流路に設けられた第２流量調整部と、
    　前記第２流路に設けられ、前記第２流量調整部と直列に接続されたパイロットチェック弁と、
    　前記パイロットチェック弁にパイロットエアを給排する第３流量調整部と、
    　を備え、
    　前記パイロットチェック弁は、パイロットエアの圧力に応じて、前記シリンダ室から排出される排気エアの通過を許容する状態と、前記排気エアの通過を阻止する状態とに切り換わる、ロッドカバー。
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