JPH0124403Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、往復動制御装置を有するエアシリン
ダ、さらに詳しく言えば、シリンダに往復動を制
御する制御弁、リミツト弁等を一体に設けた構造
のエアシリンダに関する。

まず、エアシリンダを往復動制御する往復動制
御装置の従来例を説明して、併せてその問題点に
ついて言及する。

第１図は往復動制御装置の従来例を示す回路図
である。

往復動制御装置は、スイツチ弁１、リミツト弁
２，３、制御弁４から構成され、単体のエアシリ
ンダ６を往復動制御している。

圧力源がライン１００によりスイツチ弁１のイ
ンポートに接続され、スイツチ弁１のアウトポー
トがライン１０１，１０３によりリミツト弁２の
インポート、ライン１０１，１０２により制御弁
４のインポートに接続され、リミツト弁２のアウ
トポートがライン１０４，１０５によりリミツト
弁３のインポート、ライン１０４，１０６により
制御弁４のパイロツトポートに接続され、制御弁
４の２つのアウトポートがライン１０７，１０８
によりエアシリンダ６のロツド側およびヘツド側
ポートにそれぞれ接続されている。

スイツチ弁１をオンすると、圧力源からの空気
圧は制御弁４のインポートおよびリミツト弁２の
インポートに供給される。制御弁４に供給された
空気圧はエアシリンダ６のロツド側に供給され、
ピストン６１をヘツド側に移動させ、ヘツド側空
間の空気圧は制御弁４を介して排気されるととも
に、ピストンロツド６２の先端に設けられたカム
によりリミツト弁２を切換える。

リミツト弁２が切換えられると、リミツト弁２
に供給されている空気圧は制御弁４のパイロツト
ポートに供給され、制御弁４を切り換える。制御
弁４が切換えられると、制御弁４に供給された空
気圧はエアシリンダ６のヘツド側に供給され、ピ
ストン６１をロツド側に移動させ、ロツド側空間
の空気圧は制御弁４を介して排気されるととも
に、ピストンロツド６２の先端に設けられたカム
によりリミツト弁３を切換える。このとき、リミ
ツト弁２はスプリングによりリターンする。

リミツト弁３が切換えられると、制御弁４のパ
イロツトポートの空気圧はリミツト弁３を介して
排気されるので、制御弁４はスプリングによりリ
ターンする。

このような往復動制御装置にはつぎのような問
題があつた。

まず、従来の往復動制御装置はスイツチ弁１、
リミツト弁２，３、制御弁４を別々に単体のエア
シリンダ６に接続していたため、前記各弁を取り
付ける部品および前記各弁の相互間に接続する配
管が必要である。このため、取り付け、配管作業
に費用、時間がかかるうえ、装置全体の構造が大
形になり、延いては空気圧の損失になつていた。

また、エアシリンダ６内のピストン６１がヘツ
ド側およびロツド側のクツシヨン行程の終端に至
つたときにヘツド側およびロツド側の空気空間に
残存する空気圧によりリミツト弁２，３が低速度
でゆつくりと切換えられるため、制御弁４の切換
えが不確実になり、制御弁４が中立状態で停止し
てしまい、シリンダ６が作動しなくなり、往復動
制御ができなくなるという欠点があつた。

さらに、スイツチ弁１をオフしたときに、制御
弁４のパイロツトポートの空気圧がライン１０６
内に残留し、制御弁４を中立位置に停止させてし
まうため、始動時にスイツチ弁１をオンしたとき
に、制御弁４が誤動作したり、ピストンロツド６
２が飛び出すという不都合があつた。

本考案の目的は、往復動制御装置を構成する第
１および第２のリミツト弁、制御弁をエアシリン
ダに一体に設けて小形化するとともに、ピストン
ロツドのクツシヨンリングに排気溝を設けクツシ
ヨン行程の終端での第１および第２のリミツト弁
の切換え動作を確実にし、さらに制御弁にチエツ
キ弁を設けることにより動作終了時に制御弁を確
実に復帰させることができるようにした往復動制
御装置を有するエアシリンダを提供することにあ
る。

前記目的を達成するために本考案による往復動
制御装置を有するエアシリンダは、圧力源と大気
とを選択するスイツチ弁に接続された往復動制御
装置で往復動を制御する往復動制御装置を有する
エアシリンダにおいて、前記往復動制御装置は第
１のリミツト弁、アウトポートが大気に解放され
ている第２のリミツト弁、ばね付勢の１パイロツ
トポートを有する切換弁からなる制御弁、チエツ
キ弁を備え、前記スイツチ弁のアウトポートが前
記第１のリミツト弁のインポート、前記制御弁の
インポート、前記チエツキ弁のアウトポートに接
続され、前記第１のリミツト弁のアウトポートが
前記第２のリミツト弁のインポート、前記制御弁
のパイロツトポート、前記チエツキ弁のインポー
トに接続され、前記制御弁の２つのアウトポート
が前記シリンダのヘツド側ポートおよびロツド側
ポートにそれぞれ接続されており、前記シリンダ
はシリンダチユーブ、ヘツドキヤツプ、ロツドキ
ヤツプ、ピストン、ピストンロツド、ヘツド側ク
ツシヨンリングおよびロツド側クツシヨンリング
を備え、前記シリンダチユーブの両端を前記ヘツ
ドキヤツプおよび前記ロツドキヤツプで封止し、
前記シリンダチユーブに挿入された前記ピストン
の前記ピストンロツド両側にはヘツド側クツシヨ
ンリングおよびロツド側クツシヨンリングが設け
られ、前記ヘツドキヤツプには前記制御弁、前記
チエツキ弁、前記第１のリミツト弁が設けられ、
前記ロツドキヤツプには前記第２のリミツト弁が
設けられ、前記ヘツド側およびロツド側のクツシ
ヨンリングには前記ピストンがヘツド側およびロ
ツド側のクツシヨン行程終端にきたときに前記シ
リンダ内の残存空気圧を排気する排気溝を設け、
前記制御弁の切換えにより前記ピストンがヘツド
側に移動したときにクツシヨン行程を経たのちに
前記ヘツド側のクツシヨンリングの排気溝でヘツ
ド側空間の残存空気を排気しながら前記第１のリ
ミツト弁を開いて前記第１のリミツト弁により前
記制御弁を切換えて、前記ピストンをロツド側に
移動させ、クツシヨン行程を経たのちに前記ロツ
ド側のクツシヨンリングの排気溝でロツド側空間
の残存空気を排気しながら前記第２のリミツト弁
を開き、前記スイツチ弁を閉じたときに前記チエ
ツキ弁により前記制御弁のパイロツトポートの残
留空気圧を排気して前記制御弁を復帰させるよう
に構成されている。

前記構成によれば本考案の目的は完全に達成で
きる。

以下、図面等を参照して本考案をさらに詳しく
説明する。

第２図は本考案による往復動制御装置を有する
エアシリンダの実施例を示した回路図、第３図は
本考案による往復動制御装置を有するエアシリン
ダの実施例を示した構成図である。なお、前述の
従来例と同一の機能を有する部分には同一の符号
が付されている。

第２図において、１はスイツチ弁、２，３はリ
ミツト弁、４は制御弁、５はチエツキ弁、６はエ
アシリンダである。鎖線で囲んだ部分が本考案に
よるエアシリンダに含まれる部分である。

スイツチ弁１のインポートにはライン１００に
より圧力源が接続されており、スイツチ弁１のア
ウトポートは、ライン１０１，１０３によりリミ
ツト弁２のインポート、ライン１０１，１０２，
１０２ａにより制御弁４のインポート、ライン１
０２，１０９によりチエツキ弁５のアウトポート
に接続されている。リミツト弁２のアウトポート
はライン１０４，１０５によりリミツト弁３のイ
ンポート、ライン１０４，１０６により制御弁４
のパイロツトポート、ライン１０４，１１０によ
りチエツキ弁５のインポートに接続されている。
制御弁４の２つのアウトポートはライン１０７，
１０８によりエアシリンダ６のロツド側ポートと
ヘツド側ポートにそれぞれ接続されている。リミ
ツト弁２，３のパイロツト軸２１，３１はピスト
ン６１がヘツド側およびロツド側の終端にきたと
きに切換えられる。

第３図において、６１はピストンロツド、６２
はピストン、６３はヘツドキヤツプ、６４はロツ
ドキヤツプ、６５，６６はクツシヨンリング、６
７，６８はクツシヨンパツキン、６９はシリンダ
チユーブである。ヘツドキヤツプ６３にはリミツ
ト弁２、制御弁４、チエツキ弁５が一体に設けら
れ、ロツドキヤツプ６４にはリミツト弁３が設け
られている。

ヘツドキヤツプ６３にはエアシリンダ６のイン
ポートINが設けられており、通路１０１，１０
２により制御弁４の主軸４０の空気空間に接続さ
れている。制御弁４は主軸４０，４５、ポペツト
弁４１，４２，４６，４７、スプリング４３，４
８、主軸４０，４５のパイロツト端４０ａ，４５
ａとから構成されている。主軸４０の空気空間は
通路１０７ａ、バイパスパイプ７１、ロツドキヤ
ツプ６４の通路１０７ｂを介してエアシリンダ６
のロツド側空間に接続されている。

一方、インポートINは通路１０１から分岐し
た通路１０３によりリミツト弁２のインポートに
接続されている。リミツト弁２はパイロツト軸２
１、ポペツト２２、スプリング２３とから構成さ
れている。リミツト弁２のアウトポートは通路１
０４、バイパスパイプ７２、ロツドキヤツプ６４
の通路１０５を介してリミツト弁３のインポート
に接続されている。リミツト弁３はパイロツト軸
３１、ポペツト３２、スプリング３３とから構成
されている。リミツト弁３のアウトポートは通路
１１２により大気に接続されている。

また、インポートINは通路１０１，１０２，
１０９によりチエツキ弁５のアウトポートに接続
され、チエツキ弁５のインポートは通路１１０に
より制御弁４のパイロツトポートに接続されてい
る。チエツキ弁５はボール５１とスプリング５２
とから構成されている。エアシリンダ６のヘツド
側空間は通路１０８により制御弁４の主軸４５の
空気空間に接続され、主軸４５の空気空間は通路
１１３によりエアシリンダ６の排気ポートEXH
から大気に接続されている。排気ポートEXHに
はスピードコントローラ７５，７６が設けられて
いる。

ピストンロツド６１のピストン６２の両端には
クツシヨンリング６５，６６が設けられており、
このクツシヨンリング６５，６６には排気溝６５
ａ，６６ａが設けられている。排気溝６５ａはピ
ストンロツド６１がヘツド側のクツシヨン行程の
終端に至つたときにはヘツド側空間の残存空気圧
をバイパスさせて通路１０８側に排気するための
ものである。同様に、排気溝６６ａはピストンロ
ツド６１がロツド側のクツシヨン行程の終端に至
つたときにはロツド側空間の残存空気圧をバイパ
スさせて通路１０７ｂ側に排気するためのもので
ある。

つぎに、本考案による往復動制御装置を有する
エアシリンダの動作を説明する。

スイツチ弁１をオンすると、エアシリンダ６の
インポートINから空気圧が供給され、通路１０
１，１０２を通つて制御弁４の主軸４１の空気空
間、通路１０３を通つてリミツト弁２のインポー
ト、通路１０９を通つてチエツキ弁５のアウトポ
ートに供給されている。

制御弁４の主軸４０はスプリング４３により右
側に移動しているので、弁４１が閉じ弁４２が開
いている。したがつて、空気圧は通路１０７ａ、
バイパスパイプ７１、通路１０７ｂからエアシリ
ンダ６のロツド側空間に供給され、ピストン６２
をヘツド側に移動させる。

ピストン６２がヘツド側に移動し、クツシヨン
リング６５の先端がクツシヨンリングパツキン６
７の位置に至り所謂クツシヨン行程に入ると、ヘ
ツド側空間に残留している空気圧は通路１１４を
通り、クツシヨンニードル７４を介して通路１０
８に排出されるため、ピストンロツド６１の移動
速度は遅くなる。さらに、ピストンロツド６１が
移動し、クツシヨンリング６５に設けられた排気
溝６５ａの先端がクツシヨンリングパツキン６７
から出るとヘツド側空間の残存空気圧は通路１０
８側に一時的に排気される。このときにピストン
６２はクツシヨン行程の終端で僅かに速度を早
め、ピストン６２のヘツド側はリミツト弁２のパ
イロツト軸２１を押し、スプリング２３の付勢力
に抗してポペツト２２を確実に開く。

ポペツト２２が開くとリミツト弁２に供給され
ている空気圧はアウトポートから通路１０４、バ
イパスパイプ７２、通路１０５を通つてリミツト
弁３のインポートに供給されるともに、通路１０
６を通つて制御弁４のパイロツトポートに供給さ
れ、主軸４０，４５のパイロツト端４０ａ，４５
ａを押し主軸４０，４５をスプリング４３，４８
の付勢力に抗して切り換える。

制御弁４の主軸４５が切換わると弁４７が閉じ
弁４６が開くので、エアシリンダ６のインポート
INからの空気圧は通路１０８を通つてエアシリ
ンダ６のヘツド側空間に供給される。

ピストン６２がロツド側に移動し、クツシヨン
リング６６の先端がクツシヨンリングパツキン６
８の位置に至り所謂クツシヨン行程に入ると、ロ
ツド側空間に残存している空気圧は通路１１５を
通り、クツシヨンニードル７３を介して通路１０
７ｂに排出されるため、ピストンロツド６１の移
動速度は遅くなる。さらに、ピストンロツド６１
が移動し、クツシヨンリング６６に設けられた排
気溝６６ａの先端がクツシヨンリングパツキン６
８から出るとロツド側空間の残存空気圧は通路１
０７ｂ側に一時的に排気される。このときにピス
トン６２はクツシヨン行程の終端で僅かに速度を
早め、ピストン６２のロツド側はリミツト弁３の
パイロツト軸３１を押し、スプリング３３の付勢
力に抗してポペツト３２を確実に開く。

ポペツト３２が開くとリミツト弁３に供給され
ている空気圧はアウトポートから通路１１２を介
して排気される。リミツト弁３が開かれると通路
１０５、バイパスパイプ７２、通路１０４、通路
１０６内の空気圧は排気されるので、制御弁４の
パイロツトポートには空気圧が供給されず、主軸
４０，４５はスプリング４３，４８の付勢力によ
りリターンする。このとき、ロツド側空間の空気
圧は通路１０７ｂ、バイパスパイプ７１、通路１
０７ａを通つて主軸４０の空気空間を介し、通路
１１３を通つて排気ポートEXHから排気される。

以下この動作が繰り換えして行われ、エアシリ
ンダ６は往復動制御される。エアシリンダ６の往
復動を停止させるときには、スイツチ弁１をオフ
する。スイツチ弁１をオフすると、通路１０４，
１０５，１１０内の空気圧はチエツキ弁５、通路
１０９，１０２，１０１を通つて、スイツチ弁１
の排気ポートから排気される。

第４図、第５図は本考案による往復動制御装置
の実施例をさらに具体的に示した図である。第４
図は主にリミツト弁２、リミツト弁３の部分およ
びピストンロツド６１に設けられたクツシヨンリ
ング６５，６６の排気溝６５ａ，６６ａが示され
ている。他の部分の符号は第３図の構成図の同一
符号部分と同一の機能を有する部分である。第５
図は制御弁４内のチエツキ弁５の詳細を示したも
のである。

以上詳しく説明したように、本考案によれば、
往復動制御装置を構成する第１および第２のリミ
ツト弁、制御弁をエアシリンダに一体に設けてあ
るので全体が小形化された。

また、ピストンロツドのクツシヨンリングに排
気溝を設けクツシヨン行程の終端でシリンダ内の
残存空気圧を排気するので、第１および第２のリ
ミツト弁の切換え動作が確実になつた。

さらに、制御弁にチエツキ弁を設けてある。こ
れにより、スイツチ弁１を切つたときにチエツキ
弁５を介して、パイロツト圧を完全に逃がすこと
ができる。これにより、動作終了時に制御弁を確
実に復帰させてあるので始動時の誤動作は無くな
り、ピストンロツドの飛び出し等は無くなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は往復動制御装置の従来例を示す回路図
である。第２図は本考案による往復動制御装置を
有するエアシリンダの実施例を示した回路図、第
３図は本考案による往復動制御装置を有するエア
シリンダの実施例を示した構成図である。第４
図、第５図は本考案による往復動制御装置の実施
例をさらに具体的に示した図である。 １……スイツチ弁、２，３……リミツト弁、２
１，３１……パイロツト軸、２２，３２……ポペ
ツト、２３，３３……スプリング、４……制御
弁、４０，４５……主軸、４０ａ，４５ａ……パ
イロツト端、４１，４２，４６，４７……ポペツ
ト弁、４３，４８……スプリング、５……チエツ
キ弁、６……エアシリンダ、６１……ピストンロ
ツド、６２……ピストン、６３……ヘツドキヤツ
プ、６４……ロツドキヤツプ、６５……ヘツド側
クツシヨンリング、６６……ロツド側クツシヨン
リング、６５ａ，６６ａ……排気溝、６７，６８
……クツシヨンリングパツキン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧力源と大気とを選択するスイツチ弁に接続さ
   れた往復動制御装置で往復動を制御する往復動制
   御装置を有するエアシリンダにおいて、前記往復
   動制御装置は第１のリミツト弁、アウトポートが
   大気に解放されている第２のリミツト弁、ばね付
   勢の１パイロツトポートを有する切換弁からなる
   制御弁、チエツキ弁を備え、前記スイツチ弁のア
   ウトポートが前記第１のリミツト弁のインポー
   ト、前記制御弁のインポート、前記チエツキ弁の
   アウトポートに接続され、前記第１のリミツト弁
   のアウトポートが前記第２のリミツト弁のインポ
   ート、前記制御弁のパイロツトポート、前記チエ
   ツキ弁のインポートに接続され、前記制御弁の２
   つのアウトポートが前記シリンダのヘツド側ポー
   トおよびロツド側ポートにそれぞれ接続されてお
   り、前記シリンダはシリンダチユーブ、ヘツドキ
   ヤツプ、ロツドキヤツプ、ピストン、ピストンロ
   ツド、ヘツド側クツシヨンリングおよびロツド側
   クツシヨンリングを備え、前記シリンダチユーブ
   の両端を前記ヘツドキヤツプおよび前記ロツドキ
   ヤツプで封止し、前記シリンダチユーブに挿入さ
   れた前記ピストンの前記ピストンロツド両側には
   ヘツド側クツシヨンリングおよびロツド側クツシ
   ヨンリングが設けられ、前記ヘツドキヤツプには
   前記制御弁、前記チエツキ弁、前記第１のリミツ
   ト弁が設けられ、前記ロツドキヤツプには前記第
   ２のリミツト弁が設けられ、前記ヘツド側および
   ロツド側のクツシヨンリングには前記ピストンが
   ヘツド側およびロツド側のクツシヨン行程終端に
   きたときに前記シリンダ内の残存空気圧を排気す
   る排気溝を設け、前記制御弁の切換えにより前記
   ピストンがヘツド側に移動したときにクツシヨン
   行程を経たのちに前記ヘツド側のクツシヨンリン
   グの排気溝でヘツド側空間の残存空気を排気しな
   がら前記第１のリミツト弁を開いて前記第１のリ
   ミツト弁により前記制御弁を切換えて、前記ピス
   トンをロツド側に移動させ、クツシヨン行程を経
   たのちに前記ロツド側のクツシヨンリングの排気
   溝でロツド側空間の残存空気を排気しながら前記
   第２のリミツト弁を開き、前記スイツチ弁を閉じ
   たときに前記チエツキ弁により前記制御弁のパイ
   ロツトポートの残留空気圧を排気して前記制御弁
   を復帰させるように構成したことを特徴とする往
   復動制御装置を有するエアシリンダ。