JPH0810001B2 - 気体圧シリンダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、気体圧シリンダと回転電動機とによりピス
トンロッドのストロークを制御する装置に関する。

［従来の技術］ 各種機械的作動を行わせるためのアクチュエータ機構
として、空気等の気体圧によりロッドが駆動するシリン
ダ装置がある。

このものはシリンダ内のピストンの両側に気体の圧力
差を設けることにより、ピストンを移動させピストンに
連結しているロッドのストローク量を制御するものであ
る。このシリンダ装置のピストン位置あるいはその速度
を正確に制御するためには、そのストローク量を検出す
るセンサを設けると共に、ストローク量あるいはストロ
ーク速度が所望の状態になるように気体圧をフィードバ
ック制御しなくてはならない。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このような気体を作動流体に使用している
シリンダ装置においては、気体の圧縮性のため所望の位
置に停止しようとしても、シリンダ中の気体に圧力が残
留していた場合、ロッド位置の過制御を生じたり、シリ
ンダ及びロッド等の質量に伴う慣性力と気体の圧縮性と
が相互に作用し合って、ロッドの振動を生じたりして、
正確な速度制御や中間位置停止制御を実現することは極
めて困難であった。特にロッドの位置決めの最終段階で
超低速制御が必要な場合に、気体圧力のみの制御では、
気体の排出側のオリフィスにてその前後の差圧が小さく
なって、わずかなゴミ等により差圧変動が大きくなる。
その結果、ピストンの速度にばらつきが発生し、極端な
ときには停止してしまう場合もあった。このような不正
確な速度制御では、所望の位置に正確かつ迅速に到達さ
せることも非常に困難であった。

これを解決するために、非圧縮性のオイルを用いたエ
アハイドロコンバータ、あるいはハイドロチェックシリ
ンダ等を併用することも考えられる。しかし、これらの
機構はオイル漏れの問題があり、補修も気体によるシリ
ンダ装置よりも手がかかり、効率的な装置とは言えなか
った。

発明の構成 本発明はこれらの問題点を解決することを目的とする
ものであり、オイルを併用しなくとも、迅速かつ正確に
ピストンロッドのストローク速度制御が実行でき、精密
な位置制御にも利用できる気体圧シリンダ装置を実現す
ることを目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための手段として、本発明の気体
圧シリンダ装置は、直進運動するピストンロッドを有す
る気体圧シリンダと、該気体圧シリンダへの気体の給排
により上記ピストンロッドを駆動する駆動モードと上記
ピストンロッドを駆動しない非駆動モードとに切り替わ
って上記ピストンロッドの移動速度を調節する直進運動
調節手段と、ピストンロッドに連結されていて直進運動
と回転運動とを相互に変換する運動変換手段と、上記回
転運動の回転数を検出するロータリエンコーダとを備え
た気体圧シリンダ装置であって、 回転運動する回転電動機と、 該回転電動機の回転運動を減速する減速機構と、 該減速機構と上記運動変換手段との間に介装されて上
記減速機構から上記運動変換手段へ回転運動を伝達する
伝達モードと該回転運動の伝達を遮断する遮断モードと
に切り替わるクラッチ機構と、 上記回転電動機への電力量を調節すると共に、上記ロ
ータリエンコーダの検出値に応じて上記クラッチ機構を
伝達モードとさせる際には上記直進運動調節手段を非駆
動モードにさせ、上記直進運動調節手段を駆動モードに
させる際には上記クラッチ機構を遮断モードとさせる制
御回路と を設けている。

［作用］ 直進運動調節手段は、駆動モードでは気体圧シリンダ
への気体の給排によりピストンロッドを駆動し、非駆動
モードではピストンロッドを駆動しない。このため、駆
動モードと非駆動モードとを切り替えることにより、ピ
ストンロッドを加減速してその移動速度を調節できる。
この直進運動調節手段によるピストンロッドの速度の調
節は、圧縮性である気体を作動流体として用いるため、
精密な制御よりも早送り・早戻しといった操作において
用いる。

回転電動機は回転運動する。減速機構は回転電動機の
回転運動を減速して、低速かつ高トルクの回転運動とす
る。

減速機構と運動変換手段との間に介装されているクラ
ッチ機構は、伝達モードと遮断モードとに切り替わり、
伝達モードでは減速機構から運動変換手段へ回転運動を
伝達し、遮断モードではこの回転運動の伝達を遮断す
る。

したがって、クラッチ機構を伝達モードとして回転電
動機を稼働させれば、回転電動機によって発生され減速
機構によって低速高トルクとされた回転運動を、運動変
換手段で直進運動に変換してピストンロッドに伝達し
て、ピストンロッドを直進駆動することかできる。この
系統によって駆動されるピストンロッドの移動速度は微
速となる。

ピストンロッドが直進運動調節手段によって駆動され
て直進運動する際には、その直進運動は、運動変換手段
に伝えられて運動変換手段によって回転運動に変換され
る。ロータリエンコーダは、この回転運動の回転数を検
出する。また、回転電動機側から運動変換手段に伝えら
れる回転運動は、直進運動に変換されてピストンロッド
を駆動するが、ロータリエンコーダは、この回転運動の
回転数も検出する。

つまり、ロータリエンコーダは、運動変換手段におけ
る回転運動の回転数を介してピストンロッドの位置と速
度とを検出することになる。

制御回路は回転電動機への電力量を調節する。この電
力量の調節手法としては、電流のオン・オフや段階的ま
たは連続的な増減が例示される。このような電力量の調
節により、回転電動機の回転速度をきわめて正確に制御
できる。

また、制御回路は、ロータリエンコーダの検出値に応
じてクラッチ機構を伝達モードとさせる際には直進運動
調節手段を非駆動モードにさせ、直進運動調節手段を駆
動モードにさせる際にはクラッチ機構を遮断モードとさ
せる。

このため、まず直進運動調節手段を駆動モード、クラ
ッチ機構を遮断モードとしてピストンロッドを所定のス
トロークだけ駆動し、次に直進運動調節手段を非駆動モ
ードとしてピストンロッドを減速状態にしてから、また
はこれと同時にクラッチ機構を伝達モードとすれば、回
転電動機によって発生させられた回転運動によってピス
トンロッドを微速移動させることができる。さらに、ロ
ータリエンコーダの検出値により、例えばピストンロッ
ドが設定位置またはその寸前まで微速移動したことが検
出された時点で、回転電動機を停止させるかクラッチ機
構を遮断モードとすれば、ピストンロッドを設定位置で
正確に停止させることができる。例えば回転電動機の回
転の停止により、ピストンロッドを停止させる場合に
は、減速機構における減速比に対応して、ピストンロッ
ドを精密に停止させることができる。例えば上記減速比
が100:1であれば、ピストンロッドの停止位置の精度は1
/100となる。

このように、迅速な移動と大かまな速度調節は直進運
動調節手段によって実行させ、回転電動機が発生した回
転運動を直進運動に変換してピストンロッドを駆動する
ことによって精密な速度調節を実行させれば、ピストン
ロッドを迅速に移動させ、正確に停止させることができ
る。すなわち、迅速かつ正確にピストンロッドのストロ
ーク速度制御が実行でき、精密な位置制御ができる。

［実施例］ 第１図に本発明の気体圧シリンダ装置の第１実施例を
示す。本図は概略系統図を表している。本装置は、主と
して、直進駆動力出力部（気体圧シリンダ）１、誘導電
動機（回転電動機）３、回転一直進変換部（運動変換手
段）５、空気圧回路（直進運動調節手段）７、及び制御
回路11から構成されている。本装置は、この他に、減速
機（減速機構）13、電磁クラッチ（クラッチ機構）15及
びロータリエンコーダ17等を備えている。

このうち、直進駆動力出力部１、誘導電動機３、回転
一直進変換部５、減速機13、電磁クラッチ15及びロータ
リエンコーダ17は、第２図に示すごとく、一体に構成さ
れている。

直進駆動力出力部１は、主に、シリンダ21とピストン
23とロッド25とから構成されている。ロッド25は、シリ
ンダ21の両端を密封しているロッドカバー27及び中間カ
バー29を摺動可能に貫通している。シリンダ21内に両カ
バー27,29に設けられているポート31,33により空気圧の
供給・排出が行われる。この供給・排出を圧力調節にて
積極的に実行することにより、ピストン23がシリンダ21
の軸腺に沿って移動する。これにともなって、ロッドカ
バー27から突出しているロッド25の作動端部25aが前進
・後退動作をして、作動端部25aに連結される図示しな
い他の機構に所定の作業を行わせることが出来る。

上記ロッド25は中間カバー29を貫通して回転一直進変
換部５のシリンダ35内の直進ピストン37に連結してい
る。直進ピストン37内にはロッド25と同方向を軸とする
ナット39が圧入され溶接にて固定されている。このナッ
ト39には、送りネジ41が螺入されている。ナット39と送
りネジ41とのリード角は摩擦角より十分に大に設定して
ある。従って、空気圧の給排によりロッド25が前進・後
退して直進運動を行うと、その直進駆動力は直進ピスト
ン37のナット39を介して送りネジ41に伝わり、送りネジ
41の回転運動に変換される。逆に、送りネジ41が後述す
るごとく回転動作を行うと、その回転運動はナット39を
介して直進ピストン37に伝わり、ロッド25の直進運動に
変換される。一層の精密制御のために、このナット39及
び送りネジ41の替わりにボールネジ機種を用いてもよ
い。

シリンダ35の送りネジカバー43とクラッチハウジング
カバー45との間には、送りネジ軸受47が挾持されてお
り、送りネジ41を支持している。送りネジ41の図示左端
41aは中間カバー29にて回転可能に支持され、図示右端4
1bはクラッチハウジング49内を貫通し、図示最右端のロ
ータリエンコーダ17に至る。従って、送りネジ41の回転
状態は、ロータリエンコーダ17にて精密に検出すること
が出来る。

送りネジ41は、クラッチハウジング49内では、電磁ク
ラッチ15に接続されている。電磁クラッチ15は一般的に
用いられているものであり、よく知られているクラッチ
であるので、詳細は省略する。この電磁クラッチ15は、
制御回路11からの駆動信号の出力により断続制御され
る。電磁クラッチ15がつながれた状態（伝達モード）で
は、送りネジ41は、電磁クラッチ15のギヤ15aと一体と
なって回転し、電磁クラッチ15が切られた状態（遮断モ
ード）では、送りネジ41の回転と、電磁クラッチ15のギ
ヤ15aの回転とは無関係となる。電磁クラッチ15のギヤ1
5aは、減速機13の出力側ギヤ13aに噛み合っている。従
って、誘導電動機３からの回転駆動力は、減速機13を介
してその回転速度を減速されて、高トルクで電磁クラッ
チ15のギヤ15aを回転させる。

以上のような構成により、電磁クラッチ15をつない
で、誘導電動機３を正転・逆転すると、減速機13及び電
磁クラッチ15を介して、送りネジ41が正転・逆転する。
この正転・逆転運動は、ナット39を介して、前進・後退
運動として、ロッド25に伝達され、ロッド25は微速移動
する。このとき、送りネジ41の回転状態はロータリエン
コーダ17にて検出される。誘導電動機３による回転は安
定した円滑な回転であり、更に減速機13を介して低回
転、高トルクにて伝達されるので、ロッド25は微速で前
進・後退運動し、その運動はきわめて円滑で精密かつ安
定した動作となる。

一方、電磁クラッチ15が切られ、ポート31,33に圧縮
空気の供給・排出制御が行われると、ピストン23の直進
運動に伴って、ロッド25が前進・後退する。この前進・
後退運動は、ナット39を介して、正転・逆転運動とし
て、送りネジ41に伝達される。送りネジ41の回転はロー
タリエンコーダ17に検出される。気体の圧力差により運
動力が与えられているため、誘導電動機３のように安定
した運動ではないがきわめて迅速に移動させることが出
来る。

送りネジ41の回転は、ロッド25の前進・後退量、即ち
ストローク量の変化に比例しているので、ロータリエン
コーダ17は、ロッド25のストローク量を検出しているこ
とになる。従って、ロッド25が、ピストン23前後の空気
圧力差により駆動されていても、誘導電動機３により駆
動されていても、そのストローク量は常にロータリエン
コーダ17により正確に検出できることになる。

次に、シリンダ21のポート31,33に対して圧縮空気の
供給・排出制御する空気圧回路７について説明する。空
気圧回路７は、主に、圧力源51と、空気圧用リリーフ付
減圧弁53,55（以下減圧弁とも呼ぶ）と、３ポート２位
置切換弁57,59（以下切換弁とも呼ぶ）と、から構成さ
れている。

まず、第３図の断面図に示した減圧弁53について説明
する。もう一つの減圧弁55も同一構成であるので説明は
省略する。図示するように、減圧弁53は、調整本体部6
1,ダイヤフラム63及び弁本体部65から成る減圧弁本体67
と、切換機構に用いられる３ポート２位置切換弁53aと
を備えている。

調整本体部61は、幅広部71aを有する中空の調整ねじ7
1が一端部に螺合されたボンネット73を備え、このボン
ネット73の他端部のダイヤフラム63側には背圧室75が設
けられている。この背圧室75内には、中空のピストン77
が摺動可能に挿入されており、そのピストン77には、調
整ねじ71に挿通し、端部に当接部79aを有する中空のピ
ストンロッド79が形成されている。ピストンロッド79の
調接部79a側の端部には、背圧室75の圧力を大気へ開放
するブリード孔75aが設けられ、さらに、ハンドル81を
備えたばね調節ねじ83が螺合されている。ばね調節ねじ
83は、ばね押え85を介してピストン77及びピストンロッ
ド79の中空部に備えられた調節ばね87に当接されてい
る。この結果、調節ばね87のダイヤフラム側への付勢力
が調節可能となっている。ピストン77のピストンロッド
79側には調整室89と、その調節室89より減圧弁本体67の
外部へ通じる調整室ポート91が設けられ、３ポート２位
置切換弁53aと接続されている。この３ポート２位置切
換弁53aについては後述する。

上述の調整本体部61と弁本体部65との間に設けられて
いるダイヤフラム63には、その中央部に、リリーフ孔93
を有するリリーフ弁95が設けられ、調節ばね87により弁
本体部65方向に付勢されている。

弁本体部65には、一次圧室97と、二次圧室99と、二次
圧室99及びオリフィス99aを介して連絡されダイヤフラ
ム63側に位置する受圧室101が設けられている。一次圧
室97と二次圧室99との間には、弁体103が弁体室105に摺
動可能に設けられ、その弁体103は弁体室105側の弁ばね
107によってダイヤフラム63方向に付勢されると共に、
弁頭103aが弁座109に当接されている。また、弁頭103a
は、ステム111に当接されており、このステム111の他端
はダイヤフラム63のリリーフ弁95に当接されている。従
って、ステム111は、リリーフ弁95の下方への移動を弁
体103へ伝えて弁体103を下方へ摺動させると共に、リリ
ーフ弁95のリリーフ孔93の開閉弁体を兼ねている。一
方、一次圧室97には一次圧ポート97aが設けられ、３ポ
ート２位置切換弁53aと接続されている。

調整本体部61内の調整室89に連通する調整室ポート91
と、弁本体部65内の一次圧室97に連通する一次圧ポート
97aとに接続している３ポート２位置切換弁53aは、ソレ
ノイド53bに通電していないオフ（ノーマル）状態で、
調整室ポート91を介して調整室89内の空気を大気へ開放
し、更に、一次圧ポート97aを閉じるようにされてい
る。

ソレノイド53bのオン（通電）によって３ポート２位
置切換弁53aを操作すると、調整室ポート91と一次圧ポ
ート97aとが連通され、一次圧室97の圧力が調整室89へ
供給される。

上記の構成を有する空気圧用リリーフ付減圧弁53は、
空気圧回路７中で二次圧を一次圧より低い一定の圧力に
減圧する作用をなす。調整室89の空気をオフ状態の３ポ
ート２位置切換弁53aにより大気へ排気した状態で、ハ
ンドル81を回して調節ばね87の付勢力を強めると、リリ
ーフ弁95及びステム111の介して弁体103が弁体室105方
向に摺動し、一次圧室97からの空気が弁を通り二次圧室
99へ流れ込む。このとき二次圧室99の空気の一部がオリ
フィス99aを通って受圧室101へ流れ込み、ダイヤフラム
63のリリーフ弁95を移動させ、調節ばね87を押し上げ
る。それに応じてステム111が上方に移動し、更にそれ
に応じて弁ばね107によって上方へ付勢される弁体103の
上方への移動によって弁は閉じ始め、二次圧と調節ばね
87との付勢力がつり合う位置まで弁体103が移動すると
弁が閉じ、二次圧が一定の圧力に設定される。さらに、
二次圧が設定圧以上になった場合は、受圧室101内の圧
力上昇によってダイヤフラム63及びリリーフ弁95がステ
ム111か離れて押し上げられ、リリーフ孔93が開い受圧
室101の空気がブリード孔75aを通って大気へ放出され
る。この結果、空気の流れの方向によらず二次圧は常に
一定の範囲内の圧力に保たれる。

尚、弁体103には、二次圧室99と弁体室105とを連通さ
せる弁体孔103bが設けられ、一次圧室97側の圧力の変動
の影響を二次圧室99側へ伝えないようにされている。

次に、ソレノイド53bのオンによって３ポート２位置
切換弁53aを操作して、一次圧室97側の空気を調節室89
へ流入させると、調整室89内の空気圧により、ピストン
77及びピストンロッド79がダイヤフラム63側へ、ピスト
ンロッド79の当接部79aが調整ねじ71の幅広部71aに当接
するための距離Ｌの間を摺動する。これによって調節ば
ね87の付勢力が増大し、その結果、二次圧がハンドル81
による設定圧から変化し、流量に対する二次圧特性が切
り換わることになる。

第４図にこの切り替わり前後の特性の内、加圧側であ
る場合の特性を示す。加圧側とは、ピストン23が移動す
る場合、空気をシリンダ21送り出す側を言う。逆に、排
圧側と言う場合は、空気をシリンダ21から排出する側を
言う。

ここで、調整室89を大気へ開放したときの流量に対す
る二次圧特性は特性（Ａ）で表され、一次圧室97側の圧
力を調整室89に導いたときの、流量に対する二次圧特性
は特性（Ｂ）で表される。

特性（Ａ）の場合、流量・０（l/min）のときの二次
圧はPO（kg f/cm²G）であるが、流量F1（l/min）のとき
には、二次圧がP1（kg f/cm²G）に下がる。もし、流量
が０（l/min）からF1（l/min）へ変化したと同時に３ポ
ート２位置切換弁53aを操作して、特性（Ｂ）に切り換
えれば、本実施例の空気圧用リリーフ付減圧弁53の流量
・二次圧特性は特性（Ｃ）と同様の特性となり、二次圧
はほぼ一定の圧力PO（kg f/cm²G）を保つことになる。
これは、調整ねじ71を移動させてピストン77の摺動距離
Ｌを調整すれば、３ポート２位置切換弁53aによって調
整室89へ空気を流入させたとき、ピストン77の摺動によ
り特性（Ｂ）のように切り換わるようにすることが出来
る。

一方、排圧側については、排気用の切換弁59により排
気絞り弁59aを介して大気開放とされる。

次に、制御回路11について説明する。制御回路11は、
主に、操作者の指示を入力する入力部及び所定のデータ
を表示する表示部を有する設定部11aと、この設定部11a
から受けた指示及びロータリエンコーダ17から受けた検
出信号に基づいて所定の処理を指示する制御信号を送
り、また設定部11aに所定の表示を行う演算部11bと、演
算部11bからの制御信号に応じて誘導電動機3,電磁クラ
ッチ15,減圧弁53,55,切換弁57,59をオン・オフ駆動する
制御部11cとから構成されている。これら制御回路11の
機能は通常のシーケンサやコンピュータにて実施可能な
ものである。

次に、制御回路11の処理内容を第５図のフローチャー
トに基づいて説明する。第５図のフローチャートは制御
回路11が行う処理の内、本発明に関する部分の処理例を
示しているものである。

本処理が開始されると、まず初期設定がなされる（ス
テップ200）。初期設定では、空気圧回路７を作動させ
て、ロータリエンコーダ17が正常に検出信号を出力する
か否かを判定したり、更に続けて誘導電動機３を駆動
し、ロッド25を所定の位置まで移動させて、誘導電動機
３の異常がないかチェックするとともに次の動作のため
の位置決めをする処理等が実行される。空気圧回路７の
作動方法は後述する。位置決めにはロータリエンコーダ
17の検出信号の他に、図示していないがリミットスイッ
チを設けて、ロッド25の所定位置存在を決定してもよ
い。

次に指示が終了したか否かが判定される（ステップ21
0）。指示が未終了、または未指示であれば、指示入力
処理がなされ（ステップ220）、設定部11aからの入力信
号に基づいて、演算部11bは処理手順の設定を行い、RAM
等に記憶すると共に設定部11aに表示する。更に入力や
訂正があればステップ210にて否定判定されて、再度指
示入力処理（ステップ220）が実行される。

指示作業が終了すれば、その設定内容に応じてロッド
25のストローク制御がなされる（ステップ230）。

ここで、ロッド25のストローク制御について、第４図
及び第１図に基づいて、空気圧回路７、誘導電動機３及
び電磁クラッチ15の動きについて説明する。

第１図に示すように、この空気圧回路７は、圧力源51
と、前述した空気圧用リリーフ付減圧弁53,55（以下減
圧弁とも呼ぶ）と、３ポート２位置切換弁57,59（以下
切換弁とも呼ぶ）と、から構成されている。また、第４
図に示すように、減圧弁53,55は、各々の流量に対する
二次圧特性が、特性（Ａ）と特性（Ｂ）とに切り換わる
ようにハンドル81と調整ねじ71によって既に調整されて
いるものとする。尚、本空気圧回路７における、減圧弁
53と減圧弁55との二次圧特性は同一のものでもよく、異
なるものでもよく、直進駆動力出力部１の適用状態によ
り種々選択・調節されるものである。ただ、その特性の
切り換えの原理は同一であるので、これ以降も特に区別
せずに、第４図のグラフの特性（Ａ），（Ｂ）によって
説明する。

演算部11bが制御部11cを介して出力する駆動信号が、
直進駆動力出力部１のロッド25を前進方向（図左側）へ
移動させるものであった場合は、ポート31,33に対する
空気圧の供給・排気操作は次のようになされる。以下各
弁53a,55a,57,59のソレノイド53b,55b,57b,59bの駆動操
作は制御回路11が自動的に行っているものである。

既になされた初期設定（ステップ200）では、全弁53
a,55a,57,59がオフ状態で、かつシリンダ21のピストン2
3の両側の圧力を含めたロッド25にかかる力はつり合っ
た状態で、停止しているとする。

まず切換弁59をオン操作して、スピード調整用の排気
絞り弁59aを介してシリンダ21内の空気が排出されるよ
うに、ポート31を開放するとともに、減圧弁53の切換弁
53aを同時にオンに切り換えて、減圧弁53の二次圧特性
が第４図の特性（Ａ）から（Ｂ）に切り換える。こうす
ると、流量が変化しても一定の二次圧を保つ。従って、
図においてピストン23の右側に流量にかかわらず一定の
空気圧がかかることとなり、かつ左側は大気開放である
ので、ロッド25は左側に移動、即ち前進することにな
る。この間、制御回路11はロータリーエンコーダ17の回
転量（直進量と比例関係）からロッド25のストローク量
をチェックしている。所定ストローク量に近付いたこと
を判定すると、ロッド25を停止するための減速処理を行
う。

ロッド25の減速処理は次のように行われる。即ち、切
換弁59をオフとし、それと同時に減圧弁53の切換弁53a
をオフに切り換える。この結果、減圧弁53の二次圧特性
は第４図の特性（Ａ）に再度切り換わる。従ってピスト
ン23の両側は同一圧力となってピストン23およびロッド
25は非駆動状態となる。これによりピストン23およびロ
ッド25は速度を減じて、やがて停止することになる。勿
論、ロッド25に常に一定の負荷が加わっている装置であ
れば、その負荷に応じた差圧がピストン23の両側になく
てはならないので、その場合は、減圧弁53,55の与える
二次圧特性は上記と異なり、所定の差圧がある。

実際にピストン23の両側の圧力がバランスし、ピスト
ン23が停止するには、減圧弁53への空気の排出がなくて
はならないため、切換弁53aへの切換信号出力時点から
ある程度の遅延時間が経過することが必要である。従っ
て、この遅延時間の間にピストン23は減速移動する。こ
のため、制御回路11側では、その遅延時間中のピストン
23の移動を考慮してオフの切換信号出力をしている。即
ち、ロッド25が減速されて所定ストローク量の少し手前
で停止あるいはほぼ停止するように、オフの切換信号の
出力タイミングをロータリエンコーダ17の検出値から決
定している。

次に上記減速されたピストン23を精密に位置決め停止
するための処理がなされる。

即ち、電磁クラッチ15がつながれ、誘導電動機３がロ
ータリエンコーダ17の検出信号に応じて、駆動される。
この誘導電動機３の駆動のタイミングは、ロータリエン
コーダ17にて検知されるロッド25の速度もしくはロッド
25のストローク量で決定される。なお、誘導電動機３の
駆動時点で、ロッド25が所定ストローク量の手前で停止
していても差し支えない。

誘導電動機３の出力は減速機13を介して高トルク、低
速回転とされて送りネジ41へ伝達されるので、微速かつ
精密なロッド25の移動を可能としている。従って、正確
なストローク制御が可能である。尚、誘導電動機３は予
め回転させておき、電磁クラッチ15のでトルク出力のオ
ン・オフ制御をしてもよい。このとき、移動するピスト
ン23の前進側の空気圧力は上昇しようとし、その反対側
は下降しようとするが、減圧弁53,55が常に設定圧にな
るように調節するので、ピストン23の移動には支障はな
い。

上述したごとく、空気圧のバランスによるロッド25の
ストローク速度及びストローク量の精密な調節は、空気
の圧縮性のため困難である。しかし、誘導電動機３等の
電動機は元来、回転トルクがきわめて安定しており、し
かも減速機13にて減速されて高トルク、低速回転とされ
るので一層安定し、気体圧シリンダに較べて格段の安定
性を示している。従って所望の回転速度で安定して微速
移動させることができる。また、ロータリエンコーダ17
の検出値に応じて正確に停止できる。しかも減速機13に
て回転数を減速されるので、送りネジ41の回転停止位置
の誤差はきわめて小さくなる。このため、空気圧による
移動・停止操作に比較して格段に精密なストローク速度
及びストローク量の調節が可能となる。

所定のストローク量での停止はロータリエンコーダ17
の検出値を観測しつつ、フィードバック制御によって行
ってもよい。また減速機13を介しての誘導電動機３によ
る移動であるので、常に安定した微速移動・停止運動を
行う。従って、運動部分の慣性力を考慮すれば、フィー
ドバック制御を用いなくとも、オープンループ制御でも
十分である。またこの方が経済的でもあり、制御も簡単
となる。即ち、所定ストローク量の直前の精密に決定さ
れた位置で、誘導電動機３の駆動をオフあるいは電磁ク
ラッチ15をオフとし、そこから所定ストローク量までは
予想するあるいは予め測定しておいた慣性力のみで移動
し正確に所定ストローク量で止めるようにしてもよい。

この所定ストローク量にロッド25が到達した場合、そ
の位置を固定維持するため、別途ロッド25のグリップ装
置を設け、ロッド25をグリップしてもよい。グリップ装
置としては空圧駆動あるいは電磁駆動グリップ装置等の
公知のものを用いることが出来る。また、完全にロッド
25が停止してからグリップするのではなく、今だロッド
25が慣性力で移動している時に、ロータリエンコーダ17
にて所定ストローク量であることが検出された瞬間にグ
リップしてロッド25を固定するようにしてもよい。こう
すれば慣性力による移動量の不安定要因（経時変化等）
を極力抑えることが出来て、更に精密な位置決め制御が
可能となる。

またグリップ装置以外に位置の固定維持に有益な装置
として、送りネジ41の回転を止める公知の電磁ブレーキ
を用いても良い。

いずれの場合においても、ロッド25の移動速度が微速
であるので、ロッド停止位置のばらつきはきわめて小さ
い。

こうして、所定のストローク量にロッド25が到達した
と、ロータリエンコーダ17の検出値に基づいて確認する
と、次に他の処理が開始される（ステップ240）。例え
ば、ロッド25の作動端部25aにバイトが取り付けられて
いる場合、被切削加工物を回転させたりする操作等がな
される。

次に処理が終了したか否かが判定される（ステップ25
0）。まだ、指示されている処理が残っている場合は、
ステップ230の処理に戻る。処理が終了するまで、ステ
ップ230,240の処理が繰り返され、すべて終了すれば再
度ステップ210,220に戻り、指示入力処理を実行する。

以上の処理例はロッド25の前進の場合であったが、ロ
ッド25が後退する場合は、切換弁53a,55a,57,59及び誘
導電動機３の操作は逆の操作とすればよい。

このように、切換弁53a、55a、57、59の操作によりシ
リンダ23の一方側の圧力を他方側（大気開放側）よりも
上昇させて（駆動モード）、ピストン23およびロッド25
を駆動して、迅速に移動させる。ロータリエンコーダ17
によってロッド25の停止処理開始位置に至ったことが検
出されると、切換弁53a、55a、57、59の操作によりシリ
ンダ23の両側の圧力をバランスさせて（非駆動モード）
ピストン23およびロッド25を非駆動状態とする。これに
より、ロッド25は減速移動する。

次に、ロータリエンコーダ17の検出値に応じて誘導電
動機３が駆動される。誘導電動機３の回転力は減速機13
および電磁クラッチ15を介して送りネジ41に伝達され、
さらにナット39を介して直進運動に変換されてロッド25
の微速移動させる。さらに、ロータリエンコーダ17によ
ってロッドが設定された停止位置又はその直前の所定位
置に至ったことが検出されると、誘導電動機３をオフと
してロッド25を停止させる。停止直前のストローク域で
は、ロッド25は精密に微速移動されており、しかも誘導
電動機３の回転運動は減速機13にて減速されて、高トル
ク、低速回転となっているので、誘導電動機３の停止に
誤差があってもロッド25の停止位置はきわめて正確とな
る。

本実施例は、上述のごとくに構成されているので、迅
速にロッド25を移動させる場合は、空気圧回路７にて行
うことができ、精密にロッド25のストローク量調節や速
度調節をする場合は、誘導電動機３にて行うことが出来
る。

第２図に示した、直進駆動力出力部１、誘導電動機
３、回転一直進変換部５、減速機13、クラッチ15及びロ
ータリエンコーダ17の構成の他の実施例として、第６図
〜第８図のように構成することが出来る。

第６図の第２実施例は、誘導電動機301が減速機303、
電磁クラッチ305を介してロータリエンコーダ307及び回
転一直進変換機構に連結している点は、第１実施例とほ
ぼ同一である。第１実施例と異なる点は、直進駆動力出
力部309が回転一直進変換機構と内設している点であ
る。即ち、シリンダ311内部のピストン313及びロッド31
5の中心部分に設けられている摺動孔317内部に納まるよ
うに送りネジ319が配置されている。この送りネジ319は
先端部319aがスライド回転メタル321に支持され、摺動
孔317内で回転しながら前進・後退方向に移動可能にさ
れている。また摺動孔317の開口部分には送りネジ319に
螺合するナット323が固定されている。このことによ
り、誘導電動機301が回転力により送りネジ319を回転す
れば、ナット323を介してピストン313がシリンダ311内
で摺動して移動する。従ってロッド315も前進あるいは
後退する。シリンダ311は円筒状であるので、この誘導
電動機301による送りネジ319の回転の際のロッド315の
回転を防止する機構を採用している。即ち、ロッド315
の作動端部315a近傍に、アーム325を突設させ、そこに
回転止めバー327をロッド315に並行に設け、シリンダ31
1の外壁を突出させた部分に設けたガイド孔329に、その
回転止めバー327を摺動可能に挿入させている。ガイド
孔329には摩耗防止にメタル処理がなされてる。

またシリンダ311には、ピストン313を挟んで空気圧回
路７へ接続される２つのポート331,333が設けられてい
る。

第２実施例はこの様に構成されているために、第１実
施例と同一の機能を備えながら、コンパクトに構成され
ているので、各種の装置に適用しても装置の小型化に貢
献することが出来る。

次に第７図は第３実施例を示す。ここで誘導電動機40
1、減速機403、電磁クラッチ405、及びロータリエンコ
ーダ407の構成及び関係は第２実施例とほぼ同様である
ので説明は省略する。

本実施例は第１実施例のごとく直進駆動力出力部411
と、回転一直進変換部413とを備えているが、第１実施
例と異なる点は、送りネジ415が、第２実施例のごと
く片側のロッド417aの内部に挿入され、その入口のナッ
ト418に螺合するように構成されている点であり、更
に、ロッド417の回転防止のために、回転一直進変換部4
13内部の回転止めピストン419の一部に穿設されメタル
処理されたガイド孔421に、回転一直進変換部413内部に
軸方向に設けられている回転止めバー423が、摺動可能
に挿通されている点である。ロッド417は、直進駆動力
出力部411のポート425,427に対する空気圧を、前述のよ
うな空気圧回路７に制御することにより、ピストン429
を摺動させて、移動制御することがてきる。また、誘導
電動機403による、ロッド417の移動制御は、電磁クラッ
チ405をつなくごとにより、第２実施例と同様な作用に
より実施することが出来る。

次に第８図は第４実施例を示す。ここで誘導電動機50
1、減速機503、電磁クラッチ505、及びロータリエンコ
ーダ507の構成及び関係は第2,3実施例とほぼ同様である
ので説明は省略する。

第１〜第３実施例と異なるところは、２枚の長方形
のフレーム板509,511が、２本のガイドバー513,515及び
図示しない連結用バーによりフレームとして組み立てら
れており、その両フレーム板509,511に送りネジ517が
回動自在に軸支されており、シリンダ519が一方のフ
レーム板509に固定されている点であり、更に、２本
のガイドバー513,515に摺動自在に把持し並行移動可能
なスライド部材525が設けられている点である。このス
ライド部材525には、ナット527が設けられていて、送り
ネジ517が螺合しているので、スライド部材525の直進と
送りネジ517の回転との運動の変換が可能となってい
る。従って、シリンダ519のポート529,531を空気圧回路
７へ接続すれば、第１実施例と同一の操作でピストン52
1と一体のロッド523を移動させ、作動端部525aの位置を
調節できる。また、電磁クラッチ505がつながっていれ
ば、誘導電動機501の回転により、送りネジ517を回転さ
せて、スライド部材525を精密に前進・後退制御させる
ことが出来る。スライド部材525の一部に作動端部525a
を設けておけば、他の装置の駆動装置として適用でき
る。

尚、各実施例において、ロッドの停止の際に、その位
置を確実に固定するために、同時に電磁クラッチ及び誘
導電動機を駆動して、その位置を維持するように逆トル
クを与えるように制御してもよい。また、特に上記のよ
うな特別な減圧弁を設けずとも、誘導電動機を同時に駆
動して、その安定性をロッドの動きに加味して、作動空
気の圧縮性に起因するロッドの急激な移動あるいは異常
な動きを抑えるように制御してもよい。

上記実施例では、回転電動機として誘導電動機を用い
たが、この他、よく知られた電動機、例えば同期電動
機、直流電動機、整流子電動機、サーボモータ、ステッ
ピングモータ等が用いられる。この内、一般的に用いら
れている誘導電動機、同期電動機、直流電動機、整流子
電動機は、安価であり構造も簡単で制御もオン・オフ制
御だけでよいので、全体も簡単で安価な構成の気体圧シ
リンダ装置を実現することが出来る。

上述した実施例では、シリンダ21内の圧力制御はロッ
ド25移動時には加圧側を第４図に示す（Ｂ）特性に制御
して同一圧力を維持するようにし、排圧側を大気開放に
制御するとともに、ロッド25停止時は、両者とも（Ａ）
特性に制御したが、他の実施例として、次のような減圧
弁により異なる圧力制御をしてもよい。

即ち、第９図の断面図に示すような空気圧用リリーフ
付減圧弁を用いて制御する場合について説明する。図示
するように、空気圧用リリーフ付減圧弁600は、前記空
気圧用リリーフ付減圧弁53と同様に、調整本体部602,ダ
イアフラム603及び弁本体部604からなる減圧弁本体605
と、切換機構に用いられる３ポート２位置切換弁607と
から構成されているが、前記空気圧用リリーフ付減圧弁
53と較べて、その構成は以下の点で相違する。

調整本体部602の中空のピストン623には、その下端面
に凹部623aが形成されており、この凹部623aと対向する
ボンネット621の端部のばね座621aとの間に戻しばね633
が配設されている。戻しばね633は、調整ばね628によっ
て設定される二次圧の設定圧が低い（場合によっては0k
g f/cm²G）の場合には、ピストン623の復帰時の応答性
を良好に保つために設けられている。

ダイアフラム603に組み付けられたリリーフ弁632に
は、弁本体部604側に延出された摺動軸部634が形成され
ており、この摺動軸部634に第２弁体636が摺動自在に外
嵌されている。この第２弁体636は、減圧弁本体605に設
けられた排気ポート638と二次圧室642との間を連通・遮
断するものであり、ばね643により弁座644方向に付勢さ
れている。尚、第２弁体636には、圧力バランスをとる
ために、弁体孔636bが設けられている。

リリーフ弁632の摺動軸部634の先端にはねじ部が形成
されており、ここにステム649が固定されている。ステ
ム649は、第１弁体645の上端の弁頭645aに当接されてお
り、二次圧を受けて移動するダイアフラム603の動きに
応じて、第1,第２弁体645,636を駆動する。

以上のように構成された空気圧用リリーフ付減圧弁60
0は、前記空気圧用リリーフ付減圧弁53と同様に、切換
弁607の動作により流量・二次圧特性が切り換わるが、
更に二次圧が変動したとき次のように動作する。

二次圧が設定圧より低くなった場合には、ダイアフラ
ム603が受圧する力および第１弁体645のばね647の付勢
力の和と、ばね628の付勢力とのバランスが崩れるか
ら、リリーフ弁632は押し下げられる。この結果、第１
弁体645が押し下げられ、一次圧室641から二次圧室642
に高圧を空気が流れ込み、二次圧は直ちに上昇し設定圧
に調圧される。

一方、二次圧が設定圧より高くなった場合には、リリ
ーフ弁632に作用する力のバランスが逆に崩れ、リリー
フ弁632は上方に移動する。この結果、第２弁体636が押
し上げられ、二次圧室の高圧の空気は大量に排気ポート
638側に排気され、二次圧室642の圧力は直ちに低下して
設定圧に調圧される。前記空気圧用リリーフ付減圧弁53
では、二次圧が設定圧より高くなった場合の調圧は、オ
リフィス42aからリリーフ弁32を抜けた空気が更にブリ
ード孔22aを通って大気に逃げていくことによりなされ
たが、これと較べて、本実施例の減圧弁600での調圧は
極めて迅速である。

第10図に基づいて、この空気圧用リリーフ付減圧弁60
0を用いた空気圧回路について更に説明する。第10図は
上記空気圧リリーフ付減圧弁600（600a,600b）を用いた
空気圧シリンダ操作回路を示す空気圧回路図である。図
示するように、この空気圧シリンダ操作回路は、第１図
に示した構成と同様に、圧力源650と、空気圧用リリー
フ付源圧弁600a,600bと、３ポート２位置切換弁607a,60
7bとを備えると共に、更に空気圧シリンダ660にピスト
ンロッドグリップ機構660aを有している。また３ポート
２位置切換弁57,59に該当するものは備えていない。他
の部分は同一なので省略する。

この減圧弁600a,600bを一次圧側から二次圧側に空気
が流れる場合の流量・二次圧特性を第11図（Ａ）に、ま
た、二次圧側から排気側に空気が流れる場合の特性を第
11図（Ｂ）に、各々示す。図示するように、切換弁607
a,607bを切り換えたとき、特性線PAもしくはPB、特性線
QAもしくはQBに切り換わるよう、ハンドル625と調整ね
じ620は調整されているものとする。尚、減圧弁600aお
よび減圧弁600bは、正確には、ピストンロッド661にか
かる加重Ｗとピストンロッド661の両側の受圧面積の差
による力の差（推力差）とを考慮して、その二次圧が調
整されている。

以上のように構成された空気圧回路において、切換弁
607a,607bを共にノーマル位置DWに切り換え、その流量
・二次圧特性を低圧側（第11図（Ａ），（Ｂ）の特性P
A,QA側）としたとき、空気圧シリンダ660のピストンロ
ッド661に作用する力はバランスし、ピストンロッドグ
リップ機構660aによりピストンロッド661が静止されて
いるものとする。

この状態から、空気圧シリンダ660にてロッド661を移
動させる場合は、次のようになされる。

即ち、グリップ機構660を解除すると共に、切換弁607
aを位置UP側に切り換えると、減圧弁600aは加圧側、減
圧弁600bは背圧側となり、減圧弁600aの流量・二次圧特
性は第11図特性PB側に切り換わる。この結果、ピストン
ロッド661は下降を開始する。ピストンロッド661の下降
に伴い、減圧弁600aを介してピストンロッド661の上室
に空気が流れ始めるから、その圧力は第11図（Ａ）点AO
から点PBtに変化する。一方、ピストンロッド661の下室
の空気は減圧弁600bを介して流れ、背圧側となるその圧
力は、第11図（Ｂ）点AOから点QAtに変化する。この結
果、空気圧シリンダ660のピストンロッド661は両圧力PB
t,QAtの差（正確には、各圧力とその受圧面積との積で
ある推力および加重Ｗ）の応じた速度で下降されること
になる。この場合、迅速に下降することとなる。

一方、切換弁607aを位置DWに保持したまま、切換弁60
7bを位置UP側に切り換えると、減圧弁600b側が加圧側と
なり、流量・二次圧特性は第11図（Ａ）特性PBに切り換
わる。また、減圧弁600aは背圧側となり、その流量・二
次圧特性は第11図（Ｂ）特性QAに切り換わる。この結
果、ピストンロッド661は迅速に上昇される。

以上説明したように、空気圧用リリーフ付減圧弁600
a,bを用いた空気圧回路によれば、空気圧シリンダ660の
シリンダロッド661をスムースに移動・停止・再起動す
ることができる。これは、空気の流量が大きな場合でも
小さい場合でも、空気圧用リリーフ付減圧弁600a,bが二
次圧の調圧を極めて敏感に行ない、その二次圧を、ハン
ドルによって設定した圧力（設定圧）に常に調整し、し
かも切換弁607を切り換えることにより、流量・二次圧
特性を切り換えて、この減圧弁600を全く空気が流れて
いない状態から所定流量流れる状態としたときの二次圧
を所定の圧力に調整することができるからである。

更に、本構成例では圧力制御を採用しているので、ス
ピード調整用の排気絞り弁を用いた背圧制御方式の空気
圧回路（第１図）と較べて、ピストンロッド661の移動
をスムースに行なえるという利点がある。即ち、排気絞
り弁57,59を用いた方式では、下降を比較的ゆっくりし
たスピード（中間的速度）で行なおうとすると、スピー
ドコントロール用の排気絞り弁57,59の絞りを小さくし
なければならず、このため下降移動の開始は、比較的遅
くなりがちである。これに対して、本構成例では圧力制
御採用しているため、応答性良く下降を開始し、このよ
うな問題は生じないのである。

また、下降のスピードは減圧弁600aの高圧側の流量・
二次圧特性により、一方上昇のスピードは減圧弁600bの
高圧側の流量・二次圧特性により、各々別個に調整する
ことができる。更に、途中停止の場合、背圧制御方式で
は排気されてしまうのに対し、ピストンロッド両側室の
圧力は維持されるので、制御が簡単になり、省エネルギ
ーになるという利点も得られる。

尚、本構成例の減圧弁600を用いた空気圧回路では、
両減圧弁600a,600bとも低圧側の流量・二次圧特性とし
た場合にシリンダ660のエアバランスをとるよう構成し
たが、両弁共に高圧側を選択した場合にエアバランスを
とるよう構成してもよい。この場合には、低圧側の特性
に切り換えたときのばね633の付勢力を所望の値に調整
する必要があるから、第12図の空気圧用リリーフ付減圧
弁700に示すように、調整ねじ720を設け、ピストン623
の後退距離LBを調整するといった構成により実現するこ
とができる。高圧でバランスさせた場合には、一方の切
換弁607a（もしくはｂ）を位置DWに切り換え、その減圧
弁600a（もしくはｂ）の流量・二次圧特性を第11図
（Ｂ）特性QBからQAに切り換える。減圧弁600a,bを介し
て空気が流れ始めるから、背圧側の圧力は点BOから点QA
tに変化し、加圧側の圧力は点BOから点PBtに変化する。
この結果、ピストンロッド661両側の圧力の関係（PBt＞
QAt）によって、シリンダ660のピストンロッド661は低
圧側に移動されることになる。このように高圧側でバラ
ンスをとると、停止・作動の応答性が高くなると共に、
省エネルギーにも貢献する。

次に、その他の空気圧用リリーフ付減圧弁の構成例に
ついて説明する。第13図，第14図は、その空気圧用リリ
ーフ付減圧弁の構成例を示す断面図である。この減圧弁
800は、ダイアフラム803に取り付けられたリリーフ弁83
2と、リリーフ弁832の下方向先端に当接された弁体830
とを備える。図から了解されるように、二次圧が設定圧
を下回ると、弁体830はリリーフ弁832により押し下げら
れ、二次圧は急速に上昇する。一方、二次圧が設定圧を
越えると、リリーフ弁832が上方に移動して弁体830から
離れ、二次圧は急速に低下する。また、３ポート２位置
切換弁807の切換によりピストン823が距離Ｌだけ移動し
て、流量・二次圧特性が切り換えられのは、既述した他
の構成例と同様である。

また、第14図に示すように、空気圧用リリーフ付減圧
弁900の弁本体部として、ばね910により反対方向に付勢
された２枚の弁座922,924を、リリーフ弁932の先端に摺
動可能に取り付けた構成としてもよい。この減圧弁900
でも既述した構成例と同様に作動する。

以上、いくつかの空気圧用リリーフ付減圧弁構成例に
ついて説明したが、本発明に用いられる空気圧用リリー
フ付減圧弁はこうした構成例に何等限定されるものでは
なく、例えば切換機構として油圧を用いた構成、あるい
はモータ，ソレノイド等のアクチュエータにより、空気
圧用リリーフ付減圧弁のピストンを直接摺動させる構成
等、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

第９図〜第14図に示した減圧弁や空気圧回路を用いて
次のような制御が可能である。

即ち、前述したごとく、第１の制御例として、切換弁
607（807,907）の切換による加圧側特性変化を、前述し
たように減圧弁600（700,800,900）を調節して、第11図
（Ａ）のごとく、PA特性とPB特性とのように設定し、ロ
ッド661の移動時に加圧側の圧力を上昇するようにして
もよい。即ち、想定される加圧側空気流量ｔが供給され
ている場合に、AOからPBt（AO＜PBt）に変化するように
してもよい。こうすることにより、ロッド661の迅速な
移動開始が可能となる。

第２の制御例として、ロッド661停止時は両方とも高
圧側とし、移動時は背圧側を低圧側に切り替えてもよ
い。

即ち、第11図（Ａ）に対応する排圧側の特性図は第11
図（Ｂ）のごとくであり、ロッド661停止時（あるいは
誘導電動機３による微速移動時）には、両方とも特性PB
（QB）に設定されて圧力はBOで同一である。しかし空気
圧による移動時には、排圧側の特性をQAに切り替えて、
圧力をBOからQAt（BO＞QAt）に変化するようにする。逆
に停止時（あるいは誘導電動機３による微速移動時）は
排圧側をQAtからBOに切り替える。このようにすると、
低圧から高圧への圧力変化は一般的に迅速であるので、
一層応答性のよい停止（または誘導電動機３による微速
移動への引継）が可能となる。

また第３の制御例として、第２の制御例の構成に切換
弁57,59を組み合せて、空気圧による移動速度を２段切
り替えとしてもよい。即ち、急速にロッド661を空気圧
にて移動させる場合は、切換弁57,59を大気開放に切り
替えて迅速な移動を実施し、ある程度所定のストローク
に近付いて、誘導電動機３の微速駆動に切り替える直前
にその仲介動作として、上記第２の方法にて空気圧にて
ゆっくりと移動させてもよい。

また第４の制御例として、第３図の減圧弁53,55も含
めて、ロッド25,661の停止時（あるいは誘導電動機３に
よる微速移動時）においても、摩擦力を考慮して、加圧
側をピストン23,661が移動しない程度に排圧側よりも予
め昇圧設定しておいてもよい。

尚、空気圧用リリーフ付減圧弁53,55,600,700,800,90
0の調整ねじ71,620,720,820,920、ハンドル81,625,725,
825,925を制御回路11により公知の手段で回転駆動し、
必要に応じて自動的に調整し上述のような制御を組み合
わせた制御を実現することができる。

発明の効果 本発明の気体圧シリンダ装置は、直進運動調節手段に
よりピストンロッドを迅速に移動させ、また回転電動機
が発生する回転運動を減速し直進運動に変換してピスト
ンロッドを微速度移動させ精密に停止させることができ
る。したがって、大まかな速度調節は直進運動調節手段
により、精密な速度調節による微速移動と停止は回転電
動機を駆動源として調節すれば、ピストンロッドを迅速
に移動させて正確に停止させることができる。しかも、
オイルを用いていず、回転電動機を使用しているので、
補修等も簡単で効率的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す気体圧シリンダ装置の
概略系統図、第２図はその主要部の一部の詳細を示す部
分断面図、第３図は空気圧用リリーフ付減圧弁の断面
図、第４図は実施例における流量と二次圧特性との関係
を表すグラフ、第５図は制御回路が実施する処理のフロ
ーチャート、第６図は第２実施例の概略系統図、第７図
は第３実施例の概略系統図、第８図は第３実施例の概略
系統図、第9,12,13,14図は空気圧用リリーフ付減圧弁の
他の構成例の断面図、第10図はその空気圧用リリーフ付
減圧弁を適用した空気回路図、第11図（Ａ），（Ｂ）は
その空気圧用リリーフ付減圧弁の一調整例における流量
と二次圧特性との関係を表すグラフである。 1,411……直進駆動力出力部 3,301,401,501……誘導電動機（回転駆動力出力部） 5,413……回転一直進変換部 ７……空気圧回路、11……制御回路 17,307,407,507……ロータリエンコーダ 21,311,519,660……空気圧シリンダ 23,313,429,521……ピストン 25,315,417,523,661……ロッド 41,319,415,517……送りネジ 39,323,418,527……ナット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直進運動するピストンロッドを有する気体
   圧シリンダと、該気体圧シリンダへの気体の給排により
   上記ピストンロッドを駆動する駆動モードと上記ピスト
   ンロッドを駆動しない非駆動モードとに切り替わって上
   記ピストンロッドの移動速度を調節する直進運動調節手
   段と、ピストンロッドに連結されていて直進運動と回転
   運動とを相互に変換する運動変換手段と、上記回転運動
   の回転数を検出するロータリエンコーダとを備えた気体
   圧シリンダ装置であって、 回転運動する回転電動機と、 該回転電動機の回転運動を減速する減速機構と、 該減速機構と上記運動変換手段との間に介装されて上記
   減速機構から上記運動変換手段へ回転運動を伝達する伝
   達モードと該回転運動の伝達を遮断する遮断モードとに
   切り替わるクラッチ機構と、 上記回転電動機への電力量を調節すると共に、上記ロー
   タリエンコーダの検出値に応じて上記クラッチ機構を伝
   達モードとさせる際には上記直進運動調節手段を非駆動
   モードにさせ、上記直進運動調節手段を駆動モードにさ
   せる際には上記クラッチ機構を遮断モードとさせる制御
   回路と を設けたことを特徴とする気体圧シリンダ装置。