JPH0794846B2 - 停止位置の変更可能な空気圧シリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、外部からの操作により停止位置の変更を可能
にした空気圧シリンダに関するものである。

［従来の技術］ 空気圧シリンダは産業用機器に広く用いられているが、
最近の多品種少量生産への対応のため、生産品目の切換
えごとに、空気圧シリンダのピストン停止位置を生産工
程に合わせて、停止位置精度±0.1〜±0.05mm程度で設
定し直すことが頻繁に行われている。

このため、空気圧シリンダの停止位置調整を、人手を用
いず、精度よく、かつ速やかに自動的に行うことができ
る機器の実用化が強く要望されている。

このようなシリンダの停止位置変更を行うために、従来
から、空気圧シリンダの外部または内部に、位置の変更
可能なメカニカルストッパを設ける方法が、多用されて
いる（例えば、特開昭58−142072号公報参照）。このよ
うな方法では、緩衝機構を併用することにより、±0.05
mm程度の停止位置精度は比較的容易に得られるが、ピス
トンロツドを中空に形成するとか、シリンダチューブの
ロッド側あるいはヘッド側カバーに複雑な機構部を設け
ているため、従来から一般的に利用されているような緩
衝機構を付設することが困難な構造になっている。ま
た、たとえ緩衝機構を付設することができても、全体的
に装置が大型化するのが通例である。

そして、緩衝機構なしでは、ピストンがメカニカルスト
ッパに高速で衝突し、はね返った後で摩擦によってメカ
ニカルストッパより離れた位置に停止することがあり、
そのため、ピストンの停止位置精度を高めるには、緩衝
機構が実用上欠かせないものになる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、シリンダチューブのストローク端に位
置変更可能なメカニカルストッパを設けた空気圧シリン
ダを、比較的小形に形成すると共に、一般的に利用され
ているような緩衝機構を付設可能にすることにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明の空気圧シリンダは、
シリンダチューブ内に、ピストンの摺動方向に位置調整
可能なエンドブロックを気密に嵌挿し、このエンドブロ
ックのピストン摺動方向への摺動を案内する案内手段を
設けると共に、該ブロックの周囲にねじを刻設して、そ
のねじに螺合するウォームホイールに適宜手段で回転駆
動されるウォームを噛合させ、上記エンドブロックに、
シリンダの圧力室に給排する圧力空気の流路を形成し、
且つピストンロッド上のクッションリングがピストンの
ストローク端近傍において摺接するクッションパッキン
を内周面に取付けた穴を設けると共に、上記穴を通じる
流路とは別個のエンドブロック内の貫通孔及び伸縮可能
な流路、並びにカバーに設けた開度調節可能なニードル
バルブを通じるバイパス流路を設けたことを特徴とする
ものである。

［作用］ ウォームによりウォームホイールを回転させると、それ
と螺合したエンドブロックがピストンロッドの軸線方向
に移動し、該エンドブロックがシリンダチューブ内を前
進または後退して、ピストンの停止位置が設定される。

このようにしてエンドブロックの位置を調整した上で、
給排ポートからシリンダの圧力室への圧力空気を給排す
ると、それに伴ってピストンがエンドブロックの位置に
より設定された所要の範囲内において駆動される。この
場合に、ピストンがエンドブロックにより設定されたス
トローク端に近づくと、クッションリングがクッション
パッキンに嵌入して、圧力室から穴を通じて給排ポート
に至る流路が遮断され、その後は、ブロック内の貫通孔
及び伸縮可能な流路、並びにニードルバルブを通して、
圧力室内の空気が徐々に排出されるため、圧力室の内圧
が上昇してピストンが減速されて停止する。

［実施例］ 第１図及び第２図は本発明に係る空気圧シリンダの第１
実施例を示している。

この実施例において、空気圧シリンダは、シリンダチュ
ーブ１内において摺動するピストン２、及び上記チュー
ブ１に取付けたロッド側カバー３を気密に貫通するピス
トンロッド４を備え、さらに上記チューブ１内に気密
に、且つピストンの摺動方向に位置調整可能に配設した
エンドブロック５を備えている。

上記エンドブロック５には、ピストン摺動方向への該ブ
ロック５の摺動を案内する案内手段として、ピストンロ
ッド４に平行する通孔７が設けられ、この通孔７に該ブ
ロック５のピストンの摺動方向への摺動を案内するガイ
ド杆８が挿通されている。従って、このガイド杆８によ
りピストンロッド４の周囲における該エンドブロック５
の回転が阻止される。また、上記ブロック５におけるカ
バー３内に延出した部分の周囲には、ねじ10が刻設さ
れ、このねじ10に螺合するウォームホイール11が、カバ
ー３に対してピストンロッド４の軸線方向の移動を拘束
した状態で、スラストベアリング12,12により回転自在
に支持されている。

上記ウォームホイール11に対してその接線方向に配置さ
れて該ウォームホイール11と噛合するウォーム14は、カ
バー３内を気密に貫通する回転軸15上に固定され、この
回転軸15は、カップリング17を介してステッピングモー
タ18の出力軸19に連結されている。従って、電子計算機
等からの電気的信号に基づいてステッピングモータ18を
駆動することにより、ウォームホイール11を回転させる
と、それと螺合したエンドブロック５がピストンロッド
４の軸線方向に移動し、該エンドブロック５がシリンダ
チューブ１内を前進または後退して、ピストン２の停止
位置が設定される。

シリンダチューブ１内のロッド側の圧力室21には、カバ
ー３に設けた圧力空気の給排ポート23を通してピストン
２を駆動するための圧力空気が給排され、またヘッド側
の圧力室22には、図示しない給排ポートを通して圧力空
気が給排される。

而して、上記カバー３及びエンドブロック５には、ピス
トンを緩衝的に停止させるための緩衝機構を設けてい
る。

この緩衝機構自体の構成は、空気圧シリンダにおいて一
般的に利用されているもので、シリンダチューブ１内に
気密に嵌入したエンドブロック５に、圧力空気の流路を
兼ねる穴25を設けて、この穴25内に、空気の流通間隙が
存在する状態でピストンロッド４を挿通し、該穴25の内
周面にクッションパッキン26を取付け、ピストンロッド
４上のピストン２に近接した位置に、ピストン２のスト
ローク端近傍において上記穴25内に嵌入しながらクッシ
ョンパッキン26と摺接するクッションリング28を取付け
ている。

また、上記シリンダチューブ１内のロッド側圧力室21と
カバー３に設けた給排ポート23とは、上記穴25を通じる
流路とは別個のバイパス流路によって相互に連通させて
いる。このバイパス流路は、前述のガイド杆８を挿通し
たブロック５内の通孔７を貫通孔として流路に兼用し、
その貫通孔及びガイド杆８内に設けた通孔30、並びにカ
バー３に設けた開度調節可能なニードルバルブ31を通じ
て、圧力室21と給排ポート23を相互に連通させるもので
ある。

従って、ピストン２がエンドブロック５により設定され
たロッジ側のストローク端に近づくと、クッションリン
グ28の先端がクッションパッキン26に嵌入して、圧力室
21から穴25を通じて給排ポート23に至る流路が遮断さ
れ、その後は、ブロック５内の通孔７、ガイド杆８内の
通孔30、及びニードルバルブ31を通して圧力室21内の空
気が徐々に排出されるため、圧力室21の内圧が上昇して
ピストン２が減速される。

第３図に示す第２実施例は、上記第１実施例に比して、
バイパス流路における伸縮可能な流路の構成を異にする
もので、具体的には、第１実施例の場合と同様なガイド
杆38をエンドブロック35内の通孔37に挿通しているが、
該通孔37とは別個にエンドブロック35内にバイパス流路
を形成する貫通孔39を設け、その貫通孔39とカバー33に
設けた開度調節可能なニードルバルブ41を、ナイロン等
の合成樹脂からなる伸縮自在の蛇管42によって連通させ
ている。

なお、第２実施例のその他の構成は、第１実施例の場合
と変るところがないので、図中の主要部に同一の符号を
付している。

以上に示すような実施例の空気圧シリンダにおいて、エ
ンドブロック5,35の位置を調整すると、給排ポートから
シリンダの圧力室への圧力空気の給排に従ってピストン
が所要の範囲内において駆動され、緩衝機構により、ピ
ストンを高速駆動させながら正確な停止位置に停止させ
ることができる。

上記実施例においては、シリンダにおけるロッド側のピ
ストン停止位置を変更可能にした場合を示しているが、
ヘッド側または両側の停止位置を変更可能にすることが
できる。

［発明の効果］ 以上に詳述したところから明らかなように、本発明の空
気圧シリンダによれば、ピストンの停止位置の変更に際
し、エンドブロックを設定位置に移動させ、必要なスト
ロークでピストンを駆動することができる。

また、本発明によれば、ピストンの停止位置をエンドブ
ロックにより設定可能にし、しかも一般的に利用されて
いるような緩衝機構を付設した空気圧シリンダを、比較
的簡単で小型なものとして構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気圧シリンダの実施例の構成を
示す要部断面図、第２図は同横断面図、第３図は他の実
施例の要部断面図である。 １……シリンダチューブ、２……ピストン、3,33……カ
バー、４……ピストンロッド、5,35……エンドブロッ
ク、10……ねじ、11……ウォームホイール、14……ウォ
ーム、21……圧力室、25……穴、26……クッションパッ
キン、28……クッションリング、30,37……通孔、31,41
……ニードルバルブ、39……貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダチューブ内において摺動可能なピ
   ストンに、シリンダチューブの一端のロッド側カバーを
   気密に貫通するピストンロッドを取付けた空気圧シリン
   ダにおいて、 上記チューブ内に、ピストンの摺動方向に位置調整可能
   なエンドブロックを気密に嵌挿し、このエンドブロック
   のピストン摺動方向への摺動を案内する案内手段を設け
   ると共に、該ブロックの周囲にねじを刻設して、そのね
   じに螺合するウォームホイールに適宜手段で回転駆動さ
   れるウォームを噛合させ、 上記エンドブロックに、シリンダの圧力室に給排する圧
   力空気の流路を形成し、且つピストンロッド上のクッシ
   ョンリングがピストンのストローク端近傍において摺接
   するクッションパッキンを内周面に取付けた穴を設ける
   と共に、上記穴を通じる流路とは別個のエンドブロック
   内の貫通孔及び伸縮可能な流路、並びにカバーに設けた
   開度調節可能なニードルバルブを通じるバイパス流路を
   設けた、 ことを特徴とする停止位置の変更可能な空気圧シリン
   ダ。