空気圧シリンダ
【課題】ピストンロッドがストローク端の位置まで移動したときにおける空気圧シリンダのクッション作用を向上させる。
【解決手段】シリンダ本体１１に設けられたロッドカバー１４には、ピストンロッド２１を軸方向に往復動自在に案内する案内孔２５が形成されている。ピストンロッド２１にはロッドカバー１４の当接面２７と当接面２７に対向する突き当て面２８との間を往復動するピストン２２が設けられている。ピストン２２は圧力室３１に外部から供給される圧縮空気により軸方向に駆動される。ピストンロッド２１に形成された環状溝３３にはクッションシール３４が装着され、クッションシール３４とピストン２２の環状溝２３に装着されたピストンシール２４とによりシリンダ孔１２にクッション室３５を形成し、ピストン２２が当接面２７に向けて移動する際に、クッション室３５をシールする。
【解決手段】シリンダ本体１１に設けられたロッドカバー１４には、ピストンロッド２１を軸方向に往復動自在に案内する案内孔２５が形成されている。ピストンロッド２１にはロッドカバー１４の当接面２７と当接面２７に対向する突き当て面２８との間を往復動するピストン２２が設けられている。ピストン２２は圧力室３１に外部から供給される圧縮空気により軸方向に駆動される。ピストンロッド２１に形成された環状溝３３にはクッションシール３４が装着され、クッションシール３４とピストン２２の環状溝２３に装着されたピストンシール２４とによりシリンダ孔１２にクッション室３５を形成し、ピストン２２が当接面２７に向けて移動する際に、クッション室３５をシールする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮空気によりピストンを駆動する空気圧シリンダに関し、特に、ピストンのストローク端における衝撃を緩衝するようにした空気圧シリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧シリンダは、圧縮空気の流体エネルギーをピストンの運動エネルギーに変換することによりピストンロッドに連結された被加工物や治具等を駆動するために用いられている。空気圧シリンダにはピストンの両側に圧縮室が形成された複動形と、ピストンの一方側に圧縮室が形成された単動形とがある。複動形の空気圧シリンダにおいては、一方の圧力室に圧縮空気を供給してピストンロッドを一方に移動させる際には他方の圧力室は排気側となりこの内部の空気は排気される。ピストンロッドを逆方向に移動させる際には他方の圧力室に圧縮空気が供給され、一方の圧力室は排気側になり内部の空気は排気される。単動形の空気圧シリンダにおいては、ピストンロッドを一方向に駆動するときには圧力室に圧縮空気が供給され、ピストンロッドは自重やばね力により逆方向に駆動される。
【０００３】
このような空気圧シリンダにおいては、圧縮空気によりピストンロッドがストローク端の位置まで駆動されるとピストンがカバー部材に衝突して衝撃が発生する。この衝撃はピストンロッドを介して被加工物や治具等の被駆動側部材にも加えられ、空気圧シリンダのみではなく治具等の被駆動側部材の耐久性を低下させることとなる。ピストンの運動エネルギーをストローク端において吸収するために、空気圧シリンダにはピストンの衝撃を緩衝して停止させる緩衝器つまりクッション機構が設けられている。
【０００４】
クッション機構を有する空気圧シリンダとしては、特許文献１に記載されるように、ピストンがストローク端に接近するとカバー部材に形成された凹部に嵌合するクッションリングをピストンロッドに設け、カバー部材にクッションリングの外周面に接触するクッションパッキンを設けるようにしたものがあり、クッションリングがクッションパッキンに接触すると、排気側となった圧力室は閉じられてクッション室となる。
【特許文献１】特開２００２−１３０２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようにクッション機構をピストンロッドの往復動ストロークが短い小型の空気圧シリンダに適用しても、十分なクッション作用が得られないという問題がある。つまり、特許文献１に示す空気圧シリンダのように、カバー部材の案内孔に形成された環状のパッキン取付溝にクッションパッキンを取り付け、ピストンロッドの外周面にクッションパッキンを接触させてクッション室を形成するようにすると、パッキン取付溝を含めたシール室の容積が大きくなる。ピストンロッドがストローク端の位置まで移動したときにおけるシール室の容積が小さければ小さいほどクッション機能を高めることができるが、往復動ストロークが短い空気圧シリンダにおいては、上述のように、ピストンロッドがストローク端の位置となったときにおけるクッション室の容積が大きくなると、クッション機能を高めることができなくなる。
【０００６】
また、カバー部材にクッションパッキンを装着するようにした空気圧シリンダにおいては、組立時やクッションパッキンの交換に際して、クッションパッキンの取り付け、取り外し作業が容易ではないという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、ピストンロッドがストローク端の位置まで移動したときにおける空気圧シリンダのクッション作用を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の空気圧シリンダは、ピストンロッドを軸方向に往復動自在に案内する案内孔を備えたロッドカバーが端部に設けられるシリンダ本体と、前記ピストンロッドに設けられ、前記ロッドカバーの当接面と当該当接面に対向して前記シリンダ本体に設けられた突き当て面との間のシリンダ孔内を往復動するピストンと、前記ピストンの端面と前記シリンダ孔により区画され、外部から供給される圧縮流体により前記ピストンロッドに対して軸方向の推力を加える圧力室と、前記ピストンの外周部に形成された環状溝内に装着され前記シリンダ孔の内周面に接触するピストンシールと、前記ピストンロッドに形成された環状溝内に装着され前記案内孔に接触して前記ピストンシールとの間でクッション室を形成するクッションシールとを有し、前記ピストンが前記当接面に向けて移動する際に、前記ピストンロッドとともに移動する前記クッションシールにより前記クッション室をシールすることを特徴とする。
【０００９】
本発明の空気圧シリンダは、前記クッションシールが前記案内孔に接触するまで前記ピストンロッドが突出移動するときに前記シリンダ孔内の流体を外部に排出する排気通路を前記シリンダ本体に形成することを特徴とする。本発明の空気圧シリンダは、前記ロッドカバーの内側端部に前記ピストンに向けて内径が大きくなるテーパ孔を形成し、前記ピストンロッドが突出限位置に移動したときに前記テーパ孔に接触するテーパ面を前記ピストンロッドに形成することを特徴とする。
【００１０】
本発明の空気圧シリンダは、前記ピストンに後退方向のばね力を付与するばね部材を前記ロッドカバー内に装着することを特徴とする。本発明の空気圧シリンダは、前記クッションシールは横断面がＶ字形のＶ形シールであり、前記クッションシールをその開口端側を前記ピストンに向けて前記ピストンロッドに装着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ロッドカバーの案内孔に接触してピストンシールとの間でクッション室を形成するクッションシールがピストンロッドに形成された環状溝に装着されているので、ロッドカバーにクッションシールを装着する場合に比して環状溝の容積を小さくすることができる。これにより、ピストンロッドがストローク端にまで移動したときのクッション室の容積が小さくなり、クッション作用を向上させることができる。また、ピストンロッドにクッションシールを装着することにより、環状溝の加工作業が容易になるとともにクッションシールの着脱作業が容易となる。
【００１２】
本発明によれば、ピストンロッドが前進限位置にまで移動したときにロッドカバーに形成されたテーパ孔に接触するテーパ面をピストンロッドに形成したので、ピストンロッドがストローク端にまで移動したときにおけるクッション室の容積を小さくすることができ、エアクッション作用を向上させることができる。
【００１３】
本発明によれば、ピストンロッドに後退方向のばね力を付与するばね部材をピストンロッドに装着したので、ピストンロッドがストローク端の位置まで移動したときには、エアクッションとスプリングクッションとによりピストンロッドの衝撃を吸収することができる。ピストンロッドにばね部材を装着しても、クッションシールがピストンロッドに装着されているので、ばね部材とクッションシールとの干渉を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である空気圧シリンダの斜視図であり、図２は空気圧シリンダの正面図であり、図３は図２における３−３線に沿う断面図であり、図４および図５は空気圧シリンダの動作を示す断面図である。
【００１５】
この空気圧シリンダ１０ａは単動形のシリンダであり、図１に示すように、直方体形状のブロック材からなるシリンダ本体１１を有している。シリンダ本体１１の内部には、図３に示すように、底付きのシリンダ孔１２が形成されており、このシリンダ孔１２は図３において右側の端部が閉塞されて閉塞端部がヘッドカバーを構成しており、左側の端部は外部に開口している。
【００１６】
シリンダ本体１１の開口側の端部にはロッドカバー１４がカバー部材として取り付けられており、ロッドカバー１４はシリンダ孔１２の開口端側に嵌合されるスリーブ１４ａと、これをシリンダ本体１１に固定する樹脂製の固定キャップ１４ｂとを有している。スリーブ１４ａはシリンダ孔１２に嵌合される大径部１５と先端側の小径部１６とを有しており、大径部１５と小径部１６の境界部における径方向の突き当て面１７を固定キャップ１４ｂに突き当てた状態のもとで、小径部１６に形成された溝に止め輪１８を嵌め込むことによりスリーブ１４ａは固定キャップ１４ｂに固定される。固定キャップ１４ｂには、図１および図２に示すように、対角位置に２つの六角穴付きボルト１９が取り付けられており、それぞれのボルト１９をシリンダ本体１１にその端面に開口して形成されたねじ孔にねじ結合することにより、固定キャップ１４ｂはシリンダ本体１１に固定される。なお、このシリンダ本体１１を、例えば、円筒形状や角筒形状のチューブ材により形成し、その両端部にブロック状のヘッドカバーとロッドカバーとを設けるようにしても良い。
【００１７】
ロッドカバー１４のスリーブ１４ａにはピストンロッド２１が軸方向に往復動自在に装着され、ピストンロッド２１の先端部に形成された雄ねじにはナット２０がねじ止めされるようになっており、ナット２０によりピストンロッド２１は図示しない被駆動部材に取り付けられる。ピストンロッド２１の端部にはシリンダ孔１２内を往復動するピストン２２が設けられ、ピストン２２に形成された環状溝２３にはシリンダ孔１２に接触するゴム製のピストンシール２４が装着されている。
【００１８】
スリーブ１４ａの大径部１５と小径部１６はそれぞれ案内孔２５，２６を有しており、ピストンロッド２１は案内孔２５，２６に案内されて軸方向に往復動する。スリーブ１４ａの内方端面は当接面２７となっており、ピストン２２はこの当接面２７に接触する前進限位置と、当接面２７と対向する突き当て面２８に接触する後退限位置との間のストロークＳの範囲を往復動する。ピストン２２が当接面２７に接触すると、ピストンロッド２１は前進限位置つまり突出限位置となる。
【００１９】
ピストン２２の端面とシリンダ本体１１の底面との間はシリンダ孔１２により圧力室３１が区画され、シリンダ本体１１には圧力室３１に連通する給排ポート３２が形成されている。給排ポート３２を介して圧力室３１内に外部から圧縮空気を供給すると、ピストンロッド２１には軸方向の推力が加えられ、ピストンロッド２１は前進方向に駆動される。
【００２０】
ピストンロッド２１は案内孔２６により案内される先端側の小径部２１ａと案内孔２５により案内される基端部側の大径部２１ｂとを有している。この大径部２１ｂには環状溝３３が形成され、この環状溝３３にはゴム製のクッションシール３４が装着されている。このクッションシール３４が案内孔２５に接触すると、クッションシール３４とピストンシール２４との間で外部から遮断されたクッション室３５が形成される。案内孔２６と小径部２１ａとの間の隙間は排気通路３６となっており、この排気通路３６はシリンダ本体１１に形成された連通孔３７に連通している。クッションシール３４は、図３に示されるようにピストン２２が後退限位置となった状態のもとでは、案内孔２５とクッションシール３４との接触が解かれることになり、クッション室３５は排気通路３６と連通状態となってクッション室３５内の空気は外部に排出される。
【００２１】
ピストンロッド２１が図３に示す後退限位置から図４に示す位置まで所定のストロークＬだけ前進移動すると、クッションシール３４は案内孔２５とピストンロッド２１との間をシールし、クッション室３５は密閉された状態となる。ピストンロッド２１が図４に示す位置から図５に示す前進限位置まで駆動されるときには、クッション室３５は外部から遮断された状態となって内部の空気が圧縮されてピストンロッド２１にクッション作用を及ぼすことになる。このクッション作用は、クッションシール３４がクッション室３５を密閉した状態からピストン２２が当接面２７に接触するまでのクッションストロークＴの範囲でピストンロッド２１に加えられる。
【００２２】
クッションシール３４は、ピストンシール２４が内外二重のＯリングパッキンにより形成されているのに対し、横断面がＶ字形のＶパッキンにより形成されている。クッションシール３４は、開口端側がピストン２２に向けて環状溝３３内に装着されており、クッションシール３４がクッションストロークＴの範囲においてピストンロッド２１とともに移動する際には、クッション室３５内の圧縮空気の圧力が高められると、クッションシール３４の案内孔２５に対するシール力も高められる。
【００２３】
このように、クッションシール３４はピストンロッド２１に形成された環状溝３３に装着したので、クッションシール３４をシリンダ本体１１のロッドカバー１４に装着する場合に比べ、クッションシール３４を収容するための環状溝３３の容積が小さくなる。したがって、ストローク端でのクッション室３５はクッションシール３４をロッドカバー１４に装着する場合よりも小さくなり、エアクッション作用を向上させることができる。特に、ピストンロッド２１のストロークＳが短い場合のように、十分なクッションストロークを確保することができない場合にも十分なクッション作用をピストンロッド２１に加えることができる。また、クッションシール３４をピストンロッド２１の外周面に形成された環状溝３３に装着することにより、環状溝３３の加工作業およびクッションシール３４の着脱作業が容易となる。
【００２４】
ピストンロッド２１に対するクッション作用を高めるために、ピストンロッド２１の小径部２１ａの外側には圧縮コイルばね３８が装着されている。したがって、ピストン２２がストローク端に向けて前進移動すると、ピストンロッド２１の大径部２１ｂが圧縮コイルばね３８に当接し、ピストンロッド２１には圧縮コイルばね３８のクッション作用が加えられる。このように、スプリングクッションとエアクッションとによりクッション作用が達成される。
【００２５】
クッションシール３４をロッドカバー１４に装着すると、圧縮コイルばね３８とクッションシール３４とが干渉して耐久性が低下するおそれがあるのに対し、クッションシール３４をピストンロッド２１に装着することにより、これらの干渉を確実に防止することができる。
【００２６】
ロッドカバー１４のスリーブ１４ａの内側端部にはピストン２２に向けて内径が大きくなるテーパ孔４１が形成され、ピストンロッド２１の大径部２１ｂにはピストンロッド２１が前進限位置となったときにテーパ孔４１に接触するテーパ面４２が形成されている。このように、ロッドカバー１４にテーパ孔４１を形成することにより、ピストンロッド２１がストローク端の位置に向けて前進移動する際にクッションシール３４は円滑に案内孔２５内に入り込むこととなる。しかも、ストローク端においてはクッション室３５の容積が小さくなるので、クッション作用を向上させることができる。
【００２７】
次に、空気圧シリンダ１０ａの動作について説明する。図３に示すように、ピストン２２が後退限位置のもとでは、クッションシール３４は案内孔２５から離れており、クッション室３５は排気通路３６と連通している。これにより、クッション室３５は排気通路３６と連通孔３７を介して外部と連通している。
【００２８】
この状態から圧力室３１に圧縮空気を供給すると、ピストン２２とともにピストンロッド２１は前進移動し、クッションシール３４は図４に示すようにロッドカバー１４のテーパ孔４１に接触して径を縮小しながら案内孔２５に接触する。このように、クッションシール３４が案内孔２５に接触してクッション室３５はクッションシール３４とピストンシール２４により密閉された空間となる。
【００２９】
ピストン２２が図４に示す位置から更に前進移動すると、クッションシール３４はピストンロッド２１とともに移動してテーパ孔４１に案内されてクッション室３５を密閉状態に保持する。クッションストロークＴの範囲を移動する際には、クッション室３５の容積は徐々に減少してクッション室３５内の空気圧が上昇し、ピストンロッド２１およびピストン２２は減速される。ピストン２２が図５に示す前進限位置つまりストローク端となると、ピストンロッド２１のテーパ面４２がロッドカバー１４のテーパ孔４１に接触してクッション室３５内の容積はほぼ環状溝３３とクッションシール３４との間の隙間部分の容積となり、エアクッション作用が最大となる。ピストン２２がストローク端に接近すると、圧縮コイルばね３８によりピストンロッド２１に後退方向のばね力が付与される。
【００３０】
図６（Ａ）は本発明の空気圧シリンダの概略断面図であり、図６（Ｂ）は比較例として示す空気圧シリンダの概略断面図である。空気圧シリンダ１０ａの動作の際に被駆動部材からピストンロッド２１に径方向の横荷重が加わると、ピストンロッド２１は小径部１６を軸受としてこれを中心に中心軸Ｃが傾くことになる。この傾き角度は、ストローク端に向かうに従って大きくなる。
【００３１】
図６（Ａ），（Ｂ）はストローク端においてピストンロッド２１の中心軸Ｃがいずれも角度αだけ傾いた状態を誇張して示しており、ピストンロッド２１が傾斜した場合のクッションシール３４の偏心量が矢印で示されている。図６（Ｂ）に示すように、クッションシール３４をシリンダ本体１１のロッドカバー１４に装着した場合には、ストローク端において小径部１６とクッションシール３４とが離れているため、クッションシール３４の径方向の偏心量が大きくなる。したがって、クッションシール３４の図における上側では径方向の寸法が小さくなる方向に弾性変形し下側では径方向の寸法が大きくなる方向に弾性変形するので、径方向寸法が大きくなるように弾性変形した部分のシール圧が低下することになり、その部分のシール性が低下する。
【００３２】
一方、図６（Ａ）に示すように、クッションシール３４をピストンロッド２１に形成された環状溝３３に装着した本発明の空気圧シリンダ１０ａでは、ストローク端においてクッションシール３４が小径部分に接近するので、クッションシール３４がピストンロッド２１の傾斜に起因して径方向に弾性変形する偏心量が図６（Ｂ）に示す場合よりも小さくなる。したがって、ピストンロッド２１とクッションシール３４との接触圧が上下でほとんど差がなく、下側の部分におけるシール性の低下を防止できる。
【００３３】
なお、図示する空気圧シリンダ１０ａはシリンダ本体１１の一端部からピストンロッド２１が突出する片ロッドの単動形であり、図５に示す前進限位置から図３に示す後退限位置への後退移動は外力により行われるようになっているが、圧縮コイルばね３８の全長を長く設定することにより圧縮コイルばね３８によりピストンロッド２１を後退移動させるようにしても良い。
【００３４】
図７は本発明の他の実施形態である空気圧シリンダの断面図であり、上述した単動形の空気圧シリンダ１０ａと共通する部材には同一の符号が付されている。この空気圧シリンダ１０ｂは複動形のシリンダであり、図７に示すように、単動形の空気圧シリンダ１０ａとほぼ同様の形状のシリンダ本体１１を有している。シリンダ孔１２は図７において左側つまり開口端側の大径部１２ａと、図７において右側つまり閉塞端側の小径部１２ｂとに区画されており、ロッドカバー１４のスリーブ１４ａは、このシリンダ孔１２の大径部１２ａに嵌合される大径スリーブ４４と、これの開口端側に突き当てられる小径スリーブ４５とを有している。
【００３５】
大径スリーブ４４は、シリンダ孔１２の大径部１２ａと小径部１２ｂとの境界部における径方向の突き当て面４６に閉塞端側の端面が突き当てられるとともに、開口端側の端面である突き当て面４７に小径スリーブ４５が突き当てられた状態で大径部１２ｂに嵌合される。小径スリーブ４５の大径部と小径部との境界における径方向の突き当て面４８と、大径スリーブ４４の突き当て面４７とに固定キャップ１４ｂが突き当てられて、スリーブ１４ａはシリンダ本体１１に固定される。
【００３６】
スリーブ１４ａに軸方向に往復動自在に装着されたピストンロッド２１およびこれの端部に設けられたピストン２２は、単動形の空気圧シリンダ１０ａと同様の形状となっており、ピストンロッド２１は大径スリーブ４４と小径スリーブ４５とにそれぞれ形成された案内孔２５，２６に案内されて軸方向に往復動する。ピストン２２は当接面２７に接触する前進限位置と、突き当て面２８に当接する後退限位置との間のストロークＳの範囲でシリンダ孔１２の小径部１２ｂ内を往復動する。
【００３７】
ピストン２２のピストンシール２４とシリンダ本体１１の底面との間はシリンダ孔１２の小径部１２ｂにより前進用の圧力室３１が区画され、シリンダ本体１１には圧力室３１に連通する前進用の給排ポート３２が形成されている。給排ポート３２を介して圧力室３１内に外部から圧縮空気を供給すると、ピストンロッド２１には軸方向の推力が加えられ、ピストンロッド２１は前進方向に駆動される。
【００３８】
ピストンロッド２１の大径部２１ｂには環状溝３３が形成され、この環状溝３３にゴム製のクッションシール３４が装着されている。クッションシール３４が案内孔２５に接触すると、クッションシール３４とピストンシール２４との間で外部から遮断されたクッション室３５が形成され、図７に示されるようにピストン２２が後退限位置となった状態のもとでは、クッション室３５は排気通路３６と連通状態となってクッション室３５内の空気は後述する後退用の給排ポートから外部に排出される。ピストンロッド２１が後退限位置から図４に対応する位置まで前進移動すると、クッション室３５は密閉された状態となる。ピストンロッド２１が図４に対応する位置から前進限位置まで駆動されるときには、クッション室３５は外部から遮断された状態となって内部の空気が圧縮されてピストンロッド２１にクッション作用を及ぼすことになる。
【００３９】
このように、クッションシール３４はピストンロッド２１に形成された環状溝３３に装着したので、クッションシール３４をシリンダ本体１１のロッドカバー１４に装着する場合に比べ、クッションシール３４を収容するための環状溝３３の容積が小さくなる。したがって、ストローク端でのクッション室３５はクッションシール３４をロッドカバー１４に装着する場合よりも小さくなり、エアクッション作用を向上させることができる。特に、ピストンロッド２１のストロークＳが短い場合のように、十分なクッションストロークを確保することができない場合にも十分なクッション作用をピストンロッド２１に加えることができる。また、クッションシール３４をピストンロッド２１の外周面に形成された環状溝３３に装着することにより、環状溝３３の加工作業およびクッションシール３４の着脱作業が容易となる。
【００４０】
スリーブ１４ａには、大径スリーブ４４の開口端側に設けられ径方向内方に突出する突起部５０と、小径スリーブ４５の閉塞端側の端面とにより環状溝５１が形成され、この環状溝５１に横断面がＵ字形のＵパッキンであるクッションシール５２が設けられている。クッションシール５２はピストンロッド２１の小径部２１ａに接触し、シリンダ孔１２の開口端側つまり案内孔２６からの空気漏れが防止されている。ピストン２２が前進限位置と図４に対応する位置との間を移動する際には、クッションシール５２とクッションシール３４との間で排気通路３６により後退用の圧力室５３が区画され、図４に対応する位置と図７に示す後退限位置との間を移動する際には、クッションシール５２とピストンシール２４との間で排気通路３６およびシリンダ孔１２の小径部１２ｂにより圧力室５３が区画される。
【００４１】
複動形の空気圧シリンダ１０ｂのシリンダ本体１１には、単動形の空気圧シリンダ１０ａにおける連通孔３７の形成位置に、圧力室５３に連通する後退用の給排ポート５４が形成されており、給排ポート５４を介して圧力室５３内に外部から圧縮空気を供給すると、ピストンロッド２１には軸方向の推力が加えられ、ピストンロッド２１は後退方向に駆動される。
【００４２】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本発明はシリンダ本体１１の両端部からピストンロッド２１を突出させるようにした両ロッドに対しても適用することができる。また、ロッドカバー１４としては、スリーブ１４ａと固定キャップ１４ｂとが一体となった部材を用いるようにしても良く、図７において大径スリーブ４４と小径スリーブ４５とが一体となったスリーブ１４ｂを用いるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態である空気圧シリンダの斜視図である。
【図２】空気圧シリンダの正面図である。
【図３】図２における３−３線に沿う断面図である。
【図４】空気圧シリンダの動作を示す断面図である。
【図５】空気圧シリンダの動作を示す断面図である。
【図６】（Ａ）は本発明の空気圧シリンダの概略断面図であり、（Ｂ）は従来技術の空気圧シリンダの概略断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態である空気圧シリンダの断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０ 空気圧シリンダ
１１ シリンダ本体
１２ シリンダ孔
１２ａ 大径部
１２ｂ 小径部
１４ ロッドカバー
１４ａ スリーブ
１４ｂ 固定キャップ
１５ 大径部
１６ 小径部
１７ 突き当て面
１８ 止め輪
１９ ボルト
２０ ナット
２１ ピストンロッド
２１ａ 小径部
２１ｂ 大径部
２２ ピストン
２３ 環状溝
２４ ピストンシール
２５，２６ 案内孔
２７ 当接面
２８ 突き当て面
３１ 圧力室
３２ 給排ポート
３３ 環状溝
３４ クッションシール
３５ クッション室
３６ 排気通路
３７ 連通孔
３８ 圧縮コイルばね
４１ テーパ孔
４２ テーパ面
４４ 大径スリーブ
４５ 小径スリーブ
４６〜４８ 突き当て面
５０ 突起部
５１ 環状溝
５２ クッションシール
５３ 圧力室
５４ 給排ポート
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮空気によりピストンを駆動する空気圧シリンダに関し、特に、ピストンのストローク端における衝撃を緩衝するようにした空気圧シリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧シリンダは、圧縮空気の流体エネルギーをピストンの運動エネルギーに変換することによりピストンロッドに連結された被加工物や治具等を駆動するために用いられている。空気圧シリンダにはピストンの両側に圧縮室が形成された複動形と、ピストンの一方側に圧縮室が形成された単動形とがある。複動形の空気圧シリンダにおいては、一方の圧力室に圧縮空気を供給してピストンロッドを一方に移動させる際には他方の圧力室は排気側となりこの内部の空気は排気される。ピストンロッドを逆方向に移動させる際には他方の圧力室に圧縮空気が供給され、一方の圧力室は排気側になり内部の空気は排気される。単動形の空気圧シリンダにおいては、ピストンロッドを一方向に駆動するときには圧力室に圧縮空気が供給され、ピストンロッドは自重やばね力により逆方向に駆動される。
【０００３】
このような空気圧シリンダにおいては、圧縮空気によりピストンロッドがストローク端の位置まで駆動されるとピストンがカバー部材に衝突して衝撃が発生する。この衝撃はピストンロッドを介して被加工物や治具等の被駆動側部材にも加えられ、空気圧シリンダのみではなく治具等の被駆動側部材の耐久性を低下させることとなる。ピストンの運動エネルギーをストローク端において吸収するために、空気圧シリンダにはピストンの衝撃を緩衝して停止させる緩衝器つまりクッション機構が設けられている。
【０００４】
クッション機構を有する空気圧シリンダとしては、特許文献１に記載されるように、ピストンがストローク端に接近するとカバー部材に形成された凹部に嵌合するクッションリングをピストンロッドに設け、カバー部材にクッションリングの外周面に接触するクッションパッキンを設けるようにしたものがあり、クッションリングがクッションパッキンに接触すると、排気側となった圧力室は閉じられてクッション室となる。
【特許文献１】特開２００２−１３０２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようにクッション機構をピストンロッドの往復動ストロークが短い小型の空気圧シリンダに適用しても、十分なクッション作用が得られないという問題がある。つまり、特許文献１に示す空気圧シリンダのように、カバー部材の案内孔に形成された環状のパッキン取付溝にクッションパッキンを取り付け、ピストンロッドの外周面にクッションパッキンを接触させてクッション室を形成するようにすると、パッキン取付溝を含めたシール室の容積が大きくなる。ピストンロッドがストローク端の位置まで移動したときにおけるシール室の容積が小さければ小さいほどクッション機能を高めることができるが、往復動ストロークが短い空気圧シリンダにおいては、上述のように、ピストンロッドがストローク端の位置となったときにおけるクッション室の容積が大きくなると、クッション機能を高めることができなくなる。
【０００６】
また、カバー部材にクッションパッキンを装着するようにした空気圧シリンダにおいては、組立時やクッションパッキンの交換に際して、クッションパッキンの取り付け、取り外し作業が容易ではないという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、ピストンロッドがストローク端の位置まで移動したときにおける空気圧シリンダのクッション作用を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の空気圧シリンダは、ピストンロッドを軸方向に往復動自在に案内する案内孔を備えたロッドカバーが端部に設けられるシリンダ本体と、前記ピストンロッドに設けられ、前記ロッドカバーの当接面と当該当接面に対向して前記シリンダ本体に設けられた突き当て面との間のシリンダ孔内を往復動するピストンと、前記ピストンの端面と前記シリンダ孔により区画され、外部から供給される圧縮流体により前記ピストンロッドに対して軸方向の推力を加える圧力室と、前記ピストンの外周部に形成された環状溝内に装着され前記シリンダ孔の内周面に接触するピストンシールと、前記ピストンロッドに形成された環状溝内に装着され前記案内孔に接触して前記ピストンシールとの間でクッション室を形成するクッションシールとを有し、前記ピストンが前記当接面に向けて移動する際に、前記ピストンロッドとともに移動する前記クッションシールにより前記クッション室をシールすることを特徴とする。
【０００９】
本発明の空気圧シリンダは、前記クッションシールが前記案内孔に接触するまで前記ピストンロッドが突出移動するときに前記シリンダ孔内の流体を外部に排出する排気通路を前記シリンダ本体に形成することを特徴とする。本発明の空気圧シリンダは、前記ロッドカバーの内側端部に前記ピストンに向けて内径が大きくなるテーパ孔を形成し、前記ピストンロッドが突出限位置に移動したときに前記テーパ孔に接触するテーパ面を前記ピストンロッドに形成することを特徴とする。
【００１０】
本発明の空気圧シリンダは、前記ピストンに後退方向のばね力を付与するばね部材を前記ロッドカバー内に装着することを特徴とする。本発明の空気圧シリンダは、前記クッションシールは横断面がＶ字形のＶ形シールであり、前記クッションシールをその開口端側を前記ピストンに向けて前記ピストンロッドに装着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ロッドカバーの案内孔に接触してピストンシールとの間でクッション室を形成するクッションシールがピストンロッドに形成された環状溝に装着されているので、ロッドカバーにクッションシールを装着する場合に比して環状溝の容積を小さくすることができる。これにより、ピストンロッドがストローク端にまで移動したときのクッション室の容積が小さくなり、クッション作用を向上させることができる。また、ピストンロッドにクッションシールを装着することにより、環状溝の加工作業が容易になるとともにクッションシールの着脱作業が容易となる。
【００１２】
本発明によれば、ピストンロッドが前進限位置にまで移動したときにロッドカバーに形成されたテーパ孔に接触するテーパ面をピストンロッドに形成したので、ピストンロッドがストローク端にまで移動したときにおけるクッション室の容積を小さくすることができ、エアクッション作用を向上させることができる。
【００１３】
本発明によれば、ピストンロッドに後退方向のばね力を付与するばね部材をピストンロッドに装着したので、ピストンロッドがストローク端の位置まで移動したときには、エアクッションとスプリングクッションとによりピストンロッドの衝撃を吸収することができる。ピストンロッドにばね部材を装着しても、クッションシールがピストンロッドに装着されているので、ばね部材とクッションシールとの干渉を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である空気圧シリンダの斜視図であり、図２は空気圧シリンダの正面図であり、図３は図２における３−３線に沿う断面図であり、図４および図５は空気圧シリンダの動作を示す断面図である。
【００１５】
この空気圧シリンダ１０ａは単動形のシリンダであり、図１に示すように、直方体形状のブロック材からなるシリンダ本体１１を有している。シリンダ本体１１の内部には、図３に示すように、底付きのシリンダ孔１２が形成されており、このシリンダ孔１２は図３において右側の端部が閉塞されて閉塞端部がヘッドカバーを構成しており、左側の端部は外部に開口している。
【００１６】
シリンダ本体１１の開口側の端部にはロッドカバー１４がカバー部材として取り付けられており、ロッドカバー１４はシリンダ孔１２の開口端側に嵌合されるスリーブ１４ａと、これをシリンダ本体１１に固定する樹脂製の固定キャップ１４ｂとを有している。スリーブ１４ａはシリンダ孔１２に嵌合される大径部１５と先端側の小径部１６とを有しており、大径部１５と小径部１６の境界部における径方向の突き当て面１７を固定キャップ１４ｂに突き当てた状態のもとで、小径部１６に形成された溝に止め輪１８を嵌め込むことによりスリーブ１４ａは固定キャップ１４ｂに固定される。固定キャップ１４ｂには、図１および図２に示すように、対角位置に２つの六角穴付きボルト１９が取り付けられており、それぞれのボルト１９をシリンダ本体１１にその端面に開口して形成されたねじ孔にねじ結合することにより、固定キャップ１４ｂはシリンダ本体１１に固定される。なお、このシリンダ本体１１を、例えば、円筒形状や角筒形状のチューブ材により形成し、その両端部にブロック状のヘッドカバーとロッドカバーとを設けるようにしても良い。
【００１７】
ロッドカバー１４のスリーブ１４ａにはピストンロッド２１が軸方向に往復動自在に装着され、ピストンロッド２１の先端部に形成された雄ねじにはナット２０がねじ止めされるようになっており、ナット２０によりピストンロッド２１は図示しない被駆動部材に取り付けられる。ピストンロッド２１の端部にはシリンダ孔１２内を往復動するピストン２２が設けられ、ピストン２２に形成された環状溝２３にはシリンダ孔１２に接触するゴム製のピストンシール２４が装着されている。
【００１８】
スリーブ１４ａの大径部１５と小径部１６はそれぞれ案内孔２５，２６を有しており、ピストンロッド２１は案内孔２５，２６に案内されて軸方向に往復動する。スリーブ１４ａの内方端面は当接面２７となっており、ピストン２２はこの当接面２７に接触する前進限位置と、当接面２７と対向する突き当て面２８に接触する後退限位置との間のストロークＳの範囲を往復動する。ピストン２２が当接面２７に接触すると、ピストンロッド２１は前進限位置つまり突出限位置となる。
【００１９】
ピストン２２の端面とシリンダ本体１１の底面との間はシリンダ孔１２により圧力室３１が区画され、シリンダ本体１１には圧力室３１に連通する給排ポート３２が形成されている。給排ポート３２を介して圧力室３１内に外部から圧縮空気を供給すると、ピストンロッド２１には軸方向の推力が加えられ、ピストンロッド２１は前進方向に駆動される。
【００２０】
ピストンロッド２１は案内孔２６により案内される先端側の小径部２１ａと案内孔２５により案内される基端部側の大径部２１ｂとを有している。この大径部２１ｂには環状溝３３が形成され、この環状溝３３にはゴム製のクッションシール３４が装着されている。このクッションシール３４が案内孔２５に接触すると、クッションシール３４とピストンシール２４との間で外部から遮断されたクッション室３５が形成される。案内孔２６と小径部２１ａとの間の隙間は排気通路３６となっており、この排気通路３６はシリンダ本体１１に形成された連通孔３７に連通している。クッションシール３４は、図３に示されるようにピストン２２が後退限位置となった状態のもとでは、案内孔２５とクッションシール３４との接触が解かれることになり、クッション室３５は排気通路３６と連通状態となってクッション室３５内の空気は外部に排出される。
【００２１】
ピストンロッド２１が図３に示す後退限位置から図４に示す位置まで所定のストロークＬだけ前進移動すると、クッションシール３４は案内孔２５とピストンロッド２１との間をシールし、クッション室３５は密閉された状態となる。ピストンロッド２１が図４に示す位置から図５に示す前進限位置まで駆動されるときには、クッション室３５は外部から遮断された状態となって内部の空気が圧縮されてピストンロッド２１にクッション作用を及ぼすことになる。このクッション作用は、クッションシール３４がクッション室３５を密閉した状態からピストン２２が当接面２７に接触するまでのクッションストロークＴの範囲でピストンロッド２１に加えられる。
【００２２】
クッションシール３４は、ピストンシール２４が内外二重のＯリングパッキンにより形成されているのに対し、横断面がＶ字形のＶパッキンにより形成されている。クッションシール３４は、開口端側がピストン２２に向けて環状溝３３内に装着されており、クッションシール３４がクッションストロークＴの範囲においてピストンロッド２１とともに移動する際には、クッション室３５内の圧縮空気の圧力が高められると、クッションシール３４の案内孔２５に対するシール力も高められる。
【００２３】
このように、クッションシール３４はピストンロッド２１に形成された環状溝３３に装着したので、クッションシール３４をシリンダ本体１１のロッドカバー１４に装着する場合に比べ、クッションシール３４を収容するための環状溝３３の容積が小さくなる。したがって、ストローク端でのクッション室３５はクッションシール３４をロッドカバー１４に装着する場合よりも小さくなり、エアクッション作用を向上させることができる。特に、ピストンロッド２１のストロークＳが短い場合のように、十分なクッションストロークを確保することができない場合にも十分なクッション作用をピストンロッド２１に加えることができる。また、クッションシール３４をピストンロッド２１の外周面に形成された環状溝３３に装着することにより、環状溝３３の加工作業およびクッションシール３４の着脱作業が容易となる。
【００２４】
ピストンロッド２１に対するクッション作用を高めるために、ピストンロッド２１の小径部２１ａの外側には圧縮コイルばね３８が装着されている。したがって、ピストン２２がストローク端に向けて前進移動すると、ピストンロッド２１の大径部２１ｂが圧縮コイルばね３８に当接し、ピストンロッド２１には圧縮コイルばね３８のクッション作用が加えられる。このように、スプリングクッションとエアクッションとによりクッション作用が達成される。
【００２５】
クッションシール３４をロッドカバー１４に装着すると、圧縮コイルばね３８とクッションシール３４とが干渉して耐久性が低下するおそれがあるのに対し、クッションシール３４をピストンロッド２１に装着することにより、これらの干渉を確実に防止することができる。
【００２６】
ロッドカバー１４のスリーブ１４ａの内側端部にはピストン２２に向けて内径が大きくなるテーパ孔４１が形成され、ピストンロッド２１の大径部２１ｂにはピストンロッド２１が前進限位置となったときにテーパ孔４１に接触するテーパ面４２が形成されている。このように、ロッドカバー１４にテーパ孔４１を形成することにより、ピストンロッド２１がストローク端の位置に向けて前進移動する際にクッションシール３４は円滑に案内孔２５内に入り込むこととなる。しかも、ストローク端においてはクッション室３５の容積が小さくなるので、クッション作用を向上させることができる。
【００２７】
次に、空気圧シリンダ１０ａの動作について説明する。図３に示すように、ピストン２２が後退限位置のもとでは、クッションシール３４は案内孔２５から離れており、クッション室３５は排気通路３６と連通している。これにより、クッション室３５は排気通路３６と連通孔３７を介して外部と連通している。
【００２８】
この状態から圧力室３１に圧縮空気を供給すると、ピストン２２とともにピストンロッド２１は前進移動し、クッションシール３４は図４に示すようにロッドカバー１４のテーパ孔４１に接触して径を縮小しながら案内孔２５に接触する。このように、クッションシール３４が案内孔２５に接触してクッション室３５はクッションシール３４とピストンシール２４により密閉された空間となる。
【００２９】
ピストン２２が図４に示す位置から更に前進移動すると、クッションシール３４はピストンロッド２１とともに移動してテーパ孔４１に案内されてクッション室３５を密閉状態に保持する。クッションストロークＴの範囲を移動する際には、クッション室３５の容積は徐々に減少してクッション室３５内の空気圧が上昇し、ピストンロッド２１およびピストン２２は減速される。ピストン２２が図５に示す前進限位置つまりストローク端となると、ピストンロッド２１のテーパ面４２がロッドカバー１４のテーパ孔４１に接触してクッション室３５内の容積はほぼ環状溝３３とクッションシール３４との間の隙間部分の容積となり、エアクッション作用が最大となる。ピストン２２がストローク端に接近すると、圧縮コイルばね３８によりピストンロッド２１に後退方向のばね力が付与される。
【００３０】
図６（Ａ）は本発明の空気圧シリンダの概略断面図であり、図６（Ｂ）は比較例として示す空気圧シリンダの概略断面図である。空気圧シリンダ１０ａの動作の際に被駆動部材からピストンロッド２１に径方向の横荷重が加わると、ピストンロッド２１は小径部１６を軸受としてこれを中心に中心軸Ｃが傾くことになる。この傾き角度は、ストローク端に向かうに従って大きくなる。
【００３１】
図６（Ａ），（Ｂ）はストローク端においてピストンロッド２１の中心軸Ｃがいずれも角度αだけ傾いた状態を誇張して示しており、ピストンロッド２１が傾斜した場合のクッションシール３４の偏心量が矢印で示されている。図６（Ｂ）に示すように、クッションシール３４をシリンダ本体１１のロッドカバー１４に装着した場合には、ストローク端において小径部１６とクッションシール３４とが離れているため、クッションシール３４の径方向の偏心量が大きくなる。したがって、クッションシール３４の図における上側では径方向の寸法が小さくなる方向に弾性変形し下側では径方向の寸法が大きくなる方向に弾性変形するので、径方向寸法が大きくなるように弾性変形した部分のシール圧が低下することになり、その部分のシール性が低下する。
【００３２】
一方、図６（Ａ）に示すように、クッションシール３４をピストンロッド２１に形成された環状溝３３に装着した本発明の空気圧シリンダ１０ａでは、ストローク端においてクッションシール３４が小径部分に接近するので、クッションシール３４がピストンロッド２１の傾斜に起因して径方向に弾性変形する偏心量が図６（Ｂ）に示す場合よりも小さくなる。したがって、ピストンロッド２１とクッションシール３４との接触圧が上下でほとんど差がなく、下側の部分におけるシール性の低下を防止できる。
【００３３】
なお、図示する空気圧シリンダ１０ａはシリンダ本体１１の一端部からピストンロッド２１が突出する片ロッドの単動形であり、図５に示す前進限位置から図３に示す後退限位置への後退移動は外力により行われるようになっているが、圧縮コイルばね３８の全長を長く設定することにより圧縮コイルばね３８によりピストンロッド２１を後退移動させるようにしても良い。
【００３４】
図７は本発明の他の実施形態である空気圧シリンダの断面図であり、上述した単動形の空気圧シリンダ１０ａと共通する部材には同一の符号が付されている。この空気圧シリンダ１０ｂは複動形のシリンダであり、図７に示すように、単動形の空気圧シリンダ１０ａとほぼ同様の形状のシリンダ本体１１を有している。シリンダ孔１２は図７において左側つまり開口端側の大径部１２ａと、図７において右側つまり閉塞端側の小径部１２ｂとに区画されており、ロッドカバー１４のスリーブ１４ａは、このシリンダ孔１２の大径部１２ａに嵌合される大径スリーブ４４と、これの開口端側に突き当てられる小径スリーブ４５とを有している。
【００３５】
大径スリーブ４４は、シリンダ孔１２の大径部１２ａと小径部１２ｂとの境界部における径方向の突き当て面４６に閉塞端側の端面が突き当てられるとともに、開口端側の端面である突き当て面４７に小径スリーブ４５が突き当てられた状態で大径部１２ｂに嵌合される。小径スリーブ４５の大径部と小径部との境界における径方向の突き当て面４８と、大径スリーブ４４の突き当て面４７とに固定キャップ１４ｂが突き当てられて、スリーブ１４ａはシリンダ本体１１に固定される。
【００３６】
スリーブ１４ａに軸方向に往復動自在に装着されたピストンロッド２１およびこれの端部に設けられたピストン２２は、単動形の空気圧シリンダ１０ａと同様の形状となっており、ピストンロッド２１は大径スリーブ４４と小径スリーブ４５とにそれぞれ形成された案内孔２５，２６に案内されて軸方向に往復動する。ピストン２２は当接面２７に接触する前進限位置と、突き当て面２８に当接する後退限位置との間のストロークＳの範囲でシリンダ孔１２の小径部１２ｂ内を往復動する。
【００３７】
ピストン２２のピストンシール２４とシリンダ本体１１の底面との間はシリンダ孔１２の小径部１２ｂにより前進用の圧力室３１が区画され、シリンダ本体１１には圧力室３１に連通する前進用の給排ポート３２が形成されている。給排ポート３２を介して圧力室３１内に外部から圧縮空気を供給すると、ピストンロッド２１には軸方向の推力が加えられ、ピストンロッド２１は前進方向に駆動される。
【００３８】
ピストンロッド２１の大径部２１ｂには環状溝３３が形成され、この環状溝３３にゴム製のクッションシール３４が装着されている。クッションシール３４が案内孔２５に接触すると、クッションシール３４とピストンシール２４との間で外部から遮断されたクッション室３５が形成され、図７に示されるようにピストン２２が後退限位置となった状態のもとでは、クッション室３５は排気通路３６と連通状態となってクッション室３５内の空気は後述する後退用の給排ポートから外部に排出される。ピストンロッド２１が後退限位置から図４に対応する位置まで前進移動すると、クッション室３５は密閉された状態となる。ピストンロッド２１が図４に対応する位置から前進限位置まで駆動されるときには、クッション室３５は外部から遮断された状態となって内部の空気が圧縮されてピストンロッド２１にクッション作用を及ぼすことになる。
【００３９】
このように、クッションシール３４はピストンロッド２１に形成された環状溝３３に装着したので、クッションシール３４をシリンダ本体１１のロッドカバー１４に装着する場合に比べ、クッションシール３４を収容するための環状溝３３の容積が小さくなる。したがって、ストローク端でのクッション室３５はクッションシール３４をロッドカバー１４に装着する場合よりも小さくなり、エアクッション作用を向上させることができる。特に、ピストンロッド２１のストロークＳが短い場合のように、十分なクッションストロークを確保することができない場合にも十分なクッション作用をピストンロッド２１に加えることができる。また、クッションシール３４をピストンロッド２１の外周面に形成された環状溝３３に装着することにより、環状溝３３の加工作業およびクッションシール３４の着脱作業が容易となる。
【００４０】
スリーブ１４ａには、大径スリーブ４４の開口端側に設けられ径方向内方に突出する突起部５０と、小径スリーブ４５の閉塞端側の端面とにより環状溝５１が形成され、この環状溝５１に横断面がＵ字形のＵパッキンであるクッションシール５２が設けられている。クッションシール５２はピストンロッド２１の小径部２１ａに接触し、シリンダ孔１２の開口端側つまり案内孔２６からの空気漏れが防止されている。ピストン２２が前進限位置と図４に対応する位置との間を移動する際には、クッションシール５２とクッションシール３４との間で排気通路３６により後退用の圧力室５３が区画され、図４に対応する位置と図７に示す後退限位置との間を移動する際には、クッションシール５２とピストンシール２４との間で排気通路３６およびシリンダ孔１２の小径部１２ｂにより圧力室５３が区画される。
【００４１】
複動形の空気圧シリンダ１０ｂのシリンダ本体１１には、単動形の空気圧シリンダ１０ａにおける連通孔３７の形成位置に、圧力室５３に連通する後退用の給排ポート５４が形成されており、給排ポート５４を介して圧力室５３内に外部から圧縮空気を供給すると、ピストンロッド２１には軸方向の推力が加えられ、ピストンロッド２１は後退方向に駆動される。
【００４２】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本発明はシリンダ本体１１の両端部からピストンロッド２１を突出させるようにした両ロッドに対しても適用することができる。また、ロッドカバー１４としては、スリーブ１４ａと固定キャップ１４ｂとが一体となった部材を用いるようにしても良く、図７において大径スリーブ４４と小径スリーブ４５とが一体となったスリーブ１４ｂを用いるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態である空気圧シリンダの斜視図である。
【図２】空気圧シリンダの正面図である。
【図３】図２における３−３線に沿う断面図である。
【図４】空気圧シリンダの動作を示す断面図である。
【図５】空気圧シリンダの動作を示す断面図である。
【図６】（Ａ）は本発明の空気圧シリンダの概略断面図であり、（Ｂ）は従来技術の空気圧シリンダの概略断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態である空気圧シリンダの断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０ 空気圧シリンダ
１１ シリンダ本体
１２ シリンダ孔
１２ａ 大径部
１２ｂ 小径部
１４ ロッドカバー
１４ａ スリーブ
１４ｂ 固定キャップ
１５ 大径部
１６ 小径部
１７ 突き当て面
１８ 止め輪
１９ ボルト
２０ ナット
２１ ピストンロッド
２１ａ 小径部
２１ｂ 大径部
２２ ピストン
２３ 環状溝
２４ ピストンシール
２５，２６ 案内孔
２７ 当接面
２８ 突き当て面
３１ 圧力室
３２ 給排ポート
３３ 環状溝
３４ クッションシール
３５ クッション室
３６ 排気通路
３７ 連通孔
３８ 圧縮コイルばね
４１ テーパ孔
４２ テーパ面
４４ 大径スリーブ
４５ 小径スリーブ
４６〜４８ 突き当て面
５０ 突起部
５１ 環状溝
５２ クッションシール
５３ 圧力室
５４ 給排ポート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンロッドを軸方向に往復動自在に案内する案内孔を備えたロッドカバーが端部に設けられるシリンダ本体と、
前記ピストンロッドに設けられ、前記ロッドカバーの当接面と当該当接面に対向して前記シリンダ本体に設けられた突き当て面との間のシリンダ孔内を往復動するピストンと、
前記ピストンの端面と前記シリンダ孔により区画され、外部から供給される圧縮流体により前記ピストンロッドに対して軸方向の推力を加える圧力室と、
前記ピストンの外周部に形成された環状溝内に装着され前記シリンダ孔の内周面に接触するピストンシールと、
前記ピストンロッドに形成された環状溝内に装着され前記案内孔に接触して前記ピストンシールとの間でクッション室を形成するクッションシールとを有し、
前記ピストンが前記当接面に向けて移動する際に、前記ピストンロッドとともに移動する前記クッションシールにより前記クッション室をシールすることを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項２】
請求項１記載の空気圧シリンダにおいて、前記クッションシールが前記案内孔に接触するまで前記ピストンロッドが突出移動するときに前記シリンダ孔内の流体を外部に排出する排気通路を前記シリンダ本体に形成することを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項３】
請求項１または２記載の空気圧シリンダにおいて、前記ロッドカバーの内側端部に前記ピストンに向けて内径が大きくなるテーパ孔を形成し、前記ピストンロッドが突出限位置に移動したときに前記テーパ孔に接触するテーパ面を前記ピストンロッドに形成することを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気圧シリンダにおいて、前記ピストンに後退方向のばね力を付与するばね部材を前記ロッドカバー内に装着することを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気圧シリンダにおいて、前記クッションシールは横断面がＶ字形のＶ形シールであり、前記クッションシールをその開口端側を前記ピストンに向けて前記ピストンロッドに装着することを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項１】
ピストンロッドを軸方向に往復動自在に案内する案内孔を備えたロッドカバーが端部に設けられるシリンダ本体と、
前記ピストンロッドに設けられ、前記ロッドカバーの当接面と当該当接面に対向して前記シリンダ本体に設けられた突き当て面との間のシリンダ孔内を往復動するピストンと、
前記ピストンの端面と前記シリンダ孔により区画され、外部から供給される圧縮流体により前記ピストンロッドに対して軸方向の推力を加える圧力室と、
前記ピストンの外周部に形成された環状溝内に装着され前記シリンダ孔の内周面に接触するピストンシールと、
前記ピストンロッドに形成された環状溝内に装着され前記案内孔に接触して前記ピストンシールとの間でクッション室を形成するクッションシールとを有し、
前記ピストンが前記当接面に向けて移動する際に、前記ピストンロッドとともに移動する前記クッションシールにより前記クッション室をシールすることを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項２】
請求項１記載の空気圧シリンダにおいて、前記クッションシールが前記案内孔に接触するまで前記ピストンロッドが突出移動するときに前記シリンダ孔内の流体を外部に排出する排気通路を前記シリンダ本体に形成することを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項３】
請求項１または２記載の空気圧シリンダにおいて、前記ロッドカバーの内側端部に前記ピストンに向けて内径が大きくなるテーパ孔を形成し、前記ピストンロッドが突出限位置に移動したときに前記テーパ孔に接触するテーパ面を前記ピストンロッドに形成することを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気圧シリンダにおいて、前記ピストンに後退方向のばね力を付与するばね部材を前記ロッドカバー内に装着することを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気圧シリンダにおいて、前記クッションシールは横断面がＶ字形のＶ形シールであり、前記クッションシールをその開口端側を前記ピストンに向けて前記ピストンロッドに装着することを特徴とする空気圧シリンダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２７０６０５（Ｐ２００９−２７０６０５Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２０３７２（Ｐ２００８−１２０３７２）
【出願日】平成２０年５月２日（２００８．５．２）
【出願人】（０００１４５６１１）株式会社コガネイ (142)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２日（２００８．５．２）
【出願人】（０００１４５６１１）株式会社コガネイ (142)
【Ｆターム（参考）】
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