JP2003254303A - Pneumatic cylinder with cushion function - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pneumatic cylinder with the cushion function capable of preventing disturbance of the motion of a piston by inhibiting a sudden variation of the back pressure in the speed reduction process even if the piston is operated with a very large kinetic energy, and capable of achieving the optimal speed reduction property of the piston according to the volume of the kinetic energy of the piston. <P>SOLUTION: In the cylinder, a plurality of vent holes 33 and 34 connected to an exhaust restriction means are opened in the order from the position of a port hole 16 of an air supply/exhaust port 12 in a cylinder body 2 toward the stroke end 6a of the piston 10. Accordingly, the speed reduction process of the piston 10 by the cushion function is divided into multiple steps, and by connecting flow control valves 23 and 24 to at least one of the plurality of vent holes 33 and 34 as the exhaust restriction means, the exhaust flow rate in the speed reduction process of the piston 10 can be adjusted. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンがストロ
ーク端で停止するときの衝撃を吸収するためのクッショ
ン機構を備えた複動型の空気圧シリンダに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a double-acting pneumatic cylinder provided with a cushion mechanism for absorbing a shock when a piston stops at a stroke end.

【０００２】[0002]

【従来の技術】クッション機構付空気圧シリンダとは、
シリンダチューブと該シリンダチューブ内を摺動するピ
ストンとを備えた空気圧シリンダにおいて、該ピストン
の動作時に排気側圧力室内にクッション用エアを一時的
に封じ込めて昇圧させ、この排気圧でピストンを減速さ
せてストロークエンドに緩衝的に停止させるものであっ
て、図５に示すようなものが知られている（特開２００
０−１９９５０３号）。2. Description of the Related Art What is a pneumatic cylinder with cushion mechanism?
In a pneumatic cylinder provided with a cylinder tube and a piston that slides in the cylinder tube, cushion air is temporarily enclosed in the exhaust side pressure chamber to increase the pressure when the piston operates, and the exhaust pressure decelerates the piston. It is known to stop at the stroke end in a buffered manner, as shown in FIG.
0-199503).

【０００３】このクッション機構付空気圧シリンダは、
シリンダチューブ１００における給排気ポート１１０，
１２０のポート口１１５，１２５よりもストローク端１
０１，１０２寄りに設けられたクッション用エアを排気
するための排気口１３０，１４０と、該排気口１３０，
１４０及び給排気ポート１１０，１２０の間に並列配置
された逆止弁１５０，１６０及び流量制御弁１７０，１
８０と、ピストン１９０の外周面であって、ピストン１
９０がストローク終端に到達した時に、上記ポート口１
１５，１２５を越えない位置、及び、該ポート口１１
５，１２５を越えるが排気口１３０，１４０を越えない
位置にそれぞれ設けられたピストンパッキン１９１，１
９２とによって構成されている。This pneumatic cylinder with cushion mechanism
Air supply / exhaust port 110 in the cylinder tube 100,
Stroke end 1 than the port ports 115 and 125 of 120
01, 102 exhaust ports 130, 140 for exhausting cushion air provided near the exhaust ports, and the exhaust ports 130, 140,
140 and check valves 150, 160 and flow control valves 170, 1 arranged in parallel between the supply and exhaust ports 110, 120
80 and the outer peripheral surface of the piston 190, the piston 1
When 90 reaches the end of the stroke, the port port 1
Position not exceeding 15,125 and the port port 11
Piston packings 191 and 1 provided at positions exceeding 5,125 but not exhaust ports 130 and 140, respectively.
And 92.

【０００４】そうすることで、２つの給排気ポート１１
０，１２０を通じて圧縮空気を交互に供給及び排出する
ことにより、ピストン１９０は正逆に動作し、該ピスト
ン１９０のストローク時に、排気側圧力室内の圧縮空気
は初めは給排気ポート１１０，１２０を通じて排出され
ているが、該ピストン１９０がストローク端１０１，１
０２に近づいて、上記ピストンパッキン１９１，１９２
が上記排気側のポート口１１５，１２５を乗り越える
と、給排気ポート１１０，１２０と上記圧力室とが遮断
され、該圧力室内の圧縮空気は排気口１３０，１４０の
みから流量制御弁１７０、１８０を通じて制限的に排出
されるようになる。このため、該流量制御弁１７０，１
８０による流量制御によって上記圧力室内の圧力が上昇
し、それがピストン１９０の背圧となってピストン１９
０を減速させながら、ストローク端１０１，１０２に緩
衝的に到達させることができるようになっている。By doing so, the two air supply / exhaust ports 11
By alternately supplying and discharging the compressed air through 0 and 120, the piston 190 operates in the forward and reverse directions, and during the stroke of the piston 190, the compressed air in the exhaust side pressure chamber is initially discharged through the supply and exhaust ports 110 and 120. Although the piston 190 has stroke ends 101, 1
02, the piston packing 191, 192
When the gas passes over the exhaust side port ports 115, 125, the supply / exhaust ports 110, 120 and the pressure chamber are shut off, and the compressed air in the pressure chamber passes from the exhaust ports 130, 140 only through the flow control valves 170, 180. It will be restrictedly discharged. Therefore, the flow control valves 170, 1
The pressure in the pressure chamber rises due to the flow rate control by 80, which becomes the back pressure of the piston 190,
It is possible to reach the stroke ends 101 and 102 in a buffered manner while decelerating 0.

【０００５】そして、このような構成を採用することに
より、上記クッション機構付空気圧シリンダは、従来の
ものに比べ、シリンダチューブの軸線方向の長さを短く
して小型化することができるばかりでなく、空気圧シリ
ンダを部品数が少ない簡単かつ合理的な設計構造とする
ことができ、それにより該空気圧シリンダを安価に製造
することができるという利点を有している。By adopting such a structure, the pneumatic cylinder with a cushion mechanism can be made smaller in size by shortening the axial length of the cylinder tube as compared with the conventional one. The pneumatic cylinder has the advantage that the pneumatic cylinder can have a simple and rational design structure with a small number of parts, and thus the pneumatic cylinder can be manufactured at low cost.

【０００６】ところで、図６は図５に示したクッション
機構付空気圧シリンダのピストンを、非常に大きな運動
エネルギーで動作させた場合におけるピストン１９０の
挙動を示しており、図中Ｃはピストンの動作方向を切り
換えるための制御信号を、Ｄはそのときのピストンスト
ロークを示している。このように、ピストンを非常に大
きな運動エネルギーで動作させると、ピストン１９０
が、排気側圧力室のストローク端１０１，１０２に到達
する直前の減速行程において、図中ｄ１、ｄ２に示すよ
うにストローク方向にバウンドして、その挙動が乱れる
ことがわかった。By the way, FIG. 6 shows the behavior of the piston 190 when the piston of the pneumatic cylinder with a cushion mechanism shown in FIG. 5 is operated with a very large kinetic energy, and C in the figure shows the operating direction of the piston. , And D indicates the piston stroke at that time. Thus, when the piston is operated with a very large kinetic energy, the piston 190
However, it was found that in the deceleration stroke immediately before reaching the stroke ends 101, 102 of the exhaust side pressure chamber, the behavior bounces in the stroke direction as shown by d1 and d2 in the figure, and the behavior is disturbed.

【０００７】これは、上記クッション機構が、排気側圧
力室からの排気流量を流量制御弁で絞ることにより、ピ
ストンの持つ運動エネルギーを空気の圧縮エネルギーに
変換してピストンを減速させるものであることから、ピ
ストンを非常に大きな運動エネルギーで動作させた場
合、その運動エネルギーが減速行程において上記クッシ
ョン機構によって圧縮エネルギーに変換された際に、排
気側圧力室の空気が急激に加圧されて、瞬間的に加圧側
圧力室の圧力を大きく上回ってしまうことに起因するも
のと考えられる。This is because the cushion mechanism reduces the flow rate of exhaust gas from the pressure chamber on the exhaust side with a flow control valve to convert the kinetic energy of the piston into compression energy of air to decelerate the piston. Therefore, when the piston is operated with a very large kinetic energy, when the kinetic energy is converted into compression energy by the cushion mechanism in the deceleration stroke, the air in the exhaust side pressure chamber is rapidly pressurized, and the moment It is considered that this is caused by the fact that the pressure in the pressure chamber on the pressurizing side greatly exceeds.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】よって本発明の主要な
技術的課題は、例えピストンを非常に大きな運動エネル
ギーで動作させたとしても、上記減速行程における背圧
の急激な変動が抑制され、ピストンの挙動が乱れるのを
防止することができるクッション機構付空気圧シリンダ
を提供することにある。Therefore, the main technical problem of the present invention is that even if the piston is operated with a very large kinetic energy, the rapid fluctuation of the back pressure in the deceleration stroke is suppressed, and the piston An object of the present invention is to provide a pneumatic cylinder with a cushion mechanism that can prevent the behavior of the above from being disturbed.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係るクッション機構付空気圧シリンダは、中空
のシリンダ本体と、該シリンダ本体内を往復動するピス
トンと、該ピストンによって隔てられた２つの圧力室に
対して、該圧力室にそれぞれ開口されたポート口から圧
縮空気を給排する給排気ポートとを備えた空気圧シリン
ダであって、各圧力室において、上記ポート口の開口位
置から上記ピストンのストローク端に向けて順次開口さ
れた複数の排気口にそれぞれ接続された複数の排気絞り
手段と、上記ピストンの外周に周設され、シリンダ本体
の内周面に摺接して上記２つの圧力室を密に区画する弾
性体からなる複数のピストンパッキンとを含む、上記排
気口を通じて排出される排気の流量を制限して上記ピス
トンをストローク端で緩衝的に停止させるためのクッシ
ョン機構を備えてなり、上記複数の排気絞り手段のうち
少なくとも１つは、排気口を通じて排出される排気の流
量を調節可能とする流量制御弁であり、上記複数のピス
トンパッキンは、上記ピストンがストローク端に到達す
る過程において、最も排気側圧力室寄りに配されたピス
トンパッキンが、該排気側圧力室に設けられた上記ポー
ト口及び上記排気口を順次乗り越え、上記ストローク端
側に少なくとも一つの排気口を残して隣接する排気口間
に停止すると共に、最も加圧側圧力室寄りに配されたピ
ストンパッキンが、上記排気側圧力室に設けられたポー
ト口を越えない手前の位置で停止するような位置関係を
もって、上記ピストンの外周に固定されてなることを特
徴とするものである。To solve the above problems, a pneumatic cylinder with a cushion mechanism according to the present invention comprises a hollow cylinder body, a piston that reciprocates in the cylinder body, and a piston that is separated by the piston. A pneumatic cylinder comprising: for one pressure chamber, a supply / exhaust port for supplying / exhausting compressed air from a port opening respectively opened in the pressure chambers; A plurality of exhaust throttle means respectively connected to a plurality of exhaust ports sequentially opened toward the stroke end of the piston, and a plurality of exhaust throttle means provided around the outer circumference of the piston and slidably contacting an inner peripheral surface of the cylinder body with the two pressures. Stroke the piston by limiting the flow rate of exhaust gas discharged through the exhaust port, including a plurality of piston packings made of an elastic body that densely divides the chamber A cushion mechanism for buffering the exhaust gas, and at least one of the plurality of exhaust throttle means is a flow control valve capable of adjusting the flow rate of the exhaust gas discharged through the exhaust port. In the process of the piston reaching the stroke end, the piston packing of the piston packing, which is arranged closest to the exhaust side pressure chamber, successively passes over the port port and the exhaust port provided in the exhaust side pressure chamber, At least one exhaust port is left on the stroke end side to stop between adjacent exhaust ports, and the piston packing arranged closest to the pressurizing side pressure chamber exceeds the port port provided in the exhaust side pressure chamber. It is characterized in that it is fixed to the outer circumference of the piston in such a positional relationship that it stops at a position before this.

【００１０】上記構成を有する空気圧シリンダにおい
て、２つの給排気ポートを通じて圧縮空気を交互に供給
及び排出することにより、ピストンは正逆に動作し、ス
トローク端でのクッション機構による減速及び停止は次
のようにして行われる。即ち、該ピストンの摺動時に、
排気側の圧力室内の圧縮空気は初めは排気側の給排気ポ
ートを通じて排出されているが、該ピストンがストロー
ク端に近づいて、ピストンパッキンが上記ポート口を乗
り越えると、該給排気ポートと上記排気側の圧力室とが
遮断され、該圧力室内の圧縮空気は複数の排気口を通じ
て制限的に排出されるようになる。このため、上記圧力
室内の圧力が徐々に上昇し、それがピストンの背圧とな
ってピストンが減速を開始する。そして更にピストンが
ストローク端に近づいて、上記ピストンパッキンが排気
口を乗り越えていくと、排出される排気の流量が徐々に
絞られて減少していき、ストローク端側に上記ピストン
パッキンが乗り越えない排気口を少なくとも１つ残し
て、ピストンはストローク終端に到達し停止する。In the pneumatic cylinder having the above structure, the compressed air is alternately supplied and discharged through the two air supply / exhaust ports, whereby the piston operates in the forward and reverse directions, and the deceleration and stop by the cushion mechanism at the stroke end are as follows. Is done in this way. That is, when the piston slides,
The compressed air in the pressure chamber on the exhaust side is initially discharged through the air supply / exhaust port on the exhaust side, but when the piston approaches the stroke end and the piston packing gets over the port opening, the air supply / exhaust port and the exhaust gas are exhausted. The pressure chamber on the side is cut off, and the compressed air in the pressure chamber is exhausted restrictively through the plurality of exhaust ports. For this reason, the pressure in the pressure chamber gradually increases, which becomes the back pressure of the piston, and the piston starts decelerating. When the piston further approaches the stroke end and the piston packing gets over the exhaust port, the flow rate of exhaust gas that is exhausted is gradually throttled and decreases, and the exhaust gas that does not get over the piston packing at the stroke end side The piston reaches the end of its stroke and stops, leaving at least one port.

【００１１】すなわち、上記空気圧シリンダによれば、
排気絞り手段にそれぞれ接続された複数の排気口を、シ
リンダ本体におけるポート口の開口位置からピストンの
ストローク端に向けて順次配設することにより、クッシ
ョン機構によるピストンの減速行程を多段階に分けると
共に、上記複数の排気口にそれぞれ接続された排気絞り
手段のうち少なくとも１つを流量制御弁として、排気絞
り手段からの排気流量を調節できるようにしたため、例
えピストンを非常に大きな運動エネルギーで動作させた
としても、上記減速行程における背圧の急激な変動が抑
制され、ピストンの挙動が乱れるのを防止することがで
きるばかりでなく、ピストンの持つ運動エネルギーの大
きさに応じて上記流量制御弁を調節し、適切なピストン
の減速特性を得ることができる。That is, according to the above pneumatic cylinder,
By sequentially disposing a plurality of exhaust ports respectively connected to the exhaust throttle means from the opening position of the port port in the cylinder body toward the stroke end of the piston, the deceleration stroke of the piston by the cushion mechanism is divided into multiple stages. Since at least one of the exhaust throttle means connected to each of the plurality of exhaust ports is used as a flow control valve so that the exhaust flow rate from the exhaust throttle means can be adjusted, the piston is operated with a very large kinetic energy. Even if it does, not only can rapid fluctuations of the back pressure during the deceleration stroke be suppressed and the behavior of the piston can be prevented from being disturbed, but the flow control valve can be adjusted according to the amount of kinetic energy of the piston. It can be adjusted to obtain the proper deceleration characteristics of the piston.

【００１２】なお、本発明において、上記複数の排気絞
り手段の全てを上記流量制御弁とし、各排気口を通じて
排出される排気の流量を個別に調節できるようにすると
更に好適である。そうすることにより、クッション機構
を、ピストンの持つ運動エネルギー等、空気圧シリンダ
の駆動条件に応じて細かく調整することができ、最適な
ピストンの減速特性を得ることができる。In the present invention, it is more preferable that all of the plurality of exhaust throttle means are the flow control valves so that the flow rate of the exhaust gas discharged through each exhaust port can be individually adjusted. By doing so, the cushion mechanism can be finely adjusted according to the driving condition of the pneumatic cylinder, such as the kinetic energy of the piston, and the optimum deceleration characteristic of the piston can be obtained.

【００１３】また、本発明の具体的な実施形態によれ
ば、上記排気口は、対応する圧力室の給排気ポートに対
して、上記排気絞り手段と、該排気絞り手段に並列配置
され、排気口から給排気ポート側へと向かう排気の流れ
は阻止するが、給排気ポートから排気口へと向かう圧縮
空気の流れは許容する逆止弁とを介して接続されてい
る。Further, according to a specific embodiment of the present invention, the exhaust port is disposed in parallel with the exhaust throttle means and the exhaust throttle means with respect to the supply / exhaust port of the corresponding pressure chamber. The flow of exhaust air from the port toward the air supply / exhaust port side is blocked, but the flow of compressed air from the air supply / exhaust port toward the exhaust port is connected via a check valve that allows it.

【００１４】更に、本発明の好ましい一つの具体例によ
れば、上記シリンダ本体のシリンダチューブには、上記
圧力室と上記給排気ポートとに通じる弁室が一体に形成
されており、該弁室内に上記排気絞り手段を、上記逆止
弁を形成するリップシールを介在させて収容することに
より、それらが該弁室内に組み込まれている。Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the cylinder tube of the cylinder body is integrally formed with a valve chamber communicating with the pressure chamber and the air supply / exhaust port. The exhaust throttle means is housed in the valve chamber by accommodating the exhaust throttle means via a lip seal forming the check valve.

【００１５】そして、本発明の他の具体例によれば、上
記複数の排気口のうち、上記ピストンがストローク端に
到達する過程において、上記ピストンパッキンが乗り越
える排気口には、シリンダ本体の内面に向かって拡開す
るテーパー部が設けられている。そうすることにより、
ピストンパッキンで排気口が加圧室から遮断される際
に、上記テーパー部によって排気口が徐々に遮断されて
いくため、圧力室からの排気流量が急激に絞られること
による圧力室の急激な昇圧を防ぐことができ、減速行程
におけるピストンの挙動の乱れをより確実に防止するこ
とができる。Further, according to another embodiment of the present invention, among the plurality of exhaust ports, the exhaust port over which the piston packing passes during the process in which the piston reaches the stroke end has an inner surface of the cylinder body. A taper portion that widens toward the side is provided. By doing so,
When the piston packing shuts off the exhaust port from the pressurizing chamber, the taper section gradually shuts off the exhaust port, so the exhaust flow rate from the pressure chamber is sharply reduced, resulting in a rapid pressure rise in the pressure chamber. Therefore, the behavior of the piston during the deceleration stroke can be more reliably prevented from being disturbed.

【００１６】[0016]

【発明の実施の形態】図１、図２は、本発明に係るクッ
ション機構付空気圧シリンダの一実施例を示すもので、
この空気圧シリンダ１は、筒状のシリンダチューブ４並
びにその両端をそれぞれ閉塞するヘッドカバー６及びロ
ッドカバー８からなるシリンダ本体２と、それらを締結
するためのタイロッド３と、該シリンダ本体２内におけ
る、上記ヘッドカバー６及びロッドカバー８によって定
められたストローク端６ａ，８ａ間を往復摺動するピス
トン１０と、該ピストン１０に連結されたピストンロッ
ド１０ｃとから構成されている。1 and 2 show an embodiment of a pneumatic cylinder with a cushion mechanism according to the present invention.
The pneumatic cylinder 1 includes a cylinder body 2 including a cylindrical cylinder tube 4 and a head cover 6 and a rod cover 8 for closing both ends thereof, a tie rod 3 for fastening them, and the inside of the cylinder body 2. It is composed of a piston 10 which reciprocates between stroke ends 6a and 8a defined by the head cover 6 and the rod cover 8 and a piston rod 10c connected to the piston 10.

【００１７】上記シリンダチューブ４におけるヘッド側
及びロッド側の端部に近い位置にはそれぞれ、上記ピス
トン１０の両側に区画された一対の圧力室２０，２２
に、圧縮空気を給排するための給排気ポート１２，１４
が設けられている。これらの給排気ポート１２，１４
は、上記一対の圧力室２０，２２にそれぞれポート口１
６，１８を通じて連通されており、これらの給排気ポー
ト１２，１４を通じて上記圧力室２０，２２に対して圧
縮空気を給排することにより、上記シリンダチューブ４
内においてピストン１０が往復動作する。また、上記シ
リンダチューブ４における上記ポート口１６，１８より
も上記ストローク端６ａ，８ａ側に寄ったシリンダチュ
ーブ４の両端近傍には、上記各圧力室２０，２２からク
ッション用エアを排出するための排気口３３，３４，３
６，３７がそれぞれ２つずつ、上記給排気ポート１２，
１４のポート口１６，１８の開口位置から上記ストロー
ク端６ａ，８ａに向けて順次開口されている。そして、
これらの排気口３３，３４，３６，３７はそれぞれ、給
排気ポート１２，１４に連通されており、両者の間には
それぞれ、圧力室２０，２２から排気口３３，３４，３
６，３７を通じて排出される排気の流量を自在に調節可
能とすると共に、該排気流量を制限することによりピス
トンを減速させて緩衝的に停止させるための、排気絞り
手段としての流量制御弁２３，２４，２６，２７が接続
されている。A pair of pressure chambers 20, 22 defined on both sides of the piston 10 are provided at positions close to the head-side and rod-side ends of the cylinder tube 4, respectively.
And supply / exhaust ports 12, 14 for supplying / discharging compressed air
Is provided. These supply / exhaust ports 12, 14
Is the port port 1 in each of the pair of pressure chambers 20 and 22.
6 and 18 are communicated with each other, and compressed air is supplied to and discharged from the pressure chambers 20 and 22 through the supply / exhaust ports 12 and 14, respectively.
The piston 10 reciprocates therein. Further, in the vicinity of both ends of the cylinder tube 4 closer to the stroke ends 6a, 8a than the port openings 16, 18 in the cylinder tube 4, the cushion air is discharged from the pressure chambers 20, 22. Exhaust ports 33, 34, 3
6, 37 are two, and the supply / exhaust port 12,
Fourteen port ports 16 and 18 are sequentially opened toward the stroke ends 6a and 8a. And
These exhaust ports 33, 34, 36, 37 are connected to the supply / exhaust ports 12, 14, respectively, and between the two, the pressure chambers 20, 22 to the exhaust ports 33, 34, 3 are provided, respectively.
The flow rate control valve 23 as an exhaust throttle means for allowing the flow rate of the exhaust gas discharged through 6, 37 to be freely adjusted, and for restricting the exhaust flow rate to decelerate the piston to stop it in a buffer manner, 24, 26 and 27 are connected.

【００１８】なお、本実施例においては、排気口３３，
３４，３６，３７を、給排気ポート１２，１４のポート
口１６，１８よりもストローク端６ａ，８ａ側に寄った
シリンダチューブ４の両端部近傍に２つずつ配設してい
るが、２つに限らず複数個であればよく、また、排気口
３３，３４，３６，３７を配設する位置についても、一
部の排気口をシリンダチューブ４の両端部を閉塞するヘ
ッドカバー６やロッドカバー８に設けてもよい。In this embodiment, the exhaust port 33,
Two 34, 36 and 37 are arranged near both ends of the cylinder tube 4 which are closer to the stroke ends 6a and 8a than the port openings 16 and 18 of the air supply and exhaust ports 12 and 14, respectively. The number of the exhaust ports 33, 34, 36, and 37 is not limited to a certain number, and the positions of the exhaust ports 33, 34, 36, and 37 may be limited to the head cover 6 or the rod cover 8 that closes both ends of the cylinder tube 4. May be provided.

【００１９】一方、上記シリンダ本体２内を往復摺動す
るピストン１０の両端近傍には、上記シリンダチューブ
４の内周面に摺接するピストンパッキン４０，４２がそ
れぞれ周設されており、該ピストンパッキン４０，４２
によって、上記シリンダ本体４内が二つの圧力室２０，
２２に気密に区画されている。また、上記ピストン１０
の上記ロッドカバー８側の端面には、該ロッドカバー８
を気密かつ摺動自在に貫通するピストンロッド１０ｃが
連結されている。On the other hand, in the vicinity of both ends of the piston 10 which reciprocally slides in the cylinder body 2, piston packings 40 and 42 which are in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder tube 4 are respectively provided, and the piston packings are provided. 40, 42
The inside of the cylinder body 4 has two pressure chambers 20,
It is divided into 22 in an airtight manner. In addition, the piston 10
On the end surface of the rod cover 8 side of the rod cover 8
A piston rod 10c that penetrates through airtightly and slidably is connected.

【００２０】そして、上記排気口３３，３４，３６，３
７と排気絞り手段としての上記流量制御弁２３，２４，
２６，２７と上記ピストンパッキン４０，４２とによっ
て、排気側圧力室からの排気の流量を制限して、上記ピ
ストン１０をストローク端６ａ，８ａにおいて減速させ
て緩衝的に停止させるためのクッション機構が形成され
ている。Then, the exhaust ports 33, 34, 36, 3
7 and the flow rate control valves 23, 24 as exhaust throttle means,
A cushion mechanism for restricting the flow rate of the exhaust gas from the exhaust side pressure chamber by 26, 27 and the piston packings 40, 42 to decelerate the piston 10 at the stroke ends 6a, 8a and stop it in a buffered manner. Has been formed.

【００２１】次に、図３を用いて上記クッション機構付
空気圧シリンダ１について具体的に説明する。ただし、
図１、図２においては上記シリンダ本体２が、ヘッドカ
バー６及びロッドカバー８を除いて左右対称に構成され
ていることから、ここでは簡略化のために、特にヘッド
側の構成について詳述することとする。上記シリンダチ
ューブ４におけるヘッド側の端部近傍には、該シリンダ
チューブ４の外面へと開口し、上記ポート口１６を通じ
てシリンダチューブ４内へと連通された給排気ポート１
２が凹設されており、上記ピストン１０をヘッドカバー
６方向に動作させる場合には、大気に開放されて上記圧
力室２０の空気が排出され、ロッドカバー８方向に動作
させる場合には、圧力源に接続されて上記圧力室２０に
圧縮空気が供給されるようになっている。また、上記ポ
ート口１６には、シリンダチューブ４の内面に向けて拡
開するテーパー部１６ａが形成されている。Next, the pneumatic cylinder 1 with a cushion mechanism will be specifically described with reference to FIG. However,
In FIGS. 1 and 2, since the cylinder body 2 is symmetrically configured except for the head cover 6 and the rod cover 8, here, for simplification, the configuration on the head side will be described in detail. And In the vicinity of the head-side end of the cylinder tube 4, the supply / exhaust port 1 is opened to the outer surface of the cylinder tube 4 and communicated with the inside of the cylinder tube 4 through the port opening 16.
2 is recessed, and when the piston 10 is operated in the head cover 6 direction, it is opened to the atmosphere and the air in the pressure chamber 20 is discharged, and when it is operated in the rod cover 8 direction, the pressure source is released. And compressed air is supplied to the pressure chamber 20. Further, the port opening 16 is formed with a taper portion 16 a that widens toward the inner surface of the cylinder tube 4.

【００２２】そして、上記シリンダチューブ４におけ
る、上記給排気ポート１２のポート口１６とヘッド側の
端部との間には、２つの排気口３３，３４が穿設されて
おり、該排気口３３，３４は、上記ポート口１６の開口
位置からピストン１０のストローク端６ａ、即ちシリン
ダチューブ４のヘッド側端部に向けて順次開口されてい
る。また、給排気ポート１２側に配設された排気口３４
には、シリンダチューブ４の内面に向けて拡開するテー
パー部３４ａが形成されている。一方、上記シリンダチ
ューブ４の上記排気口３３，３４に対応する位置には、
該シリンダチューブ４の外面に開口し、上記排気口３
３，３４を通じてシリンダチューブ４内へと連通された
弁室４３，４４が凹設されており、該弁室４３，４４内
には、逆止弁４５，４６と上記流量制御弁２３，２４と
が並列配置されて収容されている。そして、上記弁室４
３とそれに隣接する上記弁室４４とは、バイパス流路４
７を介して連通されており、該弁室４４と上記給排気ポ
ート１２とは、バイパス通路４８を介して連通されてい
る。そうすることで各弁室４３，４４はそれぞれ、圧力
室２０内と給排気ポート１２との両方に連通されてい
る。Two exhaust ports 33, 34 are formed in the cylinder tube 4 between the port port 16 of the air supply / exhaust port 12 and the end portion on the head side. , 34 are sequentially opened from the opening position of the port opening 16 toward the stroke end 6a of the piston 10, that is, the head side end of the cylinder tube 4. In addition, the exhaust port 34 provided on the supply / exhaust port 12 side
A taper portion 34 a is formed on the inner surface of the cylinder tube 4 so as to expand toward the inner surface of the cylinder tube 4. On the other hand, at the positions corresponding to the exhaust ports 33, 34 of the cylinder tube 4,
The exhaust port 3 opens on the outer surface of the cylinder tube 4.
Valve chambers 43 and 44, which communicate with the inside of the cylinder tube 4 through 3, 34, are recessed, and the check valves 45 and 46 and the flow control valves 23 and 24 are provided in the valve chambers 43 and 44. Are arranged in parallel and housed. And the valve chamber 4
3 and the valve chamber 44 adjacent thereto, the bypass flow passage 4
7, the valve chamber 44 and the supply / exhaust port 12 are communicated with each other via a bypass passage 48. By doing so, the valve chambers 43 and 44 are respectively communicated with both the pressure chamber 20 and the supply / exhaust port 12.

【００２３】より具体的には、該弁室４３，４４内には
略円柱状の流量制御弁２３，２４が収容されていて、該
流量制御弁２３，２４にはニードル２３ｃ，２４ｃによ
る可変絞り部２３ａ，２４ａが設けられていると共に、
該流量制御弁２３，２４の外周面と弁室４３，４４の内
周面との間には、上記逆止弁４５，４６を形成するゴム
等の弾性体からなるリップシールが介在されている。上
記流量制御弁２３は、排気口３３を上記バイパス流路４
７へ連通させる通孔２３ｂと、この通孔２３ｂの途中に
設けられた可変絞り部２３ａの開口面積を調節するため
のニードル２３ｃとからなるものであり、上記流量制御
弁２４は、排気口３４を上記バイパス流路４８へ連通さ
せる通孔２４ｂと、この通孔２４ｂの途中に設けられた
可変絞り部２４ａの開口面積を調節するためのニードル
２４ｃとからなるものである。ここで、上記ヘッド側の
弁室４３から延びたバイパス流路４７は、上記流量制御
弁２４の可変絞り部２４ａを介さずに通孔２４ｂのバイ
パス通路４８側へと合流し、該バイパス通路４８を通じ
て上記給排気ポート１２へと連通されている。一方、上
記逆止弁４５，４６形成するリップシールは、ヘッド側
において上記ピストン１０がストローク端６ａに向けて
の減速行程にある場合には、排気側としての圧力室２０
から給排気ポート１２へと向かう圧縮空気の流出を阻止
し、ピストン１０がロッド側のストローク端８ａへ向け
て動作を開始する時には、給排気ポート１２から加圧側
としての圧力室２０へと向かう圧縮空気の流入を許容す
るように設置されいる。More specifically, the valve chambers 43 and 44 accommodate substantially cylindrical flow rate control valves 23 and 24, and the flow rate control valves 23 and 24 have variable throttles formed by needles 23c and 24c. The parts 23a and 24a are provided,
Between the outer peripheral surfaces of the flow control valves 23 and 24 and the inner peripheral surfaces of the valve chambers 43 and 44, a lip seal made of an elastic material such as rubber forming the check valves 45 and 46 is interposed. . The flow control valve 23 connects the exhaust port 33 to the bypass passage 4
7 and a needle 23c for adjusting the opening area of a variable throttle portion 23a provided in the middle of the through hole 23b, and the flow control valve 24 has an exhaust port 34a. And a needle 24c for adjusting the opening area of the variable throttle portion 24a provided in the middle of the through hole 24b. Here, the bypass passage 47 extending from the valve chamber 43 on the head side merges with the bypass passage 48 side of the through hole 24b without passing through the variable throttle portion 24a of the flow control valve 24, and the bypass passage 48 is formed. Through the air supply / exhaust port 12. On the other hand, when the piston 10 is in the deceleration stroke toward the stroke end 6a on the head side, the lip seals forming the check valves 45 and 46 are pressure chambers 20 on the exhaust side.
From the compressed air flowing from the supply / exhaust port 12 to the pressure chamber 20 on the pressurizing side when the piston 10 starts the operation toward the rod-side stroke end 8a. It is installed to allow the inflow of air.

【００２４】本実施例においては、図２に示すように、
上記ポート口１６と排気口３３，３４を、ピストン１０
の摺動方向に対してシリンダの周方向に位置をずらして
配設しているが、もちろんそれらをピストン１０の摺動
方向に沿った直線上に配列しても良い。本実施例のよう
に、ポート口１６と排気口３３，３４とを互いにピスト
ン１０の周方向に位置をずらして配置して、給排気ポー
ト１２及び弁室４３，４４同士の干渉を避けることによ
り、ピストン１０の摺動方向におけるポート口１６及び
排気口３３，３４の間隔を狭め、減速行程をより短く設
定することが可能となる。更に、図２に示す本実施例の
ように、互いに位置をずらして配置した上記給排気ポー
ト１２及び弁室４３，４４の一部を、上記シリンダ１０
の周方向においてオーバーラップさせると、シリンダチ
ューブ４の端面から両弁室４３，４４を通って給排気ポ
ート１２にまで至る直線的な一度の加工によって、上記
両バイパス通路４７，４８を形成することができる。な
お、上述のようにシリンダ本体２は、ヘッドカバー６及
びロッドカバー８を除いて左右対称に構成されているこ
とから、ロッド側においても上記ヘッド側と同様の給排
気構造を有していることは言うまでもない。In this embodiment, as shown in FIG.
Connect the port 16 and the exhaust ports 33, 34 to the piston 10
Although the cylinders are arranged so as to be displaced in the circumferential direction with respect to the sliding direction, they may of course be arranged on a straight line along the sliding direction of the piston 10. By arranging the port port 16 and the exhaust ports 33, 34 so as to be displaced from each other in the circumferential direction of the piston 10 as in the present embodiment, avoiding interference between the supply / exhaust port 12 and the valve chambers 43, 44. The interval between the port port 16 and the exhaust ports 33, 34 in the sliding direction of the piston 10 can be narrowed, and the deceleration stroke can be set shorter. Further, as in the present embodiment shown in FIG. 2, a part of the air supply / exhaust port 12 and the valve chambers 43, 44, which are displaced from each other, are partially replaced by the cylinder 10
When both of them are overlapped in the circumferential direction, the both bypass passages 47, 48 are formed by a single linear process from the end surface of the cylinder tube 4 through the valve chambers 43, 44 to the supply / exhaust port 12. You can As described above, since the cylinder body 2 is symmetrically configured except for the head cover 6 and the rod cover 8, it is possible that the rod side also has the same air supply / exhaust structure as the head side. Needless to say.

【００２５】上記ピストン１０の両端近傍の外周面に
は、凹溝１０ａ，１０ｂが周設されており、該凹溝１０
ａ，１０ｂにはそれぞれ、上記シリンダチューブ４の内
周面に摺接するゴム等の弾性体からなるピストンパッキ
ン４０，４２が、その内面に密着させて内挿されてい
る。そうすることで、上記ピストンパッキン４０，４２
はピストン１０の外周面に固定され、該ピストンパッキ
ン４０，４２によって、上記シリンダ本体４内が二つの
圧力室２０，２２に密に区画されている。また、ピスト
ン１０の両端面には、ピストン１０が一方のストローク
端に到達して他方のストローク端に向けての動作を開始
する際に、上記排気口３３，３６からの圧縮空気を受け
入れる圧力室２０，２２を形成する凹部１０ｄ，１０ｅ
がそれぞれ設けられている。ここで、上記２つのピスト
ンパッキン４０，４２は、上記ピストン１０がストロー
ク端６ａ（８ａ）に到達する過程において、排気側圧力
室２０（２２）寄りに配設されたピストンパッキン４０
（４２）が、該排気側圧力室２０（２２）に設けられた
ポート口１６（１８）及びそれに隣接する一方の排気口
３４（３７）を順次乗り越え、ストローク端６ａ（８
ｂ）側に他方の排気口３３（３６）を残して、両排気口
３３，３４（３６，３７）の中間位置で停止した際に、
加圧側圧力室２２（２０）寄りに配設されたピストンパ
ッキン４２（４０）が、上記排気側圧力室２０（２２）
に設けられたポート口１６（１８）を越えない手前の位
置で停止するような位置関係をもって、上記ピストン１
０に対して周設されている。なお、ピストンパッキン４
０，４２は少なくともピストン１０の両端近傍にそれぞ
れ上記位置関係をもって周設されていれば足りるが、必
要に応じて両ピストンパッキン４０，４２間に追加のピ
ストンパッキンを増設することも可能である。また、図
中５０はウエアリング、５１は位置検出用のマグネット
を示しているが、これらは必要に応じて設けられるもの
である。Grooves 10a and 10b are formed around the outer peripheral surface of the piston 10 near both ends thereof.
Piston packings 40 and 42 made of an elastic material such as rubber that slidably contact the inner peripheral surface of the cylinder tube 4 are inserted in the inner surfaces of the a and 10b, respectively. By doing so, the piston packings 40, 42
Is fixed to the outer peripheral surface of the piston 10, and the inside of the cylinder body 4 is densely divided into two pressure chambers 20 and 22 by the piston packings 40 and 42. Further, on both end faces of the piston 10, pressure chambers that receive compressed air from the exhaust ports 33 and 36 when the piston 10 reaches one stroke end and starts an operation toward the other stroke end. Recesses 10d, 10e forming 20, 22
Are provided respectively. Here, the two piston packings 40 and 42 are arranged in the vicinity of the exhaust side pressure chamber 20 (22) in the process of the piston 10 reaching the stroke end 6a (8a).
(42) successively passes over the port opening 16 (18) provided in the exhaust side pressure chamber 20 (22) and the one exhaust opening 34 (37) adjacent thereto, and the stroke end 6a (8)
When the other exhaust port 33 (36) is left on the b) side and stopped at an intermediate position between both exhaust ports 33, 34 (36, 37),
The piston packing 42 (40) arranged near the pressurizing side pressure chamber 22 (20) is provided in the exhaust side pressure chamber 20 (22).
The piston 1 has a positional relationship such that it stops at a position before reaching the port opening 16 (18) provided on the piston 1.
It is installed around 0. In addition, piston packing 4
It is sufficient that 0 and 42 are provided at least in the vicinity of both ends of the piston 10 with the above-mentioned positional relationship, but it is also possible to add an additional piston packing between both piston packings 40 and 42 as needed. Further, in the figure, 50 is a wear ring, and 51 is a magnet for position detection, but these are provided as necessary.

【００２６】次に、上記構成を有するクッション機構付
空気圧シリンダ１の動作について詳細に説明する。図
１、図３において、ピストン１０がヘッド側のストロー
ク端６ａにある図示の状態で一方の給排気ポート１２に
圧縮空気を供給すると、この圧縮空気が、バイパス流路
４８、弁室４４及びバイパス流路４７を介して弁室４３
内に導かれ、逆止弁４５を押し開いて排気口３３から上
記ピストン１０の凹部１０ｄによって形成されたヘッド
側の圧力室２０に流入するため、ピストン１０がロッド
側（図中左側）へ向けて移動を開始する。この時、給排
気ポート１２のポート口１６及び排気口３４は、両ピス
トンパッキン４０，４２間に在るため、上記両圧力室２
０，２２からは遮断されている。そして、該ピストン１
０のヘッド側に位置するピストンパッキン４０が、排気
口３４に設けられたテーパー部３４ａにさしかかると、
給排気ポート１２からバイパス流路４８を介して弁室４
４内に導かれ、上記逆止弁４６を押し開いて排気口３４
へと流入した圧縮空気が、徐々に圧力室２０に供給され
始める。更に、ピストンパッキン４０が上記排気口３４
を通り越して、上記ポート口１６に設けられたテーパー
部１６ａにさしかかると、給排気ポート１２に供給され
た上記圧縮空気が、徐々に該ポート口１６を通じて圧力
室２０に直接的に供給されるようになり、該ピストン１
０の移動はそのまま継続される。一方、その移動に伴っ
て、ロッド側の圧力室２２内の圧縮空気は、主としてポ
ート口１８から給排気ポート１４を通じて直接的に排出
される。Next, the operation of the pneumatic cylinder 1 with the cushion mechanism having the above structure will be described in detail. In FIG. 1 and FIG. 3, when compressed air is supplied to one of the supply / exhaust ports 12 in a state where the piston 10 is at the stroke end 6a on the head side, the compressed air is supplied to the bypass passage 48, the valve chamber 44 and the bypass. Valve chamber 43 through the flow path 47
Is guided to the inside, pushes open the check valve 45, and flows into the pressure chamber 20 on the head side formed by the recess 10d of the piston 10 from the exhaust port 33. To start moving. At this time, since the port port 16 and the exhaust port 34 of the air supply / exhaust port 12 are located between the piston packings 40 and 42, the pressure chamber 2
It is cut off from 0 and 22. And the piston 1
When the piston packing 40 located on the head side of 0 approaches the taper portion 34a provided in the exhaust port 34,
The valve chamber 4 from the air supply / exhaust port 12 through the bypass flow passage 48.
4 and pushes the check valve 46 open to open the exhaust port 34.
The compressed air flowing into the pressure chamber 20 gradually starts to be supplied to the pressure chamber 20. Further, the piston packing 40 is attached to the exhaust port 34.
After passing through and approaching the taper portion 16a provided at the port opening 16, the compressed air supplied to the supply / exhaust port 12 is gradually supplied directly to the pressure chamber 20 through the port opening 16. And the piston 1
The movement of 0 continues. On the other hand, with the movement, the compressed air in the rod-side pressure chamber 22 is directly discharged mainly from the port port 18 through the air supply / exhaust port 14.

【００２７】また上記とは逆に、ピストン１０をロッド
側のストローク端８ａからヘッド側のストローク端６ａ
に向けてストロークさせる場合には、給排気ポート１４
に圧縮空気を供給することにより、上記と同様にしてピ
ストン１０が上記ストローク端６ａに向けて移動してい
く。その時、排気側の圧力室２０の空気は主としてポー
ト口１６から給排気ポート１２を通じて排出される。Contrary to the above, the piston 10 is moved from the rod-side stroke end 8a to the head-side stroke end 6a.
When making a stroke toward
By supplying the compressed air to the piston 10, the piston 10 moves toward the stroke end 6a in the same manner as above. At that time, the air in the pressure chamber 20 on the exhaust side is mainly discharged from the port port 16 through the air supply / exhaust port 12.

【００２８】次に、上記ピストン１０がストローク端６
ａに近づいて、ヘッド側に位置するピストンパッキン４
０が、上記給排気ポート１２のポート口１６に設けられ
たテーパー部１６ａにさしかかると、排気側の上記圧力
室２０と給排気ポート１２とが徐々に遮断されていき、
該圧力室２０内の圧縮空気は、排気口３３，３４から流
量制御弁２３，２４の可変絞り部２３ａ，２４ａを経て
給排気ポート１２へと排出されるようになり、排気流量
が制限される。よって、圧力室２０内の圧力が上昇し、
それが背圧となって、クッション機構によるピストン１
０の減速が開始される。その際、上記テーパー部１６ａ
によりポート口１６が徐々に遮断されていき、遮断後
も、圧力室２０からの排気が、調整された２つの流量制
御弁２３，２４から排出されるため、ピストン１０を非
常に大きな運動エネルギーで動作させる場合でも、ピス
トン１０の背圧の急激な上昇を抑制することができ、ピ
ストン１０は挙動の乱れを伴うことなく滑らかに減速行
程へと移行される（図４のｂ１，ｂ２参照）。Next, the piston 10 is moved to the stroke end 6
Piston packing 4 located on the head side as it approaches a
When 0 reaches the taper portion 16a provided at the port opening 16 of the supply / exhaust port 12, the pressure chamber 20 on the exhaust side and the supply / exhaust port 12 are gradually shut off,
The compressed air in the pressure chamber 20 is exhausted from the exhaust ports 33, 34 to the supply / exhaust port 12 via the variable throttle portions 23a, 24a of the flow rate control valves 23, 24, and the exhaust flow rate is limited. . Therefore, the pressure in the pressure chamber 20 increases,
It becomes back pressure and piston 1 by cushion mechanism
Zero deceleration is started. At that time, the tapered portion 16a
Due to this, the port port 16 is gradually shut off, and even after the shutoff, the exhaust gas from the pressure chamber 20 is discharged from the two adjusted flow rate control valves 23 and 24, so that the piston 10 is supplied with a very large kinetic energy. Even when the piston 10 is operated, it is possible to suppress a rapid increase in the back pressure of the piston 10, and the piston 10 is smoothly shifted to the deceleration stroke without disturbing the behavior (see b1 and b2 in FIG. 4).

【００２９】更にピストン１０がストローク端６ａに接
近して、上記ピストンパッキン４０が排気口３４のテー
パー部３４ａにさしかかると、圧力室２０と排気口３４
とが徐々に遮断されていき、排気口３３から流量制御弁
２３の可変絞り部２３ａを経てのみ、圧力室２０内の圧
縮空気が給排気ポート１２へと排出されるようになり、
更に排気流量が制限されていく。しかしながら、この時
既に、クッション機構によるピストン１０の減速が開始
されており、また、上記テーパー部３４ａによって上記
排気口３４が徐々に遮断されていくため、排気流量が更
に絞られても、背圧が急激に上昇してピストン１０の挙
動が乱されることはない。（図４のｂ１，ｂ２参照）。When the piston 10 further approaches the stroke end 6a and the piston packing 40 reaches the tapered portion 34a of the exhaust port 34, the pressure chamber 20 and the exhaust port 34
Are gradually shut off, and the compressed air in the pressure chamber 20 is discharged to the air supply / exhaust port 12 only through the exhaust port 33 and the variable throttle portion 23a of the flow control valve 23.
Furthermore, the exhaust flow rate is limited. However, at this time, the deceleration of the piston 10 by the cushion mechanism has already started, and the exhaust port 34 is gradually shut off by the tapered portion 34a. Therefore, even if the exhaust flow rate is further reduced, the back pressure is reduced. Does not suddenly rise and the behavior of the piston 10 is not disturbed. (See b1 and b2 in FIG. 4).

【００３０】最後に、ピストン１０の端部がストローク
端６ａに到達して停止すると、図１，図３に示されるよ
うに、上記ヘッド側のピストンパッキン４０はストロー
ク端６ａ側の排気口３３を乗り越えることなく、その手
前即ち２つの排気口３３，３４の中間位置で停止する。
一方、その時ロッド側のピストンパッキン４２は、上記
ポート口１６を乗り越えることなく、その手前で停止し
ている。Finally, when the end of the piston 10 reaches the stroke end 6a and stops, as shown in FIGS. 1 and 3, the head side piston packing 40 moves the exhaust port 33 on the stroke end 6a side. It stops without passing over, that is, at the intermediate position between the two exhaust ports 33, 34.
On the other hand, at that time, the piston packing 42 on the rod side does not go over the port port 16 and is stopped before this.

【００３１】このように、本実施例のクッション機構付
空気圧シリンダ１によれば、流量制御弁２３，２４（２
６，２７）にそれぞれ接続された２つの排気口３３，３
４（３６，３７）を、シリンダ本体２における給排気ポ
ート１２（１４）のポート口１６（１８）の位置からピ
ストン１０のストローク端６ａ（８ａ）に向けて順次配
設することにより、クッション機構によるピストン１０
の減速行程を、２つの排気口３３，３４（３６，３７）
から排気される行程と、１つの排気口３３（３６）から
排気される行程との二段階に分け、しかも、上記各流量
制御弁２３，２４（２６，２７）の排気口を調節して上
記各減速段階における排気流量をそれぞれ調節できるよ
うにしたため、減速行程におけるピストン１０の挙動が
安定するように、ピストン１０の減速特性を、ピストン
１０の持つ運動エネルギーの大きさに応じて細かく設定
することができ、空気圧シリンダ１の幅広い駆動条件に
対応させることが可能となる。また、例え上記空気圧シ
リンダ１において、ピストンを非常に大きな運動エネル
ギーで動作させたとしても、調節された２つの減速段階
によりピストン１０は徐々に減速されていくため、減速
行程におけるピストン１０の背圧の急激な変動が抑制さ
れ、ピストン１０の挙動が乱れるのを防止することがで
きる。As described above, according to the pneumatic cylinder 1 with the cushion mechanism of the present embodiment, the flow rate control valves 23, 24 (2
6,27) two exhaust ports 33,3 respectively connected to
4 (36, 37) are sequentially arranged from the position of the port opening 16 (18) of the air supply / exhaust port 12 (14) in the cylinder body 2 toward the stroke end 6a (8a) of the piston 10, thereby providing a cushion mechanism. Piston 10 by
Deceleration stroke of the two exhaust ports 33, 34 (36, 37)
The stroke of exhausting from the one and the stroke of exhausting from one exhaust port 33 (36) are divided into two stages, and the exhaust port of each of the flow rate control valves 23, 24 (26, 27) is adjusted to the above. Since the exhaust flow rate in each deceleration stage can be adjusted respectively, the deceleration characteristics of the piston 10 should be finely set according to the amount of kinetic energy of the piston 10 so that the behavior of the piston 10 in the deceleration stroke becomes stable. Therefore, it is possible to meet a wide range of driving conditions of the pneumatic cylinder 1. Further, even if the piston is operated with a very large kinetic energy in the pneumatic cylinder 1, the piston 10 is gradually decelerated by the two adjusted deceleration stages, so that the back pressure of the piston 10 in the deceleration stroke is increased. It is possible to suppress the rapid fluctuation of the above and prevent the behavior of the piston 10 from being disturbed.

【００３２】なお、本実施例においては、排気口３３，
３４，３６，３７にそれぞれ接続した排気絞り手段を、
全て流量調節が可能な流量制御弁２３，２４，２６，２
７としたが、各圧力室２０，２２において、一方の排気
口に対してのみ流量制御弁を接続しても良い。そうする
ことで、部品点数を減らし、空気圧シリンダ１の製造コ
ストを抑えることが可能である。In this embodiment, the exhaust port 33,
Exhaust throttling means connected to 34, 36 and 37 respectively,
Flow rate control valves 23, 24, 26, 2 that are all flow rate adjustable
However, the flow control valve may be connected to only one exhaust port in each of the pressure chambers 20 and 22. By doing so, it is possible to reduce the number of parts and suppress the manufacturing cost of the pneumatic cylinder 1.

【００３３】[0033]

【発明の効果】本発明のクッション機構付空気圧シリン
ダによれば、排気絞り手段にそれぞれ接続された複数の
排気口を、シリンダ本体におけるポート口の開口位置か
らピストンのストローク端に向けて順次配設することに
より、クッション機構によるピストンの減速行程を多段
階に分けると共に、上記複数の排気口にそれぞれ接続さ
れた排気絞り手段のうち少なくとも１つを流量制御弁と
して、排気絞り手段からの排気流量を調節できるように
したため、例えピストンを非常に大きな運動エネルギー
で動作させたとしても、上記減速行程におけるピストン
の背圧の急激な変動が抑制され、ピストンの挙動が乱れ
るのを防止することができるばかりでなく、ピストンの
持つ運動エネルギーの大きさに応じて上記流量制御弁を
調節し、適切なピストンの減速特性を得ることができ
る。According to the pneumatic cylinder with cushion mechanism of the present invention, a plurality of exhaust ports respectively connected to the exhaust throttle means are sequentially arranged from the opening position of the port port in the cylinder body toward the stroke end of the piston. By doing so, the deceleration stroke of the piston by the cushion mechanism is divided into multiple stages, and at least one of the exhaust throttle means connected to each of the plurality of exhaust ports is used as a flow control valve to control the exhaust flow rate from the exhaust throttle means. Since it can be adjusted, even if the piston is operated with a very large kinetic energy, rapid fluctuation of the back pressure of the piston in the deceleration stroke is suppressed, and the behavior of the piston can be prevented from being disturbed. Instead, adjust the flow control valve according to the amount of kinetic energy of the piston and It is possible to obtain the deceleration characteristic of tons.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例に係るクッション機構付空気
圧シリンダの一部を破断した、ピストンの動作開始前の
状態を示す側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing a state before starting the operation of a piston, in which a part of a pneumatic cylinder with a cushion mechanism according to an embodiment of the present invention is broken.

【図２】上記実施例の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the above embodiment.

【図３】図１の部分拡大図である。3 is a partially enlarged view of FIG.

【図４】上記実施例をピストンを非常に大きな運動エネ
ルギーで動作させた場合における、ピストンのストロー
ク挙動を示すグラフである。。FIG. 4 is a graph showing a stroke behavior of the piston in the case where the piston is operated with a very large kinetic energy in the above embodiment. .

【図５】従来のクッション機構付空気圧シリンダの一部
を破断した側断面図である。FIG. 5 is a side sectional view in which a part of a conventional pneumatic cylinder with a cushion mechanism is broken away.

【図６】従来のクッション機構付空気圧シリンダにおい
て、ピストンを非常に大きな運動エネルギーで動作させ
た場合における、ピストンのストローク挙動を示すグラ
フである。FIG. 6 is a graph showing a stroke behavior of a piston in a conventional pneumatic cylinder with a cushion mechanism, when the piston is operated with a very large kinetic energy.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ クッション機構付空気圧シリンダ ２ シリンダ本体 ３ シリンダチューブ ６ａ，６ｂ ストローク端 １０ ピストン １２，１４ 給排気ポート １６，１８ ポート口 １６ａ，３４ａ テーパー部 ２０，２２ 圧力室 ２３，２４，２６，２７ 流量制御弁（排気絞り手
段） ４３，４４ 弁室 ３３，３４，３６，３７ 排気口 ４０，４２， ピストンパッキン ４５，４６ 逆止弁1 Pneumatic cylinder with cushion mechanism 2 Cylinder body 3 Cylinder tube 6a, 6b Stroke end 10 Piston 12, 14 Supply / exhaust port 16, 18 Port port 16a, 34a Tapered part 20, 22 Pressure chamber 23, 24, 26, 27 Flow control valve (Exhaust restrictor) 43,44 Valve chambers 33,34,36,37 Exhaust ports 40,42, Piston packing 45,46 Check valve

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】中空のシリンダ本体と、該シリンダ本体内
を往復動するピストンと、該ピストンによって隔てられ
た２つの圧力室に対して、該圧力室にそれぞれ開口され
たポート口から圧縮空気を給排する給排気ポートとを備
えた空気圧シリンダであって、 各圧力室において、上記ポート口の開口位置から上記ピ
ストンのストローク端に向けて順次開口された複数の排
気口にそれぞれ接続された複数の排気絞り手段と、上記
ピストンの外周に周設され、シリンダ本体の内周面に摺
接して上記２つの圧力室を密に区画する弾性体からなる
複数のピストンパッキンとを含む、上記排気口を通じて
排出される排気の流量を制限して上記ピストンをストロ
ーク端で緩衝的に停止させるためのクッション機構を備
えてなり、 上記複数の排気絞り手段のうち少なくとも１つは、排気
口を通じて排出される排気の流量を調節可能とする流量
制御弁であり、 上記複数のピストンパッキンは、上記ピストンがストロ
ーク端に到達する過程において、最も排気側圧力室寄り
に配されたピストンパッキンが、該排気側圧力室に設け
られた上記ポート口及び上記排気口を順次乗り越え、上
記ストローク端側に少なくとも一つの排気口を残して隣
接する排気口間に停止すると共に、最も加圧側圧力室寄
りに配されたピストンパッキンが、上記排気側圧力室に
設けられたポート口を越えない手前の位置で停止するよ
うな位置関係をもって、上記ピストンの外周に固定され
てなることを特徴とするクッション機構付空気圧シリン
ダ。1. A hollow cylinder body, a piston reciprocating in the cylinder body, and two pressure chambers separated by the piston, and compressed air is supplied from port ports respectively opened in the pressure chambers. A pneumatic cylinder having a supply / exhaust port for supplying / discharging, comprising a plurality of pressure chambers, each of which is connected to a plurality of exhaust ports sequentially opened from an opening position of the port port toward a stroke end of the piston in each pressure chamber. Exhaust port, and a plurality of piston packings made of an elastic body that is provided around the outer circumference of the piston and slidably contacts the inner peripheral surface of the cylinder body to divide the two pressure chambers closely. A cushion mechanism for buffering the piston at the stroke end so as to limit the flow rate of exhaust gas discharged through the exhaust throttle means. At least one is a flow rate control valve capable of adjusting the flow rate of the exhaust gas discharged through the exhaust port, and the plurality of piston packings are closest to the exhaust pressure chamber in the process of the piston reaching the stroke end. The arranged piston packing successively rides over the port opening and the exhaust opening provided in the exhaust side pressure chamber, and stops between adjacent exhaust openings leaving at least one exhaust opening on the stroke end side, The piston packing located closest to the pressure chamber on the pressurizing side is fixed to the outer circumference of the piston in such a positional relationship that it stops at a position before the port opening provided on the pressure chamber on the exhaust side is stopped. Pneumatic cylinder with cushion mechanism. 【請求項２】上記複数の排気絞り手段の全てが上記流量
制御弁であり、各排気口を通じて排出される排気の流量
を個別に調節可能としたことを特徴とする請求項１に記
載のクッション機構付空気圧シリンダ。2. The cushion according to claim 1, wherein all of the plurality of exhaust throttle means are the flow rate control valves, and the flow rate of exhaust gas discharged through each exhaust port can be individually adjusted. Pneumatic cylinder with mechanism. 【請求項３】上記排気口は、対応する圧力室の給排気ポ
ートに対して、上記排気絞り手段と、該排気絞り手段に
並列配置され、排気口から給排気ポート側へと向かう排
気の流れは阻止するが、給排気ポートから排気口へと向
かう圧縮空気の流れは許容する逆止弁とを介して接続さ
れていることを特徴とする請求項１または２に記載のク
ッション機構付空気圧シリンダ。3. The exhaust port is arranged in parallel to the exhaust throttle means and the exhaust throttle means with respect to the supply / exhaust port of the corresponding pressure chamber, and the flow of exhaust from the exhaust port toward the supply / exhaust port side. 3. The pneumatic cylinder with a cushion mechanism according to claim 1, wherein the pneumatic cylinder with a cushion mechanism is connected via a check valve that allows compressed air to flow from the air supply / exhaust port to the exhaust port. . 【請求項４】上記シリンダ本体のシリンダチューブに
は、上記圧力室と上記給排気ポートとに通じる弁室が一
体に形成されており、該弁室内に上記排気絞り手段を、
上記逆止弁を形成するリップシールを介在させて収容す
ることにより、それらが該弁室内に組み込まれているこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のクッシ
ョン機構付空気圧シリンダ。4. A cylinder tube of the cylinder body is integrally formed with a valve chamber communicating with the pressure chamber and the supply / exhaust port, and the exhaust throttle means is provided in the valve chamber.
The pneumatic cylinder with a cushion mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein they are incorporated in the valve chamber by accommodating them by interposing a lip seal forming the check valve. 【請求項５】上記複数の排気口のうち、上記ピストンが
ストローク端に到達する過程において、上記ピストンパ
ッキンが乗り越える排気口には、シリンダ本体の内面に
向かって拡開するテーパー部が設けられていることを特
徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のクッション機
構付空気圧シリンダ。5. A taper portion that widens toward the inner surface of the cylinder body is provided at the exhaust port over which the piston packing passes, in the process of the piston reaching the stroke end, of the plurality of exhaust ports. The pneumatic cylinder with a cushion mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein: