特開 2021-42768 流量コントローラ及びそれを備えた駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-42768(P2021-42768A)

(43)【公開日】2021年3月18日

(54)【発明の名称】流量コントローラ及びそれを備えた駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/06 20060101AFI20210219BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/06 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-162905(P2019-162905)

(22)【出願日】2019年9月6日

(71)【出願人】

【識別番号】000102511

【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】高桑 洋二

(72)【発明者】

【氏名】風間 晶博

(72)【発明者】

【氏名】朝原 浩之

(72)【発明者】

【氏名】門田 謙吾

【テーマコード（参考）】

3H089

【Ｆターム（参考）】

3H089AA43

3H089BB06

3H089BB27

3H089CC01

3H089DB09

3H089DB13

3H089DB34

3H089DB47

3H089DB48

3H089GG03

(57)【要約】

【課題】装置構成を簡素化できるとともに、製造が容易な流量コントローラ及びそれを備えた駆動装置を提供する。
【解決手段】流量コントローラ２２、２２Ａは、ハウジング３０内に、第１流路４２と、第１流路４２に並設された第２流路４４と、第１流路４２に設けられた第１絞弁３６と、第２流路４４に設けられた第２絞弁３８と、第２流路４４に設けられ第２絞弁３８と直列に接続されたパイロットチェック弁４８と、パイロットチェック弁４８のパイロットポート４８ｃに連通してパイロットエアを給排するパイロットエア流路４６と、パイロットエア流路４６に設けられた第３絞弁４０と、を備え、パイロットチェック弁４８は、パイロットエアの圧力により、エアシリンダ１０から排出される排気エアの通過を許容する状態と、排気エアの通過を阻止する状態とに切り換える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアシリンダのポートと、前記エアシリンダに高圧エア供給源又は排気口を切り換えて接続する動作切換弁と、の間に接続される流量コントローラであって、
前記エアシリンダのポートに接続されるシリンダ側ポートと、動作切換弁に接続されるバルブ側ポートと、を有するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記シリンダ側ポートと前記バルブ側ポートとを繋ぐ第１流路と、
前記第１流路に設けられた第１絞弁と、
前記ハウジング内に設けられ、前記第１流路に並設された第２流路と、
前記第２流路に設けられた第２絞弁と、
前記第２流路に設けられ前記第２絞弁と直列に接続されたパイロットチェック弁と、
前記ハウジング内に設けられ、前記バルブ側ポートと前記パイロットチェック弁のパイロットポートとを接続し、前記パイロットチェック弁にパイロットエアを給排するパイロットエア流路と、
前記パイロットエア流路に設けられた第３絞弁と、を備え、
前記パイロットチェック弁は、前記パイロットエアの圧力により、前記エアシリンダから排出される排気エアの通過を許容する状態と、前記排気エアの通過を阻止する状態とに切り換える、流量コントローラ。

【請求項2】

請求項１記載の流量コントローラであって、さらに、前記第２絞弁に設けられ、前記バルブ側ポートから前記シリンダ側ポートに向かう流れのエアを通過させるチェック弁を備える、流量コントローラ。

【請求項3】

請求項１又は２記載の流量コントローラであって、前記第３絞弁は、絞弁と該絞弁に並列に配置され、前記パイロットポートに向かう流れのエアを通過させるチェック弁とを備える、流量コントローラ。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の流量コントローラであって、前記パイロットチェック弁は、
前記パイロットポートに連通したピストン室と、前記シリンダ側ポートに連通した逆止弁収容部と、前記ピストン室及び前記逆止弁収容部とを接続するとともに、前記第２絞弁と連通した中間部と、を有する貫通孔と、
前記ピストン室及び前記中間部に配置され、前記パイロットエアの圧力に基づいて前記逆止弁収容部に向けて突出し又は前記逆止弁収容部から前記中間部側に退避するパイロットピストンと、
前記逆止弁収容部に設けられ、前記中間部と前記逆止弁収容部との接続部分を閉塞可能に配置された弁体と、を有し、
前記弁体は、前記パイロットピストンが前記中間部側に退避した状態において、前記バルブ側ポートから前記シリンダ側ポートに向かう高圧エアを通過させ、逆向きの前記排気エアの通過を阻止するとともに、前記パイロットピストンが前記逆止弁収容部側に突出した状態において、前記高圧エア及び前記排気エアを通過させる、流量コントローラ。

【請求項5】

請求項４記載の流量コントローラであって、前記パイロットチェック弁は、前記パイロットエアの圧力が所定値以上になると前記パイロットピストンが前記逆止弁収容部側に突出して前記高圧エア及び前記排気エアを通過させる、流量コントローラ。

【請求項6】

エアシリンダの駆動装置であって、
前記エアシリンダに高圧エアを供給する高圧エア供給源と、
前記エアシリンダの排気エアを排出する排気口と、
前記エアシリンダのポートに前記高圧エア供給源と前記排気口とを切り換えて接続する動作切換弁と、
前記動作切換弁と前記エアシリンダの前記ポートとの間に接続された流量コントローラと、を備え、前記流量コントローラは、前記エアシリンダの前記ポートに接続されるシリンダ側ポートと、前記動作切換弁に接続されるバルブ側ポートと、を有するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記シリンダ側ポートと前記バルブ側ポートとを繋ぐ第１流路と、
前記第１流路に設けられた第１絞弁と、
前記ハウジング内に設けられ、前記第１流路に並設された第２流路と、
前記第２流路に設けられた第２絞弁と、
前記第２流路に設けられ、前記第２絞弁と直列に接続されたパイロットチェック弁と、
前記ハウジング内に設けられ、前記バルブ側ポートと前記パイロットチェック弁のパイロットポートとを接続し、前記パイロットチェック弁にパイロットエアを給排するパイロットエア流路と、
前記パイロットエア流路に設けられた第３絞弁と、を備え、
前記パイロットチェック弁は、前記パイロットエアの圧力により、前記排気エアの通過を許容する状態と、前記排気エアの通過を阻止する状態とに切り換える、駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアシリンダの流量コントローラ及びそれを備えた駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、エアシリンダの端部にゴムやウレタン等の軟質樹脂によるクッション材やオイルダンパ等を取り付けてストロークエンドでの衝撃を緩和する衝撃緩和機構が用いられている。しかしながら、機械的にシリンダの衝撃を緩和する衝撃緩和機構は、動作回数に制約があり、定期的にメンテナンスする必要がある。

【0003】

このような不適合を解消するため、特許文献１には、ストロークエンド付近でエアシリンダからの排気エアを絞ることで、エアシリンダの動作速度を低下させるスピードコントローラ（流量コントローラ）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５５７８５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の流量コントローラは、部品点数が多くなる。また、排気エアの絞りを切り換える部材に３方弁を用いる場合には、研磨が必要なスプール等の生産工数を要する部品が必要となり、安価に製造ができないという問題がある。

【0006】

本発明は、装置構成を簡素化できるとともに、製造が容易な流量コントローラ及びそれを備えた駆動装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一観点は、エアシリンダのポートと、前記エアシリンダに高圧エア供給源又は排気口を切り換えて接続する動作切換弁と、の間に接続される流量コントローラであって、前記エアシリンダのポートに接続されるシリンダ側ポートと、動作切換弁に接続されるバルブ側ポートと、を有するハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、前記シリンダ側ポートと前記バルブ側ポートとを繋ぐ第１流路と、前記第１流路に設けられた第１絞弁と、前記ハウジング内に設けられ、前記第１流路に並設された第２流路と、前記第２流路に設けられた第２絞弁と、前記第２流路に設けられ前記第２絞弁と直列に接続されたパイロットチェック弁と、前記ハウジング内に設けられ、前記バルブ側ポートと前記パイロットチェック弁のパイロットポートとを接続し、前記パイロットチェック弁にパイロットエアを給排するパイロットエア流路と、前記パイロットエア流路に設けられた第３絞弁と、を備え、前記パイロットチェック弁は、前記パイロットエアの圧力により、前記エアシリンダから排出される排気エアの通過を許容する状態と、前記排気エアの通過を阻止する状態とに切り換える、流量コントローラにある。

【0008】

本発明の別の一観点は、エアシリンダの駆動装置であって、前記エアシリンダに高圧エアを供給する高圧エア供給源と、前記エアシリンダの排気エアを排出する排気口と、前記エアシリンダのポートに前記高圧エア供給源と前記排気口とを切り換えて接続する動作切換弁と、前記動作切換弁と前記エアシリンダの前記ポートとの間に接続された流量コントローラと、を備え、前記流量コントローラは、前記エアシリンダの前記ポートに接続されるシリンダ側ポートと、前記動作切換弁に接続されるバルブ側ポートと、を有するハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、前記シリンダ側ポートと前記バルブ側ポートとを繋ぐ第１流路と、前記第１流路に設けられた第１絞弁と、前記ハウジング内に設けられ、前記第１流路に並設された第２流路と、前記第２流路に設けられた第２絞弁と、前記第２流路に設けられ、前記第２絞弁と直列に接続されたパイロットチェック弁と、前記ハウジング内に設けられ、前記バルブ側ポートと前記パイロットチェック弁のパイロットポートとを接続し、前記パイロットチェック弁にパイロットエアを給排するパイロットエア流路と、前記パイロットエア流路に設けられた第３絞弁と、を備え、前記パイロットチェック弁は、前記パイロットエアの圧力により、前記排気エアの通過を許容する状態と、前記排気エアの通過を阻止する状態とに切り換える、駆動装置にある。

【発明の効果】

【0009】

上記観点の流量コントローラ及びそれを備えた駆動装置によれば、装置構成が簡素化され、製造が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係るエアシリンダの流量コントローラ及び駆動装置を示す流体回路図である。

【図2】図１の流量コントローラの外観を示す斜視図である。

【図3】図２の流量コントローラの絞弁及び流路のレイアウトを示す平面透視図である。

【図4】図６のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

【図5】図４のパイロットチェック弁が双方向にエアを通過可能な状態に切り換わった状態を示す断面図である。

【図6】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。

【図7】図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。

【図8】図１のロッド側の流量コントローラが第２の制御流れに切り換わった際のエアの流れを示す流体回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

【0012】

図１に示すように、エアシリンダ１０は、自動設備ライン等に使用される複動型シリンダである。エアシリンダ１０は、円筒状のシリンダチューブ１２を備える。シリンダチューブ１２の内部には、シリンダ室１２ｃを仕切るピストン１４と、ピストン１４に連結されたピストンロット１６が設けられている。ヘッド側圧力室１２ａにはヘッド側ポート１８が設けられ、ロッド側圧力室１２ｂにはロッド側ポート１８Ａが設けられている。

【0013】

ヘッド側ポート１８及びロッド側ポート１８Ａには、駆動装置２０が接続されている。駆動装置２０は、ヘッド側ポート１８に接続されたヘッド側の流量コントローラ２２と、ロッド側ポート１８Ａに接続されたロッド側の流量コントローラ２２Ａと、高圧エア供給源２４と、排気口２６と、動作切換弁２８とを備える。

【0014】

図２に示すように、ヘッド側の流量コントローラ２２は、扁平な箱形のハウジング３０を有している。ハウジング３０の正面３０ａには、エアシリンダ１０のヘッド側ポート１８に接続されるシリンダ側ポート３２と、動作切換弁２８に接続されるバルブ側ポート３４と、エアシリンダ１０のストローク速度を設定する第２絞弁３８が設けられている。また、ハウジング３０の上面３０ｂには、ピストン１４の動作速度の制限の度合いを調節する第１絞弁３６と、ピストン１４の動作速度の規制が開始されるタイミングを設定する第３絞弁４０が設けられている。シリンダ側ポート３２には、接続部材３２ｂが設けられ、バルブ側ポート３４には接続部材３４ｂが設けられている。

【0015】

図３において、破線で示すように、ハウジング３０は、内部に第１流路４２、パイロットエア流路４６及びパイロットチェック弁４８を備えている。以下、図４〜図７の断面図を参照しつつ、ハウジング３０の内部の構造について説明する。

【0016】

図４に示すように、バルブ側ポート３４は、ハウジング３０の第１側面３０ｃ付近に設けられたポート形成孔３４ａに設けられている。ポート形成孔３４ａは、ハウジング３０の正面３０ａに開口するとともに、背面３０ｅに向けて形成されている。ポート形成孔３４ａの正面３０ａには配管を接続するための接続部材３４ｂが装着されている。ポート形成孔３４ａの背面３０ｅ側の端部には、第１流路４２と、パイロットエア流路４６とが開口している。

【0017】

図１に示すように、第１流路４２及び第２流路４４は、バルブ側ポート３４とシリンダ側ポート３２とを繋ぐ流路であり、並列に配置されている。図４に示すように、第１流路４２は、ポート形成孔３４ａから第２側面３０ｄに向けて直線状に延在する第１孔部４２ａと、第１孔部４２ａから屈曲してシリンダ側ポート３２に向けて延びる第２孔部４２ｂとを含む。また、第１孔部４２ａの第２側面３０ｄ側の端部は、第２流路４４の一部として第２絞弁３８に連通している。

【0018】

第２絞弁３８は、バルブ側ポート３４とシリンダ側ポート３２との間に形成された弁孔３９に設けられている。弁孔３９は、ハウジング３０の正面側に開口するとともに、背面３０ｅに向けて延びている。弁孔３９の側部には、第１孔部４２ａが開口するとともに、弁孔３９の背面３０ｅ側の端部は、後述するパイロットチェック弁４８の入口４８ａに連通している。

【0019】

第２絞弁３８は、絞弁３８ａとチェック弁３８ｂとが一体的に形成されたチェック弁付絞弁であり、図１に示すように、絞弁３８ａとチェック弁３８ｂとが並列に配置されている。図４に示すように、第２絞弁３８は、管状の流路部材５０と、流路部材５０の内周部に配置された棒状部材５８と、棒状部材５８の端部に接合されたツマミ部５９と、流路部材５０の外周部に装着された逆止シール部材５６とを備える。流路部材５０は、弁孔３９の入口側に嵌合するとともに、奥側の部分が入口側より縮径しており、弁孔３９を流路部材５０の内周側の内側流路５２ｂと、流路部材５０の外方の外側流路５４ａとに分ける。内側流路５２ｂは、端部が弁孔３９の奥側に向けて開口するとともに、側部に、第１孔部４２ａと連通する開口部５２ａを備えている。外側流路５４ａは、流路部材５０の外周と弁孔３９との間の隙間として形成されている。第１孔部４２ａからのエアは、内側流路５２ｂ及び外側流路５４ａの２つの流路を流れることができる。

【0020】

第２絞弁３８の棒状部材５８は、ねじ機構５８ａを介して内側流路５２ｂの内部を進退可能に配置されている。棒状部材５８は、ツマミ部５９とともに回動可能となっており、ツマミ部５９を回動させることにより、内側流路５２ｂの流路の断面積を可変に調整して絞弁３８ａを構成する。

【0021】

また、外側流路５４ａには、逆止シール部材５６が設けられている。逆止シール部材５６は、流路部材５０の外周に装着された環状のシール部材であり、奥側に凹部が形成された断面が略Ｖ字型に形成されている。逆止シール部材５６は、第１孔部４２ａから弁孔３９の奥側に向かうエアの流れに対して、外周部が縮径するように弾性変形してエアを自由流れで通過させる。また、弁孔３９の奥側から第１孔部４２ａに向かう流れのエアに対しては、逆止シール部材５６の外周部が弁孔３９の内周面に密着することで、外側流路５４ａを通じたエアの通過を阻止する。そのため、弁孔３９の奥側から第１孔部４２ａに向かう流れのエアは、内側流路５２ｂのみを通過することができ、棒状部材５８によって規制された流量で流れる。

【0022】

弁孔３９の背面３０ｅ側には、パイロットチェック弁４８が設けられている。パイロットチェック弁４８は、第１側面３０ｃから第２側面３０ｄを貫通する貫通孔６０に設けられている。貫通孔６０は、第１側面３０ｃ側がキャップ６４で閉塞され、第２側面３０ｄ側がキャップ６２で閉塞されている。キャップ６２及びキャップ６４の内側に、ピストン室６０ａ、中間部６０ｂ、及び逆止弁収容部６０ｃが形成されている。ピストン室６０ａは、断面が円形の空室であり、キャップ６４の近傍にパイロットポート４８ｃとしてパイロットエア流路４６が開口する。また、ピストン室６０ａの中間部６０ｂ側の端部付近には、大気開放されたエア抜き孔６５が開口している。また、ピストン室６０ａの第２側面３０ｄ側には、ピストン室６０ａよりも小さい内径に形成された中間部６０ｂが形成されている。

【0023】

ピストン室６０ａ及び中間部６０ｂには、パイロットエアの圧力に応じて貫通孔６０の軸方向に変位するパイロットピストン６６が配置されている。パイロットピストン６６は、ピストン室６０ａ内を摺動するピストン部６６ａと、ピストン部６６ａから中間部６０ｂに向けて延び出た案内部６６ｂと、案内部６６ｂの先端側（第２側面３０ｄ側）に突出したロッド部６６ｃとを有する。ピストン部６６ａは、ピストン室６０ａをパイロットエア流路４６に連通する領域と、エア抜き孔６５に連通する領域とに仕切る。ピストン部６６ａの中間部６０ｂ側のピストン室６０ａには、復帰バネ６８が配置されており、パイロットエアが作用していない場合には、復帰バネ６８の弾発力によって、パイロットピストン６６がキャップ６４側に付勢される。

【0024】

案内部６６ｂは、中間部６０ｂに挿通可能な内径に形成されており、中間部６０ｂに案内されて摺動するように構成されている。案内部６６ｂの先端からは、ロッド部６６ｃが突出している。ロッド部６６ｃは、中間部６０ｂの内径よりも小さな外径に形成されており、中間部６０ｂの内周面との間にエアが通過可能な流路を形成する。中間部６０ｂの第２側面３０ｄ側の端部には、中間部６０ｂの内径を縮径してなる縮径部６０ｄが形成されている。上記のロッド部６６ｃは、縮径部６０ｄの内径よりも小さな直径に形成されており、ロッド部６６ｃは逆止弁収容部６０ｃ側に突出可能となっている。また、ロッド部６６ｃは、その先端部が逆止弁収容部６０ｃの後述する弁体７０と当接するように配置されている。

【0025】

中間部６０ｂの第２側面３０ｄ側には、逆止弁収容部６０ｃが形成されている。逆止弁収容部６０ｃは、中間部６０ｂより大きな内径に形成された断面円形の空室であり、その内部に逆止弁を構成する弁体７０が配置されている。弁体７０は、中間部６０ｂの縮径部６０ｄを閉塞可能な直径に形成された円板状の閉塞部７０ａと、閉塞部７０ａからキャップ６２側に突出した軸部７０ｂとを有している。閉塞部７０ａは、密着性に優れた弾性部材によって覆われている。軸部７０ｂは、キャップ６２から突出して設けられた管状の受容部６２ａに挿入されており、弁体７０はキャップ６２によって貫通孔６０の軸方向に変位可能に支持されている。また、弁体７０とキャップ６２との間には、復帰バネ７２が設けられており、この復帰バネ７２の弾発力によって、弁体７０が縮径部６０ｄに向けて付勢されている。逆止弁収容部６０ｃの側部には、出口４８ｂとして第２流路４４が開口している。第２流路４４は、正面３０ａに向けて延在し、シリンダ側ポート３２のポート形成孔３２ａに連通している。

【0026】

弁体７０は、出口４８ｂから入口４８ａに向けてエアが逆流しようとすると、エアの圧力によって縮径部６０ｄを閉塞するように付勢されてエアの逆流を阻止する。但し、図５に示すように、パイロットエアの圧力によってパイロットピストン６６のロッド部６６ｃが逆止弁収容部６０ｃに突出した場合には、弁体７０が縮径部６０ｄから離間した状態に保たれ、出口４８ｂから入口４８ａに逆流するエアの通過を許容する。

【0027】

一方、図６に示すように、第１流路４２の第２孔部４２ｂは、第２絞弁３８の弁孔３９を迂回するようにして、第２側面３０ｄ側に向けて延び、第１絞弁３６を経て第１流路４２のシリンダ側ポート３２付近の部分に合流する。第１絞弁３６は、上面３０ｂ側から形成された弁孔３６ａに設けられている。弁孔３６ａの下端部に第１絞弁３６の入口３６ｂとして第２孔部４２ｂが開口するとともに、弁孔３６ａの側部に出口３６ｃとして第２孔部４２ｂが開口している。第１絞弁３６は、ねじ機構７４ａを介して弁孔３６ａに固定されるニードル７４を備え、ニードル７４を回動させて入口３６ｂ側にニードル７４を前進させると第２孔部４２ｂの流路の断面積が縮小する。このようにして、第１絞弁３６は、第１流路４２の流量を可変に調整可能となっている。

【0028】

図７に示すように、第３絞弁４０は、パイロットエア流路４６の途上に設けられた、弁孔４１に設けられている。弁孔４１は、上面３０ｂ側から形成されており、弁孔４１の底部及び側部にパイロットエア流路４６が開口している。第３絞弁４０は、絞弁４０ａとチェック弁４０ｂとが一体的に形成されたチェック弁付絞弁であり、流路部材７６と、ニードル７８と、逆止シール部材８０とを備える。

【0029】

流路部材７６は、弁孔４１の上端を封止するとともに、弁孔４１の底部側を内側流路７６ａと外側流路７６ｂとに仕切る管状の部材である。ニードル７８は、流路部材７６の内側に挿入されて内側流路７６ａの断面積を可変に調整する。逆止シール部材８０（チェック弁４０ｂ）は、流路部材７６の外周部に装着された円環状の弾性部材よりなる。逆止シール部材８０は、上面３０ｂ側に凹部を有する断面が略Ｖ字型に形成されており、パイロットポート４８ｃに向かうパイロットエアを自由流れで通過させ、その逆向きのエアの通過を阻止する。したがって、第３絞弁４０において、パイロットポート４８ｃから排出されるパイロットエアは、絞弁４０ａによって絞られる。

【0030】

ヘッド側の流量コントローラ２２を構成する部材の接続関係は図１に示すようになっている。

【0031】

一方、図１において、ロッド側ポート１８Ａに接続されるロッド側の流量コントローラ２２Ａは、ヘッド側の流量コントローラ２２と実質的に同一に構成される。流量コントローラ２２Ａにおいて、ヘッド側の流量コントローラ２２の構成要素と同一の構成要素には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

【0032】

次に、ヘッド側の流量コントローラ２２及びロッド側の流量コントローラ２２Ａに接続される動作切換弁２８側の構成について説明する。動作切換弁２８は、電気的に高圧エアの接続先を切り換える５ポート弁であり、第１ポート２８ａ〜第５ポート２８ｅを有している。第１ポート２８ａは、ヘッド側の流量コントローラ２２のバルブ側ポート３４に接続し、第２ポート２８ｂはロッド側の流量コントローラ２２Ａのバルブ側ポート３４に接続する。第３ポート２８ｃ及び第５ポート２８ｅは、排気口２６に接続し、第４ポート２８ｄは高圧エア供給源２４に接続する。

【0033】

動作切換弁２８は、図１に示す第１位置においては、第１ポート２８ａと第４ポート２８ｄとを連通させるとともに、第２ポート２８ｂと第５ポート２８ｅとを連通させる。このようにして、動作切換弁２８は、高圧エア供給源２４の高圧エアをヘッド側の流量コントローラ２２に供給するとともに、ロッド側圧力室１２ｂの排気エアを排気口２６から排出させる。

【0034】

また、動作切換弁２８は、第２位置においては、第１ポート２８ａと第３ポート２８ｃとを連通させるとともに、第２ポート２８ｂと第４ポート２８ｄとを連通させる。このようにして、動作切換弁２８は、高圧エア供給源２４の高圧エアをロッド側の流量コントローラ２２Ａに供給するとともに、ヘッド側圧力室１２ａの排気エアを排気口２６から排出させる。

【0035】

本実施形態の流量コントローラ２２、２２Ａ及び駆動装置２０は以上のように構成され、以下、その作用について動作とともに説明する。ここでは、図１及び図８を参照して、ピストン１４をロッド側ポート１８Ａに向けて移動させる作動ストロークを例に説明する。

【0036】

図１に示すように、作動ストロークでは、動作切換弁２８が第１位置に切り換わり、高圧エア供給源２４がヘッド側の流量コントローラ２２に接続される。高圧エアは、バルブ側ポート３４を通じて、流量コントローラ２２に流入し、第１流路４２、第２流路４４及びパイロットエア流路４６に流れ込む。高圧エアは、矢印Ａで示すように、主に第２流路４４のチェック弁３８ｂ及びパイロットチェック弁４８を通って自由流れでエアシリンダ１０のヘッド側ポート１８に供給される。また、パイロットエア流路４６に流れ込んだ高圧エアは、パイロットエアとして、チェック弁４０ｂを順方向に流れ、パイロットチェック弁４８のピストン室６０ａ（図５参照）に蓄えられる。

【0037】

一方、ロッド側の流量コントローラ２２Ａには、ロッド側圧力室１２ｂから排出された排気エアが、シリンダ側ポート３２から流入する。流量コントローラ２２Ａのパイロットチェック弁４８のピストン室６０ａには、前回のストロークの際に蓄えられたパイロットエアが残留しており、パイロットピストン６６が図５に示すように、逆止弁収容部６０ｃ側に突出している。そのため、図１に示すように、パイロットチェック弁４８は、出口４８ｂから入口４８ａに向かう排気エアの通過を許容する。

【0038】

そのため、排気エアは、矢印Ｂ１に示すように第１流路４２を通じて流れるとともに、矢印Ｂ２に示すように第２流路４４を流れる。排気エアは、第１流路４２の第１絞弁３６と、第２絞弁３８とによって絞られて、矢印Ｂ１＋Ｂ２に示すように、動作切換弁２８を通じて排気口２６から排出される。エアシリンダ１０のピストン１４の動作速度は、ロッド側の流量コントローラ２２Ａの排気エアの流量によって決められる。

【0039】

また、ピストン１４が作動ストロークを行う間、ロッド側のパイロットチェック弁４８のパイロットエアが、パイロットエア流路４６及び第３絞弁４０を通じて徐々に排出される。それに伴って、パイロットチェック弁４８のパイロットエアの圧力が徐々に低下する。

【0040】

ロッド側のパイロットチェック弁４８の圧力が所定値を下回ると、図４に示すように、パイロットピストン６６が復帰バネ６８の弾発力によってキャップ６４側に変位し、ロッド部６６ｃが中間部６０ｂ側に引き込まれる。その結果、逆止弁収容部６０ｃの弁体７０が縮径部６０ｄを閉塞し、パイロットチェック弁４８が排気エアの通過を阻止する状態に切り換わる。

【0041】

そして、図８に示すように、排気エアは、矢印Ｂ１に示すように、第１流路４２のみを通過する。第１絞弁３６によって、排気エアの流量が絞られることで、ピストン１４の動作速度が低下する。これにより、ピストン１４がストロークエンドに到達した際のエアシリンダ１０の衝撃が緩和される。

【0042】

以上により、エアシリンダ１０の駆動装置２０によるストローク動作が完了する。その後、動作切換弁２８が第２位置に切り換わることで、復帰ストロークが行われる。復帰ストロークでは、ヘッド側の流量コントローラ２２に排気エアが流れ、ロッド側の流量コントローラ２２Ａに高圧エアが流れる。復帰ストロークでの駆動装置２０の動作は、上記の作動ストロークの動作が、ヘッド側の流量コントローラ２２とロッド側の流量コントローラ２２Ａとで入れ代わるだけであり、基本的に同様であるため、その説明は省略する。

【0043】

本実施形態の流量コントローラ２２、２２Ａ及び駆動装置２０は、以下の効果を奏する。

【0044】

エアシリンダ１０のポートと、エアシリンダ１０に高圧エア供給源２４又は排気口２６を切り換えて接続する動作切換弁２８と、の間に接続される流量コントローラ２２、２２Ａであって、エアシリンダ１０のポートに接続されるシリンダ側ポート３２と、動作切換弁２８に接続されるバルブ側ポート３４と、を有するハウジング３０と、ハウジング３０内に設けられ、シリンダ側ポート３２とバルブ側ポート３４とを繋ぐ第１流路４２と、第１流路４２に設けられた第１絞弁３６と、ハウジング３０内に設けられ、第１流路４２に並設された第２流路４４と、第２流路４４に設けられた第２絞弁３８と、第２流路４４に設けられ第２絞弁３８と直列に接続されたパイロットチェック弁４８と、ハウジング３０内に設けられ、バルブ側ポート３４とパイロットチェック弁４８のパイロットポート４８ｃとを接続し、パイロットチェック弁４８にパイロットエアを給排するパイロットエア流路４６と、パイロットエア流路４６に設けられた第３絞弁４０と、を備え、パイロットチェック弁４８は、パイロットエアの圧力により、エアシリンダ１０から排出される排気エアの通過を許容する状態と、排気エアの通過を阻止する状態と、に切り換える。

【0045】

上記の構成によれば、排気エアの制御流れを切り換えるために、構造が簡単なパイロットチェック弁４８を用いるため、シャトル弁や３方弁等を用いる切換弁が不要となり、内部構造が簡略化される。また、シャトル弁や３方弁を構成するスリーブやスプール等の精度が要求される部材が不要となることに伴って、生産工数を要する研磨及び表面処理が不要となり、安価に製造することができる。

【0046】

上記の流量コントローラ２２、２２Ａにおいて、さらに第２絞弁３８に設けられ、バルブ側ポート３４からシリンダ側ポート３２に向かう流れのエアを通過させるチェック弁３８ｂを設けてもよい。このチェック弁３８ｂを設けることにより、高圧エアをチェック弁３８ｂを通じて自由流れでエアシリンダ１０に供給することができ、エアシリンダ１０の高速動作への対応が可能となる。

【0047】

上記の流量コントローラ２２、２２Ａにおいて、第３絞弁４０は、絞弁４０ａと該絞弁４０ａに並列に配置され、パイロットポート４８ｃに向かう流れのエアを通過させるチェック弁４０ｂとを備えてもよい。このように構成することにより、簡単な装置構成で、パイロットチェック弁４８が切り換わるタイミングを調整することができる。

【0048】

上記の流量コントローラ２２、２２Ａにおいて、パイロットチェック弁４８は、パイロットポート４８ｃに連通したピストン室６０ａと、シリンダ側ポート３２に連通した逆止弁収容部６０ｃと、ピストン室６０ａ及び逆止弁収容部６０ｃとを接続するとともに、第２絞弁３８と連通した中間部６０ｂと、を有する貫通孔６０と、ピストン室６０ａ及び中間部６０ｂに配置され、パイロットエアの圧力に基づいて逆止弁収容部６０ｃに向けて突出し又は逆止弁収容部６０ｃから中間部６０ｂ側に退避するパイロットピストン６６と、逆止弁収容部６０ｃに設けられ、中間部６０ｂと逆止弁収容部６０ｃとの接続部分を閉塞可能に配置された弁体７０と、を有し、弁体７０は、パイロットピストン６６が中間部６０ｂ側に退避した状態において、バルブ側ポート３４からシリンダ側ポート３２に向かう高圧エアを通過させ、逆向きの排気エアの通過を阻止するとともに、パイロットピストン６６が逆止弁収容部６０ｃ側に突出した状態において、高圧エア及び排気エアを通過させる。

【0049】

上記の構成によれば、スプール等の研磨や表面処理といった製造工数の多い部品を要さずに、流路の切換を行う流量コントローラ２２、２２Ａを実現できるため、流量コントローラ２２、２２Ａの製造コストを抑制できる。

【0050】

上記の流量コントローラ２２、２２Ａにおいて、パイロットチェック弁４８は、パイロットエアの圧力が所定値以上になるとパイロットピストン６６が逆止弁収容部６０ｃ側に突出して高圧エア及び排気エアを通過させるように構成されてもよい。このように構成することにより、第２流路４４を通じて高圧エアを自由流れでエアシリンダ１０に供給することができ、エアシリンダ１０を高速に動作させることができる。

【0051】

また、本実施形態の駆動装置２０は、エアシリンダ１０の駆動装置２０であって、エアシリンダ１０に高圧エアを供給する高圧エア供給源２４と、エアシリンダ１０の排気エアを排出する排気口２６と、エアシリンダ１０のポートに高圧エア供給源２４と排気口２６とを切り換えて接続する動作切換弁２８と、動作切換弁２８とエアシリンダ１０のポートとの間に接続された流量コントローラ２２、２２Ａと、を備え、流量コントローラ２２、２２Ａは、エアシリンダ１０のポートに接続されるシリンダ側ポート３２と、動作切換弁２８に接続されるバルブ側ポート３４と、を有するハウジング３０と、ハウジング３０内に設けられ、シリンダ側ポート３２とバルブ側ポート３４とを繋ぐ第１流路４２と、第１流路４２に設けられた第１絞弁３６と、ハウジング３０内に設けられ、第１流路４２に並設された第２流路４４と、第２流路４４に設けられた第２絞弁３８と、第２流路４４に設けられ第２絞弁３８と直列に接続されたパイロットチェック弁４８と、ハウジング３０内に設けられ、バルブ側ポート３４とパイロットチェック弁４８のパイロットポート４８ｃとを接続し、パイロットチェック弁４８にパイロットエアを給排するパイロットエア流路４６と、パイロットエア流路４６に設けられた第３絞弁４０と、を備え、パイロットチェック弁４８は、パイロットエアの圧力により、排気エアの通過を許容する状態と、排気エアの通過を阻止する状態とに切り換える。

【0052】

上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0053】

１０…エアシリンダ ２０…駆動装置
２２、２２Ａ…流量コントローラ ２４…高圧エア供給源
２８…動作切換弁 ３６…第１絞弁
３８…第２絞弁 ４０…第３絞弁
４２…第１流路 ４４…第２流路
４６…パイロットエア流路 ４８…パイロットチェック弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】