特許 6673551 流体圧シリンダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6673551

(24)【登録日】2020年3月9日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】流体圧シリンダ

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/06 20060101AFI20200316BHJP

   F15B 11/064 20060101ALI20200316BHJP

   F15B 15/14 20060101ALI20200316BHJP

   F15B 15/28 20060101ALI20200316BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/06 D

   F15B11/064

   F15B15/14 380A

   F15B15/14 340Z

   F15B15/28 C

【請求項の数】15

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-253082(P2016-253082)

(22)【出願日】2016年12月27日

(65)【公開番号】特開2018-54118(P2018-54118A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2018年5月11日

(31)【優先権主張番号】特願2016-184199(P2016-184199)

(32)【優先日】2016年9月21日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【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】100149261

【弁理士】

【氏名又は名称】大内 秀治

(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】朝原 浩之

(72)【発明者】

【氏名】門田 謙吾

(72)【発明者】

【氏名】岩本 亜希

(72)【発明者】

【氏名】新庄 直樹

(72)【発明者】

【氏名】染谷 和孝

(72)【発明者】

【氏名】風間 晶博

【審査官】 加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−０５４１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公平０６−００５０２４（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 実公昭６０−００１２８１（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開昭５８−１１８３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１５３９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−１３３６７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１／００−１１／２２

Ｆ１５Ｂ １５／００−１５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダ本体の内部をピストンが往復動作する複動型の流体圧シリンダであって、
前記シリンダ本体と、
前記シリンダ本体に固定され、排出口を有する切換弁と、
を備え、
前記シリンダ本体は、
前記シリンダ本体を構成する壁部内に配置された供給用チェック弁と、
一方のシリンダ室と前記切換弁とを接続する第１流路と、
他方のシリンダ室と前記切換弁とを接続する第２流路と、
前記第１流路から分岐し、前記供給用チェック弁が設けられる第３流路と、
を有し、
前記切換弁の第１位置において、前記一方のシリンダ室を前記第１流路及び前記切換弁を介して流体供給源に連通させるとともに前記他方のシリンダ室を前記第２流路を介して少なくとも前記排出口に連通させ、
前記切換弁の第２位置において、前記一方のシリンダ室を前記第３流路、前記供給用チェック弁、前記切換弁及び前記第２流路を介して前記他方のシリンダ室に連通させるとともに前記一方のシリンダ室を前記第１流路及び前記切換弁を介して少なくとも前記排出口に連通させる
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項2】

請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、
前記切換弁は、前記一方のシリンダ室の上部、又は、前記一方のシリンダ室及び前記他方のシリンダ室の側方に設けられる
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項3】

請求項１又は２記載の流体圧シリンダにおいて、
前記他方のシリンダ室と前記切換弁との間に第１タンクが設けられる
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項4】

請求項３記載の流体圧シリンダにおいて、
前記第１タンクは、前記他方のシリンダ室の上部、又は、前記切換弁の下部に設けられる
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項5】

請求項３又は４記載の流体圧シリンダにおいて、
前記第１タンクの容積は、変動する前記一方のシリンダ室の容積の最大値の概ね半分である
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項6】

請求項３乃至５のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、
前記排出口には絞り弁が設けられる
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項7】

請求項６記載の流体圧シリンダにおいて、
前記絞り弁は可変絞り弁である
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項8】

請求項６又は７記載の流体圧シリンダにおいて、
前記切換弁に対して前記絞り弁と並列に接続される第２タンクがさらに設けられ、
前記第１位置において、前記他方のシリンダ室は、前記切換弁を介して前記絞り弁と前記第２タンクとに連通し、
前記第２位置において、前記一方のシリンダ室は、前記供給用チェック弁及び前記切換弁を介して前記他方のシリンダ室に連通するとともに、前記切換弁を介して前記絞り弁と前記第２タンクとに連通する
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項9】

請求項８記載の流体圧シリンダにおいて、
前記切換弁と前記第２タンクとの間には、蓄圧用チェック弁が設けられる
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項10】

請求項８又は９記載の流体圧シリンダにおいて、
前記第２位置において、前記一方のシリンダ室から前記供給用チェック弁及び前記切換弁を介して前記他方のシリンダ室に、前記一方のシリンダ室に蓄積された流体の一部を供給する際に、前記第２タンクに蓄積された流体を前記他方のシリンダ室に供給する第１流体供給機構がさらに設けられている
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項11】

請求項１０記載の流体圧シリンダにおいて、
前記流体供給源から前記第２タンクに流体を供給する第２流体供給機構がさらに設けられている
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項12】

請求項１１記載の流体圧シリンダにおいて、
前記シリンダ本体の内部に前記第１タンク及び前記第２タンクが並設され、
前記第１タンクの上部に前記切換弁が設けられるとともに、前記第２タンクの上部に前記第２流体供給機構を構成するエアオペレート弁が設けられ、
前記切換弁と前記エアオペレート弁との間に前記ピストン、前記一方のシリンダ室及び前記他方のシリンダ室が設けられる
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項13】

請求項１２記載の流体圧シリンダにおいて、
前記ピストンは、上下方向に沿って、長円状の形状を有する
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項14】

請求項１２又は１３記載の流体圧シリンダにおいて、
前記ピストンの上部に磁石が配設され、
前記シリンダ本体における前記一方のシリンダ室及び前記他方のシリンダ室近傍に前記磁石による磁気を検出する磁気センサがそれぞれ配設されている
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【請求項15】

請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、
前記第１タンク及び前記第２タンクは、略同じ容積を有する
ことを特徴とする流体圧シリンダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体圧シリンダに関し、特に、流体圧シリンダの内部で往復動作するピストンの復帰工程で大きな駆動力を必要としない複動型の流体圧シリンダに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、往動（駆動）工程で大きな出力を必要とし、復帰工程では大きな出力を必要としない、空気圧を利用した複動アクチュエータの駆動装置が知られている（特許文献１参照）。

【0003】

このアクチュエータ駆動装置は、図１６に示すように、ピストン２の復帰時、複動シリンダ装置１の駆動側圧力室３から排出される排気の一部をアキュムレータ１２に回収・蓄積し、それを複動シリンダ装置１の復帰動力に利用するものである。具体的には、切換弁５が同図の状態に切り換わると、駆動側圧力室３内の高圧排気が回収弁１０の回収ポート１０ｂを通ってアキュムレータ１２に蓄積される。排出圧力が低下して、排気圧とアキュムレータ圧力との差が小さくなると、駆動側圧力室３内の残存空気が回収弁１０の排出ポート１０ｃから大気に放出され、同時にアキュムレータ１２の蓄圧空気が復帰側圧力室４に流入する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実公平２−２９６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記アクチュエータ駆動装置は、切換弁５を切り換えても、排気圧とアキュムレータ圧力との差が小さくなるまでは、駆動側圧力室３内の高圧空気が大気に放出されないので、複動シリンダ装置１の復帰時に必要な推力が得られるまでに時間がかかるという問題がある。また、排気圧とアキュムレータ圧力との圧力差が大きい間は、回収弁１０の入口ポート１０ａを回収ポート１０ｂに連通させ、排気圧とアキュムレータ圧力との圧力差が小さくなったときに入口ポート１０ａを排出ポート１０ｃに連通させるという複雑な構造の回収弁１０を必要とする。さらに、複動シリンダ装置１に対し回収弁１０等を接続するための配管を別途構築する必要があり、アクチュエータ駆動装置が全体として大型化するという問題がある。

【0006】

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、排出圧力を再利用して流体圧シリンダのピストンを復帰させることで省エネルギー化を図りつつ、ピストンの復帰に必要な時間を可及的に短縮することを目的とする。また、排出圧力を再利用して流体圧シリンダにおけるピストンの往復動作を行うための回路を簡素化するとともに、該回路を含む流体圧シリンダを小型化することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る流体圧シリンダは、シリンダ本体の内部をピストンが往復動作する複動型の流体圧シリンダであって、シリンダ本体は、排出口を有する切換弁と、供給用チェック弁と、切換弁の第１位置において、一方のシリンダ室を流体供給源に連通させるとともに他方のシリンダ室を少なくとも排出口に連通させる流路と、切換弁の第２位置において、一方のシリンダ室を供給用チェック弁を介して他方のシリンダ室に連通させるとともに一方のシリンダ室を少なくとも排出口に連通させる流路と、を備えることを特徴とする。

【0008】

上記の流体圧シリンダによれば、一方のシリンダ室に蓄積された流体が他方のシリンダ室に向けて供給されると同時に外部に排出される。このため、他方のシリンダ室の流体圧が増加するとともに、一方のシリンダ室の流体圧が急速に減少し、流体圧シリンダのピストンの復帰に必要な時間を可及的に短縮することができる。また、複雑な構造の回収弁を必要とせず、供給用チェック弁等の簡単な回路構成を設けるだけでよいので、流体圧シリンダのピストンを復帰させるための回路を簡素化することができる。さらに、シリンダ本体に、排出口を有する切換弁と、供給用チェック弁と、排出圧力を再利用して流体圧シリンダのピストンを復帰させるための流路とを設けたので、シリンダ本体と切換弁等を一体化することができ、流体圧シリンダを大幅に小型化することができる。

【0009】

上記の流体圧シリンダにおいて、切換弁は、一方のシリンダ室の上部、又は、一方のシリンダ室及び他方のシリンダ室の側方に設けられていると好適である。これによれば、切換弁と一方のシリンダ室とを連通させる流路を短くすることができ、流体圧シリンダをより小型化することができる。

【0010】

また、上記の流体圧シリンダにおいて、他方のシリンダ室と切換弁との間に第１タンクが設けられていることが好ましい。これによれば、一方のシリンダ室から排出される流体を他方のシリンダ室と繋がる第１タンクに蓄積しておくことができ、復帰工程時、他方のシリンダ室の容積が増大する際にその圧力の低下を可及的に抑えることができる。

【0011】

さらに、上記の流体圧シリンダにおいて、第１タンクは、他方のシリンダ室の上部、又は、切換弁の下部に設けられていると好適である。これによれば、第１タンクと他方のシリンダ室とを連通させる流路を短くすることができ、流体圧シリンダをより小型化することができる。

【0012】

上記第１タンクの容積は、変動する一方のシリンダ室の容積の最大値の概ね半分であることが好ましい。これによれば、一方のシリンダ室に蓄積された流体を他方のシリンダ室に向けて供給する際に他方のシリンダ室の流体圧を迅速に増加させる作用と、他方のシリンダ室の容積が増大する際にその圧力の低下を抑制する作用とのバランスを適正にすることができる。

【0013】

上記の流体圧シリンダにおいて、排出口には絞り弁が設けられていると好適である。これによれば、外部に排出される流体の量を制限することができ、省エネルギー化を充分に図ることができる。

【0014】

また、上記絞り弁は可変絞り弁であることが好ましい。これによれば、一方のシリンダ室に蓄積された流体を他方のシリンダ室に向けて供給する量と、一方のシリンダ室に蓄積された流体を外部に排出する量との割合を調整することができる。

【0015】

また、上記流体圧シリンダにおいて、切換弁に対して絞り弁と並列に接続される第２タンクがさらに設けられることが好ましい。この場合、第１位置において、他方のシリンダ室は、切換弁を介して絞り弁と第２タンクとに連通する。一方、第２位置において、一方のシリンダ室は、供給用チェック弁及び切換弁を介して他方のシリンダ室に連通するとともに、切換弁を介して絞り弁と第２タンクとに連通する。

【0016】

これにより、排出口から外部に排出される流体の一部を第２タンクに蓄積するので、第２タンクに蓄積する分だけ流体の消費量が削減される。この結果、流体圧シリンダのさらなる省エネルギー化を実現することができる。

【0017】

この場合、切換弁と第２タンクとの間に蓄圧用チェック弁を設けると、第２タンクに一旦蓄積された流体が排出口を介して外部に排出されることを阻止することができる。

【0018】

また、第２位置において、一方のシリンダ室から供給用チェック弁及び切換弁を介して他方のシリンダ室に、一方のシリンダ室に蓄積された流体の一部を供給する際に、第２タンクに蓄積された流体を他方のシリンダ室に供給する第１流体供給機構がさらに設けられていることが好ましい。

【0019】

これにより、一方のシリンダ室から他方のシリンダ室に供給される流体の圧力が低下した場合、第２タンクから第１流体供給機構を介して他方のシリンダ室に流体が供給される。この結果、流体圧シリンダを確実に、かつ、効率よく復帰させることができる。

【0020】

また、流体供給源から第２タンクに流体を供給する第２流体供給機構をさらに設けると、第２タンクに蓄積された流体を利用する場合に、該流体の圧力の低下を抑えることが可能となる。

【0021】

さらに、上記流体圧シリンダにおいて、シリンダ本体の内部に第１タンク及び第２タンクが並設され、第１タンクの上部に切換弁が設けられるとともに、第２タンクの上部に第２流体供給機構を構成するエアオペレート弁が設けられ、切換弁とエアオペレート弁との間にピストン、一方のシリンダ室及び他方のシリンダ室が設けられることが好ましい。

【0022】

ピストン、一方のシリンダ室及び他方のシリンダ室を中心として、第１タンク及び切換弁と、第２タンク及びエアオペレート弁とが対称に設けられるので、流体圧シリンダを作りやすくなる。この結果、流体圧シリンダの生産性を向上しつつ、製造コストを削減することが可能となる。

【0023】

この場合、ピストンが上下方向に沿った長円状の形状であれば、該ピストンが周方向に回ることを防止することができる。

【0024】

また、ピストンの上部に磁石が配設され、シリンダ本体における一方のシリンダ室及び他方のシリンダ室近傍に磁石による磁気を検出する磁気センサがそれぞれ配設されているので、上記の対称構造の流体圧シリンダにおいて、ピストンの位置検出機構を容易に配設することが可能になる。

【0025】

さらに、第１タンク及び第２タンクを略同じ容積とすれば、流体圧シリンダの生産性が一層向上するとともに、流体圧シリンダの製造コストをさらに削減することができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明に係る流体圧シリンダによれば、一方のシリンダ室に蓄積された流体が他方のシリンダ室に向けて供給されると同時に外部に排出される。このため、他方のシリンダ室の流体圧が増加するとともに、一方のシリンダ室の流体圧が急速に減少し、流体圧シリンダのピストンの復帰に必要な時間を可及的に短縮することができる。また、供給用チェック弁等の簡単な回路構成を設けるだけでよく、複雑な構造の回収弁を必要としないので、流体圧シリンダのピストンを復帰させるための回路を簡素化することができる。さらに、シリンダ本体に、排出口を有する切換弁と、供給用チェック弁と、排出圧力を再利用して流体圧シリンダのピストンを復帰させるための流路とを設けたので、シリンダ本体と切換弁等を一体化することができ、流体圧シリンダを大幅に小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施形態に係る流体圧シリンダを回路図で示したものである。

【図2】図１に示す切換弁が別の位置にあるときの回路図である。

【図3】図１の流体圧シリンダの動作時における各シリンダ室のエア圧とピストンストロークとを測定した結果を示す図である。

【図4】本発明の別途の実施形態に係る流体圧シリンダを回路図で示したものである。

【図5】本発明の実施形態に係る流体圧シリンダをヘッド側から見た斜視図である。

【図6】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図7】図５に示す流体圧シリンダの一部分解斜視図である。

【図8】図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。

【図9】切換弁が別の位置にあるときの図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図10】切換弁が別の位置にあるときの図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。

【図11】変形例の流体圧シリンダを回路図で示したものである。

【図12】変形例の流体圧シリンダをピストンロッド側から見た斜視図である。

【図13】変形例の流体圧シリンダをヘッド側から見た斜視図である。

【図14】図１２の流体圧シリンダについて、シリンダ室を破断して図示した斜視図である。

【図15】図１３の流体圧シリンダについて、シリンダ室を破断して図示した斜視図である。

【図16】先行技術文献に係るアクチュエータ駆動装置の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明に係る流体圧シリンダについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

【0029】

［１．本実施形態の構成］
図１に示すように、本発明の実施形態に係る流体圧シリンダ２０は、複動型のエアシリンダであって、切換弁２４、高圧エア供給源（流体供給源）２６、排気口（排出口）２８、チェック弁（供給用チェック弁）３０、絞り弁（可変絞り弁）３２、エアタンク（第１タンク）３４及びこれらを流体的に接続する所定の配管からなる。

【0030】

流体圧シリンダ２０は、シリンダ本体３６の内部に往復摺動自在に配設されたピストン３８を有する。一端部がピストン３８に連結されたピストンロッド４０の他端部は、シリンダ本体３６から外部に延在可能である。ここで例示される流体圧シリンダ２０は、ピストンロッド４０の押し出し時（往動時）に図示しないワークの位置決め等の仕事を行い、ピストンロッド４０の引き込み時（復帰時）には仕事をしない。シリンダ本体３６は、ピストン３８によって区画される二つのシリンダ室、すなわち、ピストンロッド４０と反対側に位置するヘッド側シリンダ室（一方のシリンダ室）４２及びピストンロッド４０と同じ側に位置するロッド側シリンダ室（他方のシリンダ室）４４を有する。

【0031】

切換弁２４は、第１ポート４６乃至第５ポート５４を有し、図２に示す第１位置と図１に示す第２位置との間で切り換え可能な電磁弁として構成される。ここで、仮に、シリンダ本体３６内のピストン３８が図１の状態であるときを第２位置と称し、図２の状態を第１位置と称す。第１ポート４６は、配管によりヘッド側シリンダ室４２に繋がるとともにチェック弁３０の上流側に繋がっている。第２ポート４８は、配管によりエアタンク３４を介してロッド側シリンダ室４４に繋がっている。第３ポート５０は、配管により高圧エア供給源２６に繋がっている。第４ポート５２は、配管により絞り弁３２を介して排気口２８に繋がっている。第５ポート５４は、配管によりチェック弁３０の下流側に繋がっている。

【0032】

図１に示すように、切換弁２４が第２位置にあるときは、第１ポート４６と第４ポート５２とが繋がり、かつ、第２ポート４８と第５ポート５４とが繋がる。図２に示すように、切換弁２４が第１位置にあるときは、第１ポート４６と第３ポート５０とが繋がり、かつ、第２ポート４８と第４ポート５２とが繋がる。切換弁２４は、非通電時はばねの付勢力により第２位置に保持され、通電時に第２位置から第１位置に切り換わる。なお、切換弁２４に対する通電又は非通電は、図示しない上位装置であるＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）から切換弁２４への通電指令の出力（通電）又は通電停止指令の出力（非通電）によって行われる。

【0033】

チェック弁３０は、切換弁２４の第２位置において、ヘッド側シリンダ室４２からロッド側シリンダ室４４に向かうエアの流れを許容し、ロッド側シリンダ室４４からヘッド側シリンダ室４２に向かうエアの流れを阻止する。

【0034】

絞り弁３２は、排気口２８から排出されるエアの量を制限するために設けられており、エアの排出流量を調整することができるように、通路面積を変更可能な可変絞り弁として構成されている。

【0035】

エアタンク３４は、ヘッド側シリンダ室４２からロッド側シリンダ室４４に向けて供給されるエアを蓄積するために設けられている。エアタンク３４を設けることで、ロッド側シリンダ室４４の容積を実質的に大きくすることができる。エアタンク３４の容積は、例えば、ピストンロッド４０が最大位置まで伸長したときのヘッド側シリンダ室４２の容積（変動するヘッド側シリンダ室４２の容積の最大値）の半分（概ね半分であればよい）に設定されている。

【0036】

［２．本実施形態の動作］
本実施形態に係る流体圧シリンダ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、図１及び図２を参照しながら、その作用（動作）について説明する。なお、図１に示すように、ピストンロッド４０が最も引き込まれた状態を初期状態とする。

【0037】

この初期状態において、切換弁２４に通電し、切換弁２４を第２位置（図１参照）から第１位置（図２参照）に切り換えると、高圧エア供給源２６から高圧エアがヘッド側シリンダ室４２に供給されるとともに、ロッド側シリンダ室４４のエアが絞り弁３２を介して排気口２８から排出される駆動工程が行われる。駆動工程では、図２に示すように、ピストンロッド４０は最大位置まで伸長し、大きな推力でその位置に保持される。

【0038】

ピストンロッド４０が伸長してワークの位置決め等の作業が行われた後、切換弁２４への通電を停止すると、切換弁２４が第１位置から第２位置に切り換わり、復帰工程が行われる。復帰工程では、ヘッド側シリンダ室４２に蓄積されたエアの一部がチェック弁３０を通ってロッド側シリンダ室４４に向けて供給され、それと同時に、ヘッド側シリンダ室４２に蓄積されたエアの他の一部が絞り弁３２を介して排気口２８から排出される。このとき、ロッド側シリンダ室４４に向けて供給されるエアは、主にエアタンク３４に蓄積される。ピストンロッド４０の引き込みが始まる前は、ロッド側シリンダ室４４と配管通路とを含めてチェック弁３０からロッド側シリンダ室４４までの間にエアが存在し得る領域のうち最も大きな空間を占めるのはエアタンク３４であるからである。その後、ヘッド側シリンダ室４２のエア圧が減少し、ロッド側シリンダ室４４のエア圧が上昇して、ロッド側シリンダ室４４のエア圧がヘッド側シリンダ室４２のエア圧よりも所定以上大きくなると、ピストンロッド４０の引き込みが始まる。そして、ピストンロッド４０が最も引き込まれた初期状態に復帰する。

【0039】

上記一連の動作におけるヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１、ロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２及びピストンストロークを測定したところ、図３に示す結果が得られた。以下、図３を参照しながら、流体圧シリンダ２０の動作原理（駆動工程及び復帰工程）を詳細に説明する。なお、図３において、エア圧のゼロ点は、エア圧が大気圧に等しいことを示し、ピストンストロークのゼロ点は、ピストンロッド４０が最も引き込まれた位置にあることを示す。

【0040】

先ず、流体圧シリンダ２０の動作原理のうち、駆動工程について説明する。切換弁２４に通電指令が出される時刻ｔ１において、ヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１は大気圧に等しく、ロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２は大気圧より若干大きくなっている。

【0041】

切換弁２４に通電指令が出された後、切換弁２４が第２位置（図１参照）から第１位置（図２参照）に切り換わると、ヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１が上昇を開始する。時刻ｔ２において、ヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１がピストン３８の静止摩擦抵抗に打ち勝つ分だけロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２を上回り、ピストンロッド４０の押し出し方向（図２の左方向）への移動が始まる。その後、時刻ｔ３において、ピストンロッド４０は最大限まで伸長する。ヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１はさらに上昇した後に一定となり、ロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２は下降して大気圧と等しくなる。なお、時刻ｔ２と時刻ｔ３の間で、ヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１が一時的に下降し、ロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２が一時的に上昇しているのは、ヘッド側シリンダ室４２の容積が増加し、ロッド側シリンダ室４４の容積が減少したことに起因すると考えられる。

【0042】

次に、流体圧シリンダ２０の動作原理のうち、復帰工程について説明する。時刻ｔ４において切換弁２４への通電停止指令が出され、切換弁２４が第１位置から第２位置に切り換わると、ヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１が下降し始めるとともに、ロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２が上昇し始める。ヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１がロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２に等しくなると、チェック弁３０の作用により、ヘッド側シリンダ室４２のエアがロッド側シリンダ室４４に向けて供給されなくなり、ロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２の上昇が止まる。一方、ヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１は下降し続け、時刻ｔ５において、ロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２がピストン３８の静止摩擦抵抗に打ち勝つ分だけヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１を上回り、ピストンロッド４０の引き込み方向（図１の右方向）への移動が始まる。

【0043】

ピストンロッド４０が引き込み方向へ移動を始めると、ロッド側シリンダ室４４の容積が増加するため、ロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２は下降するが、ヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１はそれより大きな割合で下降するので、ロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２がヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１を上回る状態は継続する。一旦移動を始めたピストン３８の摺動抵抗は静止状態でのピストン３８の摩擦抵抗よりも小さいので、ピストンロッド４０の引き込み方向への移動は支障なく行われる。なお、ピストンロッド４０の引き込み時には、エアタンク３４内のエア圧も、ピストン３８に対する引き込み力（押圧力）として利用されることは勿論である。

【0044】

そして、時刻ｔ６において、ピストンロッド４０が最も引き込まれた状態に復帰する。このとき、ヘッド側シリンダ室４２のエア圧Ｐ１は大気圧に等しく、ロッド側シリンダ室４４のエア圧Ｐ２は大気圧より若干大きい。次の切換弁２４への通電指令がなされるまでこの状態が維持される。

【0045】

なお、上記流体圧シリンダ２０では、排気口２８から排出されるエアの量を制限するために絞り弁３２を設けたが、絞り弁３２は必ずしも必要な構成ではない。

【0046】

また、上記流体圧シリンダ２０ではエアタンク３４を設けたが、図４に示すように、チェック弁３０から切換弁２４を挟んでロッド側シリンダ室４４の入口に至るまでの配管４５内の容積を、流体圧シリンダ２０内の他の配管の容積よりも大きくしてもよい。これにより、チェック弁３０から切換弁２４を挟んでロッド側シリンダ室４４の入口に至るまでの配管内の容積を充分に確保できるので、エアタンク３４を省略できるとともに、該エアタンク３４を設けた場合と同様の効果が容易に得られる。

【0047】

［３．本実施形態の具体的構造］
本発明の実施形態に係る流体圧シリンダ２０の基本構成及び作用は以上のとおりであり、各種構成要素の具体的な配置に関しては、種々の構造を採用することができる。

【0048】

構造の一例として、シリンダ本体と切換弁等が一体化された流体圧シリンダ１２０を図５乃至図１０に示す。

【0049】

ここで、流体圧シリンダ１２０の構成要素のうち、前述の流体圧シリンダ２０の構成要素に対応するものについては、流体圧シリンダ２０の各構成要素の参照符号に１００を加えた参照符号とし、その詳細な説明は省略する。

【0050】

図５は、本発明の実施形態に係る流体圧シリンダ１２０をヘッド側から見た斜視図である。図５に示すように、流体圧シリンダ１２０は、シリンダ本体１３６と、シリンダ本体１３６の上部に設けられた切換弁１２４と、切換弁１２４の側面に突設された絞り弁（可変絞り弁）１３２と、を含む。

【0051】

図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。図６に示すように、シリンダ本体１３６は、シリンダ本体１３６内部を往復摺動自在に配設されたピストン１３８と、一端部がピストン１３８に連結され他端部がシリンダ本体１３６から外部に延びるピストンロッド１４０とを有する。

【0052】

また、シリンダ本体１３６は、ピストン１３８によって区画される２つのシリンダ室、すなわちヘッド側シリンダ室（一方のシリンダ室）１４２及びロッド側シリンダ室（他方のシリンダ室）１４４を有する。ヘッド側シリンダ室１４２とロッド側シリンダ室１４４とは、それぞれカバー部材５５、５６により閉塞され、カバー部材５５、５６は止め輪５７により固定される。ヘッド側シリンダ室１４２は、流路６０を介して後述する切換弁１２４の第１ポート１４６に接続される。

【0053】

シリンダ本体１３６は、ロッド側シリンダ室１４４の上部にエアタンク１３４を有する。エアタンク１３４はカバー部材５８により閉塞され、カバー部材５８は止め輪５９により固定される。エアタンク１３４は、流路６２を介してロッド側シリンダ室１４４に連通するとともに、流路６４を介して後述する切換弁１２４の第２ポート１４８に接続される。

【0054】

シリンダ本体１３６は、図７に示すように、ピストンロッド１４０が突出する側面と反対側の側面に、高圧エア導入ポート６６を有する。高圧エア導入ポート６６には、図示しない高圧エア供給源（高圧流体供給源）１２６から高圧エア（圧力流体）が供給される。高圧エア導入ポート６６は、流路６８を介して後述する切換弁１２４の第３ポート１５０に接続される。

【0055】

図８は、図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。図８に示すように、シリンダ本体１３６は、ヘッド側シリンダ室１４２の上部に、チェック弁１３０が収装された小空間７０を有する。小空間７０は、カバー部材７１により閉塞される。小空間７０は、流路７２を介して流路６０と連通し、流路７４を介して後述する切換弁１２４の第５ポート１５４に接続される。

【0056】

チェック弁１３０は、ヘッド側シリンダ室１４２から切換弁１２４の第５ポート１５４に向かうエアの流れを許容し、切換弁１２４の第５ポート１５４からヘッド側シリンダ室１４２へ向かうエアの流れを阻止する。

【0057】

切換弁１２４は、第１ポート１４６乃至第５ポート１５４を有し、筒状のスリーブ７５内をスプール弁７６が軸方向に変位することにより、第１位置と第２位置とで切り換え可能な電磁弁として構成される。ここで、仮に、スプール弁７６が図８の状態であるときを第１位置と称し、図１０の状態を第２位置と称す。スリーブ７５の両端は、カバー部材７７により閉塞され、カバー部材７７は止め具７８により固定される。

【0058】

切換弁１２４は、図７に示すように、ガスケット７９を介してシリンダ本体１３６の頂面にねじ止めされている。切換弁１２４のヘッド側の側面には排気口１２８が開口し、当該排気口１２８には絞り弁１３２が設けられる。図６及び図８に示すように、排気口１２８は、切換弁１２４の内部に設けられた流路８０を介して切換弁１２４の第４ポート１５２に接続される。

【0059】

切換弁１２４において、第１ポート１４６は、流路６０によりヘッド側シリンダ室１４２に繋がるとともに、流路６０及び流路７２によりチェック弁１３０の上流側に繋がっている。第２ポート１４８は、流路６４によりエアタンク１３４に繋がるとともに、さらに流路６２を介してロッド側シリンダ室１４４に繋がっている。第３ポート１５０は、流路６８及び高圧エア導入ポート６６により図示しない高圧エア供給源１２６に繋がっている。第４ポート１５２は、流路８０により排気口１２８に繋がっている。第５ポート１５４は、流路７４によりチェック弁１３０の下流側に繋がっている。

【0060】

図８に示すように、切換弁１２４が第１位置にあるときは、第１ポート１４６と第３ポート１５０が繋がり、かつ、第２ポート１４８と第４ポート１５２が繋がる。すなわち、切換弁１２４に通電し、切換弁１２４を第２位置から第１位置に切り替えると、高圧エア供給源１２６から高圧エア導入ポート６６に対し高圧エアが供給される。次いで、流路６８、第３ポート１５０、第１ポート１４６及び流路６０を介して、高圧エアがヘッド側シリンダ室１４２に供給される。このとき、ロッド側シリンダ室１４４のエアは、流路６２、エアタンク１３４、流路６４、第２ポート１４８、流路８０及び絞り弁１３２を介して、排気口１２８から排出される。

【0061】

一方、図１０に示すように、切換弁１２４が第２位置にあるときは、第１ポート１４６と第４ポート１５２が繋がり、かつ第２ポート１４８と第５ポート１５４が繋がる。すなわち、切換弁１２４への通電を停止し、切換弁１２４を第１位置から第２位置に切り替えると、ヘッド側シリンダ室１４２に蓄積されたエアの一部が、流路６０、流路７２、チェック弁１３０、第５ポート１５４、第２ポート１４８、流路６４、エアタンク１３４及び流路６２を通って、ロッド側シリンダ室１４４に供給される。同時に、ヘッド側シリンダ室１４２に蓄積されたエアの他の一部が、流路６０、第１ポート１４６、第４ポート１５２、流路８０、絞り弁１３２を通って、排気口１２８から排出される。

【0062】

［４．本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態に係る流体圧シリンダ２０、１２０によれば、ヘッド側シリンダ室４２、１４２に蓄積された流体がロッド側シリンダ室４４、１４４に向けて供給されると同時に外部に排出される。このため、ロッド側シリンダ室４４、１４４の流体圧が増加するとともに、ヘッド側シリンダ室４２、１４２の流体圧が急速に減少し、流体圧シリンダ２０、１２０のピストン３８、１３８の復帰に必要な時間を可及的に短縮することができる。

【0063】

また、複雑な構造の回収弁を必要とせず、チェック弁３０、１３０等の簡単な回路構成を設けるだけでよいので、ピストン３８、１３８を復帰させるための回路を簡素化することができる。

【0064】

さらに、シリンダ本体３６、１３６に、排気口２８、１２８を有する切換弁２４、１２４と、チェック弁３０、１３０と、排出圧力を再利用してピストン３８、１３８を復帰させるための流路６０、６２、６４、６８、７２、７４、８０とを設けたので、シリンダ本体３６、１３６と切換弁２４、１２４等を一体化することができ、流体圧シリンダ２０、１２０を大幅に小型化することができる。

【0065】

また、切換弁１２４は、ヘッド側シリンダ室１４２の上部に設けられているので、切換弁１２４とヘッド側シリンダ室１４２とを連通させる流路６０を短くすることができ、流体圧シリンダ１２０をより小型化することができる。

【0066】

また、ロッド側シリンダ室４４、１４４と切換弁２４、１２４との間にエアタンク３４、１３４が設けられているので、ヘッド側シリンダ室４２、１４２から排出される流体をロッド側シリンダ室４４、１４４と繋がるエアタンク３４、１３４に蓄積しておくことができ、復帰工程時、ロッド側シリンダ室４４、１４４の容積が増大する際にその圧力の低下を可及的に抑えることができる。

【0067】

さらに、エアタンク１３４は、ロッド側シリンダ室１４４の上部に設けられているので、エアタンク１３４とロッド側シリンダ室１４４とを連通させる流路６２を短くすることができ、流体圧シリンダ１２０をより小型化することができる。

【0068】

さらにまた、エアタンク３４、１３４の容積は、変動するヘッド側シリンダ室４２、１４２の容積の最大値の概ね半分であるので、ヘッド側シリンダ室４２、１４２に蓄積された流体をロッド側シリンダ室４４、１４４に向けて供給する際に、ロッド側シリンダ室４４、１４４の流体圧を迅速に増加させる作用と、ロッド側シリンダ室４４、１４４の容積が増大する際にその圧力の低下を抑制する作用とのバランスを適正にすることができる。

【0069】

また、排気口２８、１２８に絞り弁３２、１３２が設けられているので、外部に排出される流体の量を制限することができ、省エネルギー化を充分に図ることができる。

【0070】

この場合、絞り弁３２、１３２が可変絞り弁であるため、ヘッド側シリンダ室４２、１４２に蓄積された流体をロッド側シリンダ室４４、１４４に向けて供給する量と、ヘッド側シリンダ室４２、１４２に蓄積された流体を外部に排出する量との割合を調整することができる。

【0071】

なお、上記流体圧シリンダ１２０では、ヘッド側シリンダ室１４２の上部に切換弁１２４を設け、ロッド側シリンダ室１４４の上部にエアタンク１３４を設けているが、必ずしもヘッド側シリンダ室１４２及びロッド側シリンダ室１４４の上部でなくてもよい。例えば、流体圧シリンダ１２０の設置スペース等との関係で、シリンダ本体１３６の長手方向の側面に設けてもよいし、ヘッド側の側面に設けてもよい。

【0072】

また、上記流体圧シリンダ１２０は、ピストン１３８に連結されたピストンロッド１４０が、シリンダ本体１３６の軸線方向に沿って往復動作するものであるが、本発明に係る流体圧シリンダは必ずしもこれに限るものではない。駆動工程で大きな出力を必要とし、復帰工程では大きな出力を必要としない複動型のアクチュエータであれば、例えば、ロータリーアクチュエータやグリッパ等、種々の流体圧機器に適用することが可能である。

【0073】

［５．本実施形態の変形例］
次に、本実施形態に係る流体圧シリンダ２０、１２０の変形例（流体圧シリンダ２０Ａ、１２０Ａ）について、図１１〜図１５を参照しながら説明する。なお、この変形例の説明において、図１及び図２の流体圧シリンダ２０及び図５〜図１０の流体圧シリンダ１２０と同じ構成要素については、同じ参照符号を付けて、その詳細な説明を省略する。

【0074】

この変形例の流体圧シリンダ２０Ａでは、図１１に示すように、第４ポート５２に対し、絞り弁３２、サイレンサ８２及び排気口２８が配管により直列に接続されている。

【0075】

この場合、流体圧シリンダ２０Ａは、エアタンク（第２タンク）８４をさらに備え、エアタンク８４は、配管により、チェック弁（蓄圧用チェック弁）８６を介して、絞り弁３２、サイレンサ８２及び排気口２８と並列に接続されている。従って、この変形例では、絞り弁３２及び排気口２８と、エアタンク８４とが、第４ポート５２に対して並列に接続されている。

【0076】

そして、変形例において、図１１に示す切換弁２４の第２位置では、ヘッド側シリンダ室４２は、チェック弁３０及び切換弁２４を介してロッド側シリンダ室４４に連通するとともに、切換弁２４を介して排気口２８とエアタンク８４とに連通する。また、切換弁２４の第１位置において、ロッド側シリンダ室４４は、切換弁２４を介して排気口２８とエアタンク８４とに連通する。

【0077】

このように変形例の流体圧シリンダ２０Ａでは、切換弁２４が第１位置又は第２位置のいずれの位置である場合にも、第４ポート５２から排気口２８を介して外部に排出されるエアの一部を、チェック弁８６を介して、エアタンク８４に蓄積可能である。これにより、エアタンク８４に蓄積する分だけ、流体圧シリンダ２０Ａにおけるエアの消費量が削減される。この結果、流体圧シリンダ２０Ａのさらなる省エネルギー化を実現することができる。

【0078】

また、流体圧シリンダ２０Ａでは、切換弁２４とエアタンク８４との間にチェック弁８６が配設されているので、エアタンク８４に一旦蓄積されたエアが逆流し、排気口２８を介して外部に排出されることを阻止することができる。

【0079】

さらに、絞り弁３２、サイレンサ８２及び排気口２８を、第４ポート５２に対して、チェック弁８６及びエアタンク８４と並列に接続している。これにより、外部に排出されるエアの量を制限して、さらなる省エネルギー化を図ることができる。しかも、絞り弁３２が可変絞り弁であるため、第４ポート５２から排出されるエアのエアタンク８４への供給量と、排気口２８を介して外部に排出されるエアの排出流量との割合を容易に調整することができる。

【0080】

さらにまた、流体圧シリンダ２０Ａは、第４ポート５２に対して、絞り弁３２、サイレンサ８２、エアタンク８４及びチェック弁８６が接続される点等以外は、図１及び図２の流体圧シリンダ２０と同様の構成を備えるので、上述した流体圧シリンダ２０と同様の効果が容易に得られることは、勿論である。

【0081】

また、この変形例の流体圧シリンダ２０Ａにおいては、切換弁２４の第２位置において、ヘッド側シリンダ室４２からチェック弁３０及び切換弁２４を介してロッド側シリンダ室４４に、ヘッド側シリンダ室４２に蓄積されたエアの一部を供給する際に、エアタンク８４に蓄積されたエアをロッド側シリンダ室４４に供給する第１流体供給機構８８がさらに配設されている。

【0082】

第１流体供給機構８８は、エアタンク８４とロッド側シリンダ室４４とを接続する配管上に配設されたチェック弁９０を含み構成される。この場合、エアタンク８４と第２ポート４８とを接続する配管上に、エアタンク８４から第２ポート４８の方向への流体の流れを許容するようにチェック弁９０が配設されている。すなわち、チェック弁９０は、切換弁２４の第２位置において、エアタンク８４からロッド側シリンダ室４４に向かうエアの流れを許容する一方で、ロッド側シリンダ室４４からエアタンク８４に向かうエアの流れを阻止する。

【0083】

この場合、切換弁２４の第２位置において、ヘッド側シリンダ室４２からロッド側シリンダ室４４に供給されるエアのエア圧がエアタンク８４内のエア圧よりも低くなったときに、エアタンク８４からチェック弁９０を介してロッド側シリンダ室４４に、エアタンク８４に蓄積されたエアが供給される。

【0084】

このように、ピストンロッド４０の引き込み時にヘッド側シリンダ室４２からロッド側シリンダ室４４に供給されるエアのエア圧が低下する場合でも、第１流体供給機構８８を介して、エアタンク８４のエアが補助的に供給される。この結果、配管にチェック弁９０を設けた程度の簡素な構成で、引き込み時のピストン３８の移動速度を一定に保つとともに、ピストン３８を確実に、かつ、効率よく復帰させることが可能となる。

【0085】

また、この変形例の流体圧シリンダ２０Ａは、高圧エア供給源２６からエアタンク８４にエアを供給する第２流体供給機構９２をさらに備える。

【0086】

第２流体供給機構９２は、高圧エア供給源２６とエアタンク８４とを接続する配管上に配設されたエアオペレート弁９４を含み構成される。エアオペレート弁９４は、パイロット圧であるエアタンク８４内のエア圧が所定の閾値よりも高い場合には、図１１に示す第２位置を保持して高圧エア供給源２６とエアタンク８４との接続を遮断する。一方、エアタンク８４内のエア圧が閾値にまで低下した場合、エアオペレート弁９４は、第１位置に切り換わり、高圧エア供給源２６とエアタンク８４とを連通させる。これにより、高圧エア供給源２６からエアタンク８４に高圧エアが供給される。

【0087】

従って、前述のように、エアタンク８４からチェック弁９０を介してロッド側シリンダ室４４に、エアタンク８４に蓄積されたエアが供給される場合、エアタンク８４内のエア圧が閾値まで低下すると、エアオペレート弁９４が第２位置から第１位置に切り換わり、高圧エア供給源２６からエアタンク８４に高圧エアが供給される。これにより、エアタンク８４内のエア圧の低下を抑えつつ、ロッド側シリンダ室４４に高圧エアを供給することができる。

【0088】

このように、高圧エア供給源２６からエアタンク８４に高圧エアを供給する第２流体供給機構９２を流体圧シリンダ２０Ａがさらに備えることにより、エアタンク８４に蓄積されたエアを利用する場合に、エア圧の低下を抑えることが可能となる。

【0089】

また、この変形例の流体圧シリンダ２０Ａは、ピストン３８の外周面に永久磁石９６が配設されるとともに、シリンダ本体３６におけるヘッド側シリンダ室４２近傍と、ロッド側シリンダ室４４近傍とに、永久磁石９６による磁気を検出する磁気センサ９８ａ、９８ｂがそれぞれ配設されている。すなわち、磁気センサ９８ａは、ピストンロッド４０が最も引き込まれたときのピストン３８の外周面に対向するように配設されており、ピストンロッド４０が最も引き込まれたときに、永久磁石９６の磁気を検出し、その検出信号をＰＬＣに出力する。一方、磁気センサ９８ｂは、ピストンロッド４０が最大位置にまで伸長したときのピストン３８の外周面に対向するように配設されており、ピストンロッド４０が最も伸長したときに、永久磁石９６の磁気を検出し、その検出信号をＰＬＣに出力する。

【0090】

次に、図１１の回路図で示した流体圧シリンダ２０Ａの各構成要素を、具体的に配置した構造（流体圧シリンダ１２０Ａ）について、図１２〜図１５を参照しながら説明する。図１２〜図１５においても、流体圧シリンダ１２０Ａの構成要素のうち、前述の流体圧シリンダ２０Ａの構成要素に対応するものについては、流体圧シリンダ２０Ａの各構成要素の参照符号に１００を加えた参照符号とし、その詳細な説明を省略する。

【0091】

流体圧シリンダ１２０Ａのシリンダ本体１３６は、矩形状のブロックの中央部分が上方に膨出した逆Ｔ字状の形状を有する。この膨出部分の内部に該膨出部分の長手方向に沿って、ピストン１３８に連結されたピストンロッド１４０が延在するとともに、ヘッド側シリンダ室１４２及びロッド側シリンダ室１４４が形成されている。なお、図１４及び図１５では、ピストンロッド１４０が最も引き込まれる結果、ヘッド側シリンダ室１４２の容積が最小となっている場合を図示している。

【0092】

ピストン１３８は、図１４及び図１５で一点鎖線に示すように、上下方向に沿って長円状の形状を有する。ピストン１３８の上部には、棒状の永久磁石１９６が図１４及び図１５の左右両側に配設されている。また、図１２及び図１３に示すように、膨出部分の上部の左右両側には、該膨出部分の長手方向に沿って溝２００がそれぞれ形成されている。一方の溝２００の一端側（ヘッド側シリンダ室１４２側）には、磁気センサ１９８ａが装着されている。また、他方の溝２００の他端側（ロッド側シリンダ室１４４側）には、磁気センサ１９８ｂが装着されている。つまり、シリンダ本体１３６において、ヘッド側シリンダ室１４２近傍に磁気センサ１９８ａが配設されるとともに、ロッド側シリンダ室１４４近傍に磁気センサ１９８ｂが配設される。

【0093】

矩形状のブロックの上面には、切換弁１２４及び第２流体供給機構１９２のエアオペレート弁１９４が膨出部分を挟んで並設されている。また、シリンダ本体１３６内部において、切換弁１２４の下方には、エアタンク１３４が形成されるとともに、エアオペレート弁１９４の下方には、エアタンク１８４が形成されている。

【0094】

すなわち、各エアタンク１３４、１８４は、膨出部分の長手方向に沿って並設され、略同じ容積を有する。なお、各エアタンク１３４、１８４は、それぞれ、カバー部材２０２、２０４により閉塞されるとともに、カバー部材２０２、２０４は、それぞれ、止め輪２０６、２０８により固定される。

【0095】

そして、図１２〜図１５に示すように、シリンダ本体１３６内部のエアタンク１３４側にチェック弁１３０、１８６及び第１流体供給機構１８８のチェック弁１９０がそれぞれ内蔵され、シリンダ本体１３６におけるエアタンク１３４寄りの側面に絞り弁１３２及びサイレンサ１８２が配設されている。そして、シリンダ本体１３６に備わるこれらの構成要素は、図１４及び図１５に破線で図示した各流路２１０を介して接続されている。なお、各流路２１０は、図１１の回路図に示す配管に対応するものであるため、上記の構成要素間での各流路２１０の接続関係の詳細については、説明を省略する。

【0096】

このように、シリンダ本体１３６では、膨出部分内部のピストン１３８、ピストンロッド１４０、ヘッド側シリンダ室１４２及びロッド側シリンダ室１４４を中心として、左右対称に、切換弁１２４及びエアタンク１３４と、エアオペレート弁１９４及びエアタンク１８４とが配設されている。

【0097】

このような配置関係により、流体圧シリンダ１２０Ａが作りやすくなる。この結果、流体圧シリンダ１２０Ａの生産性を向上しつつ、製造コストを削減することが可能となる。

【0098】

また、ピストン１３８が上下方向に沿って長円状の形状であるため、該ピストン１３８が周方向に回ることを防止することができる。

【0099】

さらに、ピストン１３８の上部に永久磁石１９６を配設し、シリンダ本体１３６の膨出部分に形成された溝２００において、ヘッド側シリンダ室１４２及びロッド側シリンダ室１４４近傍に永久磁石１９６の磁気を検出する磁気センサ１９８ａ、１９８ｂがそれぞれ配設されているので、上記の対称構造の流体圧シリンダ１２０Ａにおいて、ピストン１３８の位置検出機構を容易に配設することが可能になる。

【0100】

さらに、エアタンク１３４、１８４が略同じ容積を有するので、流体圧シリンダ１２０Ａの生産性を一層向上させるとともに、流体圧シリンダ１２０Ａの製造コストをさらに削減することができる。

【0101】

本発明に係る流体圧シリンダは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することのない範囲で、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

【符号の説明】

【0102】

２０、１２０…流体圧シリンダ ２４、１２４…切換弁
２６、１２６…高圧エア供給源（流体供給源）
２８、１２８…排気口（排出口）
３０、８６、９０、１３０、１８６、１９０…チェック弁
３２、１３２…絞り弁（可変絞り弁）
３４、１３４、８４、１８４…エアタンク（タンク）
４０、１４０…ピストンロッド ４２、１４２…ヘッド側シリンダ室
４４、１４４…ロッド側シリンダ室
６０、６２、６４、６８、７２、７４、８０、２１０…流路
８２、１８２…サイレンサ ８８、１８８…第１流体供給機構
９２、１９２…第２流体供給機構 ９４、１９４…エアオペレート弁
９６、１９６…永久磁石
９８ａ、９８ｂ、１９８ａ、１９８ｂ…磁気センサ
２００…溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】