特開 2022-126927 エアシリンダの流体回路

(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】P2022126927

(43)【公開日】2022-08-31

(54)【発明の名称】エアシリンダの流体回路

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/06 20060101AFI20220824BHJP

   F15B 11/042 20060101ALI20220824BHJP

【ＦＩ】

F15B11/06 Z

F15B11/042

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021024785

(22)【出願日】2021-02-19

(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】新庄 直樹

【テーマコード（参考）】

3H089

【Ｆターム（参考）】

3H089AA22

3H089BB21

3H089CC01

3H089DA05

3H089DB13

3H089DB43

3H089DC09

3H089GG03

(57)【要約】

【課題】エアの給排が絞りを介して行われるエアシリンダを高速・高頻度で使用しても、エアシリンダの温度上昇を十分に抑制できるエアシリンダの流体回路を提供する。
【解決手段】排気口３０Ａ、３０Ｂが付設された切換弁２８に接続されるエアシリンダ１０の流体回路において、ヘッド側圧力室２２は第１配管２６Ａによって切換弁に接続され、ロッド側圧力室２４は第２配管２６Ｂによって切換弁に接続され、第１配管と切換弁との接続箇所または切換弁の第１出力ポート近傍に第１絞り３２Ａが配設され、第２配管と切換弁との接続箇所または切換弁の第２出力ポート近傍に第２絞り３２Ｂが配設される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気口が付設された切換弁に接続されるエアシリンダの流体回路であって、
エアシリンダは、ピストンによって区画されるヘッド側圧力室およびロッド側圧力室を備え、ヘッド側圧力室は第１配管によって切換弁の第１出力ポートに接続され、ロッド側圧力室は第２配管によって切換弁の第２出力ポートに接続され、切換弁によってヘッド側圧力室およびロッド側圧力室に対するエアの給排が切り換えられ、第１配管と切換弁との接続箇所または切換弁の第１出力ポート近傍に第１絞りが配設され、第２配管と切換弁との接続箇所または切換弁の第２出力ポート近傍に第２絞りが配設されるエアシリンダの流体回路。

【請求項2】

請求項１記載のエアシリンダの流体回路において、
前記第１絞りおよび前記第２絞りは、可変絞りであるエアシリンダの流体回路。

【請求項3】

請求項１記載のエアシリンダの流体回路において、
前記第１絞りおよび前記第２絞りは、固定絞りであるエアシリンダの流体回路。

【請求項4】

請求項１記載のエアシリンダの流体回路において、
前記第１絞りおよび前記第２絞りは、メータインの絞りであるエアシリンダの流体回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絞りを含むエアシリンダの流体回路に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、エアシリンダの速度を制限するため、エアシリンダの給排ポートに固定絞り（固定オリフィス）を設ける技術が知られている。また、エアシリンダの速度を最適なものに調整できるようにするため、エアシリンダの給排ポートに可変絞り（可変オリフィス）を設ける技術が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、エアシリンダの第１シリンダ室に圧縮空気を給排するシリンダポート部の開口部に第１スピードコントローラを設け、エアシリンダの第２シリンダ室に圧縮空気を給排するシリンダポート部の開口部に第２スピードコントローラを設けたエアシリンダが記載されている。

【0004】

ところで、給排ポートに絞りを設けたエアシリンダを高速・高頻度で作動させると、シリンダ室に熱エネルギーが多量に蓄積され、エアシリンダ各部の温度上昇が大きくなる。この場合、エアシリンダが十分な耐熱性を有していないとき、あるいは、エアシリンダの動作速度・動作頻度が想定以上に高くなったときは、エアシリンダの温度上昇によってエアシリンダに設けられているパッキン、ダンパなどのゴム部材に悪影響が及び、エアシリンダの耐久性が損なわれるおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－４４９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、エアの給排が絞りを介して行われるエアシリンダを高速・高頻度で使用しても、エアシリンダの温度上昇を十分に抑制できるエアシリンダの流体回路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】

本発明に係るエアシリンダの流体回路は、排気口が付設された切換弁に接続されるもので、エアシリンダは、ピストンによって区画されるヘッド側圧力室およびロッド側圧力室を備え、ヘッド側圧力室は第１配管によって切換弁の第１出力ポートに接続され、ロッド側圧力室は第２配管によって切換弁の第２出力ポートに接続され、切換弁によってヘッド側圧力室およびロッド側圧力室に対するエアの給排が切り換えられる。そして、第１配管と切換弁との接続箇所または切換弁の第１出力ポート近傍に第１絞りが配設され、第２配管と切換弁との接続箇所または切換弁の第２出力ポート近傍に第２絞りが配設される。

【0008】

上記エアシリンダの流体回路によれば、絞りで発生する熱が蓄積されるエアの容積に第１配管の容積および第２配管の容積が含まれるので、エアの温度上昇が抑制されるほか、排気口からの排気に伴って切換弁が冷却されるので、エアシリンダの温度上昇が抑制される。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係るエアシリンダの流体回路は、第１配管と切換弁との接続箇所または切換弁の第１出力ポート近傍に第１絞りが配設され、第２配管と切換弁との接続箇所または切換弁の第２出力ポート近傍に第２絞りが配設されるものであるので、エアの熱容量を大きくすることができる上に、冷却効果が得られ、エアシリンダの温度上昇が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の基本概念を説明するための図である。

【図2】比較例１の概念図である。

【図3】比較例２の概念図である。

【図4】本発明と比較例に関する測定データをまとめた表である。

【図5】本発明の第１実施形態に係るエアシリンダの流体回路の外観図である。

【図6】図５のエアシリンダの流体回路の断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係るエアシリンダの流体回路の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

まず、本発明の基本概念を比較例１および比較例２と対照しながら説明する。本発明は、エアシリンダにエアを給排する配管と切換弁との接続箇所または切換弁の出力ポート近傍に絞り（オリフィス）を配設するものである。本発明について、比較例１および比較例２と共通する構成を含めて説明する。

【0012】

図１に示すように、エアシリンダ１０は、シリンダチューブ１２、ヘッドカバー１４、ロッドカバー１６およびピストン１８を備える。ピストン１８とヘッドカバー１４との間に設けられたヘッド側圧力室２２は、第１配管２６Ａによって切換弁２８の第１出力ポート３１Ａに接続される。ピストン１８とロッドカバー１６との間に設けられたロッド側圧力室２４は、第２配管２６Ｂによって切換弁２８の第２出力ポート３１Ｂに接続される。切換弁２８には、大気に開放される第１排気口３０Ａおよび第２排気口３０Ｂが付設されている。

【0013】

切換弁２８は、流体供給源３８からのエアを第１配管２６Ａを介してヘッド側圧力室２２に供給するとともにロッド側圧力室２４のエアを第２配管２６Ｂを介して大気に開放する第１位置と、流体供給源３８からのエアを第２配管２６Ｂを介してロッド側圧力室２４に供給するとともにヘッド側圧力室２２のエアを第１配管２６Ａを介して大気に開放する第２位置との間で切り換え可能に構成されている。切換弁２８が第１位置に切り換えられると、ピストンロッド２０が押し出され、切換弁２８が第２位置に切り換えられると、ピストンロッド２０が引き込まれる。

【0014】

本発明が比較例１および比較例２と共通する部分は、以上のとおりである。本発明では、第１配管２６Ａと切換弁２８との接続箇所または切換弁２８の第１出力ポート３１Ａ近傍に第１絞り３２Ａが配設され、第２配管２６Ｂと切換弁２８との接続箇所または切換弁２８の第２出力ポート３１Ｂ近傍に第２絞り３２Ｂが配設されている。

【0015】

これに対して、比較例１では、図２に示すように、ヘッド側圧力室２２が第１配管２６Ａと接続される箇所（ヘッド側ポート）に第１絞り３４Ａが配設され、ロッド側圧力室２４が第２配管２６Ｂと接続される箇所（ロッド側ポート）に第２絞り３４Ｂが配設されている。

【0016】

また、比較例２では、図３に示すように、第１配管２６Ａの途中に第１絞り３６Ａが配設され、第２配管２６Ｂの途中に第２絞り３６Ｂが配設されている。比較例２において、第１絞り３６Ａからエアシリンダ１０までの第１配管２６Ａの部分を「第１配管２６Ａの下流部分」といい、第２絞り３６Ｂからエアシリンダ１０までの第２配管２６Ｂの部分を「第２配管２６Ｂの下流部分」という。

【0017】

次に、比較例１における熱の発生・移動とそれに伴うエアシリンダ１０の温度上昇について説明する。

【0018】

ピストンロッド２０の押し出し工程では、エアが第１絞り３４Ａを通ってヘッド側圧力室２２に充填される。エアが第１絞り３４Ａを通過する際に、エアがもつエネルギーの一部が熱エネルギーに変換され、この熱は、エアの温度を上昇させながら、エアとともにヘッド側圧力室２２に入るほか、エアを媒体としてヘッドカバー１４等エアシリンダ１０の構成部品に伝達され、その温度を上昇させる。また、上記熱の一部は、熱伝導により、第１絞り３４Ａからエアシリンダ１０の構成部品に伝達される。上記ピストンロッド２０の押し出し工程でロッド側圧力室２４のエアが第２絞り３４Ｂを通過する際にも熱が発生するが、この熱がエアシリンダ１０に与える影響は少ない。

【0019】

ピストンロッド２０の引き込み工程では、エアが第２絞り３４Ｂを通ってロッド側圧力室２４に充填される。エアが第２絞り３４Ｂを通過する際に、エアがもつエネルギーの一部が熱エネルギーに変換され、この熱は、エアの温度を上昇させながら、エアとともにロッド側圧力室２４に入るほか、エアを媒体としてロッドカバー１６等エアシリンダ１０の構成部品に伝達され、その温度を上昇させる。また、上記熱の一部は、熱伝導により、第２絞り３４Ｂからエアシリンダ１０の構成部品に伝達される。上記ピストンロッド２０の引き込み工程でヘッド側圧力室２２のエアが第１絞り３４Ａを通過する際にも熱が発生するが、この熱がエアシリンダ１０に与える影響は少ない。

【0020】

なお、ピストンロッド２０の押し出し工程でヘッド側圧力室２２に入り蓄積された熱の一部は、続くピストンロッド２０の引き込み工程でエアとともに第１絞り３４Ａから第１配管２６Ａに向けて放出される。また、ピストンロッド２０の引き込み工程でロッド側圧力室２４に入り蓄積された熱の一部は、続くピストンロッド２０の押し出し工程でエアとともに第２絞り３４Ｂから第２配管２６Ｂに向けて放出される。

【0021】

このように、ピストンロッド２０の押し出し工程と引き込み工程に伴って発生する熱は、エアシリンダ１０に一定の度合いで蓄積される。ピストン１８が往復運動を繰り返すと、エアシリンダ１０の温度は、自然放熱を主体とするエアシリンダ１０の放熱量がエアシリンダ１０の受熱量と釣り合う状態になるまで上昇する。比較例１では、エアシリンダ１０が非常に高温になり得る。

【0022】

次に、比較例２における熱の発生・移動とそれに伴うエアシリンダ１０の温度上昇について説明する。

【0023】

ピストンロッド２０の押し出し工程では、エアが第１絞り３６Ａを通って第１配管２６Ａの下流部分およびヘッド側圧力室２２に充填される。エアが第１絞り３６Ａを通過する際に、エアがもつエネルギーの一部が熱エネルギーに変換される。この熱は、エアの温度を上昇させながら、エアとともに第１配管２６Ａの下流部分およびヘッド側圧力室２２に運ばれるほか、エアを媒体としてヘッドカバー１４等エアシリンダ１０の構成部品に伝達され、その温度を上昇させる。また、上記熱の一部は、熱伝導により、第１絞り３６Ａから第１配管２６Ａに伝達され、さらに第１配管２６Ａからエアシリンダ１０の構成部品に伝達される。

【0024】

ピストンロッド２０の引き込み工程では、エアが第２絞り３６Ｂを通って第２配管２６Ｂの下流部分およびロッド側圧力室２４に充填される。エアが第２絞り３６Ｂを通過する際に、エアがもつエネルギーの一部が熱エネルギーに変換される。この熱は、エアの温度を上昇させながら、エアとともに第２配管２６Ｂの下流部分およびロッド側圧力室２４に運ばれるほか、エアを媒体としてロッドカバー１６等エアシリンダ１０の構成部品に伝達され、その温度を上昇させる。また、上記熱の一部は、熱伝導により、第２絞り３６Ｂから第２配管２６Ｂに伝達され、さらに第２配管２６Ｂからエアシリンダ１０の構成部品に伝達される。

【0025】

このように、ピストンロッド２０の押し出し工程と引き込み工程に伴って発生する熱は、エアシリンダ１０に蓄積されるだけでなく、第１配管２６Ａの下流部分および第２配管２６Ｂの下流部分にも分担して蓄積される。

【0026】

ピストン１８が往復運動を繰り返すと、エアシリンダ１０の温度は、自然放熱を主体とするエアシリンダ１０の放熱量がエアシリンダ１０の受熱量と釣り合う状態になるまで上昇する。この場合、発生した熱を受け入れるエアの容積は、ヘッド側圧力室２２の容積とロッド側圧力室２４の容積だけでなく、第１配管２６Ａの下流部分の容積と第２配管２６Ｂの下流部分の容積を加えたものとなる。したがって、比較例１に比べると、エアの熱容量が大きく、エアは比較例１の場合ほど高温にならず、エアシリンダ１０も比較例１の場合ほど高温にならない。

【0027】

次に、本発明における熱の発生・移動および放熱（冷却）とそれに伴うエアシリンダ１０の温度上昇について説明する。

【0028】

ピストンロッド２０の押し出し工程では、エアが第１絞り３２Ａを通って第１配管２６Ａ全体およびヘッド側圧力室２２に充填される。エアが第１絞り３２Ａを通過する際に、エアがもつエネルギーの一部が熱エネルギーに変換される。この熱は、エアの温度を上昇させながら、エアとともに第１配管２６Ａおよびヘッド側圧力室２２に運ばれるほか、エアを媒体としてヘッドカバー１４等エアシリンダ１０の構成部品に伝達され、その温度を上昇させる。また、上記熱の一部は、熱伝導により、第１絞り３２Ａから第１配管２６Ａに伝達され、さらに第１配管２６Ａからエアシリンダ１０の構成部品に伝達される。

【0029】

上記ピストンロッド２０の押し出し工程では、第２配管２６Ｂおよびロッド側圧力室２４に充填されていたエアが、第２絞り３２Ｂを通り、切換弁２８に付設された第２排気口３０Ｂから大気中に排出される。エアが第２排気口３０Ｂから排出される際に、エアは断熱状態で急激に膨張し、その温度が低下する。このため、切換弁２８が冷却され、第１絞り３２Ａおよび第２絞り３２Ｂも冷却される。そして、第１配管２６Ａ、第２配管２６Ｂおよびそれらの内部のエアが冷却される効果が得られる。なお、ピストンロッド２０の押し出し工程で、第２配管２６Ｂおよびロッド側圧力室２４に充填されていたエアが第２絞り３２Ｂを通過する際にも熱が発生するが、この熱がエアシリンダ１０に影響を及ぼすことはない。

【0030】

ピストンロッド２０の引き込み工程では、エアが第２絞り３２Ｂを通って第２配管２６Ｂ全体およびロッド側圧力室２４に充填される。エアが第２絞り３２Ｂを通過する際に、エアがもつエネルギーの一部が熱エネルギーに変換される。この熱は、エアの温度を上昇させながら、エアとともに第２配管２６Ｂおよびロッド側圧力室２４に運ばれるほか、エアを媒体としてロッドカバー１６等エアシリンダ１０の構成部品に伝達され、その温度を上昇させる。また、上記熱の一部は、熱伝導により、第２絞り３２Ｂから第２配管２６Ｂに伝達され、さらに第２配管２６Ｂからエアシリンダ１０の構成部品に伝達される。

【0031】

上記ピストンロッド２０の引き込み工程では、第１配管２６Ａおよびヘッド側圧力室２２に充填されていたエアが、第１絞り３２Ａを通り、切換弁２８に付設された第１排気口３０Ａから大気中に排出される。エアが第１排気口３０Ａから排出される際に、エアは断熱状態で急激に膨張し、その温度が低下する。このため、切換弁２８が冷却され、第１絞り３２Ａおよび第２絞り３２Ｂも冷却される。そして、第１配管２６Ａ、第２配管２６Ｂおよびそれらの内部のエアが冷却される効果が得られる。なお、ピストンロッド２０の引き込み工程で、第１配管２６Ａおよびヘッド側圧力室２２に充填されていたエアが第１絞り３２Ａを通過する際にも熱が発生するが、この熱がエアシリンダ１０に影響を及ぼすことはない。

【0032】

このように、ピストンロッド２０の押し出し工程と引き込み工程に伴って発生する熱は、エアシリンダ１０に蓄積されるだけでなく、第１配管２６Ａ全体および第２配管２６Ｂ全体にも分担して蓄積される。また、ピストンロッド２０の押し出し工程と引き込み工程に伴い、切換弁２８が冷却されることで、第１配管２６Ａ、第２配管２６Ｂおよびそれらの内部のエアが冷却される効果が得られる。

【0033】

ピストン１８が往復運動を繰り返すと、エアシリンダ１０の温度は、エアシリンダ１０の放熱量がエアシリンダ１０の受熱量と釣り合う状態になるまで上昇するが、本発明の場合、発生した熱を受け入れるエアの容積は、ヘッド側圧力室２２の容積とロッド側圧力室２４の容積だけでなく、第１配管２６Ａ全体の容積と第２配管２６Ｂ全体の容積を加えたものとなり、比較例２に比べてさらにエアの熱容量が大きい。また、第１絞り３２Ａおよび第２絞り３２Ｂを切換弁２８に直結させているので、第１配管２６Ａ、第２配管２６Ｂおよびそれらの内部のエアが冷却される効果が得られる。したがって、エアは高温になり難く、エアシリンダ１０の温度上昇が十分に抑制される。

【0034】

本発明、比較例１および比較例２の各エアシリンダ１０の流体回路について、ピストン１８を所定の周期で往復動（振動）させたとき、シリンダチューブ１２、ヘッドカバー１４、ロッドカバー１６、切換弁２８、第１絞り３２Ａ、３４Ａ、３６Ａおよび第２絞り３２Ｂ、３４Ｂ、３６Ｂの各部位の温度がどの程度になるか、実験を行った。

【0035】

エアシリンダ１０は、シリンダチューブ１２の内径が１０ｍｍ、ピストン１８のストロークが４５ｍｍのものを使用し、第１配管２６Ａおよび第２配管２６Ｂは、内径が４ｍｍ、長さが５００ｍｍのものを使用した。また、第１絞り３２Ａ、３４Ａ、３６Ａのオリフィス径を１．１ｍｍ、第２絞り３２Ｂ、３４Ｂ、３６Ｂのオリフィス径を１．８ｍｍとした。切換弁２８のタクトについては、第１位置に切り換えてから第２位置に切り換えるまでの時間、および、第２位置に切り換えてから第１位置に切り換えるまでの時間を３５ｍｓとした。

【0036】

エアシリンダ１０から第１絞りまでの距離、および、エアシリンダ１０から第２絞りまでの距離は、本発明の場合、第１配管２６Ａの長さおよび第２配管２６Ｂの長さと同じ５００ｍｍであり、比較例１の場合、ゼロである。比較例２では、第１配管２６Ａのちょうど中央に第１絞り３６Ａを配設するとともに第２配管２６Ｂのちょうど中央に第２絞り３６Ｂを配設し、上記距離は２５０ｍｍとなっている。

【0037】

室温２５℃の下で５分間エアシリンダ１０を作動させたときの各部位の温度（最高温度）を測定した。測定結果をまとめた表を図４として示す。

【0038】

比較例１では、シリンダチューブ１２は１００℃まで上昇し、ヘッドカバー１４は１１１℃まで上昇し、ロッドカバー１６は６３℃まで上昇した。比較例２では、シリンダチューブ１２は６４℃まで上昇し、ヘッドカバー１４は５０℃まで上昇し、ロッドカバー１６は４６℃まで上昇した。

【0039】

これに対して、本発明では、シリンダチューブ１２の温度は５６℃までの上昇に留まり、ヘッドカバー１４およびロッドカバー１６の温度は３９℃までの上昇に留まった。本発明では、エアシリンダ１０の構成部品の温度上昇が十分に抑制されていることが分かる。

【0040】

なお、比較例１では、切換弁２８の温度が室温よりも低い１７℃となっており、切換弁２８が相当程度冷却されていることが分かる。また、比較例１では、ヘッドカバー１４の温度がロッドカバー１６の温度を大きく上回っているが、これは、第２絞り３４Ｂよりもオリフィス径が小さい第１絞り３４Ａで発生する熱の影響が大きいことを示している。

【0041】

次に、本発明に係るエアシリンダの流体回路について、複数の具体的な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

【0042】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るエアシリンダの流体回路４０について、図５および図６を参照しながら説明する。エアシリンダの流体回路４０は、エアシリンダ４２、第１配管５８、第２配管６０、第１スピードコントローラ６２（第１絞り）、第２スピードコントローラ６４（第２絞り）および切換弁６６を含んで構成される。

【0043】

切換弁６６は、ボデイ６８の内部に形成された弁孔６８ａにスプール弁体７０が摺動可能に設けられたものである。ボデイ６８には、サイレンサ付きの第１排気口７２および第２排気口７４が付設されている。また、ボデイ６８には、図示しない流体供給源に接続される供給ポート６８ｂと、第１スピードコントローラ６２に接続される第１出力ポート６８ｃと、第２スピードコントローラ６４に接続される第２出力ポート６８ｄとが設けられている。

【0044】

可変絞りである第１スピードコントローラ６２は、内部にエア通路６２ｃを有する弁本体６２ａと、該エア通路６２ｃに挿入されるニードル弁体６２ｂとから構成される。弁本体６２ａから外部に延びるニードル弁体６２ｂの端部には摘み６２ｄが設けられ、摘み６２ｄを回動操作することによりエア通路６２ｃの面積を変更することができるようになっている。弁本体６２ａはＬ字状に構成され、その一端側が切換弁６６の第１出力ポート６８ｃに接続され、他端側が第１配管５８に接続される。

【0045】

可変絞りである第２スピードコントローラ６４も、第１スピードコントローラ６２と同様に、弁本体６４ａとニードル弁体６４ｂとから構成され、弁本体６４ａの一端側が切換弁６６の第２出力ポート６８ｄに接続され、弁本体６４ａの他端側が第２配管６０に接続される。

【0046】

エアシリンダ４２は、シリンダチューブ４４、ヘッドカバー４６、ロッドカバー４８、ピストン５０およびピストンロッド５２を備える。ピストン５０とヘッドカバー４６との間に設けられたヘッド側圧力室５４は、第１配管５８に接続され、ピストン５０とロッドカバー４８との間に設けられたロッド側圧力室５６は、第２配管６０に接続される。

【0047】

切換弁６６は、スプール弁体７０の摺動位置に応じて、ピストンロッド５２を押し出す第１位置と、ピストンロッド５２を引き込む第２位置との間で切り換え可能に構成されている。図６に示される切換弁６６は、第１位置に切り換えられた状態にある。

【0048】

切換弁６６が第１位置にあるとき、第１スピードコントローラ６２のエア通路６２ｃが供給ポート６８ｂに連通するとともに、第２スピードコントローラ６４のエア通路６４ｃが第２排気口７４に連通する。このとき、流体供給源からのエアが第１スピードコントローラ６２を通って第１配管５８およびヘッド側圧力室５４に供給されるとともに、第２配管６０のエアおよびロッド側圧力室５６のエアが第２スピードコントローラ６４を通って第２排気口７４から大気中に排出される。

【0049】

切換弁６６が第２位置にあるとき、第２スピードコントローラ６４のエア通路６４ｃが供給ポート６８ｂに連通するとともに、第１スピードコントローラ６２のエア通路６２ｃが第１排気口７２に連通する。このとき、流体供給源からのエアが第２スピードコントローラ６４を通って第２配管６０およびロッド側圧力室５６に供給されるとともに、第１配管５８のエアおよびヘッド側圧力室５４のエアが第１スピードコントローラ６２を通って第１排気口７２から大気中に排出される。

【0050】

ピストンロッド５２の押し出し工程でエアが第１スピードコントローラ６２を通過する際に発生する熱は、エアとともに第１配管５８およびヘッド側圧力室５４に運ばれ、ピストンロッド５２の引き込み工程でエアが第２スピードコントローラ６４を通過する際に発生する熱は、エアとともに第２配管６０およびロッド側圧力室５６に運ばれる。すなわち、発生した熱を受け入れるエアの容積は、ヘッド側圧力室５４の容積とロッド側圧力室５６の容積だけでなく、第１配管５８全体の容積と第２配管６０全体の容積を加えたものとなり、エアの熱容量が大きい。したがって、エアは高温になり難く、エアシリンダ４２の温度上昇が抑制される。

【0051】

また、ピストンロッド５２の押し出し工程でエアが第２排気口７４から排出される際に、断熱膨張によりエアの温度が下降し、ピストンロッド５２の引き込み工程でエアが第１排気口７２から排出される際にも、断熱膨張によりエアの温度が下降する。これにより、切換弁６６が冷却され、第１スピードコントローラ６２および第２スピードコントローラ６４も冷却される。そして、第１配管５８、第２配管６０およびそれらの内部のエアが冷却される効果が得られる。したがって、エアシリンダ４２の温度上昇が抑制される。

【0052】

本実施形態によれば、第１スピードコントローラ６２および第２スピードコントローラ６４で発生する熱が蓄積されるエアの容積に第１配管５８の容積および第２配管６０の容積が含まれるので、エアの温度上昇が抑制され、エアシリンダ４２の温度上昇が抑制される。加えて、第１排気口７２および第２排気口７４からの排気に伴って切換弁６６が冷却されるので、エアシリンダ４２の温度上昇が抑制される。

【0053】

本実施形態では、第１絞りおよび第２絞りを可変絞りとしたが、これらを固定絞りとしてもよい。また、第１絞りおよび第２絞りとして、エアシリンダに流入するエアを絞る一方でエアシリンダから排出するエアは絞らない形式のもの、すなわち、メータインの絞りを採用してもよい。また、切換弁６６に２つの排気口を付設したが、１つの排気口にまとめてもよい。

【0054】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るエアシリンダの流体回路８０について、図７を参照しながら説明する。なお、上述したエアシリンダの流体回路４０と同一または同等の構成には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0055】

エアシリンダの流体回路８０は、エアシリンダ４２、第１配管５８、第２配管６０、第１継手８６、第２継手８８および切換弁６６を含んで構成される。第１継手８６は、切換弁６６の第１出力ポート６８ｃを第１配管５８に接続するために設けられるＬ字状の継手であり、第２継手８８は、切換弁６６の第２出力ポート６８ｄを第２配管６０に接続するために設けられるＬ字状の継手である。

【0056】

固定絞りである第１絞り８２および第２絞り８４は、切換弁６６に内蔵されている。具体的には、第１絞り８２は、切換弁６６の第１出力ポート６８ｃの近傍であって、ボデイ６８の弁孔６８ａにおける所定の部位と第１出力ポート６８ｃとの間に設けられている。また、第２絞り８４は、切換弁６６の第２出力ポート６８ｄの近傍であって、ボデイ６８の弁孔６８ａにおける所定の部位と第２出力ポート６８ｄとの間に設けられている。

【0057】

本実施形態によれば、第１絞り８２および第２絞り８４で発生する熱が蓄積されるエアの容積に第１配管５８の容積および第２配管６０の容積が含まれるので、エアの温度上昇が抑制され、エアシリンダ４２の温度上昇が抑制される。加えて、第１排気口７２および第２排気口７４からの排気に伴って第１絞り８２および第２絞り８４が内蔵された切換弁６６が冷却されるので、エアシリンダ４２の温度上昇が抑制される。

【0058】

本発明は、エアシリンダから切換弁に至る流路において最も流路面積が小さく絞り効果が高い部分を第１絞りおよび第２絞りとしたものであり、第１絞りおよび第２絞りよりも流路面積が広い別の絞りがエアシリンダから切換弁に至る流路中に設けられる場合を含む。

【0059】

本発明に係るエアシリンダの流体回路は、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】

【0060】

１０、４２…エアシリンダ １８、５０…ピストン
２２、５４…ヘッド側圧力室 ２４、５６…ロッド側圧力室
２６Ａ、５８…第１配管 ２６Ｂ、６０…第２配管
２８、６６…切換弁 ３０Ａ、７２…第１排気口（排気口）
３０Ｂ、７４…第２排気口（排気口）
３１Ａ、６８ｃ…第１出力ポート
３１Ｂ、６８ｄ…第２出力ポート
３２Ａ…第１絞り
３２Ｂ…第２絞り ４０、８０…エアシリンダの流体回路
６２…第１スピードコントローラ（第１絞り）
６４…第２スピードコントローラ（第２絞り）
８２…第１絞り
８４…第２絞り

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】