I. 空気圧シリンダの種類
空気圧トランスミッションでは、圧縮ガスの圧力エネルギーが空気圧アクチュエータによって機械エネルギーに変換されます。空気圧シリンダは往復直線運動をするものと往復振動運動をするものに分類されます。往復直線運動を行う空気圧シリンダは、さらに単動式、複動式、ダイヤフラム式、衝撃式の空気圧シリンダに分けられます。{2}
① 単動空気圧シリンダ: 片端のみにピストンロッドが付いています。片側からガスを供給して圧力を蓄積すると、ピストンが押し伸ばされ、バネや自重によって戻ります。-。
②複動式空気圧シリンダ：両側から交互にガスを供給します。力は一方向または両方向に出力されます。
③ダイヤフラム式空気圧シリンダ：ピストンの代わりにダイヤフラムを設け、一方向のみに力を出力します。位置変更にはスプリングを使用します。シール性は良いがストロークが短い。
④ 衝撃空気圧シリンダー：これは新しいタイプのコンポーネントです。圧縮ガスの圧力エネルギーをピストンの高速移動（10～20 メートル/秒）の運動エネルギーに変換して仕事を行います。-衝撃空気圧シリンダは、ノズルと吐出口を備えた中カバーを備えています。空気圧シリンダは、ミドルカバーとピストンによって空気貯蔵室、ヘッド室、テール室の 3 室に分かれています。切断、打ち抜き、破砕、成形などの様々な作業に幅広く使用されます。往復運動や揺動運動を行う空気圧シリンダを揺動空気圧シリンダといいます。羽根によって内室が２つに仕切られ、２つの室に交互にガスが供給され、出力軸が揺動運動します。振動角は280度未満です。その他、ロータリー空圧シリンダ、油圧制動空圧シリンダ、ステッピング空圧シリンダ等があります。
II.空気圧シリンダの働き：圧縮空気の圧力エネルギーを機械エネルギーに変換し、機構を駆動して直線往復運動、振動、回転運動を行います。
Ⅲ．空気圧シリンダの分類：直線運動用往復空気圧シリンダ、揺動用空気圧シリンダ、空気爪など。
IV.空気圧シリンダの構造： 空気圧シリンダは、空気圧シリンダのバレル、エンドカバー、ピストン、ピストンロッド、シール部品で構成されています。その内部構造を次の図に示します。
V. 空気圧シリンダの構造原理
1. 空気圧シリンダバレル: 空気圧シリンダバレルの内径は、空気圧シリンダの出力を決定します。ピストンは空気圧シリンダーのバレル内でスムーズに移動する必要があります。空気圧シリンダバレル内面の表面粗さはRa0.8umに達する必要があります。スチール製の空気圧シリンダーバレルの場合、摩擦抵抗と摩耗を軽減し、錆びを防ぐために、内面にも硬質クロムメッキを施す必要があります。空気圧シリンダのバレルの材質は、高炭素鋼、高強度アルミニウム合金、黄銅などです。{6}小型空気圧シリンダの場合はステンレスチューブが使用できます。磁気スイッチ付きの空気圧シリンダや腐食環境で使用される空気圧シリンダには、ステンレス鋼、アルミニウム合金、真鍮などの材質を使用する必要があります。 SMC CM2 空気圧シリンダ ピストンは、組み合わせたシール リングを使用して双方向シールを実現します。ピストンとピストンロッドはナットを使わず圧入により結合されています。-
2. エンドカバー：エンドカバーには吸気口と排気口があり、内部に緩衝機構を備えたものもあります。ロッド側のエンドカバーにはシールリングと防塵リングが設けられており、ピストンロッドからのエア漏れや外部からの塵埃の空気圧シリンダ内への侵入を防ぎます。ロッド側のエンドカバーにはガイドスリーブが付いており、空気圧シリンダの案内精度を向上させ、ピストンロッドにかかる微小な横荷重に耐え、ピストンロッド伸長時のたわみを低減し、空気圧シリンダの寿命を延ばします。ガイドスリーブには通常、焼結含油合金や傾斜銅鋳物が使用されます。{5}エンドカバーはかつては鋳鉄製でしたが、現在では軽量化と防錆のためアルミ合金のダイカスト製が多くなっています。-マイクロエアシリンダは黄銅素材を使用しています。
3. ピストン: ピストンは空気圧シリンダーの受圧部分です。-ピストンの両室の連通を防ぐためにピストンシールリングが設けられています。ピストンの耐摩耗性リングにより、空気圧シリンダのガイド性能が向上し、ピストン シール リングの摩耗が軽減され、摩擦抵抗が低減されます。{4}}耐摩耗リング-は通常、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、繊維強化合成樹脂などの材料でできています-。ピストンの幅はシールリングのサイズと必要な摺動部の長さによって決まります。摺動部が短すぎると早期摩耗や詰まりが発生しやすくなります。ピストンの材質はアルミニウム合金や鋳鉄が一般的です。小型空気圧シリンダのピストンは真鍮製です。
4. ピストン ロッド: ピストン ロッドは、空気圧シリンダの最も重要な荷重支持部分です。-通常、高炭素鋼で作られており、ピストンシールリングの腐食を防止し、耐摩耗性を向上させるために、硬質クロムメッキまたはステンレス鋼で処理されています。
5. シールリング: 回転または往復運動する部分の部品は可動シールと呼ばれ、静止部分のシールは静的シールと呼ばれます。空気圧シリンダのバレルとエンドカバーとの接続方法には、主に一体型、リベット接続型、ネジ接続型、フランジ型、プルロッド型などがあります。
6. 空気圧シリンダが作動すると、圧縮空気中のオイルミストを利用してピストンを潤滑します。少数ですが、潤滑剤を使用しない空気圧シリンダもあります。-
VI.空気圧シリンダの動作原理
ピストンロッドにかかる推力と引力は、動作に必要な力に基づいて決定されます。空気圧シリンダの選定にあたっては、空気圧シリンダの出力に若干の余裕を持たせる必要があります。空気圧シリンダ径が小さすぎると出力が不足し、空気圧シリンダが正常に動作しません。しかし、空気圧シリンダ径が大きすぎると、装置が重くなり高価になるだけでなく、空気消費量が増加してエネルギーの無駄が生じます。治具の設計では、空気圧シリンダのサイズを小さくするために、可能な限り力増幅機構を使用することをお勧めします。
以上が空気圧シリンダの構造原理と基本的な機能です。関連情報の詳細については、次のサイトをご覧ください。https://www.joosungauto.com/.
