JP2002070806A - 双方向作動シリンダ装置 - Google Patents

双方向作動シリンダ装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ容量の低減化及び作動時間の短縮化が
可能で、エネルギーの省力化及び作業効率の大幅な向上
を図ることができる新規な双方向作動シリンダ装置の構
造を提案することを目的とする。 【解決手段】 連結ロッド11の軸方向の前後に互いに
対向配置された固定テーブル13,14と、前記固定テ
ーブル間に前記連結ロッドに挿通された可動シリンダ部
材20とからなり、前記可動シリンダ部材は、外周シリ
ンダ部21と、内周シリンダ部31とを有し、外周シリ
ンダ部には前記連結ロッドに一体に固着された外周ピス
トン22が嵌挿され、かつ外周前側流入部25ならびに
外周後側流入部26及び外周後側流出部27ならびに外
周前側流出部28を有するとともに、内周シリンダ部に
は作動部材33,34を一体に有する内周ピストン32
が嵌挿され、かつ内周後側流入部35及び内周前側流入
部36とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は前後の双方向に作
動するシリンダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】通常一般のシリンダ装置では、一方向作
動型又は双方向作動型にあっても、そのピストン作動時
の排出側の作動流体はタンクに戻されただ単に作動の妨
げにならないようにしているだけである。しかながら、
もしこの排出側の作動流体を積極的に利用して再度ピス
トン作動用の流体として用いれば、作動流体の使用量は
大幅に減って省エネルギーになるばかりでなく、その分
だけピストンは同じ時間内に移動する距離が長くなりつ
まり作動速度を速めることができる。
【0003】仮に、50%の流体量でピストンを半分進
め、残りの半分を排出される流体分で進めることができ
れば、作動流体のポンプの容量は半分で済み、作動時間
を短縮化して、作業効率は倍加することになる。本発明
者はこのような知見に基づき、外周シリンダ部と内周シ
リンダ部を有する可動シリンダ部材を設けて、外周シリ
ンダ部の排出流体によって内周シリンダ部のピストンを
双方向に作動させる双方向作動シリンダ装置を見いだし
たのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、従って、
ポンプ容量の低減化及び作動時間の短縮化が可能で、エ
ネルギーの省力化及び作業効率の大幅な向上を図ること
ができる新規な双方向作動シリンダ装置の構造を提案す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
連結ロッド(11)の軸方向の前後に該連結ロッドを介
して互いに対向配置された前側固定テーブル(13)及
び後側固定テーブル(14)と、前記前側固定テーブル
と後側固定テーブルとの間に前記連結ロッドに挿通され
た可動シリンダ部材(20)とからなり、前記可動シリ
ンダ部材は、その外周側の外周シリンダ部(21)と、
該外周シリンダ部の内側の内周シリンダ部(31)とを
有し、前記外周シリンダ部には前記連結ロッドに一体に
固着された外周ピストン(22)が嵌挿され、かつ可動
シリンダ部材を進退させる作動流体のための外周前側流
入部(25)ならびに外周後側流入部(26)及び外周
後側流出部(27)ならびに外周前側流出部(28)を
有するとともに、前記内周シリンダ部には前記前側固定
テーブルに対して進退する前側作動部材(33)及び前
記後側固定テーブルに対して進退する後側作動部材(3
4)を一体に有する内周ピストン(32)が嵌挿され、
かつ該内周ピストンを進退させる作動流体のための前記
外周後側流出部と連通する内周後側流入部(35)及び
前記外周前側流出部と連通する内周前側流入部(36)
とを有することを特徴とする双方向作動シリンダ装置に
係る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図1はこの発明の一実施例に係る双
方向作動シリンダ装置の前進状態を表す概略縦断面図、
図2はその後退状態を表す概略縦断面図、図3は該シリ
ンダ装置の概略横断面図、図4はその油圧回路図であ
る。
【0007】図示のように、この発明の双方向作動シリ
ンダ装置10は、連結ロッド11の軸方向の前後(ここ
では図の上下方向)に該連結ロッド11を介して互いに
対向配置された前側(ここでは下側)固定テーブル13
及び後側(ここでは上側)固定テーブル14と、前記前
側固定テーブル13と後側固定テーブル14との間に前
記連結ロッドに挿通された可動シリンダ部材20とから
なる。
【0008】連結ロッド11は、後述するように、可動
シリンダ部材20の外周シリンダ部21に嵌挿される外
周ピストン22が固着されるものであるから、図3の横
断面図に示すように円形状に複数本配置される。この連
結ロッド11を介して対向配置される前側固定テーブル
13及び後側固定テーブル14は、この発明のシリンダ
装置によって加工作業がなされるところの固定側部材で
あって、この実施例では金属プレス加工をするための固
定側金型15,16が取り付けられている。なお、図示
の例では、図の下側が前部、上側が後部である縦型とな
っているが、横型に配置してもよいものであることはい
うまでもない。
【0009】可動シリンダ部材20は、図3の横断面図
からもよくわかるように、その外周側の外周シリンダ部
21と、該外周シリンダ部21の内側の内周シリンダ部
31とを有する。従って、外周シリンダ部21の形状は
いわゆるドーナツ型である。
【0010】可動シリンダ部材20の外周シリンダ部2
1には、前記したように、前記連結ロッド11に一体に
固着された外周ピストン22が嵌挿される。そして、該
可動シリンダ部材20を進退させる作動流体のための外
周前側流入部25ならびに外周後側流入部26及び外周
後側流出部27ならびに外周前側流出部28が形成され
る。つまり、この外周ピストン22は固定側であって、
外周シリンダ部21に流出入する作動流体によって可動
シリンダ部材20そのものが進退するようになってい
る。
【0011】可動シリンダ部材20の内周シリンダ部3
1には、前記前側固定テーブル13に対して進退する前
側作動部材33及び前記後側固定テーブル14に対して
進退する後側作動部材34を一体に有する内周ピストン
32が嵌挿される。すなわち、内周シリンダ部31と内
周ピストン32とは双方向に作動する複動型シリンダ装
置を構成する。なお、符号33A及び34Aは内周ピス
トン32と各作動部材33及び34とを連結するピスト
ンロッドを表し、37,38は前記固定側金型15,1
6に対応する可動側金型である。
【0012】そして、この内周シリンダ部31には、内
周ピストン32を進退させる作動流体のための内周後側
流入部35と内周前側流入部36とを備えている。殊に
この発明装置では、内周後側流入部35と前記外周後側
流出部27とが連通するように、及び内周前側流入部3
6が前記外周前側流出部28と連通するように構成され
る。このように構成することによって、可動シリンダ部
材20が前進するときには同時に内周ピストン32が前
進し、可動シリンダ部材20が後退するときには同時に
内周ピストン32が後退することができる。なお、内周
シリンダ部31に関し、この実施例では、作動流体のた
めの流出部を独立して設けていないが、これは、図4の
回路図からもわかるように、内周後側流入部35と内周
前側流入部36が、切換弁55及び56を設けることに
よってそれぞれ流出部を兼ねるからである。もちろん、
専用の流出部を設けることを妨げるものではない。
【0013】次に、この双方向作動シリンダ装置10の
作動を説明する。図4はこの実施例のシリンダ装置10
を作動するための油圧回路図であって(なお、作動流体
は圧油に限定されない)、符号41,42,43は前進
側回路、符号44,45,46は後退側回路を表す。図
4の符号50はポンプ、51は切換弁で、51Aはその
前進側スイッチ、51Bは同じくその後退側スイッチ、
53,54及び57は逆止め弁、55は(前進側)切換
弁、56は(後退側)切換弁、61,62,63はそれ
ぞれアンロード部である。
【0014】まず、図1の前進状態について説明する。
この場合には、図4の回路図の前進側回路41,42,
43が作動状態となる。すなわち、切換弁51の前進側
スイッチ51Aがオン、切換弁(前進側)55がオン、
切換弁(後退側)56がオフとされる。そして、ポンプ
50からの圧油は回路41を経て可動シリンダ部材20
の外周前側流入部25より外周シリンダ部21の前側部
分に流入される。外周シリンダ部21に嵌挿されている
外周ピストン22は連結ロッド11に一体に固着されて
いるものであるから、圧油が外周シリンダ部21の前側
部分に流入すると、可動シリンダ部材20自体が図1の
矢印符号F1のように前方へ移動する。
【0015】可動シリンダ部材20の前方F1への移動
に伴って、外周ピストン22の後部に位置する油は外周
後側流出部27から切換弁55がオンされた回路42を
経て可動シリンダ部材20の内周シリンダ部31の内周
後側流入部35に流入する。そして、これによって、内
周ピストン32を図1の矢印符号F2のように前進させ
る。
【0016】内周ピストン32の前進に伴って、内周シ
リンダ部31の内周ピストン32の前部に位置する油は
内周前側流入部(このときは流出部となる)36から外
部に排出され、切換弁56はオフになっているので、ア
ンロード回路62を経て回路43からタンクに戻され
る。
【0017】また、図2の後退状態について説明する
と、この場合には、図4の回路図の切換弁51の後退側
スイッチ51Bがオン、切換弁(前進側)55がオフ、
切換弁(後退側)56がオンとされ、後退側回路44,
45,46が作動状態となる。すなわち、ポンプ50か
らの圧油は切換弁51の後退側スイッチ51Bのオンに
より回路44を経て可動シリンダ部材20の外周後側流
入部26より外周シリンダ部21の後側部分に流入され
る。外周シリンダ部21に嵌挿されている外周ピストン
22は前記のように連結ロッド11に一体に固着されて
いるものであるから、圧油が外周シリンダ部21の後側
部分に流入すると、可動シリンダ部材20自体は図2の
矢印符号R1のように後方へ移動する。
【0018】可動シリンダ部材20の後方R1への移動
に伴って、外周ピストン22の前部に位置する油は外周
前側流出部28から切換弁56がオンされた回路45を
経て可動シリンダ部材20の内周シリンダ部31の内周
前側流入部36に流入する。これによって、内周ピスト
ン32を図2の矢印符号R2のように後退させる。
【0019】内周ピストン32の後退に伴って、内周シ
リンダ部31の内周ピストン32の後部に位置する油は
内周後側流入部(このときは流出部となる)35から外
部に排出され、切換弁55はオフになっているので、ア
ンロード回路63を経て回路46からタンクに戻され
る。
【0020】
【発明の効果】以上の説明からわかるように、この発明
装置にあっては、可動シリンダ部材が前進するときには
連動して内周ピストンが独立して前進し、可動シリンダ
部材が後退するときには連動して内周ピストンが独立し
て後退するものであるから、内周ピストンに設けられた
作動部材は、ほぼ同一時間内に、可動シリンダ部材の移
動距離(ストローク)F1,R1に内周ピストンの移動
距離(ストローク)F2,R2を加えた距離(F1+F
2,R1+R2)を移動することができる。従って、単
一のピストンで同じ距離を移動する場合に比して、大幅
な時間短縮が可能となる。とともに、作動流体のポンプ
の容量を大きく減ずることが可能となる。
【0021】加えて、この発明装置では、内周ピストン
が前後双方向に作動されるものであるから、作業効率を
大幅に向上させることができ、この発明は、エネルギー
の省力化及び作業効率の飛躍的な向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る双方向作動シリンダ
装置の前進状態を表す概略縦断面図である。
【図2】同じくその後退状態を表す概略縦断面図であ
る。
【図3】該シリンダ装置の概略横断面図である。
【図4】この発明のシリンダ装置を作動する油圧回路図
である。
【符号の説明】
10 双方向作動シリンダ装置 11 連結ロッド 13 前側固定テーブル 14 後側固定テーブル 20 可動シリンダ部材 21 外周シリンダ部材 22 外周ピストン 25 外周前側流入部 26 外周後側流入部 27 外周後側流出部 28 外周前側流出部 31 内周シリンダ部材 32 内周ピストン 33 前側作動部材 34 後側作動部材 35 内周後側流入部 36 内周前側流入部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連結ロッド(11)の軸方向の前後に該
    連結ロッドを介して互いに対向配置された前側固定テー
    ブル(13)及び後側固定テーブル(14)と、前記前
    側固定テーブルと後側固定テーブルとの間に前記連結ロ
    ッドに挿通された可動シリンダ部材(20)とからな
    り、 前記可動シリンダ部材は、その外周側の外周シリンダ部
    (21)と、該外周シリンダ部の内側の内周シリンダ部
    (31)とを有し、 前記外周シリンダ部には前記連結ロッドに一体に固着さ
    れた外周ピストン(22)が嵌挿され、かつ可動シリン
    ダ部材を進退させる作動流体のための外周前側流入部
    (25)ならびに外周後側流入部(26)及び外周後側
    流出部(27)ならびに外周前側流出部(28)を有す
    るとともに、 前記内周シリンダ部には前記前側固定テーブルに対して
    進退する前側作動部材(33)及び前記後側固定テーブ
    ルに対して進退する後側作動部材(34)を一体に有す
    る内周ピストン(32)が嵌挿され、かつ該内周ピスト
    ンを進退させる作動流体のための前記外周後側流出部と
    連通する内周後側流入部(35)及び前記外周前側流出
    部と連通する内周前側流入部(36)とを有することを
    特徴とする双方向作動シリンダ装置。
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