JP2008133858A - 増圧器付油圧シリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】 作業用シリンダのキャップ側シリンダ室の作動油の漏れを防止するパイロット操作逆止め弁を不要にし、構成を簡素化し得る増圧器付油圧シリンダを提供する。
【解決手段】 作業用シリンダ本体２の接続孔４へ、増圧シリンダ本体１３より突出した増圧ピストンロッド１７を挿入して作業用シリンダ本体２と増圧シリンダ本体１３とを液密に連結する。接続孔４の内周には増圧ピストンロッド１７の外周面と摺接してキャップ側シリンダ室９を密封する環状のシール部材２３を配置する。シール部材２３と増圧ピストンロッド１７の外周面とが離脱した状態で、作動油をシール部材２３と増圧ピストンロッド１７の外周面との間を通してキャップ側シリンダ室９に供給する給排路２２を設ける。このため、キャップ側シリンダ室９の増圧した作動油の漏れ防止をシール部材２３で図ることができ、構成を簡素化することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、作動油を増圧する増圧器を備えた増圧器付油圧シリンダに関する。

この種の増圧器付油圧シリンダは、作業用シリンダのキャップ側シリンダ室（ヘッド側シリンダ室）に増圧室を連通して増圧シリンダを備え、作業用シリンダのロッド側ポートと切換弁との間をロッド側給排回路で接続すると共に、ヘッド側ポートと切換弁との間をヘッド側給排回路で接続し、このヘッド側給排回路には、ロッド側給排回路の圧力をパイロット圧力としてヘッド側ポートから切換弁側へ制御流れとなるパイロット操作逆止め弁を配設し、増圧シリンダの駆動室側をシーケンス弁を配設した油圧回路によってヘッド側給排回路の切換弁とパイロット操作逆止め弁との間に接続している。そして、切換弁の操作でヘッド側給排回路よりパイロット操作逆止め弁を介してヘッド側シリンダ室に作動油を供給すると、作業用シリンダのピストン・ロッドが高速低圧で前進する。このピストン・ロッドが所定位置に達して金型に当接して停止し、ヘッド側給排回路の圧力がシーケンス弁の設定圧力を超えるとシーケンス弁が開作動し、増圧シリンダの駆動室に作動油が供給され、増圧シリンダが作動してプランジャロッドとピストンの受圧面積比に相当する増圧比で増圧室の作動油を増圧し、この増圧した作動油がヘッド側シリンダ室よりピストンに作用し、ピストン・ロッドを高圧で押圧する。このとき、パイロット操作逆止め弁は閉作動してヘッド側シリンダ室の作動油の洩れ防止を図っている。
特許第３４７４８４０号公報（段落番号００２０−００２５、図１）

ところが、かかる従来の増圧器付油圧シリンダでは、増圧シリンダの作動で作業用シリンダのキャップ側シリンダ室の増圧した作動油の漏れを防止するパイロット操作逆止め弁が必要となるため、部品点数が増加して構成が複雑になる問題があった。

本発明の課題は、作業用シリンダのキャップ側シリンダ室の作動油の漏れを防止するパイロット操作逆止め弁を不要にし、構成を簡素化し得る増圧器付油圧シリンダを提供するものである。

かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、
ピストンロッドで負荷を作動する作業用シリンダと、増圧ピストンと増圧ピストンロッドの受圧面積比に応じた増圧比で増圧した作動油を作業用シリンダに供給する増圧シリンダとを備え、作業用シリンダは、作業用シリンダ本体の摺動孔にピストンを軸方向へ摺動自在に嵌挿し、このピストンの一端には作業用シリンダ本体を軸方向へ液密に貫通して先端を外部に突出するピストンロッドを設け、作業用シリンダ本体の内部でピストンロッドを突出したピストンの一端側にヘッド側シリンダ室を区画形成すると共に、ピストンの一端側と対向する他端側にキャップ側シリンダ室を区画形成し、このキャップ側シリンダ室に接続して作業用シリンダ本体の軸方向他端側に開口する接続孔を設け、増圧シリンダは、増圧シリンダ本体の摺動孔に増圧ピストンを軸方向へ摺動自在に嵌挿し、この増圧ピストンの一端には増圧シリンダ本体を軸方向へ液密に貫通して先端を突出する増圧ピストンロッドを設け、増圧ピストンロッドの受圧面積を増圧ピストンの受圧面積より小さく設け、増圧シリンダ本体の内部で増圧ピストンロッドを突出した増圧ピストンの一端側に戻し用ヘッド側シリンダ室を区画形成すると共に、増圧ピストンの一端側と対向する他端側に駆動用キャップ側シリンダ室を区画形成して設け、作業用シリンダ本体の軸方向他端側に開口する接続孔へ、増圧シリンダ本体より突出した増圧ピストンロッドを挿入自在に作業用シリンダ本体と増圧シリンダ本体とを液密に連結して設け、接続孔の内周には増圧ピストンロッドの外周面と摺接してキャップ側シリンダ室を密封する環状のシール部材を配置し、このシール部材と増圧ピストンロッドの外周面とが離脱した状態で、作動油をシール部材と増圧ピストンロッドの外周面との間を通してキャップ側シリンダ室に供給する給排路を設けたことを特徴とする増圧器付油圧シリンダがそれである。

この場合、前記増圧シリンダ本体に取付面を形成し、この取付面に作動油の圧力が設定圧力を超えると開作動して作動油を前記増圧シリンダの前記駆動用キャップ側シリンダ室に供給するシーケンス弁を着脱自在に取付けても良い。

以上詳述したように、請求項１に記載の発明は、給排路からシール部材とピストンロッドの外周面との間を通してキャップ側シリンダ室に作動油を供給して作業用シリンダのピストンおよびピストンロッドを高速低圧で作動する。また、増圧シリンダの駆動用キャップ側シリンダ室に作動油を供給して増圧ピストンおよび増圧ピストンロッドを作動して増圧ピストンロッドの外周面にシール部材が摺接すると、作業用シリンダのキャップ側シリンダ室が密封され、増圧ピストンおよび増圧ピストンロッドの作動でキャップ側シリンダ室の作動油が増圧され、作業用シリンダのピストンおよびピストンロッドを低速高圧で作動する。このため、作業用シリンダのキャップ側シリンダ室の増圧した作動油の漏れ防止を、増圧ピストンロッドの外周面に摺接するシール部材で図ることができ、従来のものと比較し、作業用シリンダのキャップ側シリンダ室の作動油の漏れを防止するパイロット操作逆止め弁を不要にできて、構成を簡素化することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加え、増圧シリンダ本体に形成した取付面に、作動油の圧力が設定圧力を超えると開作動して作動油を増圧シリンダの駆動用キャップ側シリンダ室に供給するシーケンス弁を着脱自在に取付けているため、作業用シリンダと増圧シリンダとシーケンス弁とを一体的に配置することができ、全体をコンパクトにまとめることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１および図２において、１は作業用シリンダで、矩形状に形成した作業用シリンダ本体２に摺動孔３と摺動孔３より小径の接続孔４とを連ねて穿設し、摺動孔３を作業用シリンダ本体２の軸方向一端側に開口すると共に、接続孔４を作業用シリンダ本体２の軸方向他端側に開口し、摺動孔３の開口を作業用シリンダ本体２の軸方向一端側に備えたシリンダヘッド部材５で閉塞している。接続孔４は摺動孔３側より小径部と中径部と大径部とを連ねた段付形状で、開口側を大径部としている。６はピストンで、作業用シリンダ本体２の摺動孔３に軸方向へ摺動自在に嵌挿する。７はピストンロッドで、ピストン６の一端に設け、作業用シリンダ本体２に備えたシリンダヘッド部材５を軸方向へ貫通して先端を外部に突出し、貫通箇所を液密にするようシリンダヘッド部材５に備えた環状の密封部材５Ａにピストンロッド７外周面を摺接している。８はヘッド側シリンダ室で、作業用シリンダ本体２の内部でピストン６の一端側に摺動孔３内周面とピストンロッド７外周面とシリンダヘッド部材５とで区画形成する。９はキャップ側シリンダ室で、ピストン６の他端側に摺動孔３内周面で区画形成する。１０は圧力センサで、作業用シリンダ本体２に着脱自在に取付け、キャップ側シリンダ室９の圧力を検出する。１１は戻し用給排路で、作業用シリンダ本体２に穿設してヘッド側シリンダ室８に接続し、ヘッド側シリンダ室８に作動油を供給したりヘッド側シリンダ室８の作動油を排出したりする。

１２は増圧シリンダで、矩形状に形成した増圧シリンダ本体１３に有底の摺動孔１４を穿設し、摺動孔１４を増圧シリンダ本体１３の軸方向一端側に開口し、摺動孔１４の開口を増圧シリンダ本体１３の軸方向一端側に備えたシリンダヘッド部材１５で閉塞している。シリンダヘッド部材１５は軸方向に突出して凸部１５Ａを備えている。１６は増圧ピストンで、増圧シリンダ本体１３の摺動孔１４に軸方向へ摺動自在に嵌挿する。１７は増圧ピストンロッドで、増圧ピストン１６の一端に設け、増圧シリンダ本体１３に備えたシリンダヘッド部材１５を軸方向へ貫通して先端を突出し、貫通箇所を液密にするようシリンダヘッド部材１５に備えた環状の密封部材１５Ｂに増圧ピストンロッド１７の外周面を摺接している。そして、増圧ピストンロッド１７の受圧面積を増圧ピストン１６の受圧面積より小さく設ける。１８は戻し用ヘッド側シリンダ室で、増圧シリンダ本体１３の内部で増圧ピストン１６の一端側に摺動孔１４内周面とピストンロッド１７外周面とシリンダヘッド部材１５とで区画形成する。１９は駆動用キャップ側シリンダ室で、増圧ピストン１６の他端側に摺動孔１４内周面で区画形成する。２０は増圧戻し用給排路で、増圧シリンダ本体１３に穿設して戻し用ヘッド側シリンダ室１８に接続し、戻し用ヘッド側シリンダ室１８に作動油を供給したり戻し用ヘッド側シリンダ室１８の作動油を排出したりする。２１は駆動用給排路で、増圧シリンダ本体１３に穿設して駆動用キャップ側シリンダ室１９に接続し、駆動用キャップ側シリンダ室１９に作動油を供給したり駆動用キャップ側シリンダ室１９の作動油を排出したりする。

２２は給排路で、増圧シリンダ本体１３およびシリンダヘッド部材１５を径方向に貫通し、シリンダヘッド部材１５の増圧ピストンロッド１７が貫通する内周面で、密封部材１５Ｂの配置箇所より軸方向の外方で、かつ凸部１５Ａより軸方向の内方の位置に開口している。作業用シリンダ１と増圧シリンダ１２は、作業用シリンダ本体２の接続孔４の大径部へ、増圧シリンダ本体１３のシリンダヘッド部材１５の凸部１５Ａを嵌合し、作業用シリンダ本体２と増圧シリンダ本体１３とを液密に図示しないボルトにより連結し、増圧ピストンロッド１７を接続孔４へ挿入自在にする。２３は環状のシール部材で、接続孔４の中径部内周に配置して小径部と凸部１５Ａとの間に挟持し、増圧ピストンロッド１７の外周面と離脱自在に摺接してキャップ側シリンダ室９を密封する。

２４は取付面で、増圧シリンダ本体１３の上面を平坦にして形成する。取付面２４にはスペーサ２５、シーケンス弁２６、ポートカバー２７を着脱自在に積層配設する。スペーサ２５は戻し用給排路１１と配管２８を介して接続する流路２９と、流路２９から分岐して増圧戻し用給排路２０に接続する流路３０と、駆動用給排路２１と接続する流路３１と給排路２２と接続する流路３２とを有している。シーケンス弁２６は流路２９に接続する流路３３と、流路３１に接続する流路３４と、流路３２に接続する流路３５とを垂直方向に貫通形成し、流路３４には作動油の圧力が設定圧力を超えると開作動して作動油を駆動用キャップ側シリンダ室１９に供給するシーケンス弁体３６を配設し、このシーケンス弁体３６と並列に駆動用キャップ側シリンダ室１９側からの作動油の流れを自由流れとする向きに逆止め弁体３７を配設している。ポートカバー２７は流路３３に接続する流路３８と、流路３４および流路３５に接続する流路３９とを有し、流路３８、３９を電磁切換弁４０の通電非通電操作により作動油の供給源ＰとタンクＴとに切換連通自在にする。

次に、かかる構成の作動を説明する。
ピストン６、ピストンロッド７が図１、図２の上半分に示す原位置で停止している状態では、増圧ピストン１６、増圧ピストンロッド１７は図１、図２の上半分に示す原位置で停止し、シール部材２３と増圧ピストンロッド１７外周面とが離脱している。

このピストン６、ピストンロッド７、増圧ピストン１６、増圧ピストンロッド１７が原位置で停止している状態で、電磁切換弁４０を通電して左側位置に切換操作すると、供給源Ｐの作動油が流路３９、３５、３２、給排路２２よりシール部材２３と増圧ピストンロッド１７の外周面との間を通ってキャップ側シリンダ室９に供給され、ピストン６、ピストンロッド７を高速低圧で図示左方向に作動し、ヘッド側シリンダ室８の作動油は戻し用給排路１１より配管２８、流路２９、３３、３８を流れてタンクＴに排出される。このとき、キャップ側シリンダ室９に供給される作動油の圧力はシーケンス弁２６の設定圧力以下で、流路３９を流れた作動油はシーケンス弁２６により駆動用キャップ側シリンダ室１９への流れを阻止され、増圧ピストン１６、増圧ピストンロッド１７は図１、図２の上半分に示す原位置で停止している。

ピストン６、ピストンロッド７が高速低圧で図示左方向に作動している状態で、ピストンロッド７が図示しない負荷に当接し、作動油の圧力がシーケンス弁２６の設定圧力を超えると、流路３９を流れる作動油が開作動したシーケンス弁２６より流路３４、３１、駆動用給排路２１を通って駆動用キャップ側シリンダ室１９に供給され、増圧ピストン１６、増圧ピストンロッド１７を図示左方向に作動し、戻し用ヘッド側シリンダ室１８の作動油は増圧戻し用給排路２０より流路３０、２９、３３、３８を流れてヘッド側シリンダ室８から排出される作動油とともにタンクＴに排出される。そして、増圧ピストンロッド１７の外周面にシール部材２３が摺接すると、キャップ側シリンダ室９が密封され、増圧ピストン１６、増圧ピストンロッド１７の作動で、キャップ側シリンダ室９の作動油が増圧ピストン１６と増圧ピストンロッド１７の受圧面積比に応じた増圧比で増圧され、ピストン６、ピストンロッド７を低速高圧で図示左方向に作動して負荷を押圧する。

そして、圧力センサ１０で検出するキャップ側シリンダ室９の作動油の増圧した圧力が設定値に達すると、電磁切換弁４０を非通電にして図２の中立位置に復帰操作し、ピストン６、ピストンロッド７、増圧ピストン１６、増圧ピストンロッド１７が図１、図２の下半分に示す作動位置で負荷の押圧を完了して停止する。

このピストン６、ピストンロッド７、増圧ピストン１６、増圧ピストンロッド１７が作動位置で停止している状態で、電磁切換弁４０を通電して右側位置に切換操作すると、供給源Ｐの作動油が流路３８、３３、２９、３０より増圧戻し用給排路２０を通って戻し用ヘッド側シリンダ室１８に供給され、増圧ピストン１６、増圧ピストンロッド１７を高速低圧で図示右方向に作動して増圧ピストンロッド１７の外周面がシール部材２３から離脱し、駆動用キャップ側シリンダ室１９の作動油は駆動用給排路２１より流路３１、３４、シーケンス弁２６の逆止め弁体３７、流路３９を流れてタンクＴに排出される。また、流路２９の作動油が配管２８より戻し用給排路１１を通ってヘッド側シリンダ室８に供給され、ピストン６、ピストンロッド７を高速低圧で図示右方向に作動し、キャップ側シリンダ室９の作動油はシール部材２３と増圧ピストンロッド１７の外周面との間を通って給排路２２より流路３２、３５、３９を流れて駆動用キャップ側シリンダ室１９から排出される作動油とともにタンクＴに排出される。

そして、ピストン６、ピストンロッド７、増圧ピストン１６、増圧ピストンロッド１７が図１、図２の上半分に示す原位置に復帰作動すると、電磁切換弁４０を非通電にして図２の中立位置に復帰操作し、ピストン６、ピストンロッド７、増圧ピストン１６、増圧ピストンロッド１７を停止する。

かかる作動で、増圧シリンダ１２の駆動用キャップ側シリンダ室１９に作動油を供給して増圧ピストン１６、増圧ピストンロッド１７を作動して増圧ピストンロッド１７の外周面にシール部材２３が摺接すると、作業用シリンダ１のキャップ側シリンダ室９が密封される。このため、作業用シリンダ１のキャップ側シリンダ室９の増圧した作動油の漏れ防止を、増圧ピストンロッド１７の外周面に摺接するシール部材２３で図ることができ、従来のものと比較し、作業用シリンダのキャップ側シリンダ室の作動油の漏れを防止するパイロット操作逆止め弁を不要にできて、構成を簡素化することができる。

また、増圧シリンダ本体１３に形成した取付面２４に、作動油の圧力が設定圧力を超えると開作動して作動油を増圧シリンダ１２の駆動用キャップ側シリンダ室１９に供給するシーケンス弁２６を着脱自在に取付けているため、作業用シリンダ１と増圧シリンダ１２とシーケンス弁２６とを一体的に配置することができ、全体をコンパクトにまとめることができる。

また、増圧シリンダ本体１３の取付面２４には、シーケンス弁２６以外の弁も着脱自在に積層配設できるから、用途に応じて種々の弁を適宜に積層配設でき、最適な回路構成を容易に達成することができる。

なお、一実施形態では、キャップ側シリンダ室９の圧力を検出する圧力センサ１０を備えたが、圧力センサ１０は必ずしも具備することなく必要に応じて適宜備えれば良い。また、電磁切換弁４０を作業用シリンダ１、増圧シリンダ１２、シーケンス弁２６と別に配置したが、電磁切換弁４０を増圧シリンダ本体１３の取付面２４にシーケンス弁２６とともに積層配設しても良い。また、作業用シリンダ本体２の接続孔４の大径部へ、増圧シリンダ本体１３のシリンダヘッド部材１５の凸部１５Ａを嵌合し、作業用シリンダ本体２と増圧シリンダ本体１３とを連結したが、これに限定されるものではなく、例えば、作業用シリンダ本体の軸方向他端側に凸部を形成すると共に、増圧シリンダ本体の軸方向一端側に凹部を形成し、作業用シリンダ本体の凸部を増圧シリンダ本体の凹部に嵌合して作業用シリンダ本体と増圧シリンダ本体とを連結しても良いことは勿論である。

本発明の一実施形態を示した増圧器付油圧シリンダの縦断面図である。 一実施形態の油圧回路図である。

符号の説明

１：作業用シリンダ
２：作業用シリンダ本体
３、１４：摺動孔
４：接続孔
６：ピストン
７：ピストンロッド
８：ヘッド側シリンダ室
９：キャップ側シリンダ室
１２：増圧シリンダ
１３：増圧シリンダ本体
１６：増圧ピストン
１７：増圧ピストンロッド
１８：戻し用ヘッド側シリンダ室
１９：駆動用キャップ側シリンダ室
２２：給排路
２３：シール部材

Claims (2)

1. ピストンロッドで負荷を作動する作業用シリンダと、増圧ピストンと増圧ピストンロッドの受圧面積比に応じた増圧比で増圧した作動油を作業用シリンダに供給する増圧シリンダとを備え、作業用シリンダは、作業用シリンダ本体の摺動孔にピストンを軸方向へ摺動自在に嵌挿し、このピストンの一端には作業用シリンダ本体を軸方向へ液密に貫通して先端を外部に突出するピストンロッドを設け、作業用シリンダ本体の内部でピストンロッドを突出したピストンの一端側にヘッド側シリンダ室を区画形成すると共に、ピストンの一端側と対向する他端側にキャップ側シリンダ室を区画形成し、このキャップ側シリンダ室に接続して作業用シリンダ本体の軸方向他端側に開口する接続孔を設け、増圧シリンダは、増圧シリンダ本体の摺動孔に増圧ピストンを軸方向へ摺動自在に嵌挿し、この増圧ピストンの一端には増圧シリンダ本体を軸方向へ液密に貫通して先端を突出する増圧ピストンロッドを設け、増圧ピストンロッドの受圧面積を増圧ピストンの受圧面積より小さく設け、増圧シリンダ本体の内部で増圧ピストンロッドを突出した増圧ピストンの一端側に戻し用ヘッド側シリンダ室を区画形成すると共に、増圧ピストンの一端側と対向する他端側に駆動用キャップ側シリンダ室を区画形成して設け、作業用シリンダ本体の軸方向他端側に開口する接続孔へ、増圧シリンダ本体より突出した増圧ピストンロッドを挿入自在に作業用シリンダ本体と増圧シリンダ本体とを液密に連結して設け、接続孔の内周には増圧ピストンロッドの外周面と摺接してキャップ側シリンダ室を密封する環状のシール部材を配置し、このシール部材と増圧ピストンロッドの外周面とが離脱した状態で、作動油をシール部材と増圧ピストンロッドの外周面との間を通してキャップ側シリンダ室に供給する給排路を設けたことを特徴とする増圧器付油圧シリンダ。
2. 前記増圧シリンダ本体に取付面を形成し、この取付面に作動油の圧力が設定圧力を超えると開作動して作動油を前記増圧シリンダの前記駆動用キャップ側シリンダ室に供給するシーケンス弁を着脱自在に取付けたことを特徴とする請求項１に記載の増圧器付油圧シリンダ。

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