JP2873870B2 - 流体圧シリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は空気、油等の気体或は液体の圧力媒体をシリ
ンダ室に送り込むことにより、直線運動を発生させる流
体圧作動のシリンダに関する。

「従来の技術」 流体圧シリンダで同時に両側へ負荷に耐える力で押し
出し、無負荷で後退させる型式のものは第11図に示すよ
うに夫々１つのピストン３を収容した２つの流体圧シリ
ンダ１のシリンダケーシング２のピストンロッド４の出
入りする側と反対側の反ピストンロッド側を衝接して固
定したもの、或は第12図に示すように１つのシリンダケ
ーシング２にピストン３を二個収容してシリンダケーシ
ング２の両端から夫々ピストンロッド４を突出させた流
体圧シリンダ１がある。

第11図のようにすると流体圧シリンダ１を構成するシ
リンダケーシング２の両端壁2a,2b、ピストン３の厚
み、ピストン３の行程等が二つ宛積重ねられるため、ピ
ストン４の外部へ突出している部分を除く全体の長さ
（以下、同じ）が長くなってしまう。第12図のようにす
るとシリンダケーシング２が一つになるため、第11図の
流体圧シリンダ１の反ピストンロッド側の端壁2bの厚み
の二倍だけ短かくなるが尚全長は小さくならない。そこ
で第13図のように第11図、第12図と等しい行程を持つ流
体圧シリンダ１′を平行にして重ね合せ、夫々ピストン
ロッド４を互いに反対側へ突出させると流体圧シリンダ
１の全長は一つの流体圧シリンダ１のピストン３の行程
分だけ短かくなり、最も短かい。

「発明が解決しようとする課題」 この第13図の方法で両側へ押し出す推力を第11図、第
12図と同一にするために第11図、第12図と同一のシリン
ダ面積を得ようとすると流体圧シリンダ１を正面から見
た設置面積が大きくなる。例えば、設置部が円形とすれ
ば第11図、第12図の流体圧シリンダ１の設置部直径はD1
＝D2であるが第13図の設置部直径D3は各々のシリンダケ
ーシング２の周壁の厚みを無視し、第11図又は第12図と
第13図の流体圧シリンダ１の押出し推力を等しいとする
と、 となる。この場合第13図のシリンダケーシング２の数は
２本であるがこれを増加しても、D1＜D3となることには
変りがないし、更にシリンダケーシング壁の厚さを加え
ると設置面積D3は一層大きくなる。

従って、流体圧シリンダ１の設置面積及び長手方向の
寸法が制約されているときに如何にすべきという課題が
生ずるのである。

本発明は同時に両側へ負荷に耐える力で押し出し、無
負荷で後退させる直線駆動部材を配設した流体圧シリン
ダにおいて、全長及び設置面積共に小さい流体圧シリン
ダ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」 本発明は両側に夫々ラムをする一つの大シリンダケー
シングと、大シリンダケーシングの内部に収容され、前
記両側のラム毎に、反ピストンロッド側が前記ラムに固
定されると共に反ピストンロッド側のシリンダ室が大シ
リンダケーシング内と連通する小シリンダケーシングを
備え、前記小シリンダケーシング内に収容したピストン
のピストンロッドは大シリンダケーシングに固定された
ピストンロッド支持部材に固定され、外部から大シリン
ダケーシング、ピストンロッド支持部材、ピストンロッ
ドを通じて小シリンダケーシングのピストンロッド側の
シリンダ室に連通する流体通路を設け、大シリンダケー
シングに外部から大シリンダケーシング内に連通する流
体通路を備え、一方のラムに固定した小シリンダケーシ
ングと他方のラムに固定した小シリンダケーシングはピ
ストンロッドの軸方向から見て重ならない異なる位置に
配設されていることを特徴とする流体圧シリンダであ
る。

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。第１
図は正面図、第２図、第４図は第１図のＡ−Ａ断面図、
第３図は第１図のＡ−Ｂ断面図である。

両側にラム５を有する大シリンダケーシング６は端部
ケーシング７と中間ケーシング８を重ね合せて軸方向を
ボルト９で締結され、これにより内部は一つの円筒面と
なっている。ラム５は本体11とその背部に固定した背板
12を有し、背板12の周囲には大シリンダケーシング６と
ラム５との密封を計る密封輪13が嵌め込まれ、ラムフラ
ンジ14で保持されている。ラム本体11と背板12は平行ピ
ン15により位置決めされ、回り止めとして作用し、小ね
じ16により固定されている。

ラムフランジ14は円形であって第５図から第８図に示
すように２つの小シリンダケーシング17を設けた一体の
ハウジング18の一部となっている。ラムフランジ14と背
板12は円筒嵌合部10で嵌合し、小ねじ20でもって固定さ
れている。小シリンダケーシング17はラムフランジ14の
中心を軸として、対称に配置されている。二つの小シリ
ンダケーシング17は間隔をおいており、円板形のラムフ
ランジ14の中心部には長孔19が設けてある。小シリンダ
ケーシング17のラムフランジ14につながる側と反対側端
板は、ピストン21と一体のピストンロッド22が挿通する
ピストンロッド嵌合穴23を有し、該穴23にはピストンロ
ッド22との間を密封する密封輪30を収容する円周溝24が
設けてある。該端板の周囲は大シリンダケーシング６に
嵌合して摺動可能なピストンロッド側フランジ25となっ
ている。該ピストンロッド側フランジ25は円板形から切
欠かれており、第５図に示すように、長孔19とは交叉方
向でくい違いに対向する平行部26及びこれと直角方向面
部27及び長孔19よりわずかに退いた角面部28が形成さ
れ、後述のピストンを支持すると共に圧力流体通路とな
る構成部材と干渉しないようになっている。

第２図〜第４図に示すように端部ケーシング７と中間
ケーシング８には各ハウジング18の反ピストンロッド側
となるラムフランジ14とピストンロッド側フランジ25の
対向する空間部へ突出するようにストッパ29が固定され
ている。

二つのハウジング18は夫々ピストンロッド側フランジ
25側を先にして大シリンダケーシング６の両端部から挿
入されており、第１図に示すように平行部26が一直線上
に来るように周方向を合せてある。従って二つのハウジ
ング18は大シリンダケーシング６の軸方向、即ち正面か
ら見て小シリンダケーシング17が周方向に関して、交互
に配設され、小シリンダケーシング17は重ならない。

中間ケーシング８には流体圧シリンダ全体を他の部材
へ固定するめたの取付フランジ8aを備えている。

次にピストン側の構成を説明する。中間ケーシング８
に直径をわたって嵌合穴31,32が設けられている。該嵌
合穴31,32の中心線は平行部26,26間の中心部を通ってお
り、嵌合穴31,32に、小シリンダケーシング17内に収容
したピストンロッド21の支持部材の一つの円筒形の横架
材33が嵌合しており、嵌合穴31の口部のめねじにねじ込
んだ栓34によって該横架材33は中間ケーシング８に固定
されている。該横架材33が嵌入する他のピストン21の支
持部材たるピストンロッド固定部材36はその胴部37が大
シリンダケーシング６の中心部に収容され、胴部37の両
端には前記二つのハウジング18の反ピストンロッド側ラ
ムフランジ14に設けた各長孔19に収容される支腕38が設
けられており、該支腕38にピストンロッド22端が固定さ
れている。ピストン21は密封輪39でもって小シリンダケ
ーシング17と密封されている。

中間ケーシング８には圧力流体を出入りさせるポート
X,Yが設けられている。外部配管41が連結されるポート
Ｘは横架材33中をとおる流体通路42に通じ該通路42は大
シリンダケーシング６の中心線方向に曲り、ピストンロ
ッド固定部材36中の流体通路43に連通している。流体通
路43はピストンロッド22中をとおる流体通路44に連通
し、流体通路44は小シリンダケーシング17のピストンロ
ッド側シリンダ室45に通じている。流体通路42,43間の
つながる部分の両側には円筒形の横架材33に円周溝を設
けて密封輪48を嵌め込み、ピストンロッド固定部材36と
の間を密封してある。

外部配管46に連結されるポートＹは大シリンダケーシ
ング６内に直接連通している。

次に上記構成における作用を説明する。第２図、第３
図はラム11が後退した状態を示している。外部配管46か
らポートＹを通じて圧力流体を送り込むと大シリンダケ
ーシング６内に流入し、ラム５の背部に圧力を加える。
この圧力の加わる範囲は小シリンダケーシング17の反ピ
ストンロッド側のシリンダ室47が大シリンダケーシング
６内と連通しているから、大シリンダケーシング６の内
の全シリンダ面積に流体圧力が加わり、ラム本体11と共
に背板12、密封輪13、ハウジング18は外方へ移動する。
これに伴って固定位置にあるピストン21に対して小シリ
ンダケーシング17が移動するのでピストンロッド側シリ
ンダ室45はその容積を減縮され、内部の流体は流体通路
44,43,42をとおり、ポートＸに出て外部配管41から還流
する。そして、小シリンダケーシング17を備えたハウジ
ング18のピストンロッド側フランジ25が大シリンダケー
シング６に固定されたストッパ29に当ると移動を止めら
れる（第４図）。この状態ではラム５の面積に圧力流体
の圧力の強さを乗じた推力がラム５に働いており、ラム
５は大きな推力で駆動でき、又大きな外力に耐える。

次にラム５を後退させるにはポートＹ側を無圧で外部
配管46から流出可能とし、外部配管41から圧力流体を送
入するとポートＸをとおり、流体通路42,43,44をとお
り、小シリンダケーシング17のピストンロッド側シリン
ダ室45に流入する。これによつて小シリンダケーシング
17は後退し、ハウジング18は後退するのでラムフランジ
14、密封輪13、ラム本体11は後退する。大シリンダケー
シング６内の流体はポートＹから外部配管46をとおって
流出する。ラム５後退時は無負荷であり、無負荷時の装
置抵抗のみがピストンロッド22が固定されてある支持部
材のピストンロッド固定部材36、横架材33に加わるが小
さな力である。

第９図、第10図は上記流体圧シリンダの使用例であ
る。端面が対向した砥石面51となった両頭研削盤の砥石
50を修正研削するロータリーロール52を備えた修正砥石
ヘッド53は砥石外に砥石50の砥石軸60と平行に設けた軸
54を中心として揺動駆動されるように支持された揺動ア
ーム55の先端部に備えてある。上述した本発明の流体圧
シリンダ56のラム本体11に例えば目立て砥石57を固定
し、このユニットを修正砥石ヘッド53の一部として設け
てある。

ロータリーロール52を支持し駆動する回転軸58は砥石
50の砥石面51に平行しており、目立て砥石57の砥石面59
は砥石50の砥石面51に対向しており、目立て砥石57は該
砥石面51に向って進退するように取付けてある。

ロータリーロール52の直径よりも、後退時の目立て砥
石57間の距離は小さく前進時は大きくなっている。両砥
石50を互いに接近させて砥石面51をロータリーロール52
に切込み、揺動アーム55を軸54を中心に砥石50のほぼ半
径方向にほぼ半径分送りを与えることにより、砥石面51
は成形される。ロータリーロール52のみでは砥石面51は
砥粒と結合材が同一面となっているので研削作用は出来
ない。そこで次にロータリーロール52から両砥石50を後
退し、流体圧シリンダ56を付勢して両目立て砥石57間を
拡大し、次に砥石50を目立て砥石57に切り込み、砥石面
51上の結合材を除く。目立て後は目立て砥石57間を縮小
して修正砥石ヘッド53を対向する砥石面51よりも外に出
す。この目立て砥石57には砥石修正で大きな力が加わる
と共に、目立て砥石57の摩耗も著しい。一方修正砥石ヘ
ッドは設置範囲及び長さ共に小さくしなければならない
が、本発明の流体圧シリンダを用いると小さく、強力な
推力を発生し、且つ目立て砥石57の進退の行程も大きく
とれ、目立て砥石57の取替回数を減少することができ
る。

〔発明の効果〕

本発明は大シリンダケーシングの両側にラムを備え、
大シリンダケーシング内において、反ピストンロッド側
をラムに固定した小シリンダケーシングに納めたピスト
ンのピストンロッドを、大シリンダケーシングに固定し
て大シリンダケーシング内に収容したピストンロッドの
支持部材を設けて、ピストンロッドの支持部材及びピス
トンロッド中を通じて流体通路を設け、小シリンダケー
シング内のピストンロッド側シリンダ室と外部間を連通
すると共に小シリンダケーシングの反ピストンロッド側
シリンダ室を大シリンダケーシングに連通し、大シリン
ダケーシング内と外部間を連通するようにし、両ラムに
固定された小シリンダケーシングを正面から見て互いに
異なる位置としたため、 （１）大シリンダケーシングの内径を受圧面積とできる
ため、大きな推力でラムを押し出すことが出来る。

（２）小シリンダケーシングが重なるため、ラムの行程
に比して軸方向長さが極めて短い。

（３）正面から見た設置面積が小さくてすむ。

なる効果があり、小さな空間に設け、且つ大推力を要求
される装置に適する流体圧シリンダを提供出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の正面図、第２図、第４図は第
１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のＡ−Ｂ断面図、
第５図はハウジングの正面図、第６図は第５図の側面
図、第７図は第５図のＣ−Ｃ断面図、第８図は第５図の
Ｄ−Ｄ断面図、第９図は本発明の使用例を示す側面図、
第10図は第９図の平面図、第11図から第13図は従来例の
側断面図である。 X,Y……ポート、１……流体圧シリンダ ２……シリンダケーシング、2a,2b……端壁、３……ピ
ストン、４……ピストンロッド、５……ラム、６……大
シリンダケーシング、７……端部ケーシング、８……中
間ケーシング、8a……取付フランジ、９……ボルト、10
……円筒形嵌合部、11……ラム本体、12……背板、13…
…密封輪、14……ラムフランジ、15……平行ピン、16…
…小ねじ、17……小シリンダケーシング、18……ハウジ
ング、19……長孔、20……小ねじ、21……ピストン、22
……ピストンロッド、23……ピストンロッド嵌合穴、24
……円周溝、25……ピストンロッド側フランジ、26……
平行部、27……直角方向面部、28……角面部、29……ス
トッパ、30……密封輪、31,32……嵌合穴、33……横架
材、34……栓、36……ピストンロッド固定部材、37……
胴部、38……支腕、39……密封輪、41……外部配管、4
2,43,44……流体通路、45……ピストンロッド側シリン
ダ室、46……外部配管、47……シリンダ室、48……密封
輪、50……砥石、51……砥石面、52……ロータリーロー
ル、53……修正砥石ヘッド、54……軸、55……揺動アー
ム、56……流体圧シリンダ、57……目立て砥石、58……
回転軸、59……砥石面、60……砥石軸。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両側に夫々ラムを有する一つの大シリンダ
   ケーシングと、大シリンダケーシングの内部に収容さ
   れ、前記両側のラム毎に、反ピストンロッド側が前記ラ
   ムに固定されると共に反ピストンロッド側のシリンダ室
   が大シリンダケーシング内と連通する小シリンダケーシ
   ングを備え、前記小シリンダケーシング内に収容したピ
   ストンのピストンロッドは大シリンダケーシングに固定
   されたピストンロッド支持部材に固定され、外部から大
   シリンダケーシング、ピストンロッド支持部材、ピスト
   ンロッドを通じて小シリンダケーシングのピストンロッ
   ド側のシリンダ室に連通する流体通路を設け、大シリン
   ダケーシングに外部から大シリンダケーシング内に連通
   する流体通路を備え、一方のラムに固定した小シリンダ
   ケーシングと他方のラムに固定した小シリンダケーシン
   グはピストンロッドの軸方向から見て重ならない異なる
   位置に配設されていることを特徴とする流体圧シリン
   ダ。