JP3615183B2 - 複動式油圧シリンダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、穿孔機などのパンチ作動手段として用いられる複動式油圧シリンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から、図１に示すようなポータブル型の穿孔機が広く用いられている。
【０００３】
この穿孔機を簡単に説明すると、機体Ａの上部に電動機を設け、機体Ａ内に電動機の作動により油圧を発生する油圧発生機構を設け、この油圧発生機構の下方の機体Ａ内に油圧発生機構の油圧により昇降する油圧作動機26（ピストン・シリンダ機構）を設け、この油圧作動機26のピストン３の下端にパンチ27を設けた構成で、油圧作動機26の下動により機体Ａの基部に設けたダイス28と共働して被穿孔材29に穿孔するものである。
【０００４】
また、従来、このパンチを移動させる油圧作動機２６としては、複動式油圧シリンダが一般的に採用されている。
【０００５】
この複動式油圧シリンダについて説明すると、装置本体内に形成されたシリンダにピストンを可動自在に設けると共に、このピストンを挟んで対向する油槽及びシリンダ室に油を給排する管路を設け、この管路に四ポート切換式の電磁弁を介してポンプを接続した構成である。
【０００６】
そして、ポンプを作動して管路から油槽室に油が供給されるように電磁弁を操作すれば、この油槽室内の油圧増大によりピストン先端部分がシリンダに退避する一方、管路からシリンダ室に油が供給されるように電磁弁を操作すれば、このシリンダ室内の油圧増大によりピストン先端部分がシリンダから進出するように移動する。
【０００７】
従って、この複動式油圧シリンダを採用した穿孔機によれば、電磁弁の切換によりピストンが複動し、先端部分が出入動作を行うため、このピストン先端に取付られた前記パンチが往復動作を行い、被穿孔材２９に穿孔することができる。
【０００８】
しかしながら、このような従来の複動式油圧シリンダを採用した穿孔機においては、電磁弁が複雑な構造であるため、小型及び軽量化を図ることが困難であり、従って、穿孔機自体が大型化してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑み、これを解決するためのもので、電磁弁や手動切換弁を用いることなく、シリンダ内に組み入れた自動切換弁構造とすることで構成を簡素化でき、小型・軽量化を図ることが可能となる画期的な複動式油圧シリンダを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１１】
シリンダ１内に圧送される圧油により押圧されてリターンバネ２に抗して可動するピストン３と、このピストン３に設けられてシリンダ室４と反対側の油槽室５とを連通する第一導通孔６及び第二導通孔７と、この第一導通孔６に可動自在に設けられて可動により第一導通孔６を開閉する第一弁杆８と、前記第二導通孔７に可動自在に設けられて可動により第二導通孔７を開閉する第二弁杆９と、前記第一導通孔６に圧油を圧送する送油経路１０と、前記第二導通孔７から圧油を排出する排油経路１１と、この送油経路１０と排油経路１１とを接続して排油経路１１より排出された圧油を圧送手段１３により送油経路１０・前記第一導通孔６を介して前記シリンダ１内に循環導入せしめる圧油循環経路１２と、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置した状態では，前記送油経路１０が第一導通孔６を介してシリンダ室４と連通状態となると共に，この第一導通孔６と前記油槽室５とは閉塞状態となり，且つピストン３が油槽室５側へ移動した状態では，送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となると共に，この第一導通孔６とシリンダ室４とは閉塞状態となるように前記第一弁杆８を作動制御する第一弁杆作動機構２０と、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置した状態では，前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介し油槽室５と連通状態となると共に，この第二導通孔７とシリンダ室４とは閉塞状態となり，且つピストン３が油槽室５側へ移動した状態では，排油経路１１が第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となると共に，この第二導通孔７と油槽室５とは閉塞状態となるように前記第二弁杆９を作動制御する第二弁杆作動機構２１とから成ることを特徴とする複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１２】
また、前記第一弁杆８に、この第一弁杆８が油槽室５側に移動した際に前記第一導通孔６を閉塞する第一シール面２２と、シリンダ室４側に移動した際に第一導通孔６を閉塞する第二シール面２３とを設けると共に、この第一弁杆８の第一シール面２２が第一導通孔６を閉塞した際には第一導通孔６を介して前記送油経路１０がシリンダ室４若しくは油槽室５と連通状態となり、前記第二シール面２３が第一導通孔６を閉塞した際には第一導通孔６を介して送油経路１０が油槽室５若しくはシリンダ室４と連通状態となる前記第一弁杆作動機構２０を構成し、前記第二弁杆９に、この第二弁杆９が油槽室５側に移動した際に前記第二導通孔７を閉塞する第三シール面２４と、シリンダ室４側に移動した際に第二導通孔７を閉塞する第四シール面２５を設けると共に、この第二弁杆９の第三シール面２４が第二導通孔７を閉塞した際には第二導通孔７を介して前記排油経路１１が油槽室５若しくはシリンダ室４と連通状態となり、前記第四シール面２５が第二導通孔７を閉塞した際には第二導通孔７を介して排油経路１１がシリンダ室４若しくは油槽室５と連通状態となる前記第二弁杆作動機構２１を構成したことを特徴とする請求項１記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１３】
また、前記第一弁杆８と前記第二弁杆９には、夫々シリンダ室４側へ突出するシリンダ室側突出部８Ａ・９Ａを設けると共に油槽室５側へ突出する油槽室側突出部８Ｂ・９Ｂを設け、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置し、第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａがシリンダ室４内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第一弁杆８が油槽室５側へ可動した状態では、この第一弁杆８の前記第一シール面２２が前記第一導通孔６を閉塞すると共に、この第一導通孔６を介して前記送油経路１０がシリンダ室４若しくは油槽室５と連通状態となり、ピストン３が油槽室５側へ移動し、第一弁杆８の前記油槽室側突出部８Ｂが油槽室５内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動した状態では、この第一弁杆８の前記第二シール面２３が前記第一導通孔６を閉塞すると共に、この第一導通孔６を介して前記送油経路１０が油槽室５若しくはシリンダ室４と連通状態となる前記第一弁杆作動機構２０を構成し、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置し、第二弁杆９のシリンダ室側突出部９Ａがシリンダ室４内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第二弁杆９が油槽室５側へ可動した状態では、この第二弁杆９の前記第三シール面２４が前記第二導通孔７を閉塞すると共に、この第二導通孔７を介して前記排油経路１１がシリンダ室４若しくは油槽室５と連通状態となり、ピストン３が油槽室５側へ移動し、第二弁杆９の前記油槽室側突出部９Ｂが油槽室５内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動した状態では、この第二弁杆９の前記第四シール面２５が前記第二導通孔７を閉塞すると共に、この第二導通孔７を介して前記排油経路１１が油槽室５若しくはシリンダ室４と連通状態となる前記第二弁杆作動機構２１を構成したことを特徴とする請求項２記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１４】
また、前記ピストン３の復動時に、前記第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動して、前記送油経路１０が前記第一導通孔６を介して前記油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とが閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送される第一弁杆８の可動位置を位置決め保持する第一開放保持機構１４を設けると共に、前記第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動して、前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とが閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出する第二弁杆９の可動位置を位置決め保持する第二開放保持機構１５を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【００１６】
ピストン３は、リターンバネ２の付勢力によってシリンダ１内の最もシリンダ室４側に位置する状態で保持されており、この状態では、第一弁杆作動機構２０により第一弁杆８が可動して、例えば送油経路１０が第一導通孔６を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第一導通孔６と油槽室５とは閉塞状態となっている。
【００１７】
また、この際、第二弁杆作動機構２１により第二弁杆９が可動して、排油経路１１が第二導通孔７を介し油槽室５と連通状態となり且つこの第二導通孔７とシリンダ室４とは閉塞状態となっている。
【００１８】
この状態で圧油循環経路１２の圧送手段１３により送油経路１０から圧油を圧送すると、第一導通孔６を介してシリンダ室４内に圧油が流入し、この圧油の油圧によってピストン３は油槽室５側へと押圧される。この際、油槽室５内に残存している圧油は第二導通孔７を介して排油経路１１へと流出し、前記圧送手段１３へと循環することになる。
【００１９】
従って、シリンダ室４とピストン３を境にした反対側の油槽室５とに圧力差を生じることとなり、ピストン３がシリンダ１内をリターンバネ２に抗して油槽室５側へ移動（往動）し、例えば、ピストン３の可動先端部に設けた加工部（パンチ２７）により加工作業がなされる。
【００２０】
このピストン３の移動に伴って第一弁杆８と第二弁杆９も移動するが、ピストン３が油槽室５側へ移動した状態では、第一弁杆作動機構２０により第一弁杆８が可動して前記送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とは閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送され、この圧油の油圧によってピストン３はシリンダ室４側へと押圧される。
【００２１】
この際、第二弁杆作動機構２１により前記第二弁杆９が可動することで前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とは閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出し、前記圧送手段１３へと循環することになる。
【００２２】
また、例えば、圧油を油槽室５内に圧送せずとも、自動的に前記リターンバネ２の復帰力によってピストン３がシリンダ室４側へ復動するような構造としても良い。
【００２３】
従って、ピストン３がシリンダ１内をシリンダ室４側へ移動（復動）し、圧送手段１３によって圧油を第一弁杆８に圧送することでピストン３が自動的に往復作動することになる。
【００２４】
本発明においては、このようにシリンダ１内に組み入れた自動切換弁構造としたために、電磁弁や手動切換弁を用いるような構造と比べて構成が簡単になり、小型で軽量な複動式油圧シリンダに構成可能となる。
【００２５】
よって、例えば、本発明の小型・軽量な複動式油圧シリンダを前記従来の技術の項で述べた穿孔機の油圧作動機２６として採用すれば、小型・軽量で取扱性に秀れた穿孔機を構成可能となる極めて実用性に秀れた画期的な複動式油圧シリンダとなる。
【００２６】
また、例えば、前記ピストン３の復動時に、前記第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動して、前記送油経路１０が前記第一導通孔６を介して前記油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とが閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送される第一弁杆８の可動位置を位置決め保持する第一開放保持機構１４を設けると共に、前記第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動して、前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とが閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出する第二弁杆９の可動位置を位置決め保持する第二開放保持機構１５を設ければ、ピストン３復動時に第一弁杆８が油槽室５と送油経路１０とを連通させた状態が自動的に保持され、且つ第二弁杆９がシリンダ室４と排油経路１１とを連通させた状態が自動的に保持されるため、常に安定した復動作動が維持される秀れた複動式油圧シリンダとなる。
【００２７】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２８】
本実施例は、図１に示したような穿孔機の油圧作動機２６に本発明を適用したもので、この穿孔機の説明については、前記従来技術の項での説明と重複するため省略する。
【００２９】
本実施例は、シリンダ１内に圧送される圧油により押圧されてリターンバネ２に抗して可動するピストン３を設け、このピストン３にシリンダ室４と反対側の油槽室５とを連通する第一導通孔６と第二導通孔７とを設け、この第一導通孔６を閉塞する第一弁杆８を可動自在に設けて第一導通孔６を第一弁杆８の可動により開閉自在に構成すると共に、前記第二導通孔７を閉塞する第二弁杆９を可動自在に設けて第二導通孔７を第二弁杆９の可動により開閉自在に構成し、前記第一導通孔６に圧油を圧送する送油経路１０を設けると共に前記第二導通孔７に圧油を排出する排油経路１１を設け、この排油経路１１を前記送油経路１０に接続して前記シリンダ１を介した圧油循環経路１２を形成し、この圧油循環経路１２に圧油を前記送油経路１０から前記第一導通孔６に圧送せしめる圧送手段１３を設け、前記第一弁杆８と第二弁杆９には夫々シリンダ室４側へ突出するシリンダ室側突出部８Ａ・９Ａを設けると共に油槽室５側へ突出する油槽室側突出部８Ｂ・９Ｂを設け、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置し、第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａがシリンダ室４内の所定の位置に当接することで第一弁杆８が油槽室５側へ可動した状態では、前記送油経路１０が第一導通孔６を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記油槽室５とは閉塞状態となってシリンダ室４内に圧油が圧送されるように構成し、この際、前記第二弁杆９のシリンダ室側突出部９Ｂがシリンダ室４内の所定の位置に当接して第二弁杆９が油槽室５側へ可動することで前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介し油槽室５と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記シリンダ室４とは閉塞状態となって油槽室５内の圧油が排油経路１１へ排出するように構成して、前記送油経路１０から第一導通孔６を介してシリンダ室４内に圧入する圧油によりピストン３が油槽室５側へ押圧されて往動するように構成し、このピストン３が油槽室５側へ移動し、第一弁杆８の油槽室側突出部８Ｂが油槽室５内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動した状態では、前記送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とは閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送されるように構成し、この際、前記第二弁杆９の油槽室側突出部９Ｂが油槽室５内の所定の位置に当接して第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動することで前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とは閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出するように構成して、前記送油経路１０から第一導通孔６を介して油槽室５内に圧入する圧油によりピストン３がシリンダ室４側へ押圧されて復動するように構成したことを特徴とする複動式油圧シリンダに係るものである。
【００３０】
以下、更に具体的に説明する。
【００３１】
本実施例は、シリンダ１に設けたピストン３に第一導通孔６（貫通路）を形成し、この貫通路途中に停留室６Ａを形成し、この停留室６Ａの油槽室５側には油槽室５へ貫通する径大貫通路６Ｂを形成し、停留室６Ａのシリンダ室４側には径小貫通路６Ｃを形成している。
【００３２】
第一弁杆８は、中程に径大閉塞盤部８Ｃを形成して、この径大閉塞盤部８Ｃより図面において上側杆部をシリンダ室側突出部８Ａとし、径大閉塞盤部８Ｃより下側杆部を油槽室側突出部８Ｂとしている。また、この油槽室側突出部８Ｂの先端部には緩衝用キックバネ３０を被嵌状態に装着している。
【００３３】
そして、この径大閉塞盤部８Ｃを前記停留室６Ａに配設し、油槽室側突出部８Ｂを前記径大貫通路６Ｂに摺動自在に嵌挿し、前記シリンダ室側突出部８Ａを前記径小貫通路６Ｃの側方に設けた嵌合部１７に摺動自在に嵌挿している。また、シリンダ室側突出部８Ａはその先端が嵌合部１７よりもシリンダ室４側に突出するように設け、油槽室側突出部８Ｂもその先端が径大貫通路６Ｂよりも油槽室５側に突出するように設けている。
【００３４】
また、本実施例では、ピストン３に第二導通孔７（貫通路）を形成し、この貫通路途中に停留室７Ａを形成し、この停留室７Ａの油槽室５側には油槽室５へ貫通する径小貫通路７Ｂを形成し、停留室７Ａのシリンダ室４側には径大貫通路７Ｃを形成している。
【００３５】
第二弁杆９は、図２における上端部と下端部とに径大部を形成し、この上側径大部をシリンダ室側突出部９Ａとし、下側径大部を油槽室側突出部としている。
【００３６】
そして、この第二弁杆９の中間杆部を停留室７Ａと径小貫通路７Ｂとに摺動自在に嵌挿し、径大なシリンダ室側突出部９Ａを径大貫通路７Ｃに配設すると共に、径大な油槽室側突出部９Ｂを径小貫通路７Ｂの下方であって第二導通孔７外へ露出状態に配設している。また、シリンダ室側突出部９Ａはその先端が径大貫通路７Ｃよりもシリンダ室４側に突出するように設けている。
【００３７】
本実施例では、前記第一導通孔６の停留室６Ａに圧油を圧送する送油経路１０をこの停留室６Ａと連通状態に設ける一方、前記第二導通孔７の径小貫通路７Ｂから圧油を排出する排油経路１１をこの径小貫通路７Ｂと連通状態に設け、この送油経路１０と排油経路１１とを接続することで排油経路１１より排出された圧油を圧送手段１３としてのポンプ装置により送油経路１０・前記第一導通孔６を介して前記シリンダ１内に循環導入する圧油循環経路１２を構成している。図中符号３３は油タンクである。
【００３８】
また、本実施例では、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置した状態では，前記送油経路１０が第一導通孔６を介してシリンダ室４と連通状態となると共に，この第一導通孔６と前記油槽室５とは閉塞状態となり，且つピストン３が油槽室５側へ移動した状態では，送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となると共に，この第一導通孔６とシリンダ室４とは閉塞状態となるように前記第一弁杆８を作動制御する第一弁杆作動機構２０を設けている。
【００３９】
この第一弁杆機構２０は、前記第一弁杆８に、この第一弁杆８が油槽室５側に移動した際に前記第一導通孔６を閉塞する第一シール面２２と、シリンダ室４側に移動した際に第一導通孔６を閉塞する第二シール面２３とを設け、この第一弁杆８の第一シール面２２が第一導通孔６を閉塞した際には第一導通孔６を介して前記送油経路１０がシリンダ室４と連通状態となり、前記第二シール面２３が第一導通孔６を閉塞した際には第一導通孔６を介して送油経路１０が油槽室５と連通状態となる構成としている。
【００４０】
具体的に説明すると、第一シール面２２は、前記径大閉塞盤部８Ｃの下面とし、第一弁杆８が油槽室５側へ移動した際にはこの第一シール面２２が停留室６Ａの底面に当接して停留室６Ａと油槽室５とを閉塞すると共に、この際停留室６Ａと送油経路１０とは連通状態となってこの送油経路１０から停留室６Ａ・径小貫通路６Ｃを介しシリンダ室４内に圧油が流入可能となる構成としている。
【００４１】
また、第二シール面２３は、径大閉塞盤部８Ｃの上面とし、第一弁杆８がシリンダ室４側へ移動した際にはこの第二シール面２３が前記停留室６Ａの上面に当接して停留室６Ａとシリンダ室４とを閉塞すると共に、この際停留室６Ａと送油経路１０とは連通状態となってこの送油経路１０から停留室６Ａ・径大貫通路６Ｂを介し油槽室５内に圧油が流入可能となる構成としている。
【００４２】
また、本実施例では、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置した状態では，前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介し油槽室５と連通状態となると共に，この第二導通孔７とシリンダ室４とは閉塞状態となり，且つピストン３が油槽室５側へ移動した状態では，排油経路１１が第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となると共に，この第二導通孔７と油槽室５とは閉塞状態となるように前記第二弁杆９を作動制御する第二弁杆作動機構２１を設けている。
【００４３】
この第二弁杆作動機構２１は、前記第二弁杆９に、この第二弁杆９が油槽室５側に移動した際に前記第二導通孔７を閉塞する第三シール面２４と、シリンダ室側に移動した際に第二導通孔７を閉塞する第四シール面２５を設け、この第二弁杆９の第三シール面２４が第二導通孔７を閉塞した際には第二導通孔７を介して前記排油経路１１が油槽室５と連通状態となり、前記第四シール面２５が第二導通孔７を閉塞した際には第二導通孔７を介して排油経路１１がシリンダ室４と連通状態となる構成としている。
【００４４】
具体的に説明すると、第三シール面２４は、前記径大なシリンダ室側突出部９Ａの下面とし、第二弁杆９が油槽室５側へ移動した際にはこの第三シール面２４が径大貫通路７Ｃの底面に当接して停留室７Ａとシリンダ室４とを閉塞すると共に、この際停留室７Ａと排油経路１１とは径小貫通路７Ｂを介して連通状態となってこの径小貫通路７Ｂ・停留室７Ａを介しこの排油経路１１から油槽室５内の圧油が流出可能となる構成としている。
【００４５】
また、第四シール面２５は、前記径大な油槽室側突出部９Ｂの上面とし、第一弁杆８がシリンダ室４側へ移動した際にはこの第四シール面２５が前記径小貫通路７Ｂ下方の周縁の面部に当接して径小貫通路７Ｂと油槽室５とを閉塞すると共に、この際径小貫通路７Ｂと排油経路１１とは連通状態となってこの径小貫通路７Ｂ・停留室７Ａ・径大貫通路７Ｃを介しこの排油経路１１からシリンダ室４内の圧油が流出可能となる構成としている。
【００４６】
また、本実施例では、前記ピストン３の復動時に、前記第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動して、前記送油経路１０が前記第一導通孔６を介して前記油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とが閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送される第一弁杆８の可動位置を位置決め保持する第一開放保持機構１４を設けている。
【００４７】
具体的に説明すると、第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａを嵌挿（嵌合）する嵌合部１７に横穴３１を形成し、この横穴３１内に弾性体１９としてのコイルバネを内装し、このコイルバネ１９により第一弁杆８（シリンダ室側突出部８Ａ）周面に向けて突出付勢されたボール状の係合体１８を設けている。
【００４８】
即ち、このコイルバネ１９によりボール状の係合体１８が第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａ周面に押圧当接するように構成している。一方、シリンダ室側突出部８Ａの周面には第一弁杆８が移動すると、この係合体１８が嵌まり込み係合し、また第一弁杆８が戻り可動すれば、乗り越え係脱可能な凹状の係合部１６を形成している。
【００４９】
また、この本実施例で採用した第一開放保持機構１４の構造は、簡単な構造であって製作が非常に容易となり、量産性に秀れることとなる。
【００５０】
また、本実施例では、前記第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動して、前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とが閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出する第二弁杆９の可動位置を位置決め保持する第二開放保持機構１５を設けている。
【００５１】
具体的には、第二弁杆９の中間杆部に抗縮弾性を有する弾性体３２としてのコイルバネを被嵌し、このコイルバネ３２の一端（図２における上端）を径大なシリンダ室側突出部９Ａの下面に当接する一方、このコイルバネ３２の他端（下端）を前記停留室７Ａの下面に当接することで、このコイルバネ３２の抗縮付勢力により第二弁杆９がシリンダ室４側へ付勢され、これによって排油経路１１が第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と油槽室５とが閉塞状態となる状態が保持される構成としている。
【００５２】
また、この本実施例で採用した第二開放保持機構１５の構造も、簡単な構造であって製作が非常に容易となり、量産性に秀れることとなる。
【００５３】
また、本実施例では、前記第一弁杆８の油槽室側突出部８Ｂの途中部に第二弁杆９へ向けて押圧部８Ｄを突設し、この押圧部８Ｄを前記第二弁杆９の油槽室側突出部９Ｂの下方に位置するように設けて、第一弁杆８の油槽室側突出部８Ｂがキックバネ３０を介し油槽室５の所定位置に当接することでこの第一弁杆８がシリンダ室４側へ移動すると、この際押圧部８Ｄが第二弁杆９の油槽室側突出部９Ｂをシリンダ室４側へ押圧し、結果第一弁杆８と共に第二弁杆９もシリンダ室４側へ移動するように構成している。
【００５４】
即ち、本実施例では、ピストン３が油槽室５側へ移動（往動）してこの往動終点位置に達した時には第二弁杆９の油槽室側突出部９Ｂが前記第一弁杆８の押圧部８Ｄを介して間接的に油槽室５内の所定の位置（底壁面）に当接する構成としている。
【００５５】
次に、本実施例の作動を説明する。
【００５６】
通常、ピストン３は、リターンバネ２の付勢力によってシリンダ１内の最もシリンダ室４側に位置する状態（往動始点位置）で保持されており、この状態では、第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａがシリンダ室４内の所定の位置（天壁面）に当接することで第一弁杆８が油槽室５側へ可動して、送油経路１０が第一導通孔６（停留室６Ａ・径小貫通路６Ｃ）を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第一導通孔６（径大貫通路６Ｂ）と油槽室５とは閉塞状態となっている（図２参照）。
【００５７】
また、この際、第二弁杆９のシリンダ室側突出部９Ａがシリンダ室４内の所定の位置（天壁面）に当接することで前記弾性体３２の付勢力に抗し第二弁杆９が油槽室５側へ可動して、排油経路１１が第二導通孔７（径小貫通路７Ｂ）を介し油槽室５と連通状態となり且つこの第二導通孔７（径小貫通路７Ｂ・停留室７Ａ）とシリンダ室４とは閉塞状態となっている（図２参照）。
【００５８】
この状態で、前記圧送手段１３により送油経路１０から圧油を圧送すると、第一導通孔６を介してシリンダ室４内に圧油が流入し、この圧油の油圧によってピストン３は油槽室５側へと押圧される。この際、油槽室５内に残存している圧油は第二導通孔７を介して排油経路１１へと流出し、前記圧送手段１３へと循環することになる。
【００５９】
従って、シリンダ室４とピストン３を境にした反対側の油槽室５とに圧力差を生じることとなり、図３に示すようにピストン３がシリンダ１内をリターンバネ２に抗して油槽室５側へ移動（往動）し、例えば、ピストン３の可動先端部に設けた加工部（パンチ２７）により加工作業がなされる。
【００６０】
このピストン３の移動に伴って第一弁杆８と第二弁杆９も移動するが、第一弁杆８の油槽室側突出部８Ｂが油槽室５内の所定の位置（底壁面）に当接すると、この第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動して前記送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となるように切換り且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とは閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送される。尚、この際、前記係合部１６に前記係合体１８が係合し、送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６とシリンダ室４とが閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送される第一弁杆８の可動位置が位置決め保持される（図４参照）。
【００６１】
また、この際、前記第二弁杆９の油槽室側突出部９Ｂが第一弁杆８の押圧部８Ｄに当接して押圧すると、前記弾性体３２の付勢力によって第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動する。そして、前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とは閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出し、前記圧送手段１３へと循環することになる。尚、復動時には弾性体３２によって排油経路１１が第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と油槽室５とが閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出する第二弁杆９の可動位置が位置決め保持される（図４参照）。
【００６２】
従って、油槽室５内に流入する圧油の油圧によってピストン３はシリンダ室４側へと押圧されて復動する。
【００６３】
次いで、ピストン３が復動終点位置（往動始点位置）に達すると、前記第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａがシリンダ室４天壁面に当接して第一弁杆８が油槽室５側へ移動すると共に、第一弁杆８の移動によって前記係合体１８が係合部１６を乗り越え係脱し、また、第二弁杆９のシリンダ室側突出部９Ａがシリンダ室４天壁面に当接して第二弁杆９が弾性体３２に抗し油槽室５側へ移動し、図２の状態に戻る。
【００６４】
従って、本実施例においては、電磁弁や手動切換弁を用いることなく、圧送手段によって圧油を第一弁杆に圧送することでピストンが自動的に往復作動する自動切換弁構造の複動式油圧シリンダであるために構成が簡単になり、また、圧油の送油経路１０も排油経路１１も一系統で良いため、小型で軽量な穿孔機を実現可能となる。
【００６５】
尚、本実施例では、油槽室５内に圧油が圧送されることでピストン３が復動するように構成したが、ピストン３が往動終点位置（復動始点位置）に達したところで圧油の供給を止めても、この際例えば第一弁杆８によって第一導通孔６が開放するような機構を設けて、シリンダ室４内の圧油が第一導通孔６から油槽室５側に流れることで自動的に前記リターンバネ２の復帰力によりピストン３が復動するように構成しても良い。
【００６６】
また、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、電磁弁や手動切換弁を用いることなく、圧送手段によって圧油を第一弁杆に圧送することでピストンが自動的に往復作動する自動切換弁構造のために構成が簡単になり、小型で軽量な複動式油圧シリンダとなる。
【００６８】
よって、例えば、本発明の小型・軽量な複動式油圧シリンダを前記従来の技術の項で述べた穿孔機の油圧作動機として採用すれば、小型・軽量で取扱性に秀れた穿孔機を構成可能となる極めて実用性に秀れた画期的な複動式油圧シリンダとなる。
【００６９】
また、請求項２記載の発明においては、前記作用効果を確実に発揮する第一弁杆作動機構並びに第二弁杆作動機構を簡易に設計実現可能となり、一層製作容易で量産性に秀れた複動式油圧シリンダとなる。
【００７０】
また、請求項３記載の発明においては、前記作用効果を確実に発揮する第一弁杆作動機構並びに第二弁杆作動機構の製作が一層容易となり、一層量産性に秀れた複動式油圧シリンダとなる。
【００７１】
また、請求項４記載の発明においては、ピストン復動時に第一弁杆が油槽室と送油経路とを連通させた状態が自動的に保持され、且つ第二弁杆がシリンダ室と排油経路とを連通させた状態が自動的に保持されるため、常に安定した復動作動が維持される秀れた複動式油圧シリンダとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の穿孔機を示す斜視図である。
【図２】本実施例のピストン往動開始時を示す要部拡大断面図である。
【図３】本実施例のピストン往動途中の状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】本実施例のピストンが往動終点位置（復動始点位置）にある状態を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
２ リターンバネ
３ ピストン
４ シリンダ室
５ 油槽室
６ 第一導通孔
７ 第二導通孔
８ 第一弁杆
８Ａ シリンダ室側突出部
８Ｂ 油槽室側突出部
９ 第二弁杆
９Ａ シリンダ室側突出部
９Ｂ 油槽室側突出部
１０ 送油経路
１１ 排油経路
１２ 圧油循環経路
１３ 圧送手段
１４ 第一開放保持機構
１５ 第二開放保持機構
２０ 第一弁杆作動機構
２１ 第二弁杆作動機構
２２ 第一シール面
２３ 第二シール面
２４ 第三シール面
２５ 第四シール面
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、穿孔機などのパンチ作動手段として用いられる複動式油圧シリンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から、図１に示すようなポータブル型の穿孔機が広く用いられている。
【０００３】
この穿孔機を簡単に説明すると、機体Ａの上部に電動機を設け、機体Ａ内に電動機の作動により油圧を発生する油圧発生機構を設け、この油圧発生機構の下方の機体Ａ内に油圧発生機構の油圧により昇降する油圧作動機26（ピストン・シリンダ機構）を設け、この油圧作動機26のピストン３の下端にパンチ27を設けた構成で、油圧作動機26の下動により機体Ａの基部に設けたダイス28と共働して被穿孔材29に穿孔するものである。
【０００４】
また、従来、このパンチを移動させる油圧作動機２６としては、複動式油圧シリンダが一般的に採用されている。
【０００５】
この複動式油圧シリンダについて説明すると、装置本体内に形成されたシリンダにピストンを可動自在に設けると共に、このピストンを挟んで対向する油槽及びシリンダ室に油を給排する管路を設け、この管路に四ポート切換式の電磁弁を介してポンプを接続した構成である。
【０００６】
そして、ポンプを作動して管路から油槽室に油が供給されるように電磁弁を操作すれば、この油槽室内の油圧増大によりピストン先端部分がシリンダに退避する一方、管路からシリンダ室に油が供給されるように電磁弁を操作すれば、このシリンダ室内の油圧増大によりピストン先端部分がシリンダから進出するように移動する。
【０００７】
従って、この複動式油圧シリンダを採用した穿孔機によれば、電磁弁の切換によりピストンが複動し、先端部分が出入動作を行うため、このピストン先端に取付られた前記パンチが往復動作を行い、被穿孔材２９に穿孔することができる。
【０００８】
しかしながら、このような従来の複動式油圧シリンダを採用した穿孔機においては、電磁弁が複雑な構造であるため、小型及び軽量化を図ることが困難であり、従って、穿孔機自体が大型化してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑み、これを解決するためのもので、電磁弁や手動切換弁を用いることなく、シリンダ内に組み入れた自動切換弁構造とすることで構成を簡素化でき、小型・軽量化を図ることが可能となる画期的な複動式油圧シリンダを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１１】
シリンダ１内に圧送される圧油により押圧されてリターンバネ２に抗して可動するピストン３と、このピストン３に設けられてシリンダ室４と反対側の油槽室５とを連通する第一導通孔６及び第二導通孔７と、この第一導通孔６に可動自在に設けられて可動により第一導通孔６を開閉する第一弁杆８と、前記第二導通孔７に可動自在に設けられて可動により第二導通孔７を開閉する第二弁杆９と、前記第一導通孔６に圧油を圧送する送油経路１０と、前記第二導通孔７から圧油を排出する排油経路１１と、この送油経路１０と排油経路１１とを接続して排油経路１１より排出された圧油を圧送手段１３により送油経路１０・前記第一導通孔６を介して前記シリンダ１内に循環導入せしめる圧油循環経路１２と、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置した状態では，前記送油経路１０が第一導通孔６を介してシリンダ室４と連通状態となると共に，この第一導通孔６と前記油槽室５とは閉塞状態となり，且つピストン３が油槽室５側へ移動した状態では，送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となると共に，この第一導通孔６とシリンダ室４とは閉塞状態となるように前記第一弁杆８を作動制御する第一弁杆作動機構２０と、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置した状態では，前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介し油槽室５と連通状態となると共に，この第二導通孔７とシリンダ室４とは閉塞状態となり，且つピストン３が油槽室５側へ移動した状態では，排油経路１１が第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となると共に，この第二導通孔７と油槽室５とは閉塞状態となるように前記第二弁杆９を作動制御する第二弁杆作動機構２１とから成ることを特徴とする複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１２】
また、前記第一弁杆８に、この第一弁杆８が油槽室５側に移動した際に前記第一導通孔６を閉塞する第一シール面２２と、シリンダ室４側に移動した際に第一導通孔６を閉塞する第二シール面２３とを設けると共に、この第一弁杆８の第一シール面２２が第一導通孔６を閉塞した際には第一導通孔６を介して前記送油経路１０がシリンダ室４若しくは油槽室５と連通状態となり、前記第二シール面２３が第一導通孔６を閉塞した際には第一導通孔６を介して送油経路１０が油槽室５若しくはシリンダ室４と連通状態となる前記第一弁杆作動機構２０を構成し、前記第二弁杆９に、この第二弁杆９が油槽室５側に移動した際に前記第二導通孔７を閉塞する第三シール面２４と、シリンダ室４側に移動した際に第二導通孔７を閉塞する第四シール面２５を設けると共に、この第二弁杆９の第三シール面２４が第二導通孔７を閉塞した際には第二導通孔７を介して前記排油経路１１が油槽室５若しくはシリンダ室４と連通状態となり、前記第四シール面２５が第二導通孔７を閉塞した際には第二導通孔７を介して排油経路１１がシリンダ室４若しくは油槽室５と連通状態となる前記第二弁杆作動機構２１を構成したことを特徴とする請求項１記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１３】
また、前記第一弁杆８と前記第二弁杆９には、夫々シリンダ室４側へ突出するシリンダ室側突出部８Ａ・９Ａを設けると共に油槽室５側へ突出する油槽室側突出部８Ｂ・９Ｂを設け、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置し、第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａがシリンダ室４内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第一弁杆８が油槽室５側へ可動した状態では、この第一弁杆８の前記第一シール面２２が前記第一導通孔６を閉塞すると共に、この第一導通孔６を介して前記送油経路１０がシリンダ室４若しくは油槽室５と連通状態となり、ピストン３が油槽室５側へ移動し、第一弁杆８の前記油槽室側突出部８Ｂが油槽室５内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動した状態では、この第一弁杆８の前記第二シール面２３が前記第一導通孔６を閉塞すると共に、この第一導通孔６を介して前記送油経路１０が油槽室５若しくはシリンダ室４と連通状態となる前記第一弁杆作動機構２０を構成し、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置し、第二弁杆９のシリンダ室側突出部９Ａがシリンダ室４内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第二弁杆９が油槽室５側へ可動した状態では、この第二弁杆９の前記第三シール面２４が前記第二導通孔７を閉塞すると共に、この第二導通孔７を介して前記排油経路１１がシリンダ室４若しくは油槽室５と連通状態となり、ピストン３が油槽室５側へ移動し、第二弁杆９の前記油槽室側突出部９Ｂが油槽室５内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動した状態では、この第二弁杆９の前記第四シール面２５が前記第二導通孔７を閉塞すると共に、この第二導通孔７を介して前記排油経路１１が油槽室５若しくはシリンダ室４と連通状態となる前記第二弁杆作動機構２１を構成したことを特徴とする請求項２記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１４】
また、前記ピストン３の復動時に、前記第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動して、前記送油経路１０が前記第一導通孔６を介して前記油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とが閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送される第一弁杆８の可動位置を位置決め保持する第一開放保持機構１４を設けると共に、前記第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動して、前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とが閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出する第二弁杆９の可動位置を位置決め保持する第二開放保持機構１５を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【００１６】
ピストン３は、リターンバネ２の付勢力によってシリンダ１内の最もシリンダ室４側に位置する状態で保持されており、この状態では、第一弁杆作動機構２０により第一弁杆８が可動して、例えば送油経路１０が第一導通孔６を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第一導通孔６と油槽室５とは閉塞状態となっている。
【００１７】
また、この際、第二弁杆作動機構２１により第二弁杆９が可動して、排油経路１１が第二導通孔７を介し油槽室５と連通状態となり且つこの第二導通孔７とシリンダ室４とは閉塞状態となっている。
【００１８】
この状態で圧油循環経路１２の圧送手段１３により送油経路１０から圧油を圧送すると、第一導通孔６を介してシリンダ室４内に圧油が流入し、この圧油の油圧によってピストン３は油槽室５側へと押圧される。この際、油槽室５内に残存している圧油は第二導通孔７を介して排油経路１１へと流出し、前記圧送手段１３へと循環することになる。
【００１９】
従って、シリンダ室４とピストン３を境にした反対側の油槽室５とに圧力差を生じることとなり、ピストン３がシリンダ１内をリターンバネ２に抗して油槽室５側へ移動（往動）し、例えば、ピストン３の可動先端部に設けた加工部（パンチ２７）により加工作業がなされる。
【００２０】
このピストン３の移動に伴って第一弁杆８と第二弁杆９も移動するが、ピストン３が油槽室５側へ移動した状態では、第一弁杆作動機構２０により第一弁杆８が可動して前記送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とは閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送され、この圧油の油圧によってピストン３はシリンダ室４側へと押圧される。
【００２１】
この際、第二弁杆作動機構２１により前記第二弁杆９が可動することで前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とは閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出し、前記圧送手段１３へと循環することになる。
【００２２】
また、例えば、圧油を油槽室５内に圧送せずとも、自動的に前記リターンバネ２の復帰力によってピストン３がシリンダ室４側へ復動するような構造としても良い。
【００２３】
従って、ピストン３がシリンダ１内をシリンダ室４側へ移動（復動）し、圧送手段１３によって圧油を第一弁杆８に圧送することでピストン３が自動的に往復作動することになる。
【００２４】
本発明においては、このようにシリンダ１内に組み入れた自動切換弁構造としたために、電磁弁や手動切換弁を用いるような構造と比べて構成が簡単になり、小型で軽量な複動式油圧シリンダに構成可能となる。
【００２５】
よって、例えば、本発明の小型・軽量な複動式油圧シリンダを前記従来の技術の項で述べた穿孔機の油圧作動機２６として採用すれば、小型・軽量で取扱性に秀れた穿孔機を構成可能となる極めて実用性に秀れた画期的な複動式油圧シリンダとなる。
【００２６】
また、例えば、前記ピストン３の復動時に、前記第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動して、前記送油経路１０が前記第一導通孔６を介して前記油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とが閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送される第一弁杆８の可動位置を位置決め保持する第一開放保持機構１４を設けると共に、前記第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動して、前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とが閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出する第二弁杆９の可動位置を位置決め保持する第二開放保持機構１５を設ければ、ピストン３復動時に第一弁杆８が油槽室５と送油経路１０とを連通させた状態が自動的に保持され、且つ第二弁杆９がシリンダ室４と排油経路１１とを連通させた状態が自動的に保持されるため、常に安定した復動作動が維持される秀れた複動式油圧シリンダとなる。
【００２７】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２８】
本実施例は、図１に示したような穿孔機の油圧作動機２６に本発明を適用したもので、この穿孔機の説明については、前記従来技術の項での説明と重複するため省略する。
【００２９】
本実施例は、シリンダ１内に圧送される圧油により押圧されてリターンバネ２に抗して可動するピストン３を設け、このピストン３にシリンダ室４と反対側の油槽室５とを連通する第一導通孔６と第二導通孔７とを設け、この第一導通孔６を閉塞する第一弁杆８を可動自在に設けて第一導通孔６を第一弁杆８の可動により開閉自在に構成すると共に、前記第二導通孔７を閉塞する第二弁杆９を可動自在に設けて第二導通孔７を第二弁杆９の可動により開閉自在に構成し、前記第一導通孔６に圧油を圧送する送油経路１０を設けると共に前記第二導通孔７に圧油を排出する排油経路１１を設け、この排油経路１１を前記送油経路１０に接続して前記シリンダ１を介した圧油循環経路１２を形成し、この圧油循環経路１２に圧油を前記送油経路１０から前記第一導通孔６に圧送せしめる圧送手段１３を設け、前記第一弁杆８と第二弁杆９には夫々シリンダ室４側へ突出するシリンダ室側突出部８Ａ・９Ａを設けると共に油槽室５側へ突出する油槽室側突出部８Ｂ・９Ｂを設け、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置し、第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａがシリンダ室４内の所定の位置に当接することで第一弁杆８が油槽室５側へ可動した状態では、前記送油経路１０が第一導通孔６を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記油槽室５とは閉塞状態となってシリンダ室４内に圧油が圧送されるように構成し、この際、前記第二弁杆９のシリンダ室側突出部９Ｂがシリンダ室４内の所定の位置に当接して第二弁杆９が油槽室５側へ可動することで前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介し油槽室５と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記シリンダ室４とは閉塞状態となって油槽室５内の圧油が排油経路１１へ排出するように構成して、前記送油経路１０から第一導通孔６を介してシリンダ室４内に圧入する圧油によりピストン３が油槽室５側へ押圧されて往動するように構成し、このピストン３が油槽室５側へ移動し、第一弁杆８の油槽室側突出部８Ｂが油槽室５内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動した状態では、前記送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とは閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送されるように構成し、この際、前記第二弁杆９の油槽室側突出部９Ｂが油槽室５内の所定の位置に当接して第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動することで前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とは閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出するように構成して、前記送油経路１０から第一導通孔６を介して油槽室５内に圧入する圧油によりピストン３がシリンダ室４側へ押圧されて復動するように構成したことを特徴とする複動式油圧シリンダに係るものである。
【００３０】
以下、更に具体的に説明する。
【００３１】
本実施例は、シリンダ１に設けたピストン３に第一導通孔６（貫通路）を形成し、この貫通路途中に停留室６Ａを形成し、この停留室６Ａの油槽室５側には油槽室５へ貫通する径大貫通路６Ｂを形成し、停留室６Ａのシリンダ室４側には径小貫通路６Ｃを形成している。
【００３２】
第一弁杆８は、中程に径大閉塞盤部８Ｃを形成して、この径大閉塞盤部８Ｃより図面において上側杆部をシリンダ室側突出部８Ａとし、径大閉塞盤部８Ｃより下側杆部を油槽室側突出部８Ｂとしている。また、この油槽室側突出部８Ｂの先端部には緩衝用キックバネ３０を被嵌状態に装着している。
【００３３】
そして、この径大閉塞盤部８Ｃを前記停留室６Ａに配設し、油槽室側突出部８Ｂを前記径大貫通路６Ｂに摺動自在に嵌挿し、前記シリンダ室側突出部８Ａを前記径小貫通路６Ｃの側方に設けた嵌合部１７に摺動自在に嵌挿している。また、シリンダ室側突出部８Ａはその先端が嵌合部１７よりもシリンダ室４側に突出するように設け、油槽室側突出部８Ｂもその先端が径大貫通路６Ｂよりも油槽室５側に突出するように設けている。
【００３４】
また、本実施例では、ピストン３に第二導通孔７（貫通路）を形成し、この貫通路途中に停留室７Ａを形成し、この停留室７Ａの油槽室５側には油槽室５へ貫通する径小貫通路７Ｂを形成し、停留室７Ａのシリンダ室４側には径大貫通路７Ｃを形成している。
【００３５】
第二弁杆９は、図２における上端部と下端部とに径大部を形成し、この上側径大部をシリンダ室側突出部９Ａとし、下側径大部を油槽室側突出部としている。
【００３６】
そして、この第二弁杆９の中間杆部を停留室７Ａと径小貫通路７Ｂとに摺動自在に嵌挿し、径大なシリンダ室側突出部９Ａを径大貫通路７Ｃに配設すると共に、径大な油槽室側突出部９Ｂを径小貫通路７Ｂの下方であって第二導通孔７外へ露出状態に配設している。また、シリンダ室側突出部９Ａはその先端が径大貫通路７Ｃよりもシリンダ室４側に突出するように設けている。
【００３７】
本実施例では、前記第一導通孔６の停留室６Ａに圧油を圧送する送油経路１０をこの停留室６Ａと連通状態に設ける一方、前記第二導通孔７の径小貫通路７Ｂから圧油を排出する排油経路１１をこの径小貫通路７Ｂと連通状態に設け、この送油経路１０と排油経路１１とを接続することで排油経路１１より排出された圧油を圧送手段１３としてのポンプ装置により送油経路１０・前記第一導通孔６を介して前記シリンダ１内に循環導入する圧油循環経路１２を構成している。図中符号３３は油タンクである。
【００３８】
また、本実施例では、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置した状態では，前記送油経路１０が第一導通孔６を介してシリンダ室４と連通状態となると共に，この第一導通孔６と前記油槽室５とは閉塞状態となり，且つピストン３が油槽室５側へ移動した状態では，送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となると共に，この第一導通孔６とシリンダ室４とは閉塞状態となるように前記第一弁杆８を作動制御する第一弁杆作動機構２０を設けている。
【００３９】
この第一弁杆機構２０は、前記第一弁杆８に、この第一弁杆８が油槽室５側に移動した際に前記第一導通孔６を閉塞する第一シール面２２と、シリンダ室４側に移動した際に第一導通孔６を閉塞する第二シール面２３とを設け、この第一弁杆８の第一シール面２２が第一導通孔６を閉塞した際には第一導通孔６を介して前記送油経路１０がシリンダ室４と連通状態となり、前記第二シール面２３が第一導通孔６を閉塞した際には第一導通孔６を介して送油経路１０が油槽室５と連通状態となる構成としている。
【００４０】
具体的に説明すると、第一シール面２２は、前記径大閉塞盤部８Ｃの下面とし、第一弁杆８が油槽室５側へ移動した際にはこの第一シール面２２が停留室６Ａの底面に当接して停留室６Ａと油槽室５とを閉塞すると共に、この際停留室６Ａと送油経路１０とは連通状態となってこの送油経路１０から停留室６Ａ・径小貫通路６Ｃを介しシリンダ室４内に圧油が流入可能となる構成としている。
【００４１】
また、第二シール面２３は、径大閉塞盤部８Ｃの上面とし、第一弁杆８がシリンダ室４側へ移動した際にはこの第二シール面２３が前記停留室６Ａの上面に当接して停留室６Ａとシリンダ室４とを閉塞すると共に、この際停留室６Ａと送油経路１０とは連通状態となってこの送油経路１０から停留室６Ａ・径大貫通路６Ｂを介し油槽室５内に圧油が流入可能となる構成としている。
【００４２】
また、本実施例では、前記ピストン３がシリンダ室４側に位置した状態では，前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介し油槽室５と連通状態となると共に，この第二導通孔７とシリンダ室４とは閉塞状態となり，且つピストン３が油槽室５側へ移動した状態では，排油経路１１が第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となると共に，この第二導通孔７と油槽室５とは閉塞状態となるように前記第二弁杆９を作動制御する第二弁杆作動機構２１を設けている。
【００４３】
この第二弁杆作動機構２１は、前記第二弁杆９に、この第二弁杆９が油槽室５側に移動した際に前記第二導通孔７を閉塞する第三シール面２４と、シリンダ室側に移動した際に第二導通孔７を閉塞する第四シール面２５を設け、この第二弁杆９の第三シール面２４が第二導通孔７を閉塞した際には第二導通孔７を介して前記排油経路１１が油槽室５と連通状態となり、前記第四シール面２５が第二導通孔７を閉塞した際には第二導通孔７を介して排油経路１１がシリンダ室４と連通状態となる構成としている。
【００４４】
具体的に説明すると、第三シール面２４は、前記径大なシリンダ室側突出部９Ａの下面とし、第二弁杆９が油槽室５側へ移動した際にはこの第三シール面２４が径大貫通路７Ｃの底面に当接して停留室７Ａとシリンダ室４とを閉塞すると共に、この際停留室７Ａと排油経路１１とは径小貫通路７Ｂを介して連通状態となってこの径小貫通路７Ｂ・停留室７Ａを介しこの排油経路１１から油槽室５内の圧油が流出可能となる構成としている。
【００４５】
また、第四シール面２５は、前記径大な油槽室側突出部９Ｂの上面とし、第一弁杆８がシリンダ室４側へ移動した際にはこの第四シール面２５が前記径小貫通路７Ｂ下方の周縁の面部に当接して径小貫通路７Ｂと油槽室５とを閉塞すると共に、この際径小貫通路７Ｂと排油経路１１とは連通状態となってこの径小貫通路７Ｂ・停留室７Ａ・径大貫通路７Ｃを介しこの排油経路１１からシリンダ室４内の圧油が流出可能となる構成としている。
【００４６】
また、本実施例では、前記ピストン３の復動時に、前記第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動して、前記送油経路１０が前記第一導通孔６を介して前記油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とが閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送される第一弁杆８の可動位置を位置決め保持する第一開放保持機構１４を設けている。
【００４７】
具体的に説明すると、第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａを嵌挿（嵌合）する嵌合部１７に横穴３１を形成し、この横穴３１内に弾性体１９としてのコイルバネを内装し、このコイルバネ１９により第一弁杆８（シリンダ室側突出部８Ａ）周面に向けて突出付勢されたボール状の係合体１８を設けている。
【００４８】
即ち、このコイルバネ１９によりボール状の係合体１８が第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａ周面に押圧当接するように構成している。一方、シリンダ室側突出部８Ａの周面には第一弁杆８が移動すると、この係合体１８が嵌まり込み係合し、また第一弁杆８が戻り可動すれば、乗り越え係脱可能な凹状の係合部１６を形成している。
【００４９】
また、この本実施例で採用した第一開放保持機構１４の構造は、簡単な構造であって製作が非常に容易となり、量産性に秀れることとなる。
【００５０】
また、本実施例では、前記第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動して、前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とが閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出する第二弁杆９の可動位置を位置決め保持する第二開放保持機構１５を設けている。
【００５１】
具体的には、第二弁杆９の中間杆部に抗縮弾性を有する弾性体３２としてのコイルバネを被嵌し、このコイルバネ３２の一端（図２における上端）を径大なシリンダ室側突出部９Ａの下面に当接する一方、このコイルバネ３２の他端（下端）を前記停留室７Ａの下面に当接することで、このコイルバネ３２の抗縮付勢力により第二弁杆９がシリンダ室４側へ付勢され、これによって排油経路１１が第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と油槽室５とが閉塞状態となる状態が保持される構成としている。
【００５２】
また、この本実施例で採用した第二開放保持機構１５の構造も、簡単な構造であって製作が非常に容易となり、量産性に秀れることとなる。
【００５３】
また、本実施例では、前記第一弁杆８の油槽室側突出部８Ｂの途中部に第二弁杆９へ向けて押圧部８Ｄを突設し、この押圧部８Ｄを前記第二弁杆９の油槽室側突出部９Ｂの下方に位置するように設けて、第一弁杆８の油槽室側突出部８Ｂがキックバネ３０を介し油槽室５の所定位置に当接することでこの第一弁杆８がシリンダ室４側へ移動すると、この際押圧部８Ｄが第二弁杆９の油槽室側突出部９Ｂをシリンダ室４側へ押圧し、結果第一弁杆８と共に第二弁杆９もシリンダ室４側へ移動するように構成している。
【００５４】
即ち、本実施例では、ピストン３が油槽室５側へ移動（往動）してこの往動終点位置に達した時には第二弁杆９の油槽室側突出部９Ｂが前記第一弁杆８の押圧部８Ｄを介して間接的に油槽室５内の所定の位置（底壁面）に当接する構成としている。
【００５５】
次に、本実施例の作動を説明する。
【００５６】
通常、ピストン３は、リターンバネ２の付勢力によってシリンダ１内の最もシリンダ室４側に位置する状態（往動始点位置）で保持されており、この状態では、第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａがシリンダ室４内の所定の位置（天壁面）に当接することで第一弁杆８が油槽室５側へ可動して、送油経路１０が第一導通孔６（停留室６Ａ・径小貫通路６Ｃ）を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第一導通孔６（径大貫通路６Ｂ）と油槽室５とは閉塞状態となっている（図２参照）。
【００５７】
また、この際、第二弁杆９のシリンダ室側突出部９Ａがシリンダ室４内の所定の位置（天壁面）に当接することで前記弾性体３２の付勢力に抗し第二弁杆９が油槽室５側へ可動して、排油経路１１が第二導通孔７（径小貫通路７Ｂ）を介し油槽室５と連通状態となり且つこの第二導通孔７（径小貫通路７Ｂ・停留室７Ａ）とシリンダ室４とは閉塞状態となっている（図２参照）。
【００５８】
この状態で、前記圧送手段１３により送油経路１０から圧油を圧送すると、第一導通孔６を介してシリンダ室４内に圧油が流入し、この圧油の油圧によってピストン３は油槽室５側へと押圧される。この際、油槽室５内に残存している圧油は第二導通孔７を介して排油経路１１へと流出し、前記圧送手段１３へと循環することになる。
【００５９】
従って、シリンダ室４とピストン３を境にした反対側の油槽室５とに圧力差を生じることとなり、図３に示すようにピストン３がシリンダ１内をリターンバネ２に抗して油槽室５側へ移動（往動）し、例えば、ピストン３の可動先端部に設けた加工部（パンチ２７）により加工作業がなされる。
【００６０】
このピストン３の移動に伴って第一弁杆８と第二弁杆９も移動するが、第一弁杆８の油槽室側突出部８Ｂが油槽室５内の所定の位置（底壁面）に当接すると、この第一弁杆８がシリンダ室４側へ可動して前記送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となるように切換り且つこの第一導通孔６と前記シリンダ室４とは閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送される。尚、この際、前記係合部１６に前記係合体１８が係合し、送油経路１０が第一導通孔６を介して油槽室５と連通状態となり且つこの第一導通孔６とシリンダ室４とが閉塞状態となって油槽室５内に圧油が圧送される第一弁杆８の可動位置が位置決め保持される（図４参照）。
【００６１】
また、この際、前記第二弁杆９の油槽室側突出部９Ｂが第一弁杆８の押圧部８Ｄに当接して押圧すると、前記弾性体３２の付勢力によって第二弁杆９がシリンダ室４側へ可動する。そして、前記排油経路１１が前記第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と前記油槽室５とは閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出し、前記圧送手段１３へと循環することになる。尚、復動時には弾性体３２によって排油経路１１が第二導通孔７を介してシリンダ室４と連通状態となり且つこの第二導通孔７と油槽室５とが閉塞状態となってシリンダ室４内の圧油が排油経路１１へ排出する第二弁杆９の可動位置が位置決め保持される（図４参照）。
【００６２】
従って、油槽室５内に流入する圧油の油圧によってピストン３はシリンダ室４側へと押圧されて復動する。
【００６３】
次いで、ピストン３が復動終点位置（往動始点位置）に達すると、前記第一弁杆８のシリンダ室側突出部８Ａがシリンダ室４天壁面に当接して第一弁杆８が油槽室５側へ移動すると共に、第一弁杆８の移動によって前記係合体１８が係合部１６を乗り越え係脱し、また、第二弁杆９のシリンダ室側突出部９Ａがシリンダ室４天壁面に当接して第二弁杆９が弾性体３２に抗し油槽室５側へ移動し、図２の状態に戻る。
【００６４】
従って、本実施例においては、電磁弁や手動切換弁を用いることなく、圧送手段によって圧油を第一弁杆に圧送することでピストンが自動的に往復作動する自動切換弁構造の複動式油圧シリンダであるために構成が簡単になり、また、圧油の送油経路１０も排油経路１１も一系統で良いため、小型で軽量な穿孔機を実現可能となる。
【００６５】
尚、本実施例では、油槽室５内に圧油が圧送されることでピストン３が復動するように構成したが、ピストン３が往動終点位置（復動始点位置）に達したところで圧油の供給を止めても、この際例えば第一弁杆８によって第一導通孔６が開放するような機構を設けて、シリンダ室４内の圧油が第一導通孔６から油槽室５側に流れることで自動的に前記リターンバネ２の復帰力によりピストン３が復動するように構成しても良い。
【００６６】
また、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、電磁弁や手動切換弁を用いることなく、圧送手段によって圧油を第一弁杆に圧送することでピストンが自動的に往復作動する自動切換弁構造のために構成が簡単になり、小型で軽量な複動式油圧シリンダとなる。
【００６８】
よって、例えば、本発明の小型・軽量な複動式油圧シリンダを前記従来の技術の項で述べた穿孔機の油圧作動機として採用すれば、小型・軽量で取扱性に秀れた穿孔機を構成可能となる極めて実用性に秀れた画期的な複動式油圧シリンダとなる。
【００６９】
また、請求項２記載の発明においては、前記作用効果を確実に発揮する第一弁杆作動機構並びに第二弁杆作動機構を簡易に設計実現可能となり、一層製作容易で量産性に秀れた複動式油圧シリンダとなる。
【００７０】
また、請求項３記載の発明においては、前記作用効果を確実に発揮する第一弁杆作動機構並びに第二弁杆作動機構の製作が一層容易となり、一層量産性に秀れた複動式油圧シリンダとなる。
【００７１】
また、請求項４記載の発明においては、ピストン復動時に第一弁杆が油槽室と送油経路とを連通させた状態が自動的に保持され、且つ第二弁杆がシリンダ室と排油経路とを連通させた状態が自動的に保持されるため、常に安定した復動作動が維持される秀れた複動式油圧シリンダとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の穿孔機を示す斜視図である。
【図２】本実施例のピストン往動開始時を示す要部拡大断面図である。
【図３】本実施例のピストン往動途中の状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】本実施例のピストンが往動終点位置（復動始点位置）にある状態を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
２ リターンバネ
３ ピストン
４ シリンダ室
５ 油槽室
６ 第一導通孔
７ 第二導通孔
８ 第一弁杆
８Ａ シリンダ室側突出部
８Ｂ 油槽室側突出部
９ 第二弁杆
９Ａ シリンダ室側突出部
９Ｂ 油槽室側突出部
１０ 送油経路
１１ 排油経路
１２ 圧油循環経路
１３ 圧送手段
１４ 第一開放保持機構
１５ 第二開放保持機構
２０ 第一弁杆作動機構
２１ 第二弁杆作動機構
２２ 第一シール面
２３ 第二シール面
２４ 第三シール面
２５ 第四シール面
Claims (4)
- シリンダ内に圧送される圧油により押圧されてリターンバネに抗して可動するピストンと、このピストンに設けられてシリンダ室と反対側の油槽室とを連通する第一導通孔及び第二導通孔と、この第一導通孔に可動自在に設けられて可動により第一導通孔を開閉する第一弁杆と、前記第二導通孔に可動自在に設けられて可動により第二導通孔を開閉する第二弁杆と、前記第一導通孔に圧油を圧送する送油経路と、前記第二導通孔から圧油を排出する排油経路と、この送油経路と排油経路とを接続して排油経路より排出された圧油を圧送手段により送油経路・前記第一導通孔を介して前記シリンダ内に循環導入せしめる圧油循環経路と、前記ピストンがシリンダ室側に位置した状態では，前記送油経路が第一導通孔を介してシリンダ室と連通状態となると共に，この第一導通孔と前記油槽室とは閉塞状態となり，且つピストンが油槽室側へ移動した状態では，送油経路が第一導通孔を介して油槽室と連通状態となると共に，この第一導通孔とシリンダ室とは閉塞状態となるように前記第一弁杆を作動制御する第一弁杆作動機構と、前記ピストンがシリンダ室側に位置した状態では，前記排油経路が前記第二導通孔を介し油槽室と連通状態となると共に，この第二導通孔とシリンダ室とは閉塞状態となり，且つピストンが油槽室側へ移動した状態では，排油経路が第二導通孔を介してシリンダ室と連通状態となると共に，この第二導通孔と油槽室とは閉塞状態となるように前記第二弁杆を作動制御する第二弁杆作動機構とから成ることを特徴とする複動式油圧シリンダ。
- 前記第一弁杆に、この第一弁杆が油槽室側に移動した際に前記第一導通孔を閉塞する第一シール面と、シリンダ室側に移動した際に第一導通孔を閉塞する第二シール面とを設けると共に、この第一弁杆の第一シール面が第一導通孔を閉塞した際には第一導通孔を介して前記送油経路がシリンダ室若しくは油槽室と連通状態となり、前記第二シール面が第一導通孔を閉塞した際には第一導通孔を介して送油経路が油槽室若しくはシリンダ室と連通状態となる前記第一弁杆作動機構を構成し、前記第二弁杆に、この第二弁杆が油槽室側に移動した際に前記第二導通孔を閉塞する第三シール面と、シリンダ室側に移動した際に第二導通孔を閉塞する第四シール面を設けると共に、この第二弁杆の第三シール面が第二導通孔を閉塞した際には第二導通孔を介して前記排油経路が油槽室若しくはシリンダ室と連通状態となり、前記第四シール面が第二導通孔を閉塞した際には第二導通孔を介して排油経路がシリンダ室若しくは油槽室と連通状態となる前記第二弁杆作動機構を構成したことを特徴とする請求項１記載の複動式油圧シリンダ。
- 前記第一弁杆と前記第二弁杆には、夫々シリンダ室側へ突出するシリンダ室側突出部を設けると共に油槽室側へ突出する油槽室側突出部を設け、前記ピストンがシリンダ室側に位置し、第一弁杆のシリンダ室側突出部がシリンダ室内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第一弁杆が油槽室側へ可動した状態では、この第一弁杆の前記第一シール面が前記第一導通孔を閉塞すると共に、この第一導通孔を介して前記送油経路がシリンダ室若しくは油槽室と連通状態となり、ピストンが油槽室側へ移動し、第一弁杆の前記油槽室側突出部が油槽室内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第一弁杆がシリンダ室側へ可動した状態では、この第一弁杆の前記第二シール面が前記第一導通孔を閉塞すると共に、この第一導通孔を介して前記送油経路が油槽室若しくはシリンダ室と連通状態となる前記第一弁杆作動機構を構成し、前記ピストンがシリンダ室側に位置し、第二弁杆のシリンダ室側突出部がシリンダ室内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第二弁杆が油槽室側へ可動した状態では、この第二弁杆の前記第三シール面が前記第二導通孔を閉塞すると共に、この第二導通孔を介して前記排油経路がシリンダ室若しくは油槽室と連通状態となり、ピストンが油槽室側へ移動し、第二弁杆の前記油槽室側突出部が油槽室内の所定の位置に直接若しくは間接的に当接することで第二弁杆がシリンダ室側へ可動した状態では、この第二弁杆の前記第四シール面が前記第二導通孔を閉塞すると共に、この第二導通孔を介して前記排油経路が油槽室若しくはシリンダ室と連通状態となる前記第二弁杆作動機構を構成したことを特徴とする請求項２記載の複動式油圧シリンダ。
- 前記ピストンの復動時に、前記第一弁杆がシリンダ室側へ可動して、前記送油経路が前記第一導通孔を介して前記油槽室と連通状態となり且つこの第一導通孔と前記シリンダ室とが閉塞状態となって油槽室内に圧油が圧送される第一弁杆の可動位置を位置決め保持する第一開放保持機構を設けると共に、前記第二弁杆がシリンダ室側へ可動して、前記排油経路が前記第二導通孔を介してシリンダ室と連通状態となり且つこの第二導通孔と前記油槽室とが閉塞状態となってシリンダ室内の圧油が排油経路へ排出する第二弁杆の可動位置を位置決め保持する第二開放保持機構を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダ。
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