JP6881739B2 - Multiple piston type fluid pressure cylinder - Google Patents
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Description
本発明は、複数ピストン型流体圧シリンダに関し、特に中子を駆動する中子シリンダに好適の複数ピストン型流体圧シリンダに関するものである。 The present invention relates to a multi-piston type fluid pressure cylinder, and more particularly to a multi-piston type fluid pressure cylinder suitable for a core cylinder for driving a core.
鋳型内にセットされる中子は鋳型内で冷えて凝固した金属と密着しているため、中子シリンダにより中子を引き抜く際の引き抜き開始時に大きな抵抗が作用し、中子が凝固金属から一旦分離した後では軽い引き抜き力で引き抜くことができる。 Since the core set in the mold is in close contact with the metal that has cooled and solidified in the mold, a large resistance acts at the start of drawing when the core is pulled out by the core cylinder, and the core is once removed from the solidified metal. After separation, it can be pulled out with a light pulling force.
上記のような中子を駆動する種々の中子シリンダが実用化されているが、中子シリンダに適した流体圧シリンダの1例が特許文献1に開示されている
Various core cylinders for driving the core as described above have been put into practical use, and
特許文献1の培力機構付きシリンダ装置は、ピストンロッドが退入動作開始後の所定ストロークまで駆動力を増強するため、ロッド側端壁に、大径孔と小径孔を形成し、大径孔と小径孔にピストンロッドに外嵌された大径部と小径部とを有する補助ピストン部材を装着し、シリンダ装置のピストン部材を退入駆動する際に補助ピストン部材も同方向へ退入駆動させ、ピストンロッドが進出限界位置から所定ストローク退入するまで、補助ピストン部材の駆動力をピストンロッドに付加するように構成されている。尚、このシリンダ装置には、ピストンロッドを進出駆動する動作の最終段階において駆動力を倍力する倍力機構も組み込まれている。
In the cylinder device with a cultivating mechanism of
特許文献1の培力機構付きシリンダ装置では、ロッド側端壁に大径孔と小径孔を形成し、そこに補助ピストン部材を組み込むため、シリンダ装置のシリンダ本体の構造が複雑化し、特殊構造のシリンダ本体となりその汎用性が低くなる。しかも、倍力機構も組み込むため、シリンダ装置の構造が複雑化する。
In the cylinder device with a cultivating mechanism of
本発明の目的は、一般的な構造の流体圧シリンダのシリンダ本体を採用可能な複数ピストン型流体圧シリンダであって、ピストンロッドの始動後所定ストローク移動するまでの駆動力を増強可能な複数ピストン型流体圧シリンダを提供することである。 An object of the present invention is a multi-piston type fluid pressure cylinder that can adopt a cylinder body of a fluid pressure cylinder having a general structure, and a plurality of pistons capable of increasing the driving force from the start of the piston rod to the movement of a predetermined stroke. It is to provide a type fluid pressure cylinder.
請求項1の複数ピストン型流体圧シリンダは、ピストンロッドが退入動作開始後の所定ストロークまで第1駆動力を出力し、その後第1駆動力よりも小さな第2駆動力を出力する複数ピストン型流体圧シリンダであって、シリンダ孔が形成されたシリンダ本体と、前記シリンダ孔に装着された主ピストンと、この主ピストンから延びロッド側端壁のロッド孔を挿通して外部へ延びるピストンロッドとを有するピストン部材と、前記シリンダ孔内で主ピストンとロッド側端壁の間に、少なくとも1組の駆動力強化用の第1副シリンダ機構を設け、前記第1副シリンダ機構は、主ピストンよりも小径の副ピストンであって前記ピストンロッドに固定された副ピストンと、前記ピストンロッドに液密摺動自在に外嵌された端壁部とこの端壁部の外周部から副ピストン側へ所定長さ延びて副ピストンに液密摺動自在に外嵌された副シリンダ部とを有する遊動可能な副シリンダ部材とを有し、第1の流体圧給排ポートから供給する流体圧を主ピストンのロッド側と副ピストンのロッド側に受圧可能に構成したことを特徴としている。
The multi-piston type hydraulic cylinder according to
上記の構成によれば、ピストンロッドが最大限進出した状態で、第1の流体圧給排ポートから供給する流体圧を主ピストンのロッド側と副ピストンのロッド側に受圧させて退入駆動させると、主ピストンから発生する駆動力と副ピストンから発生する駆動力とが重畳してピストンロッドに作用し、増強された第1駆動力が出力される。 According to the above configuration, with the piston rod advanced to the maximum, the fluid pressure supplied from the first fluid pressure supply / exhaust port is received by the rod side of the main piston and the rod side of the sub-piston to drive in and out. Then, the driving force generated from the main piston and the driving force generated from the sub-piston are superimposed and act on the piston rod, and the enhanced first driving force is output.
そのピストンロッドが所定ストローク退入すると、第1副シリンダ機構の副ピストンが副シリンダ部材の端壁部に当接して副ピストンと副シリンダ部材と主ピストンとが一体的に移動し始め、副シリンダ部材がロッド側端壁から離隔し、副ピストンと副シリンダ部材にはロッド側と反ロッド側から等しい流体圧が作用するため、ピストン部材は主ピストンに作用する流体圧により駆動される。こうして、ピストンロッドが所定ストローク退入してからは、第1副シリンダ機構の駆動力が発生しなくなり、通常の増強されない第2駆動力を出力する。 When the piston rod retracts a predetermined stroke, the sub-piston of the first sub-cylinder mechanism comes into contact with the end wall portion of the sub-cylinder member, and the sub-piston, the sub-cylinder member, and the main piston start to move integrally, and the sub-cylinder Since the member is separated from the end wall on the rod side and equal fluid pressure acts on the sub-piston and the sub-cylinder member from the rod side and the anti-rod side, the piston member is driven by the fluid pressure acting on the main piston. In this way, after the piston rod retracts a predetermined stroke, the driving force of the first sub-cylinder mechanism is no longer generated, and the normal second driving force that is not enhanced is output.
一般的な流体圧シリンダのシリンダ本体と同様のシリンダ本体を採用可能であるため、シリンダ本体の汎用性を維持することができるうえ、シリンダ孔内で主ピストンとロッド側端壁の間に組み込まれる第1副シリンダ機構は、主に副ピストンと副シリンダ部材で構成されるため構造が簡単で安価に製作可能である。 Since a cylinder body similar to the cylinder body of a general hydraulic cylinder can be adopted, the versatility of the cylinder body can be maintained, and the cylinder body is incorporated between the main piston and the rod side end wall in the cylinder hole. Since the first sub-cylinder mechanism is mainly composed of a sub-piston and a sub-cylinder member, the structure is simple and can be manufactured at low cost.
請求項2の複数ピストン型流体圧シリンダは、請求項1の発明において、前記主ピストンのロッド側と反ロッド側に主復動流体圧室と主往動流体圧室が夫々形成され、前記副ピストンのロッド側と反ロッド側に副復動流体圧室と副往動流体圧室が夫々形成され、前記第1の流体圧給排ポートに連通され且つ前記主復動流体圧室と1又は複数の前記副復動流体圧室とを連通する第1連通路が形成されたことを特徴としている。
In the invention of
上記の構成によれば、第1の流体圧給排ポートから第1連通路を介して主復動流体圧室と1又は複数の副復動流体圧室とに流体圧を供給してピストン部材を退入駆動でき、主復動流体圧室と1又は複数の副復動流体圧室とを連通状態に保持することができる。 According to the above configuration, fluid pressure is supplied from the first fluid pressure supply / exhaust port to the main repulsive fluid pressure chamber and one or more sub-recovery fluid pressure chambers via the first continuous passage, and the piston member. Can be driven in and out, and the main repulsive fluid pressure chamber and one or more sub-recovery fluid pressure chambers can be maintained in a communicative state.
請求項3の複数ピストン型流体圧シリンダは、請求項2の発明において、第2の流体圧給排ポートから前記主往動流体圧室に流体圧を供給可能に構成し、前記主往動流体圧室と1又は複数の前記副往動流体圧室を連通する第2連通路が形成されたことを特徴としている。上記の構成によれば、第2の流体圧給排ポートから主往動流体圧室に流体圧を供給し、その流体圧を第2連通路を介して1又は複数の前記副往動流体圧室に供給してピストン部材を進出駆動することができ、主往動流体圧室と1又は複数の前記副往動流体圧室を連通状態に保持することができる。
In the invention of
請求項4の複数ピストン型流体圧シリンダは、ピストンロッドが進出動作開始後の所定ストロークまで第3駆動力を出力し、その後第3駆動力よりも小さな第4駆動力を出力する複数ピストン型流体圧シリンダであって、シリンダ孔が形成されたシリンダ本体と、前記シリンダ孔に装着された主ピストンと、この主ピストンから延びロッド側端壁のロッド孔を挿通して外部へ延びるピストンロッドとを有するピストン部材と、前記主ピストンとヘッド側端壁の間に、前記主ピストンから延びた延長ピストンロッドと、少なくとも1組の駆動力強化用の第2副シリンダ機構を設け、前記第2副シリンダ機構は、主ピストンよりも小径の副ピストンであって前記延長ピストンロッドに固定された副ピストンと、前記延長ピストンロッドに液密摺動自在に外嵌された端壁部とこの端壁部の外周部から副ピストン側へ所定長さ延びて副ピストンに液密摺動自在に外嵌された副シリンダ部とを有する遊動可能な副シリンダ部材とを有し、第2の流体圧給排ポートから供給する流体圧を主ピストンの反ロッド側と副ピストンの反ロッド側に受圧可能に構成したことを特徴としている。
The multi-piston type fluid pressure cylinder according to
上記の構成によれば、ピストンロッドが最大限退入した状態で、第2の流体圧給排ポートから供給する流体圧を主ピストンの反ロッド側と副ピストンの反ロッド側に受圧させて進出駆動させると、進出動作開始後の所定ストロークまでは主ピストンから発生する駆動力と副ピストンから発生する駆動力とが重畳してピストンロッドに作用し、増強された第3駆動力を出力する。 According to the above configuration, with the piston rod retracted to the maximum, the fluid pressure supplied from the second fluid pressure supply / discharge port is received by the anti-rod side of the main piston and the anti-rod side of the sub-piston to advance. When driven, the driving force generated from the main piston and the driving force generated from the sub-piston are superimposed and act on the piston rod until a predetermined stroke after the start of the advance operation, and the enhanced third driving force is output.
前記所定ストローク進出後は、副ピストンが副シリンダ部材の端壁部に当接して副ピストンと副シリンダ部材と主ピストンとが一体的に移動し始め、副シリンダ部材がヘッド側端壁から離隔し、副ピストンと副シリンダ部材には反ロッド側とロッド側から等しい流体圧が作用するため、ピストンロッドは主ピストンに作用する流体圧により駆動される。こうして、ピストンロッドが所定ストローク進出してからは、第2副シリンダ機構の駆動力が発生しなくなり、通常の増強されない第4駆動力で駆動される。その他、請求項1と同様の効果が得られる。
After the predetermined stroke advances, the sub-piston comes into contact with the end wall portion of the sub-cylinder member, the sub-piston, the sub-cylinder member, and the main piston start to move integrally, and the sub-cylinder member separates from the head side end wall. Since the same fluid pressure acts on the sub-piston and the sub-cylinder member from the anti-rod side and the rod side, the piston rod is driven by the fluid pressure acting on the main piston. In this way, after the piston rod advances a predetermined stroke, the driving force of the second sub-cylinder mechanism is no longer generated, and the piston rod is driven by the normal fourth driving force that is not enhanced. In addition, the same effect as in
請求項5の複数ピストン型流体圧シリンダは、請求項1の発明において、前記主ピストンとヘッド側端壁の間に、前記ピストンから延びた延長ピストンロッドと、少なくとも1組の駆動力強化用の第2副シリンダ機構を設け、前記第2副シリンダ機構は、主ピストンよりも小径の副ピストンであって前記延長ピストンロッドに固定された副ピストンと、前記延長ピストンロッドに液密摺動自在に外嵌された端壁部とこの端壁部の外周部から副ピストン側へ所定長さ延びて副ピストンに液密摺動自在に外嵌された副シリンダ部とを有する遊動可能な副シリンダ部材とを有し、第2の流体圧給排ポートから供給する流体圧を主ピストンの反ロッド側と副ピストンの反ロッド側に受圧可能に構成したことを特徴としている。
In the invention of
上記の構成によれば、ピストンロッドが所定ストローク退入動作する間は、増強された第1駆動力を出力し、その後ピストンロッドが退入動作する間は、増強されない第2駆動力を出力し、ピストンロッドが最大限退入した状態から所定ストローク進出動作する間は、増強された第3駆動力を出力し、その後ピストンロッドが進出動作する間は、増強されない第4駆動力を出力する。つまり、請求項1,4の作用効果と同様の作用効果が得られる。
According to the above configuration, the increased first driving force is output while the piston rod moves in and out of the predetermined stroke, and then the second driving force that is not increased is output while the piston rod moves in and out. , While the piston rod is retracted to the maximum and the predetermined stroke advances, the enhanced third driving force is output, and then while the piston rod advances, the unenhanced fourth driving force is output. That is, the same effect as that of
本発明は、以上説明したような種々の効果を奏する。 The present invention exhibits various effects as described above.
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described based on examples.
実施例1の複数ピストン型油圧シリンダ1について図1〜図6に基づいて説明する。
この複数ピストン型油圧シリンダ1は、鋳型の中子を駆動するのに好適のものであり、シリンダ本体2と、ピストン部材3と、第1副シリンダ機構4とを備えている。尚、以下の説明において、「油圧」は油の圧力ではなく、圧縮油(加圧油)を意味する。
The multi-piston type
The multi-piston type
シリンダ本体2は、シリンダ孔20を有する鉛直のシリンダ部21と、ロッド側端壁22と、 ヘッド側端壁25等を有し、シリンダ本体2には第1油圧給排ポート5と、第2油圧給排ポート6が形成されている。第1油圧給排ポート5と第2油圧給排ポート6は油圧供給源56に接続されている。
The
ロッド側端壁22は平面視にて矩形の厚板状に形成され、このロッド側端壁22はシリンダ部21の上端に一体的に形成されている。このロッド側端壁22は、端壁本体23と、シリンダ孔20の上端を閉塞する環状部材24とを有する。端壁本体23の4隅近傍部には、この油圧シリンダ1を外部の部材に4本のボルトで取付ける為の鉛直なボルト孔23aが形成されている。
The rod-
環状部材24の上部の雄ネジ部24bが端壁本体23のネジ孔に螺合されている。環状部材24には、ピストン部材3の第1ロッド部31aが挿通するロッド孔24aが形成され、環状部材24の外周部にはシール部材24cが装着され、ロッド孔24aの内周部にはシール部材24dとダストシール24eが装着されている。但し、ロッド側端壁22の構造は上記の構造に限定されるものではない。ヘッド側端壁25は、シリンダ部21の下端に一体的に形成されている。尚、ロッド側端壁22及び/又はヘッド側端壁25をシリンダ部21と別体の部材で構成し、ボルト等やネジ機構でシリンダ部21に結合する構造を採用してもよい。
The
ピストン部材3は、シリンダ孔20に装着された主ピストン30と、この主ピストン30から上方へ延びロッド孔24aを挿通して外部へ延びるピストンロッド31とを有する。ピストンロッド31は、ロッド孔24aを挿通して上方へ延びる第1ロッド部31aと、主ピストン30と一体的に形成され且つ副ピストン40及び第1ロッド部31aの下端にボルト32で結合された第2ロッド部31bとを有する。主ピストン30の外周部にはシール部材30aが装着されている。
The
シリンダ孔20内で主ピストン30とロッド側端壁22の間に、少なくとも1組の駆動力強化用の第1副シリンダ機構4が設けられている。この第1副シリンダ機構4は、副ピストン40と副シリンダ部材41とを有する。副ピストン40は、主ピストン30よりも小径に形成され、副ピストン40は第1ロッド部31aの下端部に一体的に形成されている。副ピストン40は副シリンダ部材41の副シリンダ孔42に油密摺動自在に装着されている。
At least one set of first
副シリンダ部材41は、第2ロッド部31bに油密摺動自在に外嵌された端壁部41aと、この端壁部41aの外周部から副ピストン40側へ所定長さ延びて副ピストン40に油密摺動自在に外嵌された副シリンダ部41bとを有する上下方向に遊動可能なものである。副シリンダ部41bの外径はシリンダ孔20よりも小径に形成され、副シリンダ部41bの鉛直方向の長さに応じて副シリンダ部41bの径方向の厚さは小さく形成されている。副シリンダ部41bの上端はロッド側端壁22の下面に当接可能である。
The
前記ボルト32は主ピストン30と第2ロッド部31bに形成されたボルト挿通孔32aを縦に貫通して、ボルト32の上端側部分が副ピストン40と第1ロッド部31aのネジ穴に螺合され、6角穴付きのボルト頭部32bは、主ピストン30に形成された収容穴に収容されている。副ピストン40の外周部にはシール部材40aが装着されている。第2ロッド部31bの上端の環状凸部が副ピストン40の下端の凹部に内嵌されている。
端壁部41aは副ピストン40と同程度の厚さを有し、端壁部41aに形成されたロッド孔41cに第2ロッド部31bが油密摺動自在に挿通し、ロッド孔41cの内周部にはシール部材41dが装着されている。
The
The
図2、図3に示すように、シリンダ孔20内において主ピストン30のロッド側と反ロッド側に主復動油圧室26aと主往動油圧室26bが夫々形成されている。副シリンダ部材41内において副ピストン40のロッド側と反ロッド側に副復動油圧室42aと副往動油圧室42bが夫々形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the main return
第1の油圧給排ポート5がロッド側端壁22に形成され、この第1の流体圧給排ポート5に連通され且つ主復動油圧室26aと副復動油圧室42aとを連通する第1連通路50が形成されている。第1連通路50は、第1の油圧給排ポート5に連なるように環状部材24の下部の外周部に形成された環状通路50aと、この環状通路50aを副復動油圧室42aに連通させるように環状部材24の下端部に溝状に形成された径方向通路50bと、副シリンダ部材41の外周面とシリンダ孔20の内周面の間の筒状通路50cとを含む。このように、第1の油圧給排ポート5から供給する油圧を、主復動油圧室26aと副復動油圧室42aに供給して主ピストン30のロッド側と副ピストン40のロッド側に受圧可能に構成してある。
A first hydraulic supply /
第2の油圧給排ポート6は、主往動油圧室26bに油圧を供給可能にヘッド側端壁25に形成され、主往動油圧室26bと副往動油圧室42bを連通する第2連通路60が形成されている。第2連通路60は、主ピストン30と第2ロッド部31bに貫通状に鉛直に形成された貫通通路60aと、第2ロッド部31bの上端部に形成された径方向通路60bとを有する。
The second hydraulic supply /
次に、上記の複数ピストン型油圧シリンダ1の作用、効果について説明する。
図2に示すピストンロッド伸長状態からピストン部材3を下降駆動する際には、第1の油圧給排ポート5から油圧を供給し、第2の油圧給排ポート6をドレン圧にすると、この油圧シリンダ1は図2〜図6に示すように動作する。ここで、本願の図面において、圧縮状態の油圧を灰色で表示し、ドレン圧の油を白色で表示する。
Next, the operation and effect of the above-mentioned multi-piston type
When the
図2〜図4に示すように、第1の油圧給排ポート5から供給された油圧は主復動油圧室26aと副復動油圧室42aに充填され、主往動油圧室26bと副往動油圧室42bはドレン圧となる。そのため、主ピストン30及び副ピストン40がロッド側に油圧を受圧し、ピストン部材3が下降駆動される。このとき、主ピストン30の駆動力に加えて副ピストン40の駆動力も出力されるため、ピストン部材3は大きな第1駆動力を出力する。尚、主ピストン30のロッド側に作用する油圧による駆動力をPとし、副ピストン40のロッド側の油圧による駆動力をQ(但し、Q<P)とすると、第1駆動力=(P+Q)である。
As shown in FIGS. 2 to 4, the flood pressure supplied from the first hydraulic supply /
その後、図4のように、副ピストン40が副シリンダ孔42内で最大限下降して副ピストン40が副シリンダ部材41の端壁部41aに当接すると、副往動油圧室42bが消滅する。その状態からピストン部材3が更に下降すると、副シリンダ部材41の上端がロッド側端壁22から離隔し、図5に示すように、副シリンダ部材41及び副ピストン40の上下両面に等しい油圧が作用するため、副ピストン40は下降駆動力を発生しなくなり、主ピストン30が出力する第2駆動力のみでピストン部材3が下降駆動される。この第2駆動力は、第2駆動力=Pである。
After that, as shown in FIG. 4, when the
つまり、ピストンロッド31が図2に示す所定ストロークSだけ下降するまでは、この油圧シリンダ1は第1駆動力を出力し、その後、第1駆動力よりも小さな第2駆動力を出力する。尚、所定ストロークSは副シリンダ孔42内における副ピストン40の最大ストロークに等しい。そのため、中子を溶着金属から分離する際には大きな第1駆動力でピストン部材3を駆動でき、その後は、第1駆動力よりも小さな第2駆動力でピストン部材3を駆動することができる。
That is, the
次に、図6に示す退入状態からピストン部材3を進出駆動する場合、第1の油圧給排ポンプ5をドレン圧にし、第2の油圧給排ポート6に油圧を供給し、主往動油圧室26bと副往動油圧室42bに油圧を供給する。
Next, when the
すると、図7に示すように、副シリンダ部材41が下降して主ピストン30に当接し、その当接状態を保持したまま、主ピストン30を含むピストン部材3と副ピストン40と副シリンダ部材41とが上昇駆動されて図2に示す状態になる。この場合の上昇駆動力は、主ピストン30の下面に作用する油圧力とほぼ等しい大きさになる。
Then, as shown in FIG. 7, the
この油圧シリンダ1では、一般的な油圧シリンダのシリンダ本体と同様のシリンダ本体2を採用可能であるため、シリンダ本体2の汎用性を維持することができるうえ、シリンダ孔20内で主ピストン30とロッド側端壁22の間に組み込まれる第1副シリンダ機構4は、主に副ピストン40と副シリンダ部材41で構成されるため構造が簡単で安価に製作可能である。
In this
第1の油圧給排ポート5から第1連通路50を介して主復動油圧室26aと副復動油圧室42aに油圧を供給してピストン部材3を退入駆動でき、主復動油圧室26aと副復動油圧室42aを連通状態に保持することができる。
The
第2の油圧給排ポート6から主往動油圧室26bに油圧を供給し、その油圧を第2連通路60を介して副往動油圧室42bに供給してピストン部材3を進出駆動することができ、主往動油圧室42bと副往動油圧室42bを連通状態に保持することができる。
Supplying oil pressure from the second hydraulic supply /
ここで、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
1)前記第2連通路60を、第2ロッド部31bの上半部においてボルト32の外周側に形成した環状通路と、この環状通路を主往動油圧室26bに連通させるように主ピストン30及び第2ロッド部31bに形成した傾斜通路とで構成してもよい。
Here, an example of partially modifying the above embodiment will be described.
1) The second connecting
2)図8に示す複数ピストン型油圧シリンダ1Aにおいては、ピストン部材3Aに、前記第1ロッド部31aと第2ロッド部31bとを一体化したピストンロッド31Aを設け、副ピストン40Aを上記のピストンロッド31Aと一体的に形成してもよい。
2) In the multi-piston type
上記のピストンロッド31Aの下端部分に、主ピストン30Aの中心部の軸孔30bに嵌入される軸部31cが形成され、この軸部31cの下半部にネジ軸が形成され、このネジ軸にナット31dを螺合することで、主ピストン30がピストンロッド31Aに連結されている。第2連通路60Aが、ピストンロッド31Aの下部に形成した鉛直通路60cと、この鉛直通路60cの上端を副往動油圧室42bに連通させる傾斜通路60dとで構成されている。
A
3)図9に示す複数ピストン型油圧シリンダ1Bにおいては、図8と同様の構造において、上記の軸部31cの下半部のネジ軸が省略され、止め輪31eを用いて主ピストン30Bがピストン部材3Bのピストンロッド31Bに連結されている。
3) In the multi-piston type
実施例2に係る複数ピストン型油圧シリンダ1Cについて、図10〜図15に基づいて説明する。但し、実施例1と同様の部材に同様の符号を付して説明を省略する。
図10,図11に示すように、この油圧シリンダ1Cにおいては、シリンダ孔20内において、主ピストン30とロッド側端壁22の間に、2組の第1副シリンダ機構4C,4Dが設けられている。
The multi-piston type
As shown in FIGS. 10 and 11, in the
この油圧シリンダ1Cは、第1副シリンダ機構4Cと、第1副シリンダ機構4Dを有する。第1副シリンダ機構4Cは、副ピストン40cと副シリンダ部材41Cとを有し、第1副シリンダ機構4Dは、副ピストン40dと副シリンダ部材41Dとを有する。尚、副ピストン40c,40dと副シリンダ部材41C,41Dは、実施例1のものと同様のものである。
The
この油圧シリンダ1Cのピストン部材3Cのピストンロッド31Cは、第1ロッド部31cと、第2ロッド部31dと、第3ロッド部31eとで構成されている。第2,第3ロッド部31d,31eに形成されたボルト挿通孔32cにボルト32を挿通させ、そのボルト32の上端部分を第1ロッド31cの下端部分に形成されたネジ孔に螺合することで、第1〜第3ロッド部31c〜31eが一体的連結されている。
The
実施例1の副シリンダ部材41と同様に、副シリンダ部材41Cは、端壁部43aと副シリンダ部43bと副シリンダ孔43cを有し、副シリンダ部材41Dは、端壁部44aと副シリンダ部44bと副シリンダ孔44cとを有する。副シリンダ部材41Cの端壁部43aが第2ロッド部31dに油密摺動自在に外嵌され、副ピストン40cが副シリンダ部材41Cの副シリンダ孔43cに油密摺動自在に装着されている。副シリンダ部材41Dの端壁部44aが第3ロッド部31eに油密摺動自在に外嵌され、副ピストン40dが副シリンダ部材41Dの副シリンダ孔44cに油密摺動自在に装着されている。
Similar to the
主ピストン30のロッド側と反ロッド側に主復動油圧室26aと主往動油圧室26bが夫々形成され、副ピストン40c,40dのロッド側に副復動油圧室42c,42eが夫々形成され、副ピストン40c,40dの反ロッド側に副往動油圧室42d,42fが形成されている。
The main recovery
第1の油圧給排ポート5に連通された第1連通路50Cであって、主復動油圧室26aと2つの副復動油圧室42c,42eを連通させる第1連通路50Cが形成されている。
この第1連通路50Cは、環状部材24の下部の外周側の環状通路50aと、環状部材24の下端部に溝状に形成された径方向通路50bと、副シリンダ部材41C,41Dの外周面とシリンダ孔20の内周面との間の環状通路50cと、副シリンダ部材41C,41Dの端壁部43a,44aの下端部に溝状に形成された径方向通路50d,50eとで構成されている。
A
The first
主往動油圧室26bを副往動油圧室42d,42fに連通させる第2連通路60Cが形成されている。この第2連通路60Cは、第2ロッド部31dに貫通状に形成された貫通通路60cと、第2ロッド部31dの上端部に形成された径方向通路60dと、第3ロッド部31eに貫通状に形成された貫通通路60eと、第3ロッド部31eの上端部に形成された径方向通路60fとを有する。
A
次に、油圧シリンダ1Cの作用、効果について説明する。
図10に示すように、ピストンロッド31Cが伸長した伸長状態から、第2の油圧給排ポート6をドレン圧に保持して、第1の油圧給排ポート5に油圧を供給すると、図11、図12に示すように、ピストンロッド31Cが所定ストローク下降するまでは、主復動油圧室26aと副復動油圧室42c,42eが拡大していく。尚、この所定ストロークは実施例1の所定ストロークSと同様のものである。
Next, the action and effect of the
As shown in FIG. 10, when the second hydraulic supply /
このとき、主ピストン30のロッド側と副ピストン40c,40dのロッド側に油圧を受圧するため、ピストンロッド31Cは大きな第1駆動力で下降駆動される。尚、主ピストン30のロッド側に作用する駆動力をPとし、1つの副ピストン40c,40dのロッド側に作用する駆動力をQ(但し、Q<P)とすると、第1駆動力=(P+2Q)である。
At this time, the
その後、図12の状態からピストンロッド31Cが少しでも下降すると、図13、図14に示すように、副シリンダ部材41Cがロッド側端壁22から離隔し、副ピストン40c,40dと副シリンダ部材41C,41Dでは、上下両面に等しい油圧が作用するため、副ピストン40c,40dは駆動力を発生しなくなり、主ピストン30に作用する油圧力(第2駆動力)でピストンロッド31Cが下降駆動される。この第2駆動力は、第2駆動力=Pである。図14はピストンロッド31Cが最大限下降した状態を示す。
After that, when the
図14の状態から、ピストンロッド31Cを上昇駆動する場合は、第1の油圧給排ポート5をドレン圧とし、第2の油圧給排ポート6に油圧を供給する。
すると、図15に示すように、副シリンダ部材41C,41Dが下降して副往動油室42d,42fが最大限拡大した状態になり、その状態を保持したまま、主ピストン30を含むピストン部材3Cと副ピストン40c,40dと副シリンダ部材41C,41Dとが上昇駆動されて図10に示す状態になる。この場合の上昇駆動力は、主に副ピストン40cに作用する油圧力と、主ピストン30の中心側部分と外周近傍部に作用する油圧力であるが、この油圧力は主ピストン30の下面に作用する油圧力とほぼ等しい大きさになる。
When the
Then, as shown in FIG. 15, the
この実施例2の油圧シリンダ1Cによれば、上記のようにピストンロッド31Cを退入駆動する初期(所定ストロークまで)に、格段に大きな第1駆動力でピストンロッド31Cを下降駆動することができる。その他、実施例1の油圧シリンダ1と同様の効果が得られる。
According to the
実施例3に係る複数ピストン型油圧シリンダ について、図16〜図21に基づいて説明する。但し、実施例1と同様の部材に同様の符号を付して説明を省略する。
この油圧シリンダ1Dは、ピストン部材3Dのピストンロッド31Dが進出動作開始後の所定ストロークまで第3駆動力を出力し、その後第3駆動力よりも小さな第4駆動力を出力する複数ピストン型油圧シリンダである。
The multi-piston type hydraulic cylinder according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 16 to 21. However, the same members as in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
This
この油圧シリンダ1Dは、シリンダ孔20が形成されたシリンダ本体2と、ピストン部材3Dとを備え、ピストン部材3Dは、シリンダ孔20に装着された主ピストン30と、この主ピストン30から延びロッド側端壁22のロッド孔24aを挿通して外部へ延びるピストンロッド31Dとを有する。主ピストン30とヘッド側端壁25の間に、主ピストン30からヘッド側端壁25側へ延びた延長ピストンロッド31fと、少なくとも1組の駆動力強化用の第2副シリンダ機構4Eが設けられている。
The
第2副シリンダ機構4Eは、主ピストン30よりも小径の副ピストン40eであって延長ピストンロッド31fの先端部に固定された副ピストン40eと、上下方向に遊動可能な副シリンダ部材41Eとを有する。
副シリンダ部材41Eは、延長ピストンロッド31fに油密摺動自在に外嵌された端壁部45aと、この端壁部45aの外周部から副ピストン40e側へ所定長さ延びて副ピストン40eに油密摺動自在に外嵌された副シリンダ部45bと、副シリンダ孔45cとを有する。この副シリンダ部45bの外径は、シリンダ孔20の内径よりも小さい。
The second
The
延長ピストンロッド31fの下端部分に軸部31cが形成され、この軸部31cが副ピストン40eの中心部の軸孔に嵌入され、副ピストン40eが止め輪31eにより軸部31cに連結されている。主ピストン30のロッド側と反ロッド側に主復動油圧室26aと主往動油圧室26bが夫々形成されている。副シリンダ部45b内で副ピストン40e のロッド側と反ロッド側に副復動油圧室42gと副往動油圧室42hが夫々形成されている。
A
第1の油圧給排ポート5から主復動油圧室26a及び副復動油圧室42gに油圧を供給可能にするため、環状部材24の下部の外周側の環状通路50aと、環状部材24の下面に溝状の径方向通路50bが形成され、主ピストン30とピストンロッド31Dと延長ピストンロッド31fに主復動油圧室26aと副復動油圧室42gを連通させる連通通路50gが形成されている。第2の油圧給排ポート6から主往動油圧室26bに油圧を供給可能に構成されている。
In order to make it possible to supply oil from the first hydraulic supply /
この油圧シリンダ1Dの作用、効果について説明する。
図16に示すように、ピストンロッド31Dが退入し、副シリンダ部材41Eがヘッド側端壁25に当接している状態から、ピストンロッド31Dを伸長させる場合、第1の油圧給排ポート5をドレン圧に保持し、第2の油圧給排ポート6から主往動油圧室26bと副往動油圧室42hに油圧を供給し、主ピストン30の反ロッド側と副ピストン40eの反ロッド側に受圧させる。
The operation and effect of this
As shown in FIG. 16, when the
すると、図16〜図18に示すように、主往動油圧室26bと副往動油圧室42hとが拡大していき、ピストンロッド31Dが所定ストローク上昇するまで(図18の状態になるまで)は、第3駆動力を出力する。この場合の主ピストン30の駆動力(円形の下面全面に受圧するものとして)をFとし、副ピストン40eの駆動力(環状部分に受圧するものとして)をG(但し、G<F)とすると、第3駆動力は、第3駆動力=(F+G)である。
Then, as shown in FIGS. 16 to 18, the main forward-moving
その後、図18のように副往動油圧室42hが最大限拡大した状態から、ピストンロッド31Dが少しでも上昇すると、副シリンダ部材41Eがヘッド側端壁25から離隔して図19のような状態になり、第4駆動力が出力される。このとき、副シリンダ部材41Eと副ピストン40eのうちの延長ピストンロッド31fよりも外径側部分では、その上下両面に等しい油圧が作用するため、前記駆動力Gは発生しなくなり、前記駆動力Fのみ出力する。
After that, when the
つまり、このときの第4駆動力は、主ピストン30の反ロッド側の円形の下面全面に作用する油圧力に等しい。この第4駆動力は、第4駆動力=Fである。
このように、ピストンロッド31Dの上昇時、上昇開始から所定ストローク上昇するまでは、大きな第3駆動力を出力し、所定ストローク上昇後は、通常の大きさの第4駆動力を出力する。
That is, the fourth driving force at this time is equal to the oil pressure acting on the entire lower surface of the circle on the opposite rod side of the
In this way, when the
図20の状態から、ピストンロッド31Dを退入駆動する場合は、第2の油圧給排ポート6をドレン圧に切換え、第1の油圧給排ポート5に油圧を供給すると、図21に示すように、副復動油圧室42gが最大限拡大して、副シリンダ部材41Eが主ピストン30に当接状態となり、その状態を維持したまま、ピストン部材3Dが下降していき、図16の状態になる。その他、実施例1の油圧シリンダと同様の作用、効果を奏する。
When the
実施例4に係る複数ピストン型油圧シリンダ1Eについて、図22〜図29に基づいて説明する。但し、実施例1、実施例3と同様の部材に同様の符号を付して説明を省略する。 この油圧シリンダ1Eは、実施例1の第1副シリンダ機構4と実施例3の第2副シリンダ機構4Eを組み込んだものであるので、それら第1副シリンダ機構4及び第2副シリンダ機構4Eと同様の部材に同一符号を付して説明を省略する。
The multi-piston type
ピストン部材3Eのピストンロッド31Eが、第1ロッド部31gと、この第1ロッド部31gの下方に延びる第2ロッド部31hであって第1ロッド部31gに螺合により連結された第2ロッド部31hとを有し、第2ロッド部31hの下端部に主ピストン30が一体的に形成され、この主ピストン30がシリンダ孔20に装着されている。
The
主ピストン30とロッド側端壁22の間に少なくとも1組の第1副シリンダ機構4が装着されている。主ピストン30とヘッド側端壁25との間には、主ピストン30の下側へ延びる延長ピストンロッド31iと、少なくとも1組の第2副シリンダ機構4Eが設けられている。
At least one set of first
この複数ピストン型油圧シリンダ1Eは、ピストンロッド31Eの退入時には、図22〜図24に示すように、退入開始から所定ストロークまでは強化された第1駆動力を出力し、その後、図25、図26に示すように、強化されない第2駆動力を出力する。
ピストンロッド31Eの伸長時には、図27、図28に示すように、伸長開始から所定ストロークまでは強化された第3駆動力を出力し、その後図29に示すように強化されない第4駆動力を出力する。その他、実施例1,3と同様の作用、効果を奏する。
When the
When the
次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
1)前記実施例1〜4では、「流体圧」が「油圧」である複数ピストン型油圧シリンダに本発明を適用した場合を例にして説明したが、「流体圧」が「加圧エア」である複数ピストン型エアシリンダにも本発明を適用可能である。
Next, an example of partially modifying the above embodiment will be described.
1) In Examples 1 to 4, the case where the present invention is applied to a multi-piston type hydraulic cylinder in which the "fluid pressure" is "flood control" has been described as an example, but the "fluid pressure" is "pressurized air". The present invention can also be applied to a multi-piston type air cylinder.
2)前記実施例1〜4のシリンダ本体の長さは例示に過ぎず、シリンダ本体の長さは自由に設定することができる。また、主ピストン及び/又は副ピストンは、ピストンロッドと一体的に形成する必要はなく、ピストンロッドと別体に形成して種々の連結手段によりピストンロッドに連結する構造にしてもよい。 2) The length of the cylinder body of Examples 1 to 4 is merely an example, and the length of the cylinder body can be freely set. Further, the main piston and / or the sub-piston need not be formed integrally with the piston rod, and may be formed separately from the piston rod and connected to the piston rod by various connecting means.
3)前記副シリンダ部の外周面とシリンダ孔の内周面との間の筒状通路をなくし、その筒状通路の代わりに1又は複数の縦溝状の通路を形成してもよい。 3) The tubular passage between the outer peripheral surface of the sub-cylinder portion and the inner peripheral surface of the cylinder hole may be eliminated, and one or more vertical groove-shaped passages may be formed in place of the tubular passage.
4)本発明の複数ピストン型流体圧シリンダでは、3組以上の第1副シリンダ機構を組み込むことも可能である。また、本発明の複数ピストン型流体圧シリンダでは、2組以上の第2副シリンダ機構を組み込むことも可能である。 4) In the multi-piston type fluid pressure cylinder of the present invention, it is also possible to incorporate three or more sets of first sub-cylinder mechanisms. Further, in the multi-piston type fluid pressure cylinder of the present invention, it is possible to incorporate two or more sets of second sub-cylinder mechanisms.
5)本発明の複数ピストン型流体圧シリンダは、中子を駆動する中子シリンダ以外の種々の用途にも適用可能である。
6)その他、当業者ならば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加して実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
5) The multi-piston type fluid pressure cylinder of the present invention can be applied to various applications other than the core cylinder for driving the core.
6) In addition, a person skilled in the art can carry out the embodiment by adding various modifications to the above embodiment without departing from the spirit of the present invention, and the present invention also includes such modified forms.
1,1C,1D 複数ピストン型油圧シリンダ
2 シリンダ本体
3,3C,3D,3E ピストン部材
4,4C,4D 第1副シリンダ機構
4E 第2副シリンダ機構
5 第1の油圧給排ポート
6 第2の油圧給排ポート
20 シリンダ孔
22 ロッド側端壁
24a ロッド孔
25 ヘッド側端壁
26a 主復動油圧室
26b 主往動油圧室
30 主ピストン
31,31C,31D,31E ピストンロッド
31f,31i 延長ピストンロッド
40,40c,40d,40e 副ピストン
41,41C,41D,41E 副シリンダ部材
41a,43a,44a,45a 端壁部
41b,43b,44b,45b 副シリンダ部
42c,42e 副復動油圧室
42d,42f 副往動油圧室
50,50C 第1連通路
60,60C 第2連通路
1,1C, 1D Multiple piston type
Claims (5)
シリンダ孔が形成されたシリンダ本体と、
前記シリンダ孔に装着された主ピストンと、この主ピストンから延びロッド側端壁のロッド孔を挿通して外部へ延びるピストンロッドとを有するピストン部材と、
前記シリンダ孔内で主ピストンとロッド側端壁の間に、少なくとも1組の駆動力強化用の第1副シリンダ機構を設け、
前記第1副シリンダ機構は、
主ピストンよりも小径の副ピストンであって前記ピストンロッドに固定された副ピストンと、前記ピストンロッドに液密摺動自在に外嵌された端壁部と、この端壁部の外周部から副ピストン側へ所定長さ延びて副ピストンに液密摺動自在に外嵌された副シリンダ部とを有する遊動可能な副シリンダ部材とを有し、
第1の流体圧給排ポートから供給する流体圧を主ピストンのロッド側と副ピストンのロッド側に受圧可能に構成したことを特徴とする複数ピストン型流体圧シリンダ。 A multi-piston type fluid pressure cylinder in which the piston rod outputs a first driving force up to a predetermined stroke after the start of the retracting operation, and then outputs a second driving force smaller than the first driving force.
Cylinder body with cylinder holes and
A piston member having a main piston mounted in the cylinder hole and a piston rod extending from the main piston and extending to the outside through a rod hole on the end wall on the rod side.
At least one set of first sub-cylinder mechanism for strengthening the driving force is provided between the main piston and the rod side end wall in the cylinder hole.
The first sub-cylinder mechanism is
A sub-piston having a diameter smaller than that of the main piston and fixed to the piston rod, an end wall portion fitted to the piston rod so as to be liquid-tightly slidable, and a sub-piston from the outer peripheral portion of the end wall portion. It has a movable sub-cylinder member having a sub-cylinder portion that extends to the piston side by a predetermined length and is liquid-tightly slidably fitted to the sub-piston.
A multi-piston type fluid pressure cylinder characterized in that the fluid pressure supplied from the first fluid pressure supply / exhaust port can be received on the rod side of the main piston and the rod side of the sub-piston.
前記副ピストンのロッド側と反ロッド側に副復動流体圧室と副往動流体圧室が夫々形成され、
前記第1の流体圧給排ポートに連通され且つ前記主復動流体圧室と1又は複数の前記副復動流体圧室とを連通する第1連通路が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の複数ピストン型流体圧シリンダ。 A main revolving fluid pressure chamber and a main revolving fluid pressure chamber are formed on the rod side and the anti-rod side of the main piston, respectively.
A sub-reaction fluid pressure chamber and a sub-forward fluid pressure chamber are formed on the rod side and the anti-rod side of the sub-piston, respectively.
A claim characterized in that a first communication passage is formed that communicates with the first fluid pressure supply / exhaust port and also communicates with the main repulsive fluid pressure chamber and one or a plurality of the sub remotive fluid pressure chambers. Item 2. The plurality of piston type fluid pressure cylinders according to Item 1.
前記主往動流体圧室と1又は複数の前記副往動流体圧室を連通する第2連通路が形成されたことを特徴とする請求項2に記載の複数ピストン型流体圧シリンダ。 The fluid pressure can be supplied from the second fluid pressure supply / exhaust port to the main forward fluid pressure chamber.
The plurality of piston type fluid pressure cylinders according to claim 2, wherein a second communication passage communicating the main forward fluid pressure chamber and one or a plurality of the auxiliary forward fluid pressure chambers is formed.
シリンダ孔が形成されたシリンダ本体と、
前記シリンダ孔に装着された主ピストンと、この主ピストンから延びロッド側端壁のロッド孔を挿通して外部へ延びるピストンロッドとを有するピストン部材と、
前記主ピストンとヘッド側端壁の間に、前記主ピストンから延びた延長ピストンロッドと、少なくとも1組の駆動力強化用の第2副シリンダ機構を設け、
前記第2副シリンダ機構は、
主ピストンよりも小径の副ピストンであって前記延長ピストンロッドに固定された副ピストンと、前記延長ピストンロッドに液密摺動自在に外嵌された端壁部とこの端壁部の外周部から副ピストン側へ所定長さ延びて副ピストンに液密摺動自在に外嵌された副シリンダ部とを有する遊動可能な副シリンダ部材とを有し、
第2の流体圧給排ポートから供給する流体圧を主ピストンの反ロッド側と副ピストンの反ロッド側に受圧可能に構成したことを特徴とする複数ピストン型流体圧シリンダ。 A multi-piston type fluid pressure cylinder that outputs a third driving force until a predetermined stroke after the piston rod starts the advance operation, and then outputs a fourth driving force smaller than the third driving force.
Cylinder body with cylinder holes and
A piston member having a main piston mounted in the cylinder hole and a piston rod extending from the main piston and extending to the outside through a rod hole on the end wall on the rod side.
An extension piston rod extending from the main piston and at least one set of a second sub-cylinder mechanism for strengthening the driving force are provided between the main piston and the end wall on the head side.
The second sub-cylinder mechanism is
From the sub-piston having a diameter smaller than that of the main piston and fixed to the extension piston rod, the end wall portion fitted to the extension piston rod so as to be liquid-tightly slidable, and the outer peripheral portion of the end wall portion. It has a movable sub-cylinder member having a sub-cylinder portion that extends to the sub-piston side by a predetermined length and is liquid-tightly slidably fitted to the sub-piston.
A multi-piston type fluid pressure cylinder characterized in that the fluid pressure supplied from the second fluid pressure supply / exhaust port can be received on the anti-rod side of the main piston and the anti-rod side of the sub-piston.
前記第2副シリンダ機構は、
主ピストンよりも小径の副ピストンであって前記延長ピストンロッドに固定された副ピストンと、前記延長ピストンロッドに液密摺動自在に外嵌された端壁部とこの端壁部の外周部から副ピストン側へ所定長さ延びて副ピストンに液密摺動自在に外嵌された副シリンダ部とを有する遊動可能な副シリンダ部材とを有し、
第2の流体圧給排ポートから供給する流体圧を主ピストンの反ロッド側と副ピストンの反ロッド側に受圧可能に構成したことを特徴とする請求項1に記載の複数ピストン型流体圧シリンダ。 An extension piston rod extending from the piston and at least one set of a second sub-cylinder mechanism for strengthening the driving force are provided between the main piston and the end wall on the head side.
The second sub-cylinder mechanism is
From the sub-piston having a diameter smaller than that of the main piston and fixed to the extension piston rod, the end wall portion fitted to the extension piston rod so as to be liquid-tightly slidable, and the outer peripheral portion of the end wall portion. It has a movable sub-cylinder member having a sub-cylinder portion that extends to the sub-piston side by a predetermined length and is liquid-tightly slidably fitted to the sub-piston.
The multi-piston type fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein the fluid pressure supplied from the second fluid pressure supply / exhaust port can be received on the anti-rod side of the main piston and the anti-rod side of the sub-piston. ..
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