JPH03219103A - 多段階ストロークシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ストロークが多段階に得られる流体圧カシリ
ンダに関するものである。

〈従来の技術〉 被作動物を段階的に作動する流体圧カシリンダは、タン
デムピストン或いはダンテムシリンダ構成等の各種の構
造のものが知られている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ディーゼルエンジンにおいて、吸気絞りバルブの開度を
段階的に制御し、エンジンの負荷に対応したエア供給を
行い、エンジンをｆｉ適な状態で運転し、省燃費、低騒
音を実現しようとするような場合、吸気絞りバルブを作
動するアクチュエータとして高圧エアによるシリンダが
適当であるが、従来一般の多段階シリンダでは構造が複
雑であり、シリンダ軸長が長く、限られたスペースのエ
ンジンルーム内への設置か困雛である。また、複数の小
シリンダを使用し、リンク機構により多段階のバルブ開
度の制御は可能であるが、これもコンパクトな構成には
ならず、コスト高となる雑点かある。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、構造簡単でコンパクトな多段階シリンダを提
供し、上記の問題点を解決しようとするものであり、そ
の特徴とする構成は、シリンダ内に軸線方向に一定のス
トロークで摺動自在に嵌挿されたスリーブと、このスリ
ーブ内の一端に固設した第１ピストンと、この第１ピス
トンと対向間距離を有して当接し、この当接位置よりス
リーブの他端に設けたストッパまで一定のストロークで
スリーブ内を摺動する第２ピストンと、この第２ピスト
ンを前記第１ピストンに常に当接する方向に押圧付勢す
る圧縮バネとを備え、前記第２ピストンにはシリンダ外
に突出する作動軸の一端が結合され、前記シリンダに第
１ピストンと第２ピストンとの対向面間に圧力を給排す
る第１ポートと、第１ピストンとシリンダ内端面間に圧
力を給排する第２ボトとを設けたものである。

く作　用〉 上記の構成により、スリーブ内を摺動する第２ピストン
単独のストロークか第１段階のストロークとなり、第２
ピストンか第１ピストンに当接した状態で第１ピストン
によるスリーブの一定のストロークが第２段階のストロ
ークとなり、さらに、第２ピストンの第１段階ストロク
と第１ピストンによるスリーブの第２段階ストロークと
の総和ストロークが第３段階ストロクとして多段階のス
トローク動作を行うものである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
において、１はシリンダ、２は前記シリンダ１の開口端
に蜜嵌着されているエンドキャップである。前記シリン
ダ１内の一端にはシリンダの軸線に対し直角な面の段部
による第１ストツパ１ａか形成されている。

３はシリンダ１内に軸線方向に摺動自在に嵌挿され、前
記第１ストツパ１ａに当接する範囲をストロークするス
リーブである。このスリーブ３の一端内で前記第１スト
ツパ１ａとは反対側に第１ピストン４が固設され、他端
には後述する第２ピストン５が当接する第２ストツパ３
ａが形成されている。この第１ピストン４には、その中
心部にスリーブ３の他端に向けて所要長さの突起部４ａ
が突設されている。

さらに、前記スリーブ３内には前記第２ピストン５が第
１ピストン４の突起部４ａに当接して第１ピストン４と
の間で対向隙間９を形成し、この位置から前記第２スト
ツパ３ａに当接するストロークで摺動自在に嵌挿されて
いる。また、この第２ピストン５は圧縮バネ６により常
に第１ピストン４の突起部４ａに当接する方向に押圧付
勢されている。この第２ピストン５にシリンダ１外に突
出する作動軸７の一端が結合されている。

前記シリンダ１には第１ピストン４と第２ピストン５と
の対向間隙９にエア圧をスリーブ３に明けられた通路穴
１０を介して給排する第１ボト８と、第１ピストン４と
エンドキャップ２との間隙１２にエア圧を給排する第２
ポート１１とが設けられている。尚、１３はエア抜き穴
を示す。

第２図は上記構造のシリンダ１をエンジンの吸気絞りバ
ルブのコントロールとして適用した一実施例である。す
なわち、吸気通路１８内に設けられた弁板１４と作動軸
７とをレバー２０を介して連結し、第１ポート８とエア
タンク１つとの配管に第１電磁弁１５を設け、第２ポー
ト１１とエアタンク１９との配管に第２電磁弁１６を設
け、これら第１．２電磁弁１５．１６をエンジンの運転
情況に応じて開閉制御するようコントローラ１７と接続
した構成である。

次に本発明の動作について説明する。原位置状態は第１
ポート８並びに第２ポート１１の何れからもエア圧が供
給されず、第１図で示すようにスリーブ３は圧縮バネ６
により押圧されている第２ピストン５、この第２ピスト
ン５が突起部４ａに当接して第１ピストン４に伝達され
る押圧力によって第１図の左端に位置している状態であ
る。

この状態で第１電磁弁１５の作動により第１ボト８から
エア圧が第１ピストン４と第２とスト５との対向隙間９
に供給されると、第１ピストン４を左方に押圧し、第２
ピストン５を右方に押圧する。これにより、スリーブ３
は原位置状態を保持し、第２ピストン５は圧縮ばね６を
圧縮してスリーブ３の他端に形成されている第２ストツ
パ３ａに当接するまで右動する。この第２ピストン５単
独のストロークが第１段階ストロークＳ１である。

次に第１電磁弁１５は閉じて第２電磁弁１６の作動で第
２ポート１１より第１ピストン４とエンドキャップ２と
の間隙１２のみにエア圧が供給されると、第２ピストン
５は第１ピストン４の突起部４ａに当接した状態でスリ
ーブ３がシリンダ１に設けられている第１ストツパ１ａ
に当接するまで右動する。このスリーブ３の右動ストロ
ークが前記第１段階ストロークＳ１より大きい第２段階
ストロークＳ２である。

さらに、この状態で、第１電磁弁１５を作動して第１ポ
ート８よりエア圧を供給すると、第２ピストン５の第１
段階ストロークｓ１が前記第２段階ストロークＳ２に加
わって最大ストロークの第３段階ストロークＳ３が得ら
れるのである。

このような第１〜３段階ストローク８１〜Ｓ３が作動軸
７の軸移動量となり、第２図の実施例の場合、吸気通路
１８内に設けた弁板１４を３段階の開度に制御する。尚
、第１〜３段階ストローク８１〜Ｓ３は、第１ストツパ
１ａ、第２ストツパ３ａまでの間隔を必要に応じて設定
することにより得られる。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によると、シリンダ内に軸線方向に
一定のストロークで摺動自在に嵌挿されたスリーブと、
このスリーブ内の一端に固設した第１ピストンと、この
第１ピストンと対向間距離を有して当接し、この当接位
置よりスリーブの他端に設けたストッパまで一定のスト
ロークでスリーブ内を摺動する第２ピストンと、この第
２ピストンを前記第１ピストンに常に当接する方向に押
圧付勢する圧縮バネとを備え、前記第２ピストンにはシ
リンダ外に突出する作動軸の一端が結合され、前記シリ
ンダに第１ピストンと第２ピストンとの対向面間に圧力
を給排する第１ポートと、第１ピストンとシリンダ内端
面間に圧力を給排する第２ポートとを設けた構成である
から、異なった３段階のストロタか短いシリンダ軸長に
よって得られ、構造簡単にしてコンパクトで軽量の多段
階ストロークシリンダを低コストで提供することができ
、エンジンの吸気絞りバルブ、排気ブレーキバルブ、排
気再循環装置等、或いは工作機械を制御するアクチュエ
ータとして最適な効果を有するものである６

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の断面図、第２図は本発明をエンジンの
吸気絞りパルプの開度制御に適用した一実施例を示す図
である。 １・・・シリンダ、１ａ・・・第１ストンパ、３・・・
スリブ、３ａ・・・第２ストツパ、４・・・第１ピスト
ン、４ａ・・・突起部、５・・・第２ピストン、６・・
・圧縮バネ、７・・・作動軸、８・・・第１ポート、１
１・・・第２ポート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ内に軸線方向に一定のストロークで摺動自在に
   嵌挿されたスリーブと、このスリーブ内の一端に固設し
   た第１ピストンと、この第１ピストンと対向間距離を有
   して当接し、この当接位置よりスリーブの他端に設けた
   ストッパまで一定のストロークでスリーブ内を摺動する
   第２ピストンと、この第２ピストンを前記第１ピストン
   に常に当接する方向に押圧付勢する圧縮バネとを備え、
   前記第２ピストンにはシリンダ外に突出する作動軸の一
   端が結合され、前記シリンダに第１ピストンと第２ピス
   トンとの対向面間に圧力を給排する第１ポートと、第１
   ピストンとシリンダ内端面間に圧力を給排する第２ポー
   トとを設けて成る多段階ストロークシリンダ。