JPH051703A - 圧力変換機構を備えた油圧シリンダ - Google Patents
圧力変換機構を備えた油圧シリンダInfo
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- JPH051703A JPH051703A JP3020100A JP2010091A JPH051703A JP H051703 A JPH051703 A JP H051703A JP 3020100 A JP3020100 A JP 3020100A JP 2010091 A JP2010091 A JP 2010091A JP H051703 A JPH051703 A JP H051703A
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- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
- F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
- F15B11/032—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters
- F15B11/0325—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters the fluid-pressure converter increasing the working force after an approach stroke
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
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- F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
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- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
- F15B2211/30505—Non-return valves, i.e. check valves
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- F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
- F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
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- F15B2211/7053—Double-acting output members
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンパクトな構成の圧力変換機構を備えた油
圧シリンダを創造することである。 【構成】 油圧シリンダはシリンダ管1とピストンロッ
ド案内フランジ2とシリンダ底部3とを有し、シリンダ
の内方にピストンロッド6を備えた一次ピストン4が配
設され、他方2つのプランジャ7、8と結合した二次ピ
ストン11がシリンダの内方に配設され、プランジャは
一次ピストン4の2つの孔に進入し、シリンダ底部にば
ね19、20によって予圧された、開閉可能な2つの逆
止弁が設けられ、逆止弁にはそれぞれ1つの孔があり、
孔は各弁の前側及び後側と連通し、弁室26、27の後
方部分24、25はボールとして形成されたそれぞれ1
つの係脱ピストン21、22を有し、2つの供給導管2
3、30が圧力液体のために逆止弁室と連通し、その際
これらの室は一方ではシリンダ室36、40、45の相
異なる個所に供給導管を有する。
圧シリンダを創造することである。 【構成】 油圧シリンダはシリンダ管1とピストンロッ
ド案内フランジ2とシリンダ底部3とを有し、シリンダ
の内方にピストンロッド6を備えた一次ピストン4が配
設され、他方2つのプランジャ7、8と結合した二次ピ
ストン11がシリンダの内方に配設され、プランジャは
一次ピストン4の2つの孔に進入し、シリンダ底部にば
ね19、20によって予圧された、開閉可能な2つの逆
止弁が設けられ、逆止弁にはそれぞれ1つの孔があり、
孔は各弁の前側及び後側と連通し、弁室26、27の後
方部分24、25はボールとして形成されたそれぞれ1
つの係脱ピストン21、22を有し、2つの供給導管2
3、30が圧力液体のために逆止弁室と連通し、その際
これらの室は一方ではシリンダ室36、40、45の相
異なる個所に供給導管を有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリンダ管と、ピスト
ンロッド案内フランジと、シリンダ底部と、二次ピスト
ンとを備えた圧力変換機構を備えた油圧シリンダに関す
る、
ンロッド案内フランジと、シリンダ底部と、二次ピスト
ンとを備えた圧力変換機構を備えた油圧シリンダに関す
る、
【0002】
【従来の技術】小さい寸法と重量で大きな力を発生する
油圧シリンダが使用される。そのようなシリンダは地下
工事におけるラム技術並びに打抜き技術及び工作機械の
クランプ要素として及びロボット工学におけるクランプ
要素として使用される。
油圧シリンダが使用される。そのようなシリンダは地下
工事におけるラム技術並びに打抜き技術及び工作機械の
クランプ要素として及びロボット工学におけるクランプ
要素として使用される。
【0003】例えばヨーロッパ特許出願明細書第016
4334号による公知の解決はタンデム配置で段を付け
られた内方のシリンダ管と中間壁とを有する。この構成
はシリンダをかなり長くするため相当なコスト高とな
る。固定ストッパがない場合そのようなシリンダの操作
はシリンダの損傷に繋がる、そのわけは供給孔がシール
によって走行されその際破壊が行われるか又はピストン
ロッドの案内フランジが損傷する。
4334号による公知の解決はタンデム配置で段を付け
られた内方のシリンダ管と中間壁とを有する。この構成
はシリンダをかなり長くするため相当なコスト高とな
る。固定ストッパがない場合そのようなシリンダの操作
はシリンダの損傷に繋がる、そのわけは供給孔がシール
によって走行されその際破壊が行われるか又はピストン
ロッドの案内フランジが損傷する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする第1
の問題点は、上記の欠点が回避され、その際圧力変換機
構を備えた油圧シリンダのためのコンパクトな構造が可
能にされるように、圧力変換機構を備えた油圧シリンダ
を構成することである。解決しようとする第2の問題点
は、シリンダが極端な安価をまねくべく段のないシリン
ダをし使用するようしに圧力変換機構を備えた油圧シリ
ンダを構成することである。
の問題点は、上記の欠点が回避され、その際圧力変換機
構を備えた油圧シリンダのためのコンパクトな構造が可
能にされるように、圧力変換機構を備えた油圧シリンダ
を構成することである。解決しようとする第2の問題点
は、シリンダが極端な安価をまねくべく段のないシリン
ダをし使用するようしに圧力変換機構を備えた油圧シリ
ンダを構成することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の課題は、
特許請求の範囲第1項の特徴部に記載された構成によっ
て解決される。本発明の他の課題は特許請求の範囲第6
項の特徴部によって解決される。
特許請求の範囲第1項の特徴部に記載された構成によっ
て解決される。本発明の他の課題は特許請求の範囲第6
項の特徴部によって解決される。
【0006】一次ピストンのピストンロッドは二次ピス
トンを貫通しかつプランジャを備えた構成の場合、プラ
ンジャは更に一次ピストンを貫通するので、長さが最小
になる。
トンを貫通しかつプランジャを備えた構成の場合、プラ
ンジャは更に一次ピストンを貫通するので、長さが最小
になる。
【0007】
【実施例】シリンダ1は一方ではピストンロッド案内フ
ランジ2によってそして他方ではシリンダ底部3によっ
て閉鎖されている。一次ピストン4は2つの孔5と6を
備え、孔には2つのプランジャ7と8が進入する。孔5
と6はシール9と10を備えている。プランジャ7と8
はリング形の二次ピストン11と剛固に結合している。
二次ピストン11は一次ピストン4のピストンロッド1
2上に案内されかつシリンダ1及びピストンロッド12
に対してシール13と14によって運動可能にシールさ
れている。ピストンロッド案内フランジ2には同様にフ
ランジに対するピストンロッド12の緊塞のためのシー
ル15がある。一次ピストン4はピストンロッド12か
ら遠い側の端に同様にシール16を備えている。一次及
び二次ピストンは図1の上半分に第1の位置でそして図
1の下半分に第2の位置で示されている。シリンダ底部
3は2つの開閉可能な逆止弁17と18を備え、その際
逆止弁17は強固なばね19によってそして逆止弁18
は弱いばね20によって予圧されている。逆止弁17と
18はボールとして形成された2つの開閉ピストン21
と22によって開放される。流体の供給導管(ここに
「導管」とは流体を案内する管、シリンダ又はピストン
に直接付設された管、マニホールド等を含む、以下にお
いて同様)23は逆止弁室26と27の両狭い範囲24
と25に通じている。導管23は逆止弁17及び18と
開閉ピストン21及び22との間にある個所28と29
に通じている。流体のための他の供給導管は開閉ピスト
ンの後方にある個所31と32で逆止弁室の範囲33と
34に通じておりかつ両室を連通している。他の導管3
5は逆止弁室26を二次ピストン11とピストンロッド
案内フランジ2との間の空間36と接続している。他の
導管37は逆止弁室27の部分34をシリンダ管1への
流入個所38と接続している。他の導管39は逆止弁室
27を室40と接続し、室40はシリンダ底部3と一次
ピストン4との間にある。逆止弁17と18には孔41
と42があり、孔は弁の前側を弁の後側と接続してい
る。一次ピストン4又は二次ピストン11又は両方に同
様に突起43がある場合、一次ピストン及び又は二次ピ
ストンの外周面とシリンダ管との間に隙間が形成されて
いる。
ランジ2によってそして他方ではシリンダ底部3によっ
て閉鎖されている。一次ピストン4は2つの孔5と6を
備え、孔には2つのプランジャ7と8が進入する。孔5
と6はシール9と10を備えている。プランジャ7と8
はリング形の二次ピストン11と剛固に結合している。
二次ピストン11は一次ピストン4のピストンロッド1
2上に案内されかつシリンダ1及びピストンロッド12
に対してシール13と14によって運動可能にシールさ
れている。ピストンロッド案内フランジ2には同様にフ
ランジに対するピストンロッド12の緊塞のためのシー
ル15がある。一次ピストン4はピストンロッド12か
ら遠い側の端に同様にシール16を備えている。一次及
び二次ピストンは図1の上半分に第1の位置でそして図
1の下半分に第2の位置で示されている。シリンダ底部
3は2つの開閉可能な逆止弁17と18を備え、その際
逆止弁17は強固なばね19によってそして逆止弁18
は弱いばね20によって予圧されている。逆止弁17と
18はボールとして形成された2つの開閉ピストン21
と22によって開放される。流体の供給導管(ここに
「導管」とは流体を案内する管、シリンダ又はピストン
に直接付設された管、マニホールド等を含む、以下にお
いて同様)23は逆止弁室26と27の両狭い範囲24
と25に通じている。導管23は逆止弁17及び18と
開閉ピストン21及び22との間にある個所28と29
に通じている。流体のための他の供給導管は開閉ピスト
ンの後方にある個所31と32で逆止弁室の範囲33と
34に通じておりかつ両室を連通している。他の導管3
5は逆止弁室26を二次ピストン11とピストンロッド
案内フランジ2との間の空間36と接続している。他の
導管37は逆止弁室27の部分34をシリンダ管1への
流入個所38と接続している。他の導管39は逆止弁室
27を室40と接続し、室40はシリンダ底部3と一次
ピストン4との間にある。逆止弁17と18には孔41
と42があり、孔は弁の前側を弁の後側と接続してい
る。一次ピストン4又は二次ピストン11又は両方に同
様に突起43がある場合、一次ピストン及び又は二次ピ
ストンの外周面とシリンダ管との間に隙間が形成されて
いる。
【0008】次に図1による油圧シリンダの機能を説明
する。両ピストン4と11は図1の上半分に記載されて
いるようなその出発位置にある。導管23中の油圧が上
昇し始めると、逆止弁18は弱いばねのために開き、圧
油は孔42と導管39を通って室40に流入する。一次
ピストン4は硬い抵抗に当たるまで動く。当たると圧油
の流過が短い間中断し、その際逆止弁18は弱いばね2
0によって閉鎖されかつ構成された圧力によって強いば
ね19を押して逆止弁17を開く。圧油は導管35を経
て室36に流れ、その結果二次ピストン11が動き始め
かつプランジャ7と8が一次ピストン4の孔5と6中に
進入する。二次ピストン11の圧力付勢面とプランジャ
7と8の圧力付勢面との間の面積比が、油圧変換が行わ
れるように設定されている。プランジャ7と8の孔5と
6への進入のために油圧変換により室40中の圧力液体
の圧力は高められる。一次ピストン4は抵抗が発生した
力と等しい大きさに達するまで高められた力をもって前
進する。この場合一次ピストン4も二次ピストン11も
その端位置には達していない。圧力は供給導管中で平衡
し、逆止弁17を閉鎖して圧力液体の供給は中断される
ことができる。達成された圧力は保持される。
する。両ピストン4と11は図1の上半分に記載されて
いるようなその出発位置にある。導管23中の油圧が上
昇し始めると、逆止弁18は弱いばねのために開き、圧
油は孔42と導管39を通って室40に流入する。一次
ピストン4は硬い抵抗に当たるまで動く。当たると圧油
の流過が短い間中断し、その際逆止弁18は弱いばね2
0によって閉鎖されかつ構成された圧力によって強いば
ね19を押して逆止弁17を開く。圧油は導管35を経
て室36に流れ、その結果二次ピストン11が動き始め
かつプランジャ7と8が一次ピストン4の孔5と6中に
進入する。二次ピストン11の圧力付勢面とプランジャ
7と8の圧力付勢面との間の面積比が、油圧変換が行わ
れるように設定されている。プランジャ7と8の孔5と
6への進入のために油圧変換により室40中の圧力液体
の圧力は高められる。一次ピストン4は抵抗が発生した
力と等しい大きさに達するまで高められた力をもって前
進する。この場合一次ピストン4も二次ピストン11も
その端位置には達していない。圧力は供給導管中で平衡
し、逆止弁17を閉鎖して圧力液体の供給は中断される
ことができる。達成された圧力は保持される。
【0009】両ピストンを出発位置にもたらすために、
導管30中の圧力は高められ、その際係脱ピストン21
と22は両逆止弁17と18を開放させる。その際圧力
液体が導管37を経て室45中に流れかつ一次ピストン
4と二次ピストン5をその出発位置に戻す。圧力液体は
室36と40から導管35、39及び23を経て圧力な
しに排出される。
導管30中の圧力は高められ、その際係脱ピストン21
と22は両逆止弁17と18を開放させる。その際圧力
液体が導管37を経て室45中に流れかつ一次ピストン
4と二次ピストン5をその出発位置に戻す。圧力液体は
室36と40から導管35、39及び23を経て圧力な
しに排出される。
【0010】一次ピストン4がその前進運動中に硬い抵
抗に衝突しない場合、一次ピストン4は二次ピストン1
1と衝突し、その際二次ピストン11はその後運動を実
施することができず、圧力上昇は生じない。この場合ピ
ストンロッド案内フランジ2上に一次圧力のみが作用
し、ピストンロッド案内フランジ2は損傷されることが
ない。一次ピストン4又は二次ピストン11の突起43
は、導管37のポート38がシールによってカバーされ
ず、そして突起43によって常に室45との油圧連通が
保持されているように考慮されている。一次ピストン4
がその前進運動中に可撓性の抵抗に当たると、最大力に
は達していない変換過程の導入が行われる、そのわけは
二次ピストン11はそのストロークを実施した後にプラ
ンジャ7及び8によってシリンダ底部3に突き当たるか
らある。その際導管37のポート38も通過されず、か
つシールも破損されない。この状態は図1と図2に記載
されている。
抗に衝突しない場合、一次ピストン4は二次ピストン1
1と衝突し、その際二次ピストン11はその後運動を実
施することができず、圧力上昇は生じない。この場合ピ
ストンロッド案内フランジ2上に一次圧力のみが作用
し、ピストンロッド案内フランジ2は損傷されることが
ない。一次ピストン4又は二次ピストン11の突起43
は、導管37のポート38がシールによってカバーされ
ず、そして突起43によって常に室45との油圧連通が
保持されているように考慮されている。一次ピストン4
がその前進運動中に可撓性の抵抗に当たると、最大力に
は達していない変換過程の導入が行われる、そのわけは
二次ピストン11はそのストロークを実施した後にプラ
ンジャ7及び8によってシリンダ底部3に突き当たるか
らある。その際導管37のポート38も通過されず、か
つシールも破損されない。この状態は図1と図2に記載
されている。
【0011】図2による実施例ではシリンダ管46が段
47を有し、それぞれ一次ピストン4のための固定スト
ローク48が形成されている。
47を有し、それぞれ一次ピストン4のための固定スト
ローク48が形成されている。
【0012】図3による実施例では一次ピストン4のた
めのストロークはシリンダ管50内の分割されたリング
49によって形成されており,リングはばねリング51
によって開脚される。図2及び3による解決は図1によ
る解決よりも有利ではない、そのわけはストロークの実
施の際に過剰な力が発生し、かなりのコスト高を招くか
らである。
めのストロークはシリンダ管50内の分割されたリング
49によって形成されており,リングはばねリング51
によって開脚される。図2及び3による解決は図1によ
る解決よりも有利ではない、そのわけはストロークの実
施の際に過剰な力が発生し、かなりのコスト高を招くか
らである。
【0013】図4による実施例では一次ピストン52は
アキシャル孔を有さず、そして二次ピストン53はプラ
ンジャを有しない。この実施例では一次ピストンは三段
に形成されており、かつ室55を室56に接続するアキ
シャル導管54を有する。二次ピストン53は二段の孔
57を有し、孔は両端でシール58、59及び60を備
えている。二次ピストンの段61は、ポート62と室6
3との間に常に油圧連通が生じるように考慮されてい
る。機能は図1の実施例と同様であり、二次ピストン5
3の最大のストロークの際に液圧変換は行われない。図
4による実施例でも図中に上半分と下半分にピストンの
相異なる状態が示されている。
アキシャル孔を有さず、そして二次ピストン53はプラ
ンジャを有しない。この実施例では一次ピストンは三段
に形成されており、かつ室55を室56に接続するアキ
シャル導管54を有する。二次ピストン53は二段の孔
57を有し、孔は両端でシール58、59及び60を備
えている。二次ピストンの段61は、ポート62と室6
3との間に常に油圧連通が生じるように考慮されてい
る。機能は図1の実施例と同様であり、二次ピストン5
3の最大のストロークの際に液圧変換は行われない。図
4による実施例でも図中に上半分と下半分にピストンの
相異なる状態が示されている。
【0014】図1と図4による実施例は後で除去されな
ければならない高い内方の力の除去を可能にする。図1
と図3及び図4による実施例で市販の段のないシリンダ
を使用する可能性は製造コストをかなり低下させる。シ
リンダ底部に逆止弁を設けることによって高い圧力は1
つの室にのみ限定され、その大きさは一次ピストンのス
トロークによってのみ決定される。二次ピストンの範囲
における低圧部分において、シリンダ管は縮小されてい
る、このことは特に地下工事において締付けシリンダと
しての使用の場合に要求される、そのわけは締付体は重
く形成されることができるからである。図4による実施
例はロボット工学のための小さい直径のシリンダに適す
る。
ければならない高い内方の力の除去を可能にする。図1
と図3及び図4による実施例で市販の段のないシリンダ
を使用する可能性は製造コストをかなり低下させる。シ
リンダ底部に逆止弁を設けることによって高い圧力は1
つの室にのみ限定され、その大きさは一次ピストンのス
トロークによってのみ決定される。二次ピストンの範囲
における低圧部分において、シリンダ管は縮小されてい
る、このことは特に地下工事において締付けシリンダと
しての使用の場合に要求される、そのわけは締付体は重
く形成されることができるからである。図4による実施
例はロボット工学のための小さい直径のシリンダに適す
る。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明の圧力変換機
構を備えた油圧シリンダはコンパクトな構造が可能にさ
れかつシリンダが極端な安価をにすべく段のないシリン
ダをし使用する圧力変換機構を備えた油圧シリンダが案
出された。
構を備えた油圧シリンダはコンパクトな構造が可能にさ
れかつシリンダが極端な安価をにすべく段のないシリン
ダをし使用する圧力変換機構を備えた油圧シリンダが案
出された。
【図1】圧力変換機構を備えた油圧シリンダの第1の実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示す図である。
【図3】本発明の第3の実施例を示す図である。
【図4】本発明の第4の実施例を示す図である。
1 シリンダ管
2 ピストンロッド案内フランジ
3 シリンダ底
4 一次ピストン
5 孔
6 孔
7 プランジャ
8 プランジャ
11 二次ピストン
12 ピストンロッド
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年5月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の課題は、
特許請求の範囲に記載の請求項1の特徴部に記載された
構成によって解決される。本発明の他の課題は特許請求
の範囲に記載の請求項9の特徴部によって解決される。
特許請求の範囲に記載の請求項1の特徴部に記載された
構成によって解決される。本発明の他の課題は特許請求
の範囲に記載の請求項9の特徴部によって解決される。
Claims (10)
- 【請求項1】 シリンダ管(1)と、ピストンロッド案
内フランジ(2)と、シリンダ底部(3)と、二次ピス
トン(11)とを備えた圧力変換機構を備えた油圧シリ
ンダにおいて、一次ピストン(4)は少なくとも2つの
孔(5、6)を備え、孔には二次ピストン(11)と結
合した少なくとも2つのプランジャ(7、8)が進入す
ることを特徴とする前記油圧シリンダ。 - 【請求項2】 一次ピストン(4)の周囲に段(43)
がつけられている、請求項1の油圧シリンダ。 - 【請求項3】 シリンダ底部(3)に配設され、ばね
(19、20)によって予圧された、開閉可能な2つの
逆止弁(17、18)を備える、請求項1又は2の油圧
シリンダ。 - 【請求項4】 両ばね(19、20)のばね定数が相違
する、請求項3の油圧シリンダ。 - 【請求項5】 逆止弁(17、18)にそれぞれ1つの
孔(41、42)があり、孔は逆止弁(17、18)の
前側を後側と連通している、請求項3又は4の油圧シリ
ンダ。 - 【請求項6】 シリンダ管(1)と、ピストンロッド案
内フランジ(2)と、シリンダ底(3)と、二次ピスト
ン(11)とを備えた圧力変換機構を備えた油圧シリン
ダにおいて、一次ピストン(52)は多段に形成されて
おりかつアキシャル導管(54)によって貫通されてい
ることを特徴とする前記油圧シリンダ。 - 【請求項7】 二次ピストン(53)が二段のアキシャ
ル孔(57)を備え、孔は両端にシール(58、59)
を有しかつ一次ピストン(52)の外側と二次ピストン
(53)の内側との間に室(56)が形成さている、請
求項6記載の油圧シリンダ。 - 【請求項8】 シリンダ底部(3)に配設され、ばね
(19、20)によって予圧された、開閉可能な2つの
逆止弁(17、18)を備える、請求項6又は7の油圧
シリンダ。 - 【請求項9】 両ばね(19、20)のばね定数が相違
する、請求項8の油圧シリンダ。 - 【請求項10】 逆止弁(17、18)にそれぞれ1つ
の孔(41、42)があり、孔は逆止弁(17、18)
の前側を後側と連通している、請求項8又は9の油圧シ
リンダ。
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---|---|---|---|
CH00476/90-1 | 1990-02-14 | ||
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- 1991-02-13 JP JP3020100A patent/JPH051703A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5726620A (en) * | 1993-06-01 | 1998-03-10 | Soc Corporation | Chip fuse |
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---|---|---|---|
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