JPH05340408A - 多段ピストンロッドシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダ本体の長さより長いストロークを得
ることができるようにする。 【構成】 シリンダチューブ１の内部に外側ピストンロ
ッド２を収納し、さらに該外側ピストンロッド２の内部
に内側ピストンロッド３を収納し、シリンダチューブ１
に押出し配管ポート４を設け、この押出し配管ポート４
より空気を送り込むことで、外側ピストンロッド２と内
側ピストンロッド３を多段に動作させることでストロー
クを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダに関し、特に
シリンダの全長より長いストロークを得ることのできる
シリンダについて有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシリンダの構造では、シリンダの
ストローク長は、シリンダの外形程度が限度であり、し
たがって、必要なストローク長でシリンダ自体の長さが
決まっていた。

【０００３】すなわち、長いストロークが必要となった
ときには、シリンダそのものの長さもそれに比例して長
くならざるを得なかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来のシリンダの
場合には、シリンダのストロークが長くなるとシリンダ
自体も長くなるので、シリンダを内蔵した装置に占める
シリンダのスペースが大きくなり、結果として、その装
置自体が必要以上に大型化してしまうこととなった。

【０００５】ここで、その装置を小型化するにはシリン
ダ以外の他の部分を小型化するしか方法がなく、そのた
めに機構が複雑となったり、小型化するための設計に困
難が伴っていた。

【０００６】本発明の目的は、上記のような従来のシリ
ンダの欠点を解消し、全長より長いストロークの得られ
るシリンダについての技術を提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。

【０００９】すなわち、シリンダチューブの内部にピス
トンロッドを多段に収納し、シリンダチューブまたはシ
リンダヘッドに押出し配管ポートを設けた多段ピストン
ロッドシリンダである。

【００１０】

【作用】上記のような構成の多段ピストンロッドシリン
ダによれば、空気や油などの流体（以下、単に空気とい
う）を押出し配管ポートよりシリンダチューブ内に送り
込むと、シリンダチューブ内に収納された複数の多段の
ピストンロッドと連結されたそれぞれのピストンが摺動
し、各ピストンの動いた長さの合計の、十分に長いスト
ローク長が得られる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいてさ
らに詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例を示す多段ピスト
ンロッドシリンダの断面図、図２はその多段ピストンロ
ッドシリンダの押出し動作時を示す断面図、図３はその
多段ピストンロッドシリンダの最大ストローク時を示す
断面図、図４および図５はその多段ピストンロッドシリ
ンダの引込み動作時を示す断面図である。

【００１３】図１に示すように、本実施例における多段
ピストンロッドシリンダは、シリンダチューブ１に押出
し配管ポート４と引込み配管ポート５を設け、該シリン
ダチューブ１の内部に引込みポート６を有する外側ピス
トンロッド２が収納され、該外側ピストンロッド２の内
部に、さらにロッド先端ねじ２１を有する内側ピストン
ロッド３が収納された構造よりなる。

【００１４】シリンダチューブ１に設けられた前記各配
管ポートのうち、押出し配管ポート４は、ピストン７の
ストロークエンド時におけるピストン７のヘッド側の隙
間に通じるように、また、引込み配管ポート５は、ピス
トン７の最大ストローク時におけるピストン７のストロ
ーク側の隙間に通じるように、それぞれ設けられてい
る。

【００１５】外側ピストンロッド２に設けられた引込み
ポート６は、外側ピストンロッド２と連結されたピスト
ン７の最大ストローク時において外部へ露出せず、かつ
ピストン８の最大ストローク時においてピストン８のス
トローク側の隙間に通じるように設けられている。

【００１６】外側ピストンロッド２および内側ピストン
ロッド３は、それぞれピストン７および８と連結されて
おり、ピストン７および８は、気密性を確保するよう
に、それぞれその外周の環状空間にピストンパッキン１
３および１４がはめ込まれている。

【００１７】さらに、前記外側ピストンロッド２および
内側ピストンロッド３は、ロッド側に、たとえば滑らか
にピストンロッドが動作するように油を含んだブッシュ
９および１０が、ピストンの摺動時に、連結されたそれ
ぞれのピストンロッドの直線方向のガイドと軸受けの役
割を果たすように設けられている。

【００１８】また、シリンダチューブ１とブッシュ９と
から形成される環状空間および外側ピストンロッド２と
ブッシュ１０とから形成される環状空間にも、気密性を
確保するようにそれぞれロッドパッキン１１および１２
がはめ込まれている。

【００１９】一方、ヘッド側には、外側ピストンロッド
２の内周から内側に向けて、内側ピストンロッド３の押
出しおよび停止用の係止手段としての押出しつめ１８が
設けられ、シリンダチューブ１の内周面には、外部への
空気漏れ等を防止するため外周の環状空間にシリンダパ
ッキン１５がはめ込まれたストッパ１９が嵌装され、該
ストッパ１９をカバー２０が覆っている。

【００２０】ピストン７および８のそれぞれの両面に
は、ピストンの最大ストローク時に発生する衝撃力を吸
収するようにバンパ１６ａおよび１７ａが、ストローク
エンド時に発生する衝撃力を吸収するようにバンパ１６
ｂおよび１７ｂが設けられている。

【００２１】なお、内側ピストンロッド３のストローク
側には、ロッド先端ねじ２１が被ストローク系（図示せ
ず）と連結されるように設けられている。

【００２２】次に、本実施例における多段ピストンロッ
ドシリンダの作用について説明する。

【００２３】先ず、押し出し作用について説明する。

【００２４】図１のストロークエンド時において、押出
し配管ポート４から空気をシリンダ内に送り込むと、バ
ンパ１６ｂおよび１７ｂとストッパ１９との隙間に空気
が入り込み、図２のように外側ピストンロッド２と連結
されたピストン７が、押し出しつめ１８により内側ピス
トンロッド３と連結されたピストン８を伴って、図の左
方のヘッド側に最大ストローク点まで摺動し、シリンダ
室３１を形成する。

【００２５】その後、図３のように外側ピストンロッド
２に収納され内側ピストンロッド３と連結されたピスト
ン８が、外側ピストンロッド２の内部でさらにヘッド側
にピストン８の最大ストローク点まで摺動し、シリンダ
室３２を形成する。

【００２６】これらの動作により、本実施例における多
段ピストンロッドシリンダは、最大ストローク状態とな
る。

【００２７】次いで、本実施例におけるピストンロッド
の引き込み作用について説明する。

【００２８】図３の最大ストローク時において、引込み
配管ポート５から空気をシリンダ内に送り込むと、バン
パ１６ａとシリンダチューブ１の内面との隙間に空気が
入り込み、図４のように外側ピストンロッド２と連結さ
れたピストン７が、内側ピストンロッド３と連結された
ピストン８を伴って、シリンダ室３３を形成するように
図の右方のカバー側に摺動し、引込みポート６がシリン
ダ室３３と連通する状態になる。

【００２９】その後、空気が引込みポート６からバンパ
１７ａと外側ピストンロッド２の内面との隙間に入り込
み、内側ピストンロッド３と連結されたピストン８がピ
ストン８のストロークエンドすなわち押出しつめ１８の
位置まで摺動し、図５のようにシリンダ室３３に加えて
シリンダ室３４を形成する。

【００３０】そして最後に、シリンダ室３３にさらに空
気が入り込み、ピストン７のストロークエンド点まで摺
動し、図１のごとくなる。

【００３１】これらの動作により、本実施例における多
段ピストンロッドシリンダは、最短状態すなわちストロ
ークエンド状態となる。

【００３２】この一連の動作により、本実施例における
多段ピストンロッドシリンダにより得られる最大ストロ
ーク長は、ピストン７とピストン８との摺動距離の合計
となる。

【００３３】その結果、本実施例における多段ピストン
ロッドシリンダでは、シリンダの全長より長いストロー
クを得ることが可能となり、長いストロークが必要な場
合でもシリンダ自体はコンパクト化でき、したがってシ
リンダを内蔵した装置自体が必要以上に大型化してしま
うことがなくなる。

【００３４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。

【００３５】たとえば、本実施例における多段ピストン
ロッドシリンダはピストンの両側に圧力を供給する複動
形シリンダであるが、引込み配管ポートおよび引込みポ
ートを有しない単動形シリンダであってもよく、押出し
配管ポートは、シリンダチューブ側にではなく、ヘッド
側に設けられていてもよい。

【００３６】また、本実施例は二本のピストンロッドを
有するシリンダであるが、三本以上のピストンロッドを
有する三段以上の多段ピストンロッドシリンダであって
もよい。

【００３７】さらに、駆動方式は空気または油のいずれ
でもよく、使用されるパッキンの種類も任意であり、シ
リンダの本体を装置へ取り付ける際の形式や、被ストロ
ーク系との連結の形式も問わない。

【００３８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下
記の通りである。

【００３９】(1).すなわち、本発明によれば、シリンダ
の長さとは無関係に、ピストンロッドの段数を多くする
ことによって必要なストローク長を得ることができるの
で、シリンダの長さを短くコンパクトにすることができ
る。

【００４０】(2).その結果、シリンダを内蔵した装置に
占めるシリンダのスペースを少なくすることができ、装
置自体の小型化が容易に図れる。

【００４１】(3).したがって、装置を小型化するためシ
リンダ以外の他の部分を小型化し、そのために機構が複
雑となったり、小型化するための設計に時間を要した
り、困難な設計を要求されたりすることがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す多段ピストンロッドシ
リンダの断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す多段ピストンロッドシ
リンダの押出し動作時を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例を示す多段ピストンロッドシ
リンダの最大ストローク時を示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例を示す多段ピストンロッドシ
リンダの引込み動作時を示す断面図である。

【図５】本発明の一実施例を示す多段ピストンロッドシ
リンダの引込み動作時を示す断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダチューブ ２ 外側ピストンロッド ３ 内側ピストンロッド ４ 押出し配管ポート ５ 引込み配管ポート ６ 引込みポート ７，８ ピストン ９，１０ ブッシュ １１，１２ ロッドパッキン １３，１４ ピストンパッキン １５ シリンダパッキン １６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ バンパ １８ 押出しつめ １９ ストッパ ２０ カバー ２１ ロッド先端ねじ ３１，３２，３３，３４ シリンダ室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダチューブの内部にピストンロッ
   ドを多段に収納し、シリンダチューブまたはシリンダヘ
   ッドにストロークエンドでのピストンのヘッド側の隙間
   に通じるように押出し配管ポートを設け、中央のピスト
   ンロッド以外のピストンロッドのヘッド側の内周から内
   側に向けて係止手段を設けたことを特徴とする多段ピス
   トンロッドシリンダ。
2. 【請求項２】 シリンダチューブの一部に、最大ストロ
   ークでのピストンのストローク側の隙間に通じるように
   引込み配管ポートを設け、さらに中央のピストンロッド
   以外のピストンロッドの一部に、最大ストロークでのピ
   ストンのストローク側の隙間に通じるように引込みポー
   トを設けたことを特徴とする請求項１記載の多段ピスト
   ンロッドシリンダ。