JPH0784886B2 - 複合シリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はそれぞれ異なる動作をする同心的に配置された
少くとも２個のシリンダのロッドを１本で共用させるよ
うな複合シリンダに関する。

（従来の技術） いくつかの異った動作や複雑な動作を必要とする場合
は、複数のシリンダを使用するか、又は複数のシリンダ
を並列的に配置する必要があった。このためスペースが
大きく、配置・取付が複雑でコスト高となった。

そこで、実開昭62−170806号公報や実公昭62−2322号公
報では、大径シリンダ内に、中径ピストンを含む中径シ
リンダを設け、さらにこの中径シリンダ内に、中径シリ
ンダ及び大径シリンダの外部に突出するロッドを有する
小径ピストンを設け、中径ピストン内で小径ピストンを
往復動するための油を供給する油路をロッドに設けるこ
とによりシリンダを入れ子構造にして小型化をはかって
いる。

そして、前者においては、各ピストンとシリンダ間の油
路を適宜に選択して、油を供給、排出することにより、
大径シリンダ内の中径シリンダの位置、及び中径シリン
ダ内の小径シリンダの位置を適宜選択するようにして、
サーボバルブ等を使用しないでも小径シリンダのロッド
の位置決め精度の良い多段位置制御を行えるようにして
いる。また、後者においては、中径シリンダを大径シリ
ンダから延出するようにして中径シリンダと子径シリン
ダのロッドを個別に大径シリンダから出入り可能とし、
中径シリンダで加工物の位置決めをし、小径シリンダで
押圧加工する等の一連の加工を一台のシリンダ装置で行
えるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、これらのものは、複雑な動作をするようにされ
るが、航空機車輪のタイヤビードブレーカ用など、クラ
ンプシリンダ及びタイヤブレークシリンダの２本のシリ
ンダを要し、さらに、省エネルギー化を要求されるシリ
ンダ出力の大きなものには適していなかった。また、大
径ピストンを固定して用いた場合には小径ピストンのロ
ッドが移動するので小径ロッドへの配管は可撓性を有す
る例えばフレキスブルホース等が必要であり耐久性に劣
り、ロッド、ホース等の移動に伴うスペースや安全や干
渉防止カバー等を必要とした。また、配管が集中するの
で配管が複雑になるという問題があった。

本発明の課題は、例えば、クランプとプレス作業等のそ
れぞれ異なる動作をする、同心的に配置された少くとも
２個のシリンダのロッドを１本で共用させるような複合
シリンダにおいて、早送り機構を具え省エネルギー化を
はかり、かつ、配管スペースを要しない簡単な複合シリ
ンダを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述した課題を解決するために、本発明は、大径シリン
ダ内に中径シリンダを摺接可能に設け、さらに中径シリ
ンダ内に外部に突出するロッドを有する小径シリンダを
設け、大径シリンダ内に出力部を形成する中径シリンダ
と小径延長部とを同心的に配置し、さらに、小径シリン
ダのロッドを大径シリンダのヘッド部より一体的に延在
した早送りシリンダ内に摺動可能に設ける。また、早送
りシリンダの最外端の早送りシリンダヘッドより小径ロ
ッドの軸方向穴に嵌合延在し連通路を有する内方延長部
を設け、シリンダヘッドの配管口から小径ロッド内を通
って中径シリンダ内に油を供給できるようにする。

さらに、早送りシリンダを延在させる大径シリンダのヘ
ッド部に、中径シリンダの作動用油圧通路を円周方向に
複数個配置し、早送りシリンダ用の第２のポートを大径
シリンダの第１のポートと干渉しないように大径シリン
ダのヘッド部に設けるとよい。

（作用） 大径シリンダ内に中径シリンダを摺接可能に設け、さら
に中径シリンダ内に外部に突出するロッドを有する小径
シリンダを設け、大径シリンダ内に中径シリンダと小径
延長部とを同心的に配置するようにしたので、中径シリ
ンダ、小径シリンダを適宜に移動させることにより、複
雑な又は異なった動きを一台のシリンダ装置によって与
えることができ、さらに、小径シリンダのロッドを大径
シリンダのヘッド部より一体的に延在した早送りシリン
ダ内に摺動可能に設けたので、小径シリンダは早送りシ
リンダによっても移動可能にされ、さらに、中径シリン
ダをも早送りシリンダで作動させることができる。

早送りシリンダの最外端の早送りシリンダヘッドに配管
することによって、内方延長部を通って小径ロッド内に
油を供給するようにしたの、可撓性を有するフレキシブ
ルホース等、ホースの移動スペース、安全や干渉防止カ
バー等が不要となる。

また、早送りシリンダを延在させる大径シリンダのヘッ
ド部に、中径シリンダの作動用油圧通路を円周方向に複
数個配置したので、早送りシリンダでの作動時に大容量
の作動油を吸い込み易くなる。また、早送りシリンダ用
の第２のポートを大径シリンダの第１のポートと干渉し
ないように設けたので、早送りシリンダの構造が簡単と
なり、配管も整然としたものとなった。

（実施例） 次に本発明について、実施例複合シリンダを示す図面を
参照して説明する。なお、本実施例は特に、航空機車輪
のタイヤビードブレーカ用など、クランプシリンダ及び
タイヤブレークシリンダがそれぞれ押すクランプ治具と
ブレーク治具との半径方向間隔が、例えば10mmといった
きわめてスペース制限のある用途に適したものである。
本発明の複合シリンダは、中央貫通穴（６）を有する大
径シリンダ（７）と、大径シリンダ（７）内周（７′）
と油密摺接し中央穴（５）を有する中径ピストン（３）
及び中径ピストン（３）から延在する中径シリンダ
（２）と、中径シリンダ内周（２′）と油密摺接する小
径ピストン（９）と、小径ピストン（９）に内方端（1
1′）を固定され、中央穴（５）及び中央貫通穴（６）
とそれぞれ油密摺接して外部に突出するロッド（11）を
有する。ロッド（11）は、内方端（11′）付近のロッド
表面に開口する油穴（13′）と外部とを連通させる油路
（12）を内部に有する。

作動においては、油路（12）を図示しない装置で圧力的
に閉止して第１の半径方向ポート（13）から大径シリン
ダ室（８）に圧油を導入すると、中径ピストン（３）及
び小径ピストン（９）は相互に同じ間隔のまま前進即ち
図でみて右方向に移動する。又は同様にして図示しない
装置によりロッドを図でみて右方向又は左方向に移動さ
せても同様に両ピストン（３）（９）が右方向又は左方
向に移動する。もし油路（12）に圧油を導入すると、小
径ピストン（９）は、中径ピストンとは独立に右方向に
移動する。また油路（12）をタンクに接続し、シリンダ
（８）に圧油を入れると、中径ピストン（３）だけが図
でみて右方向に前進する。このようにして本発明の複合
シリンダはそれぞれ異なった動作を、同心的に配置され
た２個のシリンダ（７）（２）をロッド（11）を共用す
ることにより１台のシリンダ装置で行うものとなった。

実施例では、中径シリンダ（２）は、中径シリンダ内周
（２′）と段部（15）を介して連続する小径内周部（1
4）を有する。なお、段部と小径ピストン間は大気解放
又はタンク等に解放されている。そして小径ピストン
（９）は反ロッド側に延在する小径内周部（14）と摺接
してなる小径延長部（10）を延在させている。このよう
に構成すると、油路（12）をタンク解放とし、ロッド
（11）を図示しない装置で右方向に移動させると小径ピ
ストン（９）は中径ピストン（３）とは独立に右方向に
移動し、段部（15）に衝当し、段部（15）で中径ピスト
ン（３）及び中径シリンダ（２）を押して右方向に移動
させる。そしてその状態で小径ピストン（９）が十分移
動した後にロッド（11）を油圧的に固定し、ポート（1
3）から圧油を導入すると、中径ピストン（３）及び中
径シリンダ（２）は、小径ピストン（９）に当接するま
で右方向に移動する。そして逆に油路（12）に圧油を導
入し、ポート（13）をタンク（16）に（プレフィールバ
ルブ（18）をパイロットppで開いて）連通させると、一
体形成されている中径ピストン（３）及び中径シリンダ
（２）は左方向に移動する。

さらに本実施例では、大径シリンダ（７）は、ヘッド部
（17）より一体的に延在し、最左端部に早送りシリンダ
ヘッド（１′）を有してロッド（11）を取囲み、かつロ
ッド外方端（11″）に設けた非常に小径のロッドピスト
ン（４）と油密摺接する内周を有する早送りシリンダ
（１）を有し、ロッド（11）はこの早送りシリンダ
（１）によって早送り及び早戻りするようにされてい
る。早送りシリンダ（１）は、早送りシリンダ（１）ヘ
ッド（１′）より内方軸方向に延在しかつロッド（11）
に設けられた軸方向穴（21）と嵌合し、内部に連通路
（22）を有する内方延長部（１″）を延在させている。
連通路（22）はロッド（11）に設けた油路（12）と、外
部ポート（23）を介して外部と連通させる。

かかる構成で、図示の位置で、早送りポート（24）に圧
油を導入するとロッド（11）はロッドピストン（４）に
より付勢され、両ピストン（３）（９）、を右方向に移
動させ、このとき大径シリンダ室（８）の圧油はペレフ
ィールバルブ（18）を介してタンク（16）から供給され
る。次に早送りシリンダの早戻し室（26）に、軸方向油
路（27）、第２の環状室（28）及び半径方向油路（29）
を介して連通する第２の半径方向ポート（25）に圧油を
導入すると、ロッド（11）は、ロッドピストン（４）に
より付勢され、左方向に両ピストン（３）（９）と共に
移動される。ピストン（３）（９）が移動するときは中
径シリンダ（２）及び小径延長部（10）も移動すること
はいうまでもない。大径シリンダ室（８）の圧油の出入
を容易にするために、実施例では、大径シリンダ（７）
のヘッド部（17）に第１の半径方向ポート（13）と連通
する広い第１の環状室（20）を設け、環状室（20）と大
径シリンダ室（８）とを連通させる軸方向連通路（19）
を円周方向に複数個配置し、この軸方向連通路（19）は
第２の半径方向ポート（25）（半径方向油路（29）を含
む）と干渉しないようにされている。

（発明の効果） 以上本発明によると、例えば、クランプとプレス作業等
のそれぞれ異なる動作をする、同心的に配置された少く
とも２個のシリンダのロッドを１本で共用させるような
複合シリンダにおいて、早送りシリンダにより小径シリ
ンダ、中径シリンダを早送りで作動させることができる
ので、省エネルギー化をはかるものとなった。さらに、
ホースの移動スペース、安全や干渉防止カバー等が不要
となり、また、早送りシリンダの構造が簡単で、早送り
時に大容量の作動油を吸い込み易く、配管も整然とした
ものとしたので、配管スペースを要しない簡単な複合シ
リンダを提供するものとなった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例複合シリンダの概略断面構造図
で、各ピストンは始動位置にある状態を示す。 １……早送りシリンダ、２……中径シリンダ、２′……
中径シリンダ内周 ３……中径ピストン、４……ロッドピストン、５……中
央穴、６……中央貫通穴 ７……大径シリンダ、７′……大径シリンダ内周、８…
…大径シリンダ室 ９……小径ピストン、10……小径延長部、11……ロッ
ド、11′……ロッド内方端 12……油路、13……第１の半径方向ポート、14……小径
内周部、15……段部 17……ヘッド部、19……軸方向連通路、20……第１の環
状室、21……軸方向穴 22……連通路、25……第２の半径方向ポート、26……早
送りシリンダ室 27……軸方向油路、28……第２の環状室。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央貫通穴を有する大径シリンダと、大径
   シリンダ内周と油密摺接し中央穴を有する中径ピストン
   及び中径ピストンから延在し出力部を形成する中径シリ
   ンダと、中径シリンダ内周と油密摺接する小径ピストン
   と、小径ピストンに内方端を固定され前記中央穴及び中
   央貫通穴とそれぞれ油密摺接して外部に突出するロッド
   であってかつ前記内方端付近のロッド表面に開口する油
   穴と外部とを連通させる油路を内部に有するロッドと、
   を備え、前記中径シリンダは、中径シリンダ内周と段部
   を介して連続する小径内周部を有し、前記小径ピストン
   は反ロッド側に延在する前記小径内周部と摺接し出力部
   を形成してなる小径延長部を延在させられ、かつ前記大
   径シリンダヘッド部より一体的に延在し前記ロッドを取
   囲みかつ前記ロッド外方端に設けた非常に小径のロッド
   ピストンとその内周で油密摺接する早送りシリンダと、
   早送りシリンダの最外端に設けられた早送りシンリンダ
   ヘッドより内方軸方向に延在して前記ロッドに設れられ
   た軸方向穴と嵌合し内部に連通路を有する内方延長部
   と、を含み、前記連通路は前記油路と外部とを連通する
   ようにされていることを特徴とする複合シリンダ。
2. 【請求項２】前記早送りシリンダを延在させる大径シリ
   ンダのヘッド部は、第１の半径方向ポートと連通する第
   １の環状室と、第１の環状室と大径シリンダ室とを連通
   させるよう円周方向に複数個配置された軸方向連通路
   と、軸方向連通路と干渉しないように配置された第２の
   半径方向ポートと連通する第２の環状室と、第２の環状
   室と早送りシリンダ室とを連通させる軸方向油路と、を
   有する請求項１項記載の複合シリンダ。