JPH0828508A - 増圧型空気圧シリンダ - Google Patents

増圧型空気圧シリンダ

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Publication number
JPH0828508A
JPH0828508A JP6165452A JP16545294A JPH0828508A JP H0828508 A JPH0828508 A JP H0828508A JP 6165452 A JP6165452 A JP 6165452A JP 16545294 A JP16545294 A JP 16545294A JP H0828508 A JPH0828508 A JP H0828508A
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JP
Japan
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cylinder chamber
piston
cylindrical portion
piston rod
cylinder
Prior art date
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Pending
Application number
JP6165452A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Kida
賢 貴田
Masanobu Tominaga
正信 富永
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PABOTSUTO GIKEN KK
Original Assignee
PABOTSUTO GIKEN KK
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Publication date
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  • Actuator (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】シリンダの外部に大きな突出部がなく、従来よ
り小形に構成することができ、押出し終端付近で高推力
を発生できる増圧型空気圧シリンダを提供する。 【構成】第一シリンダ室3内に第一ピストン5が摺動可
能に嵌挿され、第一ピストンロッド6が第一ロッドカバ
ー4を貫通して第二シリンダ室11に突設される。第二
ロッドカバー10の軸心位置に円筒部12が第三シリン
ダ室15内に突出して設けられ、第二ピストン16が円
筒部12に摺動可能に外嵌するように嵌挿される。第二
ピストン16には第二ピストンロッド17が外円筒部1
7aを介して連結され、第三ロッドカバー14から外に
突出して摺動可能に支持され、第二シリンダ室11内の
一部と円筒部12及び外円筒部17a内に油が収容さ
れ、第一ピストンロッド6の先端部が円筒部12内に摺
動可能に嵌入される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ピストンロッドの押出
し終端付近で高推力を発生させる増圧型空気圧シリンダ
に関する。
【0002】
【従来の技術】流体圧シリンダを使用するクランプ機構
や圧縮機構では、通常、作動開始時にはあまり大きな作
動力は必要としないが、作動の終端付近において、大き
な作動力を必要とする場合が多く、このために、駆動用
に使用される流体圧シリンダは、そのピストンロッドの
押出し終端付近において、開始位置や中間位置に比べ、
より大きな作動力を出す必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このため、従来では、
空気圧シリンダの先端部に油圧シリンダからなるブース
タ装置を取付け、ブースタ装置に空気圧油圧変換装置を
接続し、ピストンロッドの終端付近で高推力を発生させ
る増圧型空気圧シリンダが提案されている。
【0004】しかし、この種のブースタ装置付き空気圧
シリンダは、空気圧油圧変換装置(空気圧と油圧を収容
するタンク)がシリンダの外側に取付けられる構造であ
るため、通常の空気圧シリンダに比べて形状が大型化
し、大きな設置スペースが必要となる問題があった。
【0005】また、従来のブースタ装置付き空気圧シリ
ンダでは、ピストンロッドを早送りする際、空気圧を油
を介してピストンに付与するため、油中に気泡が発生
し、増圧時に高推力が得られなくなる等の問題があっ
た。
【0006】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、シリンダの外部に大きな突出部がなく、従来より小
形に構成することができ、押出し終端付近で高推力を発
生できる増圧型空気圧シリンダを提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の増圧型空気圧シリンダは、第一シリンダ
室、第二シリンダ室、第三シリンダ室が第一ロッドカバ
ー、第二ロッドカバーを介して軸方向に連設され、第一
シリンダ室内に第一ピストンが摺動可能に嵌挿され、第
一ピストンに連結された第一ピストンロッドが第一ロッ
ドカバーを貫通して第二シリンダ室に突設され、第二ロ
ッドカバーの軸心位置に円筒部が第三シリンダ室内に突
出して設けられ、第三シリンダ室には第二ピストンが円
筒部に摺動可能に外嵌するように嵌挿され、第二ピスト
ンには第二ピストンロッドが外円筒部を介して連結さ
れ、外円筒部は円筒部の外周に摺動可能に外嵌され、第
二ピストンロッドは第三ロッドカバーから外に突出して
摺動可能に支持され、前記第二シリンダ室内の一部と円
筒部及び外円筒部内に油が収容され、前記第一ピストン
ロッドの先端部が円筒部内に摺動可能に嵌入され、第一
ピストンロッドの前進により円筒部及び外円筒部内の油
に圧力を印加し、第一ピストンロッドの先端面より面積
の大きい受圧面を持つ第二ピストンロッドに増圧した圧
力を付与するように構成される。
【0008】
【作用・効果】このような構成の増圧型空気圧シリンダ
では、油が第二シリンダ室内の一部と円筒部及び外円筒
部内に収容されるため、従来のような空気圧油圧変換装
置(空気圧と油圧を収容するタンク)をシリンダの外側
に取付ける必要がなく、シリダ全体を小形化することが
でき、必要な設置スペースも少なくなる。
【0009】この増圧型空気圧シリンダは、引き戻し状
態において、圧力空気を第三シリンダ室内の背部に供給
すると、第二ピストンがこの空気圧を受けて前進し、同
時に外円筒部と第二ピストンロッドが所定位置まで前進
する。このとき、第二ピストン、外円筒部、及び第二ピ
ストンロッドと、比較的小形の小部材が前進移動するだ
けであるため、第二ピストンロッドは押出し端の少し手
前まで高速で前進し、早送りが行われる。
【0010】次に、圧力空気の供給が切換えられ、第一
シリンダ室の背部に空気圧が供給されると、第一ピスト
ンがこの空気圧を受けて前進する。このとき、第一ピス
トンと共に第一ピストンロッドが前進し、第二ロッドカ
バーの円筒部内に進入して、円筒部内の油に圧力を加え
ていく。この圧力は、第一ピストンロッドの先端面積に
対する第二ピストンロッド内の受圧面の面積の比によっ
て増圧され、第二ピストンロッドは増圧された油圧を受
け、高推力で押出し端まで押出し駆動することができ
る。
【0011】このように、第二ピストンロッドを早送り
する際、空気圧のみで第二ピストンを前進移動させ、第
二シリンダ室及び円筒部内の油には全く空気圧を印加し
ない。このため、従来のように油中に気泡が発生するこ
とがなく、第二ピストンロッドを高推力で押出し端まで
押出し駆動することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0013】図1は増圧型空気圧シリンダの断面図を示
している。第一シリンダチューブ1の末端にヘッドカバ
ー2が端部を閉鎖するように固定され、第一シリンダチ
ューブ1の先端側に第一ロッドカバー4が閉鎖するよう
に固定され、この第一シリンダチューブ内に第一シリン
ダ室3が形成される。
【0014】第一シリンダ室3内に第一ピストン5が嵌
挿され、第一ピストン5に固定された第一ピストンロッ
ド6は第一ロッドカバー4から摺動可能に突出する。第
一ロッドカバーの摺動部にはシール部材が嵌着される。
【0015】さらに、ヘッドカバー2に第一給排気ポー
ト7が設けられ、第一給排気ポート7は通路を介して第
一ピストン5の背部に第一シリンダ室3内と連通する。
また、第一ロッドカバー4に第二給排気ポート8が設け
られ、第二給排気ポート8は通路を介して第一ピストン
前部の第一シリンダ室3内と連通する。
【0016】第一ロッドカバー4の前部に第二シリンダ
チューブ9が固定され、第二シリンダチューブ9の先端
に第二ロッドカバー10がチューブを閉鎖するように固
定され、第二シリンダチューブ9内に第二シリンダ室1
1が形成される。この第二シリンダ室11内には所定量
の油と空気が入れられる。
【0017】この第二ロッドカバー10の軸心位置には
円筒部12が設けられ、円筒部12の上部に、第一ピス
トンロッド6の先端が摺動可能に嵌挿される。円筒部1
2の下部は上部に比して大径に形成され、上部の小径部
分に第一ピストンロッド6の先端が嵌挿され、その部分
の円筒部内にシール部材が嵌着され摺動面をシールす
る。
【0018】さらに、第一ピストンロッド6が嵌挿され
る円筒部12の上部には連通孔12aが設けられ、第一
ピストン5が最も後退した位置で、この連通孔12aは
第二シリンダ室11内と円筒部12内を連通する。した
がって、円筒部12内と後述の外円筒部17a内にも第
二シリンダ室11内の油が流入する。
【0019】21は第二ロッドカバー10と第一ロッド
カバー4との間に連通接続された透明チューブのレベル
ゲージであり、第二シリンダ室11の上部と下部を連通
して第二シリンダ室11内の油面位置を外部に表示す
る。
【0020】さらに、第二ロッドカバー10の前部に、
第三シリンダチューブ13が固定され、第三シリンダチ
ューブ13の先端には第三ロッドカバー14が閉鎖する
ように固定される。第三シリンダチューブ13内には第
三シリンダ室15が形成され、第三シリンダ室15内に
は第二ピストン16が嵌挿される。
【0021】この第二ピストン16の中央には孔が設け
られ、その孔に第二ピストンロッド17の外円筒部17
aが嵌着される。外円筒部17aは上方に開口し、その
外円筒部17a内には、第二ロッドカバー前部に突設さ
れた円筒部12が上方から嵌挿される。外円筒部17a
とその内側の円筒部12間には複数のシール部材が介在
され、外側の第二ピストンロッド17の外円筒部17a
は内側の円筒部12に対し摺動可能である。
【0022】したがって、第一ピストンロッド6が第二
ロッドカバー10の円筒部内に進入し、円筒部12の油
圧が上昇したとき、その圧力が第二ピストンロッド17
内に形成された受圧面、つまり外円筒部17a内の先端
側の受圧面17bに印加され、第二ピストンロッド17
が押出力を受ける。この圧力は、パスカルの原理によ
り、第一ピストンロッド6の先端部面積に対する第二ピ
ストンロッド17の受圧面積の比によって増圧されるこ
とになる。
【0023】第二ピストンロッド17の先端部は、第三
ロッドカバー14を貫通して外部に突出し、貫通部分に
設けられた軸受メタル14a、シール部材14bを介し
て摺動可能に支持される。
【0024】第二ロッドカバー10には第三給排気ポー
ト18が設けられ、第三給排気ポート18は通路を介し
て第三シリンダ室15と連通する。また、第三ロッドカ
バー14に第四給排気ポート19が設けられ、第四給排
気ポート19は通路を介して第三シリンダ室15と連通
する。第三ロッドカバー14にはフランジ20が固定さ
れる。
【0025】なお、上記円筒部12と第二ロッドカバー
10は、別個に形成して嵌着するか、或は一体形成する
こともできる。また、第二ピストン16、外円筒部17
a、及び第二ピストンロッド17は別個に形成して嵌着
し、或は一体形成することもできる。
【0026】次に、上記構成の増圧型空気圧シリンダの
動作を説明する。シリンダにおける第一給排気ポート7
〜第四給排気ポート19は、各々方向切換弁に接続さ
れ、方向切換弁には空気圧力源が接続される。
【0027】図1に示すような引き戻し状態において、
第三給排気ポート18を通して圧力空気が第三シリンダ
室15内に供給されると、第二ピストン16がこの空気
圧を受けて前進し、外円筒部17aを介して第二ピスト
ン16に固定された第二ピストンロッド17が、図2の
略仮想線に示す位置まで前進する。このとき、第二ピス
トン、外円筒部17a、及び第二ピストンロッド17
と、比較的小形の部材が前進移動するだけであるため、
第二ピストンロッド17は押出し端の少し手前まで高速
で前進し、早送りが行われる。
【0028】次に、切換弁が切換えられ、図3のよう
に、第一給排気ポート7を通して圧力空気が第一シリン
ダ室3内に供給されると、第一ピストン5がこの空気圧
を受けて前進する。
【0029】このとき、第一ピストン5に固定された第
一ピストンロッド6が前進し、第二ロッドカバー10の
円筒部12内に進入して貫通孔12aを閉鎖し、円筒部
12内の油に圧力を印加していく。印加される圧力は、
第一ピストンロッド6の先端面積に対する第二ピストン
ロッド17内の受圧面積の比によって増圧され、第二ピ
ストンロッド17に油圧として印加され、第二ピストン
ロッド17は高推力で押出し端まで押出し駆動される。
【0030】このように、第二ピストンロッド17を早
送りする際、空気圧のみで第二ピストン16を前進移動
させ、第二シリンダ室11及び円筒部12内の油には全
く空気圧を印加しない。このため、従来のように油中に
気泡が発生することがなく、第二ピストンロッド17を
高推力で押出し端まで押出し駆動することができる。
【0031】一方、第二ピストンロッド17を引き戻し
作動する場合は、切換弁を切換えて、第二給排気ポート
8を通して第一シリンダ室3内の前部に空気圧を供給
し、同時に第四給排気ポート19を通して第三シリンダ
室15内の前部に空気圧を供給すると、第一ピストン5
がこの空気圧を受けて後退し、これによって、第一ピス
トンロッド6が円筒部12内を後退するため、その内部
の油圧が低下し、第二ピストン16が第三シリンダ室前
部の空気圧により後退する力を受けることにより、第二
ピストンロッド17は、高速で早戻しされ、図1の初期
位置まで引き戻される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す増圧型空気圧シリンダ
の断面図である。
【図2】早送り前進時のシリンダの断面図である。
【図3】増圧による高推力前進時のシリンダの断面図で
ある。
【符号の説明】
3−第一シリンダ室、 4−第一ロッドカバー、 5−第一ピストン、 6−第一ピストンロッド、 10−第二ロッドカバー、 11−第二シリンダ室、 12−円筒部、 14−第三ロッドカバー、 15−第三シリンダ室、 16−第二ピストン、 17−第二ピストンロッド、 17a−外円筒部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一シリンダ室、第二シリンダ室、第三
    シリンダ室が第一ロッドカバー、第二ロッドカバーを介
    して軸方向に連設され、該第一シリンダ室内に第一ピス
    トンが摺動可能に嵌挿され、該第一ピストンに連結され
    た第一ピストンロッドが該第一ロッドカバーを貫通して
    第二シリンダ室に突設され、該第二ロッドカバーの軸心
    位置に円筒部が第三シリンダ室内に突出して設けられ、
    該第三シリンダ室には第二ピストンが該円筒部に摺動可
    能に外嵌するように嵌挿され、該第二ピストンには第二
    ピストンロッドが外円筒部を介して連結され、該外円筒
    部は該円筒部の外周に摺動可能に外嵌され、該第二ピス
    トンロッドは第三ロッドカバーから外に突出して摺動可
    能に支持され、前記第二シリンダ室内の一部と該円筒部
    及び外円筒部内に油が収容され、前記第一ピストンロッ
    ドの先端部が該円筒部内に摺動可能に嵌入され、該第一
    ピストンロッドの前進により該円筒部及び該外円筒部内
    の油に圧力を印加し、該第一ピストンロッドの先端面よ
    り面積の大きい受圧面を持つ該第二ピストンロッドに増
    圧した圧力を付与することを特徴とする増圧型空気圧シ
    リンダ。
  2. 【請求項2】 前記円筒部の上端部に、前記第二シリン
    ダ室から該円筒部内に油を入れ、或は該円筒部から該第
    二シリダ室に油を戻すための貫通孔が設けられている請
    求項1記載の増圧型空気圧シリンダ。
  3. 【請求項3】 前記第一シリンダ室と前記第三シリンダ
    室内に圧力空気を給排気する給排気ポートが、前記第一
    ロッドカバー、第二ロッドカバー、第三ロッドカバー、
    及び第一シリンダ室のヘッドカバーに設けられている請
    求項1記載の増圧型空気圧シリンダ。
JP6165452A 1994-07-18 1994-07-18 増圧型空気圧シリンダ Pending JPH0828508A (ja)

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Effective date: 20040120