JPS63243507A - 複合シリンダ− - 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、同軸上で多段階的な進退動作を行う複動式の
シリンダーに関し、特に、第１のピストンと第２のピス
トンが独立的に作動する複合シリンダーに関する。

〔従来の技術〕

従来、同軸上において多段階的な進退動作を得ようとす
る場合、以下に示すような複合シリンダーが用いられて
いた。

従来の複合シリンダーについて第２図（Ａ）〜（Ｄ）に
基づいて説明する。この複合シリンダーは、前後両端部
、図面上、上下両端部に圧力入出ポートｌａ、ｌｂを有
するシリンダー本体１と、シリンダー本体１に進退自在
に内装された第１のピストン２と、第１のピストン２に
進退自在に内装された第２のピストン３より成り、シリ
ンダー本体１の後側圧力室４は圧力入出ポー）ｌｂに臨
まされ、前側圧力室５は圧力人出ボーｔ−１ａに臣＝ま
されている。第１のピストン２はそのロッド部２ａが中
空状に形成されると共にロッド部２ａの先端部がシリン
ダー本体１を進退自在に連通し、ピストン本体２ｂの中
央部上面にはガイドパイプ２Ｃが一体的に立設され、ガ
イドパイプ２Ｃはピストン本体２ｂの外側面に連通ずる
連通孔２ｄに導通している。第２のピストン３は所定間
隔を介してガイドパイプ２Ｃを外装すると共にそのロッ
ド部３ａが前記ロッド部２ａを連通ずるように第１のシ
リンダー２の中空部に内装されている。第１のピストン
２の中空部内において、第２のピストン３のピストン本
体３ｂの下方に位置される後側圧力室６は、第１のピス
トン２のピストン本体２ｂに設けられた連通孔２ｅを介
して後側圧力室４と４通し、ピストン本体３ｂの上方に
位置される前側圧力室７は、ロッド部３ａの基端側面に
設けられた導通孔３Ｃを介してロッド部３ａの内部空間
３ｄと導通し、内部空間３ｄはガイドパイプ２Ｃを介し
て導通孔２ｄと導通している。尚、ピストン本体２ｂに
は導通孔２ｄと前側圧力室５を導通させる連通孔２ｆ７
！ｌ＜設けられている。

以上の構成において、第２図（Ａ）に示す状態で（図中
下側）の圧力入出ポート１ｂから圧力流体が後側圧力室
４に流入されると、受圧面積の大きい第１のピストン２
のピストン本体２ｂが前方（図中上方）に押圧される。

すると第２図（Ｂ）に示すように第１のピストン２全体
がシリンダー本体１に対して前進（図中上昇）し、前側
圧力室５に充填されていた流体は圧力入出ポー）１ａか
ら排出される。尚、この状態においては、第２のピスト
ン３は第１のピストン２よりも受圧面積が小さいため前
進しない。そして、このようにして、第１のピストン２
賀第２図（Ｃ）に示すように上死点まで達すると、第１
のピストン２のピストン本体２ｂに設けられた連通孔２
ｄが前側（図中上側）の圧力入出ポート１ａと連通ずる
ようになり、さらに、この状ｎ、蝿で圧力流体の連通孔
１ｂから後側圧力室４への流入が続けられると、その圧
力流体はピストン本体２ｂの連通孔２ｅを流過して後側
圧力室６に流入し、第２のピストン３のピストン本体３
ｂを前方（図中上方）に押圧するようになる。

第２のピストン３はこの圧力流体の圧力を受けて前進（
図中上昇）し、前側圧力室７に充填されていた流体は連
通孔３ｃは流過してロッド部３ａの内部空間３ｄに流入
され、ガイドバイブ２Ｃ１連通孔２ｄを流過してシリン
ダー本体１の圧力入出ポートｌａから排出される。この
ようにして圧力入出ポート１ｂからの圧力流体の流入が
続けられると第２のピストン３は第２図（Ｄ）に示すよ
うに上死点に達し、第２のピストン３の前端部が最も延
び切った状態となる。

また、第２のピストン３、及び、第１のピストン２を元
に戻すに際しては、逆にシリンダー本体１の前側の圧力
入出ポー１−１３から圧力流体を流入し、後側の圧力入
出ポー）１ｂから内部に充填されていた流体を排出する
。第２図（Ｄ）に示す状態で圧力入出ポー）１ａから汗
力流体が連通孔２ｄ、ガイドバイブ２Ｃ１内部空間３ｄ
、連通孔３Ｃを介して前側圧力室７に流入されていくと
、第２のピストン３はその下死点に達するまで下降し、
後側圧力室６に充填されていた流体は連通孔２ｅ、後側
圧力室４を介して圧力入出ポート１ｂから排出される。

さらに圧力入出ポートｌａからの圧力流体の流入が続け
られると、圧力流体は連通孔２ｆを介して前側圧力室５
内に流入し、第１のピストン２を後方（図中下方）に押
１＋する。第１のピストン２はこのまま下死点まで下降
し、後側圧力室４内に充填されていた流体は圧力入出ポ
ー）１ｂから排出され、第２のピストン３、及び、第１
のピストン２は第２図（Ａ）に示す元の状態に戻される
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、第２図（八）〜（Ｄ）に示す従来の複合
シリンダーにあっては、第２のピストン３の前進動作は
第１のピストン２の前進動作を待って行わなければなら
ず、第２のピストン３のみの独立的な作動、あるいは、
第２のピストン２と第２のピストンの相互方向への同時
動作を得ることが出来ず、そのため、使用用途が狭いと
いう問題があった。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は上
記に鑑みてなされたものであり、第１のピストンと第２
のピストンの様々な複合的作動が得られるようにしてそ
の汎用性を広げるために、シリンダー本体に進退自在に
内装される第１のピストンの後端部に、シリンダー本体
の後端面を進退自在に連通ずる圧力人出パイプを接続し
、核部に、第１のピストンに進退自在に内装された第２
のピストンに対する後側の圧力入出ポートが設けられる
ようにし、その一方、シリンダー本体の先端から突出し
た第１のピストンの前端部に、第２のピストンに対する
前側の圧力入出ポートが設けられるようにし、さらにシ
リンダー本体の前後両端部に設けられた第１のピストン
にと対する圧力入出ポートとは別に、第２のピストンに
対する前記圧力入出ポートを異なる圧力径に接続するよ
うにして第１のピストンと第２のピストンが各々独立的
に作動するようにした複合シリンダーを提供しようとす
るものである。

〔実施例〕

以下、本発明の複合シリンダーを第１図に基づいて詳細
に説明する。

１０１は、シリンダー本体であり、シリンダチューブ８
の前後両端部にヘッドカバー９と１０が各々取付けられ
、ヘッドカバー９、及び１０がタイロッド１１を介して
締結されている。後側のヘッドカバー１０には、圧力入
出ポート１０１ｂが設けられると共に該圧力入出ポート
１０１ｂがシリンダチューブ８の内部と導通するように
連通孔１０ａが形成されており、前側のへラドカバー９
には、圧力入出ポート１ｏ１ａが設けられると共に該圧
力入出ポート１０１ａがシリンダチューブ８の内部と導
通ずるように大径孔９ａが形成されている。

１０２は、第１のピストンであり、ピストン本体１０２
ｂの前方にロッド部１０２ａが、後方に圧力人出パイプ
１０２ｇが一体に形成され、ロッド部１０２ａは中空円
筒状に形成され、圧力人出パイプ１０２ｇは、その後端
部が圧力入出ポート１０２ｈとされると共に圧力入出ポ
ート１０２ｈとロッド部１０２　ａの中空部が導通ずる
ようになっている。ピストン本体１０２ｂの外周部には
シール部材１２が嵌着され、シール部材１２は押元部材
１３、及び１４を介してピストン本体１０２ｂに固設さ
れている。

また第１のピストン１０２はシリンダー本体１０１のシ
リンダチューブ８に進退自在に内装され、そのロッド部
１０２ａはヘッドカバー１０を進退自在に連通し、圧力
人出パイプ１０２ｇはへラドカバ−９を進退自在に連通
ずるようになっている。

尚、シリンダー本体１０１に第１のピストン１０２が内
装された状態において、第１のピストン１０２の後方側
が第１のピストン１０２に対する後側汁力室１０４とさ
れ、前方側が第１のピストン１０２に対する前側圧力室
１０５とされている。

第１のピストン１０２のロンド部１０２ａ先端はヘッド
カバー９の前端から突出し、核部にはボルト１５を介し
てヘッドカバー１６が固設されている。ロッド部１０２
ａの中空部には第２のピストン１０３が進退自在に内装
されており、第２のピストン１０３のピストン本体１０
３ｂの外周部にはシール部材１７が押元部材１Ｂ、及び
、１９を介して嵌着同定され、ピストン本体１０３　ｂ
から前方に突出したロッド部１０３ａはヘッドカバー１
６を進退自在に連通している。ヘッドカバー１６には、
圧力入出ポート１６ａが設けられると共に該圧力入出ポ
ート１６ａがｖｊｌのピストン１０２のロッド部り０２
ａ内部と導通するように大径孔２０が形成されている。

また、ロッド部１０２ａに第２のピストン１０３が内装
された状態において、第２のピストン１０３の後方側が
第２のピストン１０３に対する後側圧力室１０６とされ
、前方側が第２のピストン１０３に対する前側圧力室１
０７とされている。

尚、圧力入出ポート１０１ｂ、及び、１０１ａは、第１
のピストン１０２に対するものであった各々が図示しな
い切換え弁を介して圧力発生装置に接続されており、圧
力入出ポート１０２ｈ、及び、１６ａは、第２のピスト
ン１０３に対するものであって、各々が図示しない切換
え弁を介して前記圧力入出ポート１０１ｂ、及び１０１
ａとは別の圧力発生装置に接続されている。

以上の構成において、第１のピストン１０２と第２のピ
ストン１０３が後退している状態で、圧力入出ポー）１
０１ｂから連通孔１０ａを介して、後側圧力室１０４に
圧力流体が流入されると、第１のピストン１０２のピス
トン本体１０２ｂが前方に押圧される。すると、第１の
ピストン１０２の全体がシリンダー本体１０１内を前進
し、前側圧力室１０５内に充填されていた流体がロッド
部１０２ａと大径部９ａとの間隙を流過して圧力入出ポ
ート１０１ａから排出される。このようにして圧力入出
ポート１０１ｂからの流体の流入が続けられると、第１
のピストン１０２はその上死点に達するまで前進を続け
、上死点に達すると圧力流体の流入が止められ、その前
進を停止する。このようにして第１のピストン１０２が
前進すると、そのロッド部１０２ａは設定されたストロ
ークかけシリンダー本体１０１から前方に突出するよう
になる。

次に、この状態で第２のピストン１０３のロッド部１０
３ｂを設定ストロークだけ前方に突出させる場合には、
圧力入出ポー）１０２ｈに圧力流体を送り、その圧力流
体を、圧力流入パイプ１０２ｇを介して第１のピストン
１０２の後側圧力室１０６に流入する。すると、第２の
ピストン１０３はそのピストン本体１０３ｂでこの圧力
を受けて前進し、前側圧力室１０７に充填されていた流
体は圧力流入パイプ１６ａから排出される。このように
し″ζ圧力流入ボート１Ｏ２ｈからの圧力流体の流入が
続けられると、第２のピストン１０３は上死点に達し、
そこで圧力流体の流入が止められてその前進を停止する
。ここでロッド部１０３ｂは設定ストロークだけ前方に
突出するようになる。

また、この状態で第１のピストン１０２、及び第２のピ
ストン１０３を後退させる場合には、各々圧力流入ボー
）１０１ａ、及び１６ａから圧力流体を流入し、圧力流
入ボー１−１０１ｂ、及び１０２ｈから後側圧力室１０
４、及び、１０６内の流体を排出することにより、前進
時と全（逆の動作が為されるようになる。

第１のピストン１０２と第２のピストン１０３は各々別
の圧力系によってコントロールされるため、これらの圧
力動作を適宜組合わせることにより、第１のピストン１
０２だけの前進、第２のピストン１０３だけの前進、あ
るいは、第１のピストン１０２を前進し第２のピストン
１０３は後退する動作等が得られる。

〔発明の効果〕

以上において説明したように、本発明の複合シリンダー
は第１のピストンと第２のピストンが、互いが同軸上に
ありながら各々独立的な進退動作を行うことが出来、そ
のため、第２のピストンのみの作動や第１のピストンと
第２のピストンの相互方向の作動等様々な複合動作が同
軸上で出来るようになり、その汎用性が大幅に広がると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複合シリンダーの断面図であり、第２
図（Ａ）〜（Ｄ）は従来の複合シリンダーの動作を示す
断面図である。 符号の説明 １・・・シリンダー本体　１ａ、ｌｂ・・・組方入出ポ
ート２・・・第１のピストン　　２ａ・・・ロッド部２
ｂ・・・ピストン本体　　２Ｃ・・・ガイドパイプ２ｄ
、２ｅ、２ｆ・・・連通孔　３・・・第２のピストン３
ａ・・・ロッド部　　　　３ｂ・・・ピストン本体３Ｃ
・・・連通孔　　　　　３ｄ・・・内部空間４．６・・
・後側汗力室　　５，７・・・前側圧力室８・・・シリ
ンダチューブ　９．１０・・・ヘッドカバー９ａ・・・
大径部　　　　　１０ａ・・・連通孔１１・・・タイロ
ッド　　　　１２・・・シール部材１３、１４・・・押
元部材　　　１５・・・ボルト１６・・・ヘッドカバー
　　　１６ａ・・・圧力人出ポート１７・・・シール部
材　　　　１８．１９・・・押元部材２０・・・大径部
　　　　　　ｌｏｔ・・・シリンダー本体１ｏｔ　ａ　
、　ｔｏｔ　ｂ　・ｗ、力入出ポート１０２・・・第１
のピストン　１０２ａ・・・ロット部１０２ｂ・・・ピ
ストン本体　１０２ｇ・・・組方入出パイプ１０２ｈ・
・・圧力入出ポート１０３・・・第２のピストン１０３
ａ・・・ロッド部　　　　１０３ｂ・・・ピストン本体
１０４、１０６・・・後側圧力室　１０５．１０７・・
・前側圧力室特許出願人　　山久チェイン株式会社 代理人　弁理士　　松　　原　　伸　　２同　　　　同
　　　　村　　　木　　　清　　　用量　　　　同　　
　　上　　　島　　　淳　　　−第　２　図（Ｃ） 第２図（Ｄ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シリンダー本体に第１のピストンが進退自在に内装され
   、前記第１のピストンに第２のピストンが進退自在に内
   装され、さらに前記第１のピストンを挟むシリンダー本
   体の前後両端部に圧力入出ポートが設けられている複合
   シリンダーにおいて、 前記第１のピストンの後端部に、シリンダー本体の後端
   面を進退自在に連通する圧力入出パイプが接続されて前
   記第２のピストンに対する圧力入出ポートが設けられ、
   前記シリンダー本体の前端部から突出した第１のピスト
   ンの前端部に、前記第２のピストンに対する圧力入出ポ
   ートと対を成す圧力入出ポートが設けられ、前記第２の
   ピストンに対する一対の圧力入出ポートが第１のピスト
   ンに対する一対の圧力入出ポートと別の圧力径に接続さ
   れていることを特徴とする複合シリンダー。