JPH08200315A - 流体圧シリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小形コンパクトで、しかも推力が大きい流体
圧シリンダを提供する。 【構成】 シリンダ本体１内に、環状のアウタピストン
２と該ピストンの内径より大径で中空のアウタロッド３
とを移動可能に設け、アウタロッド３内に移動可能に設
けたインナピストン１３のインナロッド１４を、シリン
ダ本体のヘッドカバー６に固定する。インナロッド１４
内にインナチューブ１８を遊挿して、これらの間の空間
２８を給排ポート２６と圧力室３０とに連通させ、チュ
ーブ１８内を給排ポート２１と圧力室２５及び２３とに
連通させる。 【効果】 流体圧シリンダの推力が、アウタピストンと
インナピストンとの受圧面積の和になるので、推力が大
きい流体圧シリンダを小形でコンパクトにすることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体圧シリンダに関す
るものであり、特に詳しくは、推力が大きい流体圧シリ
ンダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリンダ本体と、該シリンダ本体内を移
動するピストン及びそのロッドとを備えた流体圧シリン
ダは、特に例示するまでもなく周知であり、この流体圧
シリンダの推力は、供給流体圧を同じとすると、ピスト
ンの受圧面積に比例する。したがって、周知の流体圧シ
リンダにおいてその推力を大きくするためには、ピスト
ンを大径にしてその受圧面積を大きくすればよいが、ピ
ストンを大径にすると流体圧シリンダが大形になるとい
う問題がある。

【０００３】また、流体圧シリンダの推力を大きくする
ために、複数個の流体圧シリンダを軸方向に連結して、
これらの流体圧シリンダのピストンを１本のロッドで連
結した、タンデム形の流体圧シリンダが知られている。
この流体圧シリンダは、ピストンの径を大きくしなくて
もその推力を大きくすることができるが、流体圧シリン
ダの全長が長くなって狭い場所に設置できないという問
題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、小形、コンパクトで、しかも推力が大きい
流体圧シリンダを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の流体圧シリンダは、シリンダ本体と、該シ
リンダ本体と相対移動するピストン及びそのロッドとを
備えた流体圧シリンダにおいて、上記ピストンが環状の
アウタピストンを、上記ロッドが上記アウタピストンの
内径より大径で中空のアウタロッドをそれぞれ備え、上
記アウタロッド内に、該アウタロッドと相対移動するイ
ンナピストンを設けて、該ピストンのインナロッドをシ
リンダ本体に固定し、一対の給排ポートから、シリンダ
本体とアウタピストン間の圧力室及びインナピストン先
端側の圧力室と、アウタピストンとインナピストン間の
圧力室とに圧力流体を給排して、シリンダ本体とアウタ
ピストン及びアウタロッドとを相対移動させることを特
徴としている。

【０００６】また、同様の課題を解決するため、上記流
体圧シリンダにおけるインナロッドが、軸方向の中空部
と、該中空部に挿入されたインナチューブとを備え、イ
ンナロッドとインナチューブ間またはインナチューブ内
のいずれか一方を、給排ポートの一方とシリンダ本体と
アウタピストン間の圧力室及びインナピストン先端側の
圧力室とに、他方を給排ポートの他方とアウタピストン
とインナピストン間の圧力室とに、それぞれ連通させた
ことを特徴としている。

【０００７】

【作用】一方の給排ポートから、シリンダ本体とアウタ
ピストン間の圧力室及びインナピストン先端側の圧力室
に圧力流体を供給すると、シリンダ本体とアウタピスト
ン及びアウタロッドとが相対移動する。この場合、シリ
ンダ本体またはアウタロッドの推力は、アウタピストン
の受圧面積とインナピストン先端側の圧力室の受圧面積
との和になるので、アウタロッドの外径をアウタピスト
ンの内径より大きくしたことによって、全体の受圧面積
が単一のピストンの受圧面積より大きくなるので、流体
圧シリンダの推力を大きくすることができる。

【０００８】上記流体圧シリンダは、アウタピストンの
径を大きくしなくてもアウタロッドの推力を大きくでき
るので、流体圧シリンダが大形になることはない。ま
た、シリンダ本体に固定されたインナピストンと、アウ
タピストン及びアウタロッドとが相対移動するので、イ
ンナピストンを設けても流体圧シリンダの軸方向長さは
殆ど変わらない。したがって、推力が大きい流体圧シリ
ンダを、小形でコンパクトのものにすることができる。

【０００９】他方の給排ポートから、アウタピストンと
インナピストン間の圧力室に圧力流体を供給すると、シ
リンダ本体とアウタピストン及びアウタロッドとが反対
方向に相対移動して、元に状態に復帰する。

【００１０】

【実施例】図は本発明の実施例を示し、この流体圧シリ
ンダは、シリンダ本体１と、該シリンダ本体１と相対移
動するアウタピストン２及び中空のアウタロッド３とを
備え、シリンダ本体１は、シリンダチューブ５と、その
軸方向端にそれぞれ気密に螺着されたヘッドカバー６及
び環状のロッドカバー７とを備えている。

【００１１】シリンダチューブ５内に気密にかつ相対摺
動可能に挿入されたアウタピストン２は、環状の受圧面
を有し、アウタピストン２よりわずかに小径とされた上
記アウタロッド３は、基端がアウタピストン２の外周近
くに気密に螺着され、ロッドカバー７を気密に貫通して
シリンダ本体１外に伸びる先端に、チューブヘッド１０
が気密に螺着されている。そして、アウタロッド３は、
ロッドカバー７の内周面に取付けられた環状の軸受１１
によって軸方向の移動が支持されている。

【００１２】アウタロッド３に、気密にかつ相対摺動可
能に挿入されたインナピストン１３は、中空のインナロ
ッド１４の先端近くの段部と、該ロッド１４の先端に気
密に螺着させたピストンナット１５とによって、インナ
ロッド１４の先端に気密に取付けられており、アウタピ
ストン２の中心孔を気密に貫通する上記インナロッド１
４の基端は、ヘッドカバー６の外方からその中心孔６ａ
に挿入されたロッドナット１６との螺着によって、ヘッ
ドカバー６に取付けられている。したがって、インナピ
ストン１３とインナロッド１４は、アウタピストン２と
アウタロッド３に対しては相対移動可能で、シリンダ本
体１に対しては移動不能に取付けられている。

【００１３】上記インナロッド１４は、該ロッドの中空
部に遊挿されたインナチューブ１８によって二重管とさ
れており、インナチューブ１８の先端は、中心孔１５ａ
を有する上記ピストンナット１５の先端外周に、基端
は、ロッドナット１６の先端部分に気密に螺着させたイ
ンナボルト１９の先端外周に、それぞれ気密に嵌着され
ている。

【００１４】ヘッドカバー６に開設された圧力流体の給
排ポート２１は、流路２２によってヘッドカバー６とア
ウタピストン２間の圧力室２３に連通するとともに、ヘ
ッドカバー６及びインナロッド１４の径方向と、インナ
ボルト１９の径方向及び軸方向とに開設した流路２４に
よってインナチューブ１８の基端部分内に連通し、イン
ナチューブ１８先端は、ピストンナット１５の中心孔１
５ａによってインナピストン１３先端側の圧力室２５に
連通している。

【００１５】また、ヘッドカバー６に開設された給排ポ
ート２６は、ヘッドカバー６とインナロッド１４とに形
成した径方向の流路２７，・・によってインナロッド１
４ブとインナチューブ１８間の空間２８の基端に連通
し、空間２８の先端は、インナロッド１４の先端近くに
設けた径方向の流路２９，・・によって、アウタピスト
ン２とインナピストン１３間の圧力室３０に連通してい
る。図１中の符号３１は、チューブヘッド１０の中心に
螺着させたワーク（図示省略）等を取付けるための取付
けボルト、３２は、ロッドカバー７に取付けた、アウタ
ロッド３のスクレーパである。なお、図示を省略してい
るが、アウタピストン２及び／またはアウタロッド３
に、シリンダ本体１に対するこれらの回転を防止するた
めの、適宜の回転防止手段が設けられている。

【００１６】図１は、切換弁（図示省略）によって給排
ポート２６から圧力室３０に圧縮空気を供給し、圧力室
２３と２５の空気を給排ポート２１から排出させた状態
を示し、インナピストン１３がインナチューブ１４によ
ってシリンダ本体１に固定されているので、アウタピス
トン２とアウタロッド３は図における右動終端位置にあ
る。切換弁（図示省略）を切り換えて、給排ポート２１
から圧力室２３と２５に圧縮空気を供給し、圧力室３０
の空気を給排ポート２６から外部に排出すると、圧力室
２３と２５に供給される圧縮空気によって、アウタピス
トン２とアウタロッド３が図において左動する（図２参
照）。この場合におけるアウタロッド３の推力、即ち流
体圧シリンダの推力は、アウタピストン２の受圧面積
と、インナロッド１０の受圧面積との和になるので、流
体圧シリンダの推力を大きくすることができる。

【００１７】上記実施例は、アウタピストン２の内径及
びインナロッド１４の外径を小さくするとともに、アウ
タロッド３の内径及びインナピストン１３の外径を大き
くすることによって、流体圧シリンダの推力を一層大き
くすることができる。したがって、アウタピストン２の
外径を大きくしたり、シリンダ全体の長さを大きくした
りしなくても大きな推力が得られるので、推力が大きい
流体圧シリンダを小形でコンパクトなものにすることが
できる。

【００１８】切換弁を切り換えて、給排ポート２６から
圧力室３０に圧縮空気を供給するとともに、圧力室２３
と２５の空気を給排ポート２１から外部に排出すると、
アウタピストン２とアウタロッド３とが図１に示す状態
に復帰する。

【００１９】

【発明の効果】本発明の流体圧シリンダは、シリンダ本
体とアウタピストン間の圧力室と、インナピストン先端
側の圧力室とに供給される流体圧により、シリンダ本体
とアウタピストン及びアウタロッドとが相対移動するこ
とによって、流体圧シリンダの受圧面積が大きくなるの
で、その推力を大きくすることができる。また、アウタ
ピストンの径を大きくする必要がなく、インナピストン
を設けてもシリンダ本体の軸方向長さが殆ど変わらない
ので、推力が大きい流体圧シリンダを、小形で、コンパ
クトなものにすることができる。

【００２０】さらに、インナチューブを二重管として、
該二重管によって、ピストン間の圧力室とインナピスト
ン先端側の圧力室とに圧力流体を給排するので、これら
の圧力室への圧力流体の給排が簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の縦断正面図である。

【図２】同じくアウタロッドの移動状態の図である。

【符号の説明】

１ シリンダ本体 ２ アウタピストン ３ アウタロッド １３ インナピストン １４ インナロッド １８ インナチューブ ２１，２６ 給排ポート ２３，２５，３０ 圧力室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ本体と、該シリンダ本体と相対移
   動するピストン及びそのロッドとを備えた流体圧シリン
   ダにおいて、 上記ピストンが環状のアウタピストンを、上記ロッドが
   上記アウタピストンの内径より大径で中空のアウタロッ
   ドをそれぞれ備え、 上記アウタロッド内に、該アウタロッドと相対移動する
   インナピストンを設けて、該ピストンのインナロッドを
   シリンダ本体に固定し、 一対の給排ポートから、シリンダ本体とアウタピストン
   間の圧力室及びインナピストン先端側の圧力室と、アウ
   タピストンとインナピストン間の圧力室とに圧力流体を
   給排して、シリンダ本体とアウタピストン及びアウタロ
   ッドとを相対移動させる、ことを特徴とする流体圧シリ
   ンダ。
2. 【請求項２】インナロッドが、軸方向の中空部と、該中
   空部に挿入されたインナチューブとを備え、 インナロッドとインナチューブ間またはインナチューブ
   内のいずれか一方を、給排ポートの一方とシリンダ本体
   とアウタピストン間の圧力室及びインナピストン先端側
   の圧力室とに、他方を給排ポートの他方とアウタピスト
   ンとインナピストン間の圧力室とに、それぞれ連通させ
   た、ことを特徴とする請求項１に記載した流体圧シリン
   ダ。