JPH108901A - Dual stroke air cylinder - Google Patents
Dual stroke air cylinderInfo
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- JPH108901A JPH108901A JP20412296A JP20412296A JPH108901A JP H108901 A JPH108901 A JP H108901A JP 20412296 A JP20412296 A JP 20412296A JP 20412296 A JP20412296 A JP 20412296A JP H108901 A JPH108901 A JP H108901A
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Abstract
Description
【０００１】［産業上の利用分野］かしめ、打ち抜き、
刻印、スポット溶接、圧着等に於て、極めて短いストロ
ークで作業をし、作業中断時にワークの脱着等のための
長いストロークを必要とする分野。[Industrial applications] Caulking, punching,
Fields that require extremely short strokes for engraving, spot welding, crimping, etc., and require long strokes for attachment / detachment of workpieces when work is interrupted.
【０００２】［従来の技術］ （１）増圧型流体圧シリンダ（特開平６−４２５０
７）。 （２）デュアル行程シリンダ。[Prior Art] (1) Intensifying type hydraulic cylinder (Japanese Patent Laid-Open No. 6-4250)
7). (2) Dual stroke cylinder.
【０００３】［発明が解決しようとする課題］エァシリ
ンダによる作業を、ストロークを２段階に分けて作動さ
せることにより、高サイクル化を可能にする、特に廉価
で且つ小型の装置を提供する。[Problems to be Solved by the Invention] There is provided a particularly inexpensive and small-sized apparatus which enables a high cycle by operating an air cylinder by dividing a stroke into two stages.
【０００４】［課題を解決しようとするための手段］ （１）、エァシリンダのピストンロッドの径を２段に
し、小径部にフローティングピストンを嵌合させる。 （２）、前記フローティングピストンにクラッチ部材を
取り付ける。[Means for Solving the Problems] (1) The diameter of the piston rod of the air cylinder is made two steps, and the floating piston is fitted to the small diameter part. (2) Attach a clutch member to the floating piston.
【０００５】［作用］図面に従って説明する。図１は、
本願発明の請求項１の軸方向断面図であり、径違いピス
トンロッド（１）の大径部端にピストン（３）を固定
し、ピストン（３）は長ストロークシリンダ（９）の内
面をパッキン（１０）によりシールされて摺動する。フ
ローティングピストン（４）は短ストロークシリンダ
（５）の内面と径違いピストンロッド（１）の小径部外
面をそれぞれパッキン（１１）と（１２）によりシール
されて摺動する。次に、動作について述べる、まづ、ポ
ート３２及び３３より排気し、ポート３１より給気する
と、径違いピストンロッド（１）の大径部端によりフロ
ーティングピストン（４）を押してピストンロッド
（１）はフルストローク出る。次に、ポート３１より給
気したまま、ポート３２及びポート３３より給気する
と、ピストンロッド（１）はフローティングピストン
（４）の短ストロークだけ引っ込む、この状態で、ポー
ト３２及び３３より排気するとピストンロッド（１）は
フルストローク出た状態になる。このように、ポート３
１より給気したままで、ポート３２及び３３より給排気
を繰り返すことにより短ストロークを繰り返す。次に、
ポート３２及び３３より給気しポート３１より排気する
とピストンロッド（１）はフルストローク引っ込む。次
に、請求項２について述べる。図１は本願発明の請求項
２の軸方向断面図であり、図２に示したフローティング
ピストン（４）に支点（７）を設け、ピストンロッド
（１）の小径部に部分的に接触する嵌合面を有するクラ
ッチ部材（６）を嵌合させ、且つ、該クラッチ部材
（６）に初期回転力を与えるスプリング（２０）が組み
込まれている。更に、中間ブロック（１５）にはポート
３３のほかにポート３４が設けられている。次に、動作
について述べる。ポート３２より給気した状態でポート
３１より給気するとピストンロッド（１）は長ストロー
ク端で負荷力により停止する。次に、この状態でポート
３２より排気しポート３４より給気すると、フローティ
ングピストン（４）が動くにつれてクラッチ部材（６）
にスプリング（２０）により支点（７）を支点とした回
転力が加わる。この回転力の反力により、ピストンロッ
ド（１）の小径部とクラッチ部材（６）の嵌合面に摩擦
力が生じ、両者を連結する。更に、フローティングピス
トン（４）にかかる推力は支点（７）によりクラッチ部
材（６）に伝達される、この際、この推力に比例した回
転力がクラッチ部材（６）に生じ、この回転力の反力に
よる摩擦力がピストンロッド（１）とクラッチ部材
（６）を確実に連結する。そうすると、ピストンロッド
（１）はピストン（３）による推力のみならずフローテ
ィングピストン（４）による推力も加わり短ストローク
を動く。次に、ポート３１より給気したままでポート３
２及びポート３３より給気し、且つ、ポート３４より排
気するとピストンロッド（１）は短ストロークだけ引っ
込む。このように、ポート３１より給気したままで、ポ
ート３２及び３３とポート３４とで給排気を繰り返すピ
ストンロッド（１）が短ストーロークを往復する、この
際、ピストンロッド（１）が出る場合は増力された推力
となる。次に、ポート３２及び３３より給気し、ポート
３４より排気した場合はクラッチ部材（６）が中間ブロ
ック（１５）に押し付けられて軸方向と直角になりクラ
ッチ解除の状態となり、ここで、ポート３４を閉状態と
しポート３１より排気するとピストンロッド（１）はフ
ルストローク引っ込む。本願発明の請求項２を完成する
ためには、クラッチ部材（６）とピストンロッド（１）
の嵌合部の形状が重要な要因となる。以下、この点につ
いて述べる。図３は、クラッチ部材（６）とピストンロ
ッド（１）の嵌合部の形状を表す断面図である。本願発
明のクラッチの原理は、ピストンロッド（１）にかかる
推力によりクラッチ部材（６）に回転力がかかり、その
際の両者間の反力（垂直抗力）に摩擦係数を乗じた値が
クラッチ力となります、又、このとき、回転力の反力
は、（回転力に平行な抗力）と（回転力に垂直な抗力×
摩擦係数）との和に回転半径（クラッチ部材の肉厚に準
じた値）を乗じた値となります。故に、上記反力の内、
回転力に平行な抗力をできるだけ少なくし、回転力に垂
直な抗力を増大させたほうがクラッチ力が増大すること
になります。このことを実現する一方法として図３に示
すような形状で、部分的に嵌合する方法があります。こ
の技術思想を、簡潔に（極論的に）述べると、クラッチ
部材（６）に生じる回転力をクラッチ部材とピストンロ
ッド間の摩擦力から取り出せば、その摩擦力自体がその
ままクラッチ力となると言うことである。次に、請求項
３について述べる。請求項２のクラッチ機構は、ピスト
ンロッド（１）がエァシリンダ（９）の代わりに他の方
法（電動、手動あるいは、レバー操作）により駆動され
たとしても、それなりの特有の効果を発揮する。この場
合の構成に関しては、当業者にとって全く自明のもので
あり省略する。次に、請求項４は、通常のエァシリンダ
の複動と単動の関係に類似した技術内容であり、当業者
にとっては自明なことで省略する。次に、請求項５につ
いて述べる、請求項５の発明は、ピストンロッド（１）
をエァシリンダ以外で操作するときの、即ちクラッチ部
材（６）がオフの状態にある場合のピストンロッド
（１）にかかる摩擦抵抗を極力小さくしようとするため
のであり、フローティングピストンの内側のパッキンの
抵抗をピストンロッド（１）から切り離すためのもので
ある。この際には、支点（７）はクラッチ部材（６）を
押すために、且つ、クラッチ部材（６）をフローティン
グピストン（４）側に傾斜するように設けねばならな
い。更に、この場合は、クラッチを解除するための適当
なストッパーを設けねばならない。[Operation] The operation will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 2 is an axial sectional view of a first embodiment of the present invention, in which a piston (3) is fixed to a large-diameter end of a piston rod (1) having a reduced diameter, and the piston (3) seals an inner surface of a long-stroke cylinder (9). It is sealed by (10) and slides. The floating piston (4) slides on the inner surface of the short-stroke cylinder (5) and the outer surface of the small-diameter portion of the piston rod (1) having a different diameter by being sealed by packings (11) and (12), respectively. Next, the operation will be described. First, when the air is exhausted from the ports 32 and 33 and the air is supplied from the port 31, the floating piston (4) is pushed by the large-diameter end of the piston rod (1) of the reduced diameter, and the piston rod (1) is pushed. Comes out full stroke. Next, when air is supplied from the ports 32 and 33 while the air is supplied from the port 31, the piston rod (1) is retracted by the short stroke of the floating piston (4). The rod (1) is in a state where a full stroke has been output. Thus, port 3
The short stroke is repeated by repeating the supply and exhaust from the ports 32 and 33 while the air is supplied from 1. next,
When air is supplied from ports 32 and 33 and exhausted from port 31, piston rod (1) is retracted by a full stroke. Next, claim 2 will be described. FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a second embodiment of the present invention, in which a fulcrum (7) is provided on the floating piston (4) shown in FIG. 2, and a fitting that partially contacts the small diameter portion of the piston rod (1). A spring (20) for fitting a clutch member (6) having a mating surface and applying an initial rotational force to the clutch member (6) is incorporated. Further, the intermediate block (15) is provided with a port 34 in addition to the port 33. Next, the operation will be described. When air is supplied from the port 31 while air is supplied from the port 32, the piston rod (1) stops at the end of the long stroke due to the load force. Next, in this state, when the air is exhausted from the port 32 and supplied from the port 34, the clutch member (6) is moved as the floating piston (4) moves.
, A rotational force about the fulcrum (7) is applied by the spring (20). Due to the reaction force of the rotational force, a friction force is generated between the small diameter portion of the piston rod (1) and the fitting surface of the clutch member (6), and the two are connected. Further, the thrust applied to the floating piston (4) is transmitted to the clutch member (6) by the fulcrum (7). At this time, a rotational force proportional to the thrust is generated in the clutch member (6), and the reverse of the rotational force is generated. The frictional force by the force securely connects the piston rod (1) and the clutch member (6). Then, the piston rod (1) moves not only by the thrust force of the piston (3) but also by the thrust force of the floating piston (4) to move a short stroke. Next, while the air is supplied from the port 31, the port 3
When air is supplied from port 2 and port 33 and exhausted from port 34, piston rod (1) retracts for a short stroke. In this way, the piston rod (1) which repeats the supply and exhaust between the ports 32 and 33 and the port 34 while the air is supplied from the port 31 reciprocates in a short stroke, and in this case, the piston rod (1) comes out. The thrust is increased. Next, when air is supplied from the ports 32 and 33 and exhausted from the port 34, the clutch member (6) is pressed against the intermediate block (15) so as to be perpendicular to the axial direction, and the clutch is released. When the valve 34 is closed and the air is exhausted from the port 31, the piston rod (1) retracts by a full stroke. To complete claim 2 of the present invention, the clutch member (6) and the piston rod (1)
Is an important factor. Hereinafter, this point will be described. FIG. 3 is a sectional view showing a shape of a fitting portion between the clutch member (6) and the piston rod (1). According to the principle of the clutch of the present invention, a rotational force is applied to the clutch member (6) by a thrust applied to the piston rod (1), and a value obtained by multiplying a reaction force (vertical force) between the clutch member and the friction coefficient by a friction coefficient is obtained. At this time, the reaction force of the rotational force is (drag force parallel to the rotational force) and (drag force perpendicular to the rotational force ×
(Friction coefficient) multiplied by the turning radius (value according to the thickness of the clutch member). Therefore, of the above reaction forces,
The clutch force increases as the drag parallel to the rotational force is reduced as much as possible and the drag perpendicular to the rotational force is increased. One way to achieve this is to partially fit in the shape shown in Figure 3. Briefly (polaristically) of this technical idea, if the rotational force generated in the clutch member (6) is taken out from the frictional force between the clutch member and the piston rod, the frictional force itself becomes the clutch force itself. It is. Next, claim 3 will be described. The clutch mechanism according to the second aspect exerts a certain unique effect even if the piston rod (1) is driven by another method (electric, manual, or lever operation) instead of the air cylinder (9). The configuration in this case is completely obvious to those skilled in the art, and will not be described. Next, claim 4 has technical contents similar to the relationship between a double action and a single action of a normal air cylinder, and is omitted because it is obvious to those skilled in the art. Next, a fifth aspect of the present invention will be described.
In order to minimize the frictional resistance applied to the piston rod (1) when the clutch member (6) is in the off state when the valve is operated by means other than the air cylinder, and the resistance of the packing inside the floating piston is reduced. For separating the piston rod from the piston rod (1). In this case, the fulcrum (7) must be provided so as to push the clutch member (6) and to tilt the clutch member (6) toward the floating piston (4). Furthermore, in this case, a suitable stopper for releasing the clutch must be provided.
【０００６】［実施例］シリンダ内径６３ｍｍ、ピスト
ンロッド小径部径２０ｍｍ、クラッチ部材切り欠き幅１
８ｍｍ。以上の寸法で実施した結果、本願発明の技術思
想を裏付ける明確な結果が出ている。[Embodiment] Cylinder inner diameter 63 mm, piston rod small diameter part diameter 20 mm, clutch member notch width 1
8 mm. As a result of implementing the above dimensions, clear results have been obtained that support the technical idea of the present invention.
【０００７】［発明の効果］本願発明の効果は、 （１）、エァシリンダのストロークを、二段階にするこ
とによって高サイクルで使用可能にする装置を極めて廉
価で小型にできる。 （２）、前（１）項の短ストローク間を増力する極めて
廉価で小型の装置ができる。[Effects of the Invention] The effects of the invention of the present application are as follows: (1) An apparatus which can be used in a high cycle by making the stroke of the air cylinder two stages can be made extremely inexpensive and small. (2) An extremely inexpensive and compact device for increasing the power during the short stroke described in (1) can be obtained.
【図１】本願発明の請求項２の軸方向断面図。FIG. 1 is an axial sectional view of a second embodiment of the present invention.
【図２】本願発明の請求項１の軸方向断面図。FIG. 2 is an axial sectional view of the first embodiment of the present invention.
【図３】本願発明のクラッチ部材とピストンロッドの嵌
合部の形状を表す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a shape of a fitting portion between a clutch member and a piston rod according to the present invention.
（１）は、径違いピストンロット。（３）は、ピスト
ン。（４）は、フローティングピストン。（５）は、短
ストロークシリンダ。（６）は、クラッチ部材。（７）
は、支点。（９）は、長ストロークシリンダ。（１
０）、（１１）、（１２）、（１８）、（２１）はパッ
キン。（１６）は、ガスケット。（２０）は、スプリン
グ。（１７）は、滑り軸受。３１、３２、３３、３４は
給排気口。(1) Pilot lot of reduced diameter. (3) is a piston. (4) is a floating piston. (5) is a short stroke cylinder. (6) is a clutch member. (7)
Is a fulcrum. (9) is a long stroke cylinder. (1
0), (11), (12), (18), (21) are packings. (16) is a gasket. (20) is a spring. (17) is a plain bearing. 31, 32, 33, and 34 are air supply / exhaust ports.
Claims (5)
の外径よりピストン側の外径が大なる、径違いピストン
ロッド（１）とし、該径違いピストンロッド（１）の小
径部に嵌合するフローティングピストン（４）を設け、
該フローティングピストン（４）の外周に嵌合するシリ
ンダ（５）をエァシリンダの先端に取り付けたことを特
徴とするデュアルストロークエァシリンダ。The piston rod of the air cylinder is a reduced-diameter piston rod (1) whose outer diameter on the piston side is larger than the outer diameter on the tip side, and is fitted to a small-diameter portion of the reduced-diameter piston rod (1). A floating piston (4) is provided,
A dual stroke air cylinder, wherein a cylinder (5) fitted to the outer periphery of the floating piston (4) is attached to the tip of the air cylinder.
小径部にその外周に部分的に接する嵌合面を有するクラ
ッチ部材（６）を嵌合し、且つ、該フローティングピス
トン（４）に該クラッチ部材（６）がわずかに傾斜する
ための支点（７）を、軸心から偏心した位置に設け、且
つ、該クラッチ部材（６）の非接触面の方向を該支点
（７）の方向に合わせて組込んだことを特徴とする請求
項１記載のデュアルストロークエァシリンダ。2. The floating piston (4), wherein a clutch member (6) having a fitting surface that partially contacts an outer periphery of the small-diameter portion of the reduced-diameter piston rod (1) is fitted. A fulcrum (7) for slightly inclining the clutch member (6) is provided at a position eccentric from the axis, and the direction of the non-contact surface of the clutch member (6) is adjusted to the fulcrum (7). 2. The dual-stroke air cylinder according to claim 1, wherein the dual-stroke air cylinder is assembled according to the direction.
小径部のみの同一外径ピストンロッドとし、且つ、長ス
トロークエァシリンダにのみ関する部分（９）、
（３）、（１０）、（１３）、（３１）、（３３）を取
り除くとともに、該同一外径ピストンロッドをエァシリ
ンダ以外で操作することを特徴とするデュアルストロー
クエァシリンダ。3. The piston rod (1) of claim 2, wherein the piston rod (1) has the same outer diameter piston rod having only a small diameter portion, and a portion (9) relating only to a long stroke air cylinder.
(3) A dual stroke air cylinder characterized by removing (10), (13), (31) and (33) and operating the same outer diameter piston rod by means other than an air cylinder.
の片側にスプリングを設け、該フローティングピストン
（４）を単動型ピストンとしたことを特徴とするデュア
ルストロークエァシリンダ。4. The floating piston according to claim 3, wherein:
A dual-stroke air cylinder, characterized in that a spring is provided on one side of the piston and the floating piston (4) is a single-acting piston.
のスプリング側にクラッチ部材（６）を設け、且つ、該
クラッチ部材（６）が該フローティングピストン（４）
側に傾斜するように支点（７）を設け、且つ、該フロー
ティングピストン（４）の内側のシール面をピストンロ
ッド（１）以外に設けたことを特徴とするデュアルスト
ロークエァシリンダ。5. The floating piston according to claim 4, wherein:
A clutch member (6) is provided on the spring side of the floating piston (4).
A dual stroke air cylinder, wherein a fulcrum (7) is provided so as to be inclined to the side, and a sealing surface inside the floating piston (4) is provided other than the piston rod (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20412296A JPH108901A (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Dual stroke air cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20412296A JPH108901A (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Dual stroke air cylinder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108901A true JPH108901A (en) | 1998-01-13 |
Family
ID=16485192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20412296A Pending JPH108901A (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Dual stroke air cylinder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108901A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399312B1 (en) * | 1999-11-22 | 2003-09-26 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Dual stroke cylinder |
| KR100400097B1 (en) * | 1999-12-10 | 2003-09-29 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Dual stroke cylinder |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP20412296A patent/JPH108901A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399312B1 (en) * | 1999-11-22 | 2003-09-26 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Dual stroke cylinder |
| KR100400097B1 (en) * | 1999-12-10 | 2003-09-29 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Dual stroke cylinder |
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