JPS6150161B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば穴あけ加工、カシメ加工、プラ
スチツク加工機械等に用いられる空油増圧シリン
ダ装置に関する。

〔従来の技術〕

この種のシリンダ装置は、特公昭53−70号公報
に開示されており、操作ストロークを十分に大き
くし得る上に、所要の際に大きな力を出力し得る
一方、その他の際迅速な作動を行い得るように２
段階で動作する。ところで、公報に開示のシリン
ダ装置は、一方の段階の作動から他方の段階の作
動へ移行させる切換バルブとこれを制御する制御
装置とを設ける必要があり、必ずしも好ましいも
のではない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は前記諸点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは、切換バルブを省き得、
簡単な構成により所要の作動を行わせることがで
きる空油増圧シリンダ装置を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、前記した目的は、シリンダ内
に嵌装されており、一端面に導入される空気圧に
より作動されるフリーピストンと、前記フリーピ
ストンの一端面に前記空気圧を導入すべくシリン
ダに設けられた第１の空気通路と、前記フリーピ
ストンと共にシリンダ内に液室を形成し、この液
室に生じる液圧により作動される被操作体操作用
ピストンと、前記液室を前記被操作体操作用ピス
トン側の第１の液室とフリーピストン側の第２の
液室とに画成すると共にこの２つの液室を連通す
る液通路を形成する画成部材と、一端側が、フリ
ーピストンの前記一端面と当該一端面に対向する
フリーピストンの他端面とを通つてフリーピスト
ンを気密且つ摺動自在に貫通して前記液室に配置
されており、前記一端側と反対側の他端の面に導
入される空気圧により作動されて前記液通路を閉
塞して前記フリーピストンの前記被操作体操作用
ピストン側への移動を阻止すると共に、液通路閉
塞後に前記第１の液室に液圧を生じさせる空気作
動ピストンと、空気作動ピストンの他端面に空気
圧を導入すべく、シリンダに設けられた第２の空
気通路と、この第２の空気通路に導入された空気
圧に対して軸方向の受圧面を有しており、空気作
動ピストンが液通路を開放する位置に設定される
際、前記第１の空気通路によつてフリーピストン
の一端面に導入される圧縮空気量よりも実質的に
少量の圧縮空気が空気作動ピストンの他端面に導
入されるような絞り通路を前記第２の空気通路に
おける空気作動ピストンの他端面と前記受圧面と
の間に形成すべく、空気作動ピストンに設けられ
た絞り通路形成部材とからなり、前記絞り通路形
成部材の前記受圧面の受圧面積が、空気作動ピス
トンの液室における軸方向受圧面積よりも小であ
ることを特徴とする空油増圧シリンダ装置により
達成される。

〔作用及び効果〕

本発明における空油増圧シリンダ装置において
は、空気作動ピストンに設けられた絞り通路形成
部材が、第２の空気通路に導入される空気圧に対
して軸方向の受圧面を有しており、かつ第１の空
気通路によつてフリーピストンの一端面に導入さ
れる圧縮空気量よりも実質的に少量の圧縮空気が
空気作動ピストンの他端面に導入されるような絞
り通路を第２の空気通路における空気作動ピスト
ンの他端面と前記受圧面との間に形成するが故
に、一つの電磁バルブを介して第１及び第２の空
気通路に圧縮空気が供給される場合でも、フリー
ピストンが第１の空気通路から供給される圧縮空
気により作動し始めても空気作動ピストンの他端
面に作用する空気圧が実質的に増大せず、また、
本発明の空油増圧シリンダ装置においては、前記
絞り通路形成部材の前記受圧面の受圧面積が、空
気作動ピストンの液室における軸方向受圧面積よ
りも小であるが故に、第１及び第２の空気通路か
ら供給される圧縮空気を夫々の受圧面で受けた
時、空気作動ピストンの液室における軸方向受圧
面に作用する力は絞り通路形成部材の受圧面に作
用する力よりも大きく、従つて、空気作動ピスト
ンは停止の状態に確実に維持される。

このように本発明の空油増圧シリンダ装置で
は、上述した構成により、絞り通路を形成するこ
とにより、高圧送り動作を高速送り動作よりも遅
らせることを可能にし、それによつて、単一の切
換バルブで操作を行なうことを可能にしたもので
ある。

〔実施例〕

本発明による好ましい一具体例を図面に基づい
て説明する。

図において、シリンダ１内には、ピストン２，
３，５０が嵌装されている。空気作動ピストン５
０は、径が比較的大きく長さの比較的短い第１の
ピストン部４と径が比較的小さく長さの比較的長
い第２のピストン部18とから構成されている。被
操作体操作用ピストン２にはロツド５が取り付け
られており、ロツド５はロツドガイド６を摺動自
在に貫通して外部に突出している。ピストン２と
ガイド６との間に形成された環状室７はガイド６
に穿設された貫通孔８を介して外部と連通されて
おり、室７にはピストン２をＢ方向に付勢するコ
イルスプリング９が装着されている。

フリーピストン３とピストン２との間で形成さ
れるシリンダ１内の室１０には油液が封入されて
おり、室１０は、環状の画成部材１１により、第
１の液室としての室１２と第２の液室としての室
１３とに画成されている。画成部材１１は、シリ
ンダ１に取り付けられた止め環１４及び１５に挟
まれて移動しないようにシリンダ１に固定されて
いる。画成部材１１の中心中空部は室１２と１３
とを連通する液通路としての通路１６を形成して
いる。室１２に開口してピストン２及びロツド５
には凹所１７が形成されており、凹所１７には、
室１２側に突出してくる第２のピストン部１８が
挿入される。シリンダ１に取り付けられた部材１
９は、ピストン３及び第１のピストン部４間で規
定されるシリンダ１内の室１９ａを２つの空気室
２０及び２１に画成しており、部材１９には、室
２０に開口して第１の空気通路としての空気供給
孔２２が、また室２１に開口して空気排出孔２３
が夫々穿設されている。ピストン３及び部材１９
を摺動自在に貫通する第２のピストン部１８は止
め環２４を介して第１のピストン部４に連結され
ており、また第２のピストン部１８のピストン２
側の先端には液室１２の油液に対する軸方向の受
圧面１８ｃが設けられている。シリンダ１の一端
面を閉塞する蓋２５には、第１のピストン部４及
び蓋２５で規定されるシリンダ１内の室２６に開
口する空気供給孔２７が穿設されている。第２の
ピトン部１８の第１のピストン部４側の先端に
は、第２のピストン部１８の本体部の径２８より
小さな径２８ａの小径部２８ｂが設けられてお
り、絞り通路形成部材としての小径部２８ｂは第
１のピストン部４の一方の端面から突出してお
り、第１のピストン部４が蓋２５に当接している
際には、孔２７に挿入されている。第２の空気通
路としての孔２７において、小径部２８ｂと蓋２
５との間には、環状の間隙２９が形成されてお
り、小径部２８ｂが孔２７に挿入されている際に
は、間隙２９で規定される絞り通路を介して室２
６と孔２７との外部開口側とは連通されており、
小径部２８ｂの先端部分には空気供給孔２７の空
気に対して軸方向の受圧面２８ｃが設けられてい
る。孔２２，２３及び２７は電磁バルブ３０を介
して圧縮空気発生源３１に連通され得る。

このように構成された空油増圧シリンダ装置に
おいて、電磁パルブ３０が励磁されず、孔２２及
び２７が電磁バルブ３０を介して大気に開放さ
れ、孔２３が電磁バルブ３０を介して圧縮空気発
生源３１に連通されていると、室２１には圧縮空
気が供給されて第１のピストン部４が蓋２５に当
接し小径部２８ｂが孔２７に挿入され、一方、ピ
ストン２がスプリング９に付勢されて止め環１４
に当接し、ピストン３は部材１９に当接してい
る。この状態では、ガイド６から外部に突出する
ロツド５の長さは最小となり、通路１６は第２の
ピストン部１８により閉塞されることなく室１２
と室１３とを連通する。次に電磁バルブ３０が励
磁され、孔２２及び２７に圧縮空気発生源３１か
らの圧縮空気が供給される一方、孔２３が電磁バ
ルブ３０を介して大気に開放されると、まず室２
０には圧縮空気が供給され、また、室２６には間
隙２９を介して徐々に圧縮空気が供給される一
方、室２１の圧縮空気は外部に排出される。室２
０への圧縮空気の供給によりピストン３がＡ方向
に移動され、これと共に室１３内の油液が通路１
６を介して室１２に供給され、供給される油液に
基づく油圧によりピストン２がスプリング９の伸
長力に抗して同じくＡ方向に移動され、ロツド５
はガイド６を介して順次急速に外部に突出され
る。

一方、室２６には徐々に圧縮空気が供給される
ため、孔２７への圧縮空気供給開始時では、第１
のピストン部４には小径部２８ｂの受圧面積によ
るＡ方向の力しか作用せず、室１３内の油圧によ
る第２のピストン部１８に加わるＢ方向の力に阻
止され第１のピストン部４は蓋２５に当接したま
まとなる。その後、室２６の圧縮空気圧が増大
し、この増大した圧縮空気圧が第１のピストン部
４の一端面全てに作用し、第１のピストン部４に
作用するＡ方向の力がＢ方向の力よりも大となる
と、第１のピストン部４はＡ方向に移動し、これ
と共に第２のピストン部１８もＡ方向に移動し、
小径部２８ｂは孔２７から抜け出て、室２６には
抵抗なく孔２７からの圧縮空気が供給される。そ
うして、第２のピストン部１８が通路１６に挿入
されると、通路１６による室１２と１３との連通
は阻止され、室１３内から室１２内への油液の供
給は停止され、ピストン３のＡ方向の移動は阻止
される。以後、通路１６を介して第２のピストン
部１８が室１２内に伸長するため、第２のピスト
ン部１８は室１２に液圧を発生せしめ、ピストン
２は発生された液圧により更にＡ方向に移動され
る。ここで、ピストン２の径４０に対して第２の
ピストン部１８の径２８が小であるため孔２７に
供給された圧縮空気圧による力が増大されてピス
トン２に伝達され、ロツド５はこの増大された力
により例えばプレス又は成型における押圧操作を
行う。押圧操作後、電磁バルブ３０を非励磁にす
ると、孔２２及び孔２７が大気に開放される一
方、室２１には孔２３を介して圧縮空気が供給さ
れるため、第２のピストン部１８及び第１のピス
トン部４はＢ方向に移動され第１のピストン部４
は蓋２５に当接し、小径部28bは孔２７に挿入さ
れる。また、通路１６から第２のピストン部１８
が除去されるため、室１２と１３とは連通され、
ピストン２はスプリング９に付勢されてＢ方向に
移動し、これと共に室１２内の油液は室１３にも
どされ、ピストン３は部材１９に当接されるまで
Ｂ方向に移動される。

尚、前記具体例では、単一のシリンダからなる
装置について説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、例えば特公昭53−70号公報に開示されたよ
うな２重シリンダからなる装置にも適用し得る。
加えて、スプリング９は必ずしも設ける要はな
く、室７に圧縮空気を供給してピストン２をもと
に復帰させるようにしてもよい。

前記の如く、本発明によれば、単一の切換バル
ブで操作を行い得るため、制御装置を簡単化し
得、加えて、高速送り動作と高圧送り動作とを誤
動作なく確実に行わせることができる。その上、
具体例の如く構成すると、シリンダを２重にする
ことなく構成し得るため、製作が容易となり、低
価格のシリンダ装置を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による好ましい一具体例の説明図で
ある。 １……シリンダ、２，３，５０……ピストン、
４……第１のピストン部、１２，１３……室、１
６……通路、１８……第２のピストン部、２７…
…孔、２８ｂ……小径部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダ内に嵌装されており、一端面に導入
   される空気圧により作動されるフリーピストン
   と、前記フリーピストンの一端面に前記空気圧を
   導入すべくシリンダに設けられた第１の空気通路
   と、前記フリーピストンと共にシリンダ内に液室
   を形成し、この液室に生じる液圧により作動され
   る被操作体操作用ピストンと、前記液室を前記被
   操作体操作用ピストン側の第１の液室とフリーピ
   ストン側の第２の液室とに画成すると共にこの２
   つの液室を連通する液通路を形成する画成部材
   と、一端側が、フリーピストンの前記一端面と当
   該一端面に対向するフリーピストンの他端面とを
   通つてフリーピストンを気密且つ摺動自在に貫通
   して前記液室に配置されており、前記一端側と反
   対側の他端の面に導入される空気圧により作動さ
   れて前記液通路を閉塞して前記フリーピストンの
   前記被操作体操作用ピストン側への移動を阻止す
   ると共に、液通路閉塞後に前記第１の液室に液圧
   を生じさせる空気作動ピストンと、空気作動ピス
   トンの他端面に空気圧を導入すべく、シリンダに
   設けられた第２の空気通路と、この第２の空気通
   路に導入された空気圧に対して軸方向の受圧面を
   有しており、空気作動ピストンが液通路を開放す
   る位置に設定される際、前記第１の空気通路によ
   つてフリーピストンの一端面に導入される圧縮空
   気量よりも実質的に少量の圧縮空気が空気作動ピ
   ストンの他端面に導入されるような絞り通路を前
   記第２の空気通路における空気作動ピストンの他
   端面と前記受圧面との間に形成すべく、空気作動
   ピストンに設けられた絞り通路形成部材とからな
   り、前記絞り通路形成部材の前記受圧面の受圧面
   積が、空気作動ピストンの液室における軸方向受
   圧面積よりも小であることを特徴とする空油増圧
   シリンダ装置。