(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結ロッド（１１）の軸方向の前後に該連結ロッドを介して互いに対向配置された前側固定テーブル（１３）及び後側固定テーブル（１４）と、前記前側固定テーブルと後側固定テーブルとの間に前記連結ロッドに挿通された可動シリンダ部材（２０）とからなり、
前記可動シリンダ部材は、その外周側の外周シリンダ部（２１）と、該外周シリンダ部の内側の内周シリンダ部（３１）とを有し、
前記外周シリンダ部には前記連結ロッドに一体に固着された外周ピストン（２２）が嵌挿され、かつ可動シリンダ部材を進退させる作動流体のための外周前側流入部（２５）ならびに外周後側流入部（２６）及び外周後側流出部（２７）ならびに外周前側流出部（２８）を有するとともに、
前記内周シリンダ部には前記前側固定テーブルに対して進退する前側作動部材（３３）及び前記後側固定テーブルに対して進退する後側作動部材（３４）を一体に有する内周ピストン（３２）が嵌挿され、かつ該内周ピストンを進退させる作動流体のための前記外周後側流出部と連通する内周後側流入部（３５）及び前記外周前側流出部と連通する内周前側流入部（３６）とを有する
ことを特徴とする双方向作動シリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は前後の双方向に作動するシリンダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常一般のシリンダ装置では、一方向作動型又は双方向作動型にあっても、そのピストン作動時の排出側の作動流体はタンクに戻されただ単に作動の妨げにならないようにしているだけである。しかながら、もしこの排出側の作動流体を積極的に利用して再度ピストン作動用の流体として用いれば、作動流体の使用量は大幅に減って省エネルギーになるばかりでなく、その分だけピストンは同じ時間内に移動する距離が長くなりつまり作動速度を速めることができる。
【０００３】
仮に、５０％の流体量でピストンを半分進め、残りの半分を排出される流体分で進めることができれば、作動流体のポンプの容量は半分で済み、作動時間を短縮化して、作業効率は倍加することになる。
本発明者はこのような知見に基づき、外周シリンダ部と内周シリンダ部を有する可動シリンダ部材を設けて、外周シリンダ部の排出流体によって内周シリンダ部のピストンを双方向に作動させる双方向作動シリンダ装置を見いだしたのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従って、ポンプ容量の低減化及び作動時間の短縮化が可能で、エネルギーの省力化及び作業効率の大幅な向上を図ることができる新規な双方向作動シリンダ装置の構造を提案することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明は、連結ロッド（１１）の軸方向の前後に該連結ロッドを介して互いに対向配置された前側固定テーブル（１３）及び後側固定テーブル（１４）と、前記前側固定テーブルと後側固定テーブルとの間に前記連結ロッドに挿通された可動シリンダ部材（２０）とからなり、前記可動シリンダ部材は、その外周側の外周シリンダ部（２１）と、該外周シリンダ部の内側の内周シリンダ部（３１）とを有し、前記外周シリンダ部には前記連結ロッドに一体に固着された外周ピストン（２２）が嵌挿され、かつ可動シリンダ部材を進退させる作動流体のための外周前側流入部（２５）ならびに外周後側流入部（２６）及び外周後側流出部（２７）ならびに外周前側流出部（２８）を有するとともに、前記内周シリンダ部には前記前側固定テーブルに対して進退する前側作動部材（３３）及び前記後側固定テーブルに対して進退する後側作動部材（３４）を一体に有する内周ピストン（３２）が嵌挿され、かつ該内周ピストンを進退させる作動流体のための前記外周後側流出部と連通する内周後側流入部（３５）及び前記外周前側流出部と連通する内周前側流入部（３６）とを有することを特徴とする双方向作動シリンダ装置に係る。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図１はこの発明の一実施例に係る双方向作動シリンダ装置の前進状態を表す概略縦断面図、図２はその後退状態を表す概略縦断面図、図３は該シリンダ装置の概略横断面図、図４はその油圧回路図である。
【０００７】
図示のように、この発明の双方向作動シリンダ装置１０は、連結ロッド１１の軸方向の前後（ここでは図の上下方向）に該連結ロッド１１を介して互いに対向配置された前側（ここでは下側）固定テーブル１３及び後側（ここでは上側）固定テーブル１４と、前記前側固定テーブル１３と後側固定テーブル１４との間に前記連結ロッドに挿通された可動シリンダ部材２０とからなる。
【０００８】
連結ロッド１１は、後述するように、可動シリンダ部材２０の外周シリンダ部２１に嵌挿される外周ピストン２２が固着されるものであるから、図３の横断面図に示すように円形状に複数本配置される。この連結ロッド１１を介して対向配置される前側固定テーブル１３及び後側固定テーブル１４は、この発明のシリンダ装置によって加工作業がなされるところの固定側部材であって、この実施例では金属プレス加工をするための固定側金型１５，１６が取り付けられている。なお、図示の例では、図の下側が前部、上側が後部である縦型となっているが、横型に配置してもよいものであることはいうまでもない。
【０００９】
可動シリンダ部材２０は、図３の横断面図からもよくわかるように、その外周側の外周シリンダ部２１と、該外周シリンダ部２１の内側の内周シリンダ部３１とを有する。従って、外周シリンダ部２１の形状はいわゆるドーナツ型である。
【００１０】
可動シリンダ部材２０の外周シリンダ部２１には、前記したように、前記連結ロッド１１に一体に固着された外周ピストン２２が嵌挿される。そして、該可動シリンダ部材２０を進退させる作動流体のための外周前側流入部２５ならびに外周後側流入部２６及び外周後側流出部２７ならびに外周前側流出部２８が形成される。つまり、この外周ピストン２２は固定側であって、外周シリンダ部２１に流出入する作動流体によって可動シリンダ部材２０そのものが進退するようになっている。
【００１１】
可動シリンダ部材２０の内周シリンダ部３１には、前記前側固定テーブル１３に対して進退する前側作動部材３３及び前記後側固定テーブル１４に対して進退する後側作動部材３４を一体に有する内周ピストン３２が嵌挿される。すなわち、内周シリンダ部３１と内周ピストン３２とは双方向に作動する複動型シリンダ装置を構成する。なお、符号３３Ａ及び３４Ａは内周ピストン３２と各作動部材３３及び３４とを連結するピストンロッドを表し、３７，３８は前記固定側金型１５，１６に対応する可動側金型である。
【００１２】
そして、この内周シリンダ部３１には、内周ピストン３２を進退させる作動流体のための内周後側流入部３５と内周前側流入部３６とを備えている。殊にこの発明装置では、内周後側流入部３５と前記外周後側流出部２７とが連通するように、及び内周前側流入部３６が前記外周前側流出部２８と連通するように構成される。このように構成することによって、可動シリンダ部材２０が前進するときには同時に内周ピストン３２が前進し、可動シリンダ部材２０が後退するときには同時に内周ピストン３２が後退することができる。
なお、内周シリンダ部３１に関し、この実施例では、作動流体のための流出部を独立して設けていないが、これは、図４の回路図からもわかるように、内周後側流入部３５と内周前側流入部３６が、切換弁５５及び５６を設けることによってそれぞれ流出部を兼ねるからである。もちろん、専用の流出部を設けることを妨げるものではない。
【００１３】
次に、この双方向作動シリンダ装置１０の作動を説明する。
図４はこの実施例のシリンダ装置１０を作動するための油圧回路図であって（なお、作動流体は圧油に限定されない）、符号４１，４２，４３は前進側回路、符号４４，４５，４６は後退側回路を表す。図４の符号５０はポンプ、５１は切換弁で、５１Ａはその前進側スイッチ、５１Ｂは同じくその後退側スイッチ、５３，５４及び５７は逆止め弁、５５は（前進側）切換弁、５６は（後退側）切換弁、６１，６２，６３はそれぞれアンロード部である。
【００１４】
まず、図１の前進状態について説明する。この場合には、図４の回路図の前進側回路４１，４２，４３が作動状態となる。すなわち、切換弁５１の前進側スイッチ５１Ａがオン、切換弁（前進側）５５がオン、切換弁（後退側）５６がオフとされる。そして、ポンプ５０からの圧油は回路４１を経て可動シリンダ部材２０の外周前側流入部２５より外周シリンダ部２１の前側部分に流入される。外周シリンダ部２１に嵌挿されている外周ピストン２２は連結ロッド１１に一体に固着されているものであるから、圧油が外周シリンダ部２１の前側部分に流入すると、可動シリンダ部材２０自体が図１の矢印符号Ｆ１のように前方へ移動する。
【００１５】
可動シリンダ部材２０の前方Ｆ１への移動に伴って、外周ピストン２２の後部に位置する油は外周後側流出部２７から切換弁５５がオンされた回路４２を経て可動シリンダ部材２０の内周シリンダ部３１の内周後側流入部３５に流入する。そして、これによって、内周ピストン３２を図１の矢印符号Ｆ２のように前進させる。
【００１６】
内周ピストン３２の前進に伴って、内周シリンダ部３１の内周ピストン３２の前部に位置する油は内周前側流入部（このときは流出部となる）３６から外部に排出され、切換弁５６はオフになっているので、アンロード回路６２を経て回路４３からタンクに戻される。
【００１７】
また、図２の後退状態について説明すると、この場合には、図４の回路図の切換弁５１の後退側スイッチ５１Ｂがオン、切換弁（前進側）５５がオフ、切換弁（後退側）５６がオンとされ、後退側回路４４，４５，４６が作動状態となる。すなわち、ポンプ５０からの圧油は切換弁５１の後退側スイッチ５１Ｂのオンにより回路４４を経て可動シリンダ部材２０の外周後側流入部２６より外周シリンダ部２１の後側部分に流入される。外周シリンダ部２１に嵌挿されている外周ピストン２２は前記のように連結ロッド１１に一体に固着されているものであるから、圧油が外周シリンダ部２１の後側部分に流入すると、可動シリンダ部材２０自体は図２の矢印符号Ｒ１のように後方へ移動する。
【００１８】
可動シリンダ部材２０の後方Ｒ１への移動に伴って、外周ピストン２２の前部に位置する油は外周前側流出部２８から切換弁５６がオンされた回路４５を経て可動シリンダ部材２０の内周シリンダ部３１の内周前側流入部３６に流入する。これによって、内周ピストン３２を図２の矢印符号Ｒ２のように後退させる。
【００１９】
内周ピストン３２の後退に伴って、内周シリンダ部３１の内周ピストン３２の後部に位置する油は内周後側流入部（このときは流出部となる）３５から外部に排出され、切換弁５５はオフになっているので、アンロード回路６３を経て回路４６からタンクに戻される。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、この発明装置にあっては、可動シリンダ部材が前進するときには連動して内周ピストンが独立して前進し、可動シリンダ部材が後退するときには連動して内周ピストンが独立して後退するものであるから、内周ピストンに設けられた作動部材は、ほぼ同一時間内に、可動シリンダ部材の移動距離（ストローク）Ｆ１，Ｒ１に内周ピストンの移動距離（ストローク）Ｆ２，Ｒ２を加えた距離（Ｆ１＋Ｆ２，Ｒ１＋Ｒ２）を移動することができる。従って、単一のピストンで同じ距離を移動する場合に比して、大幅な時間短縮が可能となる。とともに、作動流体のポンプの容量を大きく減ずることが可能となる。
【００２１】
加えて、この発明装置では、内周ピストンが前後双方向に作動されるものであるから、作業効率を大幅に向上させることができ、この発明は、エネルギーの省力化及び作業効率の飛躍的な向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る双方向作動シリンダ装置の前進状態を表す概略縦断面図である。
【図２】同じくその後退状態を表す概略縦断面図である。
【図３】該シリンダ装置の概略横断面図である。
【図４】この発明のシリンダ装置を作動する油圧回路図である。
【符号の説明】
１０  双方向作動シリンダ装置
１１  連結ロッド
１３  前側固定テーブル
１４  後側固定テーブル
２０  可動シリンダ部材
２１  外周シリンダ部材
２２  外周ピストン
２５  外周前側流入部
２６  外周後側流入部
２７  外周後側流出部
２８  外周前側流出部
３１  内周シリンダ部材
３２  内周ピストン
３３  前側作動部材
３４  後側作動部材
３５  内周後側流入部
３６  内周前側流入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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