(57)【要約】【課題】  ピストンロッドの駆動ストローク前半の駆動力を小さくし、駆動ストローク後半の駆動力を大きくすることが可能であり、且つ、構成が簡単でコスト上も有利な流体圧シリンダ装置を提案する。【解決手段】  メインシリンダ２と、該メインシリンダ２内にそれぞれ独立して摺動自在に嵌挿された第一及び第二のピストン３，４と、前記第一のピストン３に連結された第一のピストンロッド５と、前記第二のピストン４を作動不能にせしめる解除操作自在な拘束手段６と、駆動回路７と、を備えている。該駆動回路７は、前記第二のピストン４を介して前記第一のピストン３を所定の前半ストロークＳだけ低圧で作動せしめるとともに、前記拘束手段６で作動不能とされた前記第二のピストン４と前記第一のピストン３との間に作動流体を高圧で供給して、該第一のピストン３を所定の後半ストロークαだけさらに作動せしめる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインシリンダ（２）と、該メインシリンダ（２）内にそれぞれ独立して摺動自在に嵌挿された第一及び第二のピストン（３，４）と、前記第一のピストン（３）に連結された第一のピストンロッド（５）と、前記第二のピストン（４）を作動不能にせしめる解除操作自在な拘束手段（６）と、前記第二のピストン（４）を介して前記第一のピストン（３）を所定の前半ストローク（Ｓ）だけ作動せしめるとともに、前記拘束手段（６）で作動不能とされた前記第二のピストン（４）と前記第一のピストン（３）との間に作動流体を供給して該第一のピストン（３）を所定の後半ストローク（α）だけさらに作動せしめる駆動回路（７）と、を備えている、流体圧シリンダ装置。
【請求項２】
前記駆動回路（７）が、前記拘束手段（６）の駆動機能をも備えている、請求項１に記載の流体圧シリンダ装置。
【請求項３】
前記第二のピストン（４）に連結された第二のピストンロッド（１２）を備え、前記拘束手段（６）は、前記第二のピストンロッド（１２）を拘束する解除操作自在なものであり、前記駆動回路（７）は、サブシリンダ（２５）と、該サブシリンダ（２５）内に摺動自在に嵌挿されたサブピストン（２６）と、前記サブシリンダ（２５）の第一の隔室（２７）への作動流体の供給により前記サブピストン（２６）が作動して前記拘束手段（６）により前記第二のピストンロッド（１２）が拘束されるように前記サブピストン（２６）と前記拘束手段（６）とを互いに連結する連結手段（２８）と、前記第二のピストンロッド（１２）の内部に形成されるとともに前記第二のピストン（４）をその軸線方向に貫通する貫通路（２９）と、該貫通路（２９）と前記第一の隔室（２７）とを互いに連通せしめる連通路（３０）と、を備えている、請求項２に記載の流体圧シリンダ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の流体圧シリンダ装置（１）の制御方法であって、前記駆動回路（７）によって前記第二のピストン（４）を介して前記第一のピストン（３）を前記所定の前半ストローク（Ｓ）だけ作動せしめ、前記拘束手段（６）によって前記第二のピストン（４）を作動不能にせしめた状態で、前記駆動回路（７）によって前記第一のピストン（３）と前記第二のピストン（４）との間に作動流体を供給する、流体圧シリンダ装置の制御方法。
【請求項５】
請求項３に記載の流体圧シリンダ装置（１）の制御方法であって、前記駆動回路（７）によって前記第二のピストン（４）を介して前記第一のピストン（３）を前記所定の前半ストローク（Ｓ）だけ作動せしめ、前記第一の隔室（２７）へ作動流体を供給して前記サブピストン（２６）と前記連結手段（２８）とを介して前記第二のピストンロッド（１２）を前記拘束手段（６）により拘束せしめ、その拘束後も前記第一の隔室（２７）への作動流体の供給を継続して、前記連通路（３０）と前記貫通路（２９）とを介して前記第一のピストン（３）と前記第二のピストン（４）との間に作動流体を供給する、流体圧シリンダ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧シリンダ装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体圧シリンダを使用する作業機械には、スポット溶接やワークのクランプ等のように、ロッドの駆動ストロークの前半は大きな駆動力を必要とせず、駆動ストロークの後半において大きな駆動力を必要とするものがある。この場合、ロッドの駆動ストロークの前半から大きな駆動力を出力することは、エネルギーの無駄であり、省エネルギーの観点から好ましいことではない。
【０００３】
従来、前記の如き問題を解決するための手段として、下記特許文献１に記載されているように、ロッドの駆動ストローク前半の駆動力を小さくし、駆動ストローク後半の駆動力を大きくすることが可能な、省エネルギー型の流体圧シリンダ装置が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−１６６５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の提案のものは、大径、小径の二つのシリンダが軸方向に沿って連設してあり、且つ、小径ピストンのロッドが大径ピストンを気液密かつ相対摺動可能に貫通している構成を必要とする等、シリンダ装置自体の構成が複雑であるので、コスト上不利となる等の問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、ピストンロッドの駆動ストローク前半の駆動力を小さくし、駆動ストローク後半の駆動力を大きくすることが可能であり、且つ、構成が簡単でコスト上も有利な流体圧シリンダ装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明に係る流体圧シリンダ装置は、メインシリンダと、該メインシリンダ内にそれぞれ独立して摺動自在に嵌挿された第一及び第二のピストンと、前記第一のピストンに連結された第一のピストンロッドと、前記第二のピストンを作動不能にせしめる解除操作自在な拘束手段と、前記第二のピストンを介して前記第一のピストンを所定の前半ストロークだけ作動せしめるとともに、前記拘束手段で作動不能とされた前記第二のピストンと前記第一のピストンとの間に作動流体を供給して該第一のピストンを所定の後半ストロークだけさらに作動せしめる駆動回路と、を備えたものである（請求項１）。
【０００７】
前記流体圧シリンダ装置においては、まず、前記駆動回路によって、前記第二のピストンを介して、前記第一のピストンを前記所定の前半ストロークだけ、所定の全ストロークの途中位置まで作動せしめる。次に、前記拘束手段によって前記第二のピストンを作動不能にせしめ、その状態のままで、前記駆動回路によって、前記第一のピストンと前記第二のピストンとの間に作動流体を供給する（請求項４）。これにより、前記第一のピストンが、前記途中位置からさらに前記所定の後半ストロークだけ作動せしめられ、前記所定の全ストロークの作動が完了する。
【０００８】
前記流体圧シリンダ装置によれば、前記第一のピストンの前記所定の前半ストロークの作動を低圧駆動で行い、前記第一のピストンの前記所定の後半ストロークの作動を高圧駆動で行うことにより、前記第一のピストンロッドを駆動させるためのエネルギーを可及的に節約することができる。また、前記流体圧シリンダ装置によれば、前記従来のものと比較して構成が簡単であるので、コスト上も有利となる。
【０００９】
なお、本発明において、前記所定の前半ストローク及び後半ストロークは、前後半が均等のストロークであるということではなく、所定の全ストロークの内で、前記流体圧シリンダ装置が所定の作業を行う上で大きな駆動力が必要とされる最終段階の小さなストロークのみを、前記所定の後半ストロークとすればよい。
【００１０】
好適な実施の一形態として、前記駆動回路が、前記拘束手段の駆動機能をも備えたものとすることもできる（請求項２）。このようにすれば、構成及び作用が集約的となり、好適である。
【００１１】
好適な実施の一形態として、前記第二のピストンに連結された第二のピストンロッドを備え、前記拘束手段は、前記第二のピストンロッドを拘束する解除操作自在なものであり、前記駆動回路は、サブシリンダと、該サブシリンダ内に摺動自在に嵌挿されたサブピストンと、前記サブシリンダの第一の隔室への作動流体の供給により前記サブピストンが作動して前記拘束手段により前記第二のピストンロッドが拘束されるように前記サブピストンと前記拘束手段とを互いに連結する連結手段と、前記第二のピストンロッドの内部に形成されるとともに前記第二のピストンをその軸線方向に貫通する貫通路と、該貫通路と前記第一の隔室とを互いに連通せしめる連通路と、を備えたものとすることもできる（請求項３）。
【００１２】
この場合、まず、前記駆動回路によって、前記第二のピストンを介して、前記第一のピストンを前記所定の前半ストロークだけ、所定の全ストロークの途中位置まで作動せしめる。次に、前記駆動回路によって、前記第一の隔室へ作動流体を供給し、前記サブピストンと前記連結手段とを介して前記第二のピストンロッドを前記拘束手段により拘束せしめる。そして、その拘束後も前記第一の隔室への作動流体の供給を継続し、前記連通路と前記貫通路とを介して前記第一のピストンと前記第二のピストンとの間に作動流体を供給する（請求項５）。これにより、前記第一のピストンが、前記途中位置からさらに前記所定の後半ストロークだけ作動せしめられ、前記所定の全ストロークの作動が完了する。
【００１３】
前記実施の形態に係る流体圧シリンダ装置によれば、前記第一の隔室に作動流体を供給することで、前記拘束手段によって前記第二のピストンロッドが拘束されて、前記第二のピストンが作動不能となり、前記第一の隔室への作動流体の供給をさらに継続することで、前記第一のピストンが前記途中位置からさらに作動せしめられる。すなわち、前記拘束手段の作動と前記第一のピストンの前記所定の後半ストロークの作動という互いに異なる二つの作動が、前記第一の隔室に作動流体を供給するだけで制御される。よって、構成及び作用が合理的となり、好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の一形態に係る流体圧シリンダ装置の流体圧回路図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態に係る流体圧シリンダ装置１は、メインシリンダ２と、該メインシリンダ２内にそれぞれ独立して摺動自在に嵌挿された第一及び第二のピストン３，４と、前記第一のピストン３に連結された第一のピストンロッド５と、前記第二のピストン４を作動不能にせしめる解除操作自在な拘束手段６と、前記第一及び第二のピストン３，４を作動せしめるための流体圧回路（駆動回路）７と、を備えている。
【００１７】
詳しくは後述するが、前記駆動回路７は、前半行程として、前記第二のピストン４を介して前記第一のピストン３を所定の前半ストロークＳだけ作動せしめる。続いて、前記駆動回路７は、後半行程として、前記拘束手段６で作動不能とされた前記第二のピストン４と前記第一のピストン３との間に作動流体を供給して、該第一のピストン３を所定の後半ストロークαだけ作動せしめる。前記所定の前半ストロークＳと前記所定の後半ストロークαの合計値が、前記第一のピストン３の所定の全ストロークとなる。
【００１８】
前記流体圧シリンダ装置１は、油圧式、空気圧式、水圧式等、いかなる形式のものとすることもできる。
【００１９】
前記メインシリンダ２は、その全長にわたって一様な内径を有するシリンダチューブ８と、該シリンダチューブ８の両端部に配設された第一のロッドカバー９及び第二のロッドカバー１０を備えている。
【００２０】
前記第一のピストン３は、前記メインシリンダ２内において、前記第一のロッドカバー９側に配設され、前記第二のピストン４は、前記第二のロッドカバー１０側に配設されている。前記第一のピストン３及び前記第二のピストン４は、前記メインシリンダ２の軸線方向に沿って気液密に摺動自在であり、しかも、それぞれ別々に摺動自在となっている。
【００２１】
前記第一のピストンロッド５は、前記第一のロッドカバー９を気液密に摺動自在に貫通し、前記メインシリンダ２の外部（図１の例では、左外方）へと延び出している。前記第一のピストンロッド５は、前記メインシリンダ２の外部において、対象物Ｗに対して押す、掴む等の所定の作業を行う作業部材１１に作動上連結されている。そして、前記第一のピストン３が前記メインシリンダ２内を摺動することにより、前記第一のピストンロッド５によって、前記作業部材１１に対して所定の駆動力が伝達される。
【００２２】
前記第二のピストン４には、前記第一のピストンロッド５とは反対の方向へと延びる第二のピストンロッド１２が連結されている。該第二のピストンロッド１２は、前記第二のロッドカバー１０を気液密に摺動自在に貫通し、前記メインシリンダ２の外部（図１の例では、右外方）へと延び出している。
【００２３】
前記メインシリンダ２において、前記第一のピストン３と前記第一のロッドカバー９との間には、第一の隔室（メイン側第一隔室）１３が形成され、前記第二のピストン４と前記第二のロッドカバー１０との間には、第二の隔室（メイン側第二隔室）１４が形成されている。また、前記第一のピストン３と前記第二のピストン４との間には、中間隔室１５が形成されている。
【００２４】
前記拘束手段６は、前記第二のピストン４を作動不能にせしめるための解除操作自在なものであり、例えば、前記メインシリンダ２の外部において前記第二のピストンロッド１２を締付け保持して拘束する解除操作自在なクランプ等を採用することができる。
【００２５】
前記駆動回路７は、流体圧供給源１６と、該流体圧供給源１６と前記メイン側第一隔室１３とを互いに連通せしめるメイン側第一供給管路１７と、該メイン側第一供給管路１７に介装された電磁開閉式等のメイン側第一供給制御弁１８と、前記メイン側第一隔室１３内の作動流体を排出せしめるメイン側第一排出管路１９と、該メイン側第一排出管路１９に介装された電磁開閉式等のメイン側第一排出制御弁２０と、前記流体圧供給源１６と前記メイン側第二隔室１４とを互いに連通せしめるメイン側第二供給管路２１と、該メイン側第二供給管路２１に介装された電磁開閉式等のメイン側第二供給制御弁２２と、前記メイン側第二隔室１４内の作動流体を排出せしめるメイン側第二排出管路２３と、該メイン側第二排出管路２３に介装された電磁開閉式等のメイン側第二排出制御弁２４と、を備えている。
【００２６】
また、前記駆動回路７は、本実施の形態では、サブシリンダ２５と、該サブシリンダ２５内に摺動自在に嵌挿されたサブピストン２６と、前記サブシリンダ２５の第一の隔室（サブ側第一隔室）２７への作動流体の供給により前記サブピストン２６が作動して前記クランプ６により前記第二のピストンロッド１２が拘束されるように前記サブピストン２６と前記クランプ６とを作動上互いに連結する連結手段２８と、前記第二のピストンロッド１２の内部にその軸線方向に沿って形成されるとともに前記第二のピストン４をその軸線方向に貫通する貫通路２９と、該貫通路２９と前記サブ側第一隔室２７とを互いに連通せしめる連通路３０と、を備えている。
【００２７】
前記サブシリンダ２５は、シリンダチューブ３１と、該シリンダチューブ３１の両端部に配設されたヘッドカバー３２及びロッドカバー３３を備えている。前記サブシリンダ２５において、前記サブピストン２６と前記ヘッドカバー３２との間には、前記サブ側第一隔室２７が形成され、前記サブピストン２６と前記ロッドカバー３３との間には、第二の隔室（サブ側第二隔室）３４が形成されている。前記サブピストン２６には、前記連結手段の構成要素として、前記ロッドカバー３３を気液密に摺動自在に貫通するサブピストンロッド３５が連結されている。
【００２８】
前記駆動回路７はまた、前記サブシリンダ２５を駆動するための流体圧回路として、前記流体圧供給源１６と前記サブ側第一隔室２７とを互いに連通せしめるサブ側第一供給管路３６と、該サブ側第一供給管路３６に介装された電磁開閉式等のサブ側第一供給制御弁３７と、前記サブ側第一隔室２７内の作動流体を排出せしめるサブ側第一排出管路３８と、該サブ側第一排出管路３８に介装された電磁開閉式等のサブ側第一排出制御弁３９と、前記流体圧供給源１６と前記サブ側第二隔室３４とを互いに連通せしめるサブ側第二供給管路４０と、該サブ側第二供給管路４０に介装された電磁開閉式等のサブ側第二供給制御弁４１と、前記サブ側第二隔室３４内の作動流体を排出せしめるサブ側第二排出管路４２と、該サブ側第二排出管路４２に介装された電磁開閉式等のサブ側第二排出制御弁４３と、を備えている。
【００２９】
前記メインシリンダ２側及び前記サブシリンダ２５側の双方において、前記各制御弁１８，２０，２２，２４，３７，３９，４１，４３の作動は、マイクロコンピュータ等を含む制御装置４４によって自動制御される。
【００３０】
図１の例では、前記メインシリンダ２側と前記サブシリンダ２５側とで、単一の前記流体圧供給源１６を共用しているが、勿論、それぞれのシリンダごとに別々に流体圧供給源を配設することもできる。
【００３１】
また、図１の例では、前記メインシリンダ２側と前記サブシリンダ２５側のそれぞれにおいて、前記第一供給制御弁１８，３７と前記第一排出制御弁２０，３９とが別体に配設され、同様に、前記第二供給制御弁２２，４１と前記第二排出制御弁２４，４３も、互いに別体のものとして配設されているが、他の実施の形態として、前記メインシリンダ２側と前記サブシリンダ２５側のそれぞれにおいて、前記第一供給制御弁１８，３７の機能と前記第一排出制御弁２０，３９の機能とを併有する単一の三ポート三位置式の第一切換弁（制御弁）を採用し、同様に、前記第二供給制御弁２２，４１の機能と前記第二排出制御弁２４，４３の機能とを併有する単一の三ポート三位置式の第二切換弁（制御弁）を採用することもできる。
【００３２】
さらに、図１では図示を省略しているが、前記駆動回路７には、圧力制御弁や流量制御弁等、流体圧回路において必要な種々の要素が介装されている。
【００３３】
前記連結手段２８は、前記サブピストンロッド３５と、該サブピストンロッド３５と前記クランプ６とを所定の態様で互いに連結するコネクタ４５と、を備えている。ここで、前記所定の態様とは、次のような条件を満たすような連結関係を言う。すなわち、前記サブ側第一隔室２７への作動流体の供給により、前記サブピストン２６が一方向に作動して、前記クランプ６により前記第二のピストンロッド１２が拘束される一方、前記サブ側第二隔室３４への作動流体の供給により、前記サブピストン２６が他方向に作動して、前記クランプ６による前記第二のピストンロッド１２の拘束が解除されるような連結関係である。したがって、本実施の形態では、前記サブシリンダ２５を含む前記駆動回路７は、前記第一及び第二のピストン３，４の駆動回路であるとともに、前記クランプ６の駆動回路としての機能も有している。このようにすれば、構成及び作用が集約的なものとなり、好適である。
【００３４】
前記流体圧シリンダ装置１によれば、前記第一のピストン３の前記所定の全ストローク（Ｓ＋α）のロッド伸び出し方向への作動が、前記所定の前半ストロークＳと前記所定の後半ストロークαの二段階の動作として行われる。
【００３５】
但し、前半、後半とは言っても、前後半が均等なストロークということではなく、前記所定の全ストローク（Ｓ＋α）の内で、前記作業部材１１が前記対象物Ｗに対して所定の作業を行う上で大きな駆動力が必要とされる最終段階の小さなストロークのみが、前記所定の後半ストロークαとされれば良い。前記所定の後半ストロークαの具体的な数値又は割合については、前記メインシリンダ２の長さ、あるいは、前記作業部材１１の種類や作業内容等に応じて、適宜に決定される。
【００３６】
次に、前記流体圧シリンダ装置１の作動について具体的に説明する。
【００３７】
前記第一のピストンロッド５の往き行程時の作動は、次の通りである。前記駆動回路７において、前記メイン側第一供給制御弁１８と前記メイン側第二排出制御弁２４とを共に閉じた状態で、前記メイン側第二供給制御弁２２と前記メイン側第一排出制御弁２０とを共に開くと、前記メイン側第二隔室１４へ作動流体が供給されるとともに、前記メイン側第一隔室１３から作動流体が排出されるので、前記第二のピストン４が、図１において左方へ向けて作動し、該第二のピストン４を介して、前記第一のピストン３も一体となって、前記所定の前半ストロークＳだけ左方へ向けて作動する。前記第一のピストン３の前記所定の前半ストロークＳの作動が完了したら、前記メイン側第二供給制御弁２２と前記メイン側第一排出制御弁２０とを共に閉じる。前記第一のピストン３の前記所定の前半ストロークＳの作動中は、前記サブシリンダ２５側の前記各制御弁３７，３９，４１，４３は、すべて閉じられたままである。
【００３８】
次いで、前記駆動回路７において、前記サブ側第二供給制御弁４１と前記サブ側第一排出制御弁３９とを共に閉じた状態で、前記サブ側第一供給制御弁３７と前記サブ側第二排出制御弁４３とを共に開くと、前記サブ側第一隔室２７へ作動流体が供給されるとともに、前記サブ側第二隔室３４から作動流体が排出されるので、前記サブピストン２６が、図１において上方へ向けて作動する。これにより、前記サブピストンロッド３５を介して、前記クランプ６によって前記第二のピストンロッド１２が拘束される。この拘束により前記サブピストン２６のそれ以上の作動は不能となるので、その後も前記サブ側第一隔室２７への作動流体の供給を継続すると、前記連通路３０と前記貫通路２９とを介して、前記第一のピストン３と前記第二のピストン４との間の前記中間隔室１５へと、前記サブ側第一隔室２７から作動流体が流入する。そこで、前記メイン側第一排出制御弁２０を開くと、前記第一のピストン３が、残りの前記所定の後半ストロークαだけ作動し、前記所定の全ストローク（Ｓ＋α）の作動が完了する。
【００３９】
なお、前記所定の前半ストロークＳと、前記所定の後半ストロークαは、前記駆動回路７の切り換えを瞬時に行うことにより、可及的に切れ間のない連続した工程として行うこともできる。
【００４０】
前記流体圧シリンダ装置１によれば、前記第一のピストン３の前記所定の前半ストロークＳの作動を低圧駆動で行い、前記第一のピストン３の前記所定の後半ストロークαの作動を高圧駆動で行うことにより、前記第一のピストンロッド５を駆動させるためのエネルギーを可及的に節約することができる。
【００４１】
次に、前記第一のピストンロッド５の戻り行程時の作動は、次の通りである。まず、前記駆動回路７において、前記メイン側第二供給制御弁２２、前記メイン側第一排出制御弁２０、前記メイン側第二排出制御弁２４、前記サブ側第一供給制御弁３７、前記サブ側第二供給制御弁４１、及び前記サブ側第二排出制御弁４３を共に閉じた状態で、前記メイン側第一供給制御弁１８と前記サブ側第一排出制御弁３９を開くと、前記第一のピストン３が、前記所定の後半ストロークα分だけ、図１において右方へ戻るように作動せしめられる。この時、前記中間隔室１５内の作動流体は、前記貫通路２９、前記連通路３０、前記サブ側第一隔室２７及び前記サブ側第一排出制御弁３９を介して、前記サブ側第一排出管路３８から排出される。排出が完了したら、前記メイン側第一供給制御弁１８と前記サブ側第一排出制御弁３９とを共に閉じる。
【００４２】
次いで、前記サブ側第二供給制御弁４１と前記サブ側第一排出制御弁３９とを共に開くと、前記サブ側第二隔室３４へ作動流体が供給されるとともに、前記サブ側第一隔室２７から作動流体が排出されるので、前記サブピストンが、図１において下方へ向けて作動し、前記サブピストンロッド３５及び前記コネクタ４５を介して、前記クランプ６による前記第二のピストンロッド１２の拘束が解除される。拘束解除が完了したら、前記サブ側第二供給制御弁４１と前記サブ側第一排出制御弁３９とを共に閉じる。
【００４３】
最後に、前記駆動回路７において、前記メイン側第一供給制御弁１８と前記メイン側第二排出制御弁２４とを共に開くと、前記第一のピストン３と前記第二のピストン４とが一体となったままで、前記所定の前半ストロークＳ分だけ、図１の右方へと戻るように作動せしめられる。
【００４４】
いま、前記メインシリンダ２の内径（直径）をＤ（ｃｍ）、前記第一及び第二のピストンロッド３，４の外径（直径）をｄ（ｃｍ）、前記第二のピストン４の行程（前記第一のピストン３の前半ストローク）をＳ（ｃｍ）、前記第一のピストン３の後半ストロークをα（ｃｍ）、前記第二のピストン４の操作圧力（前記第一のピストン３の前半ストロークＳの操作圧力）をＰＬ、前記第一のピストン３の後半ストロークαの操作圧力をＰＨ（＞ＰＬ）とすると、前記第一のピストン３の全ストローク（前半ストロークＳ＋後半ストロークα）の作動に要する操作圧力エネルギーは、次式によって表すことができる。
【００４５】
本実施の形態において必要とされる操作圧力エネルギー
＝［１／４（Ｄ２−ｄ２）×Ｓ×ＰＬ］＋
［１／４（Ｄ２−ｄ２）×α×ＰＨ］          ・・・式（１）
一方、前記第二のピストン４を備えておらず、第一のピストン３がその全ストローク（Ｓ＋α）を均一な高圧（ＰＨ）で作動せしめられる従来の流体圧シリンダ装置の場合には、全ストロークの作動に要する操作圧力エネルギーは、次の通りとなる。
【００４６】
従来装置において必要とされる操作圧力エネルギー
＝１／４（Ｄ２−ｄ２）×（Ｓ＋α）×ＰＨ      ・・・式（２）
式（２）−式（１）＝Ｓ（ＰＨ−ＰＬ）
よって、本実施の形態のものによれば、Ｓ（ＰＨ−ＰＬ）分だけ、前記第一のピストンロッド５の往き行程時における操作圧力エネルギーが節約できることになる。この操作圧力エネルギーの節約量は、前記第一のピストン３の前半ストロークＳが長ければ長いほど大きくなり、且つ、前半ストロークＳと後半ストロークαの操作圧力の差（ＰＨ−ＰＬ）が大きければ大きいほど大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の一形態に係る流体圧シリンダ装置の流体圧回路図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    流体圧シリンダ装置
２    メインシリンダ
３    第一のピストン
４    第二のピストン
５    第一のピストンロッド
６    拘束手段（クランプ）
７    駆動回路（流体圧回路）
１２  ピストンロッド
２５  サブシリンダ
２６  サブピストン
２７  第一の隔室（サブ側第一隔室）
２９  貫通路
３０  連通路
Ｓ    所定の前半ストローク
α    所定の後半ストローク
【図１】
2006258188.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月17日(2005.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
本実施の形態において必要とされる操作圧力エネルギー
＝［π／４（Ｄ２−ｄ２）×Ｓ×ＰＬ］＋
［π／４（Ｄ２−ｄ２）×α×ＰＨ］          ・・・式（１）
一方、前記第二のピストン４を備えておらず、第一のピストン３がその全ストローク（Ｓ＋α）を均一な高圧（ＰＨ）で作動せしめられる従来の流体圧シリンダ装置の場合には、全ストロークの作動に要する操作圧力エネルギーは、次の通りとなる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
従来装置において必要とされる操作圧力エネルギー
＝π／４（Ｄ２−ｄ２）×（Ｓ＋α）×ＰＨ      ・・・式（２）
式（２）−式（１）＝Ｓ（ＰＨ−ＰＬ）
よって、本実施の形態のものによれば、Ｓ（ＰＨ−ＰＬ）分だけ、前記第一のピストンロッド５の往き行程時における操作圧力エネルギーが節約できることになる。この操作圧力エネルギーの節約量は、前記第一のピストン３の前半ストロークＳが長ければ長いほど大きくなり、且つ、前半ストロークＳと後半ストロークαの操作圧力の差（ＰＨ−ＰＬ）が大きければ大きいほど大きくなる。