(57)【要約】【課題】従来の複動式油圧シリンダの複雑な油圧移動経路を簡素化し、且つ部品点数も削減することで構造を簡略化し、より小型化且つ軽量化し安価で量産性に優れた画期的な複動式油圧シリンダを提供することを目的としている。【解決手段】第一シリンダ室２に圧油を供給し、この圧油の油圧力により往動するピストン１に弁体５を設け、この弁体５に第一連通室６に圧油の流れを切替える第一弁部７及び第二弁部11とピストン１を往動した際にばね力によって弁体５を押上げる開放バネ12を設け、この開放バネ12によって弁体５が上方に押上げられた際に第一シリンダ室２への圧油の供給が停止すると共に、圧油の供給先が第二シリンダ室３へ切り替わり、圧油が第二シリンダ室３の上部内面を押上げることでピストン１が復動する複動式油圧シリンダ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧油をシリンダ室内に供給してピストンを上下に作動させる複動式油圧シリンダにおいて、前記ピストンで前記シリンダ室を仕切って一側に第一シリンダ室を設け、反対側に第二シリンダ室及び第三シリンダ室を設け、前記第一シリンダ室に圧油を供給し、この圧油の油圧力により往動する前記ピストンに弁体を設け、この弁体は、前記第一シリンダ室とこの第一シリンダ室から圧油を排出する際の経路となる第一連通室とを、連通状態と閉塞状態に切替える第一弁部を設け、駆動部側供給経路から前記第二シリンダ室を介して前記第一シリンダ室へ圧油を供給する際の経路となる第二連通室を設け、この第二連通室から前記第一シリンダ室へ圧油を供給する際の経路となる弁体内供給経路を設け、この弁体内供給経路と前記第二連通室とを、連通状態と閉塞状態に切替える第二弁部を設け、前記ピストンを往動した際に縮退してばね力を得てこのばね力によって前記弁体を押上げる開放バネをこの弁体若しくはこの弁体と対向する前記第三シリンダ室の内面に設け、この開放バネによって前記弁体が上方に押上げられた際に前記第一弁部が開放し前記第一シリンダ室と前記第一連通室が連通状態となると共に、前記第二弁部が閉塞するように前記弁体を構成し、この弁体が前記開放バネの作動により上方に押上げられ、前記第二弁部が閉塞状態となり前記第一シリンダ室への圧油の供給が停止すると共に、圧油の供給先が前記第二シリンダ室へ切り替わり、前記第二シリンダ室内に圧油が供給され、この圧油の油圧力が前記第二シリンダ室の上部内面を押上げることによって前記ピストンが押上げられ復動することを特徴とする複動式油圧シリンダ。
【請求項２】
前記第一シリンダ室は前記ピストンの上面を底面とし、前記第三シリンダ室は前記ピストンの下面を上面とし、この上面と前記第三シリンダ室の下部内面とに当接するピストン戻しバネを設け、前記ピストンを上方へ押上げる力が作用するように構成し、前記第二シリンダ室は前記第一シリンダ室と前記第三シリンダ室との間の位置に前記ピストンの周面に沿って凹部を形成して設けたことを特徴とする請求項１記載の複動式油圧シリンダ。
【請求項３】
前記ピストンの周面に沿って前記凹部を形成して、この凹部の上面の面積を下面の面積よりも広い面積に設定したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダ。
【請求項４】
前記開放バネは伸縮力の異なる二つ以上のバネを設け、前記ピストンが往動した際に伸縮力の弱いバネが先に縮退状態となるように構成し、前記伸縮力の弱いバネによって前記弁体を押上げることができない時に前記伸縮力の弱いバネよりも伸縮力の強いばねが縮退状態となるように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダ。
【請求項５】
前記開放バネは伸縮力の異なる第一開放バネと第二開放バネで構成し、前記第一開放バネは前記ピストンが往動し縮退状態となりばね力を得て、前記ピストンの上面に作用する油圧力よりもばね力が大きくなったときに伸長する伸縮力を有し、前記第二開放バネは前記第一開放バネの伸縮力よりも強い伸縮力を有し、前記第一開放バネと前記第二開放バネを、前記第一開放バネを下方に連設状態若しくは前記第一開放バネの長さを前記第二開放バネの長さよりも長くし同心円状に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダ。
【請求項６】
前記ピストンが復動し、前記弁体の上端部が前記第一シリンダ室の上部内面に当接し、前記第一弁部が下方に移動することで、この第一弁部と、この第一弁部と接合する前記ピストンの接合部との間隔が次第に狭まり圧油の経路を狭窄状態にする狭窄部を形成し、この狭窄部によって前記第一シリンダ室から前記第一連通室への圧油の排出速度が低下し前記第一シリンダ室内の油圧力が上昇することで、前記第一シリンダ室内の油圧力と、前記ピストンを復動させる前記第二シリンダ室の上面に作用する油圧力と前記ピストン戻しバネのばね力との力の和が平衡状態となり前記ピストンの復動が停止するように前記狭窄部を設定したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダ。
【請求項７】
前記狭窄部は、前記ピストンが復動し前記第一弁部が下方に押下げられ前記第一弁部の下方側水平面と前記接合部の上部水平面との対向間隔が狭まり第一狭窄部を形成し、この第一狭窄部が形成された際に、前記第一弁部の下方側垂直面と前記接合部の側面が対向状態となり、この第一弁部の下方側垂直面と前記接合部の側面とが前記第一狭窄部より狭い対向間隔の第二狭窄部を形成して圧油経路がすぼまり形状となる前記狭窄部を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダ。
【請求項８】
前記開放バネによって前記弁体が上方に押上げられ前記第一弁部が開放し前記第一シリンダ室と前記第一連通室とが連通状態となった際に、この第一シリンダ室と前記第一連通室との連通状態を保持する開放保持バネを設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、油圧作動式穿孔機にてダイ上に載置したワークを穿孔加工する際のパンチを上下に作動させるピストンを、油圧力を利用して作動させる複動式油圧シリンダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複動式油圧シリンダは電磁弁や手動切替え弁を用いてピストンの往復動作の切り替えを行うものや、例えば、特許第３７２１２６０号のように油を圧送する駆動部を二箇所設けて往動用及び復動用夫々の圧油経路設けたものがあり、このような複動式油圧シリンダは電磁弁を操作するための周辺機器が必要であったり、ポンプを二箇所に設ける必要があったりすることで、構造が複雑且つ部品点数が多くあるため複動式油圧シリンダ自体は小型化、軽量化することが困難であり、従って、これを用いた油圧作動式加工機も小型化することができないという問題があった。
【０００３】
そこで、本発明者は特許第３６１５１８３号のように、上述のような問題を解決し、電磁弁や手動切替え弁を用いない小型化を図った複動式油圧シリンダを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７２１２６０号公報
【特許文献２】特許第３６１５１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者が考案した特許第３６１５１８３号の複動式油圧シリンダにおいても、まだ、圧油の移動経路が複雑であったり、また、部品点数が多かったりして生産性の面では、まだ、多くの問題点を抱えている。
【０００６】
そこで本発明は、従来の複動式油圧シリンダの複雑な圧油の移動経路を簡素化し、且つ部品点数も削減することで構造を簡略化し、より小型化且つ軽量化し安価で量産性に優れた画期的な複動式油圧シリンダを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
圧油をシリンダ室内に供給してピストン１を上下に作動させる複動式油圧シリンダにおいて、前記ピストン１で前記シリンダ室を仕切って一側に第一シリンダ室２を設け、反対側に第二シリンダ室３及び第三シリンダ室４を設け、前記第一シリンダ室２に圧油を供給し、この圧油の油圧力により往動する前記ピストン１に弁体５を設け、この弁体５は、前記第一シリンダ室２とこの第一シリンダ室２から圧油を排出する際の経路となる第一連通室６とを、連通状態と閉塞状態に切替える第一弁部７を設け、駆動部側供給経路８から前記第二シリンダ室３を介して前記第一シリンダ室２へ圧油を供給する際の経路となる第二連通室９を設け、この第二連通室９から前記第一シリンダ室２へ圧油を供給する際の経路となる弁体内供給経路10を設け、この弁体内供給経路10と前記第二連通室９とを、連通状態と閉塞状態に切替える第二弁部11を設け、前記ピストン１を往動した際に縮退してばね力を得てこのばね力によって前記弁体５を押上げる開放バネ12をこの弁体５若しくはこの弁体５と対向する前記第三シリンダ室４の内面に設け、この開放バネ12によって前記弁体５が上方に押上げられた際に前記第一弁部７が開放し前記第一シリンダ室２と前記第一連通室６が連通状態となると共に、前記第二弁部11が閉塞するように前記弁体５を構成し、この弁体５が前記開放バネ12の作動により上方に押上げられ、前記第二弁部11が閉塞状態となり前記第一シリンダ室２への圧油の供給が停止すると共に、圧油の供給先が前記第二シリンダ室３へ切り替わり、前記第二シリンダ室３内に圧油が供給され、この圧油の油圧力が前記第二シリンダ室３の上部内面を押上げることによって前記ピストン１が押上げられ復動することを特徴とする複動式油圧シリンダに係るものである。
【０００９】
また、前記第一シリンダ室２は前記ピストン１の上面を底面とし、前記第三シリンダ室４は前記ピストン１の下面を上面とし、この上面と前記第三シリンダ室４の下部内面とに当接するピストン戻しバネ13を設け、前記ピストン１を上方へ押上げる力が作用するように構成し、前記第二シリンダ室３は前記第一シリンダ室２と前記第三シリンダ室４との間の位置に前記ピストン１の周面に沿って凹部を形成して設けたことを特徴とする請求項１記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１０】
また、前記ピストン１の周面に沿って前記凹部を形成して、この凹部の上面の面積を下面の面積よりも広い面積に設定したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１１】
また、前記開放バネ12は伸縮力の異なる二つ以上のバネを設け、前記ピストン１が往動した際に伸縮力の弱いバネが先に縮退状態となるように構成し、前記伸縮力の弱いバネによって前記弁体を押上げることができない時に前記伸縮力の弱いバネよりも伸縮力の強いばねが縮退状態となるように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１２】
また、前記開放バネ12は伸縮力の異なる第一開放バネ14と第二開放バネ15で構成し、前記第一開放バネ14は前記ピストン１が往動し縮退状態となりばね力を得て、前記ピストン１の上面に作用する油圧力よりもばね力が大きくなったときに伸長する伸縮力を有し、前記第二開放バネ15は前記第一開放バネ14の伸縮力よりも強い伸縮力を有し、前記第一開放バネ14と前記第二開放バネ15を、前記第一開放バネ14を下方に連設状態若しくは前記第一開放バネ14の長さを前記第二開放バネ15の長さよりも長くし同心円状に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１３】
また、前記ピストン１が復動し、前記弁体５の上端部が前記第一シリンダ室２の上部内面に当接し、前記第一弁部７が下方に移動することで、この第一弁部７と、この第一弁部７と接合する前記ピストン１の接合部16との間隔が次第に狭まり圧油の経路を狭窄状態にする狭窄部17を形成し、この狭窄部17によって前記第一シリンダ室２から前記第一連通室６への圧油の排出速度が低下し前記第一シリンダ室２内の油圧力が上昇することで、前記第一シリンダ室２内の油圧力と、前記ピストン１を復動させる前記第二シリンダ室３の上面に作用する油圧力と前記ピストン戻しバネ13のばね力との力の和が平衡状態となり前記ピストン１の復動が停止するように前記狭窄部17を設定したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１４】
また、前記狭窄部17は、前記ピストン１が復動し前記第一弁部７が下方に押下げられ前記第一弁部７の下方側水平面と前記接合部16の上部水平面との対向間隔が狭まり第一狭窄部を形成し、この第一狭窄部が形成された際に、前記第一弁部７の下方側垂直面と前記接合部16の側面が対向状態となり、この第一弁部７の下方側垂直面と前記接合部16の側面とが前記第一狭窄部より狭い対向間隔の第二狭窄部を形成して圧油経路がすぼまり形状となる前記狭窄部17を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【００１５】
また、前記開放バネ12によって前記弁体５が上方に押上げられ前記第一弁部７が開放し前記第一シリンダ室２と前記第一連通室６とが連通状態となった際に、この第一シリンダ室２と前記第一連通室６との連通状態を保持する開放保持バネ18を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の複動式油圧シリンダに係るものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上述のように構成したから、圧油の油圧力によってピストンが往動し、ピストンが最下点に達した際に開放バネが弁体を押上げることで自動的に弁体に設けた夫々の弁の状態を切替えるのでスムーズに復動動作に切り替わり、更に、復動の際に第二シリンダ室へ圧油が供給され、この圧油の油圧力によってピストンが復動するので、ピストンが安定した復動を行うことができ、しかも、１つの弁体で圧油の供給先を切替える構成とすることで部品点数を大幅に削減し、更に、この弁体内に供給経路を設けたことでシリンダ室を小型化、軽量化することができる実用性に優れ、且つ簡易な構成で設計実現が容易な生産性にも優れた画期的な複動式油圧シリンダとなる。
【００１７】
また、請求項２記載の発明においては、ピストンの周面に凹部を形成して第二シリンダ室を設けたので、簡易な構成で、より小型化を可能とし、特に請求項３記載の発明においては、第二シリンダ室に圧油を供給した際にこの圧油の油圧力とピストン戻しバネのばね力がピストンを上方に押上げる方向に作用することとなるので、非常に簡易な構成でピストンを確実に復動することができるシリンダの小型化、軽量化に非常に適した優れた複動式油圧シリンダとなる。
【００１８】
また、請求項４，５記載の発明においては、ピストンを復動させる際の弁体の上方への押上げをより確実に行うことができるので、安定して往動から復動への動作が切り替わる実用性に優れた複動式油圧シリンダとなる。
【００１９】
また、請求項６，７記載の発明においては、圧油を供給し続けてもピストンが復動を終えて、再度往動をすることがないので、一々ピストンの状態を確認して動作スイッチを操作する必要がなく、容易に作業できると共に、作業時の安全性も確保できる、より一層実用性に優れた複動式油圧シリンダとなる。
【００２０】
また、請求項８記載の発明においては、開放バネによって弁体が上方に押上げられた状態を保持できるので、確実にピストンが復動し、安定した動作を行うことができる動作性に優れた複動式油圧シリンダとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施例のピストン往動始動時の状態を示す説明断面図である。
【図２】本実施例のピストン往動終了時の状態を示す説明断面図である。
【図３】本実施例のピストン復動始動時の状態を示す説明断面図である。
【図４】本実施例のピストン復動終了時の状態を示す説明断面図である。
【図５】本実施例のピストンを示す説明斜視図である。
【図６】本実施例の第二シリンダ室を示す説明断面図である。
【図７】本実施例の弁体が押下げられた状態を示す説明断面図である。
【図８】本実施例の弁体が押上げられた状態を示す説明断面図である。
【図９】本実施例の狭窄部を示す説明断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２３】
ピストン１の往動を始める直前の状態は、ピストン１がシリンダ室上方に位置し、弁体５の上端部が第一シリンダ室２の上面に当接しており、弁体５が下方に押下げられた状態となり、第一弁部７は閉じて第一シリンダ室２と第一連通室６は閉塞状態となり、第二弁部11は開いて第二連通室９と弁体内供給経路10は連通状態となっている。
【００２４】
この状態において駆動部側供給経路８を通じて圧油が圧送され、第二シリンダ室３を介して第二連通室９及び弁体内供給経路10を通じて第一シリンダ室２へ供給され、供給された圧油は第一弁部７が閉じているので第一シリンダ室２内に溜まり、第一シリンダ室２内の油圧力が次第に高くなり、この圧油の油圧力によりピストン１の上面が押圧され、ピストン１が下方に往動することとなる。
【００２５】
第一シリンダ室２内に供給される圧油の油圧力によって往動したピストン１が下方に往動していくと、弁体５若しくは弁体５と対向する第三シリンダ室４の内面に設けた開放バネ12が縮退し、この開放バネ12にばね力が生じ、このばね力が第一シリンダ室２内に供給される圧油により生じた弁体５を下方に押下げている力よりも大きくなった際に弁体５を上方に押上げ、第一弁部７が開いて第一シリンダ室２と第一連通室６は連通状態となり、また、第二弁部11が閉じて第二連通室９と弁体内供給経路10は閉塞状態となる。
【００２６】
この開放バネ12が弁体５を押上げる際に、ワークが非常に硬かったり或いは不具合により異常な抵抗が生じ、想定以上の油圧力が第一シリンダ室２内に生じて、開放バネ12の縮退によって生じるばね力が弁体５を押下げている力よりも弱い場合には、開放バネ12が弁体５を上方に押し上げることができなくなり、弁体５の弁の状態を切替えることができなくなるので、ピストン１は復動しないことになる。
【００２７】
このような場合に、例えば、開放バネ12を異なる伸縮力の複数のバネで構成し、通常作業時の油圧力を想定した一番伸縮力の弱いバネとこの弱いバネよりも伸縮力の強いバネを併設すれば、この伸縮力の強いバネのばね力によって弁体５を上方に押上げることができるので、弁体５の弁の状態が切り替わらずにピストン１が復動しないことがなくなる。
【００２８】
また、この上方に押上げられた弁体５が再び第一シリンダ室２内の圧油と油圧力により下方に押下げられないように、例えば、第一弁部７の下方に位置するところに弁体５を上方に押上げるように開放保持バネ18を設ければ、この開放保持バネ18のばね力によって第一弁部７の開放状態を保持し、第一弁部７が閉じて第一シリンダ室２と第一連通室６が閉塞状態となり第一シリンダ室２に圧油が供給される状態となることでピストン１が再び往動することを防止しすることとなる。
【００２９】
このように第二弁部11が閉じて第二連通室９と弁体内供給経路10は閉塞状態となることで第一シリンダ室２への圧油の供給が停止し、ピストン１の往動が終了することとなる。
【００３０】
また、第二弁部11が閉じて第二連通室９と弁体内供給経路10は閉塞状態となり、圧油は第一シリンダ室２へ供給される代わりに第二シリンダ室３へ供給されるようになると共に第一弁部７が開いて第一シリンダ室２と第一連通室６が連通状態となるので、第二シリンダ室３内に供給される圧油の油圧力が第二シリンダ室３の上部内面を押上げることでピストン１が復動を始める。
【００３１】
このピストン１の復動により第一シリンダ室２内の圧油が第一連通室６へ移動し、この第一連通室６からピストン内排油経路19を通じて第三シリンダ室４を介して駆動部側排油経路20へ移動することとなるので、第一シリンダ室２内の油圧力が上昇することなくスムーズにピストン１の復動が行われることとなる。
【００３２】
このようにピストン１で仕切った上下に位置する第一シリンダ室２と第三シリンダ室４の他に、このピストン１の周面に凹部を設けて第二シリンダ室３を設け、この第二シリンダ室３を介して圧油を供給する構成とし、ピストン１に併設した弁体５とこれに当接する開放バネ12によって自動で切り替わる弁部を設けた構成とすることで、従来の複動式油圧シリンダに比べて部品点数を大幅に削減できるので、例えば、油圧作動穿孔機に本発明を適用することで、簡易な構造で設計実現が容易で且つ小型、軽量化した安価な穿孔機が製造可能となる非常に生産性及び実用性に優れた画期的な複動式油圧シリンダとなる。
【実施例】
【００３３】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００３４】
本実施例は図１〜図４に示すように、第一シリンダ室２に圧油を供給し、この圧油の油圧力によってピストン１を押下げ往動させ、弁体５に設けた弁部の状態が自動的に切り替わることで第一シリンダ室２への圧油の供給が停止し、代わりに第二シリンダ室３へ圧油が供給されることで、この圧油の油圧力によってピストン１を押上げ復動させる複動式油圧シリンダである。
【００３５】
本実施例の具体的な構成を以下に示す。
【００３６】
本実施例は、図５に示すように、シリンダ室に設けたピストン１のピストンヘッド部21によってシリンダ室を三室に仕切り、ピストンヘッド部21の上面を下部内面とした第一シリンダ室２とし、ピストンヘッド部21の下面を上部内面とした第三シリンダ室４とし、また、ピストンヘッド部21の周面に凹部を繞設しこの凹部を第二シリンダ室３としている。
【００３７】
この第二シリンダ室３は、図６に示すように、駆動部側供給経路８と連通しており、ピストン１が上下動した際にもこの駆動部側供給経路８と常に連通状態となる高さを有し、ピストンヘッド部21の高さ方向の略中間位置にコ字形の凹部を設けて形成している。
【００３８】
更に、この第二シリンダ室３に圧油が供給されこの圧油によって油圧力が生じる際に、この油圧力がピストン１を上方に押上げる作用を生ずるように、この凹部の上部内面の面積が下部内面の面積よりも大きい面積となるようにシリンダ室の内径を略中間位置から上方側は長くし、下方側は短くした内面に段差を設けた形状とし、また、ピストンヘッド部21は凹部より上方側の直径を長くし、下方側は短くした形状としている。
【００３９】
また、第三シリンダ室４は、下方に圧油を排出するための駆動部側排出経路20を連設し、更に、ピストンヘッド部21の下面及び第三シリンダ室４の下部内面に当接するピストン戻しバネ13を設けている。
【００４０】
このピストン戻しバネ13は、ピストン１がシリンダ室の上方に位置し無動作状態のときに、自重でピストン１が下方に下がらないように押上げるためのもので、また、ピストン１が復動する際にも補助的にピストン１を上方に押上げるものである。
【００４１】
また、ピストンヘッド部21に第一シリンダ室２と第三シリンダ室４を貫通する貫通孔を形成し、この貫通孔に弁体５を設けた構成としている。
【００４２】
この貫通孔には第一シリンダ室２と連通する第一連通室６と、この第一連通室６の下方に位置し、第二シリンダ室３と連通する第二連通室９とを設けている。
【００４３】
また、弁体５には連通する第一シリンダ室２と第一連通室６を連通状態と閉塞状態に切替える第一弁部７と、第二連通室９とこの弁体５内に設けた弁体内供給経路10とを連通状態と閉塞状態に切替える第二弁部11とを設けている。
【００４４】
この弁体側供給経路10は弁体５の上端部まで形成しており、また、弁体５の上端部には凹溝を形成し圧油供給口22を設け、弁体５の上端部が第一シリンダ室２の上部内面に当接状態であっても、この圧油供給口22から弁体側供給経路10を通じて圧送される圧油を第一シリンダ室２内に供給することができる構成としている。
【００４５】
この第一弁部７と第二弁部11は、図７，図８に示すように、弁体５が下方に押下げられた状態では、第一弁部７は閉じて第一シリンダ室２と第一連通室６とを閉塞状態となり、第二弁部11は開いて第二連通室９と弁体内供給経路10とを連通状態となり、また、弁体５が上方に押上げられた状態では、第一弁部７は開いて第一シリンダ室２と第一連通室６を連通状態となり、第二弁部11は閉じて第二連通室９と弁体側供給経路10とを閉塞状態となる構成としている。
【００４６】
また、ピストン１の上側端部に、このピストン１の上面より稍低い位置となる上部水平面を形成し、第一弁部７と鉤状に接合する接合部16を設けた構成としている。
【００４７】
この接合部は、第一弁部７の下方側水平面と接合部16の上部水平面とが接合状態となった際にも、第一弁部７の下方側垂直面と接合部16の側面との間に僅かな隙間が生じる構成としている。
【００４８】
更に、この弁体５の下端部に第三シリンダ室４の下部内面に当接する開放バネ12を垂設し、この開放バネ12は第一開放バネ14と第二開放バネ15との二種類の伸縮力の異なるバネで構成している。
【００４９】
第一開放バネ14は、後述する第二開放バネ15よりも長さが長く、ピストン１が往動した際に、第二開放バネ15よりも先に第三シリンダ室４の下部内面に当接し、縮退してばね力を生じて、弁体５を上方に押上げる構成としている。
【００５０】
第二開放バネ15は、この第一開放バネ14が縮退して得たばね力で弁体５を押上げることができず、ピストン１が更に往動した際に第三シリンダ室４の下部内面に当接し、縮退して第一開放バネ14が縮退して得たばね力よりも強力なばね力を生じて、弁体５を上方に押上げる構成としている。
【００５１】
本実施例では、開放バネ12を二種類の伸縮力の異なる第一開放バネ14と第二開放バネ15を同心円状に配した構成としているが、第一開放バネ14と第二開放バネ15を直列状態に連設した構成としても良く、また、二種類の伸縮力の異なるバネを用いなくとも一種類で不等ピッチバネを用いたり、三種類以上のバネを用いても良い。
【００５２】
このように、本実施例は従来の複動式油圧シリンダのような複雑な構造に比べ、非常に簡易な構成となっており、且つ、部品点数も従来に比べて少ないので、本実施例を例えば穿孔機などの油圧作動式加工機に適用すれば、従来機よりも小型化且つ軽量化が容易にでき、更に安価に製造することができるので、非常に量産性に優れた画期的な複動式油圧シリンダとなる。
【００５３】
次に、本実施例の具体的な動作について以下に示す。
【００５４】
本実施例の作動前の状態は、第三シリンダ室４内に設けたピストン戻しバネ13によってピストン１が上方に押上げられ最上部に位置する状態にあり、このとき弁体５の上端部は第一シリンダ室２の上部内面に当接し、弁体５自体は下方に押下げられた状態となっているので、第一弁部７は閉じた状態となり第一シリンダ室２と第一連通室６は閉塞状態となり、第二弁部11は開いた状態となり第二連通室９と弁体側供給経路10が連通状態となっている。
【００５５】
このような状態のシリンダ室内に駆動部の駆動によって圧送された圧油が駆動部側供給経路８から第二シリンダ室３を介して第二連通室９に供給される。
【００５６】
第二連通室９と弁体側供給経路10とは連通状態となっているので、第二連通室９に供給された圧油はそのまま弁体側供給経路10内を通じて圧油供給口22から第一シリンダ室２内に供給され、この第一シリンダ室２内に溜まった圧油によって第一シリンダ室２内に油圧力が生じ、この油圧力によってピストン１の上面（第一シリンダ室２の下部内面）が下方に押下げられピストン１が第三シリンダ室４内に設けたピストン戻しバネ13のばね力に抗して往動を開始する。
【００５７】
ピストン１が往動を開始すると、弁体５の上端部が第一シリンダ室２の上部内面から離れ、このとき第一連通室６内に設けた開放保持バネ18が第一弁部７の下方より弁体５を上方に押上げる力が作用するが、この開放保持バネ18はピストン１が往動し始める時の油圧力よりも弱いばね力のバネを用いているので、第一弁部７が開放することなく、ピストン１は往動を続ける。
【００５８】
ピストン１が往動を続けると弁体５の下端部に垂設した第一開放バネ14が第三シリンダ室４の下部内面に当接し縮退を始め、この縮退によって第一開放バネ14にばね力が生じ、このばね力が第一シリンダ室２内に供給した圧油により生じた弁体５を下方に押下げる力よりも大きくなった際に弁体５を上方に押上げることで、第一弁部７が開き、第二弁部11が閉じて、更に開放保持バネ18によってこの状態が維持されることで、第一シリンダ室２と第一連通室６とが連通状態となり、第二連通室９と弁体側供給経路10とは閉塞状態となる。
【００５９】
従って、第一シリンダ室２内への圧油の供給が停止し、また、第一シリンダ室２と第一連通室６が連通状態となることで第一シリンダ室２内の油圧力が低下することでピストン１の往動が終了する。
【００６０】
また、ピストン１の作動状態において、例えばワークが非常に硬い材料であったり、或いは、柔らかい材料で引っ掛かりが生じたりするなどの不具合などが生じて、第一シリンダ室２内の油圧力が通常時の想定油圧力よりも高い状態となり第一開放バネ14のばね力で弁体５を上方に押上げることができないような場合には、通常の往動終了位置よりも更にピストン１が往動し、この往動によって第一開放バネ14よりも伸縮力が強いバネの第二開放バネ15が第三シリンダ室４の下部内面に当接し第二開放バネ15が縮退してばね力を生じ、このばね力が第一シリンダ室２内に供給した圧油により生じた弁体５を下方に押下げる力よりも大きくなり、弁体５を上方に押上げることで、ピストン１の往動が終了する。
【００６１】
往動が終了したピストン１は次に復動に切り替わるが、本実施例の復動直前の状態は、弁体５が上方に押上げられている状態であるので、第一弁部７は開いた状態となり第一シリンダ室２と第一連通室６は連通状態となり、第二弁部11は閉じた状態となり第二連通室９と弁体側供給経路10は閉塞状態となっている。
【００６２】
このような状態のシリンダ室内に駆動部の駆動によって圧送された圧油が駆動部側供給経路８から第二シリンダ室３を介して第二連通室９に供給されるが、第二弁部11が閉じているので、第二連通室９より先には圧油が移動できないため、この圧油は第二シリンダ室３に供給されることとなり、この第二シリンダ室３に供給された圧油の油圧力が第二シリンダ室３の上部内面を押上げることでピストン１が復動を開始する。
【００６３】
また、ピストン１が復動する際には、第三シリンダ室４内に設けたピストン戻しバネ13がピストンヘッド部21の下面に当接状態にあり、このピストン戻しバネ13のばね力がピストン１を上方に押上げる力も補助的に作用する。
【００６４】
ピストン１が復動することで第一シリンダ室２内の圧油は、第一シリンダ室２から第一連通室６に押し出され、第一連通室６からピストン内排油経路19を通じて第三シリンダ室４を介して駆動部側排出経路20に排出される。
【００６５】
更に復動が進み、ピストン１がシリンダ室内の最上部に近づくと、弁体５の上端部が第一シリンダ室２の上部内面に当接し、弁体５が下方に押下げられる力が作用する。
【００６６】
弁体５が徐々に押下げられることで第一弁部７は閉じようとし、第二弁部11は徐々に開き具合が広がってくるので、第二シリンダ室３内の油圧力が徐々に低下すると共に、再び第一シリンダ室２へ圧油が供給されるようになる。
【００６７】
このように第一弁部７と第二弁部11の両方の弁が開いた状態で、徐々にピストン１が上方に復動するに従って、弁体５の上端部が第一シリンダ室２の上部内面に当接しているので、弁体５が徐々に下方に押下げられ、図９に示すように、第一弁部７の下方側水平面とピストン１の上側端部に設けた接合部16の上面との対向間隔が狭まり第一狭窄部を形成すると共に、第一弁部７の下方側垂直面と接合部16の側面も対向状態となり第一狭窄部より狭い対向間隔の第二狭窄部を形成する。
【００６８】
この第一狭窄部及び第二狭窄部によって、第一シリンダ室２から第一連通室６への圧油の経路がすぼまり状態となり圧油の流れが抑制されることで圧油の排出速度が低下し、徐々に第一シリンダ室２内の油圧力が上昇し、第二シリンダ室３内の油圧力及びピストン戻しバネ13のばね力によるピストン１を上方に押上げる力と第一シリンダ室２の油圧力によるピストン１を下方に押下げる力が平衡状態となり、ピストン１が上方にも下方にも移動しない状態となりピストン１の復動が一旦終了する。
【００６９】
この状態において、駆動部の駆動を停止し圧油の供給を停止することで第一シリンダ室２及び第二シリンダ室３への圧油の供給が停止すると共に、第一シリンダ室２及び第二シリンダ室３に作用していた油圧力が低下し、ピストン戻しバネ13のばね力によってピストン１がシリンダ室の最上部まで押上げられ、第一弁部７が閉じ、第二弁部11が開いた作動前状態と同様の状態となって復動が終了する。
【００７０】
上述のように駆動部の駆動によって圧送された圧油が第一シリンダ室２内に供給されることでピストン１を往動し、弁体５の下端部に垂設した開放バネ部12によって自動で弁の状態を切替えて圧油の供給先を第二シリンダ室３にし、この第二シリンダ室３の上部内面を油圧力で押上げて復動する非常に簡易な構成であり、しかも、上述のような狭窄部を設けたことで、圧油を送り続けた状態でも、復動が終了して再度ピストン１が往動せずに停止状態を保持できる非常に作業性に優れた画期的な複動式油圧シリンダとなる。
【００７１】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【符号の説明】
【００７２】
１  ピストン
２  第一シリンダ室
３  第二シリンダ室
４  第三シリンダ室
５  弁体
６  第一連通室
７  第一弁部
８  駆動部側供給経路
９  第二連通室
10  弁体側供給経路
11  第二弁部
12  開放バネ
13  ピストン戻しバネ
14  第一開放バネ
15  第二開放バネ
16  接合部
17  狭窄部
18  開放保持バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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