(57)【要約】【課題】一のピストンを作動させた際に排出された作動流体を再利用して他のピストンを作動させることを可能とする新規な構造のシリンダ加工装置を提供する。【解決手段】加工載置部１１を備えた固定側部材１０と、固定側部材に対向配置され、作動流体のための第１前側流出入口２２及び第１後側流出入口２３を備えた第１シリンダー部２１と、作動流体のための第２前側流出入口２６及び第１後側流出入口と接続された第２後側流出入口２７を備えた第２シリンダー部２５とが形成された可動側部材２０と、一側が固定部３１として固定側部材に固定されかつ他側が可動側部材の第１シリンダー部に嵌挿される第１ピストン部３２として構成された連結部材３０と、可動側部材の第２シリンダー部に嵌挿される第２ピストン部４１を備え固定側部材の加工載置部に載置された被加工物に対して加圧を行う作動加圧部４５を備えた作動部材４０を有することを特徴とする。【選択図】図１
2005040838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物のための加工載置部（１１）を備えた固定側部材（１０）と、
前記固定側部材に対向配置され、作動流体のための第１前側流出入口（２２）及び第１後側流出入口（２３）を備えた第１シリンダー部（２１）と、作動流体のための第２前側流出入口（２６）及び前記第１後側流出入口と接続された第２後側流出入口（２７）を備えた第２シリンダー部（２５）とが形成された可動側部材（２０）と、
一側が固定部（３１）として前記固定側部材に固定されかつ他側が前記可動側部材の第１シリンダー部に嵌挿される第１ピストン部（３２）として構成された連結部材（３０）と、
前記可動側部材の第２シリンダー部に嵌挿される第２ピストン部（４１）を備え前記固定側部材の加工載置部に載置された被加工物に対して加圧を行う作動加圧部（４５）を備えた作動部材（４０）
を有することを特徴とするシリンダ加工装置。
【請求項２】
前記第１シリンダー部が前記第２シリンダー部の外周にリング状に形成されている請求項１に記載のシリンダ加工装置。
【請求項３】
前記連結部材が複数のロッド状物よりなる請求項１又は２に記載のシリンダ加工装置。
【請求項４】
前記可動側部材に第３シリンダー部（５０）が形成され、前記固定側部材の加工載置部に載置された被加工物に対して加圧を行う第２加圧部（５５）を備えた第２作動部材（６０）を有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシリンダ加工装置。
【請求項５】
前記第２シリンダー部が前記第３シリンダー部の外周にリング状に形成されている請求項４に記載のシリンダ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来公知のシリンダ装置では、一方向作動型あるいは双方向作動型のいずれであっても、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、単に該ピストン作動の妨げにならないようにされているだけである（例えば、特許文献１参照。）。例えば添付の図面の図４に示すように、従来の双方向作動型のシリンダ装置１００は、筒方向の一方の端部側に作動流体の第１流出入口１２１、他方の端部側に作動流体の第２流出入口１２２及び略中央部には作動流体の第３流出入口１２３が形成され、前記第３流出入口１２３を境界として前記第１流出入口側１２１が第１シリンダ室１１１及び前記第２流出入口側１２２が第２シリンダ室１１２として区画されたシリンダ部１１０と、前記シリンダ部１１０の第１シリンダ室１１１に嵌挿された第１ピストン１０１と、前記シリンダ部１１０の第２シリンダ室１１２に嵌挿された第２ピストン１０２とから構成されたものがある。
【０００３】
この従来のシリンダ装置１００では、ソレノイド弁（電磁弁）１０５によって前記第１流出入口１２１及び第２流出入口１２２から第１シリンダ室１１１及び第２シリンダ室１１２に作動流体が流入されて、前記第１ピストン１０１及び第２ピストン１０２が互いに近接する方向に後退作動し、前記第３流出入口１２３から排出された作動流体がタンクへ戻される。また、前記ソレノイド弁１０５が切り換えられて前記第３流出入口１２３から第１シリンダ室１１１及び第２シリンダ室１１２に作動流体が流入された場合は、前記第１ピストン１０１及び第２ピストン１０２が互いに離間する方向に前進作動し、前記第１流出入口１２１及び第２流出入口１２２から排出された作動流体がタンクへ戻される。
【０００４】
しかしながら、仮にこの排出側の作動流体を積極的に再度、ピストンの作動流体として利用するならば、ピストンは同期して移動されるものとなり、ピストン作動距離はその分長くなる。つまりは、ピストン全体の作動速度が速められる結果、１サイクル（１往復）にかかる時間は短縮されて、生産性は向上する。
【０００５】
加えて、前記排出側の作動流体は、その再利用により、従来のシリンダ装置に必要な作動流体を大幅に減らすことができ、作動流体のポンプ容量を小さくすることができる。このことは、装置の設置スペース及び省エネルギーの点からも好ましいものとなる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１０７９１１号公報（第３頁、第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、一のピストンを作動させた際に排出された作動流体を再利用して他のピストンを作動させることを可能とする新規な構造のシリンダ加工装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、請求項１の発明は、被加工物のための加工載置部（１１）を備えた固定側部材（１０）と、前記固定側部材に対向配置され、作動流体のための第１前側流出入口（２２）及び第１後側流出入口（２３）を備えた第１シリンダー部（２１）と、作動流体のための第２前側流出入口（２６）及び前記第１後側流出入口と接続された第２後側流出入口（２７）を備えた第２シリンダー部（２５）とが形成された可動側部材（２０）と、一側が固定部（３１）として前記固定側部材に固定されかつ他側が前記可動側部材の第１シリンダー部に嵌挿される第１ピストン部（３２）として構成された連結部材（３０）と、前記可動側部材の第２シリンダー部に嵌挿される第２ピストン部（４１）を備え前記固定側部材の加工載置部に載置された被加工物に対して加圧を行う作動加圧部（４５）を備えた作動部材（４０）を有することを特徴とするシリンダ加工装置に係る。
【０００９】
請求項２の発明は、前記第１シリンダー部が前記第２シリンダー部の外周にリング状に形成されている請求項１に記載のシリンダ加工装置に係る。
【００１０】
請求項３の発明は、前記連結部材が複数のロッド状物よりなる請求項１又は２に記載のシリンダ加工装置に係る。
【００１１】
請求項４の発明は、前記可動側部材に第３シリンダー部（５０）が形成され、前記固定側部材の加工載置部に載置された被加工物に対して加圧を行う第２加圧部（５５）を備えた第２作動部材（６０）を有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシリンダ加工装置に係る。
【００１２】
請求項５の発明は、前記第２シリンダー部が前記第３シリンダー部の外周にリング状に形成されている請求項４に記載のシリンダ加工装置に係る。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のシリンダ加工装置によれば、一のピストンを作動させた際に排出された作動流体を再利用して他のピストンを作動させることが可能であるため、シリンダ装置に必要な作動流体を大幅に減らすとともに作動流体のポンプ容量を小さくすることができ、装置の設置スペースの減少とエネルギーの大幅な節減が可能となる。
【００１４】
さらに、一のピストンを作動させた際に排出された作動流体によって他のピストンが作動するものであるため、一のピストンを作動させるのに必要な作動流体で２つのピストンを作動させることが可能となり、作動速度が高まって作業効率を格段に向上させることができる。
【００１５】
また、特に、請求項３の発明のように、連結部材を複数のロッド状物とすることにより、従来必要とされていたプレス加工の際の加圧力に対応するフレームが不要となり、装置の構成が簡略化されるとともに設置スペースを減少させることができる。
【００１６】
さらに、請求項４の発明のように、可動側部材に第３シリンダー部が形成され、固定側部材の加工載置部に載置された被加工物に対して加圧を行う第２加圧部を備えた第２作動部材を有することにより、被加工物の加工をより精度よく実施することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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は本発明のシリンダ加工装置における可動側部材の後退状態を示す縦断面図、図２は同シリンダ加工装置における可動側部材の前進状態を示す縦断面図、図３は同シリンダ加工装置におけるＡ−Ａ線での横断面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本発明のシリンダ加工装置１は、固定側部材１０と、前記固定側部材１０に対向配置された可動側部材２０と、前記固定側部材１０と可動側部材２０とを連結する連結部材３０と、被加工物に対して加工を行う作動部材４０とを有することを特徴とする。
【００１９】
前記固定側部材１０は、図示のように、機台１２に固定されていて、加工載置部１１と、金型部１３と、第４シリンダー部７０とを備えている。前記加工載置部１１は、被加工物Ｍを載置するためのものであって、前記固定側部材１０と一体化された前記金型部１３の上面側に設けられている。また、前記第４シリンダー部７０には、作動流体のための第４前側流出入口７１及び第４後側流出入口７２が形成されるとともに、前記被加工物Ｍを下面側から支持する加工物支持部７６を備えかつ第４ピストン部７７として構成された前記加工制御部材７５が嵌挿されている。なお、この実施例では前記金型部１３が固定側部材１０に一体化されているため、装置の構成が簡略化されるとともに設置スペースを減少させることが可能となる。
【００２０】
前記可動側部材２０には、作動流体のための第１前側流出入口２２及び第１後側流出入口２３を備えた第１シリンダー部２１と、作動流体のための第２前側流出入口２６及び前記第１後側流出入口２３と接続された第２後側流出入口２７を備えた第２シリンダー部２５と、作動流体のための第３前側流出入口５２及び第３後側流出入口５３を備えた第３シリンダー部５０とが形成されている。また、後述するが、前記第１シリンダー部２１には前記連結部材３０の第１ピストン部３２、前記第２シリンダー部２５には前記作動部材４０の第２ピストン部４１、前記第３シリンダー部５０には第２作動部材６０の第３ピストン部５１がそれぞれ嵌挿されている。
【００２１】
図３に示す横断面図から理解されるように、前記可動側部材２０では、リング状に形成された前記第３シリンダー部５０の外周に前記第２シリンダー部２５がリング状に形成されていて、その第２シリンダー部２５の外周には前記第１シリンダー部２１が同じくリング状に形成されている。
【００２２】
前記連結部材３０は、ロッド状物よりなるものであって、一側が前記固定側部材１０に固定される固定部３１として構成され、他側が前記可動側部材２０の第１シリンダー部２１に嵌挿される前記第１ピストン部３２として構成されている。また、前記連結部材３０は、他側がリング状に形成された前記第１シリンダー部２１に嵌挿される第１ピストン部３２として構成されたものであるから、図３に図示したように、円形状に複数本（実施例では４本）配置される。また、この実施例において、前記連結部材３０は、前記固定側部材１０と可動側部材２０とを連結するとともに、前記可動側部材２０を支持するものであるため、従来必要とされていたプレス加工の際の加圧力に対応するフレームが不要となり、装置の構成が簡略化されるとともに設置スペースを減少させることが可能となる。
【００２３】
前記作動部材４０は、前記可動側部材２０の第２シリンダー部２５に嵌挿される第２ピストン部４１と、前記固定側部材１０の加工載置部１１に載置された被加工物Ｍに対して加圧を行う作動加圧部４５とを備える。前記作動加圧部４５は、第２ロッド部４２を介して前記第２ピストン部４１と一体成形された平板部材４３の下面側に突設され、前記第２ピストン部４１の作動に連動して前進または後退するように構成されている。また、図３に図示したことから理解されるように、前記作動部材４０は、前記連結部材３０と同様に、第２ロッド部４２が前記第２ピストン部４１に円形状に複数本（実施例では４本）配置されている。なお、前記第２ロッド部が複数本配置されているので、被加工物Ｍに対して安定した加圧を行うことができる。
【００２４】
前記第２作動部材６０は、前記可動側部材２０の第３シリンダー部５０に嵌挿される第３ピストン部５１と、前記固定側部材１０の加工載置部１１に載置された被加工物Ｍに対して加圧し保持を行う第２加圧部５５を備える。前記第２加圧部５５は、第３ロッド部５４を介して前記第３ピストン部５１に一体成形されている。また、前記第２加圧部５５には、略中央部に貫通穴である開口部５５ａが形成されていて、該開口部５５ａを前記作動部材４０の作動加圧部４５が通過可能に構成されている。なお、図３に示すように、前記作動部材６０の第３ロッド部５４は、前記連結部材３０と作動流体１と同様に、前記第３ピストン部５１に円形状に複数本（実施例では４本）配置されている。また、前記第３ロッド部５４が複数本配置されているので、被加工物Ｍをより安定して保持することができる。
【００２５】
次に、図１及び図２を用いて、本発明のシリンダ加工装置１の作動を説明する。図１に示すシリンダ加工装置１は、被加工物Ｍに対して加工が行われる前の状態である可動側部材２０の後退状態を表している。前記可動側部材２０の後退状態において、前記可動側部材２０の第１シリンダー部２１に嵌挿された連結部材３０の第１ピストン部３２は、前記第１シリンダー部２１の後側部分に流入された作動流体によって該第１シリンダー部２１の前側部分に位置している。また、第２シリンダー部２５及び第３シリンダー部５０に嵌挿された作動部材４０の第２ピストン部４１及び第２作動部材６０の第３ピストン部５１は、前記第２シリンダー部２５及び第３シリンダー部の前側部分から流入された作動流体によって、それぞれ後側部分に位置している。
【００２６】
一方、固定側部材１０では、第４シリンダー部７０の前側部分に流入された作動流体によって、該第４シリンダー部７０に嵌挿された加工制御部材７５の第４ピストン部７７が前記第４シリンダー部７０の後側部分に位置している。また、前記加工制御部材７５の加工物支持部７６は加工載置部１１と同位置で停止され、前記加工載置部１１及び前記加工物支持部７６上に被加工物Ｍが載置可能となっている。
【００２７】
図２に示す前記可動側部材２０の前進状態について説明すると、まず、第３後側流出入口５３から第３シリンダー部５０に作動流体が流入され、この作動流体によって前記第３シリンダー部５０の後側部分に位置する第２作動部材６０の第３ピストン部５１が、前記第３シリンダー部５０の前側部分に移動される（図示せず）。その際、前記第２作動部材６０の第２加圧部５５は、前記第３ピストン部５１の前進に伴って固定側部材１０（加工載置部１１）へ向かって前進し、前記加工載置部１１に載置された被加工物Ｍに対して加圧して保持を行う。また、前記第３ピストン部５１が前進した際には、前記第３シリンダー部５０の前側部分の作動流体は、第３前側流出入口５２から排出され、ポンプに戻される。
【００２８】
続いて、第１前側流出入口２２から第１シリンダー部２１に作動流体が流入される。この場合、前記第１シリンダー部２１に第１ピストン部３２が嵌挿された連結部材３０は、その一側が固定部３１として前記固定側部材１０に固定されているため、前記第１ピストン部３２が移動せずに可動側部材２０が前進する。すなわち、前記第１前側流出入口２２から前記第１シリンダー部２１の前側部分に作動流体が流入するとともに前記可動側部材２０が前進を開始し、前記可動側部材２０の後側部分の作動流体が第１後側流出入口２３から排出される。また、前記第１後側流出入口２３と第２後側流出入口２７とが接続されているため、前記第１シリンダー部２１の作動流体が前記第１後側流出入口２３から排出されると同時に、前記第２後側流出入口２７から第２シリンダー部２５へ作動流体が流入する。そして、前記第２シリンダー部２５へ流入した作動流体により、前記第２シリンダー部２５の後側部分に位置する作動部材４０の第２ピストン部４１が前記第２シリンダー部２５の前側部分に移動する。したがって、前記作動部材４０（第２ピストン部４１）は、一のピストン（実施例では第１ピストン部３２）を作動させる作動流体で、前記可動側部材２０の前進した距離と前記第２シリンダー部２５の後側部分から前側部分へ移動した距離とを合計した距離を移動することができる。そして、前記作動部材４０（第２ピストン部４１）が前進することにより、作動加圧部４５によって被加工物Ｍに対して加圧が行われる。なお、前記第２ピストン部４１が前記第２シリンダー部２５の前側部分へ移動する際には、第２前側流出入口２６から作動流体が排出される。
【００２９】
また、前記可動側部材２０が前進することに連動して、前記第３シリンダー部５０では、前記第３前側流出入口５２及び第３後側流出入口５３において作動流体の流入及び排出が行われ、第２作動部材６０の第２加圧部５５による被加工物Ｍの加圧保持の際の加圧力が調整される。
【００３０】
さらに、前記作動加圧部４５によって被加工物Ｍに対して加圧が行われると、それに連動して第４後側流出入口７２から作動流体が第４シリンダー部７０に流入し、該第４シリンダー部７０の後側部分に位置する加工制御部材７５の第４ピストン部７７が、前記第４シリンダー部７０の前側部分に向かって移動する。その際、前記加工制御部材７５の加工物支持部７６が、前記作動加圧部４５によって加圧されている被加工物Ｍの下面側から支持することによって、前記被加工物Ｍが前記作動加圧部４５から急激な加圧を受けて破損しないように作用する。なお、前記第４ピストン部７７が前記第４シリンダー部７０の前側部分へ移動する際には、第４前側流出入口７１から作動流体が排出される。
【００３１】
また、前記可動側部材２０が前進状態から後退状態へ作動する際には、前述の各工程を逆に作動させることによって行われる。すなわち、第２前側流出入口２６から第２シリンダー部２５へ作動流体を流入させることにより、作動部材４０の第２ピストン部４１が前記第２シリンダー部２５の後側部分へ移動し、それと同時に、前記第２シリンダー部２５の後側部分の作動流体が第２後側流出入口２７から排出されるとともに第１後側流出入口２３から第１シリンダー部２１へ作動流体が流入して前記可動側部材２０が後退を開始する。この場合においても、前述の前進作動と同様に、前記作動部材４０（第２ピストン部４１）は、一のピストン（実施例では第１ピストン部３２）を作動させる作動流体で、前記可動側部材２０の後退した距離と前記第２シリンダー部２５の前側部分から後側部分へ移動した距離とを合計した距離を移動することができる。なお、前記第２ピストン部４１が前記第２シリンダー部２５の後側部分へ移動する際には、第１前側流出入口２２から作動流体が排出される。
【００３２】
前記可動側部材２０が後退すると、第３前側流出入口５２から第３シリンダー部５０に作動流体が流入され、第２作動部材６０の第３ピストン部５１を前記第３シリンダー部５０の前側部分から後側部分へ移動させて、被加工物Ｍに対しての加圧が解除される。そして、加工が完了した被加工物Ｍを固定側部材１０の金型部１３から取り外し、第４前側流出入口７１から第４シリンダー部７０に作動流体を流入させて、加工制御部材７５の第４ピストン部７７を該第４シリンダー部７０の後側部分に移動させ、図１に示す可動側部材２０の後退状態に戻される。
【００３３】
なお、本発明のシリンダ加工装置は、前述の実施例のみに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を適宜に変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は本発明のシリンダ加工装置における可動側部材の後退状態を示す縦断面図である。
【図２】同シリンダ加工装置における可動側部材の前進状態を示す縦断面図である。
【図３】同シリンダ加工装置におけるＡ−Ａ線での横断面図である。
【図４】従来のシリンダ装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  シリンダ加工装置
１０  固定側部材
１１  加工載置部
２０  可動側部材
２１  第１シリンダー部
２２  第１前側流出入口
２３  第１後側流出入口
２５  第２シリンダー部
２６  第２前側流出入口
２７  第２後側流出入口
３０  連結部材
３１  固定部
３２  第１ピストン部
４０  作動部材
４１  第２ピストン部
４５  作動加圧部
５０  第３シリンダー部
５１  第３ピストン部
５２  第３前側流出入口
５３  第３後側流出入口
５５  第２加圧部
６０  第２作動部材
Ｍ  被加工物
【図１】
2005040838.tif 000003
【図２】
2005040838.tif 000004
【図３】
2005040838.tif 000005
【図４】
2005040838.tif 000006