(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブと、該シリンダチューブの軸方向両端に取付けられたヘッドカバー及びロッドカバーとを有するシリンダ本体、
上記シリンダチューブ内を摺動自在のアウタピストン、
上記アウタピストンの外周に基端を気密に螺着することによって該アウタピストンよりも僅かに小径に形成され、先端が上記ロッドカバーを気密にかつ移動自在に貫通してシリンダ本体外に延びると共に、該先端がチューブヘッドで気密に塞がれた中空のアウタロッド、
上記アウタロッド内を相対的に摺動自在のインナピストン、
上記アウタピストンを気密にかつ摺動自在に貫通し、先端が上記インナピストンに連結されると共に、基端が上記ヘッドカバーに取付けられている、肉厚がインナチューブより大きい中空のインナロッド、及び、該インナロッドよりも肉厚を薄く形成され、該インナロッドの中空部内に二重管状に配設された上記インナチューブ、
上記アウタピストンとヘッドカバーとの間の第１圧力室、インナピストンとチューブヘッドとの間の第２圧力室、及びアウタピストンとインナピストンとの間の第３圧力室、
上記ヘッドカバーにそれぞれ形成され、該ヘッドカバーに形成された流路を通じて上記第１圧力室に連通すると共に、上記インナチューブの内部を通じて上記第２圧力室に連通することにより、これら第１及び第２の２つの圧力室に圧力流体を給排する第１給排ポート、及び、上記インナロッドとインナチューブとの間の空間を通じて上記第３圧力室に連通することにより、この第３圧力室に圧力流体を給排する第２給排ポート、
を有することを特徴とする流体圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体圧シリンダに関するものであり、特に詳しくは、推力が大きい流体圧シリンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダ本体と、該シリンダ本体内を移動するピストン及びそのロッドとを備えた流体圧シリンダは、特に例示するまでもなく周知であり、この流体圧シリンダの推力は、供給流体圧を同じとすると、ピストンの受圧面積に比例する。
したがって、周知の流体圧シリンダにおいてその推力を大きくするためには、ピストンを大径にしてその受圧面積を大きくすればよいが、ピストンを大径にすると流体圧シリンダが大形になるという問題がある。
【０００３】
また、流体圧シリンダの推力を大きくするために、複数個の流体圧シリンダを軸方向に連結して、これらの流体圧シリンダのピストンを１本のロッドで連結した、タンデム形の流体圧シリンダが知られている。
この流体圧シリンダは、ピストンの径を大きくしなくてもその推力を大きくすることができるが、流体圧シリンダの全長が長くなって狭い場所に設置できないという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、小形、コンパクトで、しかも推力が大きい流体圧シリンダを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の流体圧シリンダは、シリンダチューブと、該シリンダチューブの軸方向両端に取付けられたヘッドカバー及びロッドカバーとを有するシリンダ本体、上記シリンダチューブ内を摺動自在のアウタピストン、上記アウタピストンの外周に基端を気密に螺着することによって該アウタピストンよりも僅かに小径に形成され、先端が上記ロッドカバーを気密にかつ移動自在に貫通してシリンダ本体外に延びると共に、該先端がチューブヘッドで気密に塞がれた中空のアウタロッド、上記アウタロッド内を相対的に摺動自在のインナピストン、上記アウタピストンを気密にかつ摺動自在に貫通し、先端が上記インナピストンに連結されると共に、基端が上記ヘッドカバーに取付けられている、肉厚がインナチューブより大きい中空のインナロッド、及び、該インナロッドよりも肉厚を薄く形成され、該インナロッドの中空部内に二重管状に配設された上記インナチューブ、上記アウタピストンとヘッドカバーとの間の第１圧力室、インナピストンとチューブヘッドとの間の第２圧力室、及びアウタピストンとインナピストンとの間の第３圧力室、上記ヘッドカバーにそれぞれ形成され、該ヘッドカバーに形成された流路を通じて上記第１圧力室に連通すると共に、上記インナチューブの内部を通じて上記第２圧力室に連通することにより、これら第１及び第２の２つの圧力室に圧力流体を給排する第１給排ポート、及び、上記インナロッドとインナチューブとの間の空間を通じて上記第３圧力室に連通するすることにより、この第３圧力室に圧力流体を給排する第２給排ポートを有することを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】
一方の第１給排ポートから、シリンダ本体とアウタピストン間の第１圧力室及びインナピストン先端側の第２圧力室に圧力流体を供給すると、シリンダ本体とアウタピストン及びアウタロッドとが相対移動する。
この場合、シリンダ本体またはアウタロッドの推力は、アウタピストンの受圧面積とインナピストン先端側の第２圧力室の受圧面積との和になるので、アウタロッドの外径をアウタピストンの内径より大きくしたことによって、全体の受圧面積が単一のピストンの受圧面積より大きくなるので、流体圧シリンダの推力を大きくすることができる。
【０００７】
上記流体圧シリンダは、アウタピストンの径を大きくしなくてもアウタロッドの推力を大きくできるので、流体圧シリンダが大形になることはない。
また、シリンダ本体に固定されたインナピストンと、アウタピストン及びアウタロッドとが相対移動するので、インナピストンを設けても流体圧シリンダの軸方向長さは殆ど変わらない。
したがって、推力が大きい流体圧シリンダを、小形でコンパクトのものにすることができる。
【０００８】
他方の第２給排ポートから、アウタピストンとインナピストン間の第３圧力室に圧力流体を供給すると、シリンダ本体とアウタピストン及びアウタロッドとが反対方向に相対移動して、元に状態に復帰する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図は本発明の実施例を示し、この流体圧シリンダは、シリンダ本体１と、該シリンダ本体１と相対移動するアウタピストン２及び中空のアウタロッド３とを備え、シリンダ本体１は、シリンダチューブ５と、その軸方向端にそれぞれ気密に螺着されたヘッドカバー６及び環状のロッドカバー７とを備えている。
【００１０】
シリンダチューブ５内に気密にかつ相対摺動可能に挿入されたアウタピストン２は、環状の受圧面を有し、アウタピストン２よりわずかに小径とされた上記アウタロッド３は、基端がアウタピストン２の外周近くに気密に螺着され、ロッドカバー７を気密に貫通してシリンダ本体１外に伸びる先端に、チューブヘッド１０が気密に螺着されている。
そして、アウタロッド３は、ロッドカバー７の内周面に取付けられた環状の軸受１１によって軸方向の移動が支持されている。
【００１１】
アウタロッド３に、気密にかつ相対摺動可能に挿入されたインナピストン１３は、中空のインナロッド１４の先端近くの段部と、該ロッド１４の先端に気密に螺着させたピストンナット１５とによって、インナロッド１４の先端に気密に取付けられており、アウタピストン２の中心孔を気密に貫通する上記インナロッド１４の基端は、ヘッドカバー６の外方からその中心孔６ａに挿入されたロッドナット１６との螺着によって、ヘッドカバー６に取付けられている。
したがって、インナピストン１３とインナロッド１４は、アウタピストン２とアウタロッド３に対しては相対移動可能で、シリンダ本体１に対しては移動不能に取付けられている。
【００１２】
上記インナロッド１４は、該ロッドの中空部に遊挿されたインナチューブ１８によって二重管とされており、インナチューブ１８の先端は、中心孔１５ａを有する上記ピストンナット１５の先端外周に、基端は、ロッドナット１６の先端部分に気密に螺着させたインナボルト１９の先端外周に、それぞれ気密に嵌着されている。
【００１３】
ヘッドカバー６に開設された圧力流体の第１給排ポート２１は、流路２２によってヘッドカバー６とアウタピストン２間の第１圧力室２３に連通するとともに、ヘッドカバー６及びインナロッド１４の径方向と、インナボルト１９の径方向及び軸方向とに開設した流路２４によってインナチューブ１８の基端部分内に連通し、インナチューブ１８先端は、ピストンナット１５の中心孔１５ａによってインナピストン１３先端側の第２圧力室２５に連通している。
【００１４】
また、ヘッドカバー６に開設された第２給排ポート２６は、ヘッドカバー６とインナロッド１４とに形成した径方向の流路２７，・・によってインナロッド１４ブとインナチューブ１８間の空間２８の基端に連通し、空間２８の先端は、インナロッド１４の先端近くに設けた径方向の流路２９，・・によって、アウタピストン２とインナピストン１３間の第３圧力室３０に連通している。
図１中の符号３１は、チューブヘッド１０の中心に螺着させたワーク（図示省略）等を取付けるための取付けボルト、３２は、ロッドカバー７に取付けた、アウタロッド３のスクレーパである。
なお、図示を省略しているが、アウタピストン２及び／またはアウタロッド３に、シリンダ本体１に対するこれらの回転を防止するための、適宜の回転防止手段が設けられている。
【００１５】
図１は、切換弁（図示省略）によって第２給排ポート２６から第３圧力室３０に圧縮空気を供給し、第１圧力室２３と第２圧力室２５の空気を第１給排ポート２１から排出させた状態を示し、インナピストン１３がインナロッド１４によってシリンダ本体１に固定されているので、アウタピストン２とアウタロッド３は図における右動終端位置にある。
切換弁（図示省略）を切り換えて、第１給排ポート２１から第１圧力室２３と第２圧力室２５に圧縮空気を供給し、第３圧力室３０の空気を第２給排ポート２６から外部に排出すると、第１圧力室２３と第２圧力室２５に供給される圧縮空気によって、アウタピストン２とアウタロッド３が図において左動する（図２参照）。
この場合におけるアウタロッド３の推力、即ち流体圧シリンダの推力は、アウタピストン２の受圧面積と、チューブヘッド１０の受圧面積との和になるので、流体圧シリンダの推力を大きくすることができる。
【００１６】
上記実施例は、アウタピストン２の内径及びインナロッド１４の外径を小さくするとともに、アウタロッド３の内径及びインナピストン１３の外径を大きくすることによって、流体圧シリンダの推力を一層大きくすることができる。
したがって、アウタピストン２の外径を大きくしたり、シリンダ全体の長さを大きくしたりしなくても大きな推力が得られるので、推力が大きい流体圧シリンダを小形でコンパクトなものにすることができる。
【００１７】
切換弁を切り換えて、第２給排ポート２６から第３圧力室３０に圧縮空気を供給するとともに、第１圧力室２３と第２圧力室２５の空気を第１給排ポート２１から外部に排出すると、アウタピストン２とアウタロッド３とが図１に示す状態に復帰する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の流体圧シリンダは、シリンダ本体とアウタピストン間の第１圧力室と、インナピストン先端側の第２圧力室とに供給される流体圧により、シリンダ本体とアウタピストン及びアウタロッドとが相対移動することによって、流体圧シリンダの受圧面積が大きくなるので、その推力を大きくすることができる。
また、アウタピストンの径を大きくする必要がなく、インナピストンを設けてもシリンダ本体の軸方向長さが殆ど変わらないので、推力が大きい流体圧シリンダを、小形で、コンパクトなものにすることができる。
【００１９】
さらに、インナチューブを二重管として、該二重管によって、ピストン間の第３圧力室とインナピストン先端側の第２圧力室とに圧力流体を給排するので、これらの圧力室への圧力流体の給排が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例の縦断正面図である。
【図２】  同じくアウタロッドの移動状態の図である。
【符号の説明】
１    シリンダ本体
２    アウタピストン
３    アウタロッド
１３  インナピストン
１４  インナロッド
１８  インナチューブ
２１  第１給排ポート
２６  第２給排ポート
２３  第１圧力室
２５  第２圧力室
３０  第３圧力室
【図１】
0003846742.tif 000002
【図２】
0003846742.tif 000003