(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内にピストンとシールを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンロッドの外端に発熱体を設け、ピストンはシリンダ内にロッド側室と反ロッド側室とを区画し、反ロッド側室をポンプ又はタンクに選択的に接続させ、シリンダ内とピストンロッド内に低温油又は冷却油を循環させるクーリング機構を設けている圧力シリンダに於いて、ピストンロッドを中空に形成し、ピストンロッド内にシリンダの底部からピストンを貫通する中空パイプを挿入させ、ピストンロッドにはピストンロッド内中空部とロッド側室とを連通する通孔を形成し、シリンダにはロッド側室に連通する第１のポートと上記中空パイプを介してピストンロッド内中空部に連通する第２のポートとを形成し、上記クーリング機構を上記第１のポートをチェック弁を介してポンプに接続させる第１の回路と、上記第２のポートをポンプ又はタンクに選択的に接続させる第２の回路とで構成させ、当該第１、第２の回路を介してシリンダ内とピストンロッド内に低温油又は冷却油を循環させることを特徴とする圧力シリンダ
【請求項２】
中空パイプの外周に沿ってピストンからガイドパイプを起立させ、当該ガイドパイプの外周とピストンロッドの中空部内周との間に低温油又は冷却油の流速を速くする通路を形成させている請求項１に記載の圧力シリンダ
【請求項３】
ピストンロッドの外端と発熱体との間に断熱材を介在させている請求項１又は２に記載の圧力シリンダ
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンロッドの外端に発熱体を設けた圧力シリンダに関し、更に詳しくは鉄系基体の表面に合成樹脂系材料に混合した被覆材を上記発熱体を溶融しながら圧着させる圧力シリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種ピストンロッド外端に発熱体を備えた圧力シリンダとして図２に示すものが開発されている。
【０００３】
この圧力シリンダはシリンダ１と、シリンダ１内にピストン２とシール３を介して移動自在に挿入したピストンロッド４と、ピストンロッド４の外端に設けた発熱体５とからなり、ピストン２で区画されたシリンダ１内のロッド側室６と反ロツド側室７には回路８，９と切換弁１０を介してポンプＰ又はタンクＴに選択的に接続されるものである。
【０００４】
上記の圧力シリンダは鉄系基体たるワーク１１の表面に被覆材１２を圧着させるのに適している。即ち、下方の発熱体１３上にワーク１１を置き、このワーク１１の上面に被覆材１２を置き、切換弁１０を介してポンプＰから反ロッド側室７に圧油を提供するとピストンロッド４が伸長し、発熱体５を被覆材１２圧接させる。この時、ワーク１１と被覆材１２は上下の発熱体５，１３で加熱され、被覆材１２を溶融してワーク１１に圧着させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の圧力シリンダによれば、ワーク１１に対して被覆材１２をスピーディに圧着させ、発熱体５を加熱させた際にその熱がピストンロッド４を介してシール３に達し、例えばシール３がゴム，合成樹脂等で成形されている場合には、上記の熱でシール３が劣化し、油漏れを生じさせる場合がある。そこで、発熱体５の溶融温度を下げればシール３の劣化を防止できるが、逆に溶融温度の高い被覆材の圧着には使用できなくなり、用途が限定され、被覆材の材料選択に制約される不具合がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、発熱体の熱がピストンロッドを介してシールに伝達させるのを防止したり、又は、ピストンロッドに伝わる熱を低下させたり、冷却させることによりシールが劣化するのを防止し、これにより、溶融温度の高低に関係なく広い範囲の被覆材の圧着に適用できる圧力シリンダを提供することである。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
上記の目的を達成するため、本発明の一つの手段は、 シリンダ内にピストンとシールを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンロッドの外端に発熱体を設け、ピストンはシリンダ内にロッド側室と反ロッド側室とを区画し、反ロッド側室をポンプ又はタンクに選択的に接続させ、シリンダ内とピストンロッド内に低温油又は冷却油を循環させるクーリング機構を設けている圧力シリンダに於いて、ピストンロッドを中空に形成し、ピストンロッド内にシリンダの底部からピストンを貫通する中空パイプを挿入させ、ピストンロッドにはピストンロッド内中空部とロッド側室とを連通する通孔を形成し、シリンダにはロッド側室に連通する第１のポートと上記中空パイプを介してピストンロッド内中空部に連通する第２のポートとを形成し、上記クーリング機構を上記第１のポートをチェック弁を介してポンプに接続させる第１の回路と、上記第２のポートをポンプ又はタンクに選択的に接続させる第２の回路とで構成させ、当該第１、第２の回路を介してシリンダとピストンロッド内に低温油又は冷却油を循環させることを特徴とする
【００１０】
この場合、中空パイプの外周に沿ってピストンからガイドパイプを起立させ、当該ガイドパイプの外周とピストンロッドの中空部内周との間に低温油又は冷却油の流速を速くする通路を形成させているのが好ましい。
同じく、ピストンロッドの外端と発熱体との間に断熱材を介在させるのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１にもとづいて説明する。
【００１２】
本発明の圧力シリンダの基本は、 シリンダ２１内にピストン２２とシール２３，２８を介してピストンロッド２４が移動自在に挿入され、ピストンロッド２４の外端に発熱体５を設け、ピストン２２はシリンダ２１内にロッド側室３０と反ロッド側室３１とを区画し、反ロッド側室３１をポンプＰ１又はタンクＴに選択的に接続させ、シリンダ２１内とピストンロッド２４内に低温油又は冷却油を循環させるクーリング機構Ａを設けているものである。
更に、本発明では、ピストンロッド２４を中空に形成し、ピストンロッド２４内にシリンダ２１の底部からピストン２２を貫通する中空パイプ２７を挿入させ、ピストンロッド２４にはピストンロッド２４内中空部２６とロッド側室３０とを連通する通孔３５を形成し、シリンダ２１にはロッド側室３０に連通する第１のポート３６と上記中空パイプ２７を介してピストンロッド内中空部２６に連通する第２のポート３７とを形成している。又、上記クーリング機構Ａを上記第１のポート３６をチェック弁４０を介してポンプＰ２に接続させる第１の回路３８と、上記第２のポート３７をポンプＰ２又はタンクＴに選択的に接続させる第２の回路３９とで構成させ、当該第１、第２の回路３８、３９を介してシリンダ２１とピストンロッド２４内に低温油又は冷却油を循環させるようにしている。
図１の実施の形態に係る圧力シリンダでは、中空パイプ２７の外周に沿ってピストン２２からガイドパイプ２９を起立させ、当該ガイドパイプ２９の外周とピストンロッド２４の中空部２６内周との間に低温油又は冷却油の流速を速くする通路を形成させている。
同じく、ピストンロッド２４の外端と発熱体５との間に断熱材２５を介在させている。
以下更に詳しく説明する。
【００１３】
図１の実施の形態では断熱材２５とクーリング機構Ａを組合せているが断熱材２５のみを設けてもよく、又はクーリング機構Ａのみを設けてもよい。
【００１４】
以下更に詳しく述べる。
【００１５】
シリンダ２１内にピストン２２とシール２３を介して中空なピストンロッド２４が移動自在に挿入され、ピストンロッド２４の外端には断熱材２５を介して発熱体５が結合され、この断熱材２５は熱伝導率が小さいステンレス系材料等で成形されている。
【００１６】
シリンダ２１の底部２１ａの中央から中空パイプ２７が起立し、この中空パイプ２７はシール２８を介してピストン２２の中央を貫通してピストンロッド２４の中空部２６内に挿入されている。更にピストン２２の中央には中空なガイドパイプ２９が中空パイプ２７に沿って起立している。但し、このガイドパイプ２９は無くても使用可能である。
【００１７】
ピストン２２はシリンダ２１内にロッド側室３０と反ロッド側室３１とを区画している。反ロッド側室３１はポート３２を介して回路３３に接続され、これにより反ロッド側室３１は回路３３中に設けた切換弁３４を介してポンプＰ１又はタンクＴに選択的に接続されている。
【００１８】
ロッド側室３０はピストンロッド２４に形成した通孔３５を介してピストンロッド２４内の中空部２６に連通している。
【００１９】
シリンダ２１には上記ロッド側室３０に連通する第１のポート３６と中空パイプ２７に連通する第２のポート３７とを形成し、第１，第２のポート３６，３７には低温油又は冷却油を循環させる回路３８，３９が接続されている。回路３８はチェック弁４０を介してポンプＰに接続され、回路３９は切換弁４１を介してポンプＰ２又はタンクＴに選択的に接続されている。
【００２０】
回路３８，３９と第１，第２のポート３６，３７と、ロッド側室３０と、通孔２５と、ピストンロッド２４内の中空部２６と、中空パイプ２７とで低温油又は冷却油を循環させるクーリング機構Ａを構成している。
【００２１】
ガイドパイプ２９はピストンロッド２４の内周の間に狭い通路を形成して低温油又は冷却油の流速を速くするものである。
【００２２】
圧力シリンダは、図２に示す従来の圧力シリンダと同じく、ワーク１１の外面に置いた被覆材１２，１２を上下の発熱体５，１３で圧着し、溶融させるものである。
【００２３】
発熱体５，１３の温度は通常４５０度以上に上昇し、シール２３，２８，４２は高温で２５０度、低温で−５５度の範囲で耐えられる材料のものが使用される。従って、発熱体２５で発生した温度がシールに対して１５０度以上で伝播しないように断熱材２５とクーリング機構Ａで循環する油の温度は通常４０度程度の低温油が使用されるが、それより低い冷却油を使用してもよい。
【００２４】
次に作動について述べる。
【００２５】
図１の状態から切換弁３４を圧側の供給ポジションａに切換え、切換弁４１を右側のタンクポジションｂに切換えると、ポンプＰからの圧油が回路３３を介して反ロッド側室３１に供給され、ピストンロッド２４が伸長する。この為、ピストンロッド２４の外端に設けた発熱体５がワーク１１の表面に設けた被覆材１２に圧接し、ワーク１１の上下の被覆材１２，１２が上下の発熱体５，１３で挾圧されながら溶融してワーク１１の上下に圧着される。この時、発熱体５によって発生した熱は断熱材２５で遮断され、ピストンロッド２４にはほとんど伝播されず、高熱によるシール２３，２８，４２の劣化が防止される。
【００２６】
シール２３，２８，４２の劣化の防止は、上記断熱材２５による熱の伝達防止で達成できるが、更にクーリング機構Ａによっても単独で又は断熱材２５とクーリング機構Ａの冷却の協働作用でも達成できる。クーリング機構Ａでは上記のように発熱体５の圧接作動中にポンプＰ２から低温油又は冷却油を回路３８に供給し、更にポート３６−ロッド側室３０−通孔３５−中空部２６−中空パイプ２７−ポート３７−回路３９を介してタンクＴに排出して循環させることによりシリンダ２１とピストンロッド２４と中空パイプ２７とシール２３，２８，４２を冷却することによりシール２３，２８，４２の高温による劣化を防止できる。
【００２７】
発熱体５による被覆材１２の圧着作業が終了した時、切換弁３４を右側のタンク側ポジションｂに切換え、他方の切換弁４１を圧側の供給ポジションａに切換えると、ポンプＰ２から供給された低温油又は冷却油が回路３８よりロッド側室３０に供給され、反ロッド側室３１がタンクＴに接続されていることによってピストンロッド２４が圧縮し、図１の状態に復帰する。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果が得られる。
【００２９】
請求項１の発明によれば、クーリング機構によってシリンダとピストンロッドが冷却されることによりシールの高温による劣化が防止でき、シリンダからの油の漏れを防止できる。
請求項２の発明によれば、ガイドパイプの外周とピストンロッドの中空部の内周との間に通路を設けたので低温油又は冷却油の流速を速くすることが出来る。
請求項３の発明によれば、発熱体による高熱が断熱材で遮断されてピストンロッドに伝播されず、シリンダとピストンロッドの間のシールが高熱による劣化が防止でき、併せてシリンダからの油の漏れを防止できる。特に、断熱材とクーリング機構の協働によってシールの高温による劣化が防止され、シリンダから油が漏れるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る圧力シリンダの断面図である。
【図２】従来の圧力シリンダの断面図である。
【符号の説明】
５  発熱体
２１  シリンダ
２２  ピストン
２３，２８，４２  シール
２４  ピストンロッド
２５  断熱材
２６  中空部
２７  中空パイプ
３０  ロッド側室
３１  反ロッド側室
３４，４１  切換弁
Ａ  クーリング機構
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２  ポンプ
Ｔ  タンク
【図１】
0003795700.tif 000002
【図２】
0003795700.tif 000003