JP2003056503A - 増圧シリンダー - Google Patents

増圧シリンダー

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JP2003056503A
JP2003056503A JP2001249547A JP2001249547A JP2003056503A JP 2003056503 A JP2003056503 A JP 2003056503A JP 2001249547 A JP2001249547 A JP 2001249547A JP 2001249547 A JP2001249547 A JP 2001249547A JP 2003056503 A JP2003056503 A JP 2003056503A
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Japan
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piston
pressure
cylinder
primary
rod
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JP2001249547A
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Morio Ikeda
守男 池田
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NISHI NIPPON PLANT KOGYO KK
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NISHI NIPPON PLANT KOGYO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンロッドを貫通する通孔に流体もしく
は作業具の軸を通すことを可能にする小型の増圧シリン
ダーの提供。 【解決手段】 一次側シリンダー1a内を流入する作動
流体によって移動する一次側ピストン3aと、一次側ピ
ストン3aよりも有効断面積の小さく且つ一次側ピスト
ン3aと共にに移動可能に一体に形成された二次側ピス
トン3bと、二次側シリンダー1b内を移動する出力ピ
ストン4と、対向する二次側ピストン3bと出力ピスト
ン4とにより形成され、二次側ピストン3bが内部を移
動して増圧する、流体が密封された増圧室9と、軸心方
向に貫通する通孔6aを有するとともに、一次側ピスト
ン、二次側ピストンロッド、出力ピストン、及びシリン
ダーの両端のフランジの軸心を貫通するロッドとを備え
ている増圧シリンダー。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、空気圧又は油圧等
の作動流体の圧力を増圧し、同時にピストンロッド内部
に洗浄液等の流体を流したりもしくは軸等を貫通させる
ことを可能とする増圧シリンダーに関する。 【0002】 【従来の技術】増圧シリンダーの構造原理としては、主
に増圧器の原理が広く知られており、気液増圧装置とし
て、特開平10−61601号公報によるものがある。
増圧シリンダーとしては、増圧ロッド先端に直接荷重を
伝達する増圧シリンダーが知られている。 【0003】図4は従来の増圧シリンダーの一例を示す
概略図である。中間リング21で仕切られた一方のシリ
ンダー22には、増圧室23を有する油圧ピストン24
が摺動自在に配置される。他方のシリンダー25内に
は、空圧ピストン26が設けられ、そのピストンロッド
27は、増圧室23に前進後退する。 【0004】エア供給口28から空気が供給されると、
空圧ピストン26が空気圧により前進し、それに伴って
ピストンロッド27が前進し、増圧室23が増圧され
る。この増圧により、油圧ピストン24が空圧ピストン
26と同じ方向に移動する。 【0005】図4に示すように、増圧シリンダーで熱交
換器の復水器等の細管29にクランプさせる機構を構成
する場合、偏荷重発生防止のために、増圧シリンダーを
2本設けてピストンロッド27を引いて油圧ピストン2
4に係止したロッド32の先端に取り付けたゴム等の弾
性体30を固定板31に押し付けて膨らませて細管29
に圧着してクランプする構成とする必要がある。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
増圧シリンダーでは、装置が大型化し、構造が複雑にな
っていた。 【0007】そこで、本発明は、ピストンロッドを貫通
する通孔に流体もしくは作業具の軸を通すことを可能に
する小型の増圧シリンダーを提供するものである。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明の増圧シリンダー
は、一方の側に配置された一次側シリンダー内を流入す
る作動流体によって移動する一次側ピストンと、前記一
次側ピストンよりも有効断面積の小さく且つ前記一次側
ピストンと共にに移動可能に一体に形成された二次側ピ
ストンと、他方の側に配置された二次側シリンダー内を
移動する出力ピストンと、対向する前記二次側ピストン
と前記出力ピストンとにより形成され、前記二次側ピス
トンが内部を移動して増圧する、流体が密封された増圧
室と、軸心方向に貫通する通孔を有するとともに、一次
側ピストン、二次側ピストン、出力ピストン、及びシリ
ンダーの両端のフランジの軸心を貫通するロッドとを備
えている。 【0009】 【発明の実施の形態】本発明の増圧シリンダーによれ
ば、作動流体と加圧される流体が混ざることなく、小型
化された増圧シリンダーにおいて、ピストンロッドを貫
通する疎通孔に、流体もしくはロッドを通すことを可能
にする。図3〜図−5に示すように各種の作業に適用で
きる。ここで、ピストンロッドのA及びB部を使用目的
に合わせて加工することで、当然のことながら、駆動流
体を作動油等高圧流体に変えるならば、大出力の中空式
増圧シリンダーを提供することが可能である。 【0010】 【実施例】実施例1 図1は、本発明の増圧シリンダーの断面図で、(a)は
管をクランプする前の状態、(b)は管をクランプした
状態を示すものである。 【0011】シリンダー1、一次側フランジ2、増圧ピ
ストン3、出力ピストン4、二次側フランジ5及びロッ
ド6は同一軸心上にあり、出力ピストン4とロッド6は
互いにネジ部7で固定されて一体となったピストンロッ
ド8を形成している。 【0012】増圧ピストン3は、一次側流体圧力を受け
る一次側ピストン3aと、増圧室9に密封される流体圧
力を増圧する2次側ピストン3bとが一体となってお
り、ピストンロッド8との軸心が同一軸心となるように
貫通孔3cが設けられている。それぞれのピストンの外
側面及びピストンロッドの貫通孔3cには、シーリング
を装着するための溝が施されている。 【0013】一次側フランジ2には、シリンダー1の軸
心を同一にすると共に増圧ピストン3が戻るときのスト
ッパーも兼ねる嵌合部2aが設けられ、また、ピストン
ロッド8との軸心が同一軸心となるように貫通孔2bが
設けられている。なお、嵌合部2aの外側面及びピスト
ンロッド8の貫通孔2bには、シーリングを装着するた
めの溝が施されている。 【0014】シリンダー1には、増圧ピストン3の増圧
室9側への動作を停止する段差部を設け、一次側シリン
ダー1aと増圧室9及び二次側シリンダー1bを有し、
増圧室9と二次側シリンダー1bは出力ピストン4のた
めの同一圧室として形成され、ぞれぞれの圧室の軸心は
同一軸心上に配される。 【0015】二次側フランジ5には、シリンダー1の軸
心を同一にして嵌合され、また、ピストンロッド8と二
次側フランジ5との軸心を同一にする貫通孔5aが設け
られている。なお、貫通孔5aと嵌合部にはシールリン
グ装着用の溝加工が施されている。 【0016】一次側フランジ2と、二次側フランジ5
は、それぞれシリンダー1にボルトにて締付け固定され
る。 【0017】本実施例では、一次側流体の出入口2cを
一次側フランジ2の外側面に設けてあるが、ピストンロ
ッド8と平行に設けてもよい。 【0018】一次側シリンダー1aの段差基部には、内
部残留流体が一次側ピストン3a作動による圧力上昇を
防止する排出もしくは増圧ピストン3の戻し動作のため
に、一次側ピストン3aに加圧する流体の出入口(B1)が
設けられる。 【0019】二次側シリンダー1bの段差基部には内部
密封流体供給口(C)が設けられ、密封流体充填後はプラ
グにて閉塞される。 【0020】二次側フランジ5には、内部残留流体が出
力ピストン4の作動による圧力上昇を防止する排出もし
くはピストンロッド8の戻し動作のために、出力ピスト
ン4に加圧する流体の出入口(B2)が設けられる。 【0021】増圧シリンダーを復水器等の熱交換器に使
用される細管の検査やクリーニング等のために増圧シリ
ンダーの推力を用いてクランプする場合、一次側フラン
ジ2に固定された固定板10の貫通孔10aから突出し
たロッド6の先端の外周にウレタンゴム等の弾性体11
を取り付ける。ロッド6を引くことにより、弾性体11
が固定板10側に押し付けられて膨らみ管に圧着する。
ロッド6には、全長に亘って貫通する通孔6aを形成す
ることによって、通孔6aにファイバースコープを挿入
したり、あるいは洗浄液を流したりすることが可能とな
る。 【0022】なお、出力ピストン4の反受圧側軸のスト
ッパー部までの軸方向長さ(L)を次のように設定する
ことで、二次側フランジ5への負荷を抑えることができ
る。 L3=A2・L1・(Z−1)/A3 A2:二次側ピストン3bの押圧面積 L1:一次側ピストン3aの摺動ストローク Z:増圧比 増圧比:Z=A1/A2 A1:一次側受圧面積 A3:出力ピストン4の受圧面積 L>L3 次に、管をクランプする動作について説明する。 【0023】図1(b)に示すように、ロッド6の先端
を細管に挿入して位置決めした後、一次側シリンダー1
aに駆動流体として圧縮空気を一次側フランジ2に形成
した一次側流体入口2cより供給すると、増圧ピストン
3が増圧室9側に移動し、増圧ピストン3の二次側ピス
トン3bが増圧室9に進入していき、増圧室9が増圧さ
れて出力ピストン4を押し、出力ピストン4に固定され
たロッド6を移動させる。 【0024】ロッド6の移動により、ロッド6の先端に
取り付けられたゴム11が固定板10側に押し付けられ
て膨らみ細管に圧着して細管にクランプされる。 【0025】その後、ロッド6の通孔6aを利用して、
検査のためにファイバースコープを挿入したり、あるい
は洗浄のため、洗浄液を流したりすることができる。 【0026】実施例2 図2は本発明による増圧シリンダーの推力を用いてピン
等を抜き取る装置に適用した実施例を示す断面図で、
(a)は抜き取り前の状態、(b)は抜き取り途中の状
態を示す図である。なお、増圧シリンダーは、図1に示
す増圧シリンダーと同一であり、同一部材には同一符号
を付し、その説明は省略する。 【0027】通孔6aに先端に引抜き治具12aが取り
付けられた引き抜きロッド12を通してロッド6にナッ
ト12bで保持する。引抜き治具12aをピンなどの被
引抜き部材13に取り付けて増圧シリンダーを位置決め
した後、実施例1と同様の動作によりロッド6を移動さ
せると引き抜きロッド12が追随してピン13を引き抜
く方向に移動する。 【0028】本実施例の場合、増圧シリンダーの構造か
ら、十分なストロークを確保することはシリンダー全長
が長くなるため、引き抜きロッド12をネジロッドと
し、シリンダーストローク限界に達したならば、ネジロ
ッドに設けたナット12bでストロークを調整しながら
ピンを引き抜く。 【0029】実施例3 図3は本発明の増圧シリンダーを部材の固定に使用した
実施例を示す断面図で、(a)は固定前の状態、(b)
は固定した状態を示す図である。なお、増圧シリンダー
は、図1に示す増圧シリンダーと同一であり、同一部材
には同一符号を付し、その説明は省略する。本発明によ
るシリンダー推力を用いて被固定部材14を固定する装
置であり、ピストンロッド6の先端に設ける固定治具1
5については使用目的に合わせて選択すればよいので省
略する。 【0030】 【発明の効果】本発明の増圧シリンダーの降下は次のと
おりである。 【0031】(1)増圧方式であり、高圧のポンプ等を
必要とせず、小型高出力の中空シリンダーを提供するこ
とができる。 【0032】(2)シリンダー推力による被固定部材を
クランプするだけでなく、ピストンロッドに通孔を設け
たことで、シリンダーを経由して、細管等の内部を保
守、点検したり、洗浄水を流して洗浄等の種々の作業を
行うことができる。 【0033】(3)増圧室の流体に作動油を使用したと
しても、シリンダーの駆動に圧縮空気を使用すること
で、油気を嫌う作業環境下でも高出力の中空シリンダー
を提供できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の増圧シリンダーの断面図で、(a)は
管をクランプする前の状態、(b)は管をクランプした
状態を示すものである。 【図2】本発明による増圧シリンダーの推力を用いてピ
ン等を抜き取る装置に適用した実施例を示す断面図で、
(a)は抜き取り前の状態、(b)は抜き取り途中の状
態を示す図である。 【図3】本発明の増圧シリンダーを部材固定に使用した
実施例を示す断面図で、(a)は固定前の状態、(b)
は固定した状態を示す図である。 【図4】従来の増圧シリンダーの一例を示す概略図であ
る。 【符号の説明】 1:シリンダ 1a:一次側シリンダー 1b:二次側
シリンダー 2:一次側フランジ 2a:嵌合部 2
b:貫通孔 2c:一次側流体の出入口 3:増圧ピス
トン 3a:一次側ピストン 3b:2次側ピストン
3c:貫通孔 4:出力ピストン 5:二次側フランジ
5a:貫通孔 6:ロッド 6a:通孔 7:ネジ部 8:ピストンロッド 9:増圧室 10:
固定板 10a:貫通孔 11:弾性体 12:引き抜きロッド 12a:引抜き
治具 12b:ナット 13:被引抜き部材(ピン) 14:被固定部材 1
5:固定治具 21:中間リング 22:シリンダー
23:増圧室 24:油圧ピストン 25:シリンダー
26:空圧ピストン 27:ピストンロッド 28:
エア供給口 29:細管 30:弾性体 31:固定板

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 一方の側に配置された一次側シリンダー
    内を流入する作動流体によって移動する一次側ピストン
    と、 前記一次側ピストンよりも有効断面積の小さく且つ前記
    一次側ピストンと共にに移動可能に一体に形成された二
    次側ピストンと、 他方の側に配置された二次側シリンダー内を移動する出
    力ピストンと、 対向する前記二次側ピストンと前記出力ピストンとによ
    り形成され、前記二次側ピストンが内部を移動して増圧
    する、流体が密封された増圧室と、 軸心方向に貫通する通孔を有するとともに、一次側ピス
    トン、二次側ピストン、出力ピストン、及びシリンダー
    の両端のフランジの軸心を貫通し、出力ピストンに固定
    されたピストンロッドとを備えていることを特徴とする
    増圧シリンダー。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018155402A (ja) * 2017-03-15 2018-10-04 セイコーインスツル株式会社 シリンダ装置、プレス装置、ワーククランプ装置、シリンダ装置動作方法、ワークのクランプ方法、及びワークのプレス方法
CN108730242A (zh) * 2017-04-24 2018-11-02 广东科达洁能股份有限公司 一种超高压增压器
CN114483673A (zh) * 2022-02-23 2022-05-13 陕西海格瑞恩实业有限公司 一种电缆式静压座封工具

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JP7058135B2 (ja) 2017-03-15 2022-04-21 セイコーインスツル株式会社 シリンダ装置、プレス装置、ワーククランプ装置、シリンダ装置動作方法、ワークのクランプ方法、及びワークのプレス方法
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