雙行程缸的製作方法
2024-02-27 15:48:15
專利名稱：雙行程缸的製作方法
技術領域：
本發明涉及可以使活塞杆停止在行程中間位置的雙行程缸。
現有技術中，通常的流體壓力缸，其活塞杆是從行程起始端不停頓地移動到終端，有時根據作業內容，要求活塞杆暫時停止在行程的中間位置，在停止前的行程中進行了某些作業後，再移動到行程末端，進行下一個作業。另外，控制流體壓力缸的電磁閥因意外原因斷電時，在通常的流體壓力缸中，在活塞杆的起始端或終端，有時作業者身體的局部被安裝在該杆上的工件等挾住。為了防止該問題，採用在上述中間位置能停止的流體壓力缸，將中間停止位置作為非通電原點，比採用鎖定機構或3通閥的方式更有效。
圖6表示申請人提出的、可以使活塞杆停止在行程中間位置的雙行程缸的一個方案。該雙行程缸1，備有缸筒2A、第1活塞3A、環狀第2活塞3B、中空活塞杆7、頭罩部2B和杆罩部2C。第1活塞3A氣密地在該缸筒2A內滑動。第2活塞3B在該第1活塞3A的杆側，氣密地在缸筒2A內滑動。活塞杆7與該第2活塞3B成一體。
上述缸筒2A的內部有止擋杆6，該止擋杆6的一端安裝在上述頭罩部2B上，氣密地可滑動地貫通第1活塞3A的中心，該止擋杆6用於設定第1活塞3A的衝程。
上述流體壓力缸1，備有第1孔口5A、第2孔口5B和第3孔口5C。第1孔口5A用於向第1活塞3A的頭罩2B側第1缸室4A給排壓力流體。第2孔口5B通過上述止擋杆6內，對第1、第2活塞間的第2缸室4B給排壓力流體。第3孔口5C用於對第2活塞3B的杆罩側第3缸室4C給排壓力流體。
因此，從第1孔口5A向第1缸室4A供給壓力流體時，第1活塞3A被驅動，同時被它推壓的第1活塞3A和活塞杆7朝同方向驅動，當第1活塞3A滑動到位於止擋杆6終端的止擋部6B時，上述第1活塞3A停止在圖中向左移動行程S1的位置，被它推壓的上述第2活塞3B和杆7停止在行程的中間位置。
在該狀態，從第2孔口5B向第1活塞和第2活塞間的第2缸室4B供給壓力流體，在壓力流體被導入第3缸室4C時，根據需要將其排出，停止在行程中間位置的上述第2活塞3B及其杆7，向左移動剩下的行程(S2-S1)，停止在驅動行程的終端位置。
該雙行程缸1，雖然可以使第2活塞3B和杆7停止在行程S2的中間位置，但是，在其中間停止時，上述第1活塞3A與上述止擋杆6的止擋部6B碰撞，所以，在每次驅動第1活塞3A時，止擋杆6受到衝擊力。
為此，上述止擋杆6必須具有能經受該衝擊力的強度，為了加大該止擋杆6的強度，就要加大止擋杆6的直徑，在止擋杆6外周面滑動的第1活塞3A的內徑也就要加大，所以，該第1活塞3A的受壓面積相應地減小，存在著第1活塞3A的輸出小的問題。
另外，如果加大了止擋杆6，則止擋杆6的剛性加大，止擋杆6不能撓曲，因此，必須嚴格地調節止擋杆6與缸筒2A的平行度。
本發明的目的是提供一種雙行程缸，該雙行程缸能解決上述方案的雙行程缸的問題，不必設置止擋杆。
為了實現上述目的，本發明的雙行程缸，其特徵在於具有兩端分別安裝著頭罩和杆罩的缸筒；氣密地在上述缸筒內滑動的第1及第2活塞；在上述第1活塞與頭罩間、在上述兩活塞間、以及在上述第2活塞與杆罩間的缸室；分別向上述各缸室供給壓力流體的孔口；活塞杆，該活塞杆的基端部與上述第2活塞連接，前端部氣密地貫通上述杆罩後伸出缸筒外部；中空中間停止用杆，該杆的基端部與上述第1活塞連接，前端部能前進後退地貫通上述第2活塞，並進入上述活塞杆內部，在該前端部具有使上述第2活塞接合的止擋件；導管軸，該導管軸的基端部與上述頭罩連接，氣密地可滑動地貫通上述第1活塞和中間停止用杆，前端部位於上述活塞杆的中空部內，內部具有連接該中空部與第2孔口的流體通路。
另外，本發明的雙行程缸中，最好具有位置調節機構，該位置調節機構可以沿該活塞的軸線前後地調節上述第1活塞的復回端位置。該位置調節機構，最好是可進退地螺合在上述頭罩上的、前端伸出到第1缸室內的螺栓。
另外，本發明的雙行程缸中，安裝在上述中間停止用杆前端的止擋件，可在該中間停止用杆的軸線方向調節位置。
具有上述構造的雙行程缸中，藉助從第2孔口供給到第2缸室的壓力流體，使第2活塞滑動，藉助上述止擋件使該第2活塞停止在衝程的中間位置，可將上述第2活塞及其杆保持在中間位置，在該狀態，通過從上述第1孔口向第1缸室內供給壓力流體，可以使第1和第2活塞及活塞杆移動到行程終端位置。
圖1是本發明雙行程缸之實施例的主要部分縱剖正面圖。
圖2是圖1所示實施例的杆罩側側面圖。
圖3用於說明本發明的作用，是活塞杆在復回行程終端狀態的概略斷面圖。
圖4是表示活塞在中間停止狀態的概略斷面圖。
圖5是活塞在驅動行程終端的概略斷面圖。
圖6是表示現有的雙行程缸的縱剖正面圖。
下面，參照
。圖1是本發明雙行程缸之實施例的主要部分縱剖正面圖。圖2是圖1的杆罩側側面圖。
該雙行程缸11備有1個缸筒12A、氣密地在缸筒12A內滑動的第1、第2活塞13A、13B。
上述缸筒12A備有頭罩12B和杆罩12C。頭罩12B通過止動環23氣密地安裝在缸筒12A的一端。杆罩12C通過螺栓24氣密地固定在缸筒12A的另一端。
在頭罩12B的中心部分，螺固著中空軸18的一端。該中空軸18在缸筒12A的中心部朝著杆罩12C延伸，在中空軸18的中心部有沿軸方向貫通的通路21。
氣密地在缸筒12A內滑動的第1活塞13A，在其中央部具有沿軸方向延伸的管狀中間停止用杆16。該中間停止用杆16，兩端有小直徑的陽螺紋部，其一端氣密地螺合在第1活塞13A的中央部分，另一端螺合著由螺母構成的止擋件19。
軸18貫通第1活塞13A和中間停止用杆16的內部，在該軸18與第1活塞13A之間安裝著密封部件，這樣，第1活塞13A在軸18的外周面氣密地滑動。
呈環狀的第2活塞13B上，氣密地螺合著具有中空部17A的環狀活塞杆17的基端部，中間停止用杆16和止擋件19可前進後退地嵌入該活塞杆17的內部，並且，軸18嵌入在其內部，該活塞杆17的前端部氣密地貫通杆罩12C伸到缸筒12A的外部，該前端部由杆塞17B閉塞。另外，在第2活塞13B上還備有接合部19A，通過與上述止擋件19的接合，設定中間停止的行程。
在頭罩12B與第1活塞13A之間形成第1缸室14A，在第1活塞13A與第2活塞13B之間，形成與活塞杆17的中空部17A連通的第2缸室14B。在第2活塞13B與杆罩12C之間形成第3缸室14C。
在缸筒12A上，開設著分別向第1、第2、第3缸室14A、14B、14C給排壓縮空氣的第1、第2、第3孔口15A、15B、15C，其中的第1孔口15A和第3孔口15C，分別與對應的缸室14A和14C直接連通。
第2孔口15B，通過形成在頭罩12B及軸18內部的通路22、21以及活塞杆17的中空部17A，與第2缸室14B連通。
在頭罩12B上螺合著限位螺栓25，該限位螺栓25用於限制第1活塞13A的停止位置，該螺栓25氣密地貫通頭罩12B，前端伸出到第1缸室14A內。
圖中的標記28C，表示將活塞杆17的外周面與杆罩12C的中心孔之間密封起來的密封墊，29表示軸承，標記28A、28B分別表示將第1活塞13A及第2活塞13B與缸筒12A內周面密封起來的密封墊。標記28D表示將第1活塞13A與軸18外周面密封起來的密封墊。標記20A表示設在止擋件19與第2活塞13B接合部分上的墊圈，標記26表示鎖定限位螺栓25位置的螺母，標記27表示氣密地密封限位螺栓25的密封部件。
鬆開螺母26可以使上述限位螺栓25進退，這樣，使與該限位螺栓25相接的第1活塞13A、中間停止用杆16和止擋件19朝缸筒12A的軸方向進退，可以調節與該止擋件19相接而停止的活塞杆17的中間停止位置。
另外，通過改變螺合在中間停止用杆16的陽螺紋部上的止擋件19的位置，也可以調節活塞杆17的中間停止位置。
這時，向第1活塞13A與第2活塞13B間的第2缸室14B供給壓縮空氣的通路，由設在頭罩12B和軸18上的通路22、21及設在活塞杆17上的中空部17A構成，所以，儘管在活塞杆17的中間停止位置，也能向該經第2缸室14B供給壓縮空氣。
下面，用圖3至圖5說明上述實施例的作用。
圖3表示從第3孔口15C向第3缸室14C供給壓縮空氣，第1、第2缸室14A、14B內的空氣分別從第1、第2孔口15A、15B排出到外部，第1、第2活塞13A、13B和中間停止用杆16及活塞杆17，均在回復衝程終端的狀態。
在該狀態，從第2孔口15B向第1活塞13A與第2活塞13B間的第2缸室14B供給壓力流體時，由於第2缸室14B的受壓面積大，所以，第2活塞13B及其杆17被壓力流體推動。
當第2活塞13B滑動到止擋件19的位置時，該第2活塞13B的接合部19A碰撞止擋件19，所以，該第2活塞13B及其杆17停止在衝程的中間位置(見圖4)。
當第2活塞13B到達了中間停止位置時，其接合部19A雖然與止擋件19碰撞，但是，由於作用在該第2活塞13B上的第3缸室14C的壓力流體發揮了緩衝作用，所以，上述接合部19A不以大的衝擊力碰撞止擋部件。
止擋件19及與其連結著的第1活塞13A，不固定在缸筒12A上，而是由流體壓力保持其位置，所以，第2活塞13B與上述止擋件19碰撞時，藉助流體的緩衝作用，第1活塞13A和第2活塞13B不受到大的衝擊力，其強度可以比圖6所示現有例低。
在上述狀態，從第1孔口15A向第1活塞13A的位於頭側的第1缸室14A供給壓力流體時，該流體壓力雖然作用在第1活塞13A上，但是由於該第1活塞13A的軸方向兩面的受壓面積相等，所以，該第1活塞13A不被第1缸室14A內的壓力流體直接推動。但是，通過止擋件19與該第1活塞13A連接著的第2活塞13B，被第2缸室14B內的壓力流體推動，而且，把該第2活塞13B朝回複方向推壓的壓力流體，僅僅是第3缸室14C的壓力流體，所以，藉助受壓面積差，第2活塞13B與第1活塞12A一起被驅動到行程末端(見圖5)。
上述第2活塞13B滑動到行程終端時，該第2活塞13B與杆罩12C碰撞，與杆17一起停止在行程的終端位置。
使杆17回復時，將第1缸室14A的流體排出外部，這樣，第1、第2活塞13A、13B及其杆回復到行程的中間停止位置。
接著，將第2缸室14B的流體排出外部時，第2活塞13B及其杆藉助第3缸室14C的流體壓力，移動到回復行程的終端。
必要時，在圖5的狀態，將第1、第2缸室14A、14B的流體一起排出外部，藉助第3缸室14C的流體壓力，第1、2活塞13A、13B及其活塞杆17不停止在行程的中間位置，而是移動到回復行程的終端。
另外，使圖1所示限位螺栓25進退時，與該限位螺栓25相接的第1活塞13A的回覆端位置變更，從而止擋件19的回覆端位置變更，第2活塞13B的停止位置變更，所以，可調節活塞杆17的中間停止位置。這時，藉助設在流體壓力缸的軸18及頭罩12B上的通路22、21和設在活塞杆上的中空部17A，向第2缸室14B給排壓力流體，所以，即使調節活塞杆17的中間停止位置，也可以把第2孔口15B(該第2孔口15B向第2缸室14B給排壓縮空氣)開設在缸筒的一定位置。
該雙行程缸11，由於可以使活塞杆17停止在行程的中間位置，所以，可適用於要求中間停止的各種用途。另外，作為意外斷電時的安全措施，將上述中間停止位置作為非通電原點，在行程的起始和終端附近，可防止挾住作業者身體的一部分。
這時，活塞杆17的中間停止位置是通過第2活塞13B的接合部19A與止擋件19相接而保持著，所以，與採用鎖定機構保持活塞杆停止位置時相比，其停止位置準確，並可切實保持該停止位置。
如上所述，根據本發明的雙行程缸，藉助止擋件，可以使第2活塞以及與其相連的活塞杆停止在行程的中間位置，這時，上述止擋件以及與其相連的第1活塞不固定在流體壓缸上，而是由流體壓力保持其位置，所以，第2活塞即使與上述止擋件碰撞，第1活塞和第2活塞也不受到大的衝擊力。
另外，即使第2活塞與止擋件碰撞，安裝在流體壓缸頭罩上的、第1活塞在外周面氣密滑動的軸也不受到碰撞力，所以，軸和頭罩不需要大的強度，從而軸的直徑可以減小，並且頭罩可以減薄。
軸直徑減小，在軸外周面上滑動的第1活塞的內徑就可以小，所以，第1活塞的受壓面積相應地增大，因此，在相同大小的流體壓缸中，可加大第1活塞的輸出。
另外，由於軸不受到衝擊力，所以軸可以採用柔軟性的管。
採用柔軟性管做軸時，不必嚴格控制軸與缸筒內周面的平行度，所以，可製作長衝程的雙行程缸。另外，上述頭罩即使稍稍傾斜於缸筒，由於軸具有撓曲性，所以不影響第1活塞的滑動。
根據本發明的雙行程缸，可調節由止擋件設定的第2活塞的行程，改變第2活塞的停止位置，所以，可調節活塞杆的中間停止位置。
權利要求
1．一種雙行程缸，其特徵在於具有兩端分別安裝著頭罩和杆罩的缸筒；氣密地在上述缸筒內滑動的頭罩側第1活塞及杆罩側第2活塞；在上述第1活塞與頭罩間的第1缸室；在上述兩活塞間的第2缸室；在上述第2活塞與杆罩間的第3缸室；分別向上述各缸室供給壓力流體的第1、第2、第3孔口；中空活塞杆，該活塞杆的基端部與上述第2活塞連接，前端部氣密地貫通上述杆罩後伸出缸筒外部，前端部被閉塞；中空中間停止用杆，該杆的基端部與上述第1活塞連接，前端部呈遊嵌狀並能前進後退地貫通上述第2活塞，並進入上述活塞杆內部，在該前端部具有使上述第2活塞接合在相對前進端位置的止擋件；導管軸，該導管軸的基端部與上述頭罩連接，上述第1活塞和中間停止用杆氣密地且可滑動地貫通，前端部伸到上述活塞杆的中空部內，內部具有連接該中空部與第2孔口的流體通路。
2．如權利要求1所述的雙行程缸，其特徵在於，具有位置調節機構，該位置調節機構可以沿活塞的軸線前後地調節上述第1活塞的復回端位置。
3．如權利要求2所述的雙行程缸，其特徵在於，上述位置調節機構是可進退地螺合在上述頭罩上的、前端伸出到第1缸室內的螺栓。
4．如權利要求1所述的雙行程缸，其特徵在於，安裝在上述中間停止用杆的前端的止擋件，可在該中間停止用杆的軸線方向調節位置。
全文摘要
一種雙行程缸,在缸筒12A內設置第1活塞13A和第2活塞13B,在第2活塞13B上連接中空活塞杆17,在第1活塞13A上,連接貫通第2活塞13B並嵌入活塞杆17內的中間停止用杆16,在該中間停止用杆16的前端,設置供第2活塞13B接合用的止檔件19,在第1活塞13A與頭罩12B之間、在兩活塞13A、13B之間、在第2活塞13B與杆罩12c之間是可進退地螺合在上述頭罩上的分別形成缸室14A、14B、14C。
文檔編號F15B15/00GK1299932SQ0013527
公開日2001年6月20日 申請日期2000年12月8日 優先權日1999年12月10日
發明者平野昭弘 申請人:速睦喜股份有限公司