專利名稱：流體壓缸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體壓缸裝置，更詳細(xì)地講是涉及驅(qū)動(dòng)行程后半的驅(qū)動(dòng)力大的流體壓缸裝置。
對(duì)于驅(qū)動(dòng)力大的流體壓缸來(lái)說(shuō)，一般所知的有串列式流體壓缸，它是將多個(gè)流體壓缸在軸向連結(jié)起來(lái)，將在它們的缸內(nèi)個(gè)別地往復(fù)動(dòng)作的多個(gè)活塞用1根活塞桿進(jìn)行連結(jié)。
但是，上述以往的串列式流體壓缸的結(jié)構(gòu)是將多個(gè)流體壓缸在軸向連接起來(lái)，因此，能在活塞桿的全驅(qū)動(dòng)行程內(nèi)獲得大的驅(qū)動(dòng)力，但是，由于各活塞是在各自的缸內(nèi)獨(dú)立地進(jìn)行移動(dòng)，全部的行程實(shí)際上是與1個(gè)缸的行程相同的，因此，存在的問(wèn)題是，按行程比較來(lái)說(shuō)，全體的軸向長(zhǎng)度變長(zhǎng)，不能設(shè)置于狹窄的場(chǎng)所。
另一方面，在需要大的驅(qū)動(dòng)力的流體壓缸之中，例如使用于點(diǎn)焊的流體壓缸那樣，有的是在活塞桿驅(qū)動(dòng)行程前半不需要大的驅(qū)動(dòng)力，而在驅(qū)動(dòng)行程的后半需要大的驅(qū)動(dòng)力。并且，為了提供適合于這種用途的流體壓缸，例如在日本專利特開(kāi)平5—164111號(hào)公報(bào)與特開(kāi)平6—42507號(hào)公報(bào)上公布了在活塞桿驅(qū)動(dòng)行程的后半，將增壓活塞連結(jié)在活塞桿上的型式的流體壓缸裝置。
然而這種結(jié)構(gòu)實(shí)際上是與串列地連接2個(gè)缸的情形相同，因此，全部缸的長(zhǎng)度要加長(zhǎng)相當(dāng)于增壓活塞的行程量，不能實(shí)現(xiàn)小型化。
本發(fā)明的主要目的是提供一種流體壓缸裝置，其驅(qū)動(dòng)行程后半的驅(qū)動(dòng)力大并且結(jié)構(gòu)緊湊。
本發(fā)明的另一目的是提供一種流體壓缸裝置，它是在活塞桿驅(qū)動(dòng)行程后半使小徑活塞與大徑活塞相互結(jié)合，借此使全部活塞的受壓面積擴(kuò)大，以便能確實(shí)地增大驅(qū)動(dòng)力。
本發(fā)明的又一個(gè)另一目的是提供一種流體壓缸裝置，它具有連結(jié)機(jī)構(gòu)，用于使上述小徑活塞與大徑活塞能確實(shí)地進(jìn)行結(jié)合與分離。
本發(fā)明的又一個(gè)另一目的是提供一種流體壓缸裝置，它具有閥機(jī)構(gòu)，用于使上述小徑活塞與大徑活塞結(jié)合時(shí)與分離時(shí)的移動(dòng)順利地進(jìn)行。
為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明中所提供的流體壓缸裝置的特征在于它具有小徑的第1缸與大徑的第2缸，它們是通過(guò)連結(jié)構(gòu)件連結(jié)成同軸狀并且成為相互連通的狀態(tài)；活塞桿，它是共同地穿插在上述兩缸內(nèi)；上述的第1活塞，它是安裝在上述活塞桿的一端，對(duì)于該活塞桿的全行程來(lái)說(shuō)，是能與該活塞桿一起在上述2個(gè)缸的內(nèi)部進(jìn)行移動(dòng)的小徑的第1活塞，在上述第1缸的內(nèi)部它是單獨(dú)而且流體密封地滑動(dòng)，在第2缸的內(nèi)部它與大徑的第2活塞成為一體地進(jìn)行移動(dòng)；大徑的上述第2活塞，它是配置在上述第2缸內(nèi)，只能在該第2缸內(nèi)滑動(dòng)自如，它能與上述第1活塞相互結(jié)合與分離自如；產(chǎn)生推力的機(jī)構(gòu)，它將上述第2活塞向第2缸內(nèi)的返回側(cè)端部推；活塞連結(jié)機(jī)構(gòu)，它的用途是，當(dāng)上述第1活塞在第2缸內(nèi)移動(dòng)時(shí)，將該第1活塞與第2活塞相互結(jié)合在一起；閥機(jī)構(gòu)，它的用途是，當(dāng)上述第2活塞處于返回端時(shí)，使該第2缸內(nèi)頭側(cè)的腔向外部開(kāi)放，當(dāng)上述第2活塞離開(kāi)返回端時(shí)，使上述腔與外部隔斷。
從本發(fā)明的具體的實(shí)施形態(tài)來(lái)看，上述活塞連結(jié)機(jī)構(gòu)是由下述各部分構(gòu)成結(jié)合槽，它形成于第1活塞上的圓周方向；多個(gè)止動(dòng)片，它們是設(shè)置于第2活塞上，成為圍繞上述活塞桿的環(huán)狀，通過(guò)沿著環(huán)的徑向進(jìn)行位移，與上述結(jié)合槽結(jié)合與脫離自如；彈簧機(jī)構(gòu)，它將上述各止動(dòng)片向與結(jié)合槽結(jié)合的方向推；上述凸輪機(jī)構(gòu)，它是使上述各止動(dòng)片位移到與上述結(jié)合槽進(jìn)行結(jié)合的結(jié)合位置或脫離結(jié)合槽的解放位置的凸輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)上述第2活塞處于第2缸內(nèi)的返回側(cè)端部時(shí)，使上述各止動(dòng)片保持在上述解放位置，在活塞桿驅(qū)動(dòng)行程的途中，當(dāng)上述第1活塞結(jié)合在第2活塞上并且使該第2活塞移動(dòng)時(shí)，則使上述各止動(dòng)片位移到上述結(jié)合位置。
在這種情況下，最好將上述凸輪機(jī)構(gòu)形成為銷，該銷是安裝在設(shè)置于上述第2活塞上的銷安裝孔內(nèi)，成為一部分突出的狀態(tài)，當(dāng)該第2活塞在第2缸內(nèi)的返回側(cè)端部與上述連結(jié)構(gòu)件接觸時(shí)，該銷受到該連結(jié)構(gòu)件推壓而后退，因而使上述各止動(dòng)片位移到上述解放位置，當(dāng)上述第2活塞離開(kāi)連結(jié)構(gòu)件時(shí)，該銷回復(fù)到由該第2活塞突出的位置，因而使上述各止動(dòng)片位移到結(jié)合位置。
另外，上述銷最好是作成兼上述閥機(jī)構(gòu)，具有與上述銷安裝孔的密封部接觸或脫離的O形密封圈，該銷在第2活塞的返回端受到連結(jié)構(gòu)件推壓而后退時(shí)，上述O形密封圈離開(kāi)密封部而使上述腔向外部開(kāi)放，當(dāng)?shù)?活塞離開(kāi)連結(jié)構(gòu)件因而該銷復(fù)位時(shí)，上述O形密封圈與密封部接觸，使上述腔與外部隔斷。
從本發(fā)明的另一具體的實(shí)施形態(tài)來(lái)看，上述活塞連結(jié)機(jī)構(gòu)是由下述各部分構(gòu)成結(jié)合槽，它形成于第1活塞上的圓周方向；多個(gè)球，它被保持在安裝于第2活塞上的球保持件內(nèi)，與上述結(jié)合槽結(jié)合或脫離自如；套筒狀的壓球套，它是滑動(dòng)自如地嵌合在上述球保持件的外圓上，釋放位置之間是位移自如的，在該保持位置是將上述球保持成為到達(dá)上述結(jié)合槽內(nèi)的結(jié)合狀態(tài)，該釋放位置是將球從保持到結(jié)合狀態(tài)下進(jìn)行釋放，當(dāng)上述第2活塞在返回側(cè)端部與上述連結(jié)構(gòu)件接觸時(shí)，向上述釋放位置位移，當(dāng)上述第2活塞離開(kāi)上述連結(jié)構(gòu)件時(shí)，位移到上述保持位置；彈簧機(jī)構(gòu)，它將上述壓球套向上述保持位置推。
在這種情況下，上述閥機(jī)構(gòu)最好是設(shè)置于連結(jié)構(gòu)件上，該閥機(jī)構(gòu)具有連接第2缸內(nèi)的上述頭側(cè)的腔與外部的閥腔與通路，同時(shí)在該閥腔內(nèi)具有開(kāi)閉上述通路的閥構(gòu)件，使該閥構(gòu)件的一部突出于上述頭側(cè)腔內(nèi)并且以彈簧向其突出方向推，當(dāng)上述第2活塞推壓該閥構(gòu)件時(shí)，上述通路打開(kāi)，當(dāng)將閥構(gòu)件釋放時(shí)，上述通路即封閉。
從具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的流體壓缸裝置來(lái)看，在活塞桿驅(qū)動(dòng)行程后半時(shí)大小2個(gè)活塞結(jié)合成一體，全部活塞的受壓面積擴(kuò)大，因此，活塞桿驅(qū)動(dòng)行程后半的驅(qū)動(dòng)力增大。
另外，小徑的第1活塞能在大小2個(gè)缸內(nèi)移動(dòng)，它在大徑缸內(nèi)移動(dòng)時(shí)是作成與大徑的第2活塞結(jié)合在一起，因此，與各活塞只能各自在一個(gè)缸內(nèi)移動(dòng)的以往的串列式流體壓缸裝置相比，在使活塞桿的行程相同的情況下能使軸向長(zhǎng)度非?？s短，其結(jié)果，能結(jié)構(gòu)緊湊地形成流體壓缸裝置。
適合于本發(fā)明其他目的的效果，從有關(guān)本發(fā)明的以下說(shuō)明中自然會(huì)明了的。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的流體壓缸裝置的第1實(shí)施例的只將上半部進(jìn)行剖切加以表示的部分剖切主視圖；圖2是第2活塞的分解立體圖；圖3是表示圖1的流體壓缸裝置的驅(qū)動(dòng)行程途中狀態(tài)的部分剖切主視圖；圖4是表示圖1的流體壓缸裝置的驅(qū)動(dòng)行程終端狀態(tài)的部分剖切主視圖；圖5是圖3的V—V剖視圖；圖6是圖3的VI—VI剖視圖；圖7是圖6的VII—VII剖視圖；圖8是圖6的VIII—VIII剖視圖；圖9是表示本發(fā)明的第2實(shí)施例的流體壓缸裝置主要部的驅(qū)動(dòng)行程途中狀態(tài)的部分剖切主視圖；圖10是表示圖9的流體壓缸裝置的驅(qū)動(dòng)行程終端狀態(tài)的部分剖切主視圖。
圖1—圖8表示本發(fā)明的流體壓缸裝置的第1實(shí)施例。由圖1可知，該流體壓缸裝置1具有配置成同軸狀并且串聯(lián)的大小2個(gè)缸體4、6；將這兩個(gè)缸體連結(jié)成內(nèi)部為相互連通狀態(tài)的環(huán)狀連結(jié)構(gòu)件3；安裝在小徑缸體4端部的頭蓋2與安裝在大徑缸體6端部的活塞桿側(cè)端蓋5。上述頭蓋2與連結(jié)構(gòu)件3是由多個(gè)第1拉桿7進(jìn)行連接，另外，上述連結(jié)構(gòu)件3與桿側(cè)端蓋5是由多個(gè)第2拉桿8進(jìn)行連接，借此，構(gòu)成小徑的第1缸9與大徑的第2缸10。
在上述第1缸9與第2缸10的內(nèi)部穿通有共用的活塞桿12，在該活塞桿12的根端部鉚接固定著小徑的第1活塞13與嵌入桿側(cè)端蓋5的緩沖密封件31內(nèi)的緩沖環(huán)14，該活塞桿12的末端氣密地貫穿桿側(cè)端蓋5而突出于第2缸10外。
上述第1活塞13在小徑的第1缸9內(nèi)是單獨(dú)并且氣密地滑動(dòng)，而在大徑的第2缸10內(nèi)側(cè)是與大徑的第2活塞17成為一體地移動(dòng)，因此，上述第1活塞13在上述2個(gè)缸9、10內(nèi)就上述活塞桿的全行程而言是與該活塞桿一起移動(dòng)自如的。
在上述第1活塞13的外周上嵌裝有密封件13a與密封件13b，該密封件13a是同缸體4的內(nèi)圓面氣密地滑動(dòng)接觸，該密封件13b是同缸體4的內(nèi)圓面和第2活塞17的軸心孔17b氣密地滑動(dòng)接觸，在上述緩沖環(huán)14的圓周方向形成結(jié)合槽15，該結(jié)合槽15是用于使設(shè)置于第2活塞17上的止動(dòng)片19嵌合并止動(dòng)于其內(nèi)。
在上述大徑的第2缸10的內(nèi)部，設(shè)置環(huán)狀的上述第2活塞17，該第2活塞17只在上述第2缸10的內(nèi)部氣密地滑動(dòng)。如圖2所示的詳細(xì)情況那樣，該第2活塞17是由位于缸的軸向的環(huán)狀的第1構(gòu)件17A與第2構(gòu)件17B構(gòu)成，該第1構(gòu)件17A與第2構(gòu)件17B是以等間隔配置于圓周方向上的多條(最好是3條或4條，在圖示的例中是設(shè)置3條)安裝螺栓18進(jìn)行相互連結(jié)。
由圖5—8也可知，在上述第1構(gòu)件17A與第2構(gòu)件17B之間的間隙內(nèi)，圍繞著活塞桿12成環(huán)狀的配置與上述安裝螺栓18相同數(shù)量的圓弧狀上述止動(dòng)片19，各自可以沿著環(huán)的徑向位移。上述第1構(gòu)件17A的軸心孔17a比第1活塞13的外徑稍小，第2構(gòu)件17B的軸心孔17b與第1活塞13的外徑大致相同，并且在該軸心孔17b的靠近第1構(gòu)件17A側(cè)的位置上形成使第1活塞13止動(dòng)的止動(dòng)部25。
由圖2與圖7可知，在上述第2構(gòu)件17B的側(cè)面上形成與上述安裝螺栓18相同數(shù)量的銷安裝孔20，這些銷安裝孔20在圓周方向以大致相等的間隔沿著缸的軸線方向貫穿該第2構(gòu)件17B，在各孔20內(nèi)分別插入有可以沿軸向移動(dòng)的操作銷21，該操作銷21借助其末端的凸輪24能使上述止動(dòng)片19位移到與結(jié)合槽15結(jié)合的位置或由結(jié)合槽15退出的位置。上述凸輪24的第1構(gòu)件17A側(cè)逐漸直徑變小而成為圓錐狀。
上述各操作銷21利用以壓縮狀態(tài)設(shè)置于該操作銷21與第1構(gòu)件17A之間的復(fù)位彈簧22向第2構(gòu)件17B側(cè)推，當(dāng)活塞17離開(kāi)連結(jié)構(gòu)件3時(shí)(圖4的狀態(tài))，如圖7所示，該操作銷21的一端21a由第2構(gòu)件17B向連結(jié)構(gòu)件3側(cè)突出，并且如圖6所示，凸輪24使各止動(dòng)片19釋放而嵌入結(jié)合槽15內(nèi)，另外，當(dāng)活塞17與連結(jié)構(gòu)件3接觸時(shí)(圖1的狀態(tài))，各操作銷21受到連結(jié)構(gòu)件3推壓而使其一端21a埋入第2構(gòu)件17B內(nèi)，并且如圖5所示，由凸輪24將各止動(dòng)片19保持在離開(kāi)結(jié)合槽15的位置上。
另外，在上述各操作銷21上設(shè)置O形密封圈23，如上所述當(dāng)活塞17離開(kāi)連結(jié)構(gòu)件3時(shí)，該O形密封圈將孔20內(nèi)的密封部28封閉，防止第2活塞兩側(cè)的腔30a′與30b通過(guò)該孔20與第1構(gòu)件17A的軸心孔17a而互相連通，當(dāng)活塞17與連結(jié)構(gòu)件3接觸時(shí)，上述O形密封圈23離開(kāi)密封部28，使第2活塞兩側(cè)的腔30a′與30b通過(guò)上述孔20與第1構(gòu)件17A的軸心孔17a而互相連通。
在上述各安裝螺栓18的周圍分別裝有螺旋狀的壓縮彈簧26，在其兩端具有沿著缸的軸向延伸的推壓部26a、26a，通過(guò)該推壓部26a、26a與上述止動(dòng)片19的外周面接觸，將各止動(dòng)片19向它們所形成的環(huán)的中心推壓。另外，上述各止動(dòng)片19兩端的凸輪承受面19a與操作銷21的凸輪24接觸。
并且，由上述結(jié)合槽15、止動(dòng)片19、操作銷21與壓縮彈簧26構(gòu)成活塞連結(jié)機(jī)構(gòu)27，用于連結(jié)第1活塞13與第2活塞17。
在上述頭蓋2上設(shè)置有第1出入口29a，用于向缸裝置的頭腔30a給排壓縮空氣，在活塞桿側(cè)端蓋5上設(shè)置第2出入口29b，用于向活塞桿腔30b給排壓縮空氣，在活塞桿側(cè)端蓋5的活塞桿腔30b側(cè)的內(nèi)圓面上安裝著上述緩沖密封件31，在接近活塞桿12的行程終端時(shí)，上述緩沖環(huán)14嵌入上述緩沖密封件31內(nèi)。另外，在上述活塞桿腔30b內(nèi)以壓縮狀態(tài)設(shè)置復(fù)位彈簧32，將第2活塞17向連結(jié)構(gòu)件3側(cè)推。
再者，也可將上述緩沖環(huán)14省略，將結(jié)合槽15設(shè)置于第1活塞13上。
下面，說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的流體壓缸裝置1的作用。圖1是表示第1活塞13與第2活塞17處于返回行程終端的狀態(tài)。在該狀態(tài)時(shí)，由于第2活塞17與連結(jié)構(gòu)件3接觸，在圖7中，各操作銷21受連接構(gòu)件3推壓使其端部21a處于埋入孔20內(nèi)的位置，即向第1構(gòu)件17A側(cè)移動(dòng)后的位置，因此，由圖5也可知，各止動(dòng)片19兩端的凸輪承受面19a受到操作銷21的凸輪24推壓，因而各止動(dòng)片19向外側(cè)位移而脫離槽15，解除了活塞連結(jié)機(jī)構(gòu)27所進(jìn)行的活塞13、17的連結(jié)。
另外，由于操作銷21的后退，O形密封圈3離開(kāi)密封部28，第2活塞兩側(cè)的腔30a′與30b通過(guò)孔20與第1構(gòu)件17A的軸心孔17a而互相連通。
由第1出入口29a向頭腔30a內(nèi)供給壓縮空氣，與此同時(shí)由第2出入口29b排出活塞桿腔30b內(nèi)的空氣時(shí)，第1活塞13與活塞桿12在圖1中向左移動(dòng)，在到達(dá)其移動(dòng)行程的途中，如上述那樣解除了活塞連結(jié)機(jī)構(gòu)27所進(jìn)行的活塞13、17的互相連結(jié)，并且頭腔30a內(nèi)的流體壓不作用于第2活塞17上，該第2活塞17由于復(fù)位彈簧32的推力停止在上述返回行程的終端。
由于上述第1活塞13與活塞桿12的向左移動(dòng)，如圖3所示第1活塞13嵌入第2活塞17的軸心孔17b內(nèi)時(shí)，由密封件13b將第1活塞13與第2活塞17之間密封，并且，第1活塞13由止動(dòng)部25止動(dòng)而將該第2活塞17推向左方，因此兩活塞13、17一起開(kāi)始向左移動(dòng)。
上述第2活塞17開(kāi)始向左移動(dòng)而脫離連結(jié)構(gòu)件3時(shí)，則如圖6—圖8所示，各操作銷21由于復(fù)位彈簧22的推力，端部21a由第2構(gòu)件17B向突出方向移動(dòng)，該操作銷21的凸輪24解除對(duì)于止動(dòng)片19的推壓。因此，由于壓縮彈簧26的推力，各止動(dòng)片19向缸的中心方向移動(dòng)與緩沖環(huán)14的結(jié)合槽15結(jié)合，借此，第1活塞13與第2活塞17相互連結(jié)。其結(jié)果，第1活塞13、第2活塞17與活塞桿12互相成為一體，在第2缸內(nèi)進(jìn)一步向左移動(dòng)。
如此由于第1活塞13與第2活塞17合成一體，整個(gè)活塞的受壓面積擴(kuò)大，頭腔30a內(nèi)的空氣壓作用于第1活塞13與第2活塞17兩方之上，因此在活塞桿12的行程后半的驅(qū)動(dòng)力增大。
另外，在上述第1活塞13嵌入第2活塞17內(nèi)的初期階段，一方的密封件13a將第1缸9密封，并且另一方的密封件13b使第2活塞17的軸心孔17b成為密封狀態(tài)，但是在這種情況下，由于第2活塞兩側(cè)的腔30a′與30b還是相互連通的，兩密封件13a、13b之間的空氣沒(méi)有被封閉，因此第1活塞13能移動(dòng)到完全嵌合在第2活塞內(nèi)的圖3的位置，并且其后的兩活塞13、17的移動(dòng)也能順利地進(jìn)行。
并且，上述兩活塞13、17移動(dòng)某種程度后，第1活塞13離開(kāi)第1缸9時(shí)，操作銷21復(fù)位，O形密封圈23將密封部28封閉，因此，將兩腔30a′與30b之間隔斷。所以與上述腔30a′連通在一起的頭腔30a內(nèi)的壓縮空氣不會(huì)泄漏到活塞桿腔30b側(cè)。
如圖4所示，在接近活塞13與17的驅(qū)動(dòng)行程的終端，當(dāng)緩沖環(huán)14嵌入緩沖密封件31內(nèi)時(shí)，活塞桿腔30b內(nèi)的排出空氣暫時(shí)被封閉，空氣壓上升，因此，活塞13與17減速并且有緩沖地停止在驅(qū)動(dòng)行程的終端。
然后，由上述第2出入口29b向活塞桿腔30b內(nèi)供給壓縮空氣，與此同時(shí)由第1出入口29a排出頭腔30a內(nèi)的空氣時(shí)，由于復(fù)位彈簧32的推力與活塞桿腔30b內(nèi)的空氣壓，第2活塞17與第1活塞13以及活塞桿12成為一體地向返回方向(圖1中的右方向)移動(dòng)。
上述第2活塞17在其返回行程的終端與連結(jié)構(gòu)件3接觸時(shí)，各操作銷21由該連結(jié)構(gòu)件3推壓而埋入孔20內(nèi)，由凸輪24將各止動(dòng)片19推向擴(kuò)展方向，于是由活塞連結(jié)機(jī)構(gòu)27進(jìn)行的活塞13與17的連結(jié)被解除。因此，第2活塞17停止于第2缸10右端的返回端，第1活塞13與活塞桿12借助活塞桿腔30b的壓縮空氣移動(dòng)到返回行程的終端。這時(shí)，由于操作銷21的后退，O形密封圈23使密封部28開(kāi)放，腔30a′與30b互相連通，因此，第1活塞13能順利地脫離第2活塞17。
如此，上述第1實(shí)施例是在活塞桿12的驅(qū)動(dòng)行程的后半，第1活塞13與第2活塞17合成一體而使受壓面積擴(kuò)大，因此，驅(qū)動(dòng)行程后半的活塞桿12的驅(qū)動(dòng)力增大。
另外，上述缸裝置1的結(jié)構(gòu)是第1活塞13穿過(guò)環(huán)狀的連結(jié)構(gòu)件3在大小2個(gè)缸9、10內(nèi)移動(dòng)，因此，與各活塞只能各自在一個(gè)缸內(nèi)移動(dòng)的以往的串列式流體壓缸裝置相比，能在活塞桿的行程相同的情況下使軸向長(zhǎng)度非常短，這一結(jié)果，能使流體壓缸裝置1成為小型。
再者，通過(guò)改變第1缸9與第2缸10的軸向長(zhǎng)度的比，能不改變活塞桿12的全行程地改變能輸出大的驅(qū)動(dòng)力的行程范圍。
圖9與圖10表示本發(fā)明的第2實(shí)施例，該第2實(shí)施例的流體壓缸裝置36主要是用于連結(jié)2個(gè)活塞13、40的連結(jié)機(jī)構(gòu)與上述的第1實(shí)施例的結(jié)構(gòu)有所不同。
就是說(shuō)，在上述缸裝置36的緩沖環(huán)37的外周上具有沿著圓周方向形成的結(jié)合槽38，該結(jié)合槽38的兩側(cè)壁38a、38a傾斜成槽底側(cè)的寬度逐漸變窄的方向。
另外，在環(huán)狀的第2活塞40的內(nèi)部，通過(guò)螺紋安裝有向環(huán)狀的連結(jié)構(gòu)件41側(cè)延伸的套筒狀的球保持件42。在該球保持件42上沿著圓周方向按等間隔形成3個(gè)或4個(gè)(圖示的例中為3個(gè))球孔43，在各球孔43內(nèi)放入可以沿著球保持件42的徑向移動(dòng)的球44，該球44是作為止動(dòng)構(gòu)件，另外，在比上述球保持件42的球孔43還要靠近連結(jié)構(gòu)件41側(cè)的外圓面上嵌裝有擋圈45。
在上述球保持件42的外周上安裝有可以沿著球保持件42的軸向移動(dòng)的套筒狀的壓球套47，它是用于將上述球44壓在結(jié)合槽38內(nèi)，利用以壓縮狀態(tài)設(shè)置于該壓球套47與第2活塞40之間的壓縮彈簧48將該壓球套47向連結(jié)構(gòu)件41側(cè)推，利用上述擋圈45進(jìn)行止動(dòng)以防止將上述壓球套47拔出。
并且，由上述結(jié)合槽38、球44、壓球套47與壓縮彈簧48構(gòu)成活塞連結(jié)構(gòu)件49。
另外，在上述連結(jié)構(gòu)件41上設(shè)置使第2缸10內(nèi)部的頭側(cè)的腔30a′與外部大氣連通的通路53，同時(shí)在上述腔30a′與通路53之間的閥腔54內(nèi)設(shè)置用于使該腔30a′與通路53通或斷的閥構(gòu)件51，使該閥構(gòu)件51的末端借助閥彈簧52的推力向第2活塞40側(cè)突出。再者，圖中56是通氣孔，用于將收容閥彈簧52的腔與外部連通，該閥彈簧52是位于閥構(gòu)件51的背后。
上述第2實(shí)施例的上述以外的結(jié)構(gòu)實(shí)際上與第1實(shí)施例相同，圖中主要的相同的部位標(biāo)注相同的標(biāo)記，詳細(xì)的說(shuō)明從略。
在上述第2實(shí)施例的缸裝置上，如圖9所示，當(dāng)?shù)?活塞40處于返回行程終端時(shí)，該第2活塞40由于復(fù)位彈簧32的推力與連結(jié)構(gòu)件41接觸，因此，壓球套47也壓在連結(jié)構(gòu)件41上，克服壓縮彈簧48的推力而后退，使球44解放。所以大小2個(gè)活塞13、40不互相結(jié)合。
另外，上述閥構(gòu)件51受到第2活塞40推壓而后退，使通路53打開(kāi)，因此，第2缸10內(nèi)部的腔30a′通過(guò)上述通路53與大氣連通。
上述第1活塞13由這種狀態(tài)開(kāi)始向左移動(dòng)，如圖9所示，與第2活塞40氣密地接觸后，使該第2活塞向左方移動(dòng)而離開(kāi)連結(jié)構(gòu)件41時(shí)，則中圖1 0所示，壓球套47由于彈簧48的推力而前進(jìn)，將各球44向活塞桿12的中心推，使其與緩沖環(huán)37上的結(jié)合槽38進(jìn)行結(jié)合，因此上述第1活塞13與第2活塞40結(jié)合成一體。然后，在這一狀態(tài)下，兩活塞13、40與活塞桿12向第2缸10的端部移動(dòng)。
這時(shí)，如上所述第2缸10內(nèi)部的腔30a′是通過(guò)通路53向大氣開(kāi)放的，因此，由圖9的狀態(tài)開(kāi)始的第2活塞40與第1活塞13的移動(dòng)能順利地進(jìn)行。
然后，兩活塞13、40合成一體地移動(dòng)，在上述第2活塞40離開(kāi)連結(jié)構(gòu)件41的同時(shí)，第1活塞13由第1缸9移動(dòng)到第2缸10內(nèi)時(shí)，上述閥構(gòu)件51由于閥彈簧52的推力而前進(jìn)，將通路53封閉，將頭腔30a與大氣隔斷。因此，頭腔30a內(nèi)的壓縮空氣不會(huì)產(chǎn)生泄漏。
另外，當(dāng)將壓縮空氣供給到活塞桿腔30b內(nèi)，并且將頭腔30a內(nèi)的空氣排出時(shí)，則上述兩活塞13、40與活塞桿12成為一體地返回。
然后，如圖9所示，第2活塞40在其返回端與連結(jié)構(gòu)件41接觸時(shí)，壓球套47受到該連結(jié)構(gòu)件41推壓而后退，解除了對(duì)于球44的推壓，緊接著，由于活塞桿12與第1活塞13的返回，各球44沿著傾斜壁38a由結(jié)合槽38內(nèi)退出，兩活塞13、40的連結(jié)即解除。因此，第2活塞40停止在返回端，即與連結(jié)構(gòu)件41接觸的位置，第1活塞13與活塞桿12一起移動(dòng)到返回行程的終端。
另外，在上述第2活塞40與連結(jié)構(gòu)件41即將接觸之前，該第2活塞40推壓閥構(gòu)件51，使通路53打開(kāi)，因此，第2缸10的頭側(cè)的臉30a′與大氣連通。所以在第2活塞40尚未到達(dá)上述返回端的時(shí)間內(nèi)，即使第1活塞13氣密地嵌合在小徑缸體4內(nèi)，兩活塞13與40之間的部分也不會(huì)被密封，其結(jié)果，第2活塞40能確實(shí)地到達(dá)返回端，第1活塞13也能確實(shí)地移動(dòng)到行程的終端。
象這樣，本發(fā)明的流體壓缸裝置，在活塞桿驅(qū)動(dòng)行程的后半，由于2個(gè)活塞合成一體，受壓面積擴(kuò)大，能使活塞桿驅(qū)動(dòng)行程后半的驅(qū)動(dòng)力增大。
另外，小徑的第1活塞能在大小2個(gè)缸內(nèi)移動(dòng)，由于是作成小徑的第1活塞在大徑的缸內(nèi)移動(dòng)時(shí)是與大徑的第2活塞結(jié)合在一起，因此，與各活塞只能各自在一個(gè)缸內(nèi)移動(dòng)的串列式流體壓缸裝置相比，能在相同的活塞桿行程的情況下使軸向長(zhǎng)度非常縮短，其結(jié)果，能緊湊地制成流體壓缸裝置。
權(quán)利要求
1.一種流體壓缸裝置，其特征在于它具有小徑的第1缸與大徑的第2缸，它們是通過(guò)連結(jié)構(gòu)件連結(jié)成同軸狀并且成為相互連通的狀態(tài)；活塞桿，它是共同地穿插在上述兩缸內(nèi)；小徑的第1活塞，它是安裝在上述活塞桿的一端，對(duì)于該活塞桿的全行程來(lái)說(shuō)，它能與該活塞桿一起在上述2個(gè)缸的內(nèi)部進(jìn)行移動(dòng)，在上述第1缸的內(nèi)部它是單獨(dú)而且流體密封地滑動(dòng)，在第2缸的內(nèi)部它與大徑的第2活塞成為一體地進(jìn)行移動(dòng)；大徑的上述第2活塞，它是配置在上述第2缸的內(nèi)部，只能在該第2缸內(nèi)滑動(dòng)自如，它能與上述第1活塞相互結(jié)合與分離自如；產(chǎn)生推力的機(jī)構(gòu)，它將上述第2活塞向第2缸內(nèi)的返回側(cè)端部推；活塞連結(jié)機(jī)構(gòu)，它的用途是，當(dāng)上述第1活塞在第2缸內(nèi)移動(dòng)時(shí)，將該第1活塞與第2活塞相互結(jié)合在一起；閥機(jī)構(gòu)，它的用途是，當(dāng)上述第2活塞處于返回端時(shí)，使第2缸內(nèi)頭側(cè)的腔向外端開(kāi)放，當(dāng)上述第2活塞離開(kāi)返回端時(shí)，使上述腔與外部隔斷。
2.按權(quán)利要求1所述的流體壓缸裝置，其特征在于上述活塞連結(jié)機(jī)構(gòu)是由下述各部分構(gòu)成結(jié)合槽，它形成于第1活塞上的圓周方向；多個(gè)止動(dòng)片，它們是設(shè)置于第2活塞上，成為圍繞上述活塞桿的環(huán)狀，通過(guò)沿著環(huán)的徑向進(jìn)行位移與上述結(jié)合槽結(jié)合或脫離自如；彈簧機(jī)構(gòu)，它將上述各止動(dòng)片向與結(jié)合槽結(jié)合的方向推；上述凸輪機(jī)構(gòu)，它是使上述各止動(dòng)片位移到與上述結(jié)合槽進(jìn)行結(jié)合的結(jié)合位置或脫離結(jié)合槽的釋放位置的凸輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)上述第2活塞處于第2缸內(nèi)的返回側(cè)端部時(shí)，使上述各止動(dòng)片保持在上述釋放位置，在活塞桿驅(qū)動(dòng)行程的途中，當(dāng)上述第1活塞結(jié)合在第2活塞上并且使該第2活塞移動(dòng)時(shí)，則使上述各止動(dòng)片位移到上述結(jié)合位置。
3.按權(quán)利要求2所述流體壓缸裝置，其特征在于上述凸輪機(jī)構(gòu)是形成為銷，該銷的構(gòu)成是，安裝在設(shè)置于上述第2活塞上的銷安裝孔內(nèi)，成為一部分突出的狀態(tài)，當(dāng)該第2活塞在第2缸內(nèi)的返回側(cè)端部與上述結(jié)構(gòu)件接觸時(shí)，該銷受到該連結(jié)構(gòu)件推壓而后退，因而使上述各止動(dòng)片位移到上述釋放位置，當(dāng)上述第2活塞離開(kāi)連結(jié)構(gòu)件時(shí)，該銷回復(fù)到由該第2活塞突出的位置，因而使上述各止動(dòng)片位移到結(jié)合位置。
4.按權(quán)利要求3所述流體壓缸裝置，其特征在于上述銷是作成兼作上述閥機(jī)構(gòu)，具有與上述銷安裝孔的密封部接觸或脫離的O形密封圈，該銷在第2活塞的返回端受到連結(jié)構(gòu)件推壓而后退時(shí)，上述O形密封圈離開(kāi)密封部而使上述腔向外部開(kāi)放，當(dāng)?shù)?活塞離開(kāi)連結(jié)構(gòu)件因而該銷復(fù)位時(shí)，上述O形密封圈與密封部接觸，使上述腔與外部隔斷。
5.按權(quán)利要求1所述流體壓缸裝置，其特征在于上述活塞連結(jié)機(jī)構(gòu)由下述各部分構(gòu)成結(jié)合槽，它形成于第1活塞上的圓周方向；多個(gè)球，它被保持在安裝于第2活塞上的球保持件內(nèi)，與上述結(jié)合槽結(jié)合或脫離自如；套筒狀的壓球套，它是滑動(dòng)自如地嵌合在上述球保持件的外圓上，在保持位置與釋放位置之間是位移自如的，該保持位置是將上述球保持成為到達(dá)上述結(jié)合槽內(nèi)的結(jié)合狀態(tài)，該釋放位置是將球從保持到結(jié)合狀態(tài)下進(jìn)行釋放，當(dāng)上述第2活塞在返回側(cè)端部與上述連結(jié)構(gòu)件接觸時(shí)，向上述解放位置位移，當(dāng)上述第2活塞離開(kāi)上述連結(jié)構(gòu)件時(shí)，位移到上述保持位置；彈簧機(jī)構(gòu)，它將上述壓球套向上述保持位置推。
6.按權(quán)利要求5所述流體壓缸裝置，其特征在于上述閥機(jī)構(gòu)是設(shè)置于連結(jié)構(gòu)件上，該閥機(jī)構(gòu)具有連接第2缸內(nèi)的上述頭側(cè)的腔與外部的閥腔與通路，同時(shí)在該閥腔內(nèi)具有開(kāi)閉上述通路的閥構(gòu)件，使該閥構(gòu)件的于部突出一上述頭側(cè)腔內(nèi)并且以彈簧向其突出方向推，當(dāng)上述第2活塞推壓該閥構(gòu)件時(shí)，上述通路打開(kāi)，當(dāng)將閥構(gòu)件解放時(shí)，上述通路即封閉。
全文摘要
將小徑的第1缸與大徑的第2缸連結(jié)成同軸狀而且成為相互連通狀態(tài)，在兩缸內(nèi)穿插有共用的活塞桿，在該活塞桿上安裝有在上述第1缸內(nèi)氣密地滑動(dòng)的小徑第1活塞，并且使該第1活塞在第2缸的內(nèi)部也移動(dòng)自如。在上述第2缸內(nèi)設(shè)置只能在該第2缸內(nèi)氣密地滑動(dòng)的第2活塞，當(dāng)上述第1活塞在第2缸內(nèi)移動(dòng)時(shí)，使兩活塞結(jié)合成一體。
文檔編號(hào)F15B15/00GK1126804SQ95115558
公開(kāi)日1996年7月17日 申請(qǐng)日期1995年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月22日
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