CN110947812A - 缸装置及其工作方法、冲压装置、工件夹持装置、工件的冲压方法及夹持方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供缸装置及其工作方法、冲压装置、工件夹持装置、工件的冲压方法及夹持方法。在使用了气动液压机构的冲程较大的缸装置中，有效地使用用于固定气动液压机构的放大液压力。通过将缸装置的第2液压室的外周面设成薄壁部，液压受到来自第2气压室的空气压力而增加，薄壁部膨胀而夹持缸。而且，为了使薄壁部借助第2液压室的增加而沿径向膨胀并抑制轴向伸展，作为轴向伸展抑制单元，利用防扩张螺栓将薄壁部从其两端侧固定。防扩张螺栓对以夹住薄壁部的两端侧的厚壁部的方式、或以夹住薄壁部的两端的方式配设的盖和盖进行固定。并且，为了防止薄壁部因防扩张螺栓的紧固而收缩，在薄壁部的两端侧的厚壁部之间配设间隔件。

Description

缸装置及其工作方法、冲压装置、工件夹持装置、工件的冲压 方法及夹持方法

技术领域

本发明涉及缸装置、冲压装置、工件夹持装置、缸装置的工作方法、工件的冲压方法以及工件的夹持方法，例如涉及使用了流体压力缸的缸装置、冲压装置、工件夹持装置、缸装置的工作方法、工件的冲压方法以及工件的夹持方法。

背景技术

利用了空气(气体)或油(液体)这样的流体的流体压力缸用在工业的广泛领域中。

这些流体压力缸利用流体的压力使缸内的活塞产生推力，由此能够成为例如冲压或致动器的驱动等各种各样的机械动作的原动力。

另外，液压缸具有如下特征：即使是较小的尺寸，也能够通过基于液压的较大的加压力来得到较大的推力，但问题在于需要液压供给装置等大型设备。

因此，在专利文献1中，提出了如下流体压力缸：利用气缸与液压缸组合而得的气动液压缸(气动液压机构)并通过气压产生液压，从而能够省略复杂的液压系统，实现低成本和小型化。

但是，在专利文献1的技术中，由于使气缸的活塞的移动量与液压缸的截面积对应地产生推力，因此，存在冲程短的问题。

例如，在将致动器安装于气动液压缸的输出侧的情况下，为了确保冲程，需要使致动器与气动液压缸一同移动。

因此，本专利的申请人关于如下缸装置提出了申请(日本专利申请2018-21723(未公开))：利用空气使气动液压机构部整体大幅移动，并且利用通过液压的增大产生的膨胀而将气动液压机构固定于缸，在该固定状态下，输出由气动液压机构产生的较大的推力。

在该缸装置中，将在周面形成有薄壁部的第2液压室与气动液压机构连接，薄壁部通过第2液压室的液压增大而膨胀，由此将气动液压机构固定于缸。

但是，第2液压室的薄壁部不仅产生径向的膨胀，有时还产生推力方向的膨胀，因此无法将第2液压室的所有增压量利用于径向的膨胀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4895342号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，对于使用了气动液压机构的冲程大的缸装置，有效地使用用于固定气动液压机构的增加流体压力。

用于解决课题的手段

(1)在技术方案1所述的发明中，提供一种缸装置，其特征在于，所述缸装置具有：缸；输出侧壳体，其配设在所述缸内，能够在所述缸内沿推力方向移动；输入侧壳体，其被固定于所述输出侧壳体的输入侧，且具备第2流体室和固定机构部，所述第2流体室的内表面的一部分由推力方向的一侧的盖和推力方向的另一侧的盖构成，所述固定机构部的外周面由于该第2流体室的压力增加而径向膨胀，从而固定于所述缸；气动液压机构，其配设在所述输出侧壳体内，在利用所述固定机构部进行了固定的状态下输出基于放大的流体压力的推力；第2气压室，其被供给空气；第2活塞部，其受到所述第2气压室的气压而使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输出侧移动，并且在规定的位置使所述第2流体室加压膨胀；以及距离固定单元，其使所述一侧的盖与所述另一侧的盖之间的距离固定。

(2)在技术方案2所述的发明中，提供技术方案1所述的缸装置，其特征在于，所述气动液压机构具有：第1气压室，其被供给空气；第1活塞，其具有构成所述第1气压室的一个面的气压承受面；第1杆，其配设于所述第1活塞，具有面积比所述气压承受面的面积小的杆端面；第1流体室，所述第1流体室的一个面由所述第1杆的所述杆端面形成；输出活塞，其具有流体压力承受面，所述流体压力承受面构成所述第1流体室的另一面，并且所述流体压力承受面比所述第1杆的杆端面大；以及输出杆，其配设于所述输出活塞，借助所述第1流体室的压力向外部输出推力。

(3)在技术方案3所述的发明中，提供技术方案1或2所述的缸装置，其特征在于，所述第1流体室和所述第2流体室中的至少一方由液压室构成。

(4)在技术方案4所述的发明中，提供技术方案2或3所述的缸装置，其特征在于，所述距离固定单元在所述第2流体室内贯通，并利用螺栓将设置于所述输出侧壳体的所述一侧的盖和所述另一侧的盖固定。

(5)在技术方案5所述的发明中，提供技术方案2至4中任意一项所述的缸装置，其特征在于，所述距离固定单元具有间隔件，所述间隔件配置于所述第2流体室内，且抵接地配置于所述一侧的盖与所述另一侧的盖之间。

(6)在技术方案6所述的发明中，提供技术方案1至5中任意一项所述的缸装置，其特征在于，所述第2活塞部具有：第2活塞，其配设在所述输入侧壳体与所述第2气压室之间，受到来自所述第2气压室的压力而朝输出侧移动；和第2杆，其配设于所述第2活塞，并借助所述第2活塞的朝向输出侧的移动而对所述第2流体室加压。

(7)在技术方案7所述的发明中，提供技术方案6所述的缸装置，其特征在于，所述缸装置具有第3气压室，所述第3气压室设置于所述缸内的另一端侧，使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输入侧移动。

(8)在技术方案8所述的发明中，提供一种冲压装置，其特征在于，所述冲压装置具有：技术方案7所述的缸装置；工件设置单元，其将工件相对于所述缸装置设置在规定的位置；冲压单元，其驱动所述缸装置，并利用安装于所述输出杆的工具对设置后的所述工件进行冲压；以及脱离单元，其使被冲压后的所述工件从所述规定的位置脱离。

(9)在技术方案9所述的发明中，提供一种工件夹持装置，其特征在于，所述工件夹持装置具有：技术方案7所述的缸装置；工件设置单元，其将工件相对于所述缸装置设置在规定的位置；夹持单元，其驱动所述缸装置，利用所述输出杆对设置后的所述工件进行按压并夹持；以及脱离单元，其使固定后的所述工件从所述规定的位置脱离。

(10)在技术方案10所述的发明中，提供一种缸装置的工作方法，其是使技术方案7所述的缸装置工作的缸装置的工作方法，其特征在于，所述缸装置的工作方法具有：第1步骤，对所述第3气压室进行加压，并且对所述第1气压室和所述第2气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输入侧移动而成为初始状态；第2步骤，对所述第1气压室进行加压，并且对所述第3气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输出侧移动，从而使所述输出杆与按压对象抵接或者使所述输出侧壳体与所述缸的输出侧的端部抵接；第3步骤，进一步对所述第2气压室进行加压，使所述第2活塞和所述第2杆朝输出侧移动而对所述第2流体室进行加压，由此将所述输入侧壳体和所述输出侧壳体固定于所述缸；第4步骤，对所述第2气压室进行加压，使所述气动液压机构工作，借助所述第1流体室的被放大的流体压力将所述输出杆按压于所述按压对象；以及第5步骤，对所述第3气压室进行加压，并且对所述第1气压室和所述第2气压室进行减压，使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输入侧移动而恢复为初始状态。

(11)在技术方案11所述的发明中，提供一种工件的冲压方法，其是使技术方案8所述的冲压装置工作而对工件进行冲压的方法，其特征在于，所述工件的冲压方法具有：第1步骤，对所述第3气压室进行加压，并且对所述第1气压室和所述所述第2气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输入侧移动而成为初始状态；第2步骤，将工件设置于规定的位置；第3步骤，对所述第1气压室进行加压，并且对所述第3气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输出侧移动，直至所述输出杆与所述工件抵接而停止为止；第4步骤，进一步对所述第2气压室进行加压，使所述第2活塞和所述第2杆朝输出侧移动而对所述第2流体室进行加压，由此将所述输入侧壳体和所述输出侧壳体固定于所述缸；第5步骤，对所述第2气压室进行加压，使所述气动液压机构工作，对所述第1流体室的流体压力进行放大；第6步骤，借助通过第5步骤放大的流体压力使安装于所述输出杆的工具按压所述工件，并对所述工件进行冲压；第7步骤，对所述第3气压室进行加压，并且对所述第1气压室和所述第2气压室进行减压，使安装于所述输出杆的工具与所述输出杆一同脱离所述工件；以及第8步骤，使完成冲压的所述工件从规定的位置脱离。

(12)在技术方案12所述的发明中，提供一种工件的夹持方法，其是使技术方案9所述的工件夹持装置工作而将工件夹持在规定的位置的方法，其特征在于，所述工件的夹持方法具有：第1步骤，对所述第3气压室进行加压，并且对所述第1气压室和所述第2气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输入侧移动而成为初始状态；第2步骤，将工件设置于规定的位置；第3步骤，对所述第1气压室进行加压，并且对所述第3气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输出侧移动，直至所述输出杆与所述工件抵接而停止为止；第4步骤，进一步对所述第2气压室进行加压，使所述第2活塞和所述第2杆朝输出侧移动而对所述第2流体室进行加压，由此将所述输入侧壳体和所述输出侧壳体固定于所述缸；第5步骤，对所述第2气压室进行加压，使所述气动液压机构工作，对所述第1流体室的流体压力进行放大；以及第6步骤，借助通过第5步骤放大的流体压力使所述输出杆按压所述工件，并将所述工件夹持在规定的位置。

(13)在技术方案13所述的发明中，提供技术方案2至7中任意一项所述的缸装置，其特征在于，所述缸装置具有：输出用空气通路，其贯通所述第2活塞部，将所述第2气压室的空气供给到所述第1气压室；和止回阀，其配设在所述输出用空气通路上，在所述固定机构部将所述输入侧壳体固定于所述缸的状态下使所述输出用空气通路成为打开状态。

(14)在技术方案14所述的发明中，提供技术方案13所述的缸装置，其特征在于，所述缸装置具有：第3气压室，其形成于所述输出侧壳体的输出侧，通过被供给空气而使所述输出侧壳体朝输入侧移动；第1空气通路，其将被供给到所述第3气压室的空气向形成于所述第1活塞的输出侧的第4气压室供给；第2空气通路，其将被供给到所述第3气压室的空气向形成于所述第2活塞的输出侧的第5气压室供给；以及开闭阀，其配设在所述第2空气通路上，并根据所述第1活塞的移动而使所述第2空气通路开闭，所述开闭阀在所述第1活塞朝输入侧移动并结束所述第1气压室内的空气的排出之后使所述第2空气通路打开。

发明效果

本发明通过被供给空气的第2气压室使配设有气动液压机构的输出侧壳体在缸内移动，由此能够兼顾冲程的确保和推力的确保。

并且，由于通过距离固定单元使构成第2液压室的内表面的一部分的一侧的盖与另一侧的盖之间的距离固定，因此能够抑制第2液压室在推力方向上的膨胀，从而使第2液压室有效地在沿径向膨胀。

附图说明

图1是用于对第1实施方式的缸装置进行说明的图。

图2是第1实施方式的部件图。

图3是关于第1实施方式中的间隔件的说明图。

图4是示出第1实施方式的工作状态的说明图。

图5是示出第1实施方式的其他工作状态的说明图。

图6是用于对第2实施方式的缸装置进行说明的图。

图7是示出第2实施方式的工作状态的说明图。

图8是示出第2实施方式的其他工作状态的说明图。

图9是用于对冲压加工进行说明的图。

图10是第3实施方式中的内部切换阀的部件图。

图11是示出第3实施方式的工作状态的说明图。

标号说明

1、1b：缸装置

2：缸

2a、2b、2c、2d：滑动辅助环

3、4、27、34、39：盖

3a、4a：螺栓

5：第1进气排气口

6：第2进气排气口

7：输出杆

7a：空腔部

8：第3进气排气口

8a：进气排气杆

8b：进气排气通路

8d：连通杆

8e、8f：连通通道

11：第1活塞

12：第2活塞

13：第3活塞

15：薄壁部

20：气压室

21：第1气压室

22：第2气压室

30：液压室

31：第1液压室

32：第2液压室

33：螺旋弹簧

34g：防扩张螺栓

36：螺旋弹簧

37a：防脱环

38：供油口栓

39h：防松螺栓

41：第3气压室

50：第1杆

53：开闭阀

53a：开闭杆

53b：螺旋弹簧

53c：主体部

53d：杆部

54：止回阀

58：第2杆

60：活塞壳体

61：第1壳体

62：第2壳体

63：第3壳体

64：第4气压室

65：第5气压室

71：冲头

72：夹具

73：设置台

74：阳模具

75：阴模具

77：输出杆

80：间隔件

80a：贯通孔

80b：油通路

80c、80d：U字槽

100：工件

具体实施方式

(1)实施方式的概要

在本实施方式(第1实施方式、第2实施方式)的缸装置1、1b中，提供使一个缸兼具以下两个特征的缸装置(气动液压缸)，该两个特征分别是：推力小但冲程大的气缸部分的特征；以及将利用帕斯卡原理并通过空气压力所输入的推力转换为放大的流体压力而向输出侧输出大推力的气动液压机构的特征。

在该气动液压机构中，关于在输出放大的流体压力的部分中所使用的流体，只要是具有流动性的气体、液体或凝胶状的物质，则可以是任意，但是优选为容易获取且为非压缩性流体的工作油等油。由此，在以下说明中，将通过气动液压机构放大推力的流体室作为液压室、并将在其内部使用的流体设为油来进行说明。

在缸装置中，在缸2内配置有能够沿推力方向移动的活塞壳体60(61～63)，通过由气压室20(第1气压室21和第2气压室22)构成的气压系统和由液压室30(第1液压室31和第2液压室32)构成的液压系统实现了以下三个功能，该三个功能分别是：使该活塞壳体60沿推力方向大幅移动的移动功能；在移动后将活塞壳体60固定(从内侧夹持)于缸2的固定功能；以及通过气动液压机构产生放大的大液压力的液压输出功能。

即，从输出侧依次配置第1液压室31、第1气压室21、第2液压室32(以上三个配置在活塞壳体60内，活塞壳体60构成了它们各自的一部分)以及第2气压室22，通过第2气压室22的空气驱动而实现移动功能，通过第2气压室22的空气驱动和第2液压室32的液压增加而实现固定功能，通过第1气压室21和第1液压室31实现液压输出功能。

构成为，能够分别执行基于活塞壳体60的移动功能和固定功能的动作、以及基于之后的液压输出功能的动作。

在此，气动液压机构是如下机构：将构成第1气压室21的一个面的空气活塞(第1活塞部＝第1活塞11和第1杆50)和构成第1液压室31的一个面的液压活塞(第3活塞部＝第3活塞13和输出杆7)组合起来，由此将供给到第1气压室21的空气压力增大为较大的液压力并从输出杆7输出。

本实施方式的第2液压室32成为如下结构：将构成第2液压室32的一部分的活塞壳体60的外周面设为薄壁(薄壁部15)，由此经由第2活塞部(第2活塞12和第2杆58)受到来自第2气压室22的空气压力，从而液压增加，作为固定机构部发挥功能的薄壁部15膨胀而夹持缸2。

而且，为了使薄壁部15借助第2液压室32的液压增加而沿径向膨胀并抑制轴向(推力方向)伸展，作为轴向伸展抑制单元，利用防扩张螺栓34g将薄壁部15从其两端侧进行固定。防扩张螺栓34g对以夹住薄壁部15的两端侧的厚壁部的方式、或者以夹住薄壁部15的两端的方式配设的盖39和盖34进行固定，由此作为距离固定单元发挥功能。

并且，为了防止薄壁部15因该防扩张螺栓34g的紧固而收缩，在薄壁部15的两端侧的厚壁部之间或者在薄壁部15的两端之间配设间隔件80。

(2)实施方式的细节

(第1实施方式)

以下，对第1实施方式进行说明。

在该第1实施方式中，在移动功能的动作中，通过构成第2气压室的一部分的第2活塞12的轴向移动，使活塞壳体60(61～63)沿轴向移动，在固定功能的动作中，通过第2活塞部的动作，使第2液压室32产生径向的液压，由此使薄壁部15在径向上膨胀，从而使活塞壳体60的移动固定在缸2内。

另一方面，在液压输出功能的动作中，通过第1活塞11的移动，第1杆50的末端按压第1液压室31，由此从第3活塞13对输出杆7产生放大的液压力。

图1示出了表示第1实施方式中的缸装置1的结构的推力方向(中心线方向)的截面，图1的(a)示出了整体，图1的(b)示出了放大的一部分。

图2示出了配设于缸2内的各部件，图2的(a)示出了各部件的截面，图2的(b)是第1壳体61的主视图、侧视图以及防脱环29的主视图。

另外，对与第1实施方式相同的结构或相同功能的部分，标注相同标号而适当省略其说明。并且，在图1的(b)中示出了用于对各部分进行密封的O型圈，但是省略其说明。此外，为了易于观察附图，与其他的实施方式同样地，不进行表示截面的显示，仅在图1的(a)中，对存在空气的区域标注斜线，对存在油的区域标注点。

并且，在图1、图2中，为了表示构成缸装置1的各部件，适当地变更活塞壳体60的内部(尤其是第2壳体62内)的截面的位置(角度)来表示。

如图1、图2所示，本实施方式的缸装置1具有：两个端面敞开的圆筒形状的缸2；和封闭其两个敞开端侧的盖3、4。盖3、4分别借助沿周向配置的多个螺栓3a、4a而固定于缸2。

构成本实施方式的缸装置1的部件(除O型圈、滑动辅助环等特定的部件以外)的材质是铝、不锈钢、铁等金属。

作为一例，缸装置1的大小如下：外径为60毫米左右，输出杆7的冲程长度为50毫米左右，但是也可以比这大，或者也可以比这小。

以下，由于形成有第1进气排气口5的一端侧(盖3侧)是移动、加压用的空气输入的一侧，因此称作输入侧，由于形成有第2进气排气口6的另一端侧(盖4侧)是输出液压的一侧，因此称作输出侧。

并且，将图1的(a)所示的缸2内的部件位于最靠输入侧的位置的状态称作初始状态。

在缸2内，由第1壳体61、第2壳体62以及第3壳体63构成的活塞壳体60(未图示)配设于缸2内。

如图1所示，对于活塞壳体60，从输入侧依次配设第2壳体62、第1壳体61以及第3壳体63。

在第2壳体62中收纳第2活塞12以及与该第2活塞12连接的第2杆58，在第1壳体61中收纳第1活塞11以及与该第1活塞11连接的第1杆50，在第3壳体63中收纳第3活塞13以及与第3活塞13连接的输出杆7的一部分。

第2壳体62的两端侧形成为厚壁部，两端侧之间构成为薄壁部15，薄壁部15的内侧成为第2液压室32。

在第2壳体62的两端的厚壁部形成有用于向第2液压室32填充油的供油孔，在从任意一方的供油孔注入油之后，通过供油口栓381、供油口栓382进行密闭。

在第2壳体62的输入侧端部利用在周向上配置的多个螺栓39a固定有盖39。该盖39具有：被螺栓39a固定于第2壳体62的厚壁部(输入侧)的凸缘部；以及比第2壳体62的厚壁部(输入侧)向第2壳体62的内侧(中心侧)伸出的伸出部。在该伸出部的末端侧形成有管状的小径凸部39g，该小径凸部39g供后述的间隔件80的轴向的一部分嵌入。

在盖39的伸出部，在输入侧形成有圆筒形状的凹部39d(参照图2的(a))，在凹部39d的底部的中央形成有第2杆58用的贯通孔，在该贯通孔的径向外侧形成有两处(在图中只示出一处)从凹部39d的底部贯通伸出部的连通孔39c。该连通孔39c构成了将后述的第5气压室65与第3气压室41连通的路径(第2空气通路)的一部分。

形成于盖39的输入侧端部的凸缘部的外径形成为比缸2的内径小，由此在该凸缘部与缸2的内周壁之间具有间隙。在该盖39的凸缘部的外周面，遍及整周地形成有周槽39b(参照图2的(a))，在该周槽39b内配设有滑动辅助环2a。

包括其他的滑动辅助环2b、2c、2d在内，滑动辅助环2a由金属以外的材料(例如树脂)形成，这些滑动辅助环是为了避免缸2与盖39、第1壳体61、盖34的金属接触从而使缸2的内周面与第2壳体62之间的滑动顺畅而配设的。

在盖39的伸出部形成有四处从凹部39d的底部贯通伸出部的贯通孔39f(参照图2的(a))。

在该贯通孔39f的内周面形成有防扩张螺栓34g用的内螺纹以及防松螺栓39h用的内螺纹。防扩张螺栓34g沿着从输出侧至输入侧的方向螺合于贯通孔39f内，防松螺栓39h从与该方向相反的一侧螺合于贯通孔39f内。

防扩张螺栓34g被从盖34侧插入，并通过其头部固定于盖34，并且末端的螺纹部螺合于盖39的贯通孔39f内，由此对盖34与盖39之间的距离进行固定，从而抑制了第2壳体62的薄壁部15沿轴向伸展的情况。

另一方面，防松螺栓39h从盖39的凹部39d侧螺入贯通孔39f，直至其末端部与防扩张螺栓34g的末端部抵接而对防扩张螺栓34g朝向输出方向施力。由此，避免了防扩张螺栓34g因伸缩载荷而产生松动，其中，该伸缩载荷是由于因第2液压室32的加压所产生的薄壁部15的膨胀和因减压所产生的收缩反复出现而产生的。

另外，在图2的(a)中，形成于盖39的贯通孔39f和连通孔39c显示为存在于同一面上，但是实际的位置关系不是形成于同一平面，四个贯通孔39f和两个连通孔39c形成于互不干涉的位置。螺合于贯通孔39f的防扩张螺栓34g与贯穿插入连通孔39c内的套环28之间的位置关系如通过图3的(c)在后面叙述的那样。

在盖39的凹部39d和中央的贯通孔中贯穿插入以及贯通有第2杆58。在该第2杆58的输入侧利用连结螺钉12a固定有第2活塞12。

第2杆58具有直径从输出侧朝向输入侧依次增大的小直径部分、中等直径部分以及大直径部分，在小直径部分与中等直径部分的边界形成有阶梯部58a。通过该第2杆58在盖39内朝输出方向移动，由此，阶梯部58a对形成于第2壳体62内的第2液压室32进行加压，薄壁部15借助该加压的液压沿径向弹性变形，从而活塞壳体60(61～63)被固定于缸2内。

在第2杆58的大直径部分的输出侧端面形成有沿径向伸出的凸缘部58c。

在使第2杆58的从凸缘部58c至末端侧的部分通过盖39的凹部39d内的状态下，利用螺栓29c将防脱环29从输入侧固定于盖39。由于防脱环29的内径形成得比第2杆58的大直径部分大且比凸缘部58c的外形小，因此第2杆58不会脱落。

如图2的(c)所示，防脱环29被2等分，在防脱环29的同一圆周上形成有多个贯通孔29a和多个螺栓孔29b，该贯通孔29a供螺栓39a(用于固定盖39)贯通，该螺栓孔29b用于通过螺栓29c将防脱环29固定于盖39。并且，2等分而成的接缝采用了如下结构：即使防脱环29被组装到盖39上，也不会紧密贴合，而是存在间隙，从而第5气压室65内部的空气和连通孔39c内部的空气能够自由往来。

在固定了防脱环29的状态下，利用连结螺钉12a将第2活塞12固定于第2杆58。像这样使第2杆58与第2活塞12分开是为了利用螺栓39a进行盖39的固定和利用螺栓29c进行防脱环29的固定。

在第2杆58的中央形成有贯通孔，进气排气杆8a贯穿插入于该贯通孔内。该进气排气杆8a螺合于第2杆58的输入侧端部。而且，第2杆58的输入侧端部突出至比第2活塞12的端面靠输入侧的位置，进气排气杆8a被固定螺钉12b从径向固定于该突出部。

在本实施方式的盖3的中央部形成有贯通孔，进气排气杆8a贯穿插入于该盖3的贯通孔和密封盖3c的贯通孔。密封盖3c在通过O型圈贯穿插入于进气排气杆8a的状态下被多个螺栓3d固定于盖3。

在进气排气杆8a形成有用于向第1气压室21供给空气(气体)的进气排气通路8b。

进气排气杆8a的输入侧端部与第3进气排气口8连接。

第2活塞12的输入侧的端面与盖3和缸2的内周面一起形成了第2气压室22，第2活塞12的输出侧的端面与盖39和缸2一起形成了第5气压室65。

盖34的一部分(伸出部)与盖39对置地插入第2壳体62的输出侧。该盖34具有：被螺栓34a固定于第2壳体62的厚壁部(输出侧)的凸缘部；以及比第2壳体62的厚壁部(输出侧)向第2壳体62的内侧(中心侧)伸出的伸出部。

通过使盖34的凸缘部的外径形成得比缸2的内径小，由此在该凸缘部与缸2的内周壁之间具有间隙。在该盖34的凸缘部的外周面，遍及整周地形成有周槽34e(参照图2的(a))，在该周槽34e内配设有滑动辅助环2d。

在盖34的中央贯通形成有连通孔34d。而且，穿过第2液压室32的第2杆58的末端(小直径部分)贯穿插入至连通孔34d的中途。

在盖34的连通孔34d的径向外侧的两处部位形成有贯通盖34的连通孔34b。该连通孔34b和盖39的连通孔39c通过配设于第2液压室32的套环28的内侧而连通。

并且，在盖34上的连通孔34d的径向外侧，形成有四处供防扩张螺栓34g贯穿插入的贯通孔34f(参照图2的(a))。

如上所述，贯穿插入于贯通孔34f内的防扩张螺栓34g通过其头部被固定于盖34，并且末端的螺纹部螺合于盖39的贯通孔39f，并且被螺合于盖39的防松螺栓39h向输出方向施力。

该防扩张螺栓34g是为了抑制第2壳体62的薄壁部15由于内部的第2液压室32的压力不仅沿径向膨胀、还沿轴向扩张这一情况而使用的，但是相反地，为了防止薄壁部15由于紧固而沿轴向收缩，在盖39的伸出部与盖34的伸出部之间配置有间隔件80。

即，为了将配置于第2壳体62的两端并具有向内部伸出的伸出部的盖39与盖34之间的距离保持为固定，使用了防扩张螺栓34g和间隔件80，辅助地使用了防松螺栓39h。通过将盖39与盖34之间的距离保持为固定，由此盖39、盖34被固定，从而使第2壳体62的长度保持为固定。

图3示出了间隔件80，图3的(a)是从输出侧观察的立体图，图3的(b)是从输入侧观察的立体图，图3的(c)是示出间隔件80与其他部件之间的配置关系的说明图。

如图3所示，在间隔件80形成有贯通孔80a、油通路80b、U字槽80c以及U字槽80d。油通路80b、U字槽80c、U字槽80d分别形成于避开干涉的位置。

贯通孔80a沿轴向贯通形成于间隔件80的中央。如图3的(c)所示，在该贯通孔80a中，从贯通孔80a的中央起，具有进气排气通路8b的第3进气排气杆8a、第2杆58的小直径部分依次贯通，在更外侧，在以阶梯部58a(第2杆58)为间隔的第2液压室32中，盖39的小径凸部39g贯穿插入至中途(油通路80b的槽底面)。

油通路80b是等间隔地沿径向形成于输出侧的面上的槽。如图1、图2的(a)所示，在间隔件80的贯通孔80a中，盖39的小径凸部39g贯穿插入至油通路80b的槽底面的位置(或者前方位置)。由此，在第2杆58的阶梯部58a朝输出方向移动的情况下，存在于第2杆58的小直径部分的外周面与盖39的贯通孔的内周面之间的油(第2液压室32)通过油通路80b向间隔件80的外侧移动，从而使第2液压室32内的压力上升。

U字槽80c和U字槽80d分别是用于配设套环28和防扩张螺栓34g的槽，U字槽80c和U字槽80d遍及间隔件80的全长形成。与分别配设的套环28和螺栓34g的数量相对应，U字槽80c形成于对置的两处部位，U字槽80d形成于四处部位。

将该U字槽80c、U字槽80d设成外周面侧敞开的U字槽而不设成遍及间隔件80的全长的贯通孔的理由如下。即，这是因为，在配设套环28、防扩张螺栓34g之后，向第2液压室32内填充油，但是，若是贯通孔，则会导致在套环28等与贯通孔之间残留空气，与此相对，通过设成U字槽80c、80d，能够从敞开的外周面侧消除空气的残留。

返回图1、图2，在第2壳体62的输出侧配设有第1壳体61。

在第1壳体61的输入侧的端部，利用多个螺栓27e固定有盖27。

在该盖27被固定于第1壳体61的状态下，利用螺栓27a从第1壳体61的内侧将该盖27固定于第2壳体62的盖34。由此，将第1壳体61与第2壳体62连接起来。

在盖27上，在输出侧形成有凹部27g(参照图2的(a))。该凹部27g作为第1气压室21的输入侧端面发挥功能。

在盖27上形成有贯通凹部27g的底面并与盖34的连通孔34d连通的连通孔27b，并且在凹部27g的底面沿径向形成有与连通孔27b相连的连通槽27d。

并且，在盖27的外周面遍及全长地形成有轴向的槽27c。而且，在盖27形成有截面为L字状的L字状连通孔27f，该L字状连通孔27f从与槽27c相连的位置向径向内侧延伸，并从中途向轴向输入侧弯曲。L字状连通孔27f通过贯通至盖27的输入侧端面而与盖34的连通孔34b相连。由此，形成于盖27的外周面的槽27c通过L字状连通孔27f、盖34的连通槽34c、套环28、盖39的连通孔39c以及凹部39d形成了来自第5气压室65的空气的通路(第2空气通路的一部分)。

另一方面，槽27c与形成于后述的第1壳体61的外周的连通槽61e相连。

在利用螺栓27a将盖27固定于盖34的状态下，在第1壳体61内配设有在中央延伸设置有第1杆50的第1活塞11。

通过配设有第1活塞11，第1壳体61被第1活塞11分隔，在输入侧形成第1气压室21，在输出侧形成第4气压室64。

如图2的(b)所示，在第1壳体61上，在两端侧遍及整周地形成有周向槽61a、61b。如上述那样，在该周向槽61a中，如上述那样嵌入有滑动辅助环2b、2c，使得第1壳体61与缸2的滑动顺畅。

并且，在第1壳体61上遍及全长地沿着轴向(长度方向)形成有连通槽61e。连通槽61e的输入侧端部与盖27的连通槽27c相连。

在周向槽61a、61b与连通槽61e交叉的部位，形成有比滑动辅助环2b、2c的宽度大并且比滑动辅助环2b、2c的厚度深的凹部61c、61d，以免连通槽61e被嵌入周向槽61a、61b的滑动辅助环2b、2c堵住。该连通槽61e与缸2的内周面之间成为来自第5气压室65的空气的通路。

槽63c、包含凹部61d和凹部61c的连通槽61e、连通槽27c、L字状连通孔27f、连通孔34b、套环28、连通孔39c以及凹部39d作为将供给到第3气压室41的空气向5气压室65供给的第2空气通路发挥功能。

返回图1，第3壳体63借助多个螺栓63e固定于在内侧配置有第1活塞11的第1壳体61的输出侧的端部。

在第3壳体63的输出侧形成有凹部63a。在该凹部63a的底面中央形成有贯通孔63b(参照图2的(b))，在该贯通孔63b中贯穿插入有第1杆50。

在第3壳体63的轴向的中途形成有凸缘部，在该凸缘部的外周形成有槽63c。

并且，在第3壳体63的凸缘部形成有截面为L字状的L字状连通孔63d，该L字状连通孔63d从与槽63c相连的位置沿径向延伸并且从中途向轴向弯曲。

L字状连通孔63d通过贯通至第3壳体63的输入侧端面而与第4气压室64相连。

另一方面，槽63c的输入侧与形成于第1壳体61的外周的连通槽61e相连，槽63c的输出侧与第3气压室41相连。并且，第3气压室41和第4气压室64通过连通槽61e、套环28等而与第5气压室65相连。

槽63c和L字状连通孔63d作为将供给到第3气压室41的空气向形成于第1活塞的输出侧的第4气压室64供给的第1空气通路发挥功能。

在第3壳体63的凹部63a配置有在中央形成有输出杆7的第3活塞13。

第3壳体63的凹部63a通过配置有第3活塞13而被分隔，在输入侧形成第1液压室31。

在第3活塞13形成有用于向第1液压室31填充油的供油孔，在注入油之后，通过供油口栓38将该供油孔密闭。

另外，在第1液压室31与输出杆7的中央形成有未在轴向上贯通的空腔部7a。该空腔部7a也构成第1液压室31，空腔部7a的内部也被填充了油。

关于空腔部7a，其内径形成为比第1杆50的直径大，由此供第1杆50进出。

在第3壳体63的输出侧端部利用多个螺栓37b固定有防脱环37a。防脱环37a的固定是在第3活塞13被配置于凹部63a中、填充了油并设置了供油口栓38的状态下进行的。

在第3活塞13和防脱环37a的彼此相对的面上形成有凹部13b、凹部37c，并配置有将第3活塞13向输入侧施力的螺旋弹簧36。

第2壳体62与盖39、盖34一起构成了输入侧壳体，第1壳体61和第3壳体63与盖27、防脱环37a一起构成了输出侧壳体。

并且，通过利用螺栓27a对盖34和盖27进行固定，输入侧壳体被固定于输出侧壳体的输入侧(一端侧)。

接着，对第1实施方式的缸装置1的两种动作进行说明。

(第1动作)

图4示出了缸装置1的第1动作的各状态。

在该第1动作中，输出杆7的末端与工件100抵接，由此执行活塞壳体60(61、62、63)相对于缸2的固定，然后在任意时刻从输出杆7的末端输出放大的液压力。

首先，参照图1对将缸装置1设成初始状态的动作进行说明。

缸装置1的初始状态是指使缸2内的活塞壳体60和第2活塞12移动到输入侧的状态，相当于图1所示的状态。

为了设成初始状态，在使第1进气排气口5和第3进气排气口8敞开的状态下，从第2进气排气口6以规定的压力供给空气。

供给到第3气压室41的空气对形成第3气压室41的活塞壳体60的输出侧端面进行按压，从而，活塞壳体60整体开始朝输入方向移动。

同时，被供给到第3气压室41的空气通过作为第2空气通路发挥功能的、槽63c、包含凹部61d和凹部61c的连通槽61e、连通槽27c、L字状连通孔27f、连通孔34b、套环28、连通孔39c以及凹部39d而到达第5气压室65。供给到第5气压室65的空气按压第2活塞12的输出侧端面而使其朝输入侧移动。此时，由于使第1进气排气口5敞开，因此第2活塞12和第2杆58不会受到基于第2气压室22的朝向输出方向的气压，因此能够容易地朝输入方向移动。

然后，第2活塞12和第2杆58朝输入侧移动，凸缘部58c与防脱环29卡合。凸缘部58c与防脱环29卡合之后的活塞壳体60经由防脱环29被凸缘部58c向输入侧牵拉，并且活塞壳体60的输出侧端面被第3气压室41的空气向输入侧按压，由此第2活塞12移动，直至与盖3抵接。

随着该第2活塞12朝输入侧移动，第2气压室22内的空气从第1进气排气口5排出。

并且，从第2进气排气口6供给的空气从第3气压室41通过槽63c、L字状连通孔63d，使得第4气压室64内的压力也上升。通过来自第4气压室64的压力，第1活塞11朝输入侧移动，直至与盖27抵接。此时，存在于第1气压室21内的空气被第1活塞11按压，并通过连通槽27d、连通孔27b、连通孔34d、进气排气通路8b而从第3进气排气口8排出。

另外，当第3气压室41的压力上升时，输出杆7和第3活塞13被螺旋弹簧36向输入侧施力而向输入侧移动。与此同时，随着第1活塞11朝输入侧移动，第1液压室31内部中的凹部63a部分的油向输出杆7的空腔部7a流动，由此第1液压室31在凹部63a处的空间减少，第3活塞13朝输入侧移动。第3活塞13移动，直至与第3壳体63的凹部63a的底面抵接。

通过以上动作，缸装置1成为图1所示的初始状态。

在该初始状态下，如图4的(a)所示，使第3进气排气口8和第2进气排气口6敞开，并且从第1进气排气口5供给空气。

于是，第2气压室22的压力上升，将第2活塞12向输出侧按压，第2活塞12通过第2杆58的阶梯部58a按压第2液压室32。此时，朝向输出侧的按压力的反作用力未作用于活塞壳体60整体，因此第2液压室32的油不会变得狭窄，薄壁部15没有产生弹性变形。因此，第2杆58的阶梯部58a按压第2液压室32，由此活塞壳体60整体朝输出侧移动。

另外，由于第3进气排气口8敞开，因此第1气压室21的气压不上升，因此第1活塞11和第1杆50没有以活塞壳体60为基准朝输出方向移动，而是保持与盖27抵接的状态。并且，由于第1杆50不朝输出方向移动，因此第1液压室31内的液压也不上升，第3活塞13也保持与第3壳体63抵接的状态。

然后，如图4的(a)所示，输出杆7也与第2活塞12和活塞壳体60的移动一起朝输出方向移动，输出杆7的末端部与工件100抵接。

当输出杆7与工件100抵接时，第3活塞13与第3壳体63抵接，因此活塞壳体60整体停止移动。

在该状态下，如图4的(b)所示，进一步从第1进气排气口5供给空气。这样，由于活塞壳体60移动停止，因此第2气压室22内的压力进一步上升，第2活塞12和第2杆58朝输出方向移动。

另外，第5气压室65的容积由于第2活塞12的移动而变小，但是第5气压室65内的空气移动到第3气压室41，并从第2进气排气口6排出。如图1所示，具体的路径为如下路径：从第5气压室65通过凹部39d、连通孔39c、套环28、连通孔34b、L字状连通孔27f、连通槽27c、连通槽61e、槽63c以及第3气压室41，从第2进气排气口6排出。

通过第2杆58的移动，第2液压室32被阶梯部58a按压，内部压力上升。通过该液压，如在图4的(b)中用径向的箭头所示，第2壳体62的薄壁部15向外弹性变形而固定于缸2。由此，活塞壳体60从仅停止移动的状态变成通过薄壁部15固定于缸2的状态。

另外，对于第2壳体62的薄壁部15来说，由于其两端的盖39和盖34被防扩张螺栓34g固定，因此该薄壁部15以如下方式弹性变形：由于第2液压室32的内部压力的上升而沿径向膨胀，但没有沿长度方向伸展。

另外，在第2壳体62未通过薄壁部15被固定的状态下，活塞壳体60是仅停止而无法移动的非固定状态(图4的(a)的状态)。

在该非固定状态下，当停止从第1进气排气口5供给空气并从第3进气排气口8供给空气时，活塞壳体60整体朝相反方向(输入方向)移动。即，第1活塞11和第1杆50借助第1气压室21的压力而移动，第1液压室31内的液压上升，但是由于输出杆7固定于工件100，因此活塞壳体60整体由于来自工件100的反作用力而朝相反方向(输入方向)移动。

因此，关于活塞壳体60是否通过薄壁部15的弹性变形而被固定，在缸2的外周部配设应变仪(未图示)，检测因薄壁部15对缸2的按压力所产生的缸2的变形应变，并检测规定的应变量，由此判断活塞壳体60的固定。或者，也可以配置对第2液压室32内的压力进行检测的压力传感器(未图示)，根据该压力是否超过规定值(薄壁部15发生弹性变形的值)来进行判断。另外，也可以将压力传感器的检测对象设为第2气压室22。并且，也可以代替压力传感器而设置对输出杆7的移动进行检测的传感器或对进气排气杆8a的移动进行检测的传感器，根据从停止移动起所经过的规定时间(至第2液压室的压力上升而使薄壁部15发生弹性变形为止的时间)，来判断为已固定。

在活塞壳体60通过薄壁部15的弹性变形而固定于缸2的图4的(b)的状态下，只是输出杆7与工件100抵接，并没有从输出杆7的末端输出放大的推力。

因此，如图4的(c)所示，当在期望的时刻从第3进气排气口8供给空气时，所供给的空气通过进气排气通路8b、连通孔34d、连通孔27b而使第1气压室21的压力上升。

然后，第1活塞11受到第1气压室21的压力，如粗箭头所示，第1杆50的末端按压第1液压室31，第3活塞13受到放大的液压力。通过第3活塞13受到该放大的液压力，由此，推力增大，大推力从输出杆7输出到工件100。

此时，在工件因输出杆7的大推力而变形或移动的情况下，与此相伴，输出杆7产生基于液压力的冲程。即，只有在工件变形或移动的期间，输出杆7才借助放大的液压力朝输出方向移动，并随着工件的停止而停止移动。

关于输出杆7的移动，通过如下动作而产生：第1活塞11受到第1气压室21的压力而朝输出侧移动，第1杆50按压第1液压室31，但是，关于详细的动作，与后述的图5的(b)～(c)的动作相同。

(第2动作)

接着，对从图1所示的初始状态起的第2动作进行说明。

图5示出了缸装置1的第2动作的各状态。

在该第2动作中，在输出杆7的末端与工件100抵接之前，活塞壳体60的输出侧端部(防脱环37a)与盖4抵接，由此活塞壳体60停止移动，然后在任意时刻从输出杆7的末端输出放大的液压力。

在初始状态下，如图5的(a)所示，使第3进气排气口8和第2进气排气口6敞开，并且从第1进气排气口5供给空气。

通过从第1进气排气口5供给空气，与图4的(a)中的说明同样地，第2活塞12和活塞壳体60(61、62、63)朝输出方向移动。

而且，与第1动作不同，在该第2动作中，在输出杆7的末端与工件100抵接而使活塞壳体60停止移动之前，活塞壳体60的位于最靠输出侧的位置的防脱环37a与盖4抵接，由此活塞壳体60整体停止移动。

在该状态下，如图5的(b)所示，进一步从第1进气排气口5供给空气。于是，与参照图4的(b)所说明的第1动作同样地，第2活塞12和第2杆58由于第2气压室22内的压力上升而朝输出方向移动，使第2液压室32的液压上升。由此，薄壁部15向径向弹性变形，活塞壳体60整体被固定于缸2。

从活塞壳体60由于薄壁部15的弹性变形而被固定于缸2的图5的(b)的状态起，如图5的(c)所示，在期望的时刻从第3进气排气口8供给空气。于是，供给的空气通过进气排气通路8b、连通孔34d、连通孔27b而使第1气压室21的压力上升。通过第1活塞11受到该上升的压力，第1杆50的末端按压第1液压室31。

通过从第3进气排气口8供给空气而进行的至此为止的动作与第1动作相同。

但是，在第2动作中，如图5的(b)所示，由于输出杆7的末端未与任何部分抵接，因此第3活塞13和输出杆7能够朝输出方向移动。

因此，第1杆50的末端一边按压第1液压室31一边朝输出方向移动，第1活塞11和第1杆50进入输出杆7的空腔部7a内。

由此，空腔部7a内的油通过第1杆50的外周面与输出杆7的内周面之间而向第1液压室31的凹部63a侧移动。通过该第1液压室31内的油的移动，第3活塞13朝输出方向移动与第1杆50插入到第1液压室31的内部的插入冲程量对应的距离(液压冲程量)。

在该状态下，第1杆50的末端按压第1液压室31而使得液压上升，第3活塞13受到该上升的液压，由此从输出杆7的末端输出大推力。

在图5的(b)中示出了输出杆7的末端未与工件抵接的状态，但是即使在如图4那样使输出杆7的末端与工件抵接的情况下，在工件通过输出杆7的放大的推力而变形或移动的情况下，第1杆50如图5的(c)那样工作，因此也会使输出杆7产生液压冲程。

另外，当设第1杆50在空腔部7a内移动而从输出杆7输出推力为止的、输出杆7的移动量(液压冲程)为Lh时，如果设第1杆50插入到第1液压室31内部的插入冲程量(＝第1活塞11的移动量)为La，设第1杆50在第1液压室31中的输出侧截面积为Sa，并设第3活塞13和输出杆7在第1液压室31中的输入侧截面积为Sh，则下述式子的关系成立。

Lh＝La×(Sa/Sh)

如以上说明，根据第1实施方式，与第1进气排气口5分开地设置有第3进气排气口8，其中，该第1进气排气口5用于使第2液压室32的液压上升而将活塞壳体60固定于缸2，该第3进气排气口8用于从输出杆7的末端产生推力。

由此，能够使活塞壳体60的固定动作和从输出杆7产生推力的动作独立。

并且，根据第1实施方式，不论是在输出杆7与工件100抵接的状态下，还是在未抵接的状态(防脱环37a与盖4抵接的状态)下，都能够从输出杆7的末端输出通过第1液压室31的液压而放大的推力。

(第2实施方式)

接着，对第2实施方式的缸装置1b进行说明。

在第1实施方式中，在缸2的外部需要第1进气排气口5用的切换阀和第3进气排气口8用的切换阀这两个切换阀，但是根据该第2实施方式，通过将作为切换阀发挥功能的止回阀54配设在缸2的内部，由此无需第3进气排气口8。即，作为外部的切换阀，也可以是第1进气排气口5用的一个切换阀。

由此，在第2实施方式中，能够使用止回阀(止回球阀)54自动地连续进行以下两个动作：通过放大的液压力将活塞壳体60固定于缸2的固定动作(夹持动作)；以及通过气动液压机构使输出杆7的末端产生放大的液压力的液压输出动作。

图6的(a)是示出第2实施方式中的缸装置1b的一部分的剖视图，图6的(b)是示出缸装置1b的部件的剖视图。

在该图6中示出了第2实施方式中的特征性的止回阀54的周边，其他部分包含防扩张螺栓34g、防松螺栓39h以及间隔件80，与图1、2所示的第1实施方式的缸装置1相同。

如图6所示，缸装置1b在固定于第1壳体61的输入侧端部的盖27与固定于第2壳体62的输出侧端部的盖34之间配设有止回阀54。

该止回阀54具有安装于连通杆8d的末端的开闭杆54a、止动环54b、球体54c、圆筒部件54d以及螺旋弹簧54e。

在盖27上形成有收纳止回阀54的凹部27g。在球体54c、圆筒部件54d以及螺旋弹簧54e收纳于该凹部27g内的状态下，止动环54b螺合于盖27。

螺旋弹簧54e配置于凹部27g的底部与圆筒部件54d的底部之间，经由止回阀54对球体54c向输入方向施力，由此通过球体54c将形成于止动环54b的通气孔54f闭合。

关于第1实施方式中的进气排气杆8a，输入侧贯通盖3，端部与第3进气排气口8连接，且连通通道8e沿轴向贯通(参照图1)。

与此相对，如图6所示，关于与进气排气杆8a对应的本实施方式的连通杆8d，输入侧的端部形成至第2杆58的输入侧的端面，连通通道8e与第2气压室22连通。

另一方面，连通杆8d的输出侧的端部与连通通道8f相连，该连通通道8f未沿轴向贯通，而是在比末端面稍靠近前的位置处沿径向贯通形成。

与第1实施方式同样地，该连通杆8d贯穿插入到在第2杆58上形成的贯通孔内，该连通杆8d在输入侧的端部螺合，并且被固定螺钉12b从径向固定。

与第1实施方式不同，形成于第2杆58的贯通孔的末端侧(输出侧的小直径部分)的内径形成为比连通杆8d的输出侧的外径大。

由此，第2气压室22的空气从连通通道8e通过连通通道8f，再通过连通杆8d的外周与第2杆58的贯通孔之间而被供给到连通孔34d。

在连通杆8d的末端，沿着中心轴线形成有凹部，止回阀54的开闭杆54a被压入此处。

该连通杆8d与止回阀54、连通孔27b、连通槽27d一起作为将第2气压室22与第1气压室21连通的连通单元发挥功能。

在第2杆58的大直径部分形成有沿着中等直径部分的外周的凹部58b。第2杆58的中等直径部分贯穿插入于螺旋弹簧33，螺旋弹簧33的一端侧被配置于凹部58b，另一端侧与形成于盖39的凹部39d的底面抵接。

在第2杆58的大直径部分的输出侧端面形成有沿径向伸出的凸缘部58c。

关于第2杆58，在使贯穿插入螺旋弹簧33的第2杆58的小直径部分和中等直径部分穿过盖39的状态下，防脱环29被螺栓29c从输入侧固定于盖39。

螺旋弹簧33对第2杆58和活塞壳体60(61、62、63)整体向相互分离的方向施力。即，螺旋弹簧33相对于活塞壳体60对第2杆58向输入侧施力，相对于第2杆58对活塞壳体60向输出侧施力。

因此，在将缸装置1b设成初始状态的情况下，螺旋弹簧33除了借助从第2进气排气口6供给的规定压力的空气之外，还借助螺旋弹簧33的作用力而容易地恢复至凸缘部58c与防脱环29抵接。另一方面，在后述的动作中，螺旋弹簧33对如下动作进行辅助：将活塞壳体60整体向输出方向按压。

另外，关于设置在该第2杆58的大直径部分的凹部58b和螺旋弹簧33，在第1实施方式中也能够设置。

接着，对第2实施方式的缸装置1b的第1动作和第2动作进行说明。

(第1动作)

图7示出了缸装置1b的第1动作的各状态。

在该第1动作中，与通过使输出杆7的末端与工件100抵接来固定活塞壳体60的动作相连续，止回阀(止回球阀)54自动工作，从输出杆7的末端输出放大的液压力。

在将缸装置1b设成初始状态的情况下，在使第1进气排气口5敞开的状态下，从第2进气排气口6以规定压力供给空气。由此，缸2内的各部分朝输入侧移动，但是在该动作中，除了第2杆58借助螺旋弹簧33的作用力而容易复位这一点之外，与第1实施方式相同。

另外，图6示出了移动到输出侧的状态，而不是初始状态。

在初始状态下，如图7的(a)所示，使第2进气排气口6敞开，并且从第1进气排气口5供给空气。

于是，第2气压室22的压力上升，将第2活塞12向输出侧按压，第2活塞12通过第2杆58的阶梯部58a按压第2液压室32。在此，由于向输出侧移动的按压力的反作用力未作用于活塞壳体60整体，因此第2液压室32的油不会变得狭窄，薄壁部15不会产生弹性变形。因此，通过第2杆58按压第2液压室32，活塞壳体60整体朝输出侧移动。螺旋弹簧33对将活塞壳体60整体向输出方向按压这一动作进行辅助。这些动作是与图4的(a)的说明相同的动作，输出杆7朝输出方向移动，末端部与工件100抵接。

另外，在第2气压室22中上升的压力通过连通通道8e、8f使连通孔34d的压力也上升，但是由于螺旋弹簧54e(参照图6)的作用力比因该气压而对球体54c产生的朝向输入侧的移动力大，因此止回阀54保持密封的状态。

当输出杆7与工件100抵接时，第3活塞13与第3壳体63抵接，因此活塞壳体60整体停止移动。

在该状态下，如图7的(b)所示，当进一步从第1进气排气口5供给空气时，第2气压室22内的压力超过螺旋弹簧33的作用力，第2活塞12和第2杆58朝输出方向移动。

由此，第2液压室32被阶梯部58a按压而使得内部压力上升，薄壁部15向外弹性变形，活塞壳体60整体从停止移动的状态变成固定于缸2的状态。

图7的(c)示出了活塞壳体60通过薄壁部15的弹性变形而固定于缸2的状态，同时示出了固定于第2杆58的末端的开闭杆54a按压球体54c而使止回阀54打开的状态。

当成为该状态时，从第1进气排气口5供给的空气从第2气压室22通过连通通道8e、连通孔34d、通气孔54f、凹部27g、连通孔27b、连通槽27d(参照图6)，使第1气压室21的压力上升。

然后，第1活塞11受到第1气压室21的压力，第1杆50的末端按压第1液压室31，第3活塞13受到放大的液压力。通过第3活塞13受到该放大的液压力，较大的推力从输出杆7输出到工件100。

此时，只要第2壳体62的固定(图7的(b)的状态)和开闭杆54a按压球体54c而打开止回阀54(图7的(c)的状态)这一动作是大致同时进行，则也可以使其中一个动作较早。在第2壳体62的固定较早的情况下，之后第2活塞12和第2杆58通过第2气压室22的加压而使组装的密封部件发生弹性变形，由此，第2杆58进一步朝输出侧移动而打开止回阀54。

在打开止回阀54这一动作稍早的情况下，提前该稍早的时间的量而向第1气压室21供给空气，第1液压室31被加压而产生液压力，输出杆7由于与工件100抵接而不移动，但其反作用力使第3壳体63稍微朝输入侧移动，但是，由于第1活塞11的移动距离微小，并且输出杆7的移动量Lh如前面所说明的那样仅移动Lh＝La×(Sa/Sh)，因此不会对整体的冲程带来较大的影响。但是，在第2液压室32未被固定的期间，无法使输出杆7产生较大的液压力。

并且，在输出杆7产生较大的推力之后且工件由此而变形或移动的情况下，与此相吧，输出杆7产生基于液压力的冲程。即，只有在工件变形或移动的期间，输出杆7才借助放大的液压力朝输出方向移动，并随着工件的停止而停止移动。关于该情况下的输出杆7的动作，与第1实施方式相同。

在第2实施方式的缸装置1b中，在未通过薄壁部15固定的状态(图7的(a)的状态)下，也是活塞壳体60仅无法移动而停止的状态。

因此，与第1实施方式同样地，关于活塞壳体60是否借助薄壁部15的弹性变形而被固定，在缸2的外周部配设应变仪(未图示)，检测由于薄壁部15对缸2的按压力而产生的缸2的变形应变，通过检测出规定的应变量来判断出活塞壳体60的固定。或者，也可以配置对第2液压室32内的压力进行检测的压力传感器(未图示)，根据该压力是否超过规定值(薄壁部15发生弹性变形的值)来进行判断。另外，也可以将压力传感器所检测的检测对象设为第2气压室22。并且，也可以代替压力传感器而设置对输出杆7的移动进行检测的传感器，并根据从停止移动起经过的规定时间(至第2液压室的压力上升而使薄壁部15发生弹性变形为止的时间)，来判断为已固定。

(第2动作)

接着，对从初始状态起的第2动作进行说明。

图8示出了缸装置1b的第2动作的各状态。

在该第2动作中，在输出杆7的末端与工件100抵接之前，活塞壳体60的输出侧端部(防脱环37a)与盖4抵接，由此进行活塞壳体60的固定。与该固定动作相连续，止回阀54自动地工作，从输出杆7的末端输出放大的液压力。

在该第2实施方式中的第2动作中，缸2内的各部分从初始状态起起依次动作成图8的(a)、(b)、(c)的状态。

而且，图8的(a)～(c)的各状态下的除了止回阀54之外的第2活塞12及第2杆58、活塞壳体60(61、62、63)、第1活塞11及第1杆50、以及第3活塞13及输出杆7的动作与在第1实施方式中通过图5的(a)～(c)所说明的第2动作相同。

另一方面，止回阀54的动作、止回阀54打开的时刻、第1气压室21的空气对第1气压室21加压的动作与通过图7所说明的止回阀54的动作相同。

但是，关于第2壳体62的固定和止回阀54打开的时刻，对连通杆8d进行调整，以使止回阀54稍早地打开，从而将开闭杆54a的位置设置为最佳。

并且，关于在第1气压室21被加压的状态下第1活塞11和第1杆50在空腔部7a内沿着行进方向移动并从输出杆7的末端输出推力的动作，与通过图5的(c)所说明的动作相同。

另外，在该第2动作中，如图8的(c)所示，由于第1活塞11在第1壳体61内朝输出方向大幅移动，因此关于恢复到初始状态的动作，与第1动作的情况不同，而是如下。

在从图8的(c)的状态恢复成初始状态的情况下，在使第1进气排气口5敞开之后，从第2进气排气口6以规定压力供给空气。从该第2进气排气口6供给的空气被供给到第3气压室41、第4气压室64以及第5气压室65。

当空气被供给到第4气压室64时，第1活塞11移动直至与盖27抵接。此时，第1气压室21的空气通过止回阀54，并通过连通通道8e而从第1进气排气口5排出。

同时，由于空气还被供给到第5气压室65，因此第2活塞12和第2杆58也开始朝输入方向移动，但是预先将第1活塞11的滑动阻力设定得比第2活塞12的滑动阻力小，在第2活塞12移动而使止回阀54关闭之前，完成第1活塞11的动作。

对于滑动阻力的差异，通过调整润滑油的有无或材质的差异、所使用的垫片的材质的差异或过盈量来实现。

另一方面，通过敞开第1进气排气口5，即使空气通过止回阀54而流入到第2气压室22内，第2活塞12和第2杆58也不会受到输出方向的气压。因此，借助供给到第5气压室65的空气的加压和螺旋弹簧33的作用力，第2活塞12和第2杆58开始朝输入方向移动。由此，第2壳体62的基于薄壁部15的固定被释放。

第3气压室41和第4气压室64由于来自第2进气排气口6的空气供给而被加压，以使第1壳体61朝输入侧移动的方式发挥作用力，因此，在与第2壳体62的固定被释放的同时，活塞壳体60(61～63)整体朝输入侧移动。

关于活塞壳体60整体朝输入侧的移动，只要第2壳体62的固定被释放即可，因此是在凸缘部58c与防脱环29抵接之前开始的。

此时，开闭杆54a被设置成：止回阀54在第1活塞11完成动作之后关闭，止回阀54的关闭可以在解除第2壳体62的固定之前进行，也可以在解除第2壳体62的固定之后进行。

通过对第5气压室65供给空气，第2活塞12朝输出侧移动，直至凸缘部58c与防脱环29抵接，进而，第2活塞12与盖3抵接，活塞壳体60整体停止。

若第1活塞11与盖27抵接而完成朝向输入侧的移动从而使得活塞壳体60整体成为停止状态，则使第2进气排气口6敞开。由此，成为初始状态。

能够通过来自第3进气排气口8的空气的排气流量或输出杆7的位置来掌握第1活塞的移动的完成情况。

另外，在通过图7所说明的第1动作中，由于第1活塞11在第1壳体61内的移动微小，因此第1活塞11容易地在止回阀54关闭之前完成朝输入侧的移动。因此，即使不预先调整第1活塞11和第2活塞12的滑动阻力，通过使第1进气排气口5敞开并从第2进气排气口6供给空气，也会恢复到初始状态。

如以上说明，根据第2实施方式，设置有用于使第2液压室32的液压上升而将活塞壳体60固定于缸2的第1进气排气口5，止回阀54与该固定动作相连续地打开。

仅通过从第1进气排气口5供给空气，就能够与活塞壳体60相对于缸2的固定连续地从输出杆7的末端输出放大的推力。

接着，参照图9对使用了缸装置1(1b)的冲压加工进行说明。

图9的(a)是用于对使用缸装置1进行冲压加工(冲孔加工)的例子进行说明的图。

另外，由于缸装置1b也相同，因此以缸装置1为例进行说明。

未图示的冲压装置以输出方向为下方固定有缸装置1。

在输出杆7的末端，与输出杆7同轴地固定有作为冲孔模具用工具的冲头71，在该冲头71的下方，从下依次设置有设置台73、工件100、夹具72。它们作为工件设置单元发挥功能。

冲头71具有圆柱形状，是在由金属板构成的工件100开设圆形孔的模具。

夹具72是在冲孔时将工件100按压到设置台73上并对工件100进行固定的部件，夹具72形成有使冲头71通过的贯通孔。

在设置台73也形成有在冲孔时存放冲头71的贯通孔。

在以上结构中，缸装置1按照如下顺序进行冲压加工。

(1)首先，使第1进气排气口5和第3进气排气口8敞开，向第2进气排气口6供给空气，由此将缸装置1设成初始状态，由此使冲头71后退，将工件100和夹具72设置于设置台73上的规定的位置。

(2)接着，通过夹具72将工件100按压到设置台73上并进行固定。然后，使第2进气排气口6和第3进气排气口8敞开，从第1进气排气口5供给空气。

于是，借助基于空气的驱动，并通过图4的(a)中所说明的第1动作，使输出杆7朝输出方向前进，冲头71的末端与工件100抵接。

(3)当冲头71的末端与工件100抵接时，通过从第1进气排气口5供给空气，如图4的(b)中说明那样，第2液压室32内的压力增高，薄壁部15沿径向弹性变形，由此将活塞壳体60整体固定于缸2。若通过应变仪等检测到活塞壳体60的固定，则一边继续敞开第2进气排气口6和从第1进气排气口5供给空气，一边从第3进气排气口8供给空气。如图4的(c)中说明的那样，第1气压室21被来自第3进气排气口8的空气加压，由此第1活塞11的第1杆50的末端使第1液压室31的液压力放大，通过该放大的液压力驱动输出杆7。由此，冲头71被较强的力按压到工件100，对工件100进行穿孔。这样，冲压装置具有冲压单元。

(4)当在工件100上开设出孔后，使第1进气排气口5和第3进气排气口8敞开，从第2进气排气口6供给空气，通过空气驱动将冲头71抬起，接着使工件100从规定的位置脱离。这样，冲压装置具有脱离单元。

图9的(b)是用于对通过使用了缸装置1的冲压加工在工件100上形成凹部的例进行说明的图。

阳模具74是具有圆柱形状的凸型的模具，在末端形成有用于形成凹部的突起部，阳模具74同轴地安装于输出杆7。

阴模具75是凹型模具，形成有容纳阳模具74的突起部的凹部。

在以上结构中，缸装置1按照如下顺序进行冲压加工。

(1)首先，使第1进气排气口5和第3进气排气口8敞开，向第2进气排气口6供给空气，由此将缸装置1设成初始状态，由此使阳模具74后退，在阴模具75上设置工件100和夹具72。

(2)接着，通过夹具72将工件100按压到阴模具75并进行固定。然后，使第2进气排气口6和第3进气排气口8敞开，从第1进气排气口5供给空气。于是，通过空气驱动使输出杆7朝输出方向前进，阳模具74的末端与工件100抵接。

(3)当阳模具74的末端与工件100抵接时，通过从第1进气排气口5供给空气，使第2液压室32内的压力增高，并通过薄壁部15的弹性变形将活塞壳体60整体固定于缸2。若通过应变仪等检测到活塞壳体60的固定，则一边维持第2进气排气口6的敞开和第1进气排气口5的状态，一边从第3进气排气口8供给空气。第1气压室21被来自第3进气排气口8的空气加压，由此第1活塞11的第1杆50的末端使第1液压室31的液压力放大，通过该放大的液压力驱动输出杆7。由此，阳模具74的末端被较强的力按压到工件100，在工件100形成凹部。

(4)在工件100上形成凹部后，使第1进气排气口5和第3进气排气口8敞开，从第2进气排气口6供给空气，通过空气驱动将阳模具74抬起。

(第3实施方式)

接着，对第3实施方式的缸装置1c进行说明。

在第2实施方式中，通过将作为内部切换阀发挥功能的止回阀54配设在缸2内，能够自动地连续进行以下两个动作：通过放大的液压力将活塞壳体60固定于缸2的固定动作；以及，通过气动液压机构使输出杆7的末端产生放大的液压力的液压输出动作。

在该第2实施方式中，如上所述，在第2动作之后恢复到初始状态的情况下，在使第1进气排气口5敞开之后，从第2进气排气口6以规定压力供给空气，被供给到第3气压室41的空气使活塞壳体60朝输入侧移动，被供给到第4气压室64的空气使第1活塞11朝输入侧移动，被供给到第5气压室65的空气使第2活塞12和第2杆58朝输入侧移动。

然后，随着第1活塞11的朝向输入方向的移动，需要将第1气压室21的空气通过止回阀54而从第1进气排气口5排出，因此需要在第2活塞12移动而将止回阀54闭合之前完成第1活塞11的动作(与盖27抵接)。因此，在第2实施方式中，根据润滑油以及垫片的材质的差异等，将第1活塞11的滑动阻力设定为比第2活塞12的滑动阻力小，从而，从供给空气起至动作完成为止的时间变短。

与此相对，在第3实施方式中，在来自第2进气排气口6的空气被供给到第5气压室65的通路上(具体地说，穿过盖27的L字状连通孔27f上)设置有借助第1活塞11的移动而动作的开闭阀53。

由于在第2动作之后恢复到初始状态时，开闭阀53为闭合状态，直至第1活塞11完成动作而与盖27抵接为止，因此，第2活塞12不会移动而使止回阀54闭合。

在第1活塞11完成动作而与盖27抵接从而使开闭阀53成为打开状态之后，来自第2进气排气口6的空气被供给到第5气压室65，从而使第2活塞12朝输入方向移动。

图10是第3实施方式的缸装置1c中的开闭阀53及其周边的部件的图。

另外，在第3实施方式的缸装置1c中，关于图10所示的开闭阀53、盖27、盖34以外的结构，由于与第2实施方式相同，因此适当地省略其说明。

如图10所示，开闭阀53在盖34与盖27之间被配设成沿输入输出方向移动。

在盖27中，在与L字状连通孔27f的沿径向延伸的部分交叉的位置，沿轴向(长度方向)形成有贯通孔27k，该贯通孔27k用于配设对L字状连通孔27f的空气通路进行开闭的开闭阀53。贯通孔27k由于输入侧的大直径部分和输出侧的小直径部分而形成为具有阶梯差，通过该阶梯差对开闭杆53a朝输出侧的移动进行限制。

开闭阀53具有开闭杆53a和螺旋弹簧53b，开闭杆53a滑动自如地贯穿插入于盖27的贯通孔27k的大直径部分。开闭杆53a沿轴向滑动自如地贯通后述的盖27的小直径部分，开闭杆53a的末端与第1活塞11接触分离。

开闭杆53a具有输出侧的杆部53d、主体部53c以及收纳螺旋弹簧53b的一端侧(输出侧)的圆筒部53g。

主体部53c的外径具有：输入侧形成为与圆筒部53g的直径相同的大直径部分；以及输出侧形成为比圆筒部53g的直径小的小直径部分。主体部53c的大直径部分的直径与盖27的贯通孔27k的内径大致相同，小直径部分的直径形成为比贯通孔27k的直径小。

在主体部53c的小直径部分形成有沿径向贯通的连通通道53e，并且在大直径部分的外周面形成有外周槽53f。

并且，在主体部53c的中心形成有连通孔53j，该连通孔53j沿轴向延伸，并从圆筒部53g的底面贯通至连通通道53e。由此，盖27的贯通孔27k与盖34的贯通孔34k经由圆筒部53g的内部、连通孔53j、连通通道53e而连通，贯通孔27k和贯通孔34k的内部的空气能够与开闭杆53a的动作连动地彼此往来。

外周槽53f形成于在开闭阀53为打开状态时与L字状连通孔27f相连的位置。当外周槽53f与L字状连通孔27f一致时，空气在外周槽53f的槽内部流过，能够使L字状连通孔27f连通。

在盖34的形成于输出侧的凸缘部，形成有轴向的贯通孔34k。另外，在盖34的凸缘部还形成有用于供将盖34固定于第2壳体62的螺栓34a、或供油口栓382通过的贯通孔等，因此，在不与它们不发生干涉的位置形成有贯通孔34k。

贯通孔34k的内径与盖27的贯通孔27k的直径相同，螺旋弹簧53b和开闭阀53的圆筒部53g被收纳成沿轴向滑动。

螺旋弹簧53b的另一端侧(输入侧)的端部穿过贯通孔34k，并与第2壳体62抵接(参照图11)。

通过该螺旋弹簧53b，开闭杆53a对杆部53d向输出侧施力。

但是，在缸装置1的初始状态等时，开闭杆53a被第1活塞11向输入侧按压，由此开闭阀53成为打开状态，L字状连通孔27f通过外周槽53f而连通。

而且，在第2动作中，随着第1活塞11远离盖27，开闭杆53a借助螺旋弹簧53b的作用力朝输出侧移动，在第1活塞11和开闭杆53a分离的状态下，盖27的L字状连通孔27f被圆筒部53g封闭。即，从第2进气排气口6至第5气压室65的空气流路被开闭阀53切断。

接着，对第3实施方式的缸装置1c的第1动作和第2动作进行说明。

图11是示出第3实施方式的工作状态的说明图，图11的(a)示出了初始状态下的缸装置1c的一部分，图11的(b)示出了第2动作的中途的状态。

(第1动作)

如上所述，第1动作是如下动作：通过使输出杆7的末端与工件100抵接，活塞壳体60(61、62、63)被固定于缸2，之后在任意时刻从输出杆7的末端输出放大的液压力。

此时，如前所述，直至活塞壳体60(61、62、63)被固定于缸2为止，止回阀54都处于关闭状态，不向第1气压室21供给空气，因此第1活塞11不工作。因此，由于开闭阀53为打开状态，因此与第2实施方式同样地，第5气压室65内的空气随着第2活塞12的朝向输出方向的移动而通过第2空气通路(盖39的凹部39d和连通孔39c、套环28的贯通孔、盖34的连通孔34b、连通槽27c、开闭阀53、连通槽61e、凹部61c、第3气压室41)从第2进气排气口6排出。

在输出杆7与工件100抵接而将活塞壳体60固定于缸2的几乎同时，止回阀54打开，空气被供给到第1气压室21，第1杆50的末端按压第1液压室31，其结果是使输出杆7产生放大的推力。此时，在抵接的工件100没有因输出杆7的推力而变形或移动的情况下，与第2实施方式同样地，第1活塞11维持与盖27抵接的状态，开闭阀53维持打开状态。

在工件100由于输出杆7的推力而变形或移动的情况下，第1活塞11也伴随着输出杆7的移动量而移动。当第1活塞11移动时，开闭阀53借助螺旋弹簧53b的作用力朝输出方向移动而成为关闭状态，L字状连通孔27f的连通被切断。

在第1动作之后恢复为初始状态的情况下，在工件100没有因输出杆7的推力而变形或移动时，与第2实施方式同样地，从第2进气排气口6供给的空气通过开闭阀53和L字状连通孔27f而供给到第5气压室65，使第2活塞12和第2杆58朝输入侧移动。即，第1活塞11是与盖27抵接的状态，开闭阀53为打开状态，因此从第2进气排气口6供给的空气通过开闭阀53被供给到第5气压室65，从而立即使第2活塞12和第2杆58朝输入方向移动。由此，第2壳体62的固定被解除，活塞壳体60整体能够移动，同时开始朝输入侧移动，成为初始状态。

在工件100由于输出杆7的推力而变形或移动的情况下，与开闭阀53为关闭状态、即第1活塞11移动的情况相同，因此通过后述的第2动作进行详细说明。

(第2动作)

与第2实施方式同样地，在第3实施方式的第2动作中，也在输出杆7的末端与工件100抵接之前使防脱环37a与盖4抵接，之后使活塞壳体60固定于缸2，并且使止回阀54工作而从输出杆7的末端输出放大的液压力。

即，在图11的(a)所示的初始状态下，使第2进气排气口6敞开，从第1进气排气口5(未图示)供给空气，由此，活塞壳体60整体朝输出方向移动，通过使防脱环37a与盖4(未图示)抵接，由此活塞壳体60整体停止移动。

在该状态下，若进一步从第1进气排气口5供给空气，则由于通过第2杆58的阶梯部58a的移动而上升的第2液压室32的内部压力，使得薄壁部15向外弹性变形，从而将活塞壳体60固定于缸2。此时，由于两端的盖39和盖34被防扩张螺栓34g固定，因此，薄壁部15由于第2液压室32的内部压力的上升而以沿径向膨胀但不沿长度方向伸展的方式发生弹性变形，这一点与第1、2实施方式相同。

通过在活塞壳体60被固定的状态下进一步从第1进气排气口5供给空气，由此第1气压室21的压力上升，使第1活塞11朝输出方向移动，由此第1活塞11逐渐远离盖27(参照图11的(b))。

并且，随着第1活塞11朝输出方向移动，维持着杆部53d与第1活塞11抵接的状态，借助螺旋弹簧53b的作用力使圆筒部53g和杆部53d朝输出方向移动，通过圆筒部53g封闭L字状连通孔27f，开闭阀53成为关闭状态。

通过进一步向第1气压室21供给空气，第1活塞11远离杆部53d，并且第1杆50进入输出杆7的空腔部7a(未图示)。

由此，与第1、第2实施方式同样地，第1杆50的末端按压第1液压室31而使液压上升，第3活塞13(未图示)受到该上升的液压，由此从输出杆7的末端输出大推力。

接着，对在第2动作之后使缸装置1c恢复为初始状态的动作进行说明。

在从图11的(b)的状态起使缸装置1c恢复为初始状态的情况下，使供给空气的第1进气排气口5敞开，并且从第2进气排气口6供给空气。

于是，与第2实施方式同样地，从第2进气排气口6供给的空气从第3气压室41(未图示，以下参照图1)通过第3壳体63的槽63c和L字状连通孔63d而被供给到第4气压室64，第4气压室64的压力增高而使第1活塞11朝输入方向移动。

在此期间，第1气压室21内的空气通过打开状态的止回阀54、连通孔34d、连通通道8e从敞开的第1进气排气口5输出。

然后，在第1活塞11朝输入方向移动而与杆部53d抵接之后、进一步移动而与盖27抵接为止的期间，第1活塞11克服螺旋弹簧53b的作用力而使开闭杆53a朝输入侧移动，使开闭阀53成为打开状态。

若开闭阀53成为打开状态，则从第2进气排气口6供给的空气从第3气压室41通过L字状连通孔27f、凹部39d等而被供给到第5气压室65。

此时，由于使第1进气排气口5敞开，因此第2活塞12和第2杆58没有受到第2气压室22的朝向输出方向的气压，因此是能够容易地朝输入方向移动的状态。

因此，通过打开开闭阀53，空气被供给到第5气压室65，第2活塞12和第2杆58借助第5气压室65内的空气的压力和螺旋弹簧33的作用力而朝输入侧移动。

通过第2杆58朝输入方向移动，第2液压室32内的压力下降，薄壁部15的膨胀恢复到原来状态，活塞壳体60相对于缸2的固定状态被解除。

然后，第2活塞12和第2杆58朝输入侧移动，凸缘部58c与防脱环29卡合。之后的活塞壳体60经由防脱环29被第2杆58和第2活塞12向输入侧牵拉，并且活塞壳体60的输出侧端面被第3气压室41的空气向输入侧按压，由此，包含第2活塞12在内的活塞壳体60的整体朝输入侧移动，成为初始状态。

这样，通过将开闭阀53配置在L字状连通孔27f的通路上，由此，在从输出杆7产生液压力之后恢复为初始状态时，能够在可靠地使第1活塞11恢复(与盖27抵接)之后解除基于薄壁部15的膨胀的固定功能。

另外，在第1动作、第2动作中，在输出杆7的移动量微小的情况下，与此相伴，第1活塞11的移动量也较少，因此开闭阀53有时在全开与全闭的中间位置(半开状态)处与第1活塞11一同停止。在从这样的半开状态恢复为初始状态的情况下，与第1动作中的动作大致相同。

由于开闭阀53的总移动量本来就微小，并且是从中间位置开始的恢复动作，因此移动量更少。因此，第1活塞在开始进行恢复动作之后马上与盖27抵接。而且，如在第2方式中说明那样，由于与第2活塞12相比，第1活塞11的滑动阻力小并且移动速度快，因此第1活塞11在止回阀54关闭之前可靠地与盖27抵接。

通过以上说明的各实施方式，能够得到如下效果。

(1)通过内置将气缸和液压缸巧妙地组合而成的气动液压机构，能够在与工件100抵接之前作为气缸工作，在与工件100抵接之后作为液压缸工作，无需液压泵等单独附带的设备、或者施工会花费功夫的液压配管等，仅通过供给空气，就能够实现气缸的长冲程的移动和液压缸的作为特征的大推力双方。

(2)能够在通过供给空气而使活塞壳体60作为气缸的活塞部分移动所需的冲程之后，借助薄壁部15的径向的弹性变形将推力方向的力转换为径向的力，从而将活塞壳体60固定于缸2内。

此时，由于通过防扩张螺栓34g和间隔件80限制了薄壁部15的轴向变形，使得薄壁部15只沿径向弹性变形，因此能够可靠地固定活塞壳体60。

(3)由于能够利用借助气动液压机构增大的液压力来进行活塞壳体60的基于径向弹性变形的固定，因此能够牢固地固定。

(4)通过使固定于缸2内的活塞壳体60的内部产生基于气动液压机构的液压力，由此能够向外部输出较大的力。

(5)由于通过基于空气供给的空气驱动而覆盖了所需的冲程的大部分，并通过基于空气供给的液压驱动来进行所需的最小限度的冲程，因此，液压活塞的冲程量较小即可，并且无需液压配管。因此，能够将由于油的泄漏而导致的损耗抑制到最小限度。

尤其是在输出杆7与工件100抵接、之后不伴有输出杆7的移动而只将液压力施加于工件的使用方法的情况下，由于各液压活塞在各液压室内部的移动量仅处于各密封部件的弹性变形的范围内，因此能够避免产生各液压室内部的油的泄漏。

(6)并且，由于在输出用空气通路中设置有止回阀54，因此始终能够在完成基于固定功能的夹持动作之后产生基于液压输出功能的推力，并且无需切换外部的空气供给，能够不弄错从夹持至产生推力的动作顺序地自动切换。

(7)而且，由于在第2空气通路中配设有开闭阀53，因此，即使在产生推力之后恢复为初始状态时，也无需切换外部的空气供给，能够不弄错在第1活塞11恢复为初始状态之后解除夹持的动作顺序而自动切换。

Claims (14)

1.一种缸装置，其特征在于，

所述缸装置具有：

缸；

输出侧壳体，其配设在所述缸内，能够在所述缸内沿推力方向移动；

输入侧壳体，其被固定于所述输出侧壳体的输入侧，且具备第2流体室和固定机构部，所述第2流体室的内表面的一部分由推力方向的一侧的盖和推力方向的另一侧的盖构成，所述固定机构部的外周面由于该第2流体室的压力增加而径向膨胀，从而固定于所述缸；

气动液压机构，其配设在所述输出侧壳体内，在利用所述固定机构部进行了固定的状态下输出基于放大的流体压力的推力；

第2气压室，其被供给空气；

第2活塞部，其受到所述第2气压室的气压而使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输出侧移动，并且在规定的位置使所述第2流体室加压膨胀；以及

距离固定单元，其使所述一侧的盖与所述另一侧的盖之间的距离固定。

2.根据权利要求1所述的缸装置，其特征在于，

所述气动液压机构具有：

第1气压室，其被供给空气；

第1活塞，其具有构成所述第1气压室的一个面的气压承受面；

第1杆，其配设于所述第1活塞，具有面积比所述气压承受面的面积小的杆端面；

第1流体室，所述第1流体室的一个面由所述第1杆的所述杆端面形成；

输出活塞，其具有流体压力承受面，所述流体压力承受面构成所述第1流体室的另一面，并且所述流体压力承受面比所述第1杆的杆端面大；以及

输出杆，其配设于所述输出活塞，借助所述第1流体室的压力向外部输出推力。

3.根据权利要求1或2所述的缸装置，其特征在于，

所述第1流体室和所述第2流体室中的至少一方由液压室构成。

4.根据权利要求2或3所述的缸装置，其特征在于，

所述距离固定单元在所述第2流体室内贯通，并利用螺栓将设置于所述输出侧壳体的所述一侧的盖和所述另一侧的盖固定。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的缸装置，其特征在于，

所述距离固定单元具有间隔件，所述间隔件配置于所述第2流体室内，且抵接地配置于所述一侧的盖与所述另一侧的盖之间。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的缸装置，其特征在于，

所述第2活塞部具有：

第2活塞，其配设在所述输入侧壳体与所述第2气压室之间，受到来自所述第2气压室的压力而朝输出侧移动；和

第2杆，其配设于所述第2活塞，并借助所述第2活塞的朝向输出侧的移动而对所述第2流体室加压。

7.根据权利要求6所述的缸装置，其特征在于，

所述缸装置具有第3气压室，所述第3气压室设置于所述缸内的另一端侧，使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输入侧移动。

8.一种冲压装置，其特征在于，

所述冲压装置具有：

权利要求7所述的缸装置；

工件设置单元，其将工件相对于所述缸装置设置在规定的位置；

冲压单元，其驱动所述缸装置，并利用安装于所述输出杆的工具对设置后的所述工件进行冲压；以及

脱离单元，其使被冲压后的所述工件从所述规定的位置脱离。

9.一种工件夹持装置，其特征在于，

所述工件夹持装置具有：

权利要求7所述的缸装置；

工件设置单元，其将工件相对于所述缸装置设置在规定的位置；

夹持单元，其驱动所述缸装置，利用所述输出杆对设置后的所述工件进行按压并夹持；以及

脱离单元，其使固定后的所述工件从所述规定的位置脱离。

10.一种缸装置的工作方法，其是使权利要求7所述的缸装置工作的缸装置的工作方法，其特征在于，

所述缸装置的工作方法具有：

第1步骤，对所述第3气压室进行加压，并且对所述第1气压室和所述第2气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输入侧移动而成为初始状态；

第2步骤，对所述第1气压室进行加压，并且对所述第3气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输出侧移动，从而使所述输出杆与按压对象抵接或者使所述输出侧壳体与所述缸的输出侧的端部抵接；

第3步骤，进一步对所述第2气压室进行加压，使所述第2活塞和所述第2杆朝输出侧移动而对所述第2流体室进行加压，由此将所述输入侧壳体和所述输出侧壳体固定于所述缸；

第4步骤，对所述第2气压室进行加压，使所述气动液压机构工作，借助所述第1流体室的被放大的流体压力将所述输出杆按压于所述按压对象；以及

第5步骤，对所述第3气压室进行加压，并且对所述第1气压室和所述第2气压室进行减压，使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输入侧移动而恢复为初始状态。

11.一种工件的冲压方法，其是使权利要求8所述的冲压装置工作而对工件进行冲压的方法，其特征在于，

所述工件的冲压方法具有：

第1步骤，对所述第3气压室进行加压，并且对所述第1气压室和所述所述第2气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输入侧移动而成为初始状态；

第2步骤，将工件设置于规定的位置；

第3步骤，对所述第1气压室进行加压，并且对所述第3气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输出侧移动，直至所述输出杆与所述工件抵接而停止为止；

第4步骤，进一步对所述第2气压室进行加压，使所述第2活塞和所述第2杆朝输出侧移动而对所述第2流体室进行加压，由此将所述输入侧壳体和所述输出侧壳体固定于所述缸；

第5步骤，对所述第2气压室进行加压，使所述气动液压机构工作，对所述第1流体室的流体压力进行放大；

第6步骤，借助通过第5步骤放大的流体压力使安装于所述输出杆的工具按压所述工件，并对所述工件进行冲压；

第7步骤，对所述第3气压室进行加压，并且对所述第1气压室和所述第2气压室进行减压，使安装于所述输出杆的工具与所述输出杆一同脱离所述工件；以及

第8步骤，使完成冲压的所述工件从规定的位置脱离。

12.一种工件的夹持方法，其是使权利要求9所述的工件夹持装置工作而将工件夹持在规定的位置的方法，其特征在于，

所述工件的夹持方法具有：

第1步骤，对所述第3气压室进行加压，并且对所述第1气压室和所述第2气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输入侧移动而成为初始状态；

第2步骤，将工件设置于规定的位置；

第3步骤，对所述第1气压室进行加压，并且对所述第3气压室进行减压，由此使所述输入侧壳体和所述输出侧壳体朝输出侧移动，直至所述输出杆与所述工件抵接而停止为止；

第4步骤，进一步对所述第2气压室进行加压，使所述第2活塞和所述第2杆朝输出侧移动而对所述第2流体室进行加压，由此将所述输入侧壳体和所述输出侧壳体固定于所述缸；

第5步骤，对所述第2气压室进行加压，使所述气动液压机构工作，对所述第1流体室的流体压力进行放大；以及

第6步骤，借助通过第5步骤放大的流体压力使所述输出杆按压所述工件，并将所述工件夹持在规定的位置。

13.根据权利要求2至7中任意一项所述的缸装置，其特征在于，

所述缸装置具有：

输出用空气通路，其贯通所述第2活塞部，将所述第2气压室的空气供给到所述第1气压室；和

止回阀，其配设在所述输出用空气通路上，在所述固定机构部将所述输入侧壳体固定于所述缸的状态下使所述输出用空气通路成为打开状态。

14.根据权利要求13所述的缸装置，其特征在于，

所述缸装置具有：

第3气压室，其形成于所述输出侧壳体的输出侧，通过被供给空气而使所述输出侧壳体朝输入侧移动；

第1空气通路，其将被供给到所述第3气压室的空气向形成于所述第1活塞的输出侧的第4气压室供给；

第2空气通路，其将被供给到所述第3气压室的空气向形成于所述第2活塞的输出侧的第5气压室供给；以及

开闭阀，其配设在所述第2空气通路上，并根据所述第1活塞的移动而使所述第2空气通路开闭，

所述开闭阀在所述第1活塞朝输入侧移动并结束所述第1气压室内的空气的排出之后使所述第2空气通路打开。

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