JP2008025743A - 油圧式ロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 設置固定されるワークにおいて、部分的に該ワークの形状に合わせて固定することができ、しかも極めて簡単な構造にすることができる油圧式ロック装置とすること。
【解決手段】第１ピストン２が摺動する第１シリンダ１と、第２ピストン４が摺動する第２シリンダ３と、逆止弁部５と、軸部材６とからなること。前記第１シリンダ１と第２シリンダ３との間に前記逆止弁部５が配置されると共に軸方向に接続されること。該逆止弁部５によって、前記第２シリンダ３側から第１シリンダ１側への流れが適宜遮断されること。前記第１シリンダ１側に設けられた給排油部７からの排油によって前記第１ピストン２は前記第１シリンダ１内を前記逆止弁部５側に向かって移動され、前記逆止弁部５の弁部材５３が前記軸部材６の軸端部６１によって開放されること。
【選択図】図１

Description

本発明は、設置固定されるワークにおいて、部分的に該ワークの形状に合わせて固定することができ、しかも極めて簡単な構造にすることができる油圧式ロック装置に関する。

工場の工作設備に使用されるものであって、ワークに切削等の加工を施す際に、その設備にワークがクランプされて、固定される。しかし、ワークの大きさや形状によって、クランプのみでは保持しきれず、加工時には抑えられない箇所が発生する。そのような箇所又は近傍を押さえ付けて、加工時の撓み、微動、ビビリ等を防止するように保持してロックするロック装置が存在する。このようなものとして、油圧によってピストン，ピストンロッド及び作用端部をシリンダから押し出してワークに当接させ、その当接位置を保持するピストンロッド，作用端部にワークから大きな押戻し力が作用しても、ほぼその位置にロックする装置が特許文献１（特開昭５６−３１５０９号）に開示されている。

この装置は、ピストンロッドの押し出し作動時におけるシリンダ本体の高圧側油室と、油圧伸長筒の圧油入口に、パイロット操作の逆止弁と、該油圧伸長筒内に常時連通してピストンロッドの押し出し作動時に油を送り出す水鉄砲状ポンプとがそれぞれ設けられている。そして、作用端部がワークに当接した時に、水鉄砲ポンプの送油室から逆止弁の閉鎖に必要な圧油を供給して、作用端部とピストンロッドとの間の相対的な変位を可能としているものである。
特開昭５６−３１５０９号

上記特許文献１に開示された技術において、複数の円筒部材を設けて、何重もの円筒構造となっている。また構成部品が多く、複雑な構造である。その為、相互に重合している円筒部材同士の摺動抵抗も多くなり、小さな荷重でワークを抑えることが困難である。また、戻りの時は、別ポートより油をいれてピストンを後退させなければならないので、往復２系統の油圧回路が必要となる。

さらに、圧縮ばねを設けて、ばね力と油圧力によってピストンを作動させたり、保持させたりするものであり、よって機構が複雑となる。圧縮ばねをピストンなどの部材間に装着するため、装置の小型化が難しくなり、使用時に大きなスペースが必要となる。さらに装置全体でコストが高いものとなる。そこで、本発明が解決しようとする課題（技術的課題又は目的）は、極めて、簡単な構成にて、油圧ロック装置を構成することを実現することにある。

そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、第１ピストンが摺動する第１シリンダと、第２ピストンが摺動する第２シリンダと、逆止弁部と、軸部材とからなり、前記第１シリンダと第２シリンダとの間に前記逆止弁部が配置されると共に軸方向に接続され、該逆止弁部によって、前記第２シリンダ側から第１シリンダ側への流れが適宜遮断され、前記第１シリンダ側に設けられた給排油部からの排油によって前記第１ピストンは前記第１シリンダ内を前記逆止弁部側に向かって移動され、前記逆止弁部の弁部材が前記軸部材の軸端部によって開放されてなる油圧式ロック装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明を、前述の構成において、前記軸部材は前記第１ピストン頂部に設けられてなる油圧式ロック装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、前述の構成において、前記軸部材は前記弁部材に設けられてなる油圧式ロック装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項４の発明を、前述の構成において、前記軸部材の軸端部と弁部材又は第１ピストンの頂面との間にはクリアランスが設けられてなる油圧式ロック装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項５の発明を、前述の構成において、前記逆止弁部は、第１シリンダに形成されてなる油圧式ロック装置としたことにより、上記課題を解決した。請求項６の発明を、前述の構成において、前記逆止弁部は、第２シリンダに形成されてなる油圧式ロック装置としたことにより、上記課題を解決した。次に、請求項７の発明を、前述の構成において、前記逆止弁部は、前記第１シリンダ及び第２シリンダとは、別部材構成としてなる油圧式ロック装置としたことにより、上記課題を解決した。

請求項１の発明は、第１シリンダに対して第１ピストンが摺動し、第２シリンダに対して第２ピストンが摺動する構成としたものである。前記第１シリンダと第２シリンダとの間に前記逆止弁部が配置されると共に軸方向に接続され、該逆止弁部によって、前記第２シリンダ側から第１シリンダ側への流れが適宜遮断されているものであり、第１シリンダに設けられた給排油部から、油が送り込まれることにより、第２シリンダ側に油が流入して第２シリンダを単独に上昇移動させることができる。

これによって、ワークを下部側より支持する作業を行うことができ、且つ前記逆止弁部が前記第２シリンダ側から第１シリンダ側への流れを適宜遮断するので、前記第１ピストンがワークに当接した状態で、逆止弁部による第２ピストンの固定ができるものである。さらに、前記給排油部から第１シリンダ内の油を排出することにより、第１シリンダ内部は負圧状態となり、第１シリンダ内の第１ピストンは、引き上げられる状態となり、第１シリンダ内を上昇移動する。

この第１ピストンの上昇移動によって、軸部材の軸端が弁部材を押圧するので、逆止弁部では弁部材が突き上げられる構成となり、逆止弁部の油の流通遮断が解除されて開放され、第２シリンダ内の油が逆止弁部を介して第１シリンダ内へ流れ、前記第２ピストンを降下移動させることができるものである。このように、第１ピストンと第２ピストンとは、相互に拘わりなく、それぞれが独自に移動でき、また、その移動も一つの給排油部によって簡単に行われるものである。

したがって、請求項１の発明における油圧ロック装置は、従来タイプに見られるように、複数のピストンがテレスコープ状に重合されて、これらが相互に伸縮する構造のものではないのであり、相互の摺動する箇所は存在しないものであり、極めて構造が簡単で且つ動作も円滑に行われる。

また、ワークに掛かる力における摩擦などの抵抗力も低減され、ワークに掛かる力が管理しやすくなる。さらに、請求項１における油圧ロック装置は、通常は、ピストンの上昇・降下の動作を２系統（２つの配管を接続する構造）で行わせるものであるが、請求項１の発明では、前記動作は、一つの給排油部によって行うことができるものである。すなわち、ピストンを正、負の圧力で作動させるので、１系統の油圧回路を備えるのみで良く、各構成部品の形状や組付け等が簡単にできる。その為、部品のコスト、製造コストを低減することができる。

さらに、第１シリンダと第２シリンダと逆止弁とを軸方向に直線的に配置し、第１シリンダと第２シリンダにおける流体の流路も単純化され、流体の流れを安定且つ良好に維持でき、流体圧力による荷重管理がしやすい。また、構成部品が少なく、構造が簡単であり、よってコスト低減ができる。また、ピストンを直接、流体の圧力で押圧するので、荷重管理が容易にできる。これによって従来技術のように圧縮ばねを構成部品として使用する装置ではない為、圧縮ばねのへたりなどによる荷重管理が不要となる。

請求項２の発明は、前記軸部材は前記第１ピストン頂部に設けられたことにより、軸部材は第１ピストンと共に移動する構造となり、軸部材は極めて安定した状態で、弁部材を押圧して突き上げることができるものであり、逆止弁部の開閉作動を円滑にすることができる。請求項３の発明は、軸部材が弁部材に設けられるので、第１ピストンの上昇移動に伴って、弁部材が良好に対応して、逆止弁部の開閉を確実に行うことができる。

請求項４の発明は、軸部材の軸端部と、弁部材又は第１ピストンの頂面との間にはクリアランスが設けられたもので、第１ピストンが上昇移動しても、クリアランス量の分だけ、弁部材の反応が若干遅れることになる。これによって、いきなり、ワークを支持している第２ピストンが下降移動することはなく、ロック解除を安全且つ安定した状態で行うことができるものである。

請求項５の発明は、逆止弁部は、第１シリンダに形成されてなることにより、給排油部等と共に、主要な構成部材を全て第１シリンダ側に集中させることができ、組立効率を向上させると共に、第２シリンダ側の構造は、極めて簡単にすることができるものである。

請求項６の発明は、逆止弁部は、第２シリンダに形成されることにより、第１シリンダ側の構造を極めて簡単にすることができる。請求項７の発明は、逆止弁部は、前記第１シリンダ及び第２シリンダとは、別部材構成としたことにより、逆止弁部のみの交換が容易にでき、ひいては油圧ロック装置の機械寿命を長くすることができるものである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の主に、図１，図２に示すように、第１シリンダ１，第１ピストン２，第２シリンダ３，第２ピストン４，逆止弁部５及び軸部材６とから構成される。そして、前記第１シリンダ１には第１ピストン２が摺動自在に装着され、第２シリンダ３には第２ピストン４が摺動自在に装着されている。前記第１シリンダ１及び第２シリンダ３は、後述するように軸方向に接続され、且つ軸方向が垂直方向となるようにして使用されるものである〔図１（A），（B）参照〕。

まず、第１シリンダ１は、円筒形状の第１筐体外周部１１の内部に第１シリンダ室１２が形成されている。さらに、前記第１シリンダ１の軸方向が垂直方向に設定された状態で、該第１シリンダ１の上方位置には、給排油部７が設けられている。該給排油部７は、前記第１シリンダ室１２の上端位置と前記第１筐体外周部１１との間を連通するように形成されたものであり、前記給排油部７は、前記第１筐体外周部１１側に内螺子孔部７１が形成され、該内螺子孔部７１と連続するようにして、給排通路７２が形成されている。

前記内螺子孔部７１は、本発明の油圧式ロック装置と外部の図示されない油圧回路とを連結する役目をなす部位であり、外部の油圧回路における管部材等と螺子連結することができる。また前記給排通路７２は、外部の油圧回路と、第１シリンダ室１２との間に油圧油を給油したり排油する役目をなす部位である。前記給排通路７２は、前記連通孔５２と交わる構造となっている〔図３（Ａ），（Ｂ）参照〕。さらに、具体的には、前記給排通路７２は、前記第１シリンダ室１２の上端面に略溝形状となるように形成されたものである。これによって、第１ピストン２が第１シリンダ室１２の上端に到達して、前記第１ピストン２の頂面部２２１が第１シリンダ室１２の上端に当接しても、逆止弁部５が開放されたときに、油は前記給排通路７２を流れて、給排油部７から外部へ油が流れるようになっている。

前記第１筐体外周部１１の上方には、図２，図３（Ａ）に示すように、第１接続部１１１が形成されている。該第１接続部１１１は、前記第１筐体外周部１１よりも直径が小さい円筒形状部であり、その外周には外螺子１１１aが形成されており、後述する第２シリンダ３と軸方向に接続する役目をなすものである。さらに、前記第１シリンダ室１２の下端には、ストッパ用内周溝１３が形成され、該ストッパ用内周溝１３には、止め輪等のストッパ８が装着され、該ストッパ８が装着されることによって、前記第１シリンダ室１２内に摺動自在に装着された第１ピストン２の下部停止位置が設定される。

次に、第１ピストン２は、図1に示すように、前記第１シリンダ１の第１シリンダ室１２内に摺動自在に収納される。前記第１ピストン２は、主円筒部２１の軸方向中央に周方向に沿って周溝部２１１が形成され、該周溝部２１１にはオイルシール等のシール材Ｓが装着される〔図１，図２及び図３（C）参照〕。また、前記主円筒部２１の上方には、ピストン頭部２２が形成されている。該ピストン頭部２２は、前記主円筒部２１よりも直径を小さくして形成された円筒形状部である。

前記主円筒部２１は、図７，図８に示すように、その外周側面が前記第１シリンダ１の第１シリンダ室１２の内周側面に密接して摺動する。また、前記ピストン頭部２２の外周側面と前記第１シリンダ室１２の内周側面との間に空隙部が形成され、該空隙部に油圧油が充満するように構成されている。前記第１ピストン２のピストン頭部２２の頂面部２２１には、後述する軸部材６が装着される。

該軸部材６は、後述する逆止弁部５の弁部材５３に当接し、且つ該弁部材５３を押圧して突き上げて、逆止弁部５の開放を行う役目をなすものである。図７，図８は、逆止弁部５の弁部材５３を軸部材６が押圧して突き上げる状態を示したものであり、図７（A）乃至（D）のそれぞれの（a），（a），…は、ロック状態から第２ピストン４が降下移動する工程を示したものであり、それぞれの（ｂ），（ｂ）、…は、それぞれの（a），（a），…に対応する弁部材５３と軸部材６との動作が開示されている。

次に、第２シリンダ３は、図１，図２，図４（Ａ）に示すように、円筒形状の第２筐体外周部３１の内部に第２シリンダ室３２が形成されている。該第２シリンダ室３２は、前記第２筐体外周部３１を軸方向に貫通している。また第２シリンダ３の下部には、第２接続部３１１が形成されている。該第２接続部３１１は、前記第２シリンダ３の下部内周側に内螺子３１１aが形成されており、前記第１シリンダ１の第１接続部１１１と螺子接続される。

前記第２シリンダ室３２の大径内周部３２１と細径内周部３２２が形成されている。その大径内周部３２１と細径内周部３２２との境は、前記第２シリンダ３の軸方向略中間箇所であり、その境目に段差部３２３が形成されている。該段差部３２３は、後述する第２ピストン４の昇降行程（ストローク）を規制する役目をなすものである。

次に、第２ピストン４は、図1に示すように、前記第２シリンダ３の第２シリンダ室３２内に摺動自在に収納される。前記第２ピストン４は、図２，図４（B）に示すように、主円筒部４１の周方向に沿って周溝部４１１が形成され、該周溝部４１１にはオイルシール等のシール材Ｓが装着される。また、前記主円筒部４１の上方は、平坦面状のピストン頂部４２となっており、ワーク９を下方より支持する部位となっている。

また、第２ピストン４の軸方向下端には大径部４３が形成されている。該大径部４３は、前記主円筒部４１よりも直径が大きく形成され、且つ前記第２シリンダ室３２の大径内周部３２１の範囲を摺動するものである。そして、前記大径部４３が前記段差部３２３と当接することによって、第２ピストン４の第２シリンダ３における摺動行程（ストローク）が規制される役目をなすものである。

さらに、第２ピストン４には、エア抜き孔部４４が設けられている。該エア抜き孔部４４は、図１，図２，図４（Ｂ）等に示すように、エア抜き通路部４４１と、内螺子部４４２とから構成されたものである。前記エア抜き通路部４４１は、前記第２ピストン４の軸方向に沿って、該第２ピストン４の直径方向中心部の位置に形成されたものである。また、前記内螺子部４４２の内径は、前記エア抜き通路部４４１の内径よりも大きく形成されており、前記エア抜き通路部４４１と内螺子部４４２との間には、段差部４４３が存在している。

前記エア抜き通路部４４１における前記第２ピストン４のピストン頂部４２箇所に前記内螺子部４４２が形成されている。前記第２ピストン４のピストン頂部４２箇所で前記エア抜き通路部４４１には、コマ部材４５が装着される（図１参照）。該コマ部材４５は、ワーク９に当接して支持する役目をなすものである（図５参照）。前記コマ部材４５は、裁頭円錐形状の頭部４５１を有する円筒形状の部材であって、該頭部４５１が前記ワーク９に当接して支持する。前記コマ部材４５は、前記エア抜き孔部４４を気密状に閉鎖する栓としての役目をなす。

前記コマ部材４５は、前記頭部４５１の反対側に外螺子部４５２が形成されており、該外螺子部４５２が前記エア抜き孔部４４の内螺子部４４２に螺合して、締め付けることができるようになっている。その締付状態では、前記段差部４４３にコマ部材４５の外螺子部４５２の底面部が当接可能となっており、前記コマ部材４５を周方向に適宜に回転させることにより、前記外螺子部４５２と内螺子部４４２との螺合が緩められて、エア抜きが行われるようになっている。また、外螺子部４５２と内螺子部４４２とを締め付けることにより、エア抜き孔部４４が気密的に閉鎖される。

次に、前記コマ部材４５の代わりに栓部材４６が使用される実施形態が存在する。該栓部材４６は、円筒形状をなし、その外周には外螺子部４６１が形成されている。該栓部材４６は、前記コマ部材４５と同様に、前記エア抜き孔部４４の内螺子部４４２に螺合されて装着されるものである。そして、前記栓部材４６は、その頂部が第２ピストン４のピストン頂部４２よりも少し引っ込むようにして、エア抜き孔部４４の内螺子部４４２に螺合される〔図９（Ａ）参照〕。

次に、逆止弁部５は、図1，図２に示すように、前記第１シリンダ１の軸方向上部箇所に設けられている。逆止弁部５は、主に、弁室５１，連通孔５２，弁部材５３，バネ５４、バネ押え板５５等から構成されている。前記弁室５１は、前記第１シリンダ１の第１接続部１１１箇所で直径方向中央位置に形成されており、円錐状底面部５１１が形成されている。

さらに、前記弁室５１の円錐状底面部５１１箇所は、前記第１シリンダ室１２と前記連通孔５２を介して連通している。該連通孔５２は、前記弁室５１の内径よりも小さく形成されており、前記軸部材６が挿通する部位となっている。該軸部材６が前記連通孔５２に挿通した状態で、軸部材６の外周と連通孔５２の内周との間には十分な隙間が存在し、油圧油が十分に流入することができるようになっている。

次に、弁部材５３は、前記弁室５１に収納されて、前記円錐状底面部５１１で前記連通孔５２を閉鎖する役目をなすものである。前記弁部材５３は、球体であり、鋼球等が使用される。該弁部材５３を球体（ボール）としたときに、前記弁室５１の底は、円錐状底面部５１１としているので、球体とした前記弁部材５３は、前記円錐状底面部５１１の中心で連通孔５２が形成されている箇所に向かって求心的に保持されることができる。前記弁部材５３の直径は前記連通孔５２の内径よりも大きく形成されている。前記弁部材５３は、バネ５４により、常時連通孔５２を閉鎖するように弾性付勢される。

前記バネ５４は、コイルスプリングが使用される。該バネ５４は、バネ押え板５５によって、上方から押えられる構造となっている。該バネ押え板５５は、前記第１シリンダ１と第２シリンダ３とを軸方向に接続するときに、第１シリンダ１と第２シリンダ３との間に挟持固定されるものである。

さらに前記バネ押え板５５には、流通孔５５１が形成されており、第１シリンダ１と第２シリンダ３との間を油圧油が連通するようになっている。逆止弁部５は、第１シリンダ１に、前記弁室５１及び連通孔５２等が一体形成され、第１シリンダ１側に組み込まれている。また、後述するように、逆止弁部５が第１シリンダ１及び第２シリンダ３から独立した別部材としたり（図９参照）、又は第２シリンダ３側に組み込まれることもある。

次に、本発明の組立について説明する。まず、第１シリンダ１に第１ピストン２が装着され、第２シリンダ３には第２ピストン４が装着される。第１シリンダ１には、ストッパ８が装着され、第１ピストン２の下端位置が設定される。そして、前記第１シリンダ１と第２シリンダ３とが第１接続部１１１と第２接続部３１１を介して、軸方向に接続される。この組立において、前記第１ピストン２の周溝部２１１及び第２ピストン４の周溝部４１１には、それぞれシール材Ｓが装着され、且つ前記第１シリンダ１と第２シリンダ３との接続箇所にもシール材Ｓが装着される（図１参照）。

このとき、前記弁室５１には、弁部材５３が配置され、バネ５４にて前記弁部材５３を押圧するようにしてバネ押え板５５が配置される（図１，図２参照）。該バネ押え板５５は、前記第１接続部１１１と第２接続部３１１とによって挟持固着される構造とする。そして、前記第１シリンダ１と第２シリンダ３とは、前記逆止弁部５の弁室５１及び連通孔５２を介して連通するものである。

前記第１ピストン２のピストン頭部２２の頂面部２２１には、軸部材６が装着されており、該軸部材６が前記連通孔５２に挿通された状態となっている〔図３（Ｃ）参照〕。前記軸部材６の軸端部６１は、前記連通孔５２の弁室５１側開口を閉鎖している弁部材５３と当接し、該弁部材５３を突き上げて連通孔５２を開くものである（図８参照）。この軸部材６の移動は、第１ピストン２の移動と共に行われる。

ここで、前記第１ピストン２が第１シリンダ室１２の下部に停止しているときには、軸部材６の軸端部６１と前記弁部材５３とは、僅かな量だけ離間しており、クリアランスｃが存在するようになっている〔図５（Ａ），図６（Ａ）参照〕。該クリアランスｃの存在により、前記第１ピストン２が上昇移動を開始しても、前記弁部材５３はすぐには、軸部材６によって、突き上げられることがなく、ロック解除動作に遊びを持たせることができ、安定したロック解除を行うことができる。

そして、逆止弁部５によって、前記第２シリンダ３側から第１シリンダ１側への油圧油の流れが適宜遮断されるものであり、常時は、前記バネ５４によって弁部材５３が連通孔５２を閉鎖して、第１シリンダ１側から第２シリンダ３側への油圧油の流れが行われ、第２シリンダ３側から第１シリンダ１側への油圧油の流れを規制している。

すなわち、第２ピストン４が上昇してワーク９を下部より支持し、ロック状態となるように逆止弁部５が作用する（図５，図６参照）。そして、前記第２ピストン４を下降させて、ワーク９への支持を解除する場合には、前記第１ピストン２を上昇させて、軸部材６によって弁部材５３を突き上げて、第２シリンダ３側の油圧油を排出するものである（図７，図８参照）。

また、図９は、逆止弁部５が、第１シリンダ１と第２シリンダ３とは、別部材とし実施形態である。この実施形態では、逆止弁筐体部５６が設けられ、該逆止弁筐体部５６に前記弁室５１、連通孔５２が形成されている。そして、前記第１シリンダ１及び第２シリンダ２のそれぞれの第１接続部１１１と第２接続部３１１とを接続する役目をなす接続部５６１が前記逆止弁筐体部５６の上下両側にそれぞれ形成されている〔図９（Ｂ）参照〕。前記接続部５６１にも螺子（外螺子）が形成され、第１接続部１１１及び第２接続部３１１と螺合する構造となっている。また、前記逆止弁部５が第２シリンダ３側に形成されることもある。

また、前記逆止弁部５において、図１０に示すように、前記軸部材６が前記弁部材５３に形成される実施形態が存在する。この実施形態では、前記第１ピストン２が上昇することによって、前記軸部材６を上方に押圧して、前記弁部材５３を弁室５１内で突き上げて、逆止弁部５の閉鎖を解除して開く（開放する）ものである。

具体的には、前記弁部材５３に装着された軸部材６は、前記弁室５１の円錐状底面部５１１に形成された連通孔５２を挿通される。そして、該連通孔５２から前記第１シリンダ室１２側に突出された軸部材６にバネ５４が装着され、該軸部材６の下部位置に穿孔されたピン孔にピン形状のバネ押え材５７によってバネ５４が固定され、弁部材５３が常時連通孔５２を閉鎖するように弾性付勢されている。

次に、本発明の油圧ロック装置によって、ワーク９を支持する工程について説明する。この工程は、（１）初期時，（２）原位置，（３）ワーク接触，（４）ロック，（５）戻り開始，（６）戻り，の工程となる。まず（１）初期時，（２）原位置，（３）ワーク接触，（４）ロックまでの工程を図５及び図６に基づいて説明する。（１）初期時は、第２シリンダ３の逆止弁部５（閉鎖状態）の弁部材５３（球体）周囲の空隙には、空気が溜まっているのでエア抜きを行う。

まず、第１シリンダ１の逆止弁部５の弁部材５３周囲の空間に溜まっているエア（空気）が、供給した油により前記第２ピストン４に形成されたエア抜き孔部４４から外部へ排出する。エア抜きを行うときには、前記栓部材４６又は前記コマ部材４５の外螺子部４５２と、前記エア抜き孔４４の内螺子部４４２との螺合による締付を緩めることによって両螺子の隙間からエアを抜くものである。このエア抜きが完了することによって、原位置（状態）とする〔図５（A），図６（A）参照〕。また前記逆止弁部５の弁室５１内には、油が充填されている。

（２）原位置では、前記逆止弁部５は、弁部材５３が連通孔５２を閉鎖した状態である。弁部材５３周囲の空間に供給された油が充満している。また、第１シリンダ１の第１シリンダ室１２内の第１ピストン２は、最下部に位置してストッパ８によって支持されている。そして第１シリンダ１室内に油が溜まっている。

（３）ワーク接触では、第１シリンダ１の給排油部７より油を第１シリンダ室１２に供給し、該第１シリンダ室１２から連通孔５２を通って、油が該連通孔５２を逆止弁部５の弁室５１側で閉鎖している逆止弁部５の弁部材５３（球体）を圧力（油圧）で移動させ、逆止弁部５の弁部材５３が連通孔５２を開放し、第２シリンダ３の第２シリンダ室３２へ油を供給する〔図５（B），図６（B）参照〕。

ここで、第１シリンダ室１２の油の圧力をＰaとし、第２シリンダ室３２の油の圧力をＰｂとすると、前記逆止弁部５は、Ｐａ＞Ｐｂのときに開き、第１シリンダ室１２から第２シリンダ室３２へ油が流れる。供給される油の圧力（油圧）により第２ピストン４が軸方向へ上昇移動し、第２シリンダ３から突出した第２ピストン４のピストン頂部４２又は前記コマ部材４５がワーク９に接触する〔図５（D）参照〕。第２ピストン４の受圧面積にかかる油圧によってワーク９にピストン頂部４２からかかる押圧力が設定される。ここでは、ワーク９の弾性変形部材に接触して支持することにする。

第２ピストン４を上昇させるために、油が供給されるものであるが、このときの油圧は低圧で、ワーク９が変形しない圧力範囲で供給される。ここで、油を供給する時間を制御することにより、第２ピストン４の上昇動作を制御するものである。例えばタイマ設定である場合、時間（通常、第２ピストン４がワーク９に当接するまでの時間＋余裕時間）が設定される。

これは、第２ピストン４がワーク９に当接した後、余裕時間の分だけ油圧がワーク９にかかるようにする。この余裕時間の分は、油圧はかかるが、ワーク９に変形は生じないものである。上述したように、油の適正な供給量は、供給時間をタイマでコントロールする方法が採用される。また、図示しないが、その他に油が必要量供給されることを確認するためのセンサが設けられている。

前記ワーク９を支持する第２ピストン４がワーク９に当接して第２シリンダ室３２に供給された油が満杯になると、ワーク９を支持する反力と均衡するように、第２ピストン４を支持する油の圧力が第２シリンダ室３２の状態において、逆止弁部５の弁部材５３を弾発しているバネ５４のバネ力が作用して、弁部材５３は円錐状底面部５１１の連通孔５２を閉じる。

（４）ロックでは、第２ピストン４は、ワーク９の適宜箇所に押圧接触すると共にワーク９からの反力により押し返される力が作用し、第２ピストン４の上昇移動が停止する。第２シリンダ室３２には、油が充満して、それ以上の油の供給がされなくなる。このとき、第１シリンダ室１２の圧力Ｐａと第２シリンダ室３２の圧力Ｐｂは等しく、Ｐa＝Ｐｂのときに、第１シリンダ室１２と第２シリンダ室３２との油が充填状態で圧力が均衡し、油の流れが止まり、第２ピストン４は、静止状態となる。

そして、前記逆止弁部５の弁室５１及び連通孔５２を通って供給される油の圧力が逆止弁部５の第２シリンダ室３２側と、第１シリンダ室１２側で、圧力の均衡状態になると、前記第２シリンダ室３２側において、逆止弁部５のバネ５４が弁部材５３を第１シリンダ１側へ押して、弁部材５３が前記連通孔５２を閉鎖する。

この時の第２シリンダ室３２は密閉状態となり、第２ピストン４、第２シリンダ室３２、逆止弁部５の弁部材５３には、油によって均等の圧力pが掛かることになり、第２ピストン４と逆止弁部５とは、均衡状態となってロック（固定）される〔図５（C），図５（D）参照〕。 これによって、第２ピストン４は、逆止弁部５を介してロック状態となり、ワーク９を強固に支持することになる。

次に、（５）戻り開始，（６）戻りの工程を図７及び図８に基づいて説明する。（５）戻り開始では、まずロック状態〔図７（A），図８（A）参照〕において、第１シリンダ１の給排油部７から、第１シリンダ室１２内の油を吸引して排出する。これによって、第１シリンダ室１２内の圧力が負圧となり、第１ピストン２が第１シリンダ室１２内を上昇移動する〔図７（B），図８（Ｂ）参照〕。

そして、第１ピストン２の上昇移動と共に、頂面部２２１に設けられた軸部材６が連通孔５２を挿通して、弁室５１側から連通孔５２を閉鎖している弁部材５３を突き上げるようにして押圧し、弁部材５３を連通孔５２から離間させる〔図７（C）参照〕。これによって、閉鎖されていた連通孔５２が開口され、前記逆止弁部５が開放され、第２シリンダ室３２内の油が吸引力によって、前記逆止弁部５及び連通孔５２を通って第１シリンダ室１２の給排油部７に流れて排出される。

この過程で、第２ピストン４は、降下移動する〔図７（D），図８（C）参照〕。（６）戻りでは、前述したように第２ピストン４が降下移動し、且つ、弁部材５３は、第１ピストン２の頂面部２２１に設けられた軸部材６によって突き上げ状態で連通孔５２が開口されたままとなり、第１シリンダ室１２、第２シリンダ室３２内は負圧であり、−Ｐｂ＜−Ｐａの条件で、第２シリンダ室３２から第１シリンダ室１２へ油が流れることになる。

そして、油を排出し終わった状態で動作が完了し、原位置状態となる。この原位置では、前記第１ピストン２は、上昇状態であり、前記逆止弁部５は開口状態であり、前記第２ピストン４は下降状態となり、Ｐａ＝Ｐｂとなっている。この原位置において前記給排油部７から油を供給して、前記（３）ワーク接触（第２ピストン４の上昇）となる。

（Ａ）は本発明の油圧ロック装置において第２シリンダから第２ピストンが突出した状態の縦断側面図、（Ｂ）は本発明の油圧ロック装置において第２シリンダに第２ピストンが収まった状態の縦断側面図である。 本発明の油圧ロック装置の分解縦断側面図である。 （Ａ）は第１シリンダの縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図、（Ｃ）は軸部材が装着された一部断面にした側面図である。 （Ａ）は第２シリンダの縦断側面図、（Ｂ）は第２ピストンの側面図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は第２ピストンが上昇移動してロック状態となる工程を示す油圧ロック装置全体及びその逆止弁部箇所の作用図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は第２ピストンが上昇移動してロック状態となる工程を示す逆止弁部箇所の作動状態を示す作用図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は第２ピストンが降下移動する工程を示す油圧ロック装置全体及びその逆止弁部箇所の作用図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は第２ピストンが降下移動する工程を示す逆止弁部箇所の作動状態を示す作用図である。 （Ａ）は逆止弁部を第１シリンダ及び第２シリンダとは別の部材とした実施形態の縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部分解した縦断側面図である。 転動部材に軸部材が装着された実施形態の逆止弁部の拡大断面図である。

符号の説明

１…第１シリンダ、２…第１ピストン、３…第２シリンダ、４…第２ピストン、
５…逆止弁部、５３…弁部材、６…軸部材、６１…軸端部、ｃ…クリアランス。

Claims (7)

1. 第１ピストンが摺動する第１シリンダと、第２ピストンが摺動する第２シリンダと、逆止弁部と、軸部材とからなり、前記第１シリンダと第２シリンダとの間に前記逆止弁部が配置されると共に軸方向に接続され、該逆止弁部によって、前記第２シリンダ側から第１シリンダ側への流れが適宜遮断され、前記第１シリンダ側に設けられた給排油部からの排油によって前記第１ピストンは前記第１シリンダ内を前記逆止弁部側に向かって移動され、前記逆止弁部の弁部材が前記軸部材の軸端部によって開放されてなることを特徴とする油圧式ロック装置。
2. 請求項１において、前記軸部材は前記第１ピストン頂部に設けられてなることを特徴とする油圧式ロック装置。
3. 請求項１において、前記軸部材は前記弁部材に設けられてなることを特徴とする油圧式ロック装置。
4. 請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記軸部材の軸端部と弁部材又は第１ピストンの頂面との間にはクリアランスが設けられてなることを特徴とする油圧式ロック装置。
5. 請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、前記逆止弁部は、第１シリンダに形成されてなることを特徴とする油圧式ロック装置。
6. 請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、前記逆止弁部は、第２シリンダに形成されてなることを特徴とする油圧式ロック装置。
7. 請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、前記逆止弁部は、前記第１シリンダ及び第２シリンダとは、別部材構成としてなることを特徴とする油圧式ロック装置。
   

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