JP3804719B2

JP3804719B2 - Fluid pressure cylinder

Info

Publication number: JP3804719B2
Application number: JP34585397A
Authority: JP
Inventors: 村恭久木
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2017-12-01
Also published as: JPH11166506A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体圧シリンダに関するものであり、特に詳しくは、駆動ストローク後半の駆動力が大きい流体圧シリンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流体圧シリンダを使用する作業機械には、スポット溶接やワークのクランプ等のように、ロッドの駆動ストロークの前半は大きな駆動力を必要とせず、駆動ストロークの後半において大きな駆動力を必要とするものがある。
この場合、ピストンの径を大きくして、ロッドの駆動ストローク前半から大きな駆動力を出力することは、圧力流体の消費量が多くなって運転コストが高くなるばかりでなく、省エネルギーの点からも好ましくない。
【０００３】
この問題を解決するために、ロッドの駆動ストローク前半の駆動力が小さく、駆動ストロークの後半における駆動力を大きくして、圧力流体の消費量を少なくした省エネルギー形の流体圧シリンダが提案されている。
図４Ａ〜Ｃは上記省エネルギー形の流体圧シリンダの一例を示し、この流体圧シリンダ１は、小径の第１のシリンダ２と大径の第２のシリンダ３を、中間の隔壁４を介して軸方向に同心に連設したものとして構成されており、これらのシリンダ２と３の両端は、ヘッドカバー５とロッドカバー６とによって閉鎖されている。
【０００４】
第１のシリンダ２内を気密に摺動する第１のピストン８のロッド９は、隔壁４及びロッドカバー６をそれぞれ気密に貫通してシリンダ１外に突出し、ロッド９の長手方向の適宜の位置に、拡径によって結合部９ａが設けられている。
一方、第２のシリンダ３内を気密に摺動する環状の第２のピストン１１は、上記結合部９ａが当接可能な結合部１１ａを備え、ロッドカバー６との間に縮設された復帰ばね１２によって隔壁４に向けて付勢されている。
上記ヘッドカバー５と隔壁４には、第１のピストン８で区画されたシリンダ室１３ａ，１３ｂに圧力流体を給排するポート１４ａ，１４ｂが、隔壁４とロッドカバー６には第２のピストン１１で区画されたシリンダ室１５ａ，１５ｂに圧力流体を給排するポート１６ａ，１６ｂがそれぞれ形成されており、ポート１６ａのシリンダ室１５ａへの開口に形成された弁座１７は、上記復帰ばね１２の付勢力によって第２のピストン１１で閉鎖されている。
【０００５】
上記流体圧シリンダ１は、ポート１４ａと１６ａから圧力流体を供給すると、シリンダ室１３ａに供給された圧力流体の作用力によって、第１のピストン８とロッド９が図において左動する。しかしながら、復帰ばね１２の付勢力によって第２のピストン１１が弁座１７を閉鎖しているために、シリンダ室１５ａには圧力流体が供給されないので（図４Ａ参照）、第２のピストン１１はその位置に停止している。
したがって、ロッド９のストローク前半の駆動力は、当初から大径のピストンでストロークさせる場合に比べて小さく、圧力流体の消費量を少なくすることができる。
【０００６】
第１のピストン８とロッド９が所定の距離ストロークして結合部９ａが１１ａに当接すると（図４Ｂ参照）、引き続き左動する第１のピストン８とロッド９によって、第２のピストン１１がこれらと一体に左動するので、弁座１７が開口する。これによってポート１６ａからシリンダ室１５ａに圧力流体が供給されるので、ロッド９は、第１、第２のピストン８と１１の各受圧面積に作用する圧力流体の作用力によって大きな駆動力で左動する（図４Ｃ参照）。したがって、駆動ストローク後半におけるロッド９の駆動力を大きくすることができる。
ポート１４ｂと１６ｂからシリンダ室１３ｂと１５ｂに圧力流体を供給すると、第１、第２のピストン８と１１及びロッド９が図において右動して、第２のピストン１１は弁座１７を閉鎖して停止し、第１のピストン８とロッド９は右動終端までストロークする。
【０００７】
上記既提案の流体圧シリンダ１は、ロッド９の駆動ストロークの後半において大きな駆動力を出力するものでありながら、ロッド９の駆動に必要な圧力流体の消費量を少なくすることができる。しかしながら、結合部９ａと１１ａとの間の距離が一定で変更することができないために、第２のピストン１１のストローク長さが常に同じであって、大きな駆動力を出力するストローク後半の長さを変更することができない。
しかしながら、流体圧シリンダを使用する作業機械は、大きな駆動力を必要とするストロークの長さがそれぞれ異なるので、上記既提案の流体圧シリンダ１は、大きな駆動力を必要とするストローク後半の長さの変動に対応することが困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、大きな駆動力を出力するストローク後半の長さを変更することができる流体圧シリンダを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の流体圧シリンダは、第１のシリンダと第２のシリンダとを軸方向に連接し、第１のシリンダを気密に摺動する第１のピストンがのロッドが、第２のシリンダを気密に摺動する第２のピストンを気密にかつ相対摺動可能に貫通して外部に突出する流体圧シリンダにおいて、上記第２のシリンダに、該第２のシリンダへの圧力流体の給排により作動してロッドをクランプするクランプ手段を設けている。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、上記クランプ手段が、第２のピストンに設けたロッドの先端側が拡径するテーパと、ロッドに遊嵌され縮径によってロッドをクランプする割りスリーブと、第２のピストンのテーパ面と割スリーブの一様径の外表面との間に配設され、上記テーパで押圧されてクランプ部材を縮径させる直径の異なる複数列のボールとを備えていることを特徴としている。
【００１１】
【作用】
第１のシリンダに圧力流体を給排すると、第１のピストンとロッドが該ロッドの突出方向に駆動する。この場合、駆動力が小さく圧力流体の消費量が少ない。
第１のピストンが必要な距離ストロークしたことを検出して、第２のシリンダに圧力流体を給排すると、ロッドと同方向に移動する第２のピストンによりクランプ手段が作動してロッドをクランプするので、第１のピストンと第２のピストンの受圧面積の和に作用する流体圧の作用によって、ロッドが引き続き移動するので、駆動ストローク後半においてロッドが大きな駆動力を出力する。
したがって、ストローク前半から２個のピストンでロッドを駆動する場合に比べて、圧力流体の消費量を少なくすることができる。
【００１２】
また、ロッドの駆動ストローク距離の任意の位置において、第２のシリンダに圧力流体を給排してロッドをクランプするために、大きな駆動力を必要とするストローク後半の長さを任意の長さにすることができるので、この長さを使用する作業機械に応じた適切なものとすることができる。そして、第２のピストンのテーパ面と割スリーブの一様径の外表面との間に配設され、上記テーパで押圧されてクランプ部材を縮径させる直径の異なる複数列のボールとを備えているクランプ手段を用いたので、クランプ手段の構成が簡単である。しかも、第２のピストンに流体圧が作用したときの、テーパ面とボールと割りスリーブとによる締め付けが迅速かつ確実に行われ、クランプの解除も確実に行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明の実施例を示し、この流体圧シリンダ２０は、小径の第１のシリンダ２１とこれより大径の第２のシリンダ２２を、中間の隔壁２３によって軸方向にかつ同心に連設したものとして構成されており、これらのシリンダにおける第１、第２のシリンダチューブ２１ａと２２ａの軸方向端は、ヘッドカバー２４とロッドカバー２５によって気密に閉鎖されている。また、第１のシリンダチューブ２１ａの軸方向長さは、第２のシリンダチューブ２２ａのそれよりも長くされている。
【００１４】
第１のシリンダチューブ２１ａを気密に摺動する第１のピストン２７とそのロッド２８は、隔壁２３とロッドカバー２５を気密にかつ摺動可能に貫通して、流体圧シリンダ２０外に突出している。
上記ヘッドカバー２４と隔壁２３には、第１のピストン２７で区画されたシリンダ室２９ａ，２９ｂに、圧縮空気等の圧力流体を給排するポート３０ａ，３０ｂがそれぞれ開設されている。また、第１のピストン２７の外周には、該ピストンの位置を検出するための磁石３１が取付けられており、シリンダチューブ２１ａの外周面には、上記磁石３１の位置を検出して信号を出力する位置検出センサ３２が、適宜の手段によってその軸方向に移動可能でかつ任意の位置に固定可能に設けられている。
【００１５】
一方、第２のシリンダチューブ２２ａを気密に摺動する第２のピストン３３は、第１のピストン２７より受圧面積が大きくて環状をなし、中心を上記ロッド２８が気密にかつ相対摺動可能に貫通している。また、図２に詳細を示すように、上記第２のピストン３３はロッドカバー２５側に凹部３４を有し、該凹部３４の内周面に開口側が拡径するテーパ３４ａが形成されている。
第２のシリンダ２２内には、ロッド２８の外周面を囲む割りスリーブ３５が設けられており、クランプ部材を構成する上記割りスリーブ３５は、軸方向のスリット３５ａによってその径が拡縮可能とされている。
上記テーパ３４ａと割りスリーブ３５との間には、円周方向に多数配設した鋼製のボール３６が軸方向に複数列（図示の例は２列）配列されており、これらのボール３６は、保持リング３７によってそれぞれ回転自在に保持されている。そして、テーパ３４ａ、割りスリーブ３５及び多数のボール３６によってロッド２８のクランプ手段３８構成される。
【００１６】
上記第２のピストン３３はピストン復帰ばね４０によって、割りスリーブ３５はスリーブ復帰ばね４１によって、それぞれ隔壁２３に向けて付勢されており、この状態において、多数のボール３６はテーパ３４ａと割りスリーブ３５とに当接している。
また、隔壁２３とロッドカバー２５には、第２のピストン３３で区画されたシリンダ室４２ａ，４２ｂに圧縮空気を給排するポート４３ａ，４３ｂが開設されており、第１のシリンダ２１のポート３０ａ，３０ｂは切換弁４５の出力ポートＡとＢに、上記ポート４３ａ，４３ｂは切換弁４６の出力ポートＡとＢに、それぞれ接続されている。
図１中の符号ＰとＲは、切換弁４５と４６における圧縮空気の供給ポートと排出ポートである。
【００１７】
上記実施例は、ピストン２７と３３及びロッド２８がいずれも復帰位置にある図１に示す状態において、切換弁４５によって第１のシリンダ２１のシリンダ室２９ａに圧縮空気を供給すると、第１のピストン２７とロッド２８が図において左動する。
第１のピストン２７に設けた磁石３１によって、該ピストン２７が所定の距離ストロークしたことを位置検出センサ３２が検出して信号を出力すると、切換弁４６が作動して第２のシリンダ２２のシリンダ室４２ａに圧縮空気を供給するので（図３Ａ参照）、第２のピストン３３がピストン復帰ばね４０の付勢力に抗してロッド２８と同方向に移動を開始する。
【００１８】
第２のピストン３３が左動を開始すると、テーパ３４ａと多数のボール３６とによって割りスリーブ３５がロッド２８に向けて押圧されるので、第２のピストン３３がロッド２８をクランプする。この場合、割りスリーブ３５には、スリーブ復帰ばね４１の付勢力が第２のピストン３３の移動方向と反対の方向に作用しているので、クランプ手段３８がロッド２８を速やかにクランプする。
第２のピストン３３にクランプされたロッド２８は、第１、第２のピストン２７と３３の受圧面積の和に作用する圧縮空気の作用力によって、駆動ストロークの後半において大きな駆動力を出力する（図３Ｂ参照）。この場合、第１のピストン２７及び第２のピストン３３は、必ずしも全部のストロークを移動する必要はない。
したがって、ロッド２８の駆動ストローク後半における駆動力を大きくすることができ、しかもストロークの前半から大きな力でロッド２８を駆動するものに比べて、圧縮空気の消費量を少なくすることができる。
【００１９】
切換弁４５と４６を切り換えて、シリンダ室２９ｂ，２９ａ及び４２ｂ，４２ａに圧縮空気を給排すると、クランプ手段３８によるロッド２８のクランプが解除される。
したがって、第１のピストン２７とロッド２８はシリンダ室２９ｂに供給された圧縮空気の作用力によって、第２のピストン３３はシリンダ室４２ｂに供給された圧縮空気の作用力とピストン復帰ばね４０の付勢力とによって、割りスリーブ３５とボール３６はスリーブ復帰ばね４１の付勢力によって、それぞれ図１に示す状態に復帰する。
【００２０】
上記実施例は、ロッド２８の駆動ストローク後半の任意の位置において、クランプ手段３８によって第２のピストン３３がロッド２８をクランプするので、大きな駆動力が必要なロッド２８の後半のストローク長さを任意の長さに調整することができる。
したがって、駆動力が大きい後半のストロークを使用する作業機械に適切な長さとすることができるので、後半のストローク長さが一定のものに比べて圧力流体の消費量を一層少なくすることができる。
【００２１】
なお、上記実施例は、ロッド２８の駆動ストロークの当初から切換弁４６からシリンダ室４２ａに圧縮空気を供給すると、ロッドの２８の駆動ストローク前半における駆動力を大きくすることができ、また、ロッド２８の駆動ストロークの前半において切換弁４６からシリンダ室４２ａに圧縮空気を供給すると、ロッドの２８の駆動ストローク中間における駆動力を大きくすることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の流体圧シリンダは、大きな駆動力を必要とするロッドの後半のストローク長さを任意の長さにすることができるので、ストローク後半の長さを作業機械の要求に応じた適切の長さにすることができ、これによって、駆動ストロークの後半において大きな駆動力を出力する流体圧シリンダの圧力流体の消費量を一層少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の縦断正面図である。
【図２】同じく要部の断面図である。
【図３】Ａ，Ｂは同じく作動説明図である。
【図４】Ａ〜Ｃは既提案の流体圧シリンダ及びその作動説明図である。
【符号の説明】
２０流体圧シリンダ
２１第１のシリンダ
２２第２のシリンダ
２７第１のピストン
２８ロッド
３３第２のピストン
３４凹部
３４ａテーパ
３５割りスリーブ
３６ボール
３８クランプ手段
４２ａ，４２ｂシリンダ室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid pressure cylinder, and more particularly to a fluid pressure cylinder having a large driving force in the latter half of a driving stroke.
[0002]
[Prior art]
Work machines that use fluid pressure cylinders, such as spot welding and workpiece clamping, do not require a large driving force in the first half of the rod driving stroke, but require a large driving force in the second half of the driving stroke. There is.
In this case, increasing the diameter of the piston and outputting a large driving force from the first half of the rod driving stroke not only increases the consumption of pressure fluid and increases the operating cost, but is also preferable from the viewpoint of energy saving. Absent.
[0003]
In order to solve this problem, an energy-saving fluid pressure cylinder has been proposed in which the driving force in the first half of the driving stroke of the rod is small and the driving force in the second half of the driving stroke is increased to reduce the consumption of pressure fluid. .
FIGS. 4A to 4C show an example of the energy-saving fluid pressure cylinder. The fluid pressure cylinder 1 includes a small-diameter first cylinder 2 and a large-diameter second cylinder 3 that are connected via an intermediate partition wall 4. The cylinders 2 and 3 are closed at both ends by a head cover 5 and a rod cover 6.
[0004]
The rod 9 of the first piston 8 that slides in the first cylinder 2 in an airtight manner penetrates the partition wall 4 and the rod cover 6 in an airtight manner and protrudes out of the cylinder 1. In addition, a coupling portion 9a is provided by expanding the diameter.
On the other hand, an annular second piston 11 that slides in an airtight manner in the second cylinder 3 includes a coupling portion 11a with which the coupling portion 9a can come into contact, and is returned to the rod cover 6 in a contracted manner. The spring 12 is biased toward the partition wall 4.
The head cover 5 and the partition wall 4 are provided with ports 14 a and 14 b for supplying and discharging pressure fluid to and from the cylinder chambers 13 a and 13 b defined by the first piston 8. The partition piston 4 and the rod cover 6 are provided with a second piston 11. Ports 16a and 16b for supplying and discharging pressure fluid are formed in the partitioned cylinder chambers 15a and 15b, respectively, and a valve seat 17 formed at the opening of the port 16a to the cylinder chamber 15a is attached to the return spring 12. The second piston 11 is closed by the force.
[0005]
When the fluid pressure cylinder 1 supplies pressure fluid from the ports 14a and 16a, the first piston 8 and the rod 9 are moved to the left in the drawing by the acting force of the pressure fluid supplied to the cylinder chamber 13a. However, since the second piston 11 closes the valve seat 17 by the biasing force of the return spring 12, no pressure fluid is supplied to the cylinder chamber 15a (see FIG. 4A). Stop in position.
Therefore, the driving force in the first half of the stroke of the rod 9 is small compared to the case where the stroke is made with a large-diameter piston from the beginning, and the consumption of pressure fluid can be reduced.
[0006]
When the first piston 8 and the rod 9 are stroked by a predetermined distance and the coupling portion 9a comes into contact with 11a (see FIG. 4B), the second piston 11 is moved by the first piston 8 and the rod 9 that continue to move to the left. Since it moves to the left integrally with these, the valve seat 17 opens. As a result, the pressure fluid is supplied from the port 16a to the cylinder chamber 15a, so that the rod 9 moves to the left with a large driving force due to the acting force of the pressure fluid acting on each pressure receiving area of the first and second pistons 8 and 11. (See FIG. 4C). Therefore, the driving force of the rod 9 in the latter half of the driving stroke can be increased.
When pressure fluid is supplied from the ports 14b and 16b to the cylinder chambers 13b and 15b, the first and second pistons 8 and 11 and the rod 9 move to the right in the figure, and the second piston 11 closes the valve seat 17. The first piston 8 and the rod 9 stroke to the right end.
[0007]
The proposed fluid pressure cylinder 1 outputs a large driving force in the latter half of the driving stroke of the rod 9, but can reduce the consumption of the pressure fluid required for driving the rod 9. However, since the distance between the coupling portions 9a and 11a is constant and cannot be changed, the stroke length of the second piston 11 is always the same, and the length of the latter half of the stroke that outputs a large driving force. Can not be changed.
However, since the working machines using a fluid pressure cylinder have different stroke lengths that require a large driving force, the proposed fluid pressure cylinder 1 has a length in the latter half of the stroke that requires a large driving force. It is difficult to cope with the fluctuations.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to provide a fluid pressure cylinder capable of changing the length of the latter half of the stroke that outputs a large driving force.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the fluid pressure cylinder of the present invention has a first piston that connects the first cylinder and the second cylinder in the axial direction, and the first piston that slides in an airtight manner on the first cylinder. A fluid pressure cylinder that projects airtightly and relatively slidably through a second piston that slides through the second cylinder and protrudes to the outside, wherein the second cylinder is connected to the second cylinder. and only set the clamping means for clamping the rod actuated by supply and discharge of pressurized fluid.
[0010]
In order to solve the above-mentioned problem, the clamping means includes a taper in which the tip end side of the rod provided on the second piston expands, a split sleeve that is loosely fitted to the rod and clamps the rod by contraction, and a second sleeve It is provided between a tapered surface of the piston and an outer surface having a uniform diameter of the split sleeve, and is provided with a plurality of rows of balls having different diameters that are pressed by the taper and reduce the diameter of the clamp member. Yes.
[0011]
[Action]
When pressure fluid is supplied to or discharged from the first cylinder, the first piston and the rod are driven in the protruding direction of the rod. In this case, the consumption of driving power is small the pressure fluid is small.
When it is detected that the first piston has traveled the required distance and pressure fluid is supplied to or discharged from the second cylinder, the clamp means is operated by the second piston moving in the same direction as the rod to clamp the rod. Therefore, the rod continues to move by the action of the fluid pressure acting on the sum of the pressure receiving areas of the first piston and the second piston, so that the rod outputs a large driving force in the latter half of the driving stroke.
Therefore, compared with the case where the rod is driven by two pistons from the first half of the stroke, the consumption amount of the pressure fluid can be reduced.
[0012]
In addition, the length of the latter half of the stroke that requires a large driving force is set to an arbitrary length in order to clamp the rod by supplying and discharging the pressure fluid to the second cylinder at an arbitrary position of the rod driving stroke distance. Therefore, this length can be appropriate according to the work machine to be used. And a plurality of rows of balls having different diameters disposed between the tapered surface of the second piston and the uniform outer surface of the split sleeve and pressed by the taper to reduce the diameter of the clamp member. Since the clamp means is used, the structure of the clamp means is simple. In addition, when the fluid pressure is applied to the second piston, the taper surface, the ball, and the split sleeve are quickly and reliably tightened, and the clamp is also reliably released.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2 show an embodiment of the present invention. This fluid pressure cylinder 20 includes a first cylinder 21 having a small diameter and a second cylinder 22 having a larger diameter in an axial direction by an intermediate partition wall 23. Concentric continuous connection is provided, and the axial ends of the first and second cylinder tubes 21 a and 22 a in these cylinders are hermetically closed by a head cover 24 and a rod cover 25. The axial length of the first cylinder tube 21a is longer than that of the second cylinder tube 22a.
[0014]
The first piston 27 and its rod 28 that slide in an airtight manner on the first cylinder tube 21 a penetrate the partition wall 23 and the rod cover 25 in an airtight and slidable manner, and project outside the hydraulic cylinder 20. .
The head cover 24 and the partition wall 23 are provided with ports 30a and 30b for supplying and discharging a pressure fluid such as compressed air to cylinder chambers 29a and 29b defined by the first piston 27, respectively. A magnet 31 for detecting the position of the piston is attached to the outer periphery of the first piston 27, and a signal is output on the outer peripheral surface of the cylinder tube 21a by detecting the position of the magnet 31. The position detection sensor 32 is provided so as to be movable in an axial direction by an appropriate means and to be fixed at an arbitrary position.
[0015]
On the other hand, the second piston 33 that slides in an airtight manner on the second cylinder tube 22a has a larger pressure-receiving area than the first piston 27 and has an annular shape, and the rod 28 is airtightly and relatively slidable at the center. It penetrates. As shown in detail in FIG. 2, the second piston 33 has a recess 34 on the rod cover 25 side, and a taper 34 a is formed on the inner peripheral surface of the recess 34 so that the diameter of the opening side is increased.
A split sleeve 35 surrounding the outer peripheral surface of the rod 28 is provided in the second cylinder 22, and the diameter of the split sleeve 35 constituting the clamp member can be expanded and contracted by an axial slit 35a. Yes.
Between the taper 34a and the split sleeve 35, a plurality of steel balls 36 arranged in the circumferential direction are arranged in a plurality of rows (two rows in the illustrated example) in the axial direction. The holding rings 37 are rotatably held. The taper 34a, the split sleeve 35, and a large number of balls 36 constitute a clamp means 38 for the rod 28.
[0016]
The second piston 33 is urged toward the partition wall 23 by a piston return spring 40 and the split sleeve 35 by a sleeve return spring 41, and in this state, a large number of balls 36 have a taper 34a and a split sleeve 35. And abut.
Further, the partition wall 23 and the rod cover 25 are provided with ports 43 a and 43 b for supplying and discharging compressed air to and from the cylinder chambers 42 a and 42 b defined by the second piston 33, and the port 30 a of the first cylinder 21. 30b are connected to output ports A and B of the switching valve 45, and the ports 43a and 43b are connected to output ports A and B of the switching valve 46, respectively.
Reference numerals P and R in FIG. 1 are a supply port and a discharge port for compressed air in the switching valves 45 and 46, respectively.
[0017]
In the embodiment described above, when compressed air is supplied to the cylinder chamber 29a of the first cylinder 21 by the switching valve 45 in the state shown in FIG. 1 in which the pistons 27 and 33 and the rod 28 are all in the return position, the first piston 27 and rod 28 move leftward in the figure.
When the position detection sensor 32 detects that the piston 27 has traveled a predetermined distance by the magnet 31 provided in the first piston 27 and outputs a signal, the switching valve 46 is activated and the cylinder of the second cylinder 22 is operated. Since compressed air is supplied to the chamber 42a (see FIG. 3A), the second piston 33 starts moving in the same direction as the rod 28 against the biasing force of the piston return spring 40.
[0018]
When the second piston 33 starts to move to the left, the split sleeve 35 is pressed toward the rod 28 by the taper 34 a and the numerous balls 36, so that the second piston 33 clamps the rod 28. In this case, since the urging force of the sleeve return spring 41 acts on the split sleeve 35 in the direction opposite to the moving direction of the second piston 33, the clamping means 38 quickly clamps the rod 28.
The rod 28 clamped to the second piston 33 outputs a large driving force in the latter half of the driving stroke due to the acting force of the compressed air acting on the sum of the pressure receiving areas of the first and second pistons 27 and 33 ( (See FIG. 3B). In this case, the first piston 27 and the second piston 33 do not necessarily have to move through the entire stroke.
Therefore, the driving force of the rod 28 in the second half of the driving stroke can be increased, and the consumption of compressed air can be reduced as compared with the rod 28 driven by a large force from the first half of the stroke.
[0019]
When the switching valves 45 and 46 are switched to supply and discharge compressed air to and from the cylinder chambers 29b, 29a and 42b, 42a, the clamp of the rod 28 by the clamp means 38 is released.
Therefore, the first piston 27 and the rod 28 are applied with the action force of the compressed air supplied to the cylinder chamber 29b, and the second piston 33 is applied with the action force of the compressed air supplied to the cylinder chamber 42b and the piston return spring 40. Due to the force, the split sleeve 35 and the ball 36 are restored to the state shown in FIG. 1 by the biasing force of the sleeve return spring 41, respectively.
[0020]
In the above embodiment, since the second piston 33 clamps the rod 28 by the clamping means 38 at an arbitrary position in the latter half of the drive stroke of the rod 28, the stroke length in the latter half of the rod 28 requiring a large driving force is arbitrarily set. The length can be adjusted.
Therefore, since it can be set to an appropriate length for a working machine that uses the latter half of the stroke with a large driving force, the consumption of the pressure fluid can be further reduced as compared with one having a constant latter half stroke length.
[0021]
In the above embodiment, when compressed air is supplied from the switching valve 46 to the cylinder chamber 42a from the beginning of the driving stroke of the rod 28, the driving force in the first half of the driving stroke of the rod 28 can be increased. When compressed air is supplied from the switching valve 46 to the cylinder chamber 42a in the first half of the driving stroke, the driving force in the middle of the driving stroke of the rod 28 can be increased.
[0022]
【The invention's effect】
In the fluid pressure cylinder of the present invention, the stroke length of the second half of the rod that requires a large driving force can be set to an arbitrary length, so that the length of the second half of the stroke is an appropriate length according to the demand of the work machine. Accordingly, the consumption amount of the pressure fluid of the fluid pressure cylinder that outputs a large driving force in the second half of the driving stroke can be further reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the same.
FIGS. 3A and 3B are operation explanatory views of the same. FIG.
FIGS. 4A to 4C are diagrams of the previously proposed fluid pressure cylinder and its operation. FIGS.
[Explanation of symbols]
20 Fluid pressure cylinder 21 First cylinder 22 Second cylinder 27 First piston 28 Rod 33 Second piston 34 Recess 34a Taper 35 Split sleeve 36 Ball 38 Clamp means 42a, 42b Cylinder chamber

Claims

The first piston and the second cylinder are connected in the axial direction, and the rod of the first piston that slides airtightly on the first cylinder is the second piston that airtightly slides on the second cylinder. In a fluid pressure cylinder that projects airtightly and relatively slidably to the outside,
The second cylinder is provided with clamping means for clamping the rod by operating by supply and discharge of pressure fluid to and from the second cylinder,
The clamping means includes a taper that expands the tip end side of the rod provided on the second piston, a split sleeve that is loosely fitted to the rod and clamps the rod by a contraction diameter, and the taper surface of the second piston and the split sleeve are uniform. A plurality of balls having different diameters disposed between the outer surfaces of the diameters and pressed by the taper to reduce the diameter of the clamp member.
Fluid pressure cylinder characterized by