JP4241344B2 - Fluid pressure cylinder - Google Patents

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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26Locking mechanisms
    • F15B15/261Locking mechanisms using positive interengagement, e.g. balls and grooves, for locking in the end positions

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Description

本発明は空気圧などの流体圧力によってピストンロッドを往復動させる流体圧シリンダに関し、特に、ロック機構を備えた流体圧シリンダに適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a fluid pressure cylinder in which a piston rod is reciprocated by fluid pressure such as air pressure, and more particularly to a technique effective when applied to a fluid pressure cylinder having a lock mechanism.

自動車の組立ラインには、プレス工程において成型されたパネル材をスポット溶接などによって接合する複数の工程が設けられている。これらの工程としては、車体の土台を形成するアンダーボディ工程、車体の側面部を形成するサイドボディ工程、アンダーボディとサイドボディとを接合することにより車体の骨格を形成するメインボディ工程、メインボディにドアやフードなどを組み付けるメタルライン工程などがある。   An assembly line of an automobile is provided with a plurality of processes for joining panel materials molded in a pressing process by spot welding or the like. These processes include the underbody process for forming the base of the vehicle body, the side body process for forming the side surface of the vehicle body, the main body process for forming the skeleton of the vehicle body by joining the underbody and the side body, and the main body. There is a metal line process for assembling doors and hoods.

車体組み立てライン上において各工程を行う作業ステージ間でのパネル材を移動させる方法としては、ロボットアームなどの搬送アクチュエータの先端に挿入クランプなどでパネル材を固定するハンドリング装置を設置し、パネル材を固定したハンドリング装置ごとアームの作動によって移動させるものが多くある。   As a method of moving the panel material between work stages that perform each process on the body assembly line, a handling device that fixes the panel material with an insertion clamp or the like is installed at the tip of a transfer actuator such as a robot arm, and the panel material is Many fixed handling devices are moved by operating the arm.

またハンドリング装置については、形状の異なる多種類の部材にそれぞれ対応して固定できるよう各挿入クランプを進退移動させるシリンダアクチュエータを設置したものがあり、特にこのシリンダアクチュエータには挿入クランプとパネル材が衝突してもその衝撃を吸収できるよう空気圧を利用した流体圧シリンダが多く用いられている。   Some handling devices are equipped with cylinder actuators that move the insertion clamps forward and backward so that they can be fixed to various types of members that have different shapes. In particular, this cylinder actuator collides with the insertion clamp and the panel material. Even so, a fluid pressure cylinder using air pressure is often used to absorb the impact.

しかしながら上記の流体圧シリンダに備えられていたロック機構は、ピストンロッドの前進方向または後退方向のどちらか一方に向かう移動のみをロックする構成でしかなかった。そのため流体シリンダを伸長させて挿入クランプをパネル材に押し込み挿入固定し、その際にピストンロッド位置をロックしても、ロボットアームの駆動によりハンドリング装置ごとパネル材を移動させた場合には、ピストンロッドがロック位置から移動してパネル材の固定位置がずれてしまい、パネル材の正確な位置決めができずに精度の高い組立作業を行うことが困難となっていた。   However, the lock mechanism provided in the fluid pressure cylinder described above is configured to lock only the movement of the piston rod toward either the forward direction or the backward direction. Therefore, even if the fluid cylinder is extended and the insertion clamp is pushed into the panel material and fixed, and the piston rod position is locked at that time, if the panel material is moved together with the handling device by driving the robot arm, the piston rod However, the fixed position of the panel material is shifted from the lock position, and the panel material cannot be accurately positioned, making it difficult to perform highly accurate assembly work.

本発明の目的はピストンロッドの軸方向位置を前進側と後退側の両方向に対し固定できる流体圧シリンダを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fluid pressure cylinder capable of fixing the axial position of a piston rod in both forward and backward directions.

本発明の流体圧シリンダは、ピストンロッドおよびメインピストンを収容してメインピストンにより内部を前進用圧力室と後退用圧力室とに区画されているシリンダ本体と、ピストンロッドに組み付けられて傾斜面を備える2つのロックユニットと、押圧面を備えてピストンロッドに接近する前進限位置、離れる後退限位置との間で往復動自在にそれぞれロックピストン収容部に収容される2つのロックピストンとを有し、一方のロックピストンの押圧面のうちのピストンロッド前進側の側面に一方のロックユニットの傾斜面が接触し、他方のロックピストンの押圧面のうちのピストンロッド後退側の側面に他方のロックユニットの傾斜面が接触することを特徴とする。   The fluid pressure cylinder of the present invention includes a cylinder body that houses a piston rod and a main piston, and is divided into a forward pressure chamber and a backward pressure chamber by the main piston, and an inclined surface that is assembled to the piston rod. Two lock units provided, and two lock pistons each having a pressing surface and housed in the lock piston housing portion so as to be capable of reciprocating between a forward limit position approaching the piston rod and a retreat limit position separating from each other. The inclined surface of one lock unit is in contact with the side surface on the piston rod advance side of the pressing surface of one lock piston, and the other lock unit is on the side surface on the piston rod retreat side of the press surface of the other lock piston. It is characterized by the fact that the inclined surfaces are in contact with each other.

本発明の流体圧シリンダは、2つのロックユニットはそれぞれの傾斜面が互いに軸方向で対向する向きに設置されていることを特徴とする。   The fluid pressure cylinder of the present invention is characterized in that the two lock units are installed such that their inclined surfaces face each other in the axial direction.

本発明の流体圧シリンダは、2つのロックユニットは、それぞれピストンロッドに締結する締結状態と締結を解除する解除状態とに作動するものであり、2つのロックピストンは、それぞれ前進限位置でロックユニットを締結状態に切り換える作動位置となり、後退限位置でロックユニットを解除状態に切り換える退避位置となることを特徴とする。   In the fluid pressure cylinder of the present invention, the two lock units operate in a fastening state in which the two lock units are respectively fastened to the piston rod and a release state in which the fastening is released. Is an operating position for switching to a fastening state, and a retreating position for switching the lock unit to a released state at the retreat limit position.

本発明の流体圧シリンダは、2つのロックピストンはそれぞれロックピストン収容部内をロック圧力室とロック解除圧力室とに区画しており、それぞれのロック圧力室に連通しロックピストンを介してロックユニットに推力を加えるロック流体を案内するロック流体供給路と、それぞれのロック解除圧力室に連通しロックピストンを介してロックユニットから推力を解除するロック解除流体を案内するロック解除流体供給路と、それぞれのロック圧力室に組み込まれ、ロックピストンを介してロックユニットにばねの推力を加えるロック用ばね部材とを有し、ロック流体の推力とロック用ばね部材の推力とをロックユニットを介してピストンロッドの軸方向に加えることを特徴とする。   In the fluid pressure cylinder of the present invention, the two lock pistons each divide the inside of the lock piston housing portion into a lock pressure chamber and a lock release pressure chamber, and communicate with each lock pressure chamber to the lock unit via the lock piston. A lock fluid supply path for guiding a lock fluid to which thrust is applied, a lock release fluid supply path for communicating a lock release fluid that communicates with each lock release pressure chamber and releases a thrust from the lock unit via a lock piston, A lock spring member that is incorporated in the lock pressure chamber and applies a thrust of the spring to the lock unit via the lock piston, and the thrust of the lock fluid and the thrust of the lock spring member are coupled to the piston rod via the lock unit. It is characterized by adding in the axial direction.

本発明の流体圧シリンダは、ロック流体供給路が2つのロック圧力室を直列に接続して順にロック流体を案内することを特徴とする。   The fluid pressure cylinder of the present invention is characterized in that the lock fluid supply path connects two lock pressure chambers in series and guides the lock fluid in order.

本発明の流体圧シリンダは、ロック解除流体供給路が外部との間の流体の供給と排出を行い、後退用圧力室は並列に配置された内設チェック弁と内設絞りとを介してロック解除流体供給路に接続されており、内設チェック弁は後退用圧力室からロック解除流体供給路へ案内する方向に流体を通過させて逆方向に閉止する配置で設置されていることを特徴とする。   In the fluid pressure cylinder of the present invention, the unlocking fluid supply path supplies and discharges fluid between the outside and the retreat pressure chamber is locked via an internal check valve and an internal throttle arranged in parallel. It is connected to the release fluid supply path, and the internal check valve is installed in such a manner that the fluid is passed in the direction of guiding from the reverse pressure chamber to the unlocking fluid supply path and closed in the reverse direction. To do.

本発明の流体圧シリンダは、ロック解除流体供給路が前進用圧力室に連通し、ロック流体供給路が後退用圧力室に連通していることを特徴とする。   The fluid pressure cylinder of the present invention is characterized in that the unlocking fluid supply path communicates with the forward pressure chamber, and the lock fluid supply path communicates with the backward pressure chamber.

本発明の流体圧シリンダは、ロックピストンに摺動自在に装着され、ロックピストンが作動位置に向けて所定のストロークで移動した後にロック流体供給路をロック圧力室に開口するプランジャを有し、ロックピストンにロック用ばね部材の推力を加えた後に、ロック流体の推力を合わせて加えることを特徴とする。   The fluid pressure cylinder of the present invention has a plunger that is slidably mounted on the lock piston and opens the lock fluid supply path into the lock pressure chamber after the lock piston moves toward the operating position with a predetermined stroke. After applying the thrust of the locking spring member to the piston, the thrust of the locking fluid is applied together.

本発明の流体圧シリンダは、2つのロックピストンがそれぞれピストンロッドの径方向に往復動し、ロックピストンに形成された押圧面を介して推力をロックユニットの傾斜面に伝達することを特徴とする。   The fluid pressure cylinder of the present invention is characterized in that the two lock pistons reciprocate in the radial direction of the piston rod and transmit thrust to the inclined surface of the lock unit via a pressing surface formed on the lock piston. .

本発明の流体圧シリンダは、2つのロックユニットがそれぞれピストンロッドの外周面に配置されるボールと、ピストンロッドの軸方向に往復動自在に装着されボールを介してピストンロッドに締結するロックスリーブとを備えることを特徴とする。   The fluid pressure cylinder of the present invention includes a ball in which two lock units are respectively disposed on the outer peripheral surface of the piston rod, and a lock sleeve that is reciprocally mounted in the axial direction of the piston rod and fastened to the piston rod via the ball. It is characterized by providing.

本発明によれば、ロックピストンおよびロックユニットをそれぞれ2つずつ設け、2つのロックユニットを軸方向で対向する向きに設置して相互に押さえ合って固定させるため、また2つのロックユニットにそれぞれ蓄えられる歪み力についても相互に逆方向で相殺しあうよう蓄えることになるため、ピストンロッドの軸方向位置を前進側と後退側の両方向に対して締結固定できる。   According to the present invention, two lock pistons and two lock units are provided, and the two lock units are installed in opposite directions in the axial direction so as to be pressed and fixed to each other. Since the stored distortion force is stored so as to cancel each other in opposite directions, the axial position of the piston rod can be fastened and fixed in both the forward and backward directions.

本発明によれば、2つのロックユニットはそれぞれの傾斜面が互いに軸方向で対向する向きに設置されていることにより、2つのロックユニットにそれぞれ蓄えられる歪み力について相互に逆方向で相殺しあうよう蓄えることになるため、ピストンロッドの軸方向位置を前進側と後退側の両方向に対してより確実に締結固定できる。   According to the present invention, the two lock units are installed in directions in which the inclined surfaces face each other in the axial direction, so that the distortion forces stored in the two lock units cancel each other in opposite directions. Therefore, the axial position of the piston rod can be fastened and fixed more reliably in both the forward and backward directions.

本発明によれば、2つのロックユニットがそれぞれロックピストンの進退移動によりピストンロッドへの締結とその解除を切り換えるよう作動するものであることにより、ピストンロッドを任意の軸方向位置で締結固定することができる。   According to the present invention, the two lock units are operated so as to switch between the engagement and the release of the piston rod by the forward and backward movement of the lock piston, respectively, thereby fastening and fixing the piston rod at an arbitrary axial position. Can do.

本発明によれば、ロック圧力室内のロック流体つまり圧縮空気による推力と、ロック用ばね部材の推力とを用いて2つのロックユニットを締結状態に切り換えるようにしたので、ロックユニットの締結力を低下させることなくロック用ばね部材からのばね力を低く設定することができる。   According to the present invention, the locking force in the lock pressure chamber, that is, the thrust generated by the compressed air and the thrust of the locking spring member are used to switch the two lock units to the fastening state, so that the fastening force of the lock unit is reduced. The spring force from the locking spring member can be set low without causing it.

本発明によれば、2つのロック圧力室はロック流体供給路を介して直列に接続されて順に圧縮空気が供給されることにより、2つのロックユニットの締結作動に時間差を設けることができ、それによって2つのロックユニットに対して順に遊びを取り除くことができる。   According to the present invention, the two lock pressure chambers are connected in series via the lock fluid supply passage, and compressed air is supplied in order, thereby providing a time difference in the fastening operation of the two lock units. The play can be removed in sequence for the two lock units.

本発明によれば、後退用圧力室は並列に配置された内設チェック弁と内設絞りとを介してロック解除流体供給路に接続されていることにより、ピストンロッドの後退移動を始める際に2つのロックユニットの締結状態を解除することができる。   According to the present invention, the reverse pressure chamber is connected to the unlocking fluid supply path via the internal check valve and the internal throttle arranged in parallel, so that the piston rod starts to move backward. The fastening state of the two lock units can be released.

本発明によれば、ロック解除流体供給路を前進用圧力室に連通し、ロック流体供給路を後退用圧力室に連通させていることにより、ピストンロッドの後退移動が制限された時点で、2つのロックユニットを締結状態に切り換えてピストンロッドの軸方向位置を前進側と後退側の両方向に対し確実に固定することができる。   According to the present invention, when the unlocking fluid supply path is connected to the forward pressure chamber and the lock fluid supply path is connected to the backward pressure chamber, the backward movement of the piston rod is limited when By switching the two lock units to the engaged state, the axial position of the piston rod can be reliably fixed in both the forward and backward directions.

本発明によれば、ロック圧力室内の圧縮空気による推力とロック用ばね部材のばね力とは、締結状態となったロックユニットを介してピストンロッドに軸方向に加えられるため、ロックユニットに歪み力を蓄えることができる。   According to the present invention, the thrust generated by the compressed air in the lock pressure chamber and the spring force of the lock spring member are applied to the piston rod in the axial direction via the locked lock unit. Can be stored.

本発明によれば、相互に直交する方向で往復動するロックピストンとロックユニットの間で押圧面と傾斜面との摺接により推力を伝えるため円滑かつ確実に締結作動させることができる。   According to the present invention, since the thrust is transmitted by the sliding contact between the pressing surface and the inclined surface between the lock piston and the lock unit that reciprocate in directions orthogonal to each other, the fastening operation can be performed smoothly and reliably.

本発明によれば、ロックユニットの締結が、ピストンロッドの外周面に配置されたボールを、ピストンロッドの軸方向に往復動自在に装着されたロックスリーブによってピストンロッドの外周面に押しつけることによるため、円滑かつ確実に締結させることができる。   According to the present invention, the lock unit is fastened by pressing a ball disposed on the outer peripheral surface of the piston rod against the outer peripheral surface of the piston rod by a lock sleeve mounted so as to be reciprocally movable in the axial direction of the piston rod. Can be fastened and smoothly.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1はハンドリング装置を備えたロボットアームによって自動車車体を構成するパネル材を搬送するようにした車体組立ラインの一部を示す図である。ロボットアーム1は複数のアーム2を多数の可動関節3で接続し、それらの間の角度を駆動制御することによりアーム先端の位置移動と姿勢を制御する搬送装置である。ハンドリング装置4はアーム先端に取り付け可能な台座5を有しており、パネル材Wの固定孔に係止ピンを挿入して係止固定できる挿入クランプ6を台座5に複数個設置したものであって、いくつかの挿入クランプ6を流体圧シリンダ11を介して台座5から進退移動可能に設置したものである。このようにいくつかの挿入クランプ6を台座5から進退移動できるようにしたことにより、多種類のパネル部材Wのそれぞれ異なる形状に対応して固定できるようになっている。   FIG. 1 is a view showing a part of a vehicle body assembly line in which a panel material constituting an automobile body is conveyed by a robot arm equipped with a handling device. The robot arm 1 is a transfer device that controls the position movement and posture of the arm tip by connecting a plurality of arms 2 with a large number of movable joints 3 and controlling the angle between them. The handling device 4 has a pedestal 5 that can be attached to the distal end of the arm, and a plurality of insertion clamps 6 that can be locked and fixed by inserting locking pins into the fixing holes of the panel material W are installed on the pedestal 5. Thus, several insertion clamps 6 are installed so as to be movable back and forth from the pedestal 5 via the fluid pressure cylinder 11. As described above, since several insertion clamps 6 can be moved forward and backward from the pedestal 5, various types of panel members W can be fixed corresponding to different shapes.

ロボットアーム1は、ハンドリング装置4を最初の作業ステージS1から最終の作業ステージSnまで移動させる。最初の作業ステージS1では車体を構成するパネル材がワークWとしてハンドリング装置4に固定され、最終の作業ステージSnでは所定の組立作業が終了したワークWがハンドリング装置4から取り外されることになる。   The robot arm 1 moves the handling device 4 from the first work stage S1 to the final work stage Sn. In the first work stage S 1, the panel material constituting the vehicle body is fixed to the handling device 4 as a work W, and in the final work stage Sn, the work W for which a predetermined assembly work has been completed is removed from the handling device 4.

作業ステージS1でのハンドリング装置4によるワークWの固定手順としては、始めに流体圧シリンダ11を引き込ませて全ての挿入クランプ6を後退限位置に位置させ、台座5から近い側のワークWの固定孔から順に挿入クランプ6を前進移動させて挿入固定する。流体圧シリンダ11を伸長させて各挿入クランプ6を挿入固定させる際には、流体圧シリンダ11に設けたシリンダストッパ7がステージ側に設けたステージストッパ8に当接したタイミングで挿入クランプ6の前進移動を停止させるようにしている。図1においては、ハンドリング装置4に2つの挿入クランプ6を設けてそのうちの1つを流体圧シリンダ11で進退移動可能に設置しているが、ワークWのサイズや形状に応じて任意の数や配置の挿入クランプをハンドリング装置4に設け流体圧シリンダ11で進退移動可能とすることができる。   As a procedure for fixing the workpiece W by the handling device 4 on the work stage S1, first, the fluid pressure cylinder 11 is pulled in, and all the insertion clamps 6 are positioned at the retreat limit position, and the workpiece W on the side closer to the base 5 is fixed. The insertion clamp 6 is moved forward in order from the hole and fixed. When the fluid pressure cylinder 11 is extended and each insertion clamp 6 is inserted and fixed, the insertion clamp 6 moves forward at the timing when the cylinder stopper 7 provided on the fluid pressure cylinder 11 contacts the stage stopper 8 provided on the stage side. The movement is stopped. In FIG. 1, two insertion clamps 6 are provided in the handling device 4, and one of them is installed so as to be able to move forward and backward with the fluid pressure cylinder 11. An arrangement of insertion clamps can be provided in the handling device 4 so that the fluid pressure cylinder 11 can move forward and backward.

図2は本発明の第1の実施の形態の流体圧シリンダを示す図であって、図2(A)はその左側面図、図2(B)はその平面図、図2(C)はその右側面図である。図2において、流体圧シリンダ11は概略的に、ほぼ四角柱形状のシリンダブロック12と、このシリンダブロック12の一方の端面に設置されたほぼ直方体形状のロックガイドブロック13と、このロックガイドブロック13を貫通してシリンダブロック12に往復動自在に挿入されたピストンロッド14と、このピストンロッド14と平行な配置でロックガイドブロック13に往復動自在に貫通している2本の補助ロッド15と、ピストンロッド14および2本の補助ロッド15の端部に結合されたフランジ16と、ロックガイドブロック13の一方の側面からピストンロッド14の径方向に延びる配置で設置された2つのロックピストン収容部17,117とを有している。   FIG. 2 is a view showing a fluid pressure cylinder according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 2 (A) is a left side view thereof, FIG. 2 (B) is a plan view thereof, and FIG. It is the right view. In FIG. 2, a fluid pressure cylinder 11 is roughly composed of a substantially rectangular cylinder-shaped cylinder block 12, a substantially rectangular parallelepiped-shaped lock guide block 13 installed on one end face of the cylinder block 12, and the lock guide block 13. A piston rod 14 inserted through the cylinder block 12 so as to be reciprocally movable, and two auxiliary rods 15 penetrating the lock guide block 13 so as to be reciprocally movable in parallel with the piston rod 14; A flange 16 coupled to the ends of the piston rod 14 and the two auxiliary rods 15, and two lock piston accommodating portions 17 installed in an arrangement extending in the radial direction of the piston rod 14 from one side surface of the lock guide block 13. , 117.

このロックガイドブロック13は、後述するように内部のピストンロッド14の周囲にロックユニット収容部を備え、かつ2本の補助ロッド15を往復動自在に支持するガイドブロックとしても機能している。図2(B)に示すようにロックガイドブロック13には前述の部品ハンドリング装置4に設置するための設置ねじ孔19が形成されている。   As will be described later, the lock guide block 13 includes a lock unit housing portion around the internal piston rod 14 and also functions as a guide block that supports the two auxiliary rods 15 in a reciprocating manner. As shown in FIG. 2B, the lock guide block 13 is formed with an installation screw hole 19 for installation in the component handling device 4 described above.

この流体圧シリンダ11は、シリンダブロック12に形成されている2つの給排ポート20,21のどちらか一方に圧縮空気を供給し他方から空気を排出させることで、ピストンロッド14およびそれに結合しているフランジ16を進退移動させ、またロックガイドブロック13に形成されている固定用給排ポート61に圧縮空気を供給することで、ピストンロッド14およびフランジ16の位置を前進方向と後退方向のどちらに対しても固定できるようになっている。   The fluid pressure cylinder 11 is coupled to the piston rod 14 and the piston rod 14 by supplying compressed air to one of the two supply / discharge ports 20 and 21 formed in the cylinder block 12 and discharging air from the other. The flange 16 is moved forward and backward, and compressed air is supplied to the fixing supply / exhaust port 61 formed in the lock guide block 13, thereby moving the piston rod 14 and the flange 16 in either the forward direction or the backward direction. It can be fixed even against it.

図3は図2においてピストンロッド14の軸中心と一致するX−X線に沿った流体圧シリンダ11の軸方向断面図である。以降、説明の便宜のためにロックガイドブロック13の側面からロックピストン収容部17,117が延びる方向を上方向とし、その逆方向を下方向としてそれぞれに向かう移動を上昇移動、下降移動とする。   3 is an axial cross-sectional view of the fluid pressure cylinder 11 taken along line XX corresponding to the axial center of the piston rod 14 in FIG. Hereinafter, for convenience of explanation, the direction in which the lock piston accommodating portions 17 and 117 extend from the side surface of the lock guide block 13 is an upward direction, and the opposite direction is the downward direction.

図3に示すように、シリンダブロック12はメインピストン23を軸方向に往復動自在に収容するピストン収容孔24が形成された筒形状体であり、ロックガイドブロック13との間には中央ロッドカバー25が挟まれて取り付けられ、逆側のシリンダブロック12の端部にはピストン収容孔24を塞ぐようにプラグ26が取り付けられスナップリング27により固定されている。これら中央ロッドカバー25とプラグ26によって閉じられたピストン収容孔24の内部空間がシリンダ室28を形成している。   As shown in FIG. 3, the cylinder block 12 is a cylindrical body in which a piston accommodation hole 24 for accommodating the main piston 23 in a reciprocating manner in the axial direction is formed, and a central rod cover is provided between the cylinder block 12 and the lock guide block 13. A plug 26 is attached to the end of the cylinder block 12 on the opposite side so as to close the piston accommodation hole 24 and fixed by a snap ring 27. An internal space of the piston accommodation hole 24 closed by the central rod cover 25 and the plug 26 forms a cylinder chamber 28.

ロックガイドブロック13の内部でピストンロッド14の周囲には2つのロックユニット29,129を収容するロックユニット収容孔30が形成されており、フランジ16側の端部にはロックユニット収容孔30を塞ぐように先端ロッドカバー31が取り付けられスナップリング32により固定されている。これらこの先端ロッドカバー31と中央ロッドカバー25によって閉じられたロックユニット収容孔30がロックユニット収容部33を形成している。上記のシリンダ室28とロックユニット収容部33を内部に形成しているシリンダブロック12とロックガイドブロック13、および2つのロックピストン収容部17,117によりシリンダ本体が形成されている。   Inside the lock guide block 13, a lock unit accommodation hole 30 for accommodating two lock units 29, 129 is formed around the piston rod 14, and the end on the flange 16 side closes the lock unit accommodation hole 30. Thus, the tip rod cover 31 is attached and fixed by a snap ring 32. The lock unit accommodation hole 30 closed by the tip rod cover 31 and the central rod cover 25 forms a lock unit accommodation portion 33. A cylinder body is formed by the cylinder block 12 and the lock guide block 13 that form the cylinder chamber 28 and the lock unit housing portion 33 therein, and the two lock piston housing portions 17 and 117.

シリンダブロック12内に収容されるメインピストン23によって、シリンダ室28の内部は前進用圧力室34と後退用圧力室35とに区画されている。シリンダブロック12には前進用給排ポート20と後退用給排ポート21が形成されており、前進用給排ポート20は前進用圧力室34に連通し、後退用給排ポート21はガイドブロック13内の給排路22を介してロックユニット収容部33に連通している。   The inside of the cylinder chamber 28 is divided into a forward pressure chamber 34 and a backward pressure chamber 35 by the main piston 23 housed in the cylinder block 12. The cylinder block 12 is formed with a forward supply / discharge port 20 and a reverse supply / discharge port 21, the forward supply / discharge port 20 communicates with the forward pressure chamber 34, and the reverse supply / discharge port 21 is a guide block 13. It communicates with the lock unit accommodating portion 33 via the inner supply / discharge path 22.

中央ロッドカバー25には内設チェック弁59と内設絞り60が設けられており、それぞれが後退用圧力室35とロックユニット収容部33とを接続するよう互いに並列な接続となっている。内設チェック弁59は後退用圧力室35からロックユニット収容部33へ案内する方向に圧縮空気を通過させ、逆方向に閉止する配置で設置されている。   The central rod cover 25 is provided with an internal check valve 59 and an internal throttle 60, which are connected in parallel to each other so as to connect the retreat pressure chamber 35 and the lock unit housing portion 33. The internal check valve 59 is disposed in such a manner that it allows compressed air to pass in the direction of guiding from the retreat pressure chamber 35 to the lock unit housing portion 33 and closes in the reverse direction.

前進用給排ポート20より前進用圧力室34に流体である圧縮空気を供給すると、メインピストン23が圧縮空気に押圧されて中央ロッドカバー25に向けて前進移動する。後退用給排ポート21に圧縮空気を供給すると、後に詳述するようにロックユニット収容部33内の圧力を高めつつ内設絞り60を介して後退用圧力室35に圧縮空気が供給され、メインピストン23がプラグ26に向けて後退移動する。   When compressed air, which is a fluid, is supplied from the forward supply / discharge port 20 to the forward pressure chamber 34, the main piston 23 is pressed by the compressed air and moves forward toward the central rod cover 25. When compressed air is supplied to the retreat supply / discharge port 21, the compressed air is supplied to the retreat pressure chamber 35 via the internal throttle 60 while increasing the pressure in the lock unit housing portion 33 as will be described in detail later. The piston 23 moves backward toward the plug 26.

メインピストン23はシール材23cが設けられた環状の第1ディスク23aと、第2ディスク23bとを備えており、第1ディスク23aの内周面には雌ねじ23eが形成されている。また、第1ディスク23aと第2ディスク23bとの間には環状の磁石23fが挟み込まれており、シリンダブロック12に設けられた図示しないセンサにより磁石23fを介してメインピストン23の位置を検出できるようになっている。   The main piston 23 includes an annular first disk 23a provided with a sealing material 23c and a second disk 23b, and a female screw 23e is formed on the inner peripheral surface of the first disk 23a. An annular magnet 23f is sandwiched between the first disk 23a and the second disk 23b, and the position of the main piston 23 can be detected by a sensor (not shown) provided on the cylinder block 12 via the magnet 23f. It is like that.

また、一端に雄ねじ14aが形成されるピストンロッド14は、雄ねじ14aを介してメインピストン23の第1ディスク23aにねじ結合されるとともに、中央ロッドカバー25の貫通孔25aを貫通して先端ロッドカバー31に往復動自在に支持されている。メインピストン23に固定されたピストンロッド14は、前進用圧力室34と後退用圧力室35とに対する圧縮空気の給排制御によりメインピストン23と一体になって軸方向に移動する。   Further, the piston rod 14 having the male screw 14a formed at one end is screwed to the first disk 23a of the main piston 23 via the male screw 14a, and penetrates the through hole 25a of the central rod cover 25 so as to cover the tip rod cover. 31 is supported so that it can reciprocate. The piston rod 14 fixed to the main piston 23 moves in the axial direction integrally with the main piston 23 by supply / discharge control of compressed air to and from the forward pressure chamber 34 and the reverse pressure chamber 35.

ロックユニット収容部33内には前記2つのロックユニット29,129が先端ロッドカバー31側(フランジ16側)と中央ロッドカバー25側(シリンダブロック12側)の両端位置で相互に対向する向きに収容されている。それぞれのロックユニット29,129は、ピストンロッド14の外周に複数配置されるボールとしての鋼球36と、これら複数の鋼球36を保持するとともにピストンロッド14に貫かれて設けられる筒状の保持器37とを備えており、保持器37はピストンロッド14に対して往復動自在となっている。また、各ロックユニット29,129は内周に内テーパ面38aが形成されているロックスリーブ38を保持器37の外周側に備えており、このロックスリーブ38はロックユニット収容孔30に往復動自在となって収容されている。このように、ピストンロッド14の外周面とロックスリーブ38の内テーパ面38aとの間には複数の鋼球36が配置されており、ロックスリーブ38を軸方向に移動させることにより、ロックユニット29,129は、鋼球36をピストンロッド14に押圧してピストンロッド14とロックスリーブ38とを締結する締結状態と、ピストンロッド14に対する押圧を解放して締結を解除する解除状態とに切り換えられる。   The two lock units 29 and 129 are accommodated in the lock unit accommodating portion 33 so as to face each other at both end positions on the distal end rod cover 31 side (flange 16 side) and the central rod cover 25 side (cylinder block 12 side). Has been. Each of the lock units 29 and 129 has a steel ball 36 as a plurality of balls arranged on the outer periphery of the piston rod 14, and a cylindrical holding unit that holds the plurality of steel balls 36 and penetrates the piston rod 14. The retainer 37 is capable of reciprocating with respect to the piston rod 14. Each of the lock units 29 and 129 includes a lock sleeve 38 having an inner taper surface 38 a formed on the inner periphery thereof on the outer peripheral side of the retainer 37. The lock sleeve 38 can reciprocate in the lock unit accommodation hole 30. Is housed. As described above, the plurality of steel balls 36 are arranged between the outer peripheral surface of the piston rod 14 and the inner tapered surface 38a of the lock sleeve 38, and the lock unit 29 is moved by moving the lock sleeve 38 in the axial direction. , 129 are switched between a fastening state in which the steel ball 36 is pressed against the piston rod 14 to fasten the piston rod 14 and the lock sleeve 38 and a release state in which the pressure on the piston rod 14 is released to release the fastening.

各ロックユニット29,129は、それぞれのロックスリーブ38と中央ロッドカバー25または先端ロッドカバー31との間にフランジ部39aを備える底付き円筒状のばね受け部材39を備えており、ばね受け部材39のフランジ部39aと各ロッドカバー25,31との間には解除用ばね部材40が設けられている。この解除用ばね部材40は、ロックスリーブ38に当接するフランジ部39aを介してロックスリーブ38を解除方向に付勢する。つまり2つの解除用ばね部材40はそれぞれロックスリーブ38を各ロッドカバー25,31から離す方向に付勢する。また、ばね受け部材39の底部と保持器37との間には保持用ばね部材41が設けられており、これら2つの保持用ばね部材41はそれぞれ保持器37を相互に近接させる方向に付勢する。   Each of the lock units 29 and 129 includes a bottomed cylindrical spring receiving member 39 having a flange portion 39 a between the lock sleeve 38 and the central rod cover 25 or the tip rod cover 31. A release spring member 40 is provided between the flange portion 39a and the rod covers 25, 31. The release spring member 40 biases the lock sleeve 38 in the release direction via a flange portion 39a that abuts the lock sleeve 38. That is, the two release spring members 40 urge the lock sleeve 38 in the direction away from the rod covers 25 and 31, respectively. Further, a holding spring member 41 is provided between the bottom of the spring receiving member 39 and the cage 37, and these two holding spring members 41 are urged in a direction to bring the cage 37 close to each other. To do.

2つの保持器37に挟まれる配置で、円筒形状の位置決めスリーブ42がピストンロッド14に貫通されてその外周に往復動自在に装着されている。この位置決めスリーブ42は保持用ばね部材41による保持器37および鋼球36の軸方向移動を所定の位置で規制するためのストッパとなる。   A cylindrical positioning sleeve 42 penetrates the piston rod 14 and is mounted on the outer periphery of the positioning sleeve 42 so as to be reciprocally movable. The positioning sleeve 42 serves as a stopper for restricting axial movement of the retainer 37 and the steel ball 36 by the retaining spring member 41 at a predetermined position.

フランジ16側に位置するフランジ側ロックピストン収容部17とシリンダブロック12側に位置するシリンダ側ロックピストン収容部117は、それぞれシリンダ43とこれを閉塞するヘッドカバー44とにより形成されており、それぞれ内部構成は基本的に同じものとなっていて、後述するようにシリンダ43およびヘッドカバー44の内部に形成される圧縮空気の通過経路だけが異なっている。   The flange-side lock piston accommodating portion 17 located on the flange 16 side and the cylinder-side lock piston accommodating portion 117 located on the cylinder block 12 side are respectively formed by a cylinder 43 and a head cover 44 that closes the cylinder 43, and each has an internal configuration. Are basically the same, and only the passage of compressed air formed inside the cylinder 43 and the head cover 44 is different as will be described later.

それぞれのシリンダ43内にはロックピストン45,145が収容されており、両方のロックピストン45,145はともにピストンロッド14に対して径方向に往復動自在となっている。ロックピストン収容部17,117内は、ロックピストン45,145によって、ロック用ばね部材46が収容されるロック圧力室47と、ロック用ばね部材46の推力であるばね力に対向して流体の推力をロックピストン45,145に加えるロック解除圧力室48とに区画されている。   Lock cylinders 45 and 145 are accommodated in the respective cylinders 43, and both the lock pistons 45 and 145 are reciprocally movable in the radial direction with respect to the piston rod 14. In the lock piston accommodating portions 17 and 117, the thrust of the fluid is opposed to the lock pressure chamber 47 in which the lock spring member 46 is accommodated by the lock pistons 45 and 145 and the spring force that is the thrust of the lock spring member 46. Is divided into a lock release pressure chamber 48 for applying to the lock pistons 45 and 145.

各ロックピストン45,145はフランジ部45aを備えた底付き円筒状に形成されており、ばね収容孔45bとシリンダ孔45cとを備えている。ばね収容孔45bには環状のばね受け部材49が組み込まれ、ばね受け部材49とヘッドカバー44とによってロック用ばね部材46がロック圧力室47内に保持されている。   Each lock piston 45, 145 is formed in a cylindrical shape with a bottom having a flange portion 45a, and includes a spring accommodating hole 45b and a cylinder hole 45c. An annular spring receiving member 49 is incorporated in the spring accommodating hole 45 b, and the locking spring member 46 is held in the lock pressure chamber 47 by the spring receiving member 49 and the head cover 44.

また、フランジ側ロックピストン収容部17に収容されている一方のロックピストン45のみにおいて、シリンダ孔45cにはピストン部50aとロッド部50bとを備えるプランジャ50が往復動自在に組み込まれており、ピストン部50aの端面とシリンダ孔45cの底面との間にはプランジャ用ばね部材51が組み込まれている。このプランジャ用ばね部材51のばね力によってプランジャ50はヘッドカバー44に近づく方向に付勢され、この方向の移動はピストン部50aがばね受け部材49に当接することによって規制される。つまり、ロックピストン収容部17におけるばね受け部材49はプランジャ50の軸方向移動を所定のストロークで規制するためのストッパとしても機能する。   Further, in only one lock piston 45 accommodated in the flange side lock piston accommodating portion 17, a plunger 50 including a piston portion 50a and a rod portion 50b is incorporated in the cylinder hole 45c so as to be reciprocally movable. A plunger spring member 51 is incorporated between the end surface of the portion 50a and the bottom surface of the cylinder hole 45c. The plunger 50 is biased in a direction approaching the head cover 44 by the spring force of the plunger spring member 51, and movement in this direction is restricted by the piston portion 50 a coming into contact with the spring receiving member 49. That is, the spring receiving member 49 in the lock piston accommodating portion 17 also functions as a stopper for restricting the axial movement of the plunger 50 with a predetermined stroke.

各ロックピストン収容部17,117を形成するそれぞれのヘッドカバー44のほぼ中央部には、ロック圧力室47にロック流体である圧縮空気を案内する流体導入孔52,152が形成されており、またフランジ側ロックピストン収容部17のヘッドカバー44にはロック圧力室47から圧縮空気を排出する流体排出孔53が形成されている。   Fluid introduction holes 52 and 152 for guiding compressed air, which is a lock fluid, are formed in the lock pressure chamber 47 at the substantially central portion of the head cover 44 that forms the lock piston accommodating portions 17 and 117, and flanges are formed. A fluid discharge hole 53 for discharging compressed air from the lock pressure chamber 47 is formed in the head cover 44 of the side lock piston accommodating portion 17.

図3に示すように流体導入孔52とプランジャ50とはほぼ同心上に組み込まれており、プランジャ50が図中の上昇する方向(ピストンロッド14から離れる方向)に移動することによってプランジャ50がヘッドカバー44に接触すると、流体導入孔52とロック圧力室47とはプランジャ50のロッド部50bにより遮断された状態となり、ロックピストン45が図中の下降する方向(ピストンロッド14に近づく方向)に移動することによってプランジャ50がヘッドカバー44から離れると、流体導入孔52とロック圧力室47とは連通した状態となる。なお、ヘッドカバー44に形成される流体導入孔52の開口部には弁座54が組み込まれており、プランジャ50のロッド部50bの先端と弁座54とを接触させることにより遮断状態における気密が保たれる。   As shown in FIG. 3, the fluid introduction hole 52 and the plunger 50 are incorporated substantially concentrically, and the plunger 50 moves in the ascending direction (the direction away from the piston rod 14) in the figure, so that the plunger 50 is moved to the head cover. 44, the fluid introduction hole 52 and the lock pressure chamber 47 are blocked by the rod portion 50b of the plunger 50, and the lock piston 45 moves in the downward direction (the direction approaching the piston rod 14) in the figure. Accordingly, when the plunger 50 is separated from the head cover 44, the fluid introduction hole 52 and the lock pressure chamber 47 are in communication with each other. A valve seat 54 is incorporated in the opening of the fluid introduction hole 52 formed in the head cover 44, and the airtightness in the shut-off state is maintained by bringing the tip of the rod portion 50b of the plunger 50 into contact with the valve seat 54. Be drunk.

各ロック解除圧力室48はそれぞれ連通路55を介してロックユニット収容部33に連通しており、後述するようにロック解除圧力室48に圧縮空気を供給すると、ロックピストン45,145はピストンロッド14から離れる退避位置に向けて上昇移動する。ここで特にロックピストン45の上昇移動の過程においては、ロックピストン45のフランジ部45aがヘッドカバー44に接触するまでプランジャ50のロッド部50bはロックピストン45より突き出た状態となっているため、まずプランジャ50のロッド部50bがヘッドカバー44の弁座54に接触した後に、ロックピストン45のフランジ部45aがヘッドカバー44に接触することになる。ロックピストン45がヘッドカバー44に接触するまで上昇移動すると、プランジャ用ばね部材51は圧縮されて、ピストン部50bとばね受け部材49との間には所定のクリアランスC1が形成される。   Each unlocking pressure chamber 48 communicates with the lock unit accommodating portion 33 through a communication passage 55. When compressed air is supplied to the unlocking pressure chamber 48 as described later, the lock pistons 45 and 145 are connected to the piston rod 14. Move upward toward the retracted position away from Here, particularly in the process of the upward movement of the lock piston 45, the rod portion 50b of the plunger 50 protrudes from the lock piston 45 until the flange portion 45a of the lock piston 45 contacts the head cover 44. After the 50 rod portions 50 b come into contact with the valve seat 54 of the head cover 44, the flange portion 45 a of the lock piston 45 comes into contact with the head cover 44. When the lock piston 45 moves upward until it comes into contact with the head cover 44, the plunger spring member 51 is compressed, and a predetermined clearance C1 is formed between the piston portion 50b and the spring receiving member 49.

なお、2つのロックピストン45,145をそれぞれ上昇移動させる際には、どちらもロック圧力室47内の空気は弁座54から流体導入孔52,152を経て排気されるが、プランジャ50を備えるロックピストン45においては、上昇途中においてプランジャ50のロッド部50bと弁座54との接触により流体導入孔52が閉塞されてしまう。このため、プランジャ50のピストン部50bに設けられるUパッキン56は、下降方向へ空気の流れを許容する向きに装着されており、ロック圧力室47内の空気はプランジャ50のロッド部50bと弁座54とが接触した後であっても、Uパッキン56とシリンダ孔45cとの間から空気を下降方向に向けて排出することができ、プランジャ50の中心に形成されている貫通孔50cを介して流体導入孔52から排気することができる。   When the two lock pistons 45 and 145 are moved upward, the air in the lock pressure chamber 47 is exhausted from the valve seat 54 through the fluid introduction holes 52 and 152. In the piston 45, the fluid introduction hole 52 is blocked by the contact between the rod portion 50 b of the plunger 50 and the valve seat 54 during the ascent. For this reason, the U packing 56 provided in the piston portion 50b of the plunger 50 is mounted in a direction allowing air flow in the downward direction, and the air in the lock pressure chamber 47 is in contact with the rod portion 50b of the plunger 50 and the valve seat. Even after contacting 54, air can be discharged in the downward direction from between the U-packing 56 and the cylinder hole 45c, and through the through-hole 50c formed at the center of the plunger 50. The fluid can be exhausted from the fluid introduction hole 52.

一方、各ロック解除圧力室48の圧縮空気を連通路55を介して排出すると、ロックピストン45,145はロック用ばね部材46からのばね力によりピストンロッド14に接近してロックスリーブ38に接触する作動位置に向けて下降移動する。プランジャ50を備えるロックピストン45が下降移動する過程においては、プランジャ50がばね力によって上昇方向に付勢されているため、まずロックピストン45がヘッドカバー44から離れた後に、プランジャ50のピストン部50bがばね受け部材49に接触してからプランジャ50のロッド部50bがヘッドカバー44から離れることになる。つまり、ロックピストン45については下降移動を開始しても、所定のストローク分(クリアランスC1相当分)だけ下降するまでは、プランジャ50のロッド部50bはヘッドカバー44の弁座54に接触した状態を保持することになる。   On the other hand, when the compressed air in each unlocking pressure chamber 48 is discharged through the communication passage 55, the lock pistons 45, 145 approach the piston rod 14 by the spring force from the lock spring member 46 and contact the lock sleeve 38. Move downward toward the operating position. In the process in which the lock piston 45 including the plunger 50 moves downward, the plunger 50 is urged in the upward direction by the spring force. Therefore, after the lock piston 45 is separated from the head cover 44, the piston portion 50b of the plunger 50 is moved. After contact with the spring receiving member 49, the rod portion 50 b of the plunger 50 is separated from the head cover 44. That is, even if the downward movement of the lock piston 45 is started, the rod portion 50b of the plunger 50 remains in contact with the valve seat 54 of the head cover 44 until the lock piston 45 is lowered by a predetermined stroke (corresponding to the clearance C1). Will do.

フランジ16側とシリンダブロック12側の2つのロックピストン収容部17,117において、それぞれ往復動するロックピストン45,145の先端には、押圧面であるロックテーパ面45dを備えたテーパロッド部45eが形成されており、ロックテーパ面45dのテーパ角は約30°の鋭角に形成されている。これらのロックテーパ面45dに対応するように、2つのロックスリーブ38の相互に対向し合う側の端面にも傾斜面である外テーパ面38bが形成されており、外テーパ面38bのテーパ角は約150°の鈍角に形成されている。   In the two lock piston housing portions 17 and 117 on the flange 16 side and the cylinder block 12 side, tapered rod portions 45e each having a lock taper surface 45d as a pressing surface are formed at the tips of the lock pistons 45 and 145 that reciprocate. The taper angle of the lock taper surface 45d is an acute angle of about 30 °. To correspond to these lock taper surfaces 45d, outer taper surfaces 38b that are inclined surfaces are also formed on the end surfaces of the two lock sleeves 38 facing each other, and the taper angle of the outer taper surfaces 38b is as follows. The obtuse angle is about 150 °.

各ロックピストン45,145がロックスリーブ38に向けて下降移動すると、それぞれのテーパロッド部45eのロックテーパ面45d(押圧面)はそれぞれロックスリーブ38の外テーパ面38b(傾斜面)に対応して接触する。このときの対応関係として、フランジ側ロックピストン収容部17におけるロックピストン45のロックテーパ面45d(押圧面)のうちのピストンロッド前進側の側面にフランジ16側のロックユニット38の外テーパ面38b(傾斜面)が接触し、またシリンダ側ロックピストン収容部117におけるロックピストン145のロックテーパ面45d(押圧面)のうちのピストンロッド後退側の側面にシリンダブロック12側のロックユニット38の外テーパ面38b(傾斜面)が接触するようになっている。   When the lock pistons 45 and 145 move downward toward the lock sleeve 38, the lock taper surface 45d (pressing surface) of each taper rod portion 45e contacts with the outer taper surface 38b (inclined surface) of the lock sleeve 38, respectively. To do. As a corresponding relationship at this time, an outer taper surface 38b (of the lock unit 38 on the flange 16 side) on the side of the piston rod advance side of the lock taper surface 45d (pressing surface) of the lock piston 45 in the flange side lock piston housing portion 17 ( And the outer taper surface of the lock unit 38 on the cylinder block 12 side is in contact with the side surface on the piston rod retraction side of the lock taper surface 45d (pressing surface) of the lock piston 145 in the cylinder side lock piston housing 117. 38b (inclined surface) comes into contact.

それぞれのロックユニット29,129において、接触する外テーパ面38bを介して各ロックスリーブ38はフランジ16側またはシリンダブロック12側に互いに離れる方向にそれぞれ押されて2つのロックユニット29,129が締結状態となる一方、各ロックピストン45,145が上昇移動すると、解除用ばね部材40のばね力によってそれぞれのロックスリーブ38は互いに接近する方向に押されるため2つのロックユニット29,129は解除状態となる。   In each lock unit 29, 129, each lock sleeve 38 is pushed toward the flange 16 side or the cylinder block 12 side via the outer tapered surface 38b that comes into contact with each other, and the two lock units 29, 129 are fastened. On the other hand, when the lock pistons 45 and 145 move upward, the lock sleeves 38 are pushed in the directions approaching each other by the spring force of the release spring member 40, so that the two lock units 29 and 129 are released. .

なお、プランジャ50の貫通孔50cは、ロック圧力室47内の空気を排出するだけでなくロックピストン45を手動で動かす際にも使用される。ヘッドカバー44に形成される流体導入孔52,152には、流体導入孔52,152と外部とを遮断するプラグとしてねじ部材57が装着されており、ロックピストン45,145にはシリンダ孔45cから延びてねじ孔45fが形成されている。ロックピストン45,145を手動で動かす際には、先端部に雄ねじが形成された図示しないロッド部材を、ねじ部材57を取り外した状態で外部より流体導入孔52,152に差し込み、プランジャ50を備えている方ではプランジャ50の貫通孔50cを経てねじ孔45fとねじ結合させる。これにより、どちらのロックピストン45,145においてもロッド部材を介して外部よりロックピストン45,145を上下に動かすことができ、手動によりロックユニット29,129を解除状態と締結状態とに切り換えることができる。   The through hole 50c of the plunger 50 is used not only for discharging the air in the lock pressure chamber 47 but also for manually moving the lock piston 45. A screw member 57 is attached to the fluid introduction holes 52 and 152 formed in the head cover 44 as a plug for blocking the fluid introduction holes 52 and 152 from the outside, and the lock pistons 45 and 145 extend from the cylinder hole 45c. A screw hole 45f is formed. When manually moving the lock pistons 45 and 145, a rod member (not shown) having a male screw formed at the tip is inserted into the fluid introduction holes 52 and 152 from the outside with the screw member 57 removed, and a plunger 50 is provided. On the other hand, it is screwed with the screw hole 45f through the through hole 50c of the plunger 50. As a result, both the lock pistons 45 and 145 can be moved up and down from the outside via the rod member, and the lock units 29 and 129 can be manually switched between the release state and the fastening state. it can.

続いて、前進用圧力室34、後退用圧力室35、各ロック圧力室47、各ロック解除圧力室48に圧縮空気を供給するための供給流路について説明する。図3に示すようにメインピストン23の第1ピストンディスク23aの後方側端面および第2ピストンディスク23bの前方側端面には各ディスク23a,23bより外径の小さい環形状のゴムダンパ23dが取り付けられており、メインピストン23がシリンダ室28内で後退限位置または前進限位置に位置してそれぞれプラグ26や中央ロッドカバー25にゴムダンパ23dを接触させた状態でもそれらゴムダンパ23dの外周には隙間(つまり最小容量となった前進用圧力室34、後退用圧力室35)が形成されることになる。   Next, a supply flow path for supplying compressed air to the forward pressure chamber 34, the reverse pressure chamber 35, each lock pressure chamber 47, and each lock release pressure chamber 48 will be described. As shown in FIG. 3, an annular rubber damper 23d having an outer diameter smaller than that of each of the disks 23a and 23b is attached to the rear end face of the first piston disk 23a of the main piston 23 and the front end face of the second piston disk 23b. Even when the main piston 23 is located in the retreat limit position or the advance limit position in the cylinder chamber 28 and the rubber damper 23d is in contact with the plug 26 or the central rod cover 25, there is a gap (that is, the minimum) on the outer periphery of the rubber damper 23d. The forward pressure chamber 34 and the reverse pressure chamber 35) having the capacity are formed.

前進用圧力室34に連通する前進用給排ポート20は、このようにメインピストン23が後退限位置に位置しているときの第1ディスク23aとプラグ26との間の隙間(最小の前進用圧力室34)に連通するよう形成されており、常に前進用圧力室34におけるメインピストン23上の受圧面積を確保できるようになっている。同様にして後退用圧力室35に連通する内設絞り60は、メインピストン23が前進限位置に位置しているときの第2ディスク23bと中央ロッドカバー25との間の隙間(最小の後退用圧力室35)に連通するよう形成されており、常に後退用圧力室35におけるメインピストン23上の受圧面積を確保できるようになっている。各給排ポート20,21は後述する共通の流路切換弁を介して圧縮空気源に接続されており、流路切換弁の切換作動によって2つの給排ポート20,21のどちらか一方に圧縮空気が供給され、かつ他方の給排ポート20,21から圧縮空気が排出されるようになっている。従って、各給排ポート20,21を介して前進用圧力室34および後退用圧力室35に対する圧縮空気の給排制御を行うことができる。   The forward supply / exhaust port 20 communicating with the forward pressure chamber 34 has a gap (minimum forward advancement) between the first disk 23a and the plug 26 when the main piston 23 is positioned at the retreat limit position. The pressure chamber 34) is formed so as to communicate with the pressure chamber 34), and the pressure receiving area on the main piston 23 in the forward pressure chamber 34 can always be secured. Similarly, the internal throttle 60 that communicates with the retreat pressure chamber 35 has a gap between the second disk 23b and the central rod cover 25 when the main piston 23 is located at the forward limit position (minimum retraction use). The pressure chamber 35) is formed so as to communicate with the pressure chamber 35), so that the pressure receiving area on the main piston 23 in the retreat pressure chamber 35 can always be secured. Each supply / discharge port 20, 21 is connected to a compressed air source via a common flow path switching valve, which will be described later, and is compressed to one of the two supply / discharge ports 20, 21 by switching operation of the flow path switching valve. Air is supplied, and compressed air is discharged from the other supply / discharge ports 20 and 21. Therefore, the supply / discharge control of the compressed air to the forward pressure chamber 34 and the reverse pressure chamber 35 can be performed via the supply / discharge ports 20 and 21.

またピストンロッド14が貫通している中央ロッドカバー25の貫通孔25aはピストンロッド14の外径とほぼ同じ径であり、その内周面に装着したシール材25bをピストンロッド14の外周に密着摺接させている。また保持器37、位置決めスリーブ42およびばね受け部材39はピストンロッド14の外周面との間に連通隙間58が形成されているため、後退用給排ポート21はロックユニット収容部33全体に連通しており、さらに各連通路55を介してそれぞれのロックピストン収容部17,117内のロック解除圧力室48に連通している。また後退用給排ポート21はロックユニット収容部33(ロック解除流体供給路)および内設絞り60を介して後退用圧力室35にも連通していることにもなる。   Further, the through hole 25a of the central rod cover 25 through which the piston rod 14 penetrates has a diameter substantially the same as the outer diameter of the piston rod 14, and the sealing material 25b attached to the inner peripheral surface of the piston rod 14 adheres to the outer periphery of the piston rod 14. Touching. Further, since the communication gap 58 is formed between the retainer 37, the positioning sleeve 42, and the spring receiving member 39 with the outer peripheral surface of the piston rod 14, the retreat supply / discharge port 21 communicates with the entire lock unit housing portion 33. Furthermore, it communicates with the lock release pressure chamber 48 in each lock piston accommodating portion 17, 117 via each communication passage 55. Further, the reverse supply / discharge port 21 is also communicated with the reverse pressure chamber 35 via the lock unit accommodating portion 33 (unlocked fluid supply path) and the internal throttle 60.

ここで給排路22、連通隙間58を含むロックユニット収容部33および各連通路55がロック解除流体供給路を構成しており、つまり各ロック解除圧力室48はそれぞれロック解除流体供給路を介して後退用給排ポート21および後退用圧力室35に連通している。後退用給排ポート21に圧縮空気を供給した場合には、まずロックユニット収容部33に圧縮空気が導入されるが、中央ロッドカバー25の内設チェック弁59においては逆方向となるために圧縮空気は通過せず、後退用圧力室35へは内設絞り60のみを通過して導入されることになる。しかし内設絞り60は流路断面積が狭く許容通過流量が小さいため、ロックユニット収容部33すなわちロック解除流体供給路の内部に背圧が生じて圧力が上昇する。   Here, the supply / exhaust passage 22, the lock unit accommodating portion 33 including the communication gap 58, and each communication passage 55 constitute an unlocking fluid supply passage, that is, each unlocking pressure chamber 48 is respectively connected via the unlocking fluid supply passage. The retreat supply / discharge port 21 and the retreat pressure chamber 35 communicate with each other. When compressed air is supplied to the retreat supply / exhaust port 21, the compressed air is first introduced into the lock unit housing portion 33, but the internal check valve 59 of the central rod cover 25 is compressed in the reverse direction. Air does not pass through, but is introduced into the retreat pressure chamber 35 through only the internal throttle 60. However, since the internal throttle 60 has a narrow channel cross-sectional area and a small allowable passage flow rate, a back pressure is generated inside the lock unit accommodating portion 33, that is, the unlocking fluid supply path, and the pressure rises.

このため各連通路55を介して各ロックピストン収容部17,117内のロック解除圧力室48の方が後退用圧力室35よりも先に圧力上昇してロックピストン45,145を退避位置まで上昇移動させることになる。その後になって後退用圧力室35内に圧縮空気が十分に導入されてメインピストン23が後退方向に押圧移動されるようになっている。すなわち後退用給排ポート21に圧縮空気を供給した場合には、各ロックピストン45,145が退避位置まで移動した後にメインピストン23が後退移動することになる。   For this reason, the pressure of the unlocking pressure chamber 48 in each lock piston accommodating portion 17, 117 rises before the retreating pressure chamber 35 via each communication passage 55, and the lock piston 45, 145 is raised to the retracted position. Will be moved. Thereafter, the compressed air is sufficiently introduced into the retreat pressure chamber 35 so that the main piston 23 is pushed and moved in the retreat direction. That is, when compressed air is supplied to the reverse supply / discharge port 21, the main piston 23 moves backward after the lock pistons 45, 145 move to the retracted position.

図4は本実施の形態の流体圧シリンダ11が接続する流体圧回路と各ロック圧力室47および各ロック解除圧力室48に対して圧縮空気を供給する経路構成を簡略的に説明する図である。図4において、コンプレッサなどの圧縮空気源65が流路切換弁66の入力ポート66aに接続しており、前進用給排ポート20に接続する前進用流体流路67および後退用給排ポート21に接続する後退用流体流路68が流路切換弁66の2つの出力ポート66b,66cにそれぞれ接続している。また前進用流体流路67の途中位置には、流路切換弁66から前進用給排ポート20に向かう方向に空気の通過を許容する配置で外設チェック弁67aが設けられており、また外設チェック弁67aには外設絞り67bが並列に接続されている。   FIG. 4 is a diagram for simply explaining a fluid pressure circuit to which the fluid pressure cylinder 11 of the present embodiment is connected and a path configuration for supplying compressed air to each lock pressure chamber 47 and each lock release pressure chamber 48. . In FIG. 4, a compressed air source 65 such as a compressor is connected to the input port 66 a of the flow path switching valve 66, and is connected to the forward fluid flow path 67 and the backward supply / discharge port 21 connected to the forward supply / discharge port 20. The retreating fluid flow path 68 to be connected is connected to the two output ports 66b and 66c of the flow path switching valve 66, respectively. In addition, an external check valve 67a is provided at an intermediate position of the forward fluid passage 67 in an arrangement that allows passage of air in a direction from the passage switching valve 66 toward the forward supply / discharge port 20. An external throttle 67b is connected in parallel to the installation check valve 67a.

固定用給排ポート61が固定用流体流路69を介して外設チェック弁67aより流路切換弁66側の前進用流体流路67に接続している。流路切換弁66は2つの切換位置を切り換えることにより、前進用流体流路67および後退用流体流路68のどちらか一方を圧縮空気源65に接続して圧縮空気を供給し、他方を外部大気に開放して圧縮空気を排出するようになっている。   The fixing supply / discharge port 61 is connected to the forward fluid flow path 67 on the flow path switching valve 66 side from the external check valve 67a through the fixing fluid flow path 69. By switching between two switching positions, the flow path switching valve 66 connects one of the forward fluid flow path 67 and the backward fluid flow path 68 to the compressed air source 65 to supply the compressed air, and the other is connected to the outside. It is open to the atmosphere and discharges compressed air.

ロックガイドブロック13に形成された固定用給排ポート61を介して供給される圧縮空気(ロック流体)は、連通する流体導入路62(図3中には不図示)を介してフランジ側ロックピストン収容部17の流体導入孔52に供給される。またフランジ側ロックピストン収容部17のヘッドカバー44に形成された流体排出孔53は、流体連絡路63(図3中には不図示)を介してシリンダ側ロックピストン収容部117の流体導入孔152に連通し、フランジ側ロックピストン収容部17のロック圧力室47から圧縮空気の供給を受けるようになっている。   Compressed air (lock fluid) supplied via a fixing supply / exhaust port 61 formed in the lock guide block 13 is connected to a flange side lock piston via a fluid introduction passage 62 (not shown in FIG. 3). The fluid is supplied to the fluid introduction hole 52 of the accommodating portion 17. The fluid discharge hole 53 formed in the head cover 44 of the flange side lock piston accommodating portion 17 is connected to the fluid introduction hole 152 of the cylinder side lock piston accommodating portion 117 via a fluid communication path 63 (not shown in FIG. 3). The compressed air is supplied from the lock pressure chamber 47 of the flange side lock piston accommodating portion 17 in communication.

つまり固定用給排ポート61に圧縮空気を供給することにより、流体導入路62および流体導入孔52を介してフランジ側ロックピストン収容部17内のロック圧力室47に圧縮空気を供給してロックピストン45を作動位置まで下降移動させることができるようになっている。そしてさらにフランジ側ロックピストン収容部17内のロック圧力室47から流体排出孔53および流体連絡路63を介してシリンダ側ロックピストン収容部117内の流体導入孔152およびロック圧力室47に圧縮空気を供給してロックピストン145を作動位置まで下降移動させることができるようになっている。   That is, by supplying compressed air to the fixing supply / exhaust port 61, compressed air is supplied to the lock pressure chamber 47 in the flange side lock piston accommodating portion 17 via the fluid introduction path 62 and the fluid introduction hole 52, and the lock piston. 45 can be moved down to the operating position. Further, compressed air is supplied from the lock pressure chamber 47 in the flange side lock piston accommodating portion 17 to the fluid introduction hole 152 and the lock pressure chamber 47 in the cylinder side lock piston accommodating portion 117 through the fluid discharge hole 53 and the fluid communication path 63. The lock piston 145 can be moved downward to the operating position by supplying.

以上の固定用給排ポート61、流体導入路62、流体導入孔52、流体排出孔53、流体連絡路63および流体導入孔152が全体を通じてロック流体供給路を構成しており、すなわちロック流体供給路はロッド側の次にシリンダ側という順番で2つのロック圧力室47を直列に接続してそれぞれに圧縮空気を供給できるようになっている。   The fixing supply / discharge port 61, the fluid introduction path 62, the fluid introduction hole 52, the fluid discharge hole 53, the fluid communication path 63, and the fluid introduction hole 152 constitute a lock fluid supply path throughout, that is, supply of the lock fluid. The passage is configured such that two lock pressure chambers 47 are connected in series in the order of the cylinder side and then the rod side, and compressed air can be supplied to each.

続いて、流体圧シリンダ11の動作について説明する。図5(A)〜図6(B)は流体圧シリンダ11の一部を示す拡大断面図であり、図5(A)、図5(B)、図6(A)、図6(B)の順序で、フランジ16側のロックユニット29が解除状態から締結状態に動作する過程を示している。   Next, the operation of the fluid pressure cylinder 11 will be described. 5 (A) to 6 (B) are enlarged sectional views showing a part of the fluid pressure cylinder 11, and FIG. 5 (A), FIG. 5 (B), FIG. 6 (A), and FIG. 6 (B). The process in which the lock unit 29 on the flange 16 side operates from the released state to the fastened state in this order.

まず、プランジャ50を備えるフランジ16側のロックユニット29において、メインピストン23がプラグ26側の後退限位置に配置された状態、つまりピストンロッド14がシリンダ本体内に引き込まれた状態から、ピストンロッド14およびメインピストン23を前進移動させる際の動作について説明する。   First, in the lock unit 29 on the flange 16 side including the plunger 50, the piston rod 14 is moved from the state where the main piston 23 is disposed at the retreat limit position on the plug 26 side, that is, the piston rod 14 is drawn into the cylinder body. An operation when the main piston 23 is moved forward will be described.

メインピストン23が後退限位置に配置された状態では、後退用給排ポート21から後退用圧力室35を介してロックユニット収容部33およびロック解除圧力室48に圧縮空気が供給された状態となっている。このロック解除圧力室48に加えられる圧縮空気によってロックピストン45にはロック用ばね部材46を圧縮する上昇方向に押圧力が加えられ、ロックピストン45はロックスリーブ38から離れるように上昇移動する。なお、ロック解除圧力室48に供給された空気圧を受けるロックピストン45の受圧面積は、ロック用ばね部材46からのばね力に抗する押圧力を発生させるに十分な面積に設定されている。   In a state where the main piston 23 is disposed at the retreat limit position, the compressed air is supplied from the retreat supply / exhaust port 21 to the lock unit accommodating portion 33 and the lock release pressure chamber 48 via the retreat pressure chamber 35. ing. The compressed air applied to the lock release pressure chamber 48 applies a pressing force to the lock piston 45 in the upward direction in which the lock spring member 46 is compressed, and the lock piston 45 moves upward away from the lock sleeve 38. The pressure receiving area of the lock piston 45 that receives the air pressure supplied to the lock release pressure chamber 48 is set to an area sufficient to generate a pressing force against the spring force from the lock spring member 46.

ロックピストン45が上昇移動すると、ロックピストン45とロックスリーブ38との接触は回避されるため、解除用ばね部材40のばね力によってロックスリーブ38は解除位置に向けて後退移動する。後退移動が完了すると、ロックスリーブ38の端面と先端ロッドカバー31の端面との間には、図5(A)に示すように、所定のクリアランスC2が形成された状態となる。このように、ロックスリーブ38が解除位置に作動すると、ロックスリーブ38の内テーパ面38aと鋼球36との間には所定のクリアランスC3が設けられるため、ロックユニット29は鋼球36がピストンロッド14に押圧されることのない解除状態となる。   When the lock piston 45 moves upward, contact between the lock piston 45 and the lock sleeve 38 is avoided, so that the lock sleeve 38 moves backward toward the release position by the spring force of the release spring member 40. When the backward movement is completed, a predetermined clearance C2 is formed between the end surface of the lock sleeve 38 and the end surface of the distal end rod cover 31 as shown in FIG. Thus, when the lock sleeve 38 is operated to the release position, a predetermined clearance C3 is provided between the inner tapered surface 38a of the lock sleeve 38 and the steel ball 36, so that the lock unit 29 has the steel ball 36 connected to the piston rod. 14 is in a released state without being pressed by 14.

このような状態のもとで、前進用給排ポート20より前進用圧力室34に圧縮空気を供給するとともに、後退用圧力室35内の圧縮空気を排出すると、メインピストン23とピストンロッド14とは図5(A)に矢印aで示す前進方向に向けて移動される。このとき、後退用圧力室35内の空気はメインピストン23の移動に伴って内設チェック弁59および内設絞り60を介してロックユニット収容部33に排出され、さらに給排路22を介して後退用給排ポート21より後退用流体流路68に排出されるが、同時に後退用流体流路68に設けられた外設絞り68aによりロックユニット収容部33内の空気は圧縮されて圧力が上昇することになる。すなわち、ロックユニット収容部33を含むロック解除流体供給路にはメインピストン23の移動速度に応じた背圧(ロック解除流体による押圧空気圧)が生じることになる。   Under such a state, when compressed air is supplied to the forward pressure chamber 34 from the forward supply / discharge port 20 and the compressed air in the backward pressure chamber 35 is discharged, the main piston 23 and the piston rod 14 Is moved in the forward direction indicated by arrow a in FIG. At this time, the air in the retreat pressure chamber 35 is discharged to the lock unit housing portion 33 through the internal check valve 59 and the internal throttle 60 as the main piston 23 moves, and further through the supply / discharge passage 22. The air is discharged from the retreating supply / discharge port 21 to the retreating fluid flow path 68. At the same time, the air in the lock unit accommodating portion 33 is compressed by the external throttle 68a provided in the retreating fluid flow path 68, and the pressure increases. Will do. That is, a back pressure (pressing air pressure by the unlocking fluid) corresponding to the moving speed of the main piston 23 is generated in the unlocking fluid supply path including the lock unit accommodating portion 33.

このロックユニット収容部33に生じる背圧は、連通路55を介してロック解除圧力室48に加えられるため、ロックピストン45にはロック用ばね部材46を圧縮する上昇方向に押圧力が加えられ、ロックピストン45は退避位置に保持されることになる。なお、ロックユニット収容部33に生じた背圧を受けるロックピストン45の受圧面積は、背圧によってもロック用ばね部材46からのばね力に抗する押圧力を発生させるのに十分な面積に設定されている。つまり、前進用給排ポート20より前進用圧力室34に圧縮空気を供給することによってピストンロッド14を前進方向に移動させる際には、2つのロックユニット29,129は解除状態に保持されるため、ピストンロッド14の前進移動が可能となる。   Since the back pressure generated in the lock unit housing portion 33 is applied to the lock release pressure chamber 48 via the communication passage 55, a pressing force is applied to the lock piston 45 in the upward direction that compresses the lock spring member 46. The lock piston 45 is held in the retracted position. The pressure receiving area of the lock piston 45 that receives the back pressure generated in the lock unit housing portion 33 is set to an area sufficient to generate a pressing force against the spring force from the lock spring member 46 even by the back pressure. Has been. That is, when the piston rod 14 is moved in the forward direction by supplying compressed air to the forward pressure chamber 34 from the forward supply / discharge port 20, the two lock units 29 and 129 are held in the released state. The piston rod 14 can be moved forward.

なお、前進用圧力室34に圧縮空気を供給することにより、ピストンロッド14を矢印a方向に前進移動させる場合について説明したが、後退用圧力室35に圧縮空気を供給するとともに前進用圧力室34内の圧縮空気を排出することにより、ピストンロッド14を矢印b方向に後退移動させる場合であっても、前述したように内設絞り60によりロック解除圧力室48に背圧が付加されるためロックユニット29は解除状態となる。   Although the case where the piston rod 14 is moved forward in the direction of the arrow a by supplying compressed air to the forward pressure chamber 34 has been described, the compressed air is supplied to the backward pressure chamber 35 and the forward pressure chamber 34 is supplied. Even if the piston rod 14 is moved backward in the direction of the arrow b by discharging the compressed air inside, the lock is applied because the back pressure is applied to the unlocking pressure chamber 48 by the internal throttle 60 as described above. The unit 29 is released.

このように、ピストンロッド14を前後進移動させる場合には、内設絞り59や外設絞り68aによって生じる背圧によりロックユニット29を解除状態とすることができ、ピストンロッド14の前後進移動が許容される。   Thus, when the piston rod 14 is moved forward and backward, the lock unit 29 can be released by the back pressure generated by the internal throttle 59 and the external throttle 68a, and the piston rod 14 is moved forward and backward. Permissible.

続いて、フランジ16側のロックユニット29が締結状態に切り換えられる動作について説明する。ピストンロッド14とメインピストン23とが停止した場合、つまりピストンロッド14の前進移動が制限された場合や、後退用圧力室35に対する圧縮空気の供給が停止された場合などにはロックユニット29が締結状態に切り換えられる。   Next, an operation of switching the lock unit 29 on the flange 16 side to the fastening state will be described. When the piston rod 14 and the main piston 23 are stopped, that is, when the forward movement of the piston rod 14 is restricted, or when the supply of compressed air to the reverse pressure chamber 35 is stopped, the lock unit 29 is fastened. Switch to state.

まず、メインピストン23が前進限位置に位置した場合や、また上述したハンドリング装置4での使用においてシリンダストッパ7がステージストッパ8に接触した場合などのように、ピストンロッド14の前進移動が制限されてメインピストン23が停止する場合について説明する。まず、前進用流体流路67に圧縮空気源65が接続されてピストンロッド14が前進移動している間には、それとともに固定用流体流路69を介して固定用給排ポート61にも圧縮空気が供給されていることになる。ロック圧力室47に開口する流体導入孔52には、ロックピストン45が退避位置に上昇移動した状態、つまり流体導入孔52とロック圧力室47とがプランジャ50により遮断された状態のもとで、流体導入路62から圧縮空気が供給されている。このとき、プランジャ50は軸中心に貫通孔50cを備えているため、流体導入孔52からの圧縮空気による圧力を下降方向に受けることがなく、流体導入孔52とロック圧力室47との遮断状態は確実に保持される。   First, the forward movement of the piston rod 14 is restricted, such as when the main piston 23 is positioned at the forward limit position, or when the cylinder stopper 7 contacts the stage stopper 8 in use in the handling device 4 described above. The case where the main piston 23 stops will be described. First, while the compressed air source 65 is connected to the forward fluid passage 67 and the piston rod 14 is moving forward, it is also compressed to the stationary supply / discharge port 61 via the stationary fluid passage 69. Air is being supplied. In the fluid introduction hole 52 opened to the lock pressure chamber 47, the lock piston 45 is moved up to the retracted position, that is, the fluid introduction hole 52 and the lock pressure chamber 47 are blocked by the plunger 50. Compressed air is supplied from the fluid introduction path 62. At this time, since the plunger 50 is provided with the through hole 50c in the center of the shaft, the pressure by the compressed air from the fluid introduction hole 52 is not received in the downward direction, and the fluid introduction hole 52 and the lock pressure chamber 47 are shut off. Is securely held.

メインピストン23が停止すると、ロックユニット収容部33内の空気は圧縮されることなく流路切換弁66より排出されるため、ロックユニット収容部33内の背圧は徐々に低下する。そして、ロック用ばね部材46からのばね力に対向してロックピストン45に加えられていた上昇方向の押圧力は背圧低下に伴って低下する。つまり、図5(B)に示すように、ロックピストン45を上昇させる押圧力が所定の押圧力を下回ると、ロックピストン45はロック用ばね部材46からのばね力によって下降方向に付勢され、ロックスリーブ38を締結位置に向けて押し込みながら下降移動することになる。   When the main piston 23 stops, the air in the lock unit housing portion 33 is discharged from the flow path switching valve 66 without being compressed, so that the back pressure in the lock unit housing portion 33 gradually decreases. The upward pressing force applied to the lock piston 45 in opposition to the spring force from the locking spring member 46 decreases as the back pressure decreases. That is, as shown in FIG. 5B, when the pressing force for raising the lock piston 45 falls below a predetermined pressing force, the lock piston 45 is biased in the downward direction by the spring force from the locking spring member 46, The lock sleeve 38 moves downward while being pushed toward the fastening position.

このとき、プランジャ50はプランジャ用ばね部材51によって上昇方向に付勢されるため、ロックピストン45が下降移動を開始してもプランジャ50のロッド部50bと弁座54との接触状態は保たれる。つまり、流体導入路62とロック圧力室47との遮断状態は継続されるため、ばね力のみによってロックピストン45は下降方向に付勢されることとなる。なお、ロックピストン45の下降移動によりロック圧力室47内は負圧となるが、この負圧に対抗してロックピストン45の下降移動を継続するように、ロック用ばね部材46のばね力は設定されている。   At this time, since the plunger 50 is biased in the upward direction by the plunger spring member 51, the contact state between the rod portion 50b of the plunger 50 and the valve seat 54 is maintained even when the lock piston 45 starts to move downward. . That is, since the shutoff state between the fluid introduction path 62 and the lock pressure chamber 47 is continued, the lock piston 45 is urged in the downward direction only by the spring force. Although the lock pressure chamber 47 is negatively moved by the downward movement of the lock piston 45, the spring force of the lock spring member 46 is set so as to continue the downward movement of the lock piston 45 against this negative pressure. Has been.

ロック用ばね部材46のばね力によってロックピストン45が下降方向に所定のストローク(例えば2mm)で移動すると、ロックスリーブ38はロックピストン45の下降移動に伴って前進方向に所定のストローク(例えば0.8mm)で移動する。図5(B)に示すように、ロックスリーブ38が前進移動すると、ロックスリーブ38の内テーパ面38aと鋼球36との間に設けられていたクリアランスC3が無くなり、ピストンロッド14の外周面とロックスリーブ38の内テーパ面38aとに鋼球36が接触して挟まれた状態となる。つまり、ロック用ばね部材46のばね力によって下降移動するロックピストン45により、ロックユニット29に生じていた遊びが取り除かれるとともに、ロックユニット29の締結作動が開始される状態となる。   When the lock piston 45 moves in a downward direction with a predetermined stroke (for example, 2 mm) by the spring force of the lock spring member 46, the lock sleeve 38 moves in a forward direction with a predetermined stroke (for example, 0. 8mm). As shown in FIG. 5B, when the lock sleeve 38 moves forward, the clearance C3 provided between the inner tapered surface 38a of the lock sleeve 38 and the steel ball 36 is lost, and the outer peripheral surface of the piston rod 14 is removed. The steel ball 36 comes into contact with the inner tapered surface 38a of the lock sleeve 38 and is sandwiched. That is, the lock piston 45 that moves downward by the spring force of the lock spring member 46 removes the play that has occurred in the lock unit 29 and starts the fastening operation of the lock unit 29.

なお、図5(B)に示すように、ロックピストン45の下降移動が所定のストロークに達すると、プランジャ50のピストン部50aとばね受け部材49との間に形成されていたクリアランスC1が消滅し、ピストン部50aとばね受け部材49とが接触した状態となる。続いて、図6(A)に示すように、ロックピストン45が更に下降移動すると、プランジャ50はロックピストン45によって引き下ろされ、プランジャ50とロックピストン45とは一体となって下降移動を開始する。この下降移動によりプランジャ50のロッド部50bが弁座54より引き離されると、流体導入孔52とロック圧力室47とは連通状態となり、流体導入路62からの圧縮空気がロック圧力室47に供給される。なお、この動作は外部切換弁を必要とせず、自動的に動作する。従って、図6(A)に示す状態は、ロック用ばね部材46からのばね力に加えて、ロック圧力室47に供給された圧縮空気(ロック流体)による推力がロックピストン45に加えられた状態となっている。   As shown in FIG. 5B, when the downward movement of the lock piston 45 reaches a predetermined stroke, the clearance C1 formed between the piston portion 50a of the plunger 50 and the spring receiving member 49 disappears. The piston portion 50a and the spring receiving member 49 are in contact with each other. Subsequently, as shown in FIG. 6 (A), when the lock piston 45 further moves downward, the plunger 50 is pulled down by the lock piston 45, and the plunger 50 and the lock piston 45 integrally start to move downward. . When the rod portion 50 b of the plunger 50 is pulled away from the valve seat 54 by this downward movement, the fluid introduction hole 52 and the lock pressure chamber 47 are in communication with each other, and compressed air from the fluid introduction path 62 is supplied to the lock pressure chamber 47. The This operation does not require an external switching valve and operates automatically. Therefore, the state shown in FIG. 6A is a state in which thrust by the compressed air (lock fluid) supplied to the lock pressure chamber 47 is applied to the lock piston 45 in addition to the spring force from the lock spring member 46. It has become.

図6(B)に示すように、ロック用ばね部材46によるばね力と圧縮空気による推力とが加えられたロックピストン45が更に下降移動すると、ロックピストン45によってフランジ16側のロックスリーブ38は更に前進方向に押し込まれる。そして、ロックスリーブ38と先端ロッドカバー31との間のクリアランスが、所定のクリアランスC4に縮められた状態、つまりロックスリーブ38が締結位置まで押し込まれた状態となると、鋼球36がロックスリーブ38とピストンロッド14とに対して食い込んだ締結状態となる。このように、ロックユニット29が締結状態に切り換えられると、メインピストン23およびピストンロッド14はその停止位置に固定される。また、ロックユニット29が締結状態に切り換えられると、ピストンロッド14、鋼球36およびロックスリーブ38は互いに弾性変形した状態で保持されるため、ピストンロッド14やロックユニット29には所定の歪み力が蓄えられた状態となっている。   As shown in FIG. 6B, when the lock piston 45 to which the spring force by the lock spring member 46 and the thrust force by the compressed air are further moved downward, the lock sleeve 38 on the flange 16 side is further moved by the lock piston 45. Pushed in the forward direction. When the clearance between the lock sleeve 38 and the tip rod cover 31 is reduced to a predetermined clearance C4, that is, when the lock sleeve 38 is pushed to the fastening position, the steel ball 36 is moved to the lock sleeve 38. It will be in the fastening state which dig into the piston rod 14. In this way, when the lock unit 29 is switched to the fastening state, the main piston 23 and the piston rod 14 are fixed at their stop positions. Further, when the lock unit 29 is switched to the fastening state, the piston rod 14, the steel ball 36, and the lock sleeve 38 are held in an elastically deformed state, so that a predetermined distortion force is applied to the piston rod 14 and the lock unit 29. It is in a stored state.

なお、フランジ16側のロックユニット29が締結状態に切り換えられても、ロックスリーブ38と先端ロッドカバー31との間には所定のクリアランスC4が設けられるため、ロックスリーブ38には更なる前進移動が許容される。そして、ピストンロッド14と締結されたロックスリーブ38に伝達されるロック用ばね部材46からのばね力とロック圧力室47からの推力とは、引き続きロックスリーブ38を介してピストンロッド14に前進方向に向けて加えられることになる。   Even when the lock unit 29 on the flange 16 side is switched to the fastening state, a predetermined clearance C4 is provided between the lock sleeve 38 and the tip rod cover 31, so that the lock sleeve 38 is further moved forward. Permissible. Then, the spring force from the lock spring member 46 and the thrust from the lock pressure chamber 47 transmitted to the lock sleeve 38 fastened to the piston rod 14 continue to the piston rod 14 via the lock sleeve 38 in the forward direction. Will be added.

また、ロック用ばね部材46からのばね力とロック圧力室47からの推力とは、鋭角に形成されたロックテーパ面45dと鈍角に形成された外テーパ面38bとを介してロックスリーブ38に伝達されるため、ロック用ばね部材46からのばね力とロック圧力室47からの推力とは増大されてピストンロッド14に伝達される。また、ロックスリーブ38が締結位置に移動すると、ロックスリーブ38の後退方向にテーパロッド部45eが入り込んだ状態となるため、ロック解除圧力室48に圧縮空気を供給するまでは、確実にロックユニット29の締結状態を維持することができる。   The spring force from the lock spring member 46 and the thrust from the lock pressure chamber 47 are transmitted to the lock sleeve 38 via the lock taper surface 45d formed at an acute angle and the outer taper surface 38b formed at an obtuse angle. Therefore, the spring force from the lock spring member 46 and the thrust from the lock pressure chamber 47 are increased and transmitted to the piston rod 14. Further, when the lock sleeve 38 is moved to the fastening position, the taper rod portion 45e enters the retreating direction of the lock sleeve 38. Therefore, until the compressed air is supplied to the lock release pressure chamber 48, the lock unit 29 is securely connected. The fastening state can be maintained.

さらに、ロックスリーブ38の移動に伴ってばね受け部材39が前進移動した場合であっても、鋼球36を保持する保持器37とばね受け部材39の底部との間に設けられる保持用ばね部材41によって、保持器37は位置決めスリーブ42に当接した状態を保つことができるため、鋼球36の位置が移動することはなく、確実にロックユニット29を締結状態に切り換えることができる。   Further, even when the spring receiving member 39 moves forward with the movement of the lock sleeve 38, the holding spring member provided between the retainer 37 that holds the steel ball 36 and the bottom of the spring receiving member 39. 41, the retainer 37 can be kept in contact with the positioning sleeve 42. Therefore, the position of the steel ball 36 does not move, and the lock unit 29 can be switched to the fastening state without fail.

前述の説明では、ピストンロッド14の前進移動が規制され、メインピストン23が停止した場合について説明したが、前進用圧力室34に対する圧縮空気の供給を停止することによってメインピストン23を停止した場合であっても、同様にフランジ16側のロックユニット29を締結状態に切り換えることができる。   In the above description, the case where the forward movement of the piston rod 14 is restricted and the main piston 23 is stopped has been described, but the case where the main piston 23 is stopped by stopping the supply of compressed air to the forward pressure chamber 34 is described. Even if it exists, the lock unit 29 by the side of the flange 16 can be similarly switched to a fastening state.

また、フランジ16の押し込みなどによりピストンロッド14を後退移動させる場合であっても、ロックユニット収容部33内の空気を後退用圧力室35に導入し、ロック解除圧力室48内の圧力を下げることによって、フランジ16側のロックユニット29を締結状態に切り換えることができる。   Further, even when the piston rod 14 is moved backward by pushing the flange 16 or the like, the air in the lock unit housing portion 33 is introduced into the pressure chamber 35 for retraction, and the pressure in the lock release pressure chamber 48 is lowered. Thus, the lock unit 29 on the flange 16 side can be switched to the fastening state.

これまで説明したように、ピストンロッド14の前進移動時に、ピストンロッド14の移動を制限したり、前進用圧力室34に対する圧縮空気の供給を停止することによってメインピストン23を停止させた場合や、フランジ16の押し込みによりロックユニット収容部33の圧力が低下した場合などには、フランジ16側のロックユニット29は締結状態に切り換えられる。   As described above, when the piston rod 14 moves forward, when the main piston 23 is stopped by limiting the movement of the piston rod 14 or stopping the supply of compressed air to the forward pressure chamber 34, When the pressure in the lock unit housing portion 33 is reduced due to the pressing of the flange 16, the lock unit 29 on the flange 16 side is switched to the fastening state.

しかしながら以上説明したフランジ16側のロックユニット29による締結だけでは、ピストンロッド14やフランジ16側のロックユニット29に蓄えられた歪み力がピストンロッド14の前進側方向の一方向にのみ付加されている状態となる。そのため、図1に示すハンドリング装置4においてシリンダストッパ7をステージストッパ8から離してフランジ16を自由にした場合には、蓄えられた歪み力を前進側方向に解放することになり、フランジ16とそこに設置されている挿入クランプ6の位置を前進(一般的におよそ2mm程度)させてしまうことになる。このため挿入クランプ6と共にパネル材Wの固定位置がずれてしまい、正確な位置決めができずに高い精度での組み立て作業が困難となってしまう。   However, the distortion force stored in the piston rod 14 and the lock unit 29 on the flange 16 side is applied only in one direction in the forward direction of the piston rod 14 only by the fastening by the lock unit 29 on the flange 16 side described above. It becomes a state. Therefore, in the handling apparatus 4 shown in FIG. 1, when the cylinder stopper 7 is separated from the stage stopper 8 and the flange 16 is freed, the stored distortion force is released in the forward direction, and the flange 16 and The position of the insertion clamp 6 installed in the head is moved forward (generally about 2 mm). For this reason, the fixing position of the panel material W is shifted together with the insertion clamp 6, so that accurate positioning cannot be performed and assembly work with high accuracy becomes difficult.

またフランジ16側のロックユニット29については、ピストンロッド14の後退方向の移動に対して鋼球36をロックスリーブ38の内テーパ面38aに押し付けて締結状態をより確実にするものの、その逆方向であるピストンロッド14の前進方向の移動に対しては鋼球36がロックスリーブ38の拘束から外れて締結状態を緩めてしまう可能性がある。すなわちロックユニット単体ではピストンロッド14の一方向の移動のみを締結する構成でしかなく、そのため図1に示すハンドリング装置4においてロックユニットを1つだけ備えるものとし、ロボットアーム1の駆動によりパネル材Wとともに大きく移動させた場合にはパネル材Wの固定位置がずれやすくなってしまい、これによっても高い精度での組み立て作業が困難となってしまう。   Further, with respect to the lock unit 29 on the flange 16 side, although the steel ball 36 is pressed against the inner taper surface 38a of the lock sleeve 38 against the movement of the piston rod 14 in the backward direction, the fastening state is made more reliable, but in the opposite direction. When the piston rod 14 moves in the forward direction, there is a possibility that the steel ball 36 is disengaged from the lock sleeve 38 and loosened. That is, the lock unit alone is configured to fasten only the movement of the piston rod 14 in one direction. Therefore, the handling device 4 shown in FIG. 1 includes only one lock unit. If it is moved largely together, the fixing position of the panel material W is likely to shift, and this also makes it difficult to assemble with high accuracy.

以上の問題に対して本実施の形態の流体圧シリンダ11は、ロックピストン45,145およびロックユニット29,129をそれぞれ2つずつ設けて一方のロックピストン45のロックテーパ面45d(押圧面)のうちのピストンロッド前進側の側面に一方のロックユニット29の外テーパ面38b(傾斜面)を接触させ、他方のロックピストン145のロックテーパ面45d(押圧面)のうちのピストンロッド後退側の側面に他方のロックユニット129の外テーパ面38b(傾斜面)を接触させており、すなわち2つのロックユニット29,129を軸方向で対向する向きに設置して相互に押さえ合って固定させることからピストンロッド14の軸方向位置を前進側と後退側の両方向に対して固定できるようになっている。またそれぞれの外テーパ面38bが軸方向で対向する向きとなっていることにより、2つのロックユニット29,129にそれぞれ蓄えられる歪み力についても相互に逆方向で相殺しあうよう蓄えることになり、ピストンロッド14の軸方向位置を前進側と後退側の両方向に対して確実に締結固定できるようになっている。   With respect to the above problems, the fluid pressure cylinder 11 of the present embodiment is provided with two lock pistons 45 and 145 and two lock units 29 and 129, respectively, and the lock taper surface 45d (pressing surface) of one lock piston 45 is provided. The outer taper surface 38b (inclined surface) of one lock unit 29 is brought into contact with the side surface on the piston rod advance side, and the side surface on the piston rod retreat side of the lock taper surface 45d (pressing surface) of the other lock piston 145. Since the outer taper surface 38b (inclined surface) of the other lock unit 129 is in contact with the other lock unit 129, that is, the two lock units 29 and 129 are installed in directions facing each other in the axial direction and pressed against each other to be fixed. The axial position of the rod 14 can be fixed in both the forward and backward directions. In addition, since the outer tapered surfaces 38b are oriented in the axial direction, the strain forces stored in the two lock units 29 and 129 are stored so as to cancel each other in opposite directions. The position of the piston rod 14 in the axial direction can be securely fastened in both the forward and backward directions.

また2つのロックユニット29,129が、それぞれロックピストン45,145の進退移動によりピストンロッド14への締結とその解除を切り換えるよう作動するものであることにより、ピストンロッド14を任意の軸方向位置で締結固定することができる。   Further, the two lock units 29 and 129 are operated so as to switch between fastening and releasing to the piston rod 14 by forward and backward movement of the lock pistons 45 and 145, respectively, so that the piston rod 14 can be moved at an arbitrary axial position. It can be fastened and fixed.

また、ロック圧力室47内のロック流体つまり圧縮空気による推力と、ロック用ばね部材46の推力とを用いて2つのロックユニット29,129を締結状態に切り換えるようにしたので、ロックユニット29,129の締結力を低下させることなくロック用ばね部材46からのばね力を低く設定することができる。これにより、流体圧シリンダ11の小型化や低コスト化を達成することができる。   In addition, since the two lock units 29 and 129 are switched to the fastening state by using the thrust of the lock fluid in the lock pressure chamber 47, that is, the compressed air, and the thrust of the lock spring member 46, the lock units 29 and 129 are switched. The spring force from the locking spring member 46 can be set low without reducing the fastening force. Thereby, size reduction and cost reduction of the fluid pressure cylinder 11 can be achieved.

また2つのロック圧力室47はロック流体供給路を介して直列に接続されて順に圧縮空気が供給されることにより、締結作動する際には2つのロックピストン45,145の作動に時間差を設けることができ、それによって2つのロックユニット29,129に対して順に遊びを取り除くことから同時に作動させる場合と比較して各ロックユニット29,129における遊びを良好に取り除くことができる。特に本実施の形態においてはフランジ16側のロックユニット29を先に作動させてその後にシリンダ側のロックユニット129を作動させていることから、図1に示すようにピストンロッド14とフランジ16の前進移動を制限した状態で固定させる前進制限型の利用形態において最も良好に各ロックユニット29,129における遊びを取り除くことができ、確実な固定が可能となる。またロック圧力室47間の流体連絡路63の長さを変えることにより作動の時間差を変えることもできる。   Further, the two lock pressure chambers 47 are connected in series via the lock fluid supply passage and are supplied with compressed air in order, so that a time difference is provided in the operation of the two lock pistons 45 and 145 when the fastening operation is performed. Thus, the play in each of the lock units 29 and 129 can be favorably removed as compared with the case where the two lock units 29 and 129 are operated simultaneously since the play is removed in turn. In particular, in the present embodiment, the lock unit 29 on the flange 16 side is actuated first, and then the lock unit 129 on the cylinder side is actuated, so that the piston rod 14 and the flange 16 are advanced as shown in FIG. In the forward-restricted usage mode in which the movement is restricted and the movement is restricted, the play in each of the lock units 29 and 129 can be removed best, and the fixation is possible. Further, the time difference of operation can be changed by changing the length of the fluid communication path 63 between the lock pressure chambers 47.

また、ロック圧力室47内の圧縮空気による推力とロック用ばね部材46のばね力とは、締結状態となったロックユニット29,129を介してピストンロッド14に軸方向に加えられるため、ロックユニット29,129に歪み力を蓄えることができる。これによりロック圧力室47から圧縮空気を排出した後であっても、歪み力とばね力とにより高い締結力を維持することができる。   In addition, the thrust force generated by the compressed air in the lock pressure chamber 47 and the spring force of the lock spring member 46 are applied to the piston rod 14 in the axial direction via the lock units 29 and 129 in the fastened state. 29, 129 can store distortion force. Accordingly, even after the compressed air is discharged from the lock pressure chamber 47, a high fastening force can be maintained by the distortion force and the spring force.

なお、プランジャ50によってロック圧力室47に対する圧縮空気の供給と遮断とが、ロックピストン45のストロークに応じて切り換えられるため、ロックユニット29の遊びを取り除いた後に、ロック圧力室47内の圧縮空気による強い推力をロックユニット29を介してピストンロッド14に伝達することができる。これにより、ロックピストン45のストロークを無駄にすることなく、ロックユニット29に歪み力を蓄えることが可能となる。なお、シリンダ側ロックピストン収容部117においては、ロックピストン145がロックピストン45と同じタイミングでロックユニット29,129の遊びを取り除くことができ、その後にフランジ側ロックピストン収容部17の流体排出孔53からシリンダ側ロックピストン収容部117の流体導入孔152に圧縮空気が導入されることになるため、プランジャ50を備えなくともストロークに応じた圧縮空気の供給と遮断が切り換えられることができる。   In addition, since supply and interruption | blocking of the compressed air with respect to the lock pressure chamber 47 are switched by the plunger 50 according to the stroke of the lock piston 45, after the play of the lock unit 29 is removed, the compressed air in the lock pressure chamber 47 A strong thrust can be transmitted to the piston rod 14 via the lock unit 29. As a result, it is possible to store distortion force in the lock unit 29 without wasting the stroke of the lock piston 45. In the cylinder side lock piston accommodating portion 117, the lock piston 145 can remove the play of the lock units 29 and 129 at the same timing as the lock piston 45, and then the fluid discharge hole 53 of the flange side lock piston accommodating portion 17. Since the compressed air is introduced into the fluid introduction hole 152 of the cylinder side lock piston accommodating portion 117 from the above, the supply and shutoff of the compressed air according to the stroke can be switched without providing the plunger 50.

さらに、ロックピストン45が退避位置に上昇移動したときには、ロックピストン45に組み込まれたプランジャ50によってロック圧力室47と流体導入孔52とは遮断状態に切り換えられる一方、ロックピストン45が所定のストロークで下降移動したときには、ロック圧力室47と流体導入孔52とは連通状態に切り換えられる。これにより、ロックピストン45が作動位置に向けて下降移動を開始する前であっても、ロックユニット29を締結状態に切り換える際に備えて流体導入孔52に予め圧縮空気を供給しておくことができ、圧力供給制御の自由度を高めることができる。   Further, when the lock piston 45 is moved upward to the retracted position, the lock pressure chamber 47 and the fluid introduction hole 52 are switched to the cutoff state by the plunger 50 incorporated in the lock piston 45, while the lock piston 45 is moved at a predetermined stroke. When moved downward, the lock pressure chamber 47 and the fluid introduction hole 52 are switched to the communication state. Thereby, even before the lock piston 45 starts to move downward toward the operating position, compressed air may be supplied to the fluid introduction hole 52 in advance in preparation for switching the lock unit 29 to the fastening state. It is possible to increase the degree of freedom of pressure supply control.

また、プランジャ50をロックピストン45に対して往復動自在に組み込むことにより、各部材の寸法誤差や組み付け誤差による影響を受けることなく、ロックユニット29の解除状態においてロック圧力室47に対する圧縮空気の供給を確実に停止することができる。これにより、ロックユニット29の解除状態における誤作動を回避することができる。   Further, by incorporating the plunger 50 in a reciprocating manner with respect to the lock piston 45, supply of compressed air to the lock pressure chamber 47 in the released state of the lock unit 29 without being affected by the dimensional error or assembly error of each member. Can be stopped reliably. Thereby, the malfunctioning in the release state of the lock unit 29 can be avoided.

図7は本実施の形態の変形例である流体圧シリンダの軸方向断面図である。図7においては図3に示された部材と共通する部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。図3に示す流体圧シリンダ11は2つのロックピストン収容部17,117を同一側面に軸方向に並ぶ配置で設置しているのに対し、図7に示す流体圧シリンダ211は2つのロックピストン収容部17,117を互いに逆側の側面で軸方向に重複する配置で設置している。   FIG. 7 is an axial sectional view of a fluid pressure cylinder which is a modification of the present embodiment. In FIG. 7, members that are the same as those shown in FIG. 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. The fluid pressure cylinder 11 shown in FIG. 3 has two lock piston accommodating portions 17 and 117 arranged in an axial arrangement on the same side, whereas the fluid pressure cylinder 211 shown in FIG. The parts 17 and 117 are installed so as to overlap in the axial direction on the side surfaces opposite to each other.

このような配置としても一方のロックピストン45のロックテーパ面45dのうちのピストンロッド前進側の側面に一方のロックユニット29の外テーパ面38bを接触させ、他方のロックピストン145のロックテーパ面45dのうちのピストンロッド後退側の側面に他方のロックユニット129の外テーパ面38bを接触させてとしているため、ピストンロッド14の軸方向位置を前進側と後退側の両方向に対して固定でき、さらに2つのロックユニット29,129を接近させて配置できるためその分だけ流体圧シリンダ211全体の軸方向長さを短く構成することができる。   Even in such an arrangement, the outer taper surface 38b of one lock unit 29 is brought into contact with the side surface of the lock taper surface 45d of one lock piston 45 on the piston rod advance side, and the lock taper surface 45d of the other lock piston 145 is contacted. Since the outer taper surface 38b of the other lock unit 129 is in contact with the side surface of the piston rod retracting side, the axial position of the piston rod 14 can be fixed in both the forward side and the backward side. Since the two lock units 29 and 129 can be arranged close to each other, the axial length of the entire fluid pressure cylinder 211 can be shortened accordingly.

またロックユニット収容部233を備えるロックガイドブロック213が円筒などの筒形状である場合には、2つのロックピストン収容部17,117を反対側に限らずにピストンロッド14の軸周りに任意の角度でずらした配置で設置してもよい。   Further, when the lock guide block 213 having the lock unit housing portion 233 has a cylindrical shape such as a cylinder, the two lock piston housing portions 17 and 117 are not limited to the opposite side but are arranged at an arbitrary angle around the axis of the piston rod 14. It may be installed in a shifted arrangement.

次に本発明の第2の実施の形態の流体圧シリンダについて説明する。図8は第2の実施の形態の流体圧シリンダの軸方向断面図である。上記の第1の実施の形態の流体圧シリンダ11は、シリンダストッパ7がそれより前進側に位置するステージストッパ8に接触するなどによりピストンロッド14の前進移動が制限された時点でピストンロッド14の軸方向位置を前進側と後退側の両方向に対して固定する構成であったのに対し、本実施の形態の流体圧シリンダ311はピストンロッド14の後退移動が制限された時点でピストンロッド14を両方向に対して固定する構成となっている。図8において図3に示された部材と共通する部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。   Next, a fluid pressure cylinder according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is an axial sectional view of a fluid pressure cylinder according to the second embodiment. In the fluid pressure cylinder 11 of the first embodiment, the piston rod 14 is moved forward when the forward movement of the piston rod 14 is restricted by the cylinder stopper 7 coming into contact with the stage stopper 8 positioned on the forward side. In contrast to the configuration in which the axial position is fixed in both the forward and backward directions, the fluid pressure cylinder 311 of the present embodiment moves the piston rod 14 when the backward movement of the piston rod 14 is restricted. The structure is fixed in both directions. 8, members that are the same as those shown in FIG. 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図8に示す本実施の形態の流体圧シリンダ311は、中央ロッドカバー325に内設チェック弁や内設絞りを設けていないことから後退用圧力室35とロックユニット収容部33の間は気密的に遮断された状態となっており、後退用給排ポート321は後退用圧力室だけに直接連通するよう形成されている。この後退用給排ポート321は、メインピストン23が後退限位置に位置しているときにゴムダンパ23dの外周で第1ディスク23aと中央ロッドカバー325の間に形成される隙間(最小となった後退用圧力室35)に連通するよう形成されており、常に後退用圧力室35におけるメインピストン23上の受圧面積を確保できるようになっている。   The fluid pressure cylinder 311 of the present embodiment shown in FIG. 8 is airtight between the pressure chamber 35 for retraction and the lock unit accommodating portion 33 because the central rod cover 325 is not provided with an internal check valve or an internal throttle. The reverse supply / exhaust port 321 is formed so as to directly communicate only with the reverse pressure chamber. The retraction supply / exhaust port 321 is a gap formed between the first disk 23a and the central rod cover 325 on the outer periphery of the rubber damper 23d when the main piston 23 is located at the retreat limit position (the retraction that is minimized). The pressure receiving area on the main piston 23 in the retreating pressure chamber 35 can always be secured.

ロックガイドブロック313の側面で固定用給排ポート61のすぐそばに形成された解除用給排ポート364がロックユニット収容部33内に連通しており、連通隙間58および連通路55を介して各ロックピストン収容部17,117内のロック解除圧力室48に連通している。   A release supply / exhaust port 364 formed on the side surface of the lock guide block 313 and immediately adjacent to the fixing supply / exhaust port 61 communicates with the inside of the lock unit accommodating portion 33, and The lock piston accommodating portions 17 and 117 communicate with the lock release pressure chamber 48.

図9は本実施の形態の流体圧シリンダ311が接続する流体圧回路と各ロック圧力室47および各ロック解除圧力室48に対して圧縮空気を供給する経路構成を簡略的に説明する図である。図9において、コンプレッサなどの圧縮空気源365が流路切換弁366の入力ポート366aに接続しており、前進用給排ポート20に接続する前進用流体流路367および後退用給排ポート21に接続する後退用流体流路368が流路切換弁366の2つの出力ポート366b,366cにそれぞれ接続している。また前進用流体流路367および後退用流体流路368のそれぞれの途中位置には、流路切換弁366から各給排ポート20,21に向かう方向を順方向とする外設チェック弁367a,368aが設けられており、また各外設チェック弁367a,368aには外設絞り367b,368bが並列に接続されている。   FIG. 9 is a diagram for simply explaining a fluid pressure circuit to which the fluid pressure cylinder 311 of this embodiment is connected and a path configuration for supplying compressed air to each lock pressure chamber 47 and each lock release pressure chamber 48. . In FIG. 9, a compressed air source 365 such as a compressor is connected to the input port 366 a of the flow path switching valve 366, and is connected to the forward fluid flow path 367 and the backward supply / discharge port 21 connected to the forward supply / discharge port 20. The retreating fluid flow path 368 to be connected is connected to the two output ports 366b and 366c of the flow path switching valve 366, respectively. In addition, external check valves 367a and 368a having forward directions from the flow path switching valve 366 toward the respective supply / discharge ports 20 and 21 are provided at midway positions of the forward fluid flow path 367 and the reverse fluid flow path 368, respectively. In addition, external throttles 367b and 368b are connected in parallel to the respective external check valves 367a and 368a.

固定用給排ポート61が固定用流体流路369を介して外設チェック弁368aより流路切換弁366側の後退用流体流路368に接続しており、解除用給排ポート364が解除用流体流路370を介して外設チェック弁367aより前進用給排ポート20側の前進用流体流路367に接続している。   The fixing supply / discharge port 61 is connected to the reverse fluid flow path 368 on the flow path switching valve 366 side from the external check valve 368a via the fixing fluid flow path 369, and the release supply / discharge port 364 is for release. The fluid passage 370 is connected to the forward fluid passage 367 on the forward supply / discharge port 20 side from the external check valve 367a.

ロックガイドブロック313に形成された固定用給排ポート61を介して供給される圧縮空気は、連通する流体導入路362(図8中には不図示)を介してシリンダ側ロックピストン収容部117の流体導入孔152に供給される。またシリンダ側ロックピストン収容部117のヘッドカバー44に形成された流体排出孔153は、流体連絡路363(図8中には不図示)を介してフランジ側ロックピストン収容部17の流体導入孔52に連通し、シリンダ側ロックピストン収容部117のロック圧力室47から圧縮空気の供給を受けるようになっている。   Compressed air supplied through the fixing supply / exhaust port 61 formed in the lock guide block 313 passes through a fluid introduction path 362 (not shown in FIG. 8) of the cylinder side lock piston accommodating portion 117. It is supplied to the fluid introduction hole 152. The fluid discharge hole 153 formed in the head cover 44 of the cylinder side lock piston accommodating portion 117 is connected to the fluid introduction hole 52 of the flange side lock piston accommodating portion 17 via a fluid communication path 363 (not shown in FIG. 8). The compressed air is supplied from the lock pressure chamber 47 of the cylinder side lock piston accommodating portion 117 in communication.

つまり固定用給排ポート61に圧縮空気を供給することにより、流体導入路362および流体導入孔152を介してシリンダ側ロックピストン収容部117内のロック圧力室47に圧縮空気を供給してロックピストン145を作動位置まで下降移動させることができるようになっている。そしてさらにシリンダ側ロックピストン収容部117内のロック圧力室47から流体排出孔153および流体連絡路363を介してフランジ側ロックピストン収容部17内の流体導入孔52およびロック圧力室47に圧縮空気を供給してロックピストン45を作動位置まで下降移動させることができるようになっている。   In other words, by supplying compressed air to the fixing supply / discharge port 61, compressed air is supplied to the lock pressure chamber 47 in the cylinder side lock piston accommodating portion 117 via the fluid introduction path 362 and the fluid introduction hole 152, and the lock piston. 145 can be moved downward to the operating position. Further, compressed air is supplied from the lock pressure chamber 47 in the cylinder side lock piston accommodating portion 117 to the fluid introduction hole 52 and the lock pressure chamber 47 in the flange side lock piston accommodating portion 17 through the fluid discharge hole 153 and the fluid communication path 363. The lock piston 45 can be lowered to the operating position by being supplied.

以上の固定用給排ポート61、流体導入路362、流体導入孔152、流体排出孔153、流体連絡路363および流体導入孔52が全体を通じてロック流体供給路を構成しており、すなわちロック流体供給路はシリンダ側の次にロッド側という順番で2つのロック圧力室47を直列に接続してそれぞれに圧縮空気を供給できるようになっている。また、ロック流体供給路は固定用流体流路369および後退用流体流路368を介して後退用圧力室35に連通している。   The fixing supply / discharge port 61, the fluid introduction path 362, the fluid introduction hole 152, the fluid discharge hole 153, the fluid communication path 363, and the fluid introduction hole 52 constitute a lock fluid supply path throughout, that is, supply of the lock fluid. The passage is configured such that two lock pressure chambers 47 are connected in series in the order of the cylinder side and then the rod side, and compressed air can be supplied to each. Further, the lock fluid supply path communicates with the retreat pressure chamber 35 via the fixing fluid flow path 369 and the retreat fluid flow path 368.

他方で解除用給排ポート364、連通隙間58を含めたロックユニット収容部33および各連通路55がロック解除流体供給路を構成しており、このロック解除流体供給路が解除用流体流路370および前進用流体流路367を介して前進用圧力室34に連通している。   On the other hand, the unlocking supply / exhaust port 364, the lock unit accommodating portion 33 including the communication gap 58, and the communication passages 55 constitute an unlocking fluid supply path, and the unlocking fluid supply path is the unlocking fluid flow path 370. The forward pressure chamber 34 communicates with the forward fluid passage 367.

流路切換弁366は2つの切換位置を切り換えることにより、前進用流体流路367および後退用流体流路368のどちらか一方を圧縮空気源365に接続して圧縮空気を供給し、他方を外部大気に開放して圧縮空気を排出するようになっている。   By switching between two switching positions, the channel switching valve 366 connects one of the forward fluid channel 367 and the backward fluid channel 368 to the compressed air source 365 to supply the compressed air and the other to the outside. It is open to the atmosphere and discharges compressed air.

次に本実施の形態の動作について説明する。流路切換弁366を切り換えて前進用流体流路367に圧縮空気源365を接続して後退用流体流路368を大気開放した場合には、まず前進用圧力室34に圧縮空気が供給されることによりその押圧力でメインピストン23が前進側に押圧されてピストンロッド14が前進移動する。ここで2つのロックユニット29,129が締結状態となっている場合には、メインピストン23が移動せずに前進用圧力室34の容積が固定されていることから、供給される圧縮空気はロック解除流体として解除用流体流路370およびロック解除流体供給路を介して各ロック解除圧力室48に導入され、各ロックユニット29,129の締結が強制的に解除されることになる。この締結の解除後には往復動自在となったメインピストン23が圧縮空気に押圧されてピストンロッド14およびフランジ16とともに前進移動することになる。   Next, the operation of the present embodiment will be described. When the compressed air source 365 is connected to the forward fluid flow path 367 by switching the flow path switching valve 366 and the backward fluid flow path 368 is opened to the atmosphere, first, the compressed air is supplied to the forward pressure chamber 34. As a result, the main piston 23 is pressed forward by the pressing force, and the piston rod 14 moves forward. Here, when the two lock units 29 and 129 are in the fastened state, the volume of the forward pressure chamber 34 is fixed without moving the main piston 23, so that the supplied compressed air is locked. The release fluid channel 370 and the unlocking fluid supply passage are introduced into the unlocking pressure chambers 48 as the releasing fluid, and the fastening of the lock units 29 and 129 is forcibly released. After the fastening is released, the main piston 23 that can reciprocate is pressed by the compressed air and moves forward together with the piston rod 14 and the flange 16.

前進移動の間は後退用圧力室35内から押し出される圧縮空気は外設絞り368bを通過して大気放出されるが、この時点で固定用流体流路369は後退用流体流路368に対して外設絞り368bより下流側の位置で接続しているため背圧の導入は行われない。そしてフランジ16が外部部材と接触したり前進限位置に到達するなどにより前進移動が制限された場合でも、前進用流体流路367に圧縮空気が供給されている限り各ロックユニット29,129の解除状態は維持される。   During the forward movement, the compressed air pushed out from the retreat pressure chamber 35 passes through the external throttle 368 b and is released into the atmosphere. At this time, the fixing fluid flow path 369 is separated from the retraction fluid flow path 368. The back pressure is not introduced because the connection is made at a position downstream of the external throttle 368b. Even when the forward movement is restricted due to the flange 16 coming into contact with an external member or reaching the forward limit position, the lock units 29 and 129 are released as long as compressed air is supplied to the forward fluid passage 367. State is maintained.

次に流路切換弁366を切り換えて後退用流体流路368に圧縮空気源365を接続し前進用流体流路367を大気開放した場合には、後退用圧力室35に圧縮空気が供給されることによりその押圧力でメインピストン23が後退側に押圧されてピストンロッド14が後退移動する。後退移動の間は前進用圧力室34から押し出される圧縮空気は外設絞り367bを通過して大気放出されるが、この時点で解除用流体流路370は前進用流体流路367に対して外設絞り367bより上流側の位置で接続しているため、解除用流体流路370およびロック解除流体供給路を介して各ロック解除圧力室48に背圧が導入されることになり、各ロックユニット29,129は締結が解除された状態を維持する。   Next, when the flow path switching valve 366 is switched to connect the compressed air source 365 to the retreating fluid flow path 368 and the forward fluid flow path 367 is opened to the atmosphere, the compressed air is supplied to the retreating pressure chamber 35. As a result, the main piston 23 is pressed backward by the pressing force, and the piston rod 14 moves backward. During the backward movement, the compressed air pushed out from the forward pressure chamber 34 passes through the external throttle 367 b and is released into the atmosphere. At this time, the release fluid channel 370 is outside the forward fluid channel 367. Since the connection is made at a position upstream from the throttle 367b, back pressure is introduced into each unlocking pressure chamber 48 via the unlocking fluid flow path 370 and the unlocking fluid supply path, and each lock unit 29 and 129 maintain the state in which the fastening is released.

そして図9に示すようにシリンダストッパ307がそれより後退側に位置するステージストッパ308に接触するなどにより、フランジ16、ピストンロッド14およびメインピストン23の後退移動が制限された場合には、まず各ロック解除圧力室48内の背圧がロック解除流体供給路および解除用流体流路370を介して外設絞り367bより排出されて圧力が低下する。さらにメインピストン23が移動せずに後退用圧力室35の容積が固定されていることから、供給される圧縮空気はロック流体として固定用流体流路369およびロック流体供給路を介して各ロック圧力室47に導入され、各ロックユニット29,129が強制的に締結されることになる。   As shown in FIG. 9, when the backward movement of the flange 16, the piston rod 14 and the main piston 23 is restricted due to the cylinder stopper 307 coming into contact with the stage stopper 308 positioned on the backward side, for example, first, The back pressure in the unlocking pressure chamber 48 is discharged from the external throttle 367b through the unlocking fluid supply passage and the releasing fluid passage 370, and the pressure is reduced. Further, since the volume of the retreating pressure chamber 35 is fixed without the main piston 23 moving, the supplied compressed air is used as the lock fluid via the fixing fluid flow path 369 and the lock fluid supply path to each lock pressure. The lock units 29 and 129 are forcibly fastened by being introduced into the chamber 47.

このときロック流体供給路がシリンダ側ロックピストン収容部117内のロック圧力室47に先に圧縮空気を導入し、その後にフランジ側ロックピストン収容部17内のロック圧力室47に圧縮空気を導入する。そのため、2つのロックピストン45,145の作動に時間差を設けることができ、それによって2つのロックユニット29,129から順に遊びを取り除くことができるためピストンロッド14の移動位置を良好に固定することができるようになる。   At this time, the lock fluid supply path first introduces compressed air into the lock pressure chamber 47 in the cylinder side lock piston accommodating portion 117 and then introduces compressed air into the lock pressure chamber 47 in the flange side lock piston accommodating portion 17. . Therefore, it is possible to provide a time difference in the operation of the two lock pistons 45 and 145, and thereby play can be removed sequentially from the two lock units 29 and 129, so that the moving position of the piston rod 14 can be fixed well. become able to.

特に本実施の形態においてはシリンダ側のロックユニット129を先に作動させてその後にフランジ側のロックユニット29を作動させていることから、図9に示すようにピストンロッド14とフランジ16の後退移動を制限した状態で固定させる後退制限型の利用形態において最も良好に各ロックユニット29,129における遊びを取り除くことができ、確実な固定が可能となる。またロック圧力室47間の流体連絡路363の長さを変えることにより作動の時間差を変えることもできる。   In particular, in the present embodiment, the cylinder side lock unit 129 is actuated first, and then the flange side lock unit 29 is actuated, so that the piston rod 14 and the flange 16 are moved backward as shown in FIG. In the utilization mode of the backward limit type in which the lock unit 29 and 129 are fixed in a restricted state, play in each lock unit 29 and 129 can be removed best, and secure fixing is possible. Further, the time difference of operation can be changed by changing the length of the fluid communication path 363 between the lock pressure chambers 47.

また、前進用流体流路367および後退用流体流路368のどちらにも圧縮空気の供給が停止されて、各ロック解除圧力室48にロック解除流体または背圧のどちらも供給されなくなった場合には、上記第1の実施の形態と同様に、各ロックピストン45,145がロック用ばね部材46の推力によって作動位置まで押し下げられ、各ロックユニット29,129を締結状態とし、ピストンロッド14の軸方向位置を固定することになる。   Further, when supply of compressed air is stopped to both the forward fluid passage 367 and the backward fluid passage 368, and neither unlocking fluid nor back pressure is supplied to each unlocking pressure chamber 48. As in the first embodiment, the lock pistons 45 and 145 are pushed down to the operating position by the thrust of the lock spring member 46, the lock units 29 and 129 are brought into a fastening state, and the shaft of the piston rod 14 is The direction position will be fixed.

以上より本実施の形態の流体圧シリンダ311は、シリンダストッパ307の接触などによりピストンロッド14の後退移動が制限された際、または圧縮空気の供給が完全に停止された際に、ピストンロッド14の軸方向位置を前進側と後退側の両方向に対して確実に固定することができる。   As described above, the fluid pressure cylinder 311 according to the present embodiment has the piston rod 14 of the piston rod 14 when the backward movement of the piston rod 14 is restricted by the contact of the cylinder stopper 307 or the supply of compressed air is completely stopped. The axial position can be reliably fixed in both the forward and backward directions.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、この流体圧シリンダ11,211,311は自動車車体を構成するパネル材Wをハンドリング装置4に固定するために使用されているが、パネル材以外を固定するために用いても良く、ハンドリング装置4における固定以外の用途に用いることもできる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the fluid pressure cylinders 11, 211, 311 are used for fixing the panel material W constituting the automobile body to the handling device 4, but may be used for fixing other than the panel material. It can also be used for purposes other than fixing in 4.

さらに、ロックユニット29,129を作動させる際にピストンロッド14に鋼球36を押圧しているが、鋼球36だけでなく他の材料を用いたボールであっても良い。また、ボールに代えて他の部材を用いるようにしても良く、たとえば、環状の部材にスリットを形成し、弾性変形によって内径を縮めるようにした部材を用いるようにしても良い。   Furthermore, when the lock units 29 and 129 are operated, the steel ball 36 is pressed against the piston rod 14, but not only the steel ball 36 but also a ball using other materials may be used. Other members may be used instead of the balls. For example, a member in which a slit is formed in an annular member and the inner diameter is reduced by elastic deformation may be used.

なお、流体圧シリンダ11,211,311を作動させる際の流体として空気を用いているが、他の流体を用いても良いことはいうまでもない。   In addition, although air is used as the fluid when operating the fluid pressure cylinders 11, 211, 311, it goes without saying that other fluids may be used.

ハンドリング装置を備えたロボットアームによって自動車車体を構成するパネル材を搬送するようにした車体組立ラインの一部を示す図である。It is a figure which shows a part of vehicle body assembly line which conveyed the panel material which comprises a motor vehicle body with the robot arm provided with the handling apparatus. 第1の実施の形態の流体圧シリンダを示す図であって、(A)はその左側面図、(B)はその平面図、(C)はその右側面図である。It is a figure which shows the fluid pressure cylinder of 1st Embodiment, Comprising: (A) is the left view, (B) is the top view, (C) is the right view. 図2においてピストンロッドの軸中心と一致するX−X線に沿った流体圧シリンダの軸方向断面図である。FIG. 3 is an axial sectional view of the fluid pressure cylinder taken along line XX corresponding to the axial center of the piston rod in FIG. 2. 流体圧シリンダが接続する流体圧回路と各ロック圧力室および各ロック解除圧力室に対して圧縮空気を供給する経路構成を簡略的に説明する図である。It is a figure which illustrates simply the fluid pressure circuit which a fluid pressure cylinder connects, and the path composition which supplies compressed air to each lock pressure room and each lock release pressure room. (A)はフランジ側のロックユニットが解除状態となった流体圧シリンダの一部を示す断面図であり、(B)はフランジ側のロックユニットが解除状態から締結状態に切り換えられる流体圧シリンダの一部を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows a part of fluid pressure cylinder which the lock unit by the side of a flange will be in the cancellation | release state, (B) is a fluid pressure cylinder of the flange side lock unit which can be switched from a cancellation | release state to a fastening state It is sectional drawing which shows a part. (A)はフランジ側のロックユニットが解除状態から締結状態に切り換えられる流体圧シリンダの一部を示す断面図であり、(B)はフランジ側のロックユニットが締結状態となった流体圧シリンダの一部を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows a part of fluid pressure cylinder by which the lock unit by the side of a flange is switched from a cancellation | release state to a fastening state, (B) of the fluid pressure cylinder by which the lock unit by the side of a flange became a fastening state It is sectional drawing which shows a part. 第1の実施の形態の変形例である流体圧シリンダの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of a fluid pressure cylinder which is a modification of the first embodiment. 第2の実施の形態の流体圧シリンダの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of a fluid pressure cylinder of a second embodiment. 流体圧シリンダが接続する流体圧回路と各ロック圧力室および各ロック解除圧力室に対して圧縮空気を供給する経路構成を簡略的に説明する図である。It is a figure which illustrates simply the fluid pressure circuit which a fluid pressure cylinder connects, and the path composition which supplies compressed air to each lock pressure room and each lock release pressure room.

符号の説明Explanation of symbols

1 ロボットアーム
2 アーム
3 可動関節
4 ハンドリング装置
6 挿入クランプ
7 シリンダストッパ
8 ステージストッパ
11 流体圧シリンダ
12 シリンダブロック
13 ロックガイドブロック
14 ピストンロッド
15 補助ロッド
16 フランジ
17,117 ロックピストン収容部
20 前進用給排ポート
21 後退用給排ポート
22 給排路
23 メインピストン
23a 第1ディスク
23b 第2ディスク
23d ゴムダンパ
24 ピストン収容孔
25 中央ロッドカバー
26 プラグ
28 シリンダ室
29,129 ロックユニット
30 ロックユニット収容孔
31 先端ロッドカバー
33 ロックユニット収容部
34 前進用圧力室
35 後退用圧力室
36 鋼球(ボール)
37 保持器
38 ロックスリーブ
38a 内テーパ面
38b 外テーパ面(傾斜面)
39 ばね受け部材
40 解除用ばね部材
41 保持用ばね部材
42 位置決めスリーブ
43 シリンダ
44 ヘッドカバー
45,145 ロックピストン
45a フランジ部
45b ばね収容孔
45c シリンダ孔
45d ロックテーパ面(押圧面)
45e テーパロッド部
46 ロック用ばね部材
47 ロック圧力室
48 ロック解除圧力室
49 ばね受け部材
50 プランジャ
50a ピストン部
50b ロッド部
50c 貫通孔
51 プランジャ用ばね部材
52,152 流体導入孔
53,153 流体排出孔
54 弁座
55 連通路
56 Uパッキン
57 ねじ部材
58 連通隙間
59 内設チェック弁
60 内設絞り
61 固定用給排ポート
62 流体導入路
63 流体連絡路
65 圧縮空気源
66 流路切換弁
66a 入力ポート
66b,66c 出力ポート
67 前進用流体流路
68 後退用流体流路
67a,68a 外設チェック弁
67b,68b 外設絞り
69 固定用流体流路
211 流体圧シリンダ
213 ロックガイドブロック
233 ロックユニット収容部
307 シリンダストッパ
308 ステージストッパ
311 流体圧シリンダ
313 ロックガイドブロック
325 中央ロッドカバー
362 流体導入路
363 流体連絡路
364 解除用給排ポート
365 圧縮空気源
366 流路切換弁
366a 入力ポート
366b,366c 出力ポート
367 前進用流体流路
368 後退用流体流路
367a,368a 外設チェック弁
367b,368b 外設絞り
369 固定用流体流路
370 解除用流体流路
S1〜Sn 作業ステージ
W ワーク
C1〜C4 クリアランス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot arm 2 Arm 3 Movable joint 4 Handling apparatus 6 Insertion clamp 7 Cylinder stopper 8 Stage stopper 11 Fluid pressure cylinder 12 Cylinder block 13 Lock guide block 14 Piston rod 15 Auxiliary rod 16 Flange 17, 117 Lock piston accommodating part 20 Forward feed Exhaust port 21 Retraction supply / exhaust port 22 Supply / exhaust passage 23 Main piston 23a First disc 23b Second disc 23d Rubber damper 24 Piston accommodation hole 25 Central rod cover 26 Plug 28 Cylinder chamber 29, 129 Lock unit 30 Lock unit accommodation hole 31 Tip Rod cover 33 Lock unit accommodating portion 34 Advance pressure chamber 35 Retreat pressure chamber 36 Steel ball (ball)
37 Cage 38 Lock sleeve 38a Inner taper surface 38b Outer taper surface (inclined surface)
39 Spring receiving member 40 Release spring member 41 Holding spring member 42 Positioning sleeve 43 Cylinder 44 Head cover 45, 145 Lock piston 45a Flange portion 45b Spring accommodating hole 45c Cylinder hole 45d Lock taper surface (pressing surface)
45e Taper rod part 46 Locking spring member 47 Locking pressure chamber 48 Unlocking pressure chamber 49 Spring receiving member 50 Plunger 50a Piston part 50b Rod part 50c Through hole 51 Plunger spring members 52, 152 Fluid introduction holes 53, 153 Fluid discharge hole 54 Valve seat 55 Communication path 56 U packing 57 Screw member 58 Communication gap 59 Internal check valve 60 Internal throttle 61 Fixed supply / exhaust port 62 Fluid introduction path 63 Fluid communication path 65 Compressed air source 66 Channel switching valve 66a Input port 66b , 66c Output port 67 Forward fluid channel 68 Reverse fluid channel 67a, 68a External check valves 67b, 68b External throttle 69 Fixed fluid channel 211 Fluid pressure cylinder 213 Lock guide block 233 Lock unit housing portion 307 Cylinder Stopper 308 Stage stopper 31 Fluid pressure cylinder 313 Lock guide block 325 Central rod cover 362 Fluid introduction path 363 Fluid communication path 364 Release supply / exhaust port 365 Compressed air source 366 Channel switching valve 366a Input port 366b, 366c Output port 367 Forward fluid channel 368 Backward Fluid flow path 367a, 368a External check valve 367b, 368b External throttle 369 Fixing fluid flow path 370 Release fluid flow path S1-Sn Work stage W Work piece C1-C4 Clearance

Claims (10)

ピストンロッドに固定されるメインピストンを往復動自在に収容して内部を前進用圧力室と後退用圧力室とに区画されているシリンダ本体と、
前記ピストンロッドに組み付けられ、傾斜面を備える2つのロックユニットと、
前記傾斜面に対応する押圧面を備え、前記ピストンロッドに接近する前進限位置と、前記ピストンロッドから離れる後退限位置との間で往復動自在にそれぞれロックピストン収容部に収容される2つのロックピストンとを有し、
一方の前記ロックピストンの前記押圧面のうちのピストンロッド前進側の側面に一方の前記ロックユニットの前記傾斜面が接触し、他方の前記ロックピストンの前記押圧面のうちのピストンロッド後退側の側面に他方の前記ロックユニットの前記傾斜面が接触することを特徴とする流体圧シリンダ。
A cylinder body that contains a main piston fixed to the piston rod in a reciprocating manner and is divided into a forward pressure chamber and a backward pressure chamber;
Two lock units assembled to the piston rod and provided with an inclined surface;
Two locks each having a pressing surface corresponding to the inclined surface and housed in the lock piston housing portion so as to be reciprocally movable between a forward limit position approaching the piston rod and a backward limit position away from the piston rod. A piston,
The inclined surface of one of the lock units is in contact with the side surface on the piston rod advance side of the pressing surface of one of the lock pistons, and the side surface on the piston rod retreating side of the pressing surface of the other lock piston. The fluid pressure cylinder, wherein the inclined surface of the other lock unit is in contact with the cylinder.
請求項1記載の流体圧シリンダにおいて、前記2つのロックユニットはそれぞれの前記傾斜面が互いに軸方向で対向する向きに設置されていることを特徴とする流体圧シリンダ。   2. The fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein the two lock units are installed such that the inclined surfaces thereof face each other in the axial direction. 請求項1または2記載の流体圧シリンダにおいて、前記2つのロックユニットは、それぞれ前記ピストンロッドに締結する締結状態と締結を解除する解除状態とに作動するものであり、前記2つのロックピストンは、それぞれ前記前進限位置で前記ロックユニットを締結状態に切り換える作動位置となり、前記後退限位置で前記ロックユニットを解除状態に切り換える退避位置となることを特徴とする流体圧シリンダ。   3. The fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein the two lock units operate in a fastening state in which the two lock units are fastened to the piston rod and a release state in which the fastening is released, respectively, and the two lock pistons are A hydraulic cylinder, wherein each of the hydraulic cylinders is an operating position for switching the lock unit to a fastening state at the forward limit position, and a retracted position for switching the lock unit to a release state at the backward limit position. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の流体圧シリンダにおいて、前記2つのロックピストンはそれぞれ前記ロックピストン収容部内をロック圧力室とロック解除圧力室とに区画しており、それぞれの前記ロック圧力室に連通して前記ロックピストンを介して前記ロックユニットに推力を加えるロック流体を案内するロック流体供給路と、それぞれの前記ロック解除圧力室に連通して前記ロックピストンを介して前記ロックユニットから前記推力を解除するロック解除流体を案内するロック解除流体供給路と、それぞれの前記ロック圧力室に組み込まれ、前記ロックピストンを介して前記ロックユニットにばねの推力を加えるロック用ばね部材とを有し、前記ロック流体の推力と前記ロック用ばね部材の推力とを前記ロックユニットを介して前記ピストンロッドの軸方向に加えることを特徴とする流体圧シリンダ。   4. The fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein each of the two lock pistons divides the inside of the lock piston housing into a lock pressure chamber and a lock release pressure chamber, and each of the lock cylinders. A lock fluid supply path that guides a lock fluid that communicates with a pressure chamber and applies a thrust to the lock unit via the lock piston, and a lock fluid supply path that communicates with each lock release pressure chamber via the lock piston. An unlocking fluid supply path for guiding the unlocking fluid for releasing the thrust from, and a lock spring member that is incorporated in each of the lock pressure chambers and applies a thrust of the spring to the lock unit via the lock piston. And the thrust of the lock fluid and the thrust of the lock spring member are forwarded via the lock unit. Fluid pressure cylinder, characterized in that added to the axial direction of the piston rod. 請求項4記載の流体圧シリンダにおいて、前記ロック流体供給路は、2つの前記ロック圧力室を直列に接続して順にロック流体を案内することを特徴とする流体圧シリンダ。   5. The fluid pressure cylinder according to claim 4, wherein the lock fluid supply path guides the lock fluid in order by connecting the two lock pressure chambers in series. 請求項4または5記載の流体圧シリンダにおいて、前記ロック解除流体供給路が外部との間の流体の供給と排出を行い、前記後退用圧力室は並列に配置された内設チェック弁と内設絞りとを介して前記ロック解除流体供給路に接続されており、前記内設チェック弁は前記後退用圧力室から前記ロック解除流体供給路へ案内する方向に流体を通過させて逆方向に閉止する配置で設置されていることを特徴とする流体圧シリンダ。   6. The fluid pressure cylinder according to claim 4, wherein the unlocking fluid supply path supplies and discharges fluid to and from the outside, and the retreat pressure chamber is provided with an internal check valve disposed in parallel. The internal check valve is connected to the unlocking fluid supply passage through a throttle, and the internal check valve closes in the reverse direction by allowing fluid to pass in the direction of guiding from the reverse pressure chamber to the unlocking fluid supply passage. A fluid pressure cylinder characterized by being installed in an arrangement. 請求項4または5記載の流体圧シリンダにおいて、前記ロック解除流体供給路は前記前進用圧力室に連通し、前記ロック流体供給路は前記後退用圧力室に連通していることを特徴とする流体圧シリンダ。   6. The fluid pressure cylinder according to claim 4, wherein the unlocking fluid supply path communicates with the forward pressure chamber, and the lock fluid supply path communicates with the reverse pressure chamber. Pressure cylinder. 請求項4〜7のいずれか1項に記載の流体圧シリンダにおいて、前記ロックピストンに摺動自在に装着され、前記ロックピストンが前記作動位置に向けて所定のストロークで移動した後に前記ロック流体供給路を前記ロック圧力室に開口するプランジャを有し、前記ロックピストンに前記ロック用ばね部材の推力を加えた後に、前記ロック流体の推力を合わせて加えることを特徴とする流体圧シリンダ。   The fluid pressure cylinder according to any one of claims 4 to 7, wherein the cylinder is slidably mounted on the lock piston, and the lock fluid is supplied after the lock piston moves toward the operating position with a predetermined stroke. A fluid pressure cylinder having a plunger that opens a passage to the lock pressure chamber, and applying a thrust of the lock fluid after applying a thrust of the lock spring member to the lock piston. 請求項4〜8のいずれか1項に記載の流体圧シリンダにおいて、前記2つのロックピストンはそれぞれ前記ピストンロッドの径方向に往復動し、前記ロックピストンに形成された前記押圧面を介して前記推力を前記ロックユニットの前記傾斜面に伝達することを特徴とする流体圧シリンダ。   The fluid pressure cylinder according to any one of claims 4 to 8, wherein each of the two lock pistons reciprocates in a radial direction of the piston rod, and the pressure surface is formed via the pressing surface formed on the lock piston. A fluid pressure cylinder, wherein thrust is transmitted to the inclined surface of the lock unit. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の流体圧シリンダにおいて、前記2つのロックユニットはそれぞれ前記ピストンロッドの外周面に配置されるボールと、前記ピストンロッドの軸方向に往復動自在に装着され前記ボールを介して前記ピストンロッドに締結するロックスリーブとを備えることを特徴とする流体圧シリンダ。

The fluid pressure cylinder according to any one of claims 1 to 9, wherein the two lock units are each mounted with a ball disposed on an outer peripheral surface of the piston rod and reciprocally movable in an axial direction of the piston rod. And a lock sleeve fastened to the piston rod via the ball.

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