JP6861410B2 - Cylinder device - Google Patents

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Description

この発明は、シリンダ装置に関する。 The present invention relates to a cylinder device.

この種のシリンダ装置には、従来では、特許文献１(日本国・特開平１１−７７５０８号公報)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
ハウジング内に筒状の第１ピストンが水平方向（軸方向）に移動可能で保密状に挿入される。ハウジング内で第１ピストンの左側（先端側）に筒状の第２ピストンが水平方向へ移動可能で保密状に挿入される。第１ピストンの筒孔に第３ピストンが水平方向に移動可能で保密状に挿入される。その第３ピストンから左方に突設される出力ロッドが、第２ピストンの筒孔に保密状に挿入されると共に、ハウジングの左端壁に保密状に挿入される。第１ピストンおよび第３ピストンとハウジングの右端壁との間にロック室が形成される。第１ピストンおよび第３ピストンと第２ピストンとの間に第１リリース室が形成される。第２ピストンとハウジングの左端壁との間に第２リリース室とが形成される。出力ロッドを進出位置（左側限界位置）から退入方向（右方）へリリース駆動させるときに、ロック室から圧縮エア（圧力流体）が排出されると共に、第２リリース室に圧縮エアが供給される。すると、まず、第２リリース室の圧縮エアが第２ピストンを右方へ移動させることにより、第１リリース室内の圧縮エアの圧力が増圧される。次いで、その増圧された第１リリース室の圧縮エアが第１ピストンおよび第３ピストンを退入方向へ移動させる。 Conventionally, there is a cylinder device of this type described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-77508). The prior art is configured as follows.
A tubular first piston is movable in the horizontal direction (axial direction) and is inserted in the housing in a confidential manner. A tubular second piston is horizontally movable and tightly inserted on the left side (tip side) of the first piston in the housing. The third piston is horizontally movable and is inserted tightly into the cylinder hole of the first piston. The output rod projecting to the left from the third piston is tightly inserted into the tubular hole of the second piston and is tightly inserted into the left end wall of the housing. A lock chamber is formed between the first and third pistons and the right end wall of the housing. A first release chamber is formed between the first piston and the third piston and the second piston. A second release chamber is formed between the second piston and the left end wall of the housing. When the output rod is released from the advance position (left limit position) to the retract direction (right), compressed air (pressure fluid) is discharged from the lock chamber and compressed air is supplied to the second release chamber. To. Then, first, the compressed air in the second release chamber moves the second piston to the right, so that the pressure of the compressed air in the first release chamber is increased. Next, the compressed air in the first release chamber whose pressure has been increased moves the first piston and the third piston in the retracting direction.

特開平１１−７７５０８号公報（図１）Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-77508 (Fig. 1)

上記の従来技術は次の問題がある。
上記の従来のシリンダ装置では、出力ロッドの退入動作時に、第２リリース室の圧縮エアが第２ピストンを退入方向へ移動させることにより、第１リリース室の圧縮エアの圧力が十分に増圧される。増圧された第１リリース室の圧縮エアが第１ピストンおよび第３ピストンを介して出力ロッドを退入方向へ移動させる。このため、第１リリース室の圧力が増圧されるまでに時間がかかる。従って、出力ロッドを退入方向へ迅速に移動させることができない。
本発明の目的は、シリンダ装置の出力ロッドを迅速に退入動作させるシリンダ装置を提供することにある。 The above-mentioned prior art has the following problems.
In the above-mentioned conventional cylinder device, the pressure of the compressed air in the first release chamber is sufficiently increased by moving the second piston in the retracting direction by the compressed air in the second release chamber during the retracting operation of the output rod. Be pressured. The pressurized compressed air in the first release chamber moves the output rod in the retracting direction via the first piston and the third piston. Therefore, it takes time for the pressure in the first release chamber to be increased. Therefore, the output rod cannot be moved quickly in the retracting direction.
An object of the present invention is to provide a cylinder device for rapidly retracting and retracting the output rod of the cylinder device.

上記の目的を達成するため、第１の発明は、例えば、図１から図３に示すように、上記のシリンダ装置を次のように構成した。
ハウジング３に形成された第１シリンダ孔４に、筒状の第１ピストン６が軸方向に移動可能に挿入される。前記第１シリンダ孔４の先端側に形成される第２シリンダ孔５が、基端側から順に形成される小径孔５ａと大径孔５ｂとを有する。前記第1ピストン６に第２ピストン７が先端側から当接可能となっている。その第２ピストン７は、前記第２シリンダ孔５の前記小径孔５ａに軸方向へ移動可能で保密状に挿入される小径部７ａと、前記第２シリンダ孔５の前記大径孔５ｂに軸方向へ移動可能で保密状に挿入される大径部７ｂとを有する。前記第１ピストン６の筒孔８に第３ピストン９が軸方向に移動可能に挿入される。前記第３ピストン９から先端側に突設される出力ロッド１０が、前記第２ピストン７の筒孔１１に所定の隙間１３をあけて挿入される。前記第１ピストン６および前記第３ピストン９の基端側にロック室１５が設けられる。前記第１ピストン６および前記第３ピストン９の先端側に第１リリース室１８が設けられる。前記第２ピストン７の先端側に第２リリース室１９が設けられる。前記所定の隙間１３を含む流路２１によって、前記第１リリース室１８と前記第２リリース室１９とが連通される。 In order to achieve the above object, in the first invention, for example, as shown in FIGS. 1 to 3, the above cylinder device is configured as follows.
A tubular first piston 6 is inserted into the first cylinder hole 4 formed in the housing 3 so as to be movable in the axial direction. The second cylinder hole 5 formed on the tip end side of the first cylinder hole 4 has a small diameter hole 5a and a large diameter hole 5b formed in order from the base end side. The second piston 7 can come into contact with the first piston 6 from the tip side. The second piston 7 is axially movable in the small diameter hole 5a of the second cylinder hole 5 and is inserted into the small diameter hole 5a in a confidential manner, and the second piston 7 is shafted into the large diameter hole 5b of the second cylinder hole 5. It has a large diameter portion 7b that is movable in the direction and is inserted in a confidential manner. The third piston 9 is inserted into the tubular hole 8 of the first piston 6 so as to be movable in the axial direction. The output rod 10 projecting from the third piston 9 to the tip end side is inserted into the tubular hole 11 of the second piston 7 with a predetermined gap 13. A lock chamber 15 is provided on the proximal end side of the first piston 6 and the third piston 9. A first release chamber 18 is provided on the tip side of the first piston 6 and the third piston 9. A second release chamber 19 is provided on the tip end side of the second piston 7. The first release chamber 18 and the second release chamber 19 are communicated with each other by the flow path 21 including the predetermined gap 13.

上記の第１の発明は次の作用効果を奏する。
上記のシリンダ装置の出力ロッドを先端側へ進出させたロック状態から、その出力ロッドを基端側へリリース駆動（退入）させるときには、ロック室から圧力流体を排出すると共に、第１リリース室および第２リリース室に圧力流体を供給する。すると、第１リリース室の圧力流体の圧力が小径部に先端側へ作用すると共に、第２リリース室の圧力流体の圧力が大径部に基端側へ作用する。ここで、第２ピストンの大径部の受圧面積が小径部の受圧面積よりも大きいので、第２リリース室の圧力流体が大径部を基端側へ押す力は、第１リリース室の圧力流体が小径部を先端側へ押す力よりも大きくなる。このため、その大径部を基端側へ押す力と小径部を先端側へ押す力との差力が、第２ピストンに基端側へ作用し、第２ピストンが第１ピストンを基端側へ直接押動させる。これと同時に、第１リリース室の圧力流体が第１ピストン及び第３ピストンを基端側へ押動する。これにより、第２ピストンと第１ピストンとが一体となって、第３ピストンを基端側へ強力かつ迅速に移動させる。次いで、第１ピストン及び第２ピストンがハウジングに受け止められる。これにより、第１リリース室の圧力流体が第３ピストンを基端側へ迅速に移動させる。その結果、シリンダ装置がロック状態からリリース状態へ切換えられる。 The first invention described above has the following effects.
When the output rod of the cylinder device is released from the locked state in which the output rod is advanced to the tip end side and the output rod is released (retreated) to the base end side, the pressure fluid is discharged from the lock chamber and the first release chamber and A pressure fluid is supplied to the second release chamber. Then, the pressure of the pressure fluid in the first release chamber acts on the small diameter portion toward the tip end side, and the pressure of the pressure fluid in the second release chamber acts on the large diameter portion toward the proximal end side. Here, since the pressure receiving area of the large diameter portion of the second piston is larger than the pressure receiving area of the small diameter portion, the force with which the pressure fluid in the second release chamber pushes the large diameter portion toward the proximal end side is the pressure in the first release chamber. It becomes larger than the force that the fluid pushes the small diameter part toward the tip side. Therefore, the difference between the force pushing the large diameter portion toward the proximal end side and the force pushing the small diameter portion toward the distal end side acts on the second piston toward the proximal end side, and the second piston pushes the first piston to the proximal end side. Push directly to the side. At the same time, the pressure fluid in the first release chamber pushes the first piston and the third piston toward the proximal end side. As a result, the second piston and the first piston are integrated to move the third piston strongly and quickly to the proximal end side. The first and second pistons are then received by the housing. As a result, the pressure fluid in the first release chamber rapidly moves the third piston toward the proximal end side. As a result, the cylinder device is switched from the locked state to the released state.

図１は、本発明の第１実施形態を示し、シリンダ装置のリリース状態を示す立面視の断面図である。FIG. 1 is an elevational sectional view showing a first embodiment of the present invention and showing a released state of a cylinder device. 図２は、上記シリンダ装置の動作説明図であって、上記図１に類似する断面図である。FIG. 2 is an operation explanatory view of the cylinder device, and is a cross-sectional view similar to FIG. 図３は、上記シリンダ装置のロック状態を示す断面図であって、図１に類似する図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a locked state of the cylinder device, which is similar to FIG. 図４Ａおよび図４Ｂは、立面視の参考断面図である。図４Ａは、上記の図１に類似する図である。図４Ｂは、上記の図３に類似する図である。4A and 4B, is a reference sectional view of elevation view. FIG. 4A is a diagram similar to FIG. 1 above. FIG. 4B is a diagram similar to FIG. 3 above.

以下、本発明の各実施形態を図１から図３または図４Ａおよび図４Ｂによって説明する。
図１から図３は、本発明の第１実施形態を示し、ダイカスト用金型１内に挿入および取り出しする中子２を備えるシリンダ装置に適用した場合を例示している。主として図１に基づいて上記シリンダ装置の構造を説明する。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 or 4A and 4B.
1 to 3 show a first embodiment of the present invention, and exemplify a case where the first embodiment is applied to a cylinder device including a core 2 to be inserted and removed from the die casting die 1. The structure of the cylinder device will be described mainly with reference to FIG.

固定台としての金型１に挿入孔１ａが形成され、その挿入孔１ａに中子２が挿入されている。その中子２は、下側から順に形成されたフランジ部２ａと挿入部２ｂとを有する。金型１にハウジング３が複数のボルト（図１では１本だけ示す）によって取り付けられる。そのハウジング３は、下側（基端側）から順に形成される下端壁３ａと胴部３ｂと上端壁３ｃとを有する。ハウジング３の胴部３ｂに第１シリンダ孔４が形成され、その第１シリンダ孔４に連通するように当該第１シリンダ孔４の上側に第２シリンダ孔５が形成される。その第２シリンダ孔５は、下側から順に形成されると小径孔５ａと大径孔５ｂとを有する。 An insertion hole 1a is formed in the mold 1 as a fixing base, and a core 2 is inserted into the insertion hole 1a. The core 2 has a flange portion 2a and an insertion portion 2b formed in order from the lower side. The housing 3 is attached to the mold 1 by a plurality of bolts (only one is shown in FIG. 1). The housing 3 has a lower end wall 3a, a body portion 3b, and an upper end wall 3c that are formed in order from the lower side (base end side). A first cylinder hole 4 is formed in the body portion 3b of the housing 3, and a second cylinder hole 5 is formed above the first cylinder hole 4 so as to communicate with the first cylinder hole 4. The second cylinder hole 5 has a small diameter hole 5a and a large diameter hole 5b when formed in order from the lower side.

前記第１シリンダ孔４に筒状の第１ピストン６が上下方向（軸方向）に移動可能で保密状に挿入される。その第１ピストン６の上側で第２シリンダ孔５内に筒状の第２ピストン７が上下方向に移動可能に挿入される。第２ピストン７は、下側から順に形成される小径部７ａと大径部７ｂとを有する。その小径部７ａが第２シリンダ孔５の小径孔５ａに保密状に挿入されると共に、大径部７ｂが第２シリンダ孔５の大径孔５ｂに保密状に挿入される。小径部７ａの下端面が第１ピストン６の上端面に当接可能となっている。 A tubular first piston 6 is movable in the vertical direction (axial direction) and is inserted into the first cylinder hole 4 in a confidential manner. A tubular second piston 7 is inserted into the second cylinder hole 5 above the first piston 6 so as to be movable in the vertical direction. The second piston 7 has a small diameter portion 7a and a large diameter portion 7b formed in order from the lower side. The small diameter portion 7a is hermetically inserted into the small diameter hole 5a of the second cylinder hole 5, and the large diameter portion 7b is hermetically inserted into the large diameter hole 5b of the second cylinder hole 5. The lower end surface of the small diameter portion 7a can come into contact with the upper end surface of the first piston 6.

上記の第１ピストン６に筒孔８が軸方向に貫通される。その筒孔８は、下側から順に形成される大径孔８ａと小径孔８ｂとを有する。その筒孔８の大径孔８ａに第３ピストン９が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。その第３ピストン９から出力ロッド１０が上方に突設される。その出力ロッド１０が第１ピストン６の小径孔８ｂに第１環状隙間１２をあけて挿入されると共に、出力ロッド１０が第２ピストン７の筒孔１１に第２環状隙間（所定の隙間）１３をあけて挿入される。また、出力ロッド１０がハウジング３の上端壁３ｃに上下方向に移動可能で保密状に挿入される。その出力ロッド１０の上端部に中子２が連結される。 The tubular hole 8 is axially penetrated through the first piston 6. The tubular hole 8 has a large-diameter hole 8a and a small-diameter hole 8b formed in order from the lower side. The third piston 9 is movable in the vertical direction and is inserted into the large-diameter hole 8a of the tubular hole 8 in a confidential manner. The output rod 10 is projected upward from the third piston 9. The output rod 10 is inserted into the small diameter hole 8b of the first piston 6 with a first annular gap 12, and the output rod 10 is inserted into the tubular hole 11 of the second piston 7 with a second annular gap (predetermined gap) 13. Is opened and inserted. Further, the output rod 10 is vertically movable and is inserted tightly into the upper end wall 3c of the housing 3. The core 2 is connected to the upper end of the output rod 10.

前記の第１ピストン６および第３ピストン９を上方へ進出させる進出用作動室が、第１ピストン６および第３ピストン９とハウジング３の下端壁３ａとの間に設けられる。なお、本実施形態において、その進出用作動室をロック室１５という。そのロック室１５に、ロック用の圧力流体としての圧油が、ロックポート１６を介して供給および排出される。 An advance working chamber for advancing the first piston 6 and the third piston 9 upward is provided between the first piston 6 and the third piston 9 and the lower end wall 3a of the housing 3. In the present embodiment, the operating chamber for advancement is referred to as a lock chamber 15. Pressure oil as a pressure fluid for locking is supplied to and discharged from the lock chamber 15 via the lock port 16.

前記の第１ピストン６および第３ピストン９と第２ピストン７との間に、第１ピストン６および第３ピストン９の第２リリース室１８が設けられる。なお、本実施形態では、第１ピストン６の上側に形成された第１作動室１８ａと、第１環状隙間１２と、第１作動室１８ａと第１環状隙間１２とを連通するように第２ピストン７の下端部に形成された連通路２０と、第３ピストン９の上面と筒孔８の段差部２３との間に形成された第２作動室１８ｂとによって第１リリース室１８が構成される。 A second release chamber 18 of the first piston 6 and the third piston 9 is provided between the first piston 6, the third piston 9, and the second piston 7. In the present embodiment, the first operating chamber 18a formed on the upper side of the first piston 6, the first annular gap 12, and the second operating chamber 18a and the first annular gap 12 are communicated with each other. The first release chamber 18 is composed of a communication passage 20 formed at the lower end of the piston 7 and a second operating chamber 18b formed between the upper surface of the third piston 9 and the stepped portion 23 of the tubular hole 8. To.

上記の第２ピストン７とハウジング３の上端壁３ｃとの間に第２リリース室１９が形成される。その第２リリース室１９は、流路２１を介して第１リリース室１８に連通される。なお、本実施形態では、第１リリース室１８と第２リリース室１９とを連通させる流路２１が、第２環状隙間１３によって構成される。また、第１リリース室１８に、リリース用の圧油がリリースポート２２を介して供給および排出され、その第１リリース室１８の圧油が流路２１を介して第２リリース室１９に供給および排出される。 A second release chamber 19 is formed between the second piston 7 and the upper end wall 3c of the housing 3. The second release chamber 19 is communicated with the first release chamber 18 via the flow path 21. In the present embodiment, the flow path 21 that communicates the first release chamber 18 and the second release chamber 19 is configured by the second annular gap 13. Further, the pressure oil for release is supplied and discharged to the first release chamber 18 through the release port 22, and the pressure oil of the first release chamber 18 is supplied and discharged to the second release chamber 19 via the flow path 21. It is discharged.

上記のシリンダ装置は、図１から図３に示すように、次のように作動する。
図１の初期状態（リリース状態）では、ロック室１５から圧油が排出されると共に、第１リリース室１８及び第２リリース室１９に圧油が供給されている。第２リリース室１９の圧油が第２ピストン７を下方へ押圧し、その第２ピストン７が第２シリンダ孔５の段差部５ｃに下方から受止められている。前記の第１リリース室１８の圧油が第１ピストン６および第３ピストン９を下限位置へ移動させ、その第１ピストン６および第３ピストン９がハウジング３の下端壁３ａに下方から受止められている。 The cylinder device operates as follows, as shown in FIGS. 1 to 3.
In the initial state (release state) of FIG. 1, the pressure oil is discharged from the lock chamber 15 and the pressure oil is supplied to the first release chamber 18 and the second release chamber 19. The pressure oil in the second release chamber 19 presses the second piston 7 downward, and the second piston 7 is received from below by the stepped portion 5c of the second cylinder hole 5. The pressure oil in the first release chamber 18 moves the first piston 6 and the third piston 9 to the lower limit position, and the first piston 6 and the third piston 9 are received from below by the lower end wall 3a of the housing 3. ing.

上記のシリンダ装置を図１のリリース状態から図３のロック状態へロック駆動させるときには、第１リリース室１８及び第２リリース室１９の圧油が排出されると共に、ロック室１５に圧油が供給される。
すると、まず、ロック室１５の圧油が第３ピストン９を上方へ移動させていく。次いで、図２に示すように、その第３ピストン９の上面が第１ピストン６の段差部２３に上方から受け止められ、第１ピストン６と第３ピストン９とが一体となって上昇していく。さらに、第１ピストン６の上端面が第２ピストン７の下端面に当接され、第１ピストン６が第２ピストン７を上方に押動していく。これにより、図３に示すように、中子２のフランジ部２ａの上端面が金型１の係止部１ｂに受け止められる。その結果、シリンダ装置は、図１のリリース状態から図３のロック状態に切換えられる。 When the cylinder device is locked and driven from the released state of FIG. 1 to the locked state of FIG. 3, the pressure oil in the first release chamber 18 and the second release chamber 19 is discharged and the pressure oil is supplied to the lock chamber 15. Will be done.
Then, first, the pressure oil in the lock chamber 15 moves the third piston 9 upward. Next, as shown in FIG. 2, the upper surface of the third piston 9 is received from above by the step portion 23 of the first piston 6, and the first piston 6 and the third piston 9 are integrally raised. .. Further, the upper end surface of the first piston 6 is brought into contact with the lower end surface of the second piston 7, and the first piston 6 pushes the second piston 7 upward. As a result, as shown in FIG. 3, the upper end surface of the flange portion 2a of the core 2 is received by the locking portion 1b of the mold 1. As a result, the cylinder device is switched from the release state of FIG. 1 to the lock state of FIG.

上記のシリンダ装置を図３のロック状態から図１のリリース状態へリリース駆動させるときには、ロック室１５から圧油が排出されると共に、第１リリース室１８及び第２リリース室１９へ圧油が供給される。
すると、まず、第２リリース室１９の油圧力が第２ピストン７の大径部７ｂに下方に作用すると共に、第１リリース室１８の油圧力が第２ピストン７の小径部７ａに上方に作用する。ここで、大径部７ｂの受圧面積が小径部７ａの受圧面積よりも大きいので、第２リリース室１９の圧油が大径部７ｂを下方へ押す力が、第１リリース室１８の圧油が小径部７ａを上方へ押す力よりも大きくなる。このため、大径部７ｂを下方へ押す力と小径部７ａを上方へ押す力との差力が、第２ピストン７を下方へ押動するように作用する。これと同時に、第１リリース室１８の圧油が第１ピストン６および第３ピストン９を下方へ移動させる。これにより、上記の第２ピストン７が第１ピストン６を下方へ押すと共に、第１ピストン６が第３ピストン９を下方へ押す。その結果、第２ピストン７を下方へ押す力と、第１ピストン６を下方へ押す力と、第３ピストン９を下方へ押圧する力との合力によって、金型１内で凝固された中子２を下方に強力に引き抜くことができる。
引き続いて、第２ピストン７が第１ピストン６を下方へ押動させていくと、第２ピスト７が段差部５ｃに受け止められる。次いで、第１ピストン６の下端部がハウジング３の下端壁３ａに受け止められる。その後、第１リリース室１８の圧油が、第３ピストン９を迅速に下降させていくと、その第３ピストン９の下端面がハウジング３の下端壁３ａに下方から受け止められる。シリンダ装置は、図３のロック状態から図１のリリース状態に切換えられる。 When the cylinder device is released and driven from the locked state of FIG. 3 to the released state of FIG. 1, pressure oil is discharged from the lock chamber 15 and pressure oil is supplied to the first release chamber 18 and the second release chamber 19. Will be done.
Then, first, the oil pressure of the second release chamber 19 acts downward on the large diameter portion 7b of the second piston 7, and the oil pressure of the first release chamber 18 acts upward on the small diameter portion 7a of the second piston 7. To do. Here, since the pressure receiving area of the large diameter portion 7b is larger than the pressure receiving area of the small diameter portion 7a, the force of the pressure oil in the second release chamber 19 pushing the large diameter portion 7b downward is the pressure oil in the first release chamber 18. Is greater than the force pushing the small diameter portion 7a upward. Therefore, the difference force between the force pushing the large diameter portion 7b downward and the force pushing the small diameter portion 7a upward acts to push the second piston 7 downward. At the same time, the pressure oil in the first release chamber 18 moves the first piston 6 and the third piston 9 downward. As a result, the second piston 7 pushes the first piston 6 downward, and the first piston 6 pushes the third piston 9 downward. As a result, the core solidified in the mold 1 by the resultant force of the force pushing the second piston 7 downward, the force pushing the first piston 6 downward, and the force pushing the third piston 9 downward. 2 can be pulled out strongly downward.
Subsequently, when the second piston 7 pushes the first piston 6 downward, the second pist 7 is received by the step portion 5c. Next, the lower end of the first piston 6 is received by the lower end wall 3a of the housing 3. After that, when the pressure oil in the first release chamber 18 rapidly lowers the third piston 9, the lower end surface of the third piston 9 is received by the lower end wall 3a of the housing 3 from below. The cylinder device is switched from the locked state of FIG. 3 to the released state of FIG.

上記の第１実施形態は次の長所を奏する。
上記のシリンダ装置をロック状態からリリース状態へリリース駆動させる工程の前半では、第２ピストン７に作用する上記の差圧力が、第２ピストン１３に下方へ作用し、第２ピストン７が第１ピストン６を下方へ直接押動させる。これと同時に、第１リリース室１８の圧油が第１ピストン６を下方へ押動する。このため、第２ピストン７と第１ピストン６とが一体となって、第３ピストン９を下方へ強力かつ迅速に移動させる。また、リリース駆動工程の後半では、第１ピストン６及び第２ピストン７がハウジング３に下方から受け止められるので、圧油供給源から圧油が第１リリース室１８に集中して供給される。これにより、第１リリース室１８の圧油が第３ピストン９を下限位置へ迅速に移動させる。その結果、シリンダ装置がロック状態からリリース状態へ迅速に切換えられる。 The first embodiment described above has the following advantages.
In the first half of the process of driving the cylinder device from the locked state to the released state, the differential pressure acting on the second piston 7 acts downward on the second piston 13, and the second piston 7 acts on the first piston. Push 6 directly downward. At the same time, the pressure oil in the first release chamber 18 pushes the first piston 6 downward. Therefore, the second piston 7 and the first piston 6 are integrated to move the third piston 9 downward strongly and quickly. Further, in the latter half of the release drive process, since the first piston 6 and the second piston 7 are received by the housing 3 from below, the pressure oil is concentratedly supplied from the pressure oil supply source to the first release chamber 18. As a result, the pressure oil in the first release chamber 18 quickly moves the third piston 9 to the lower limit position. As a result, the cylinder device is quickly switched from the locked state to the released state.

図４Ａおよび図４Ｂは、参考実施形態を示し、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材(または類似する部材)には原則として同一の参照数字を付けて説明する。
4A and 4B show reference embodiments, and the same members (or similar members) as the constituent members of the first embodiment will be described with the same reference numbers in principle.

図４Ａおよび図４Ｂの参考実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
ハウジング３の第１シリンダ孔４に筒状の第１ピストン６が上下方向（軸方向）に移動可能に挿入される。その第１ピストン６は、下方から順に形成されるピストン本体６ａとピストンロッド６ｂとを有する。そのピストン本体６ａが第１シリンダ孔４に保密状に挿入されると共に、ピストンロッド６ｂがハウジング３の上端壁３ｃに保密状に挿入される。そのピストン本体６ａの上側で第２シリンダ孔５内に筒状の第２ピストン７が上下方向に移動可能に挿入される。そのピストンロッド６ｂの外周面と第２ピストン７の筒孔１１との間に環状隙間（所定の隙間）２５が形成される。第２ピストン７は、下側から順に形成される小径部７ａと大径部７ｂとを有する。その小径部７ａが第２シリンダ孔５の小径孔５ａに保密状に挿入されると共に、大径部７ｂが第２シリンダ孔５の大径孔５ｂに保密状に挿入される。小径部７ａの下端面が第１ピストン６の上端面に当接可能に所定の距離をあけて対面されている。
 The reference embodiments of FIGS. 4A and 4B differ from the above-mentioned first embodiment as follows.
A tubular first piston 6 is movably inserted into the first cylinder hole 4 of the housing 3 in the vertical direction (axial direction). The first piston 6 has a piston body 6a and a piston rod 6b formed in order from the bottom. The piston body 6a is hermetically inserted into the first cylinder hole 4, and the piston rod 6b is hermetically inserted into the upper end wall 3c of the housing 3. A tubular second piston 7 is inserted into the second cylinder hole 5 on the upper side of the piston body 6a so as to be movable in the vertical direction. An annular gap (predetermined gap) 25 is formed between the outer peripheral surface of the piston rod 6b and the tubular hole 11 of the second piston 7. The second piston 7 has a small diameter portion 7a and a large diameter portion 7b formed in order from the lower side. The small diameter portion 7a is hermetically inserted into the small diameter hole 5a of the second cylinder hole 5, and the large diameter portion 7b is hermetically inserted into the large diameter hole 5b of the second cylinder hole 5. The lower end surface of the small diameter portion 7a faces the upper end surface of the first piston 6 with a predetermined distance so as to be in contact with the upper end surface.

上記の第１ピストン６の筒孔８に第３ピストン９が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。その第３ピストン９から出力ロッド１０が上方に突設される。その出力ロッド１０が第２ピストン７の筒孔１１に上下方向（軸方向）に移動可能で保密状に挿入される。 The third piston 9 is movable in the vertical direction and is inserted into the cylinder hole 8 of the first piston 6 in a confidential manner. The output rod 10 is projected upward from the third piston 9. The output rod 10 is movable in the vertical direction (axial direction) and is inserted tightly into the tubular hole 11 of the second piston 7.

前記の第１ピストン６および第３ピストン９とハウジング３の下端壁３ａとの間に、ロック室１５が設けられる。
前記の第１ピストン６と第２ピストン７との間に第１リリース室１８が形成される。第２ピストン７とハウジング３の上端壁３ｃとの間に第２リリース室１９が形成される。ピストンロッド６ｂの外周面と第２ピストン７の筒孔１１の内周面との間に環状隙間（所定の隙間）２５が形成される。その環状隙間２５と第１リリース室１８とを連通させる溝２０が、第２ピストン７の下端部に形成される。その溝２０と環状隙間２５とによって第１リリース室１８と第２リリース室１９とが連通される。
また、第1ピストン６の筒孔８内で第３ピストン９の上側に第３リリース室２６が形成される。ピストンロッド６ｂの周壁内に形成される連通路２７によって第１リリース室１８と第３リリース室２６とが連通される。
なお、本実施形態では、流路２１が溝２０と環状隙間２５と連通路２７とによって構成される。 A lock chamber 15 is provided between the first piston 6 and the third piston 9 and the lower end wall 3a of the housing 3.
A first release chamber 18 is formed between the first piston 6 and the second piston 7. A second release chamber 19 is formed between the second piston 7 and the upper end wall 3c of the housing 3. An annular gap (predetermined gap) 25 is formed between the outer peripheral surface of the piston rod 6b and the inner peripheral surface of the tubular hole 11 of the second piston 7. A groove 20 for communicating the annular gap 25 and the first release chamber 18 is formed at the lower end of the second piston 7. The first release chamber 18 and the second release chamber 19 are communicated with each other by the groove 20 and the annular gap 25.
Further, a third release chamber 26 is formed on the upper side of the third piston 9 in the tubular hole 8 of the first piston 6. The first release chamber 18 and the third release chamber 26 are communicated with each other by a communication passage 27 formed in the peripheral wall of the piston rod 6b.
In the present embodiment, the flow path 21 is composed of a groove 20, an annular gap 25, and a communication passage 27.

上記のシリンダ装置は、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、次のように作動する。
図４Ａの初期状態（リリース状態）では、ロック室１５から圧油が排出されると共に、第１リリース室１８と第２リリース室１９と第３リリース室２６に圧油が供給されている。第２リリース室１９の圧油が第２ピストン７を下方へ押し、その第２ピストン７が第２シリンダ孔５の段差部５ｃに下方から受止められている。前記の第１リリース室１８の圧油が第１ピストン６を下限位置へ移動させ、その第１ピストン６がハウジング３の下端壁３ａに下方から受止められている。第３リリース室２６の圧油が第３ピストン９を下限位置に移動させ、その第３ピストン９がハウジング３の下端壁３ａに下方から受け止められている。 The cylinder device operates as follows, as shown in FIGS. 4A and 4B.
In the initial state (release state) of FIG. 4A, the pressure oil is discharged from the lock chamber 15, and the pressure oil is supplied to the first release chamber 18, the second release chamber 19, and the third release chamber 26. The pressure oil in the second release chamber 19 pushes the second piston 7 downward, and the second piston 7 is received from below by the stepped portion 5c of the second cylinder hole 5. The pressure oil in the first release chamber 18 moves the first piston 6 to the lower limit position, and the first piston 6 is received by the lower end wall 3a of the housing 3 from below. The pressure oil in the third release chamber 26 moves the third piston 9 to the lower limit position, and the third piston 9 is received from below by the lower end wall 3a of the housing 3.

上記のシリンダ装置を図４Ａのリリース状態から図４Ｂのロック状態へロック駆動させるときには、第１リリース室１８と第２リリース室１９と第３リリース室２６とから圧油が排出されると共に、ロック室１５に圧油が供給される。
すると、まず、ロック室１５の圧油が第３ピストン９を上方へ移動させていく。次いで、図４Ａに示すように、その第３ピストン９の上面が第１ピストン６の段差部２３に上方から受け止められ、第１ピストン６と第３ピストン９とが一体となって上昇していく。さらに、第１ピストン６の上端面が第２ピストン７の下端面に当接され、第１ピストン６が第２ピストン７を上方に押動していく。引き続いて、第１ピストン６の上端面が第１シリンダ孔４の上端部４ａに上方から受け止められる。その結果、シリンダ装置は、図４Ａのリリース状態から図４Ｂのロック状態に切換えられる。 When the cylinder device is locked and driven from the released state of FIG. 4A to the locked state of FIG. 4B, pressure oil is discharged from the first release chamber 18, the second release chamber 19, and the third release chamber 26, and the cylinder device is locked. Pressure oil is supplied to the chamber 15.
Then, first, the pressure oil in the lock chamber 15 moves the third piston 9 upward. Next, as shown in FIG. 4A, the upper surface of the third piston 9 is received from above by the stepped portion 23 of the first piston 6, and the first piston 6 and the third piston 9 are integrally raised. .. Further, the upper end surface of the first piston 6 is brought into contact with the lower end surface of the second piston 7, and the first piston 6 pushes the second piston 7 upward. Subsequently, the upper end surface of the first piston 6 is received from above by the upper end portion 4a of the first cylinder hole 4. As a result, the cylinder device is switched from the released state of FIG. 4A to the locked state of FIG. 4B.

上記のシリンダ装置を図４Ｂのロック状態から図４Ａのリリース状態へリリース駆動させるときには、ロック室１５から圧油が排出されると共に、第１リリース室１８と第２リリース室１９と第３リリース室２６とに圧油が供給される。
すると、まず、第２リリース室１９の油圧力が第２ピストン７の大径部７ｂに下方へ作用すると共に、第１リリース室１８の油圧力が第２ピストン７の小径部７ａに上方へ作用する。ここで、大径部７ｂの受圧面積が小径部７ａの受圧面積よりも大きいので、第２リリース室１９の圧油が大径部７ｂを下方へ押す力が、第１リリース室１８の圧油が小径部７ａを上方へ押す力よりも大きくなる。このため、大径部７ｂを下方へ押す力と小径部７ａを上方へ押す力との差力が、第２ピストン７を下方へ押動するように作用する。これと同時に、第１リリース室１８の圧油が第１ピストン６を下方へ移動させる。また、第３リリース室２６の圧油が第３ピストン９を下方へ移動させる。その結果、上記の第２ピストン７が第１ピストン６を介して第３ピストン９を下方へ押す力と、第１ピストン６が第３ピストン９を下方へ押圧する力と第３リリース室２６の圧油が第３ピストン９を下方へ押す力との合力によって、出力ロッド１０を下方に強力に移動させることができる。引き続いて、第２ピストン７がハウジング３内の段差部５ｃに受け止められる。次いで、第１ピストン６の下端部がハウジング３の下端壁３ａに受け止められる。その後、第３リリース室２６の圧油が第３ピストン９を迅速に下降させていく。これにより、第３ピストン９の下端面がハウジング３の下端壁３ａに下方から受け止められる。その結果、シリンダ装置は、図４Ｂのロック状態から図４Ａのリリース状態に切換えられる。 When the cylinder device is released from the locked state shown in FIG. 4B to the released state shown in FIG. 4A, pressure oil is discharged from the lock chamber 15, and the first release chamber 18, the second release chamber 19, and the third release chamber are discharged. Pressure oil is supplied to 26.
Then, first, the oil pressure of the second release chamber 19 acts downward on the large diameter portion 7b of the second piston 7, and the oil pressure of the first release chamber 18 acts upward on the small diameter portion 7a of the second piston 7. To do. Here, since the pressure receiving area of the large diameter portion 7b is larger than the pressure receiving area of the small diameter portion 7a, the force of the pressure oil in the second release chamber 19 pushing the large diameter portion 7b downward is the pressure oil in the first release chamber 18. Is greater than the force pushing the small diameter portion 7a upward. Therefore, the difference force between the force pushing the large diameter portion 7b downward and the force pushing the small diameter portion 7a upward acts to push the second piston 7 downward. At the same time, the pressure oil in the first release chamber 18 moves the first piston 6 downward. Further, the pressure oil in the third release chamber 26 moves the third piston 9 downward. As a result, the force of the second piston 7 pushing the third piston 9 downward through the first piston 6, the force of the first piston 6 pushing the third piston 9 downward, and the force of the third release chamber 26. The output rod 10 can be strongly moved downward by the resultant force with the force of the pressure oil pushing the third piston 9 downward. Subsequently, the second piston 7 is received by the stepped portion 5c in the housing 3. Next, the lower end of the first piston 6 is received by the lower end wall 3a of the housing 3. After that, the pressure oil in the third release chamber 26 rapidly lowers the third piston 9. As a result, the lower end surface of the third piston 9 is received from below by the lower end wall 3a of the housing 3. As a result, the cylinder device is switched from the locked state of FIG. 4B to the released state of FIG. 4A.

上記の参考実施形態は次の長所を奏する。
上記のシリンダ装置をロック状態からリリース状態へリリース駆動させる工程の前半では、第２ピストン７に作用する上記の差圧力が、第２ピストン１３に下方へ作用し、第２ピストン７が第１ピストン６を下方へ直接押動させる。これと同時に、第１リリース室１８の圧油が第１ピストンを下方へ押動すると共に、第３リリース室２６の圧油が第３ピストン９を下方へ押動する。このため、第２ピストン７と第１ピストン６とが一体となって、第３ピストン９を下方へ強力かつ迅速に移動させる。また、リリース工程の後半では、第１ピストン６及び第２ピストン７がハウジング３に下方から受け止められるので、圧油供給源から圧油が第３リリース室２６に集中して供給される。これにより、第３リリース室２６の圧油が第３ピストン９を下限位置へ迅速に移動させる。その結果、シリンダ装置がロック状態からリリース状態へ迅速に切換えられる。
The above reference embodiment has the following advantages.
In the first half of the process of driving the cylinder device from the locked state to the released state, the differential pressure acting on the second piston 7 acts downward on the second piston 13, and the second piston 7 acts on the first piston. Push 6 directly downward. At the same time, the pressure oil in the first release chamber 18 pushes the first piston downward, and the pressure oil in the third release chamber 26 pushes the third piston 9 downward. Therefore, the second piston 7 and the first piston 6 are integrated to move the third piston 9 downward strongly and quickly. Further, in the latter half of the release process, since the first piston 6 and the second piston 7 are received by the housing 3 from below, the pressure oil is concentratedly supplied from the pressure oil supply source to the third release chamber 26. As a result, the pressure oil in the third release chamber 26 quickly moves the third piston 9 to the lower limit position. As a result, the cylinder device is quickly switched from the locked state to the released state.

上記の実施形態は次のように変更可能である。
上記の圧力流体は、例示した圧油に代えて、圧縮空気等であってもよい。
上記の第１ピストン６は、例示したように、前記ロック室１５と前記第１リリース室１８に給排される圧油によって往復駆動される構成に代えて、前記ロック室に装着したロックバネによってロック駆動されると共に前記第１リリース室に給排される圧油によってリリース駆動される構成であってもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。 The above embodiment can be modified as follows.
The pressure fluid may be compressed air or the like instead of the illustrated pressure oil.
As illustrated, the first piston 6 is locked by a lock spring mounted in the lock chamber instead of being reciprocally driven by the pressure oil supplied and discharged to the lock chamber 15 and the first release chamber 18. The configuration may be such that it is driven and is released by the pressure oil supplied and discharged to the first release chamber.
In addition, it goes without saying that various changes can be made within the range that can be assumed by those skilled in the art.

３：ハウジング，４：第１シリンダ孔,５：第２シリンダ孔,５ａ：小径孔,５ｂ：大径孔,６：第１ピストン,６ａ：ピストン本体,６ｂ：ピストンロッド,７：第２ピストン,７ａ：小径部,７ｂ：大径部,８：筒孔,９：第３ピストン,１０：出力ロッド,１１：筒孔,１３：所定の隙間,１５：ロック室,１８：第１リリース室,１９：第２リリース室,２１：流路,２５：所定の隙間,２６：第３リリース室． 3: Housing, 4: 1st cylinder hole, 5: 2nd cylinder hole, 5a: small diameter hole, 5b: large diameter hole, 6: 1st piston, 6a: piston body, 6b: piston rod, 7: 2nd piston , 7a: Small diameter part, 7b: Large diameter part, 8: Cylinder hole, 9: Third piston, 10: Output rod, 11: Cylinder hole, 13: Predetermined gap, 15: Lock chamber, 18: First release chamber , 19: 2nd release chamber, 21: flow path, 25: predetermined gap, 26: 3rd release chamber.

Claims (1)

ハウジング（３）に形成された第１シリンダ孔（４）と、
前記第１シリンダ孔（４）に軸方向に移動可能に挿入される筒状の第１ピストン（６）と、
前記第１シリンダ孔（４）の先端側に形成される第２シリンダ孔（５）であって、基端側から順に形成される小径孔（５ａ）と大径孔（５ｂ）とを有する第２シリンダ孔（５）と、
前記第1ピストン（６）に先端側から当接して基端側に押動させると共に、前記第１ピストン（６）に基端側から当接されて先端側に押動される第２ピストン（７）であって、前記第２シリンダ孔（５）の前記小径孔（５ａ）に軸方向へ移動可能で保密状に挿入される小径部（７ａ）を有すると共に、前記第２シリンダ孔（５）の前記大径孔（５ｂ）に軸心方向へ移動可能で保密状に挿入される大径部（７ｂ）を有する第２ピストン（７）と、
前記第１ピストン（６）の筒孔（８）に軸方向に移動可能に挿入される第３ピストン（９）と、
前記第３ピストン（９）から先端側に突設されると共に、前記第２ピストン（７）の筒孔（１１）に所定の隙間（１３）をあけて挿入される出力ロッド（１０）と、
前記第１ピストン（６）および前記第３ピストン（９）の基端側に設けられるロック室（１５）と、
前記第１ピストン（６）および前記第３ピストン（９）の先端側に設けられる第１リリース室（１８）と、
前記第２ピストン（７）の先端側に設けられる第２リリース室（１９）と、
前記所定の隙間（１３）を含む流路（２１）であって、前記第１リリース室（１８）と前記第２リリース室（１９）とを連通させる流路（２１）と、を備える、
ことを特徴とするシリンダ装置。 The first cylinder hole (4) formed in the housing (3) and
A tubular first piston (6) that is movably inserted into the first cylinder hole (4) in the axial direction.
A second cylinder hole (5) formed on the tip end side of the first cylinder hole (4) and having a small diameter hole (5a) and a large diameter hole (5b) formed in order from the base end side. 2 cylinder holes (5) and
Together it is pushed by the abutment to the proximal side from the distal end side to the first piston (6), a second piston which is pushed from the proximal to the first piston (6) in contact to the tip end (7), which has a small diameter portion (7a) that can be moved in the axial direction and is inserted in a confidential manner in the small diameter hole (5a) of the second cylinder hole (5), and also has the second cylinder hole (7a). A second piston (7) having a large diameter portion (7b) that is movable in the axial direction and is inserted into the large diameter hole (5b) of 5) in a confidential manner.
The third piston (9), which is movably inserted into the tubular hole (8) of the first piston (6) in the axial direction,
An output rod (10) that is projected from the third piston (9) to the tip side and is inserted into the tubular hole (11) of the second piston (7) with a predetermined gap (13).
A lock chamber (15) provided on the proximal end side of the first piston (6) and the third piston (9), and
A first release chamber (18) provided on the tip side of the first piston (6) and the third piston (9), and
A second release chamber (19) provided on the tip side of the second piston (7) and
A flow path (21) including the predetermined gap (13), including a flow path (21) for communicating the first release chamber (18) and the second release chamber (19).
Cylinder device characterized by that.
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