JPH0429604A - 倍力機構を有するシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、空圧、油圧、バネ力等によりピストンを動作
するシリンダであって、その内部に倍力機構を有するシ
リンダに関する。

［従来の技術］ シリンダとしては、各種形状のものが採用されている。

例えば、空圧シリンダの場合にはシリンダ本体内に摺動
自在に支持されるピストンを空圧力により往復動させ、
ピストンに連結されるピストンロッドを介して対象物を
移動させるようにしている。その場合、前記対象物を前
記ピストンのそのストロークエンドにおいて大きな力で
ロック使用とする場合には、前記形成のシリンダでは該
シリンダ内に導入される空気圧力を高圧にして行うしか
方法がなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 前記したように、ストロークエンドでロック力を発揮さ
せるには、従来のシリンダの形式では導入される油圧力
、空圧力、バネ力等をロック力に見合うものにすること
が必要となる。一方、シリンダ内に導入される油および
空気の圧力には限度があり、余り大きな圧力の作動媒体
をシリンダ内に導入する場合には、シリンダ本体がそれ
に見合う強度を有するものから形成される必要があり、
高価なものとなり、かつ信頼性、安全性保持の点からも
特別の注意をすることが必要となる。更に、大きな圧力
源を必要とし、例えば、大容量のコンプレッサ等が必要
となる。一方、低圧の作動媒体をシリンダ内に導入し、
大きなロック力を得るにはシリンダおよびピストンを大
型なものにする必要がある。従って、高価なものとなる
。バネ力を使用する場合にも、バネ常数が高いものを使
用することにより大きなロック力を得ることが出来るが
、ピストンの通常時の動作力が大となり、円滑な摺動運
動が出来ない問題点が生ずる。また、バネ力を使用する
場合にはシリンダの全長が長いものとならざるを得ない
。

本発明は、前記の各種の問題点を解決するもので、油圧
、空圧、バネ力等を利用するシリンダであっても、特に
、高圧な作動媒体や、大きなバネ常数のバネを使用する
ことなく、ストロークエンドにおいて大きなロック力を
発揮することが出来ると共に、小型に形成され、省エネ
ルギ化の図れる倍力機構を有するシリンダを提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、以上の目的を達成するために、係止部を有す
るピストンロットに嵌着され、内側にテーパ面を形成す
るピストン部材と、該ピストン部材を摺動自在に支持す
るシリンダ本体の両端を閉止する閉止部材の少なくとも
１つにその半径方向に沿って摺動自在に支持される複数
個のロック用部材であって、前記ピストン部材の前記テ
ーパ面に当接する先端部に楔形状部を形成すると共に前
記ピストンロットの係止部に係着する係止部を形成して
なる楔駒とを設けてなる倍力機構を有するシリンダを構
成するものである。

［作用］ 油圧、空圧、バネ力等のピストン部材の作動媒体又は手
段により、ピストン部材が移動し、そのストロークエン
ドに到達すると、ピストン部材の内側に形成されている
テーパ面にシリンダの両端の閉止部材に設けられている
楔駒の頭部が当接する。楔駒は同時にピストンロットの
係止部にその係止部を当接するように形成されているた
め前記テーパ面と楔駒との間に楔作用が生ずる６それに
より大きなロック力を得ることが出来る。

［実施例］ 以下１本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

本実施例は、ピストン部材の作動媒体として油圧又は空
圧を用いたシリンダについて説明しているが、勿論、バ
ネ力等を用いたものに対しても同様に適用されるもので
ある。

第１図に示すように、シリンダ１は閉止部材２ａ、２ｂ
により両端を閉止されるシリンダ本体３と、シリンダ本
体３内に摺動自在に支持されるピストン部材４と、ピス
トン部材４に嵌着されるピストンロット５等とから構成
される。また、シリンダ本体３には作動媒体を搬出入さ
せる管路６゜７を作動媒体源８が連結される。

ピストンロッド５はその中間部に拡径する段付部９が形
成され、段付部９の端部には後に説明する楔駒１０ａが
係止する係止部１１が形成される。

また、本実施例ではピストンロッド５の図の右端側には
同じく係止部１３を形成する段付部材２ａ。

２ｂの双方に楔駒１０ａ、１０ｂを配置した場合につい
て説明するため、ピストンロッド５には段付部９および
段付部材１２が必要となるが、楔駒１０ａ、１０ｂが一
方のみの閉止部材２ａ、２ｂにのみ配設される場合には
段付部９又は段付部材１２の内のいづれか１つが形成さ
れていればよい。

ピストンロッド５の図の左端側には、シリンダ１により
動作される対象物（図略）の連結されるねじ部１４が螺
刻されている。

ピストン部材４の内側の両端面側にはテーパ面１５ａ、
１５ｂり形成される。テーパ面１５ａ。

１５　ｂはピストン部材４の中心部に向かって縮径する
形状のものから形成される。

閉止部材２ａ、２ｂのピストン部材４側にはピストン部
材４側に向かって縮径すると共に、ピストン部材のテー
パ面１５ａ、］、５ｂよりも小径のテーパ部１６ａ、１
６ｂが形成される。また、閉止部材２　ａ　、　２　ｂ
にはピストンロッド５の段付部９および段付部材］３の
入り込む穴２２，２３が穿設される。

テーパ部１６ａ、１６ｂには楔駒１０ａ、１０ｂが配設
される。なお、説明の都合上楔駒１０ｂ側についてのみ
説明する。

第２図にも示すように、テーパ部１６ｂにはその内周上
に沿って６個の楔駒１０ｂが等間隔に配設される。楔駒
１０ｂはテーパ部１６ｂの半径方向に沿って穿設された
貫通孔１７内に摺動自在に支持される。楔駒１０ｂはそ
の頭部に前記楔形状部の１つである半円弧上の弧状当接
面１８を形成すると共に、基部には係止面１９を形成さ
れる６係止面１９は段付部材１２の係止部１３に係止す
るものである。また、楔駒１０ｂの頭部の縮径部２０に
は閉止部材２ｂ側に一端部を固定したバネ２］の他端部
が係止し、楔駒１０ｂを外方に突出させる向きに付勢し
ている。但し、楔駒１０ｂはバネ２１しこより貫通孔１
７から飛び出すことはない。

次に、第３図により、本実施例の作用を説明する。

第３図は閉止部材２ａ側の楔駒１０ａがピストン部材４
のテーパ面１５ａに当接係合してロックされた場合を示
す。すなわち、第１図においてピストン部材４が図の左
側に向かって移動し、左側のストローク端に到達した状
態を示したものである。

作動媒体源８からシリンダ本体３内に作動媒体が導入さ
れ、ピストン部材４およびピストンロッド５が第１図の
左方向に移動すると、ピストンロッド５の係止部９が穴
２３内に入り込む。更に。

ピストンロッド５等が移動し、ストロークエンドに到達
すると、ピストン部材４のテーパ面１５ａが楔駒１０ａ
の頭部の弧状当接面１８に当接する。

従って、楔駒１０ａはバネ２１のバネ力に抗して貫通孔
１７内を内径方向に沿って下方に移動する。

その状態において段付部９の係止部１１が丁度、楔駒１
０ａの係止面１９と接触する位置にあるように形成され
るため、楔駒１０ａは移動に伴ってその係止面１９を係
止部１１に圧接し支持される。

その状態で弧状当接面１８がピストン部材４のテーパ面
１５ａに圧接し、両者間には楔作用が生ずる。すなわち
、ピストンロッド５の軸線方向に沿う押圧力の数倍の力
が両者の圧接面の法線方向に作用することになる。それ
により、ピストン部材４は閉止部材２ａ側、すなわち、
シリンダ本体３側にロックされることになる。

前記したように、楔駒１０ａは閉止部材２ａの円周方向
に６個配設され、それぞれの楔駒１０ａがピストン部材
４のテーパ面１５ａに圧接し、楔作用を発生させるため
、極めて大きなロック力が生ずる。

ロックを解除するには、作動媒体源８から逆向きに作動
媒体をシリンダ本体３内に導入することにより容易に行
われる。すなわち、前記したようにピストンロッド５の
軸線方向に沿う力は小さく、これに打ち勝つだけの作動
力が作用すればピストン部材４等を容易に移動させるこ
とが出来るためである。

第３図は、前記したように楔駒１０ａ側について説明し
たが、楔駒】−Ｏｂ側についても全く同様なロック力を
発生させることが出来る。

本実施例において、シリンダ本体３の両端側に楔駒１０
ａ、１０ｂを配設し、両ストロークエンドにおいて大き
なロック力を得るようにしたが、勿論、いづれか１方向
にのみロック力を発揮させるようなものにしてもよい、
また、楔駒１０ａ。

１０ｂの形状および数を図示のようなものとしたが、こ
れ等に限定されるものでない。

また、楔駒］、Ｏａ、ｆｏｂの先端部に形成される楔形
状部は弧状当接面】−８に限定するものでなし）。

［発明の効果コ 本発明によれば、次のような顕著な効果を奏する。

１）ピストン部材は比較的小さな押圧力により作動し得
るように形成されるため、作動媒体源を小容量のものを
設置すればよく、かつ比較的小さな作動媒体圧力により
大きなロック力をシリンダ内に発生させることが出来る
。

２）ピストン部材のテーパ面と楔駒との圧接による楔作
用によりロック力を発生するように構成されるため、両
者の形状、楔駒の数等を適宜設定することにより、所望
の極めて大きなロック力をストロークエンドにおいて発
揮させることが出来る。

３）作動媒体の圧力が比較的小さくてすむため、シリン
ダ全体が小形化される。

ピストン部材のストロークに必要な作動力が比較的小さ
くて済むため省エネルギ化が図れる。

５）倍力機構がシリンダ本体の内部に形成されているた
め、シリンダの取り付は可能な場所であれば、どこでも
任意の場所に設置することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の軸断面図、第２図は第１図
の■−■線断面図、第３図は本実施例の作用を説明する
ための拡大軸断面図である。 １・・・シリンダ、２ａ、２ｂ・・・閉止部材。 ３・・・シリンダ本体、４・・・ピストン部材、５・・
・ピストン部材ド、６，７・・・配管、８・・・作動媒
体源、９・・・段付部、１０ａ、１０ｂ・・・楔駒、１
１，１３・・・係止部、１２・・・係止部材、１４・・
・ねじ部、１５ａ、１５ｂ・・・テーパ面、１６ａ、１
６ｂ・・・テーパ部、１７・・・貫通孔、１８・・・弧
状当接部、１９・・・係止面、２ｏ・・・縮径部、２１
・・・バネ。 ２２゜ ２３　・ ・穴。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 係止部を有するピストンロッドに嵌着され、内側にテー
   パ面を形成するピストン部材と、該ピストン部材を摺動
   自在に指示するシリンダ本体の両端を閉止する閉止部材
   の少なくとも１つにその半径方向に沿って摺動自在に支
   持される複数個のロック用部材であって、前記ピストン
   部材の前記テーパ面に当接する先端部に楔形状部を形成
   すると共に前記ピストンロッドの係止部に係着する係止
   面を形成してなる楔駒とを設けることを特徴とする倍力
   機構を有するシリンダ。