JPH0647710U

JPH0647710U - 出力部材ロック機構付き流体圧シリンダ装置

Info

Publication number: JPH0647710U
Application number: JP9012692U
Authority: JP
Inventors: 孝幸川上
Original assignee: 相生精機株式会社
Priority date: 1992-12-07
Filing date: 1992-12-07
Publication date: 1994-06-28

Abstract

(57)【要約】【目的】出力部材の出力端の位置を容易に変更可能に
する。【構成】シリンダ本体１５とそれに摺動自在に内嵌さ
れたピストン部材１３とを備えた油圧シリンダ１２と、
シリンダ本体１５を挿通するように設けられピストン部
材１３にその軸方向に移動自在に挿通された出力ロッド
１１と、ピストン部材１３と出力ロッド１１間において
出力ロッド１１に外嵌されるとともにピストン部材１３
にその軸方向に相対移動不能に装着された弾性変形可能
なスリーブ２６を有し、ピストン部材１３のうちのスリ
ーブ２６の外周側に作動室２８を形成し、その作動室２
８に供給された油圧によりスリーブ２６を弾性変形させ
スリーブ２６の内周面を出力ロッド１１の外周面に圧接
させてピストン部材１３に出力ロッド１１を相対移動し
ないようにロックするロック機構１４とを備え、出力ロ
ッド１１の下端部でワークをクランプするように構成し
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、出力部材を任意の位置にロック可能なロック機構付き流体圧シリンダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、流体圧シリンダとして、略円筒状のシリンダ本体と、シリンダ本体の両端部に固定された蓋部材と、シリンダ本体に摺動自在に内嵌されたピストン部材と、一端部がピストン部材に固定され他端部が一方の蓋部材を貫通してシリンダ本体外へ延びるピストンロッドとを備えたものが広く採用されている。一方、切削加工時などにおけるワークのビビリやワークの撓みを防止するためのワークサポート１００として、図９に示すように、ハウジング１０１と、ハウジング１０１内に上下方向に移動自在に装着されたサポートロッド１０２と、サポートロッド１０２を上方へ付勢するバネ部材１０３と、ハウジング１０１とサポートロッド１０２間においてサポートロッド１０２に外嵌されるとともにハウジング１０１にその軸方向に相対移動不能に装着された弾性変形可能なスリーブ１０４とハウジング１０１のうちのスリーブ１０４の外周側に形成された作動室１０５とを有し、作動室１０５に供給された流体圧によりスリーブ１０４を弾性変形させスリーブ１０４の内周面をサポートロッド１０２の外周面に圧接させてハウジング１０１にサポートロッド１０２を相対移動しないようにロックするロック機構１０６とを備え、サポートロッド１０２の上端部にワーク１０７を圧接させた状態でサポートロッド１０２をロック出来るように構成したものが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記流体圧シリンダにおいては、ピストン部材とピストンロッドとの位置関係が固定的に設定されている関係上、ピストンロッドの出力端の位置を全体的に軸方向へ移動させる場合には、流体圧シリンダの取付け位置を変更するか、或いは流体圧シリンダ全体を軸方向に移動駆動する為の駆動機構などを設ける必要がある。このため、前記流体圧シリンダを、例えばクランプ装置に適用し、そのピストンロッドの先端部でサイズの異なるワークをクランプするように構成した場合には、同一サイズのワークをクランプするのに必要なピストンロッドの要求ストローク量は比較的小さいが、異なるサイズのワークをクランプする場合には、ピストンロッドの出力端の位置を大幅に変更する必要があるので、大型の流体圧シリンダを採用したり、前記のように駆動機構を採用したりする必要があり、クランプ装置全体が大型化したりその製作コストが高くなるという問題がある。本考案の目的は、出力部材の出力端の位置を容易に変更可能な出力部材ロック機構付き流体圧シリンダ装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

請求項１に係る出力部材ロック機構付き流体圧シリンダ装置は、シリンダ本体とそれに摺動自在に内嵌されたピストン部材とを備えた流体圧シリンダと、前記ピストン部材にその軸方向に移動自在に挿通された出力部材と、前記ピストン部材と出力部材間において出力部材に外嵌されるとともにピストン部材にその軸方向に相対移動不能に装着された弾性変形可能なスリーブを有し、前記ピストン部材のうちのスリーブの外周側に作動室を形成し、その作動室に供給された流体圧によりスリーブを弾性変形させスリーブの内周面を出力部材の外周面に圧接させてピストン部材に出力部材を相対移動しないようにロックするロック機構とを備えたものである。ここで、請求項２のように、シリンダ本体を挿通するように出力部材を設けてもよいし、請求項３のように、出力部材をクランプ装置のクランプ部材として活用し、出力部材の一端部でワークを押圧固定するように構成してもよい。

【０００５】

【作用】

請求項１に係る出力部材ロック機構付き流体圧シリンダ装置においては、出力部材が流体圧シリンダのピストン部材にその軸方向に移動自在に挿通され、出力部材をピストン部材に対して任意の位置へ相対移動させた状態で、ロック機構を介して出力部材をピストン部材に相対移動しないようにロックすることが出来るので、流体圧シリンダの出力部材の出力端の位置を容易に変更することが出来る。しかも、ロック機構は、作動室に供給された流体圧によりスリーブを弾性変形させスリーブの内周面を出力部材の外周面に圧接させてピストン部材に出力部材を相対移動しないようにロックするように構成されているので、出力部材として簡単な構成のロッド状やパイプ状の部材を採用することが出来る。ここで、請求項２のように、シリンダ本体を挿通するように出力部材を設けた場合には、出力部材の出力端の位置を大幅に変更出来、請求項３のように、出力部材をクランプ装置のクランプ部材として活用し、出力部材の一端部でワークを押圧固定するように構成した場合には、クランプ装置を大型化することなくサイズの異なる各種ワークをクランプすることが出来る。

【０００６】

【考案の効果】

前記作用の欄で詳細に説明したように、次のような効果が得られる。請求項１に係る出力部材ロック機構付き流体圧シリンダ装置によれば、流体圧シリンダのピストン部材に挿通された出力部材を、ピストン部材に対して任意の位置でロック可能な簡単な構成のロック機構を設けてあるので、出力部材の出力端の位置を容易に変更することが出来る。しかも、出力部材として簡単な構成のロッド状やパイプ状の部材を採用することが出来る。ここで、請求項２のように、シリンダ本体を挿通するように出力部材を設けた場合には、出力部材の出力端の位置を大幅に変更出来、請求項３のように、出力部材をクランプ装置のクランプ部材として活用し、出力部材の一端部でワークを押圧固定するように構成した場合には、クランプ装置を大型化することなくサイズの異なる各種ワークをクランプすることが出来る。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例は、横型マシニングセンタの為のワークパレットのワーククランプ用の流体圧シリンダ装置に本考案を適用した場合のものである。図１・図２に示すように、ワークパレット１のベースプレート２上には支持柱３が立設され、支持柱３の上端部には略十字状の支持フレーム４がベースプレート２と平行に設けられ、支持フレーム４の４つのアーム部４ａにはワーククランプ用の流体圧シリンダ装置１０が設けられ、４つの流体圧シリンダ装置１０に対応するベースプレート２の部分には支持ブロック５が突出状に設けられ、ワークＷは流体圧シリンダ装置１０の出力ロッド１１（これが出力部材に相当する）と支持ブロック５間に位置決め固定される。前記流体圧シリンダ装置１０は、油圧シリンダ１２（これが流体圧シリンダに相当する）と、油圧シリンダ１２のピストン部材１３に上下方向に移動自在に挿通された略円筒状の出力ロッド１１と、出力ロッド１１をピストン部材１３に対して相対移動不能にロックするロック機構１４とを備えている。

【０００８】前記油圧シリンダ１２に関して、図２・図３に示すように、アーム部４ａには略円筒状のシリンダ本体１５が上下方向向きに装着され、シリンダ本体１５内にはピストン部材１３が上下方向に移動自在に装着され、シリンダ本体１５の中段部よりもやや下側部分にはシリンダ孔１６が形成され、シリンダ孔１６にはピストン部材１３のピストン部１３ａが油密摺動自在に装着され、ピストン部材１３の上部には上部ロッド部１３ｂが一体的に形成され、上部ロッド部１３ｂはシリンダ本体１５の上部に油密摺動自在に装着され、上部ロッド部１３ｂの上端部にはバネ受部材１７が固定され、バネ受部材１７とシリンダ本体１５の上端部間には周方向所定間隔おきにバネ部材１８が装着され、ピストン部材１３はバネ部材１８を介して上方へ付勢され、ピストン部材１３の下部には下部ロッド部１３ｃが一体的に形成され、下部ロッド部１３ｃはシリンダ本体１５の下端部に固定された蓋部材１９に油密摺動自在に挿通され、ピストン部１３ａの上側には作動油室２０が形成され、アーム部４ａ及びシリンダ本体１５には作動油室２０に連通する油圧供給通路２１が形成されている。

【０００９】前記ピストン部材１３の下端部には蓋部材２２が固定され、出力ロッド１１はピストン部材１３及び蓋部材２２に上下方向に移動自在に装着され、出力ロッド１１の上端部には上方よりバネ受部材１７に当接して出力ロッド１１の下限位置を規制する鍔部１１ａが形成され、出力ロッド１１の下端部にはワークＷを位置決めする為の位置決めピン２３が下方へ向けて突出状に設けられている。尚、支持ブロック５の上端部には位置決めピン２４が位置決めピン２３と対向状に上方へ向けて突出状に形成され、両位置決めピン２３・２４でもってワークＷが位置決めされる。

【００１０】前記ロック機構１４について説明すると、図３に示すように、ピストン部材１３の中段部及び下段部の内周面はピストン部材１３の上段部よりも大径に形成されて出力ロッド１１との間に略円筒状の収容空間２５が形成され、収容空間２５内には上下１対の厚肉の固定リング部２６ａと両固定リング部２６ａの内周側部分を連結する薄肉の弾性筒部２６ｂとからなる金属製のスリーブ２６が装着され、弾性筒部２６ｂはその径方向に弾性変形可能に構成され、スリーブ２６の上下両端部はシール２７を介してピストン部材１３に油密状に装着され、弾性筒部２６ｂとピストン部材１３間には作動室２８が形成され、アーム部４ａとシリンダ本体１５とピストン部材１３には作動室２８に連結する油圧通路２９が形成され、油圧通路２９を介して作動室２８に油圧が供給されると弾性筒部２６ｂが内方側へ弾性変形して弾性筒部２６ｂの内周面が出力ロッド１１の外周面に圧接され、出力ロッド１１がピストン部材１３に対して相対的に上下方向に移動不能にロックされる。尚、前記スリーブ２６にＦＲＰ製のスリーブも適用可能である。

【００１１】次に、前記ワークパレット１の作用について説明する。ワークパレット１の４つの流体圧シリンダ装置１０の出力ロッド１１とベースプレート２の支持ブロック５間にワークＷをクランプする場合には、ロック機構１４をロック解除した状態で、手作業で出力ロッド１１を上方へ移動させて支持ブロック５上にワークＷをセットし、出力ロッド１１を下方へ移動させて出力ロッド１１の下端部をワークＷの上面に当接させ、この状態でロック機構１４の作動室２８内に油圧を供給し、弾性筒部２６ｂを半径方向内方側へ弾性変形させて出力ロッド１１をピストン部材１３に相対移動不能にロックする。次に、油圧シリンダ１２の作動油室２０に油圧を供給し、ピストン部材１３とともに出力ロッド１１を下方へ移動させ、出力ロッド１１の下端部と支持ブロック５の上端部間でワークＷをクランプする。

【００１２】前記流体圧シリンダ装置１０では、ピストン部材１３に対して上下方向に移動自在に挿通された出力ロッド１１を、ロック機構１４により任意の位置でピストン部材１３に相対移動不能にロックすることが出来るので、このロック状態で油圧シリンダ１２を駆動してピストン部材１３とともに出力ロッド１１を下方へ駆動し、図１に仮想線で示すように、サイズの異なる大きなワークＷでも容易にクランプすることが出来、油圧シリンダ１２を大型化することなく各種サイズのワークＷをクランプすることが出来る。前記ロック機構１４は、作動室２８に供給された油圧によりスリーブ２６の弾性筒部２６ｂを弾性変形させ弾性筒部２６ｂの内周面を出力ロッド１１の外周面に圧接させてピストン部材１３に出力ロッド１１を相対移動しないようにロックするように構成されているので、出力ロッド１１として簡単な構成のパイプ状の部材を採用することが出来る。

【００１３】次に、前記流体圧シリンダ装置１０をワークサポート装置として適用した場合の変形例について説明する。この流体圧シリンダ装置１０Ａは、図４に示すように、ワークＷＡの中央部を下側からサポートしたり、図５に示すように、ワークＷの上端部を左右両側からサポートして切削加工時におけるワークＷＢの振動を防止するためのワークサポート装置である。但し、基本構成は、前記流体圧シリンダ装置１０を倒立状にしたものと同じなので同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

【００１４】図６・図７に示すように、流体圧シリンダ装置１０Ａにおいて、油圧シリンダ１２Ａの略円筒状のシリンダ本体１５Ａの下端部が底板部材４０で閉鎖され、シリンダ本体１５Ａの上半部内にはピストン部材１３が装着され、ピストン部材１３内には出力ロッド１１Ａが上下方向に移動自在に装着され、ピストン部材１３と出力ロッド１１Ａ間にはロック機構１４が設けられ、底板部材４０の中央部には出力ロッド１１Ａ内に延びる規制ロッド４１が立設され、規制ロッド４１の上端部には出力ロッド１１Ａの下端部の係合部１１ｂに係合可能な規制部材４２が固定され、出力ロッド１１Ａの中段部には調節ネジ４３が螺合され、調節ネジ４３と規制部材４２間には出力ロッド１１Ａを上方へ付勢するバネ部材４４が設けられている。

【００１５】前記流体圧シリンダ装置１０Ａでは、図７に示すように、ワークＷＡ・ＷＢの端面を出力ロッド１１Ａの先端部に圧接させて、出力ロッド１１Ａをバネ部材４４の付勢力に抗して退入させた状態で、ロック機構１４の作動室２８に油圧を供給して出力ロッド１１Ａをピストン部材１３に相対移動不能にロックし、このロック状態を保持しつつ作動油室２０に油圧を供給して出力ロッド１１Ａをピストン部材１３とともに上方へ駆動させ、出力ロッド１１Ａの先端部を更に強力にワークＷＡ・ＷＢに圧接させて、切削加工時におけるワークＷＡ・ＷＢのビビリやワークＷＡ・ＷＢの撓みを防止出来る。

【００１６】次に、前記流体圧シリンダ装置１０の別実施例について説明する。この流体圧シリンダ装置１０Ｂについて説明すると、図８に示すように、油圧シリンダ１２Ｂの略円筒状のシリンダ本体５０が設けられ、シリンダ本体５０の左右両端部には蓋部材５１・５２が設けられ、シリンダ本体５０内にはピストン部材５３が左右方向に摺動自在に装着され、左右の蓋部材５１・５２及びピストン部材５３を挿通する出力ロッド１１Ｂが油密摺動自在に設けられ、ピストン部材５３と左側の蓋部材５１間には作動油室５４が形成され、ピストン部材５３と右側の蓋部材５２間にはピストン部材５３を左方へ付勢する圧縮コイルバネ５５が装着され、作動油室５４に油圧が供給されるとピストン部材５３がシリンダ本体５０に対して右方へ駆動される。

【００１７】前記ピストン部材５３と出力ロッド１１Ｂ間には出力ロッド１１Ｂをピストン部材５３に対して相対移動不能にロック可能な第１ロック機構１４Ａが設けられ、出力ロッド１１Ｂと右側の蓋部材５２間には出力ロッド１１Ｂを蓋部材５２に対して相対移動不能にロック可能な第２ロック機構１４Ｂが設けられ、第１ロック機構１４Ａの作動室２８へは油圧供給通路５６及び右側の蓋部材５２を挿通する油圧供給パイプ５７を介して油圧が供給され、第２ロック機構１４Ｂの作動室２８へは油圧供給通路５８を介して油圧が供給される。尚、前記両ロック機構１４Ａ・１４Ｂは前記実施例のロック機構１４と同様の構成のものなので同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

【００１８】前記流体圧シリンダ装置１０Ｂでは、第１ロック機構１４Ａをロックさせるとともに第２ロック機構１４Ｂをロック解除し、この状態で作動油室５４に油圧を供給することで、出力ロッド１１Ｂを１ストローク分右方へ移動させることが出来、第１ロック機構１４Ａをロック解除させるとともに第２ロック機構１４Ｂをロックさせ、圧縮コイルバネ５５の付勢力でピストン部材５３を左方へ復帰させ、前記操作を繰り返して出力ロッド１１Ｂを１ストローク分ずつ順々に右方へ移動させることが出来る。また、前記とは反対に、第２ロック機構１４Ｂをロックさせるとともに第１ロック機構１４Ａをロック解除し、この状態で作動油室５４に油圧を供給することで、出力ロッド１１Ｂに対してピストン部材５３を相対的に右方へ移動させ、第２ロック機構１４Ｂをロック解除させるとともに第２ロック機構１４Ａをロックさせ、圧縮コイルバネ５５の付勢力でピストン部材５３を左方へ復帰させることで、ピストン部材５３とともに出力ロッド１１Ｂを１ストローク分左方へ移動させ、前記操作を繰り返して出力ロッド１１Ｂを１ストローク分ずつ順々に左方へ移動させることが出来る。

【００１９】尚、前記出力ロッド１１Ｂを固定的に設けた場合には、シリンダ本体５０側を１ストローク分ずつ順々に左方又は右方へ移動させることが出来る。尚、前記実施例の流体圧シリンダ装置１０においても、出力ロッド１１をシリンダ本体１５に相対移動不能にロック可能なロック機構を設けることで、出力ロッド１１を任意の位置へ昇降駆動することが出来る。尚、前記ロック機構１４・１４Ａ・１４Ｂは加圧エアで駆動させてもよいし、前記油圧シリンダ１２・１２Ａ・１２Ｂに代えてエアシリンダを用いてもよい。また、前記油圧シリンダ１２・１２Ａ・１２Ｂとして複動油圧シリンダを用いてもよい。尚、本実施例では、ワークパレット１のワーククランプ用の流体圧シリンダ装置１０及び流体圧シリンダ装置としての流体圧シリンダ装置１０Ａに本考案を適用したが、各種工作機械や産業機械の流体圧シリンダ装置に対しても本考案を同様に適用出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るワークパレットの平面図である。

【図２】図１のワークパレットの正面図である。

【図３】図１の３−３線断面図である。

【図４】変形例の流体圧シリンダ装置の使用例を示す要
部切り欠き正面図である。

【図５】同変形例の流体圧シリンダ装置の使用例を示す
縦断面図である。

【図６】同変形例の流体圧シリンダ装置の縦断面であ
る。

【図７】図６の流体圧シリンダ装置の作動説明図であ
る。

【図８】流体圧シリンダ装置の別実施例に係る縦断面図
である。

【図９】従来の技術に係るワークサポートの縦断面図で
ある。

【符号の説明】

Ｗ・ＷＡ・ＷＢワーク１０，１０Ａ，１０Ｂ流体圧シリンダ装置１１，１１Ａ，１１Ｂ出力ロッド１２，１２Ａ，１２Ｂ油圧シリンダ１３，５３ピストン部材１４，１４Ａ，１４Ｂロック機構１５，１５Ａ，５０シリンダ本体２６スリーブ２８作動室

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】シリンダ本体とそれに摺動自在に内嵌さ
れたピストン部材とを備えた流体圧シリンダと、前記ピストン部材にその軸方向に移動自在に挿通された
出力部材と、前記ピストン部材と出力部材間において出力部材に外嵌
されるとともにピストン部材にその軸方向に相対移動不
能に装着された弾性変形可能なスリーブを有し、前記ピ
ストン部材のうちのスリーブの外周側に作動室を形成
し、その作動室に供給された流体圧によりスリーブを弾
性変形させスリーブの内周面を出力部材の外周面に圧接
させてピストン部材に出力部材を相対移動しないように
ロックするロック機構と、を備えたことを特徴とする出力部材ロック機構付き流体
圧シリンダ装置。
【請求項２】前記出力部材がシリンダ本体を挿通する
ように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の出
力部材ロック機構付き流体圧シリンダ装置。
【請求項３】前記出力部材をクランプ装置のクランプ
部材として活用し、前記出力部材の一端部でワークを押
圧固定するように構成したことを特徴とする請求項１に
記載の出力部材ロック機構付き流体圧シリンダ装置。