JPH10153201A - Hydraulic cylinder - Google Patents

Hydraulic cylinder

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Publication number
JPH10153201A
JPH10153201A JP8312307A JP31230796A JPH10153201A JP H10153201 A JPH10153201 A JP H10153201A JP 8312307 A JP8312307 A JP 8312307A JP 31230796 A JP31230796 A JP 31230796A JP H10153201 A JPH10153201 A JP H10153201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
rod
stroke
fitting
fluid pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP8312307A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tanaka
広 田中
Tei Itaya
禎 板屋
Yoichi Shibata
洋一 柴田
Toshio Uno
利夫 宇野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CKD Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
CKD Corp
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by CKD Corp, Toyota Motor Corp filed Critical CKD Corp
Priority to JP8312307A priority Critical patent/JPH10153201A/en
Publication of JPH10153201A publication Critical patent/JPH10153201A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423Component parts; Constructional details
    • F15B15/1466Hollow piston sliding over a stationary rod inside the cylinder

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic cylinder capable of changing thrust at the specific portion of a stroke even with a simple structure at a low cost. SOLUTION: This hydraulic cylinder 3 is designed to drive a piston rod 32 as a moving member housed in a cylinder body 21 under the action of fluid pressure and has a pressure bearing area changing mechanism. This mechanism divides pressure working chambers R1 and R2 formed with the cylinder body 21 and the piston rod 32 into a plurality of small spaces r1 and r2 to the specific position of a stroke so that a pressure bearing area is changed by block members 38 and 39 for maintaining non-pressure bearing areas on the end faces of the piston rod 32 for a prescribed period.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧シリンダに
係り、特にはストロークの途中で推力が変更する流体圧
シリンダに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic cylinder, and more particularly, to a hydraulic cylinder whose thrust changes during a stroke.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、スポット溶接装置やクランプ装置
におけるアクチュエータとして、流体圧シリンダを利用
したシリンダシステムが使用されている。この種の装置
では、ストロークの始端からある一定の距離までは低推
力動作であって、ストロークの終端付近に達すると高推
力動作となるような使用方法を望む場合がある。以下、
そのようなシリンダシステムの従来例をいくつか挙げ、
それらを個々に簡単に説明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a cylinder system using a fluid pressure cylinder has been used as an actuator in a spot welding device or a clamping device. In this type of device, there is a case where a user wants a usage method in which low thrust operation is performed up to a certain distance from the beginning of the stroke, and high thrust operation is performed near the end of the stroke. Less than,
Some examples of such conventional cylinder systems are given below.
These will be briefly described individually.

【0003】図17に示される第1の従来例のシリンダ
システム111は、2系統の圧力を用いたものである。
このシリンダシステム111は、流体圧シリンダ11
2、2位置5方切換弁113、2位置3方切換弁11
4、低圧用減圧弁115、高圧用減圧弁116等によっ
て構成されている。このシステム111では、ピストン
ロッド117がストロークの終端付近に達する以前で
は、低圧用減圧弁115及び切換弁113,112を経
由してシリンダ72に流体が供給される。従って、この
ときシリンダ112は低推力動作を行う。そして、ピス
トンロッド117がストロークの終端付近に達した後に
は、高圧用減圧弁116及び切換弁113,112を経
由してシリンダ112に流体が供給される。従って、こ
のときにはシリンダ112は高推力動作を行う。なお、
流体圧シリンダ112には、ストローク位置検出用の位
置センサ118が設けられている。そして、低推力動作
から高推力動作への切り換えは、切換弁113が前記セ
ンサ118からの出力信号に基づいて駆動されることに
よって行われる。
A first conventional cylinder system 111 shown in FIG. 17 uses two systems of pressure.
The cylinder system 111 includes a hydraulic cylinder 11
2, 2-position 5-way switching valve 113, 2-position 3-way switching valve 11
4. It is composed of a low pressure reducing valve 115, a high pressure reducing valve 116 and the like. In this system 111, fluid is supplied to the cylinder 72 via the low-pressure reducing valve 115 and the switching valves 113 and 112 before the piston rod 117 reaches near the end of the stroke. Therefore, at this time, the cylinder 112 performs a low thrust operation. After the piston rod 117 reaches near the end of the stroke, fluid is supplied to the cylinder 112 via the high-pressure reducing valve 116 and the switching valves 113 and 112. Therefore, at this time, the cylinder 112 performs a high thrust operation. In addition,
The fluid pressure cylinder 112 is provided with a position sensor 118 for detecting a stroke position. The switching from the low thrust operation to the high thrust operation is performed by driving the switching valve 113 based on the output signal from the sensor 118.

【0004】図18に示される第2の従来例のシリンダ
システム121は、流体のリークによる差圧を利用した
ものである。このシリンダシステム121は、流体圧シ
リンダ112、2位置5方切換弁113、2位置2方切
換弁122、複数の速度調整弁123,124等によっ
て構成されている。2位置2方切換弁122は、シリン
ダ112に対して並列に接続されている。この切換弁1
22は、ピストンロッド117がストロークの終端付近
に達した後に、一方のポート側に供給された流体の一部
を他方のポート側にリークさせる。その際のリーク量の
調整は、2位置2方切換弁122と流体圧シリンダ11
2の一方のポートとの間に介在された速度調整弁123
によってなされる。なお、この流体圧シリンダ112に
も、上記のような位置センサ118が設けられている。
そして、そのセンサ118からの出力信号に基づいて切
換弁122が駆動されることで、低推力動作から高推力
動作への切換がなされるようになっている。
A second conventional cylinder system 121 shown in FIG. 18 utilizes a differential pressure due to fluid leakage. The cylinder system 121 includes a fluid pressure cylinder 112, a two-position five-way switching valve 113, a two-position two-way switching valve 122, a plurality of speed adjusting valves 123 and 124, and the like. The two-position two-way switching valve 122 is connected to the cylinder 112 in parallel. This switching valve 1
22 leaks a part of the fluid supplied to one port side to the other port side after the piston rod 117 reaches near the end of the stroke. The adjustment of the leak amount at that time is performed by the two-position two-way switching valve 122 and the fluid pressure cylinder 11.
Speed regulating valve 123 interposed between the two ports.
Done by The fluid pressure cylinder 112 is also provided with the position sensor 118 as described above.
Then, by switching the switching valve 122 based on the output signal from the sensor 118, switching from the low thrust operation to the high thrust operation is performed.

【0005】図19に示される第3の従来例のシリンダ
システム131は、大きさの異なる2つのシリンダ13
2,133を組み合わせてなるタンデムシリンダ134
を使用したものである。このシステム131は、タンデ
ムシリンダ134、2位置5方切換弁113、3位置5
方切換弁135等によって構成されている。前記タンデ
ムシリンダ134は、大きなピストンロッド136を備
える大径シリンダ132と、小さなピストンロッド13
7を備える小径シリンダ133とを直列に配置したもの
である。なお、両ピストンロッド136,137は連結
していることから、両者は一体的に移動する。
A third conventional cylinder system 131 shown in FIG. 19 has two cylinders 13 having different sizes.
Tandem cylinder 134 which is a combination of 2,133
Is used. The system 131 includes a tandem cylinder 134, a two-position five-way switching valve 113, and a three-position five
It is constituted by a one-way switching valve 135 and the like. The tandem cylinder 134 includes a large-diameter cylinder 132 having a large piston rod 136 and a small piston rod 13.
7 and a small-diameter cylinder 133 having the same. Since the piston rods 136 and 137 are connected, they move integrally.

【0006】このシステム131では、ピストンロッド
136,137がストロークの終端付近に達する以前に
は、小径シリンダ133のみに流体が供給される。従っ
て、このときタンデムシリンダ134は低推力動作を行
う。そして、ピストンロッド136,137がストロー
クの終端付近に達した後には、大径シリンダ132にも
流体が供給されるようになる。従って、このときにはタ
ンデムシリンダ134は高推力動作を行う。なお、この
タンデムシリンダ134にも、上記のような位置センサ
118が設けられている。そして、そのセンサ118か
らの出力信号に基づいて切換弁135が駆動されること
で、低推力動作から高推力動作への切換がなされるよう
になっている。
In this system 131, fluid is supplied only to the small diameter cylinder 133 before the piston rods 136, 137 reach the vicinity of the end of the stroke. Therefore, at this time, the tandem cylinder 134 performs a low thrust operation. Then, after the piston rods 136 and 137 reach the vicinity of the end of the stroke, the fluid is also supplied to the large-diameter cylinder 132. Therefore, at this time, the tandem cylinder 134 performs a high thrust operation. The tandem cylinder 134 is also provided with the position sensor 118 as described above. Then, by switching the switching valve 135 based on the output signal from the sensor 118, switching from the low thrust operation to the high thrust operation is performed.

【0007】また、これらのシリンダシステム111,
121,131の他にも、例えば特開平8ー61308
号公報に開示されたものがある。同公報では、小径ピス
トンを有する小径シリンダと、大径ピストンを有する大
径シリンダとを軸方向に連結した流体圧シリンダが開示
されている(第4の従来例)。小径ピストンがストロー
クの終端付近に達する前までは、小径ピストンと大径ピ
ストンとは非連結状態となり、小径ピストンのみが駆動
される。このとき、流体圧シリンダは低推力動作を行
う。そして、ストロークの終端付近に達した後は、小径
ピストンが大径ピストンに当接することで、両者が一体
的に移動する。その結果、流体圧シリンダが低推力動作
から高推力動作に切り換わるようになっている。
Further, these cylinder systems 111,
121 and 131, for example, JP-A-8-61308
Is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. HEI 9-203 (1995). This publication discloses a fluid pressure cylinder in which a small-diameter cylinder having a small-diameter piston and a large-diameter cylinder having a large-diameter piston are connected in the axial direction (fourth conventional example). Until the small-diameter piston reaches the vicinity of the end of the stroke, the small-diameter piston and the large-diameter piston are not connected, and only the small-diameter piston is driven. At this time, the fluid pressure cylinder performs a low thrust operation. Then, after reaching near the end of the stroke, the small-diameter piston comes into contact with the large-diameter piston, so that both move integrally. As a result, the hydraulic cylinder switches from low thrust operation to high thrust operation.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記第1〜
第4の従来例には以下のような問題があった。即ち、第
1〜第3の従来例では、いずれも位置センサ118によ
りピストンロッド117,136,137の位置をセン
シングする必要がある。従って、図示しないコンピュー
タ等の制御手段が必要となることで電気回路が複雑にな
り、それに伴ってシステム111,121,131が高
コストになりやすい。また、減圧弁115,116や速
度調整弁123,124等といったシリンダ付帯設備を
いくつか使用する必要があるため、必然的に空圧回路も
複雑になる。このことも高コスト化の原因となってい
た。それゆえ、低コスト化を達成するためにも、シリン
ダ付帯設備の数が少なくてよい流体圧シリンダが望まれ
ていた。
SUMMARY OF THE INVENTION
The fourth conventional example has the following problems. That is, in the first to third conventional examples, it is necessary to sense the positions of the piston rods 117, 136, and 137 by the position sensor 118. Therefore, the need for control means such as a computer (not shown) complicates the electric circuit, and the cost of the systems 111, 121, and 131 tends to increase accordingly. Further, since it is necessary to use some cylinder-related equipment such as the pressure reducing valves 115 and 116 and the speed adjusting valves 123 and 124, the pneumatic circuit is inevitably complicated. This has also led to higher costs. Therefore, in order to achieve cost reduction, there has been a demand for a fluid pressure cylinder that requires a small number of cylinder auxiliary equipment.

【0009】第4の従来例は、位置センサ118が不要
であるため、電気回路の構成が複雑にならない点におい
て他のものより優れている。しかし、流体圧シリンダ自
身の構成が複雑であるため、やはり高コスト化が避けら
れないという問題があった。なお、第3の従来例におい
てもこれと同様の問題があった。
The fourth conventional example is superior to the other examples in that the configuration of the electric circuit is not complicated because the position sensor 118 is not required. However, since the configuration of the fluid pressure cylinder itself is complicated, there is a problem that the cost cannot be avoided. The third conventional example has the same problem.

【0010】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、構成が簡単であって低コストであ
るにもかかわらずストロークの特定位置での推力変更が
可能な流体圧シリンダを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a hydraulic cylinder capable of changing the thrust at a specific position of a stroke despite its simple structure and low cost. Is to provide.

【0011】また、本発明の第2の目的は、上記の優れ
た特性を有しかつコンパクトな流体圧シリンダを提供す
ることにある。さらに、本発明の第3の目的は、ストロ
ーク長の変化による影響を受けにくい流体圧シリンダを
提供することにある。
It is a second object of the present invention to provide a compact hydraulic cylinder having the above excellent characteristics. Further, a third object of the present invention is to provide a hydraulic cylinder which is hardly affected by a change in stroke length.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、シリンダボディ内に
収容した移動体を流体圧の作用により駆動させる流体圧
シリンダにおいて、前記シリンダボディと前記移動体と
がなす圧力作用室を前記ストロークの特定位置まで複数
の小空間に区画することで前記移動体の端面に非受圧領
域を一定期間確保する区画体によって、受圧面積を変更
させる受圧面積変更機構が設けられていることを特徴と
する流体圧シリンダをその要旨とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fluid pressure cylinder for driving a moving body accommodated in a cylinder body by the action of fluid pressure. The pressure receiving area is changed by a partition that secures a non-pressure receiving area on the end surface of the moving body for a certain period by dividing a pressure action chamber formed by the body and the moving body into a plurality of small spaces up to the specific position of the stroke. The gist of the present invention is a fluid pressure cylinder provided with a pressure receiving area changing mechanism.

【0013】請求項2に記載の発明では、請求項1にお
いて、前記シリンダボディは、前記非受圧領域が属する
小空間への流体の流入を許容しかつ同小空間からの流体
の流出を阻止する逆止弁を備えるとした。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the cylinder body allows a fluid to flow into a small space to which the non-pressure receiving region belongs and prevents a fluid from flowing out from the small space. A check valve was provided.

【0014】請求項3に記載の発明では、請求項1また
は2において、前記区画体は、前記移動体に設けられる
第1の嵌合部と、前記シリンダボディの内端面に設けら
れるとともに前記第1の嵌合部に嵌合可能な第2の嵌合
部とからなり、前記両嵌合部同士はストロークの特定位
置で非嵌合状態となるように構成されているものとし
た。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the partition body is provided on a first fitting portion provided on the moving body and on an inner end surface of the cylinder body, and A second fitting portion capable of fitting to the first fitting portion, and the two fitting portions are configured to be in a non-fitting state at a specific position of the stroke.

【0015】請求項4に記載の発明では、請求項3にお
いて、前記第1の嵌合部は前記移動体の片側端面におい
て開口するロッド嵌合穴であり、前記第2の嵌合部は前
記シリンダボディの内端面に突設されかつ前記ロッド嵌
合穴に対して嵌合可能なガイドロッドであるとした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the first fitting portion is a rod fitting hole opened at one end surface of the moving body, and the second fitting portion is a rod fitting hole. The guide rod protrudes from the inner end surface of the cylinder body and can be fitted into the rod fitting hole.

【0016】請求項5に記載の発明では、請求項4にお
いて、前記移動体はピストンロッドであり、前記ロッド
嵌合穴はそれにおけるロッド部に形成されているとし
た。請求項6に記載の発明では、請求項1において、一
方のストロークエンド位置が移動した場合に、それに追
従して前記ストロークの特定位置を対応する量だけ推移
させる特定位置推移機構を備えたものとした。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the moving body is a piston rod, and the rod fitting hole is formed in a rod portion therein. According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect, when one of the stroke end positions moves, a specific position transition mechanism that changes a specific position of the stroke by a corresponding amount in accordance with the movement is provided. did.

【0017】請求項7に記載の発明では、請求項6にお
いて、前記区画体は、前記移動体に設けられる第1の嵌
合部と、前記シリンダボディの内端面に設けられるとと
もに前記第1の嵌合部に嵌合する第2の嵌合部と、両嵌
合部間を一定期間シールするシール部材とからなるとし
た。
In the invention described in claim 7, in claim 6, the partition body is provided on a first fitting portion provided on the moving body and on an inner end face of the cylinder body, and the first body is provided on the first end portion of the cylinder body. It is configured to include a second fitting portion fitted to the fitting portion and a sealing member for sealing between the two fitting portions for a certain period.

【0018】請求項8に記載の発明では、請求項7にお
いて、前記特定位置推移機構は、シリンダ長手方向に沿
った1方向に前記第2の嵌合部が移動することのみを許
容する片方向ロック手段と、前記第2の嵌合部が移動可
能な方向とは反対の方向に前記第2の嵌合部を付勢する
付勢手段とによって構成されているとした。
According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect, the specific position transition mechanism is configured to allow the second fitting portion to move only in one direction along the longitudinal direction of the cylinder. It is assumed that the locking means and the biasing means for biasing the second fitting portion in a direction opposite to the direction in which the second fitting portion can move are configured.

【0019】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項1〜8に記載の発明によると、受圧面積変更
機構の区画体が圧力作用室をストロークの特定位置まで
複数の小空間に区画するため、移動体の端面に非受圧領
域が一定期間確保される。その結果、ストロークの特定
位置において移動体の受圧面積が変更され、移動体に与
える流体圧の作用もそれに応じて変化する。例えば、移
動体がストロークの特定位置に達する前において、複数
ある小空間のうち非受圧領域の属していない小空間に流
体を給排すれば、移動体の片側端面全体には流体圧が作
用しなくなる。ゆえに、移動体を低推力で動作させるこ
とができる。移動体がストロークの特定位置に達した後
には、非受圧領域がなくなることにより移動体の片側端
面全体に流体圧が作用するようになる。ゆえに、移動体
を高推力で動作させることができる。
Hereinafter, the "action" of the present invention will be described. According to the first to eighth aspects of the present invention, since the partition of the pressure receiving area changing mechanism partitions the pressure action chamber into a plurality of small spaces up to a specific position of the stroke, a non-pressure receiving area is secured on the end surface of the moving body for a certain period. Is done. As a result, the pressure receiving area of the moving body is changed at a specific position of the stroke, and the action of the fluid pressure applied to the moving body changes accordingly. For example, if the fluid is supplied / discharged to a small space to which a non-pressure receiving area does not belong among a plurality of small spaces before the moving body reaches a specific position of a stroke, fluid pressure acts on the entire end surface on one side of the moving body. Disappears. Therefore, the moving body can be operated with low thrust. After the moving body reaches the specific position of the stroke, the non-pressure receiving region disappears, so that the fluid pressure acts on the entire end surface on one side of the moving body. Therefore, the moving body can be operated with high thrust.

【0020】つまり、上記の受圧面積変更機構によれ
ば、シリンダに給排する流体の流量を変化させることな
く推力を切り換えることができる。従って、流体流量制
御が必要であった従来装置とは異なり、そのためのシリ
ンダ付帯設備(即ち上記の減圧弁や速度調整弁など)も
不要になり、もって低コスト化が達成される。また、区
画体が機能する位置をあらかじめ設定しておけば、位置
検出手段も不要になる。このことも低コスト化に貢献す
る。
That is, according to the pressure receiving area changing mechanism, the thrust can be switched without changing the flow rate of the fluid supplied to and discharged from the cylinder. Therefore, unlike the conventional apparatus which requires fluid flow control, there is no need for ancillary equipment for the cylinder (that is, the above-described pressure reducing valve, speed control valve, and the like), thereby achieving cost reduction. In addition, if the position where the partition functions is set in advance, the position detecting means is not required. This also contributes to cost reduction.

【0021】請求項2に記載の発明によると、非受圧領
域の属する小空間に流体が流入可能であると、移動体の
移動時にその小空間が負圧になることもなく、移動体の
動作がスムーズになる。
According to the second aspect of the present invention, when the fluid can flow into the small space to which the non-pressure receiving area belongs, the moving space does not become negative pressure when the moving body moves, and the movement of the moving body does not occur. Becomes smoother.

【0022】請求項3に記載の発明によると、移動体が
ストロークの特定位置に到る前においては、第1の嵌合
部と第2の嵌合部とが嵌合することにより、シリンダ内
にある圧力作用室が前記複数の小空間に区画される。移
動体がストロークの特定位置に到った後においては、両
嵌合部同士が非嵌合状態となる結果、前記小空間が消失
する。ゆえに、移動体の片側端面全体に流体圧が作用す
る。
According to the third aspect of the present invention, before the moving body reaches the specific position of the stroke, the first fitting portion and the second fitting portion are fitted to each other, so that the inside of the cylinder is formed. Is partitioned into the plurality of small spaces. After the moving body reaches the specific position of the stroke, the small spaces disappear as a result of the two fitting portions being in a non-fitting state. Therefore, the fluid pressure acts on the entire end surface on one side of the moving body.

【0023】請求項4に記載の発明によると、移動体が
ストロークの特定位置に到る前においては、ガイドロッ
ドがロッド嵌合穴に嵌合することにより、シリンダ内に
ある圧力作用室が前記複数の小空間に区画される。移動
体がストロークの特定位置に到った後においては、ガイ
ドロッドがロッド嵌合穴から外れることで小空間が消失
し、移動体の片側端面全体に流体圧が作用する。また、
このような嵌合部であれば機械的構造が比較的簡単なも
のとなり、低コスト化にも貢献する。なお、ガイドロッ
ドの長さ及びロッド嵌合穴の深さを変更すれば、推力が
切り換わる位置をあらかじめ設定することができるた
め、位置検出手段が不要になる。
According to the fourth aspect of the present invention, before the moving body reaches the specific position of the stroke, the guide rod is fitted into the rod fitting hole, so that the pressure action chamber in the cylinder is formed. It is divided into a plurality of small spaces. After the movable body reaches the specific position of the stroke, the small space disappears due to the guide rod coming off the rod fitting hole, and the fluid pressure acts on the entire one-side end surface of the movable body. Also,
With such a fitting portion, the mechanical structure becomes relatively simple, which contributes to cost reduction. If the length of the guide rod and the depth of the rod fitting hole are changed, the position at which the thrust switches can be set in advance, so that the position detecting means becomes unnecessary.

【0024】請求項5に記載の発明によると、ピストン
ロッドのロッド部には深い穴を形成しうる程度の長さが
通常はあることから、穴加工用のスペースを確保すべく
ピストンロッドのピストン部を肉厚に形成する必要もな
い。このため、流体圧シリンダをコンパクトにすること
ができる。また、このような構成であると荷重が偏らな
いので、ピストンロッドの動作性も向上する。
According to the fifth aspect of the present invention, since the rod portion of the piston rod usually has such a length that a deep hole can be formed, the piston of the piston rod needs to have a space for drilling. It is not necessary to form the part thick. Therefore, the fluid pressure cylinder can be made compact. In addition, with such a configuration, since the load is not biased, the operability of the piston rod is also improved.

【0025】請求項6に記載の発明によると、特定位置
推移機構によれば、一方のストロークエンド位置が移動
した場合でも、それに追従して前記ストロークの特定位
置を対応する量だけ推移させることができる。従って、
ストローク長の変化による影響を受けにくくなる。
According to the sixth aspect of the present invention, according to the specific position transition mechanism, even if one of the stroke end positions moves, the specific position of the stroke can be shifted by a corresponding amount following the movement. it can. Therefore,
It is less susceptible to changes in stroke length.

【0026】請求項7に記載の発明によると、移動体が
ストロークの特定位置に到る前においては、シリンダ内
にある圧力作用室が前記複数の小空間に区画される。移
動体がストロークの特定位置に到った後においては、前
記小空間の消失により非受圧領域がなくなる結果、移動
体の片側端面全体に流体圧が作用する。
According to the seventh aspect of the present invention, before the moving body reaches the specific position of the stroke, the pressure action chamber in the cylinder is partitioned into the plurality of small spaces. After the moving body reaches the specific position of the stroke, the non-pressure receiving region disappears due to the disappearance of the small space, and as a result, the fluid pressure acts on the entire one-side end surface of the moving body.

【0027】請求項8に記載の発明によると、第2の嵌
合部に付勢手段の付勢力よりも大きな力が加わった場
合、第2の嵌合部がシリンダ長手方向に沿った1方向に
所定量だけ移動する。そして、第2の嵌合部は、片方向
ロック手段の作用により、前記移動した位置において保
持される。従って、新たなストロークエンドの位置及び
新たな特定位置を確実に設定することができる。
According to the present invention, when a force greater than the urging force of the urging means is applied to the second fitting portion, the second fitting portion is moved in one direction along the longitudinal direction of the cylinder. To a predetermined amount. Then, the second fitting portion is held at the moved position by the action of the one-way locking means. Therefore, a new stroke end position and a new specific position can be reliably set.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[第1の実施の形態]以下、本発明を流体圧シリンダを
利用したスポット溶接装置に具体化した第1の実施形態
を図1〜図6に基づき詳細に説明する。
[First Embodiment] A first embodiment in which the present invention is embodied in a spot welding apparatus using a fluid pressure cylinder will be described in detail with reference to FIGS.

【0029】図6(a)〜図6(c)には、スポット溶
接装置1が概略的に示されている。スポット溶接装置1
とは、抵抗溶接法の1種であるスポット溶接を行うため
の装置である。スポット溶接装置1を構成する本体2に
は、ストロークの途中において推力が変更する流体圧シ
リンダ3と、電磁弁4としての2位置5方切換弁が収容
されている。この流体圧シリンダ3における移動体とし
てのピストンロッド32の先端には、屈曲した形状のア
ッパーガンアーム5が下向きに固定されている。このア
ッパーガンアーム5の先端には、電極チップ6が取り付
けられている。アッパーガンアーム5の真下には、所定
距離を隔ててロアガンアーム7が上向きに配置されてい
る。このロアガンアーム7の先端にも、同様に電極チッ
プ8が取り付けられている。なお、相対向する関係にあ
る両電極チップ6,8間のスペースには、被溶接材料9
が重ね合わされた状態で配置される。かかる被溶接材料
9は、溶接時に前記チップ6,8によって両面側から加
圧挟持される。そして、この状態で両電極チップ6,8
間に大電流を短時間通電すると、抵抗による発熱により
被溶接材料9がスポット的に溶融し、被溶接材料9同士
が接合されるようになっている。
FIGS. 6A to 6C schematically show a spot welding apparatus 1. FIG. Spot welding equipment 1
Is an apparatus for performing spot welding, which is one type of resistance welding. The main body 2 of the spot welding apparatus 1 accommodates a fluid pressure cylinder 3 whose thrust changes during a stroke and a two-position five-way switching valve as an electromagnetic valve 4. A bent upper gun arm 5 is fixed downward to the tip of a piston rod 32 as a moving body in the fluid pressure cylinder 3. An electrode tip 6 is attached to the tip of the upper gun arm 5. Immediately below the upper gun arm 5, a lower gun arm 7 is arranged upward with a predetermined distance therebetween. An electrode tip 8 is similarly attached to the tip of the lower gun arm 7. The space between the two electrode tips 6 and 8 facing each other has a material 9 to be welded.
Are arranged in a superimposed state. The material 9 to be welded is pressed and clamped from both sides by the chips 6 and 8 during welding. Then, in this state, both electrode tips 6, 8
When a large current is applied for a short period of time, the material to be welded 9 is melted in a spot due to heat generated by resistance, and the materials to be welded 9 are joined to each other.

【0030】次に、流体圧シリンダ3と切換弁4とから
なるシリンダシステムについて説明する。本実施形態に
おいて使用される切換弁4は、上記のように2位置切換
タイプである。この切換弁4のPポート11は流体供給
源16に接続されている。この流体供給源からは、流体
圧シリンダ3を駆動するための加圧流体としての加圧エ
アが圧送されてくる。また、この切換弁4は、弁体復帰
手段としてのスプリング14やソレノイド15を備えて
いる。図1等には第1の切換状態が示され、図2等には
第2の切換状態が示されている。第1の切換状態におい
ては、Pポート11とAポート12とが連通し、Pポー
ト11とBポート13とが非連通となる。従って、この
ときにはAポート12に加圧エアが供給される。第2の
切換状態においては、Pポート11とBポート13とが
連通し、Pポート11とAポート12とが非連通とな
る。従って、このときにはBポート13に加圧エアが供
給される。
Next, a cylinder system including the fluid pressure cylinder 3 and the switching valve 4 will be described. The switching valve 4 used in the present embodiment is a two-position switching type as described above. The P port 11 of the switching valve 4 is connected to a fluid supply source 16. From this fluid supply source, pressurized air as a pressurized fluid for driving the hydraulic cylinder 3 is sent under pressure. Further, the switching valve 4 includes a spring 14 and a solenoid 15 as valve body return means. FIG. 1 and the like show a first switching state, and FIG. 2 and the like show a second switching state. In the first switching state, the P port 11 and the A port 12 communicate with each other, and the P port 11 and the B port 13 do not communicate with each other. Therefore, at this time, pressurized air is supplied to the A port 12. In the second switching state, the P port 11 and the B port 13 are in communication, and the P port 11 and the A port 12 are not in communication. Therefore, pressurized air is supplied to the B port 13 at this time.

【0031】次に、流体圧シリンダ3の構成について説
明する。図1等に示されるように、本実施形態の流体圧
シリンダ3を構成するシリンダボディ21は、筒状のシ
リンダチューブ22、並びにその両端面を閉塞するロッ
ドカバー23及びヘッドカバー24からなる。各部材2
2,23,24同士の接合部位には、シール性を向上す
べく環状のパッキン25が介在されている。そして、こ
れらの部材22,23,24によって内部空間が形成さ
れている。
Next, the structure of the hydraulic cylinder 3 will be described. As shown in FIG. 1 and the like, a cylinder body 21 constituting the fluid pressure cylinder 3 of the present embodiment includes a cylindrical cylinder tube 22, and a rod cover 23 and a head cover 24 for closing both end surfaces thereof. Each member 2
An annular gasket 25 is interposed between the joints 2, 23, and 24 to improve the sealing performance. An internal space is formed by these members 22, 23, and 24.

【0032】シリンダチューブ22においてロッドカバ
ー23により閉塞されている側の端部には、第1のポー
ト26が設けられている。このポート26は、配管27
を介して切換弁4のAポート12に接続されている。ま
た、ヘッドカバー24には第2のポート28が設けられ
ている。ヘッドカバー24の側面において開口する第2
のポート28は、配管29を介して切換弁4のBポート
13に接続されている。第2のポート28と前記内部空
間とは、連通路31を介して連通されている。第2のポ
ート28と連通路31との境界部分はシリンダ内部に向
かって狭まるテーパになっており、そのテーパ部分には
チェックボール30が収容されている。従って、シリン
ダ3の内側から外側へのエアの流出のみが許容され、シ
リンダ3の外側から内側へのエアの流入が阻止されるよ
うになっている。つまり、第2のポート28は逆止弁と
しての機能を備えている。
A first port 26 is provided at the end of the cylinder tube 22 on the side closed by the rod cover 23. This port 26 is connected to a pipe 27
And is connected to the A port 12 of the switching valve 4 via the. The head cover 24 is provided with a second port 28. The second opening on the side surface of the head cover 24
Port 28 is connected to the B port 13 of the switching valve 4 via a pipe 29. The second port 28 communicates with the internal space via a communication passage 31. A boundary portion between the second port 28 and the communication passage 31 has a taper narrowing toward the inside of the cylinder, and a check ball 30 is accommodated in the tapered portion. Therefore, only the outflow of air from the inside of the cylinder 3 to the outside is permitted, and the inflow of air from the outside of the cylinder 3 to the inside is prevented. That is, the second port 28 has a function as a check valve.

【0033】シリンダボディ21の内部空間には、移動
体としてのピストンロッド32が往復動可能に収容され
ている。このピストンロッド32は、円盤状のピストン
部33と、そのピストン部33の片側端面中央部から突
出する円柱状のロッド部34とからなる。前記ピストン
部33は、大まかにいって内部空間をロッド側圧力作用
室R1 とヘッド側圧力作用室R2 とに区画する。ロッド
部34の自由端は、ロッドカバー23の中央部に透設さ
れたロッド挿通孔35を貫通して、シリンダ3の外部に
突出している。この突出した自由端には、前記アッパー
ガンアーム5の基端部が固定されている。従って、ピス
トンロッド32とアッパーガンアーム5とは一体的に移
動する。なお、ロッド部34とロッド挿通孔35との
間、ピストン部33とシリンダチューブ22の内壁面と
の間には、それぞれ環状のパッキン36,37が介在さ
れている。
In the internal space of the cylinder body 21, a piston rod 32 as a moving body is reciprocally housed. The piston rod 32 includes a disk-shaped piston portion 33 and a cylindrical rod portion 34 protruding from the center of one end surface of the piston portion 33. The piston section 33 roughly divides the internal space into a rod-side pressure action chamber R1 and a head-side pressure action chamber R2. The free end of the rod portion 34 penetrates a rod insertion hole 35 provided in the center of the rod cover 23 and projects outside the cylinder 3. The base end of the upper gun arm 5 is fixed to the protruding free end. Therefore, the piston rod 32 and the upper gun arm 5 move integrally. Note that annular packings 36 and 37 are interposed between the rod portion 34 and the rod insertion hole 35 and between the piston portion 33 and the inner wall surface of the cylinder tube 22, respectively.

【0034】さて、この流体圧シリンダ3のシリンダボ
ディ21の内部には、ピストンロッド32の受圧面積を
ストロークの特定位置において変更させる受圧面積変更
機構が設けられている。以下、この機構について詳細に
説明する。
A pressure receiving area changing mechanism for changing the pressure receiving area of the piston rod 32 at a specific stroke position is provided inside the cylinder body 21 of the fluid pressure cylinder 3. Hereinafter, this mechanism will be described in detail.

【0035】図1等に示されるように、ピストンロッド
32のロッド部34には、第1の嵌合部としての断面円
形状のロッド嵌合穴38がシリンダ軸線方向に沿って形
成されている。このロッド嵌合穴38は、ピストン部3
3のヘッド側端面の中央部において開口している。一
方、ヘッドカバー24の内端面中央部には、第2の嵌合
部としての断面円形状のガイドロッド39がシリンダ軸
線方向に沿って突設されている。このガイドロッド39
の外径は、前記ロッド嵌合穴38の内径よりも僅かに小
さくなっている。従って、ガイドロッド39はロッド嵌
合穴38に対して嵌合可能となっている。また、ガイド
ロッド39は中空状になっており、その中空部分は第3
のポート40とヘッド側圧力作用室R2 とを連通する連
通路39aとなっている。なお、ヘッドカバー24の中
心部に形成された第3のポート40は、前記配管29か
ら分岐する配管29aに接続されている。従って、この
ポート40には切換弁4から加圧エアが供給され、さら
にその加圧エアは連通路39aを介してヘッド側圧力作
用室R2 内に導入されるようになっている。また、ガイ
ドロッド39の先端は、嵌合を容易にすべくテーパ状に
なっている。ロッド嵌合穴38の開口部付近の内周面に
形成された凹部には、環状のシール部材としてのYパッ
キン41が配設されている。このYパッキン41がある
ことにより、ガイドロッド39とロッド嵌合穴38との
間がシールされている。なお、本実施形態では、ガイド
ロッド39とロッド嵌合穴38とによって区画体が構成
されている。
As shown in FIG. 1 and the like, a rod fitting hole 38 having a circular cross section as a first fitting portion is formed in the rod portion 34 of the piston rod 32 along the cylinder axis direction. . This rod fitting hole 38 is
No. 3 is open at the center of the head-side end face. On the other hand, a guide rod 39 having a circular cross section as a second fitting portion is provided at the center of the inner end surface of the head cover 24 so as to protrude along the cylinder axis direction. This guide rod 39
Has a slightly smaller outer diameter than the inner diameter of the rod fitting hole 38. Therefore, the guide rod 39 can be fitted into the rod fitting hole 38. Further, the guide rod 39 is hollow, and the hollow portion is the third
A communication path 39a for communicating the port 40 of the head with the head side pressure action chamber R2. The third port 40 formed at the center of the head cover 24 is connected to a pipe 29 a branched from the pipe 29. Therefore, pressurized air is supplied to the port 40 from the switching valve 4, and the pressurized air is introduced into the head side pressure action chamber R2 via the communication passage 39a. Further, the tip of the guide rod 39 is tapered to facilitate the fitting. A Y-packing 41 as an annular seal member is provided in a concave portion formed on the inner peripheral surface near the opening of the rod fitting hole 38. With the Y packing 41, the space between the guide rod 39 and the rod fitting hole 38 is sealed. In this embodiment, the guide rod 39 and the rod fitting hole 38 form a partition.

【0036】ここで、ガイドロッド39の長さは、ピス
トンロッド32のピストン部33の移動量、即ちストロ
ーク長よりもいくぶん短く設定されている。従って、ピ
ストンロッド32がロッド側(左側)に移動する場合、
右側ストロークエンドから左側ストロークエンド付近の
特定位置までは、両者38,39は嵌合状態を維持する
(図2,図3参照)。そして、前記特定位置から左側ス
トロークエンドまでは、両者38,39は非嵌合状態と
なる(図4参照)。なお、逆向きのストロークについて
も同様のことがいえる。本実施形態では、ストローク長
は90mmに設定されている。前記特定位置から左側スト
ロークエンドまでの長さ、言い換えると高推力動作を行
わせるべき長さは5mmに設定されている。従って、低推
力動作を行わせるべき長さは85mmとなる。
Here, the length of the guide rod 39 is set to be somewhat shorter than the movement amount of the piston portion 33 of the piston rod 32, that is, the stroke length. Therefore, when the piston rod 32 moves to the rod side (left side),
From the right stroke end to the specific position near the left stroke end, the two 38 and 39 maintain the fitted state (see FIGS. 2 and 3). Then, from the specific position to the left stroke end, the two 38 and 39 are in a non-fitting state (see FIG. 4). The same can be said for the stroke in the opposite direction. In the present embodiment, the stroke length is set to 90 mm. The length from the specific position to the left stroke end, in other words, the length for performing the high thrust operation is set to 5 mm. Therefore, the length for performing the low thrust operation is 85 mm.

【0037】ところで、ガイドロッド39がロッド嵌合
穴38に嵌合しているとき、ヘッド側圧力作用室R2 は
2つの小空間r1 ,r2 に区画される。第1の小空間r
1 は、ガイドロッド39の外周面とロッド嵌合穴38の
内周面とがなすものである。第3のポート40に連通す
るこの小空間r1 には加圧エアが供給され、その際に当
該加圧エアはロッド嵌合穴38の内底面に作用する。つ
まり、本実施形態ではロッド嵌合穴38の内底面が、嵌
合時におけるピストンロッド32の受圧領域となる。一
方、第2の小空間r2 は、シリンダチューブ22の内周
面、ピストン部33のヘッド側端面、ヘッドカバー24
の内端面及びガイドロッド39の外周面がなすものであ
る。ただし、嵌合時においてこの小空間r2 には加圧エ
アは供給されることはない。このため、同小空間r2 に
属しているピストン部33のヘッド側端面は、全て非受
圧領域となる。なお、非受圧領域の面積S2 は、ピスト
ン部33の軸線方向の投影面積S−ガイドロッド39の
軸線方向の投影面積(即ち受圧領域の面積)S1 にほぼ
等しくなる。なお、S1 :S1 +S2 の比が、低推力動
作時の推力:高推力動作時の推力の比に相当するものと
なる。
By the way, when the guide rod 39 is fitted in the rod fitting hole 38, the head side pressure action chamber R2 is partitioned into two small spaces r1, r2. First small space r
Reference numeral 1 designates an outer peripheral surface of the guide rod 39 and an inner peripheral surface of the rod fitting hole 38. Pressurized air is supplied to the small space r1 communicating with the third port 40, and the pressurized air acts on the inner bottom surface of the rod fitting hole 38. That is, in the present embodiment, the inner bottom surface of the rod fitting hole 38 is a pressure receiving area of the piston rod 32 at the time of fitting. On the other hand, the second small space r2 includes the inner peripheral surface of the cylinder tube 22, the head-side end surface of the piston 33, and the head cover 24.
And the outer peripheral surface of the guide rod 39. However, no pressurized air is supplied to this small space r2 at the time of fitting. For this reason, the end face on the head side of the piston portion 33 belonging to the small space r2 is a non-pressure receiving area. The area S2 of the non-pressure receiving area is substantially equal to the axial projection area S1 of the piston portion 33 minus the axial projection area of the guide rod 39 (that is, the area of the pressure receiving area) S1. The ratio of S1: S1 + S2 is equivalent to the ratio of the thrust at the time of the low thrust operation to the thrust at the time of the high thrust operation.

【0038】また、ヘッドカバー24には、チェックボ
ール30を有する逆止弁42が設けられている。この逆
止弁42は、第2の小空間r2 へのエアの流入のみを許
容し、かつ同小空間r2 からのエアの流出を阻止する役
割を果たしている。従って、ピストンロッド32が左側
へ移動する際に外部のエアが取り込まれ、第2の小空間
r2 が負圧にならないようになっている。
The head cover 24 is provided with a check valve 42 having a check ball 30. The check valve 42 has a function of permitting only air to flow into the second small space r2 and preventing air from flowing out of the second small space r2. Therefore, when the piston rod 32 moves to the left, outside air is taken in, so that the second small space r2 does not become negative pressure.

【0039】次に、このように構成されたシリンダシス
テムの動作を説明する。図1は、右側方向へのストロー
クが終了した状態を示している。この状態に到った後、
切換弁4を第2の切換状態に切り換える(図2参照)。
すると、切換弁4のBポート13が流体供給源16に連
通することで、配管29を介して第2のポート28に加
圧エアが供給され、かつ配管29aを介して第3のポー
ト40に加圧エアが供給される。ただし、逆止弁機能を
有する第2のポート28からは加圧エアが流入せず、第
3のポート40のみから加圧エアが流入する。
Next, the operation of the thus configured cylinder system will be described. FIG. 1 shows a state in which the stroke in the rightward direction has been completed. After reaching this state,
The switching valve 4 is switched to the second switching state (see FIG. 2).
Then, when the B port 13 of the switching valve 4 communicates with the fluid supply source 16, pressurized air is supplied to the second port 28 via the pipe 29 and to the third port 40 via the pipe 29 a. Pressurized air is supplied. However, the pressurized air does not flow from the second port 28 having the check valve function, and the pressurized air flows only from the third port 40.

【0040】第3のポート40及び連通路39aを介し
て第1の小空間r1 内に流入した加圧エアは、受圧領域
であるロッド嵌合穴38の内底面に作用する。その結
果、ピストンロッド32が左側方向に向かって低推力で
ストロークを開始する。なお、このときロッド側圧力作
用室R1 内に残留しているエアは、第1のポート26、
配管27及びAポート12を経て大気に速やかに放出さ
れる。そして、このような低推力動作は、ピストン部3
3が左側ストロークエンド付近の特定位置に到るまで維
持される(図3参照)。
The pressurized air that has flowed into the first small space r1 via the third port 40 and the communication passage 39a acts on the inner bottom surface of the rod fitting hole 38, which is a pressure receiving area. As a result, the piston rod 32 starts a stroke with a low thrust toward the left side. At this time, the air remaining in the rod-side pressure action chamber R1 flows to the first port 26,
It is quickly released to the atmosphere via the pipe 27 and the A port 12. And such a low thrust operation is performed by the piston portion 3
3 is maintained until it reaches a specific position near the left stroke end (see FIG. 3).

【0041】ピストン部33が前記特定位置に達して、
ガイドロッド39がロッド嵌合穴39から外れると、ヘ
ッド側圧力作用室R2 内にあった小空間r1 ,r2 が消
失する(図4参照)。よって、ピストン部33のヘッド
側端面の全体に加圧エアが作用するようになる。その結
果、自動的に低推力動作から高推力動作に切り換わり、
ピストンロッド32は左側ストロークエンドに到るまで
高推力動作を維持する。なお、ヘッド側圧力作用室R2
内はこのときシリンダ3の外部環境よりも相対的に高圧
になることから、逆止弁42からのエア漏れは起こらな
い。
When the piston portion 33 reaches the specific position,
When the guide rod 39 comes off the rod fitting hole 39, the small spaces r1, r2 in the head side pressure action chamber R2 disappear (see FIG. 4). Therefore, the pressurized air acts on the entire end face of the piston portion 33 on the head side. As a result, it automatically switches from low thrust operation to high thrust operation,
The piston rod 32 maintains the high thrust operation until reaching the left stroke end. The head side pressure action chamber R2
At this time, the pressure inside the cylinder 3 becomes relatively higher than the external environment of the cylinder 3, so that no air leaks from the check valve 42.

【0042】ピストン部33が左側ストロークエンドに
達すると、今度は切換弁4が第1の切換状態に切り換わ
る。すると、切換弁4のAポート12が流体供給源16
に連通することで、配管27及び第1のポート26を介
して加圧エアがロッド側圧力作用室R1 内に流入する。
ロッド側圧力作用室R1 に流入した加圧エアは、ピスト
ン部33のロッド側端面に作用する。その結果、ピスト
ンロッド32が右側方向に向かって一定の推力でストロ
ークを開始する(図5参照)。なお、このときヘッド側
圧力作用室R2 内に残留しているエアは、主として第2
のポート28、配管29及びBポート13を経て大気に
速やかに放出される。第3のポート40からもある程度
残留エアが排出される反面、逆止弁42からの残留エア
の排出はない。そして、このような一定推力動作は、ピ
ストン部33が右側ストロークエンドに到るまで維持さ
れる。
When the piston section 33 reaches the left stroke end, the switching valve 4 is switched to the first switching state. Then, the A port 12 of the switching valve 4 is connected to the fluid supply source 16.
The pressurized air flows into the rod side pressure action chamber R1 via the pipe 27 and the first port 26.
The pressurized air flowing into the rod-side pressure action chamber R1 acts on the rod-side end surface of the piston portion 33. As a result, the piston rod 32 starts a stroke with a constant thrust toward the right side (see FIG. 5). At this time, the air remaining in the head side pressure action chamber R2 is mainly
Through the port 28, the pipe 29 and the B port 13 to be rapidly released to the atmosphere. Although some residual air is discharged from the third port 40, no residual air is discharged from the check valve 42. The constant thrust operation is maintained until the piston 33 reaches the right stroke end.

【0043】以下、本実施形態において特徴的な作用効
果を列挙する。 (イ)このシリンダシステムでは、上述したようにガイ
ドロッド39及びロッド嵌合孔38からなる区画体を有
する受圧面積変更機構が設けられている。従って、ガイ
ドロッド39等が圧力作用室R1 ,R2 をストロークの
特定位置まで複数の小空間r1 ,r2 に区画する。より
具体的にいうと、ガイドロッド39等が、ヘッド側圧力
作用室R2 をストロークの特定位置まで2つの小空間r
1 ,r2に区画し、非受圧領域を一定期間確保する。こ
のため、ストロークの特定位置に達する前においてピス
トン部33の片側端面全体に加圧エアが作用しなくな
り、ピストンロッド32を低推力で動作させることがで
きる。そして、その後は非受圧領域がなくなることによ
り、ピストン部33の片側端面全体に加圧エアが作用す
るようになる。ゆえに、ピストンロッド32を高推力で
動作させることができる。
Hereinafter, the function and effect characteristic of the present embodiment will be listed. (A) In this cylinder system, as described above, the pressure receiving area changing mechanism having the partition body including the guide rod 39 and the rod fitting hole 38 is provided. Accordingly, the guide rod 39 and the like divide the pressure action chambers R1, R2 into a plurality of small spaces r1, r2 up to a specific position of the stroke. More specifically, the guide rod 39 and the like move the head side pressure action chamber R2 to the two small spaces r up to a specific position of the stroke.
1 and r2 to secure a non-pressure receiving area for a certain period. Therefore, before reaching the specific position of the stroke, the pressurized air does not act on the entire end surface on one side of the piston portion 33, and the piston rod 32 can be operated with low thrust. Then, since the non-pressure receiving region disappears, the pressurized air acts on the entire one-side end surface of the piston portion 33. Therefore, the piston rod 32 can be operated with high thrust.

【0044】つまり、上記の受圧面積変更機構によれ
ば、シリンダ3に給排する加圧エアの流量を変化させる
ことなく推力を切り換えることができる。従って、流体
流量制御が必要であった従来装置とは異なり、そのため
のシリンダ付帯設備(即ち上記の減圧弁や速度調整弁な
ど)も不要になる。よって、シリンダシステムの低コス
ト化が達成される。また、区画体が機能する位置をあら
かじめ設定しておけば位置検出手段も不要になるため、
このことによっても低コスト化が達成される。
That is, according to the pressure receiving area changing mechanism, the thrust can be switched without changing the flow rate of the pressurized air supplied to and discharged from the cylinder 3. Therefore, unlike the conventional apparatus that required the fluid flow control, there is no need for a cylinder-attached facility (that is, the above-described pressure reducing valve, speed adjusting valve, etc.) for that. Therefore, cost reduction of the cylinder system is achieved. In addition, if the position at which the partition functions is set in advance, the position detection means is not required,
This also achieves cost reduction.

【0045】(ロ)本実施形態の流体圧シリンダ3は、
非受圧領域が属する第2の小空間r2 へのエアの流入を
許容しかつ同小空間r2 からのエアの流出を阻止する逆
止弁42を備えている。このため、ピストンロッド32
が左側方向に移動する時に第2の小空間r2 が負圧にな
ることもなく、ピストンロッド32の動作がスムーズに
なる。即ち、シリンダ3の動作性が向上する。
(B) The hydraulic cylinder 3 of the present embodiment
A check valve 42 is provided to allow air to flow into the second small space r2 to which the non-pressure receiving region belongs and to prevent air from flowing out from the small space r2. For this reason, the piston rod 32
Is moved to the left, the second small space r2 does not become a negative pressure, and the operation of the piston rod 32 becomes smooth. That is, the operability of the cylinder 3 is improved.

【0046】(ハ)このシリンダ3では、上述したよう
にガイドロッド39とロッド嵌合穴38とからなる区画
体を備えている。このようなものであれば機械的構造が
比較的簡単になり、低コスト化にも貢献する。なお、ガ
イドロッド39の長さ及びロッド嵌合穴38の深さを変
更すれば、推力が切り換わる位置をあらかじめ設定する
ことができるため、位置検出手段が不要になる。このこ
とも低コスト化に寄与する。
(C) The cylinder 3 is provided with the partition body composed of the guide rod 39 and the rod fitting hole 38 as described above. Such a structure makes the mechanical structure relatively simple and contributes to cost reduction. If the length of the guide rod 39 and the depth of the rod fitting hole 38 are changed, the position at which the thrust switches can be set in advance, so that the position detecting means becomes unnecessary. This also contributes to cost reduction.

【0047】(ニ)このシリンダ3では、ロッド嵌合穴
38はピストンロッド32におけるロッド部34に形成
されていることを特徴とする。通常、このようなロッド
部34には深い穴を形成しうる程度の長さがある。従っ
て、穴加工用のスペースを確保するために、ピストン部
33を肉厚に形成するような必要もない。このため、流
体圧シリンダ3をコンパクトにすることができる。ま
た、このような構成であると荷重が偏らないので、ピス
トンロッド32の動作性も向上する。
(D) The cylinder 3 is characterized in that the rod fitting hole 38 is formed in the rod portion 34 of the piston rod 32. Usually, such a rod portion 34 is long enough to form a deep hole. Therefore, it is not necessary to form the piston portion 33 thick in order to secure a space for drilling. For this reason, the fluid pressure cylinder 3 can be made compact. Further, with such a configuration, the load is not biased, so that the operability of the piston rod 32 is also improved.

【0048】(ホ)本実施形態ではロッド嵌合穴38の
内周面に環状のシール部材としてのYパッキン41を配
設したことにより、小空間r1 ,r2 同士の間のシール
性を向上させることができる。よって、受圧領域の属す
る第1の小空間r1 から非受圧領域の属する第2の小空
間r2 へ加圧エアが漏れにくくなる。その結果、低推力
動作時における推力を正確に設定することができる。
(E) In the present embodiment, the Y-packing 41 as an annular sealing member is disposed on the inner peripheral surface of the rod fitting hole 38, so that the sealing performance between the small spaces r1, r2 is improved. be able to. Therefore, the compressed air hardly leaks from the first small space r1 to which the pressure receiving region belongs to the second small space r2 to which the non-pressure receiving region belongs. As a result, the thrust during the low thrust operation can be set accurately.

【0049】(ヘ)このシリンダ3ではガイドロッド3
9の先端がテーパ状であるため、ガイドロッド32がロ
ッド嵌合穴38に対して嵌合しやすくなる。このため、
ピストンロッド32の動作性が向上する。
(F) In this cylinder 3, the guide rod 3
Since the tip of 9 is tapered, the guide rod 32 is easily fitted into the rod fitting hole 38. For this reason,
The operability of the piston rod 32 is improved.

【0050】(ト)本実施形態の流体圧シリンダ3で
は、第2のポート28、第3のポート40、逆止弁42
及びガイドロッド39を備えるヘッドカバー24が使用
されている。従って、ガイドロッド39等に破損が起こ
った場合でも、ヘッドカバー24のみを取り替えること
により修理をすることが可能である。 [第2の実施の形態]次に、図7に基づいて第2の実施
形態のスポット溶接装置1に使用される流体圧シリンダ
51について説明する。なお、ここでは実施形態1と共
通の構成については同じ部材番号を付すのみとし、その
詳細な説明を省略する。勿論、共通の構成については同
等の作用効果を奏しうることはいうまでもない。
(G) In the hydraulic cylinder 3 of the present embodiment, the second port 28, the third port 40, the check valve 42
And a head cover 24 having a guide rod 39 is used. Therefore, even if the guide rod 39 or the like is damaged, it is possible to repair by replacing only the head cover 24. [Second Embodiment] Next, a fluid pressure cylinder 51 used in a spot welding apparatus 1 of a second embodiment will be described with reference to FIG. Here, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Of course, it is needless to say that the same operation and effect can be achieved with a common configuration.

【0051】この流体圧シリンダ51では、シリンダボ
ディ54を構成するヘッドカバー52の構造が前記実施
形態1とは異なっている。このヘッドカバー52は肉厚
であって、内端面の中央部に第1の嵌合部としてのロッ
ド嵌合穴53を備えている。一方、ロッド部34及びピ
ストン部33を有するピストンロッド55は、さらに第
2の嵌合部としてサブロッド部34Aを備えている。そ
して、このサブロッド部34Aは、前記ロッド嵌合穴5
3に対して嵌合可能となっている。具体的にいうと、左
側ストロークエンド付近の特定位置に到るまでは嵌合状
態となり、それ以降は非嵌合状態となる。
In the fluid pressure cylinder 51, the structure of the head cover 52 constituting the cylinder body 54 is different from that of the first embodiment. The head cover 52 is thick and has a rod fitting hole 53 as a first fitting portion at the center of the inner end surface. On the other hand, the piston rod 55 having the rod portion 34 and the piston portion 33 further includes a sub rod portion 34A as a second fitting portion. The sub rod portion 34A is provided with the rod fitting hole 5.
3 can be fitted. Specifically, the fitting state is established until a specific position near the left stroke end is reached, and thereafter, the fitting state is not established.

【0052】(イ)このような実施形態2であっても、
構成が簡単であって低コストであるにもかかわらずスト
ロークの特定位置での推力変更が可能、という前記実施
形態1と同様の作用効果を奏する。
(A) Even in the second embodiment,
The same operation and effect as in the first embodiment that the thrust can be changed at a specific position of the stroke even though the configuration is simple and the cost is low.

【0053】(ロ)また、本実施形態の構成であると、
シリンダ51が実施形態1のときほどコンパクトにはな
らない反面、細いロッド部34への穴加工が不要にな
る。従って、シリンダ51の製造がより簡単になる。 [第3の実施の形態]次に、図8に基づいて第3の実施
形態のスポット溶接装置1に使用される流体圧シリンダ
61について説明する。なお、ここでも実施形態1と共
通の構成については同じ部材番号を付すのみとし、その
詳細な説明を省略する。勿論、共通の構成については同
等の作用効果を奏しうることはいうまでもない。
(B) Further, according to the configuration of the present embodiment,
Although the cylinder 51 is not as compact as in the first embodiment, it is not necessary to drill a hole in the thin rod portion 34. Therefore, the manufacture of the cylinder 51 becomes simpler. [Third Embodiment] Next, a fluid pressure cylinder 61 used in a spot welding apparatus 1 of a third embodiment will be described with reference to FIG. Here, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Of course, it is needless to say that the same operation and effect can be achieved with a common configuration.

【0054】本実施形態の流体圧シリンダ61では、ヘ
ッドカバー24とガイドロッド62とが別体になってい
る。ガイドロッド62の固定端の外周面にはねじ溝が形
成されており、当該部分はヘッドカバー24の中央部に
透設されたロッド挿通孔63に螺着されている。同ガイ
ドロッド62において外部に突出している部分には、位
置変更用のナット64が締め付けられている。従って、
ナット64の締め付け量を変えることにより、シリンダ
61内におけるガイドロッド62の突出量が変更可能と
なっている。さらに、ガイドロッド62の外部突出端に
は第3のポート40が配置されており、同ポート40に
は連通路62aが接続している。
In the fluid pressure cylinder 61 of this embodiment, the head cover 24 and the guide rod 62 are separate. A thread groove is formed on the outer peripheral surface of the fixed end of the guide rod 62, and this portion is screwed into a rod insertion hole 63 provided in the center of the head cover 24. A position changing nut 64 is fastened to a portion of the guide rod 62 that protrudes outside. Therefore,
By changing the amount of tightening of the nut 64, the amount of protrusion of the guide rod 62 in the cylinder 61 can be changed. Further, a third port 40 is disposed at an outer protruding end of the guide rod 62, and a communication path 62a is connected to the third port 40.

【0055】(イ)このような実施形態3であっても、
構成が簡単であって低コストであるにもかかわらずスト
ロークの特定位置での推力変更が可能、という前記実施
形態1と同様の作用効果を奏する。
(A) Even in the third embodiment,
The same operation and effect as in the first embodiment that the thrust can be changed at a specific position of the stroke even though the configuration is simple and the cost is low.

【0056】(ロ)また、本実施形態の構成であると、
低推力動作から高推力動作に切り換わる位置を、ナット
64によって極めて容易に変更することができるという
利点がある。 [第4の実施の形態]次に、図9〜図15に基づいて第
4の実施形態のスポット溶接装置1に使用される流体圧
シリンダ71について説明する。なお、ここでも実施形
態1と共通の構成については同じ部材番号を付すのみと
し、詳細な説明を省略する。
(B) Further, according to the configuration of the present embodiment,
There is an advantage that the position where the operation is switched from the low thrust operation to the high thrust operation can be very easily changed by the nut 64. [Fourth Embodiment] Next, a fluid pressure cylinder 71 used in a spot welding apparatus 1 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. Here, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the detailed description is omitted.

【0057】図9等に示されるように、この流体圧シリ
ンダ71のシリンダボディ21の内部には、ピストンロ
ッド32の受圧面積をストロークの特定位置において変
更させる受圧面積変更機構が設けられている。また、こ
の流体圧シリンダ71には、一方のストロークエンド位
置が移動した場合にそれに追従してストロークにおける
特定位置を対応する量だけ推移させる特定位置推移機構
が設けられている。以下、これらの機構について詳細に
説明する。
As shown in FIG. 9 and the like, a pressure receiving area changing mechanism for changing the pressure receiving area of the piston rod 32 at a specific position of the stroke is provided inside the cylinder body 21 of the fluid pressure cylinder 71. Further, the fluid pressure cylinder 71 is provided with a specific position transition mechanism that, when one stroke end position moves, changes a specific position in the stroke by a corresponding amount following the movement. Hereinafter, these mechanisms will be described in detail.

【0058】図9等に示されるように、ピストンロッド
32のロッド部34には、第1の嵌合部としての断面円
形状のロッド嵌合穴38がシリンダ軸線方向に沿って形
成されている。このロッド嵌合穴38は、ピストン部3
3のヘッド側端面の中央部において開口している。この
ロッド嵌合穴38の開口部分は、穴内部に比べて狭窄し
ている。
As shown in FIG. 9 and the like, a rod fitting hole 38 having a circular cross section as a first fitting portion is formed in the rod portion 34 of the piston rod 32 along the cylinder axis direction. . This rod fitting hole 38 is
No. 3 is open at the center of the head-side end face. The opening of the rod fitting hole 38 is narrower than the inside of the hole.

【0059】一方、ヘッドカバー24の内端面中央部に
は、第2の嵌合部としての断面円形状のガイドロッド7
9を貫設させるための貫通孔77が形成されている。そ
して、この貫通孔77には、ガイドロッド79がシリン
ダ長手方向に沿って移動可能に突設されている。この貫
通孔77の内壁面には、ガイドロッド79とヘッドカバ
ー24との間のシールを図るための環状のパッキン87
が装着されている。前記貫通孔77においてパッキン8
7よりも外側の位置には、片方向ロック手段としての公
知の片方向ロック機構88が組み込まれている。この片
方向ロック機構88は、シリンダ長手方向に沿った1方
向(ここでは図の左側方向)にのみガイドロッド79が
移動することを許容する。
On the other hand, a guide rod 7 having a circular cross section as a second fitting portion is provided at the center of the inner end surface of the head cover 24.
9 is formed. A guide rod 79 is provided in the through hole 77 so as to be movable along the longitudinal direction of the cylinder. An annular packing 87 for sealing between the guide rod 79 and the head cover 24 is provided on the inner wall surface of the through hole 77.
Is installed. The packing 8 in the through hole 77
A known one-way lock mechanism 88 as one-way lock means is incorporated at a position outside the position 7. The one-way lock mechanism 88 allows the guide rod 79 to move only in one direction (here, the left direction in the drawing) along the longitudinal direction of the cylinder.

【0060】また、ロッド嵌合穴38の開口部内周面に
は、シール部材としての環状のYパッキン41が装着さ
れている。このYパッキン41により、ガイドロッド7
9とロッド嵌合穴38との間のシールが図られている。
なお、本実施形態では、ガイドロッド79とロッド嵌合
穴38とYパッキン41とによって、区画体が構成され
ている。
On the inner peripheral surface of the opening of the rod fitting hole 38, an annular Y packing 41 as a seal member is mounted. The Y packing 41 allows the guide rod 7
The seal between the rod 9 and the rod fitting hole 38 is provided.
In this embodiment, the guide rod 79, the rod fitting hole 38, and the Y packing 41 form a partition.

【0061】本実施形態のガイドロッド79における第
1の端部(以下、外側突出端という。)は、前記貫通孔
77を貫通してヘッドカバー24の外部に突出してい
る。この外側突出端には、階段状構造の大径部83が形
成されている。この大径部83の1段めの部分は、ガイ
ドロッド79のストッパ83aとして機能する。大径部
83の2段めの部分とヘッドカバー24の外端面との間
には、付勢手段としてのコイルスプリング89が介在さ
れている。このコイルスプリング89は、ガイドロッド
79が移動可能な方向とは反対の方向、即ち本実施形態
では右側方向に同ガイドロッド79を付勢している。な
お、本実施形態の流体圧シリンダ71では、このコイル
スプリング89と前記片方向ロック機構88とによって
特定位置推移機構が構成されている。
A first end of the guide rod 79 of the present embodiment (hereinafter referred to as an outer protruding end) protrudes outside the head cover 24 through the through hole 77. A large diameter portion 83 having a step-like structure is formed at the outer protruding end. The first-stage portion of the large-diameter portion 83 functions as a stopper 83a of the guide rod 79. A coil spring 89 as urging means is interposed between the second step of the large diameter portion 83 and the outer end surface of the head cover 24. The coil spring 89 urges the guide rod 79 in a direction opposite to the direction in which the guide rod 79 can move, that is, in the present embodiment, to the right. In the fluid pressure cylinder 71 of the present embodiment, the coil spring 89 and the one-way lock mechanism 88 constitute a specific position transition mechanism.

【0062】ガイドロッド79における第2の端部(以
下、内側突出端という。)は、シリンダボディ21の内
部空間の方向に突出し、かつ前記ロッド嵌合穴38に対
して嵌合している。このような内側突出端には、ストロ
ークエンド位置決定部としての係合フランジ部84が形
成されている。なお、この係合フランジ部84は、ピス
トンロッド32におけるロッド嵌合穴38の狭窄部分に
対して係合するようになっている。その結果、ピストン
ロッド32の左側方向への移動が規制されるようになっ
ている。即ち、この位置が左側ストロークエンドとな
る。
A second end of the guide rod 79 (hereinafter referred to as an inner protruding end) protrudes in the direction of the internal space of the cylinder body 21 and is fitted into the rod fitting hole 38. An engagement flange portion 84 as a stroke end position determination portion is formed on such an inner protruding end. The engagement flange portion 84 is adapted to engage with a narrow portion of the rod fitting hole 38 of the piston rod 32. As a result, the leftward movement of the piston rod 32 is restricted. That is, this position is the left stroke end.

【0063】ガイドロッド79の外側突出端の端面中央
部には、第3のポート40が設けられている。この第3
のポート40は、ガイドロッド79の長手方向に沿って
透設された連通孔79aに連通されている。また、第3
のポート40は、前記配管29から分岐する配管29a
に接続されている。従って、このポート40には切換弁
4から加圧エアが供給され、さらにその加圧エアはヘッ
ド側圧力作用室R2 内に導入されるようになっている。
A third port 40 is provided at the center of the end surface of the outer protruding end of the guide rod 79. This third
The port 40 is communicated with a communication hole 79a penetrated along the longitudinal direction of the guide rod 79. Also, the third
Port 40 is a pipe 29a branched from the pipe 29.
It is connected to the. Therefore, pressurized air is supplied to the port 40 from the switching valve 4, and the pressurized air is further introduced into the head side pressure action chamber R2.

【0064】内側突出端にある係合フランジ部84の近
傍には、環状溝部86が形成されている。この環状溝部
86の片側面はなだらかなテーパ面となっている。ま
た、環状溝部86の底面には、前記連通路79aの開口
85が放射状に複数個形成されている。なお、環状溝部
86のある箇所は軸部79bに比べて小径であることか
ら、当該箇所においてYパッキン41とガイドロッド7
9との間には隙間ができる。このような隙間があると加
圧エアが流通可能になるため、これによって区画体は非
シール状態となる。そして、この非シール状態となる長
さ(即ち環状溝部86の長さにほぼ相当する長さ)が、
高推力動作が行われる長さL2 となる。従って、図9等
においては前記テーパ面のある位置が、低出力動作から
高出力動作に切り換わる位置、つまりストロークの特定
位置ということになる。ここで、本実施形態において
は、ストローク長Lは90mmに設定されている。前記特
定位置から左側ストロークエンドまでの長さ(高推力動
作が行われる長さ)L2 は5mmに設定されている。従っ
て、低推力動作が行われる長さL1 はL−L2 =85mm
となる。
An annular groove 86 is formed near the engaging flange 84 at the inner protruding end. One side surface of the annular groove 86 is a gentle tapered surface. A plurality of openings 85 of the communication passage 79a are radially formed on the bottom surface of the annular groove 86. Since the location of the annular groove 86 is smaller in diameter than the shaft 79b, the Y packing 41 and the guide rod 7 are located at the location.
There is a gap between the first and the second. With such a gap, the pressurized air can flow, so that the partition body is in an unsealed state. The length of the non-sealing state (that is, the length substantially corresponding to the length of the annular groove 86) is
This is the length L2 at which the high thrust operation is performed. Therefore, in FIG. 9 and the like, the position where the tapered surface exists is a position where the low output operation is switched to the high output operation, that is, a specific position of the stroke. Here, in the present embodiment, the stroke length L is set to 90 mm. The length from the specific position to the left stroke end (the length at which a high thrust operation is performed) L2 is set to 5 mm. Therefore, the length L1 at which the low thrust operation is performed is L-L2 = 85 mm.
Becomes

【0065】ところで、ピストン部33が右側ストロー
クエンドから特定位置に到るまでの間、区画体はシール
状態となり、ヘッド側圧力作用室R2 は2つの小空間r
1 ,r2 に区画される。第1の小空間r1 は、ガイドロ
ッド79の外周面とロッド嵌合穴38の内周面とがなす
ものである。第3のポート40に連通するこの小空間r
1 には加圧エアが供給され、その際に当該加圧エアはロ
ッド嵌合穴38の内底面に作用する。つまり、本実施形
態ではロッド嵌合穴38の内底面が、嵌合時におけるピ
ストンロッド32の受圧領域となる。一方、第2の小空
間r2 は、シリンダチューブ22の内周面、ピストン部
33のヘッド側端面、ヘッドカバー24の内端面及びガ
イドロッド79の外周面がなすものである。ただし、シ
ール状態においてこの小空間r2 には加圧エアは供給さ
れることはない。このため、同小空間r2 に属している
ピストン部33のヘッド側端面は、全て非受圧領域とな
る。なお、非受圧領域の面積S2 は、ピストン部33の
軸線方向の投影面積S−ロッド嵌合穴38の内底面の面
積(即ち受圧領域の面積)S1 にほぼ等しくなる。な
お、ここではロッド嵌合穴38開口部の狭窄部分の面積
分は小さいものであることから、それについては計算上
無視している。そして、この場合にはS1 :S1 +S2
の比が低推力動作時の推力:高推力動作時の推力の比に
相当するものとなる。
By the way, until the piston portion 33 reaches the specific position from the right stroke end, the partition body is in a sealed state, and the head side pressure action chamber R2 has two small spaces r.
1 and r2. The first small space r1 is defined by the outer peripheral surface of the guide rod 79 and the inner peripheral surface of the rod fitting hole 38. This small space r communicating with the third port 40
1 is supplied with pressurized air, and the pressurized air acts on the inner bottom surface of the rod fitting hole 38 at that time. That is, in the present embodiment, the inner bottom surface of the rod fitting hole 38 is a pressure receiving area of the piston rod 32 at the time of fitting. On the other hand, the second small space r2 is formed by the inner peripheral surface of the cylinder tube 22, the head-side end surface of the piston portion 33, the inner end surface of the head cover 24, and the outer peripheral surface of the guide rod 79. However, pressurized air is not supplied to the small space r2 in the sealed state. For this reason, the end face on the head side of the piston portion 33 belonging to the small space r2 is a non-pressure receiving area. The area S2 of the non-pressure receiving region is substantially equal to the axial projected area S of the piston portion 33-the area of the inner bottom surface of the rod fitting hole 38 (that is, the area of the pressure receiving region) S1. Here, since the area of the narrow portion of the opening of the rod fitting hole 38 is small, it is ignored in the calculation. Then, in this case, S1: S1 + S2
Is equivalent to the ratio of the thrust during the low thrust operation to the thrust during the high thrust operation.

【0066】また、ヘッドカバー24には、チェックボ
ール30を有する逆止弁42が設けられている。この逆
止弁42は、第2の小空間r2 へのエアの流入のみを許
容し、かつ同小空間r2 からのエアの流出を阻止する役
割を果たしている。従って、ピストンロッド32が左側
へ移動する際に外部のエアが取り込まれ、第2の小空間
r2 が負圧にならないようになっている。
The head cover 24 is provided with a check valve 42 having a check ball 30. The check valve 42 has a function of permitting only air to flow into the second small space r2 and preventing air from flowing out of the second small space r2. Therefore, when the piston rod 32 moves to the left, outside air is taken in, so that the second small space r2 does not become negative pressure.

【0067】次に、このように構成された実施形態4の
シリンダシステムの動作を説明する。図9は、右側方向
へのストロークが終了し、ピストンロッド32が右側ス
トロークエンドにある状態を示している。このとき、ス
ポット溶接装置1のアッパーガンアーム5は最上の位置
にあり、電極チップ6,8間の距離はストローク長Lに
等しくなる(図14(a) ,図15(a) 参照)。また、区
画体はこのときシール状態を維持している。
Next, the operation of the thus configured cylinder system of the fourth embodiment will be described. FIG. 9 shows a state in which the stroke in the rightward direction is completed and the piston rod 32 is at the rightward stroke end. At this time, the upper gun arm 5 of the spot welding apparatus 1 is at the uppermost position, and the distance between the electrode tips 6 and 8 is equal to the stroke length L (see FIGS. 14A and 15A). At this time, the partition body maintains the sealed state.

【0068】上記のような状態に到った後、切換弁4を
第2の切換状態に切り換える(図10参照)。すると、
切換弁4のBポート13が流体供給源16に連通するこ
とで、配管29を介して第2のポート28に加圧エアが
供給され、かつ配管29aを介して第3のポート40に
加圧エアが供給される。ただし、逆止弁機能を有する第
2のポート28からは加圧エアが流入せず、第3のポー
ト40のみから加圧エアが流入する。
After reaching the above state, the switching valve 4 is switched to the second switching state (see FIG. 10). Then
When the B port 13 of the switching valve 4 communicates with the fluid supply source 16, pressurized air is supplied to the second port 28 via the pipe 29 and pressurized to the third port 40 via the pipe 29 a. Air is supplied. However, the pressurized air does not flow from the second port 28 having the check valve function, and the pressurized air flows only from the third port 40.

【0069】第3のポート40及び連通路79aを介し
て第1の小空間r1 内に流入した加圧エアは、受圧領域
であるロッド嵌合穴38の内底面に作用する。その結
果、ピストンロッド32が左側方向に向かって低推力で
ストロークを開始する。なお、このときロッド側圧力作
用室R1 内に残留しているエアは、第1のポート26、
配管27及びAポート12を経て大気に速やかに放出さ
れる。そして、このような低推力動作は、ピストン部3
3が左側ストロークエンド付近の特定位置に到るまで維
持される(図11参照)。このとき、図14(b)に示
されるように、電極チップ6は被溶接材料9から5mmの
位置まで下動する。
The pressurized air that has flowed into the first small space r1 through the third port 40 and the communication passage 79a acts on the inner bottom surface of the rod fitting hole 38, which is a pressure receiving area. As a result, the piston rod 32 starts a stroke with a low thrust toward the left side. At this time, the air remaining in the rod-side pressure action chamber R1 flows to the first port 26,
It is quickly released to the atmosphere via the pipe 27 and the A port 12. And such a low thrust operation is performed by the piston portion 3
3 is maintained until it reaches a specific position near the left stroke end (see FIG. 11). At this time, as shown in FIG. 14B, the electrode tip 6 moves down to a position 5 mm from the material 9 to be welded.

【0070】ピストン部33が前記特定位置に達して、
Yパッキン41とガイドロッド39の外周面との間に隙
間ができると、ヘッド側圧力作用室R2 内にあった小空
間r1 ,r2 が消失する(図12参照)。よって、ピス
トン部33のヘッド側端面の全体に加圧エアが作用する
ようになる。その結果、自動的に低推力動作から高推力
動作に切り換わり、ピストンロッド32は左側ストロー
クエンドに到るまで高推力動作を維持する。スポット溶
接装置1の電極チップ6は、図14(c)に示されるよ
うにこのとき被溶接材料9の上面に圧接する。そして、
両電極チップ6,8間に大電流を短時間通電することに
より、被溶接材料9同士を接合する。なお、ヘッド側圧
力作用室R2 内はこの過程においてシリンダ71の外部
環境よりも相対的に高圧になることから、逆止弁42か
らのエア漏れは起こらない。
When the piston portion 33 reaches the specific position,
When a gap is formed between the Y packing 41 and the outer peripheral surface of the guide rod 39, the small spaces r1, r2 in the head side pressure action chamber R2 disappear (see FIG. 12). Therefore, the pressurized air acts on the entire end face of the piston portion 33 on the head side. As a result, the operation is automatically switched from the low thrust operation to the high thrust operation, and the piston rod 32 maintains the high thrust operation until reaching the left stroke end. At this time, the electrode tip 6 of the spot welding apparatus 1 is pressed against the upper surface of the material 9 to be welded, as shown in FIG. And
By passing a large current between the two electrode tips 6 and 8 for a short time, the materials 9 to be welded are joined to each other. In this process, since the pressure in the head side pressure action chamber R2 becomes relatively higher than the external environment of the cylinder 71, air leakage from the check valve 42 does not occur.

【0071】ピストン部33が左側ストロークエンドに
達すると、今度は切換弁4が第1の切換状態に切り換わ
る。すると、切換弁4のAポート12が流体供給源16
に連通することで、配管27及び第1のポート26を介
して加圧エアがロッド側圧力作用室R1 内に流入する。
ロッド側圧力作用室R1 に流入した加圧エアは、ピスト
ン部33のロッド側端面に作用する。その結果、ピスト
ンロッド32が右側方向に向かって一定の推力でストロ
ークを開始する。なお、このときヘッド側圧力作用室R
2 内に残留しているエアは、主として第2のポート2
8、配管29及びBポート13を経て大気に速やかに放
出される。第3のポート40からもある程度残留エアが
排出される反面、逆止弁42からの残留エアの排出はな
い。そして、このような一定推力動作は、ピストン部3
3が右側ストロークエンドに到るまで維持される。
When the piston portion 33 reaches the left stroke end, the switching valve 4 is switched to the first switching state. Then, the A port 12 of the switching valve 4 is connected to the fluid supply source 16.
The pressurized air flows into the rod side pressure action chamber R1 via the pipe 27 and the first port 26.
The pressurized air flowing into the rod-side pressure action chamber R1 acts on the rod-side end surface of the piston portion 33. As a result, the piston rod 32 starts a stroke with a constant thrust toward the right side. At this time, the head side pressure action chamber R
The air remaining in 2 is mainly due to the second port 2
8, quickly discharged to the atmosphere via the pipe 29 and the B port 13. Although some residual air is discharged from the third port 40, no residual air is discharged from the check valve 42. The constant thrust operation is performed by the piston 3
3 is maintained until the right stroke end is reached.

【0072】ここで、従来のシリンダシステムにおいて
改善が望まれていた事項を以下に述べる。ガンアームの
先端に取り付けられた電極チップは、長期間の使用によ
り徐々に摩耗するものであるため、シリンダのストロー
ク長は電極チップの摩耗分だけ長くなる。すると、低推
力動作から高推力動作に切り換わる位置が当初の設定か
ら狂ってしまう。ゆえに、従来では、作業者は位置セン
サの位置を調整する必要があり、使用上極めて不便であ
った。
Here, matters that have been desired to be improved in the conventional cylinder system will be described below. Since the electrode tip attached to the tip of the gun arm gradually wears out over a long period of use, the stroke length of the cylinder becomes longer by the wear of the electrode tip. Then, the position where the low thrust operation is switched to the high thrust operation is out of the initial setting. Therefore, conventionally, the operator has to adjust the position of the position sensor, which is extremely inconvenient in use.

【0073】図13には、本実施形態において電極チッ
プ6Aが摩耗したときの様子が示されている。電極チッ
プ6Aが摩耗した場合、その摩耗した長さL3 だけスト
ローク長が長くなる。すると、係合フランジ部84にピ
ストンロッド32の推力が働くことにより、ガイドロッ
ド32がコイルスプリング89の付勢力に抗して左側に
移動する。よって、新たな左側ストロークエンドの位置
及び新たな特定位置が設定される。なお、図15(b)
は、ストローク長の変化がないと仮定した場合におい
て、摩耗した電極チップ6Aの移動範囲を示している。
これに対して、図15(c)は本実施形態の場合におい
て摩耗した電極チップ6Aの移動範囲を示している。図
15(c)によると、ストローク長Lが長くなった後に
おいても、左側ストロークエンドの位置及び特定位置の
相対的位置関係は前と変わらないこと、即ちL2 =5mm
であることがわかる。
FIG. 13 shows a state when the electrode tip 6A is worn out in this embodiment. When the electrode tip 6A is worn, the stroke length is lengthened by the worn length L3. Then, the thrust of the piston rod 32 acts on the engagement flange portion 84, so that the guide rod 32 moves to the left against the urging force of the coil spring 89. Therefore, a new left stroke end position and a new specific position are set. FIG. 15 (b)
Indicates the movement range of the worn electrode tip 6A, assuming that there is no change in the stroke length.
On the other hand, FIG. 15C shows the movement range of the worn electrode tip 6A in the case of the present embodiment. According to FIG. 15C, even after the stroke length L is increased, the relative positional relationship between the left stroke end position and the specific position is the same as before, that is, L2 = 5 mm.
It can be seen that it is.

【0074】以下、本実施形態において特徴的な作用効
果を列挙する。 (イ)このスポット溶接装置1のシリンダシステムは、
上述したような区画体を有する受圧面積変更機構を備え
ている。このため、ピストンロッド32の受圧面積が変
更することにより、同ピストンロッド32に与える加圧
エアの作用もそれに応じて変化する。その結果、左側に
向かうストロークの特定位置において、ピストンロッド
32の推力が低推力から高推力に変更される。また、か
かる受圧面積変更機構によれば、シリンダ71に給排す
る加圧エアの流量を変化させることなく推力を切り換え
ることができる。従って、流体流量制御が必要であった
従来装置とは異なり、そのためのシリンダ付帯設備(即
ち上記の減圧弁や速度調整弁など)も不要になり、もっ
て低コスト化が達成される。
Hereinafter, the characteristic effects of the present embodiment will be listed. (A) The cylinder system of the spot welding apparatus 1
A pressure receiving area changing mechanism having the above-described partition is provided. Therefore, when the pressure receiving area of the piston rod 32 changes, the action of the pressurized air applied to the piston rod 32 changes accordingly. As a result, the thrust of the piston rod 32 is changed from a low thrust to a high thrust at a specific position of the leftward stroke. Further, according to the pressure receiving area changing mechanism, the thrust can be switched without changing the flow rate of the pressurized air supplied to and discharged from the cylinder 71. Therefore, unlike the conventional apparatus which requires fluid flow control, there is no need for ancillary equipment for the cylinder (that is, the above-described pressure reducing valve, speed control valve, and the like), thereby achieving cost reduction.

【0075】(ロ)このスポット溶接装置1のシリンダ
システムは、上述したような特定位置推移機構を備えて
いる。従って、左側のストロークエンド位置が移動した
場合でも、それに追従してストロークの特定位置を対応
する量だけ推移させることができる。従って、ストロー
ク長が変化して長くなったとしても、低推力動作から高
推力動作に切り換わる位置が当初の設定から狂ってしま
うようなことがない。よって、位置センサの位置調整が
必要であった従来装置とは異なり、煩わしい調整作業を
しなくてもよくなる。
(B) The cylinder system of the spot welding apparatus 1 is provided with the above-described specific position transition mechanism. Therefore, even when the left stroke end position moves, the specific position of the stroke can be shifted by a corresponding amount following the movement. Therefore, even if the stroke length changes and becomes longer, the position where the low thrust operation is switched to the high thrust operation does not deviate from the initial setting. Therefore, unlike the conventional device that requires the position adjustment of the position sensor, it is not necessary to perform a troublesome adjustment operation.

【0076】(ハ)本実施形態のシリンダシステムで
は、区画体によって、ヘッド側圧力作用室R2 をストロ
ークの特定位置まで2つの小空間r1 ,r2 に区画する
ことで非受圧領域を一定期間確保している。従って、非
受圧領域の属していない小空間r1 に加圧エアを供給す
れば、ピストンロッド32の片側端面全体ではなく一部
のみにエア圧が作用し、ピストンロッド32を低推力動
作させることができる。ピストンロッド32がストロー
クの特定位置に達した後には、非受圧領域がなくなるこ
とにより片側端面全体に加圧エアが作用し、ピストンロ
ッド32を高推力動作させることができる。また、区画
体が機能する位置をあらかじめ設定しておくことができ
るため、位置検出手段も不要である。このこともシリン
ダシステムの低コスト化に貢献している。
(C) In the cylinder system of the present embodiment, the non-pressure receiving area is secured for a certain period by dividing the head side pressure action chamber R2 into two small spaces r1 and r2 up to a specific position of the stroke by the partitioning body. ing. Therefore, if the pressurized air is supplied to the small space r1 to which the non-pressure receiving region does not belong, the air pressure acts on not one end surface of the piston rod 32 but only one end surface thereof, and the piston rod 32 can be operated with low thrust. it can. After the piston rod 32 reaches the specific position of the stroke, the non-pressure receiving region disappears, so that the pressurized air acts on the entire end surface on one side, and the piston rod 32 can be operated with high thrust. Further, since the position where the partition functions can be set in advance, the position detecting means is not required. This also contributes to the cost reduction of the cylinder system.

【0077】(ニ)このシリンダシステムの特定位置推
移機構は、片方向ロック手段としての片方向ロック機構
88と、付勢手段としてのコイルスプリング89とによ
って構成されている。よって、ガイドロッド79にコイ
ルスプリング89の付勢力よりも大きな力が加わった場
合、同ガイドロッド79は左側方向にのみ所定量だけ移
動し、かつその位置に保持される。従って、新たな左側
ストロークエンドの位置及び新たな特定位置を確実に設
定することができる。
(D) The specific position transition mechanism of this cylinder system is constituted by a one-way lock mechanism 88 as one-way lock means and a coil spring 89 as urging means. Therefore, when a force larger than the urging force of the coil spring 89 is applied to the guide rod 79, the guide rod 79 moves by a predetermined amount only to the left and is held at that position. Therefore, a new left stroke end position and a new specific position can be reliably set.

【0078】(ホ)本実施形態では、ガイドロッド79
とロッド嵌合穴38とYパッキン41とを用いて区画体
としているため、機械的構造が比較的簡単なものとなっ
ている。そして、このことは低コスト化にも確実に貢献
している。また、ガイドロッド79における環状溝部8
6の長さを変更すれば、推力が切り換わる位置をあらか
じめ設定することができる。このため、既に述べたよう
に従来必須であった位置検出手段も不要になる。なお、
前記Yパッキン41があると小空間r1 ,r2同士の間
のシール性を向上させることができるため、受圧領域の
属する第1の小空間r1 から非受圧領域の属する第2の
小空間r2 へ加圧エアが漏れにくくなる。その結果、流
体の利用効率も向上する。
(E) In the present embodiment, the guide rod 79
Since the partition body is formed by using the rod fitting hole 38 and the Y packing 41, the mechanical structure is relatively simple. This certainly contributes to cost reduction. The annular groove 8 in the guide rod 79
By changing the length of 6, the position where the thrust switches can be set in advance. For this reason, as described above, the position detection means, which is conventionally essential, becomes unnecessary. In addition,
With the Y packing 41, the sealing performance between the small spaces r1 and r2 can be improved, so that the pressure is applied from the first small space r1 to which the pressure receiving region belongs to the second small space r2 to which the non-pressure receiving region belongs. Compressed air is less likely to leak. As a result, the use efficiency of the fluid is also improved.

【0079】(ヘ)このシリンダ3では、ロッド嵌合穴
38はピストンロッド32におけるロッド部34に形成
されていることを特徴とする。通常、このようなロッド
部34には深い穴を形成しうる程度の長さがある。従っ
て、穴加工用のスペースを確保するために、ピストン部
33を肉厚に形成するような必要もない。このため、流
体圧シリンダ71をコンパクトにすることができる。ま
た、このような構成であると荷重が偏らないので、ピス
トンロッド32の動作性も向上する。
(F) The cylinder 3 is characterized in that the rod fitting hole 38 is formed in the rod portion 34 of the piston rod 32. Usually, such a rod portion 34 is long enough to form a deep hole. Therefore, it is not necessary to form the piston portion 33 thick in order to secure a space for drilling. Therefore, the fluid pressure cylinder 71 can be made compact. Further, with such a configuration, the load is not biased, so that the operability of the piston rod 32 is also improved.

【0080】(ト)本実施形態の流体圧シリンダ71で
は、第2のポート28、第3のポート40、逆止弁4
2、ガイドロッド79、片方向ロック手段88及びコイ
ルスプリング89がヘッドカバー24に集中するように
して設けられている。従って、前記のいずれかの部分2
8,40,42等に破損が起こった場合でも、ヘッドカ
バー24のみを取り替えることにより修理をすることが
可能である。 [第5の実施の形態]次に、図16に基づいて第5の実
施形態のスポット溶接装置1に使用される流体圧シリン
ダ91について説明する。なお、ここでは実施形態4と
共通の構成については同じ部材番号を付すのみとし、そ
の詳細な説明を省略する。勿論、共通の構成については
同等の作用効果を奏しうることはいうまでもない。
(G) In the fluid pressure cylinder 71 of this embodiment, the second port 28, the third port 40, the check valve 4
2. The guide rod 79, the one-way locking means 88 and the coil spring 89 are provided so as to concentrate on the head cover 24. Therefore, any of the above parts 2
Even in the event of damage to 8, 40, 42, etc., it is possible to repair by replacing only the head cover 24. [Fifth Embodiment] Next, a fluid pressure cylinder 91 used in a spot welding apparatus 1 according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. Here, the same components as those of the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Of course, it is needless to say that the same operation and effect can be achieved with a common configuration.

【0081】この流体圧シリンダ91では、シリンダボ
ディ92を構成するヘッドカバー93が肉厚になってい
る。このような肉厚のヘッドカバー93の中央部には貫
通孔77が形成されており、その貫通孔77には第2の
嵌合部を有するガイドロッド101が移動可能に挿通さ
れている。このガイドロッド101の軸部102の内部
には、第2の嵌合部としてのロッド嵌合穴105が形成
されている。このロッド嵌合孔105の開口部には係合
ストッパ部106が設けられ、それのすぐ内側には環状
溝部107が設けられている。また、前記ガイドロッド
101の外側突出端は大径部103となっており、その
部分には第3のポート40が形成されている。この第3
のポート40は、連通路104を介してロッド嵌合穴1
05内の空間に連通している。一方、このピストンロッ
ド94は、ロッド部34及びピストン部33のほかに、
第1の嵌合部としてのサブロッド部95を備えている。
そして、このサブロッド部95は、前記ガイドロッド6
1のロッド嵌合穴38に嵌合している。なお、サブロッ
ド部95の端部には、係合ストッパ部106に係合する
ことで左側ストロークエンドを決定する被係合部96が
形成されている。
In the fluid pressure cylinder 91, the head cover 93 constituting the cylinder body 92 is thick. A through hole 77 is formed at the center of the head cover 93 having such a thickness, and a guide rod 101 having a second fitting portion is movably inserted into the through hole 77. A rod fitting hole 105 as a second fitting part is formed inside the shaft part 102 of the guide rod 101. An engagement stopper 106 is provided at the opening of the rod fitting hole 105, and an annular groove 107 is provided immediately inside the engagement stopper 106. The outer protruding end of the guide rod 101 is a large-diameter portion 103, and a third port 40 is formed in that portion. This third
Port 40 is connected to the rod fitting hole 1 through the communication passage 104.
It communicates with the space in 05. On the other hand, this piston rod 94 has, in addition to the rod portion 34 and the piston portion 33,
A sub rod portion 95 as a first fitting portion is provided.
The sub rod portion 95 is connected to the guide rod 6.
One rod fitting hole 38 is fitted. An engaged portion 96 that determines the left stroke end by engaging with the engagement stopper 106 is formed at the end of the sub rod portion 95.

【0082】(イ)そして、このような実施形態5も、
構成が簡単であって低コストであるにもかかわらずスト
ロークの特定位置での推力変更が可能で、ストローク長
の変化による影響を受けにくい、という実施形態4と同
様の作用効果を奏する。
(A) And the fifth embodiment also has
Although the configuration is simple and the cost is low, it is possible to change the thrust at a specific position of the stroke, and it is possible to obtain the same operation and effect as in the fourth embodiment, in that the thrust is hardly affected by the change in the stroke length.

【0083】なお、本発明は例えば次のように変更する
ことが可能である。 (1)実施形態1〜5において、第2のポート28、第
3のポート40及び逆止弁42は、シリンダチューブ2
2に形成されてもよい。また、実施形態4,5におい
て、第3のポート40は、ロッドカバー24に形成され
てもよい。
The present invention can be modified, for example, as follows. (1) In the first to fifth embodiments, the second port 28, the third port 40, and the check valve 42 are connected to the cylinder tube 2
2 may be formed. In the fourth and fifth embodiments, the third port 40 may be formed in the rod cover 24.

【0084】(2)環状のシール部材としてのYパッキ
ン41は、ガイドロッド39,79の外周面に設けられ
ていてもよい。また、かかるYパッキン41の他にも、
例えばOリングやいわゆるダルマパッキン等のような断
面Y字状でないパッキンを使用することも可能である。
さらに、前記パッキングは一定の場合には省略されるこ
ともできる。
(2) The Y-packing 41 as an annular sealing member may be provided on the outer peripheral surface of the guide rods 39 and 79. In addition to the Y packing 41,
For example, it is also possible to use packing that is not Y-shaped in cross section, such as an O-ring or so-called Dharma packing.
Further, the packing may be omitted in certain cases.

【0085】(3)実施形態1〜5において、第1の小
空間r1 側を加圧エアの非供給側とし、第2の小空間r
2 側を加圧エアの供給側としてもよい。即ち、第1の小
空間r1 内に非受圧領域を設けることも許容される。
(3) In the first to fifth embodiments, the first small space r1 side is set as the non-supply side of the pressurized air, and the second small space r1 is
The second side may be the supply side of the pressurized air. That is, it is permissible to provide a non-pressure receiving area in the first small space r1.

【0086】(4)実施形態1〜5において、切換弁4
に例えば消音器を接続することにより、騒音防止対策を
講じてもよい。 (5)実施形態4,5において、付勢手段はコイルスプ
リング89に限定されることはなく、板ばね等のような
他の形式のばねを使用してもよい。また、ばね以外のも
の、例えばゴム等の弾性体を付勢手段として使用しても
よい。
(4) In the first to fifth embodiments, the switching valve 4
For example, a noise suppressor may be taken by connecting a muffler to the apparatus. (5) In the fourth and fifth embodiments, the urging means is not limited to the coil spring 89, and another type of spring such as a leaf spring may be used. Further, an elastic body other than a spring, for example, an elastic body such as rubber may be used as the urging means.

【0087】(6)実施形態4,5において、特定位置
推移手段は片方向ロック手段と付勢手段とからなるもの
に限られず、例えば片方向ロック手段のみからなるもの
であってもよい。即ち、付勢手段は一定の場合には省略
されることが可能である。
(6) In the fourth and fifth embodiments, the specific position shifting means is not limited to the one-way locking means and the urging means, but may be, for example, only the one-way locking means. That is, the urging means can be omitted in certain cases.

【0088】(7)本発明はストロークエンド位置が徐
々に長くなるような場合ばかりでなく、逆にストローク
エンド位置が徐々に短くなるような場合にも有効であ
る。ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想の
ほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思
想をその効果とともに以下に列挙する。
(7) The present invention is effective not only when the stroke end position is gradually increased but also when the stroke end position is gradually reduced. Here, in addition to the technical ideas described in the claims, technical ideas grasped by the above-described embodiments are listed below together with their effects.

【0089】(1) 請求項1,2において、前記第1
の嵌合部は前記シリンダボディの内端面において開口す
るロッド嵌合穴であり、前記第2の嵌合部は前記移動体
の片側端面に突設されかつ前記ロッド嵌合穴に対して嵌
合可能なサブロッド部であることを特徴とする流体圧シ
リンダ。この構成であると、シリンダの製造がより簡単
になる。
(1) The method according to claim 1 or 2, wherein the first
Is a rod fitting hole that opens on the inner end face of the cylinder body, and the second fitting part is provided to project from one end face of the moving body and fits into the rod fitting hole. A hydraulic cylinder characterized by a possible sub-rod portion. With this configuration, the manufacture of the cylinder becomes easier.

【0090】(2) 請求項4,5において、前記ガイ
ドロッドは突出量変更可能となるように前記シリンダボ
ディに螺着されていることを特徴とする流体圧シリン
ダ。この構成であると、推力が変化する位置を極めて容
易に変更することができる。
(2) The fluid pressure cylinder according to claims 4 or 5, wherein the guide rod is screwed to the cylinder body so that the amount of protrusion can be changed. With this configuration, the position where the thrust changes can be changed very easily.

【0091】(3) 請求項8において、前記第1の嵌
合部はピストンロッドの片側端面において開口するロッ
ド嵌合穴であり、前記第2の嵌合部はヘッドカバーの内
端面に突設されかつ前記ロッド嵌合穴に対して嵌合する
ガイドロッドであり、前記片方向ロック手段は前記ガイ
ドロッドの前記ヘッドカバー内端面方向の移動のみを許
容し、前記付勢手段は前記ガイドロッドを前記ヘッドカ
バー外端面方向に付勢することを特徴とする流体圧シリ
ンダ。この構成によると、ガイドロッドとロッド嵌合穴
とを組み合わせて用いることで機械的構造が比較的簡単
なものとなり、低コスト化にも貢献する。なお、ガイド
ロッドの形状等を変更することにより、推力が切り換わ
る位置をあらかじめ設定することができるため、位置検
出手段が不要になる。
(3) In claim 8, the first fitting portion is a rod fitting hole which is opened at one end surface of the piston rod, and the second fitting portion is provided to project from an inner end surface of the head cover. A guide rod fitted in the rod fitting hole, wherein the one-way locking means only allows the guide rod to move in the direction of the inner end face of the head cover, and the urging means sets the guide rod in the head cover. A hydraulic cylinder characterized in that it is urged toward the outer end face. According to this configuration, by using the guide rod and the rod fitting hole in combination, the mechanical structure becomes relatively simple, which also contributes to cost reduction. Note that, by changing the shape and the like of the guide rod, the position at which the thrust switches can be set in advance, so that the position detecting means becomes unnecessary.

【0092】(4) 技術的思想3において、前記ガイ
ドロッドの内側突出端には、前記ピストンロッドの所定
部分に対して係合することで同ピストンロッドの移動を
規制するストロークエンド位置決定部が設けられている
ことを特徴とする流体圧シリンダ。この構成によると、
ピストンロッドにガイドロッドのストローク位置決定部
が係合することでピストンロッドの移動が規制され、そ
れによりストロークエンドの位置が決定される。また、
このストローク位置決定部にピストンロッドの推力が働
くことにより、ガイドロッドが付勢手段の付勢力に抗し
てピストンロッドと同じ方向に移動する。よって、新た
なストロークエンドの位置及び新たな特定位置を確実に
設定することができる。
(4) In the technical idea 3, a stroke end position deciding portion for restricting the movement of the piston rod by engaging with a predetermined portion of the piston rod is provided at an inner protruding end of the guide rod. A fluid pressure cylinder, which is provided. According to this configuration,
The engagement of the stroke position determining portion of the guide rod with the piston rod restricts the movement of the piston rod, thereby determining the position of the stroke end. Also,
By the thrust of the piston rod acting on the stroke position determining section, the guide rod moves in the same direction as the piston rod against the urging force of the urging means. Therefore, a new stroke end position and a new specific position can be reliably set.

【0093】(5) 請求項5において、前記ガイドロ
ッドは中空状であり、その中空部分を介して前記シリン
ダボディ内に加圧流体が供給されるようになっているこ
とを特徴とする流体圧シリンダ。この構成によると、ガ
イドロッドの外周面とロッド嵌合穴の内周面とがなす小
空間に、ガイドロッドの中空部分を介して流体が供給さ
れる。しかし、圧力作用室における別の小空間には流体
が供給されないため、流体圧はピストンロッドの端面の
うちロッド嵌合穴にある一部の領域のみに作用する。そ
して、このときにピストンロッドが低推力で動作する。
(5) The hydraulic pressure as set forth in claim 5, wherein the guide rod is hollow, and pressurized fluid is supplied into the cylinder body through the hollow portion. Cylinder. According to this configuration, the fluid is supplied to the small space defined by the outer peripheral surface of the guide rod and the inner peripheral surface of the rod fitting hole via the hollow portion of the guide rod. However, since fluid is not supplied to another small space in the pressure action chamber, the fluid pressure acts on only a part of the end surface of the piston rod in the rod fitting hole. Then, at this time, the piston rod operates with low thrust.

【0094】(6) 請求項5、技術的思想5におい
て、前記ガイドロッドの外周面または前記ロッド嵌合穴
の内周面に環状のシール部材を配設したことを特徴とす
る流体圧シリンダ。この構成によると、シール部材の存
在によって小空間同士の間のシール性が向上すること
で、受圧領域の属する小空間から非受圧領域の属する小
空間へ流体が漏れにくくなる。
(6) The hydraulic cylinder according to claim 5, wherein an annular seal member is provided on an outer peripheral surface of the guide rod or an inner peripheral surface of the rod fitting hole. According to this configuration, the sealing property between the small spaces is improved by the presence of the seal member, so that the fluid does not easily leak from the small space to which the pressure receiving region belongs to the small space to which the non-pressure receiving region belongs.

【0095】(7) 請求項5、技術的思想5,6にお
いて、前記ガイドロッドの先端はテーパ状であることを
特徴とする流体圧シリンダ。請求項9に記載の発明によ
ると、ガイドロッドの先端がテーパ状であると、ガイド
ロッドがロッド嵌合穴に対して嵌合しやすくなるため、
ピストンロッドの動作性が向上する。
(7) The hydraulic cylinder according to claim 5, wherein the tip of the guide rod is tapered. According to the ninth aspect of the present invention, if the tip of the guide rod is tapered, the guide rod can be easily fitted into the rod fitting hole.
The operability of the piston rod is improved.

【0096】(8) 技術的思想3,4において、前記
ガイドロッドは中空であり、かつ外側突出端にストッパ
となる大径部と備え、かつ内側突出端に係合フランジ部
及び環状溝部とを備えることを特徴とする流体圧シリン
ダ。この構成であると、環状溝部の長さをもってストロ
ーク特定位置を確実に設定することができる。
(8) In the technical ideas 3 and 4, the guide rod is hollow, has a large-diameter portion serving as a stopper at an outer protruding end, and has an engaging flange portion and an annular groove portion at an inner protruding end. A fluid pressure cylinder comprising: With this configuration, the specific stroke position can be reliably set by the length of the annular groove.

【0097】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。「流体: 窒素、酸素、アル
ゴン、二酸化炭素、水素、それらの混合物である空気等
といった気体をいうほか、例えば水、アルコール、油等
の液体やいわゆる臨界流体等も含む。」
The technical terms used in this specification are defined as follows. "Fluid: refers to gases such as nitrogen, oxygen, argon, carbon dioxide, hydrogen, and air such as mixtures thereof, as well as liquids such as water, alcohol, oil, and so-called critical fluids."

【0098】[0098]

【発明の効果】請求項1〜8に記載の発明によれば、構
成が簡単であって低コストであるにもかかわらず、スト
ロークの特定位置での推力変更が可能な流体圧シリンダ
を提供することができる。
According to the first to eighth aspects of the present invention, there is provided a fluid pressure cylinder capable of changing a thrust at a specific position of a stroke despite its simple structure and low cost. be able to.

【0099】請求項2に記載の発明によれば、小空間が
負圧にならないため動作がスムーズになる。請求項4に
記載の発明によれば、位置検出手段が不要になることで
より低コスト化を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, since the small space does not become negative pressure, the operation becomes smooth. According to the fourth aspect of the invention, the cost can be further reduced by eliminating the need for the position detecting means.

【0100】請求項5に記載の発明によれば、シリンダ
のコンパクト化及び動作性の向上を図ることができる。
請求項6,7に記載の発明によれば、ストローク長の変
化による影響を受けにくい流体圧シリンダを提供するこ
とができる。
According to the fifth aspect of the invention, the cylinder can be made compact and the operability can be improved.
According to the sixth and seventh aspects of the present invention, it is possible to provide a fluid pressure cylinder which is hardly affected by a change in stroke length.

【0101】請求項8に記載の発明によれば、新たなス
トロークエンドの位置及び新たな特定位置を確実に設定
することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to reliably set a new stroke end position and a new specific position.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態1の流体圧シリンダを示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a hydraulic cylinder according to a first embodiment.

【図2】同流体圧シリンダの動作を説明するための断面
図。
FIG. 2 is a sectional view for explaining the operation of the fluid pressure cylinder.

【図3】同流体圧シリンダの動作を説明するための断面
図。
FIG. 3 is a sectional view for explaining the operation of the fluid pressure cylinder.

【図4】同流体圧シリンダの動作を説明するための断面
図。
FIG. 4 is a sectional view for explaining the operation of the fluid pressure cylinder.

【図5】同流体圧シリンダの動作を説明するための断面
図。
FIG. 5 is a sectional view for explaining the operation of the fluid pressure cylinder.

【図6】(a)〜(c)は同流体圧シリンダを使用した
スポット溶接装置の動きを示す概略図。
FIGS. 6A to 6C are schematic diagrams showing the operation of a spot welding apparatus using the fluid pressure cylinder.

【図7】実施形態2の流体圧シリンダ示す断面図。FIG. 7 is a sectional view showing a fluid pressure cylinder according to a second embodiment.

【図8】実施形態3の流体圧シリンダを示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing a fluid pressure cylinder according to a third embodiment.

【図9】実施形態4の流体圧シリンダを示す断面図。FIG. 9 is a sectional view showing a fluid pressure cylinder according to a fourth embodiment.

【図10】同流体圧シリンダの動作を説明するための断
面図。
FIG. 10 is a sectional view for explaining the operation of the fluid pressure cylinder.

【図11】同流体圧シリンダの動作を説明するための断
面図。
FIG. 11 is a sectional view for explaining the operation of the fluid pressure cylinder.

【図12】同流体圧シリンダの動作を説明するための断
面図。
FIG. 12 is a sectional view for explaining the operation of the fluid pressure cylinder.

【図13】同流体圧シリンダの動作を説明するための断
面図。
FIG. 13 is a sectional view for explaining the operation of the fluid pressure cylinder.

【図14】(a)〜(c)は同流体圧シリンダを使用し
たスポット溶接装置の動きを示す概略図。
FIGS. 14A to 14C are schematic diagrams showing the operation of a spot welding apparatus using the same fluid pressure cylinder.

【図15】(a)〜(c)はスポット溶接装置の電極チ
ップの移動範囲を説明するための概略図。
FIGS. 15A to 15C are schematic diagrams for explaining a moving range of an electrode tip of the spot welding apparatus.

【図16】実施形態5の流体圧シリンダを示す断面図。FIG. 16 is a sectional view showing a fluid pressure cylinder according to a fifth embodiment.

【図17】従来例のシリンダシステムを示す概略図。FIG. 17 is a schematic view showing a conventional cylinder system.

【図18】従来例のシリンダシステムを示す概略図。FIG. 18 is a schematic view showing a conventional cylinder system.

【図19】従来例のシリンダシステムを示す概略図。FIG. 19 is a schematic view showing a conventional cylinder system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3,51,61,71,91…流体圧シリンダ、21,
54,94…シリンダボディ、24,52,93…ヘッ
ドカバー、32,55,94…移動体としてのピストン
ロッド、38…区画体を有する受圧面積変更機構を構成
する第1の嵌合部としてのロッド嵌合穴、39,79…
区画体を有する受圧面積変更機構を構成する第2の嵌合
部としてのガイドロッド、34A…区画体を有する受圧
面積変更機構を構成する第2の嵌合部としてのサブロッ
ド部、41…区画体を有する受圧面積変更機構を構成す
るシール部材としてのYパッキン、88…特定位置推移
機構を構成する片方向ロック手段、89…特定位置推移
機構を構成する付勢手段としてのコイルスプリング、R
1 ,R2 …圧力作用室、r1 ,r2 …小空間。
3, 51, 61, 71, 91 ... fluid pressure cylinder, 21,
54, 94: a cylinder body; 24, 52, 93: a head cover; 32, 55, 94: a piston rod as a moving body; 38: a rod as a first fitting portion constituting a pressure receiving area changing mechanism having a partition body. Mating holes, 39, 79 ...
A guide rod as a second fitting portion constituting a pressure receiving area changing mechanism having a partition, 34A... A sub rod portion as a second fitting portion constituting a pressure receiving area changing mechanism having a partition, 41. Y: a packing as a seal member constituting a pressure receiving area changing mechanism having: 88: a one-way locking means constituting a specific position transition mechanism; 89: a coil spring as an urging means constituting a specific position transition mechanism;
1, R2: pressure action chamber, r1, r2: small space.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F16J 10/02 F16J 10/02 A (72)発明者 柴田 洋一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 宇野 利夫 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車 株式会社内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F16J 10/02 F16J 10/02 A (72) Inventor Yoichi Shibata 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Toshio Uno 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シリンダボディ内に収容した移動体を流体
圧の作用により駆動させる流体圧シリンダにおいて、 前記シリンダボディと前記移動体とがなす圧力作用室を
前記ストロークの特定位置まで複数の小空間に区画する
ことで前記移動体の端面に非受圧領域を一定期間確保す
る区画体によって、受圧面積を変更させる受圧面積変更
機構が設けられていることを特徴とする流体圧シリン
ダ。
1. A hydraulic cylinder for driving a moving body accommodated in a cylinder body by the action of a fluid pressure, wherein a pressure action chamber formed by the cylinder body and the moving body is provided in a plurality of small spaces up to a specific position of the stroke. A fluid pressure cylinder, wherein a pressure receiving area changing mechanism for changing a pressure receiving area is provided by a partition body which secures a non-pressure receiving area on an end face of the moving body for a certain period by partitioning the moving body into a predetermined area.
【請求項2】前記シリンダボディは、前記非受圧領域が
属する小空間への流体の流入を許容しかつ同小空間から
の流体の流出を阻止する逆止弁を備えることを特徴とす
る請求項1に記載の流体圧シリンダ。
2. The cylinder body according to claim 1, further comprising a check valve for permitting fluid to flow into the small space to which the non-pressure receiving region belongs and preventing fluid from flowing out of the small space. 2. The fluid pressure cylinder according to 1.
【請求項3】前記区画体は、前記移動体に設けられる第
1の嵌合部と、前記シリンダボディの内端面に設けられ
るとともに前記第1の嵌合部に嵌合可能な第2の嵌合部
とからなり、前記両嵌合部同士はストロークの特定位置
で非嵌合状態となるように構成されていることを特徴と
する請求項1または2に記載の流体圧シリンダ。
3. The partition body has a first fitting portion provided on the moving body and a second fitting provided on an inner end surface of the cylinder body and capable of fitting with the first fitting portion. The fluid pressure cylinder according to claim 1, further comprising a mating portion, wherein the two fitting portions are configured to be in a non-fitting state at a specific position of a stroke.
【請求項4】前記第1の嵌合部は前記移動体の片側端面
において開口するロッド嵌合穴であり、前記第2の嵌合
部は前記シリンダボディの内端面に突設されかつ前記ロ
ッド嵌合穴に対して嵌合可能なガイドロッドであること
を特徴とする請求項3に記載の流体圧シリンダ。
4. The first fitting portion is a rod fitting hole which is opened at one end surface of the moving body, and the second fitting portion is provided to project from an inner end surface of the cylinder body and is provided with a rod. The fluid pressure cylinder according to claim 3, wherein the guide rod is a guide rod that can be fitted into the fitting hole.
【請求項5】前記移動体はピストンロッドであり、前記
ロッド嵌合穴はそれにおけるロッド部に形成されている
ことを特徴とする請求項4に記載の流体圧シリンダ。
5. The fluid pressure cylinder according to claim 4, wherein said moving body is a piston rod, and said rod fitting hole is formed in a rod portion therein.
【請求項6】一方のストロークエンド位置が移動した場
合に、それに追従して前記ストロークの特定位置を対応
する量だけ推移させる特定位置推移機構を備えたことを
特徴とする請求項1に記載の流体圧シリンダ。
6. The apparatus according to claim 1, further comprising a specific position transition mechanism that, when one of the stroke end positions moves, changes a specific position of the stroke by a corresponding amount in accordance with the movement. Fluid pressure cylinder.
【請求項7】前記区画体は、前記移動体に設けられる第
1の嵌合部と、前記シリンダボディの内端面に設けられ
るとともに前記第1の嵌合部に嵌合する第2の嵌合部
と、両嵌合部間を一定期間シールするシール部材とから
なることを特徴とする請求項6に記載の流体圧シリン
ダ。
7. A first fitting portion provided on the movable body and a second fitting provided on an inner end surface of the cylinder body and fitted to the first fitting portion. 7. The fluid pressure cylinder according to claim 6, wherein the fluid pressure cylinder comprises a portion and a sealing member for sealing a gap between the two fitting portions for a certain period.
【請求項8】前記特定位置推移機構は、シリンダ長手方
向に沿った1方向に前記第2の嵌合部が移動することの
みを許容する片方向ロック手段と、前記第2の嵌合部が
移動可能な方向とは反対の方向に前記第2の嵌合部を付
勢する付勢手段とによって構成されていることを特徴と
する請求項7に記載の流体圧シリンダ。
8. The one-way locking means for permitting only the movement of the second fitting portion in one direction along the longitudinal direction of the cylinder, the specific position shifting mechanism comprising: The fluid pressure cylinder according to claim 7, further comprising: urging means for urging the second fitting portion in a direction opposite to a movable direction.
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