TWI544980B - The cylinder device of the double force mechanism - Google Patents
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Description
本發明,是有關附設倍力機構的壓缸裝置,更具體的話,是有關於強力地固定工件和模具等的被固定物並且最佳保持該固定狀態的技術。
在這種附倍力機構的壓缸裝置中,習知已有專利文獻1(日本特開2007-268625號公報)。該習知技術,是如下地構成。
作為輸出桿的挾具桿是朝上下方向可移動地被插入外殼。插入上述外殼的上部內的桿用的第1活塞是被固定於挾具桿,並且在該第1活塞的上下兩側形成有第1鎖定室及第1放洩室。插入上述外殼的下部內的倍力用的第2活塞是朝上下方向可移動地被外嵌在上述挾具桿,並且在其第2活塞的上下兩側形成有第2鎖定室及第2放洩室。
且將上述挾具桿鎖定驅動時,是朝上述第1鎖定室及第2鎖定室供給壓縮空氣,將上述第1活塞及第2活塞朝下方地驅動。如此如此的話,首先,在上述鎖定驅動的低負荷行程時上述第1活塞是將該挾具桿朝下方地驅動,在其後的高負荷行程時上述第2活塞是透過倍力機構將該挾具桿朝下方地倍力驅動。
在習知中,上述倍力機構,具備:設在挾具桿的下部的卡合溝、及可擺動自如地被支撐在上述外殼的下部的複
數爪構件。且,在上述倍力驅動時,朝下方被驅動的第2活塞的錐面是將爪構件朝半徑方向的內方擺動,使該爪構件與卡合溝卡合。
[專利文獻1]日本特開2007-268625號公報
上述的習知技術具有以下的問題。
在前述的倍力驅動時,朝下方被驅動的第2活塞因為是透過爪構件及卡合溝將挾具桿朝下方倍力驅動,所以該倍力驅動時的大的反力(反作用力)是從卡合溝朝爪構件且朝上方地作用,將上述的爪構件朝上方強力地拉伸。因此,有需要強固將上述爪構件可擺動自如地支撐在外殼的構造,該支撐構造會變大,使壓缸裝置成為大形。
且在上述的習知技術中,因為有需要區劃形成於第1活塞的下側的第1放洩室及形成於第2活塞的上側的第2鎖定室,所以有需要在外殼的途中高度部設置厚層的分隔壁。因此,外殼的高度變高,使壓缸裝置進一步成為大形。
本發明的目的,是將附倍力機構的壓缸裝置小形地製造。
為了達成上述的目的,下述的第1至第3的各發明,是例如第1圖A~第1圖D、或第2圖、或第3圖A~第3圖D所示,將附倍力機構的壓缸裝置如下地構成。
具有:在外殼1朝軸心方向可移動地插入的輸出桿2、及在上述外殼1內與上述輸出桿2連結的桿用的第1活塞21、及在上述外殼1內對於上述第1活塞21呈串聯狀被配置並且朝軸心方向可移動地被外嵌於上述輸出桿2的倍力用的第2活塞22,在上述輸出桿2的鎖定驅動過程中,在低負荷行程時上述第1活塞21是驅動該輸出桿2,在其後的高負荷行程時上述第2活塞22是透過倍力機構36將該輸出桿2倍力驅動的方式構成,其特徵為:具備:被配置在上述第1活塞21及上述第2活塞22之間使壓力流體被供給及排出,將上述第1活塞21及上述第2活塞22兩者朝相互遠離方向推的方式構成的鎖定室25;及將上述第1活塞21朝上述第2活塞22側推的方式被配置的第1放洩室31;及將上述第2活塞22朝上述第1活塞21側推的方式被配置的第2放洩室32;且上述倍力機構36,是具有:在上述的倍力驅動時在設在上述輸出桿2的傳達部37及設在上述外殼1的受部38之間朝半徑方向的內方變窄地形成的楔空間39、及插入其楔空間39的卡合
構件40、及將上述卡合構件40朝半徑方向的內方推的方式設在上述第2活塞22的倍力部41,並且具備推部48,其是在上述輸出桿2的上述的低負荷行程時將上述的卡合構件40朝向上述輸出桿2的外周面朝半徑方向的內方推的方式設在上述第2活塞22,且在上述倍力驅動的開始時將上述卡合構件40朝上述楔空間39推出用,將由被供給至上述鎖定室25的壓力流體將上述第2活塞22朝遠離上述第1活塞21的方向推的力,反轉並且倍力轉換成朝向該第1活塞21的力朝上述輸出桿2傳達的方式構成。
上述的第1發明,可達成以下的作用效果。
藉由被配置在第1活塞及第2活塞之間的鎖定室供給壓力流體,就可以將第1活塞朝外殼的一端側推並且將第2活塞朝外殼的另一端側推。且,由上述鎖定室的壓力流體將第2活塞朝另一端側推的力,是透過倍力機構被反轉並朝輸出桿被傳達。因此,倍力驅動時的大的反力(反作用力),是成為從上述輸出桿透過倍力機構作用於外殼。因此,本發明,對於將倍力驅動時的大的反力(反作用力)擋住的構造,是取代前述的習知技術中將拉伸力擋住的構造,而採用將壓縮力擋住的構造。其結果,上述的擋住構造構成簡潔,可將壓缸裝置小形地製造。
且本發明,因為是在第1活塞及第2活塞之間形成鎖定室,並且在第1活塞的外側及第2活塞的外側形成第1放洩室及第2放洩室,所以與前述的習知技術相異,不需要在外殼的途中高度部設置厚層的分隔壁。因此,外殼的
高度變低,壓缸裝置可進一步小形。
具有:朝軸心方向可移動地插入外殼1的輸出桿2、及在上述外殼1內被配置於與上述輸出桿2連結的桿用的第1活塞21、及在上述外殼1內對於上述第1活塞21呈串聯狀被配置並且朝軸心方向可移動地被外嵌於上述輸出桿2的倍力用的第2活塞22,在上述輸出桿2的鎖定驅動過程中,在低負荷行程時上述第1活塞21是驅動該輸出桿2,在其後的高負荷行程時上述第2活塞22是透過倍力機構36將該輸出桿2倍力驅動的方式構成,具備:被配置在上述第1活塞21及上述第2活塞22之間使壓力流體被供給及排出,將上述第1活塞21朝上述第1端側推並且將上述第2活塞22朝上述第2端側推的方式構成的鎖定室25;及將上述第1活塞21朝上述第2端側推的方式被配置的第1放洩室31;及將上述第2活塞22朝上述第1端側推的方式被配置的第2放洩室32;上述倍力機構36,是具有被裝設於上述輸出桿2及上述第2活塞22之間的卡合構件40,上述卡合構件40,是在上述的低負荷行程時阻止上述第2活塞22朝遠離上述第1活塞21的方向移動,且上述倍力機構36,是將由被供給至上述鎖定室25的壓力流體將上述第2活塞22朝遠離上述第1活塞21的方向推的力,透過上述卡合構件40,往朝向該第1活塞21的力反轉並且倍力轉換並朝上述輸出桿2傳達的方式構
成。
上述的第2發明,可達成與前述的第1發明的作用效果實質上相同的作用效果。
具備:朝軸心方向可移動地插入外殼1的第1活塞21;及在上述外殼1內與第1活塞21連結的桿用的輸出桿2;及在上述輸出桿2的半徑方向的外側朝軸心方向可移動地被插入上述外殼1並且對於上述第1活塞21呈串聯狀被配置的第2活塞22;及使將上述第2活塞22朝軸心方向的一端側移動的力反轉成朝軸心方向的另一端側的力,並且倍力轉換並朝上述輸出桿2的傳達部37傳達的方式構成的倍力機構36;上述倍力機構36,是具有:在其倍力驅動的開始時在上述輸出桿2的上述傳達部37及設在上述外殼1的受部38之間朝半徑方向的內方變窄地形成的楔空間39、及在圓周方向隔有規定的間隔地插入該楔空間39的卡合球40,上述卡合球40,是可切換:在上述倍力驅動時被卡合在上述傳達部37的狀態、及該倍力驅動開始之前的低負荷行程時與上述輸出桿2的外周面之中比上述傳達部37更靠軸心方向的另一端側的外周面抵接的狀態的方式構成。
上述的第3發明,也可達成與前述的第1發明的作用效果實質上相同的作用效果。
在上述的各發明中,朝前述第1放洩室31及前述第2
放洩室32供給及排出壓力流體的方式構成較佳。
此情況,因為不需要裝設將朝上述放洩室放洩用的返回彈簧,所以可以省略該返回彈簧的裝設空間。因此,外殼的高度大幅地縮小,可將壓缸裝置輕小地製造。
且在本發明中,將前述第1放洩室31及前述第2放洩室32連接的連通孔34設在前述輸出桿2內較佳。
此情況,上述2個放洩室連接的孔和配管因為不需要設在外殼的胴部和外殼的外部,所以壓缸裝置可進一步小形地製造。
進一步,本發明,是附加如後述各實施例所特有的構成較佳。
第1圖A~第1圖D,是顯示本發明的第1實施例的意示圖。
首先,藉由顯示放洩狀態的第1圖A,說明附倍力機構的壓缸裝置的構造。
輸出桿2是朝上下方向可移動地被插入外殼1。輸出桿2的上桿部分2a是透過密封構件6與呈保密狀被支撐於被設在上述外殼1的上端壁(第1端壁)1a的上部孔5,並且輸出桿2的下桿部分2b是被支撐在被設在上述外殼1的下端壁(第2端壁)1b的下部孔7。其下桿部分2b,是形成比上桿部分2a更大徑。
在上述外殼1的胴部1c中,第1壓缸孔11及第2壓
缸孔12是上下形成。桿用的第1活塞21是透過密封構件14呈保密狀被插入第1壓缸孔11,該第1活塞21是被固定於輸出桿2。且,倍力用的第2活塞22是透過外密封構件16呈保密狀插入第2壓缸孔12,並且該第2活塞22是透過內密封構件17朝上下方向可移動地呈保密狀被外嵌在輸出桿2。
在上述第1活塞21及上述第2活塞22之間配置有鎖定室25。透過鎖定給排路26及鎖定通口(無圖示)使鎖定用的壓縮空氣可對於該鎖定室25被供給及排出。
且在上述第1活塞21的上側配置有第1放洩室31並且在上述第2活塞22的下側配置有第2放洩室32。這些的第1放洩室31及第2放洩室32,是藉由形成於輸出桿2內的連通孔34被連接。由此,使透過放洩給排路27及放洩通口(無圖示)放洩用的壓縮空氣可對於上述第1放洩室31及第2放洩室32供給及排出。
在上述第2放洩室32內,在輸出桿2及第2活塞22設有倍力機構36。該倍力機構36,是將由被供給至上述鎖定室25的壓縮空氣將上述第2活塞22朝下方推的力,反轉並且倍力轉換成朝上方的力並朝上述輸出桿2傳達的方式構成。
上述的倍力機構36,是如第1圖C或後述的第2圖(倍力驅動的初期狀態)所示地構成。即,在被設在下桿部分2b的下端部的傳達部37及被設在前述的下端壁1b的受部38之間,使朝半徑方向的內方變窄的方式形成環
狀的楔空間39。在該楔空間39,在圓周方向隔有預定間隔地被插入複數卡合球(卡合構件)40。將上述卡合球40朝半徑方向的內方推的方式,在第2活塞22設有倍力部41。上述的各構件,更詳細的話如以下構成。
在此第1實施例中,在下桿部分2b的下端的外周面,4個凹所43是在圓周方向幾乎等間隔地形成。各凹所43的底壁是構成上述的傳達部37。該傳達部37,是隨著朝向下方而朝軸心接近的方式傾斜。
在從外殼1的下端壁1b朝上方突出的筒部45的上部,朝圓周方向形成有4個橫溝46。藉由各橫溝46的底壁構成前述受部38。
前述倍力部41,是藉由設在第2活塞22的內周面的傾斜面所構成。在該倍力部41的下側,後述的推部48是與上述倍力部41連結地設置。該推部48,在此是藉由傾斜面所構成。
上述構成的壓缸裝置,是如下地作動。
在第1圖A的放洩狀態中下,使壓縮空氣從鎖定室25被排出並且使壓縮空氣朝第1放洩室31及第2放洩室32被供給。由此,第2放洩室32的壓縮空氣是將第2活塞22朝上方推,並且第1放洩室31的壓縮空氣是將第1活塞21朝下方推。
此情況,藉由作用於第2活塞22的朝上方力、及作用於第1活塞21及輸出桿2的朝下方力的差力,使第2活塞22的上面的外周部被擋在被設在外殼1的前述胴部
1c的途中高度部的止動器部49,第1活塞21的下面是被擋在該第2活塞22的上面的中央部。且,在第2活塞22的推部48及卡合球40之間形成有預定的間隙G。
將上述壓缸裝置鎖定驅動時,在第1圖A的放洩狀態中,將第1放洩室31及第2放洩室32的壓縮空氣排出並且朝鎖定室25供給壓縮空氣。
如此如此的話,首先,鎖定室25的壓縮空氣,是將第1活塞21朝上方推並且將第2活塞22朝下方推去。由此,如第1圖B(鎖定驅動行程的低負荷行程的終期狀態)所示,第2活塞22的推部48是透過卡合球40被擋在下端壁1b的受部38,並且該推部48,是將上述卡合球40,朝向輸出桿2的外周面朝半徑方向的內方推並與該外周面抵接,抵抗由該抵接所產生的摩擦力及前述的密封構件6、14、17的摩擦力等所起因的低負荷,由鎖定室25的壓縮空氣透過上述第1活塞21使上述輸出桿2上昇。
上述輸出桿2若上昇的話,在被設在該輸出桿2的下部的傳達部37及被設在下端壁1b的受部38之間形成有前述楔空間39(第1圖C參照),前述推部48是將卡合球40朝楔空間39推出,就可開始進行倍力驅動。
接著,如第1圖C(倍力驅動的初期狀態)所示,上述輸出桿2進一步上昇,該輸出桿2的上端被工件(無圖示)擋住而使高負荷作用於上述輸出桿2時,第2活塞22的倍力部41會將卡合球40朝半徑方向的內方推出。由此,作用於上述第2活塞22的向下推力,是透過倍力部
41及卡合球40及受部38及傳達部37,朝上方被倍力轉換,使輸出桿2朝上方被強力驅動。
接著,如第1圖D(倍力驅動的終期的鎖定狀態)所示,第2活塞22是透過倍力機構36將被前述工件(無圖示)擋住而使上昇被阻止的輸出桿2朝上方推。因此,藉著由該倍力機構36所產生的推舉力及由第1活塞21所產生的推舉力的合力,使上述輸出桿2朝上方被強力地推。
順便,在上述倍力機構36中,摩擦係數是0.08~0.15的情況時,對於「第2活塞22的向下推力」的「由倍力機構36所產生的推舉力」,是約2~3.5倍。
且在上述第1圖D中的鎖定狀態,由倍力機構36所產生的保持力(防止作用於輸出桿2的外力將上述鎖定狀態解除的力),是上述「第2活塞22的向下推力」的約5~10倍。因此,可機械性地強力保持上述鎖定狀態。
在此,上述第2活塞22的向下推力,是透過倍力部41及卡合球40及受部38及傳達部37朝上方被反轉並朝輸出桿2被傳達。因此,倍力驅動時的大的反力(反作用力),是作為壓縮力從上述輸出桿2透過卡合球40及受部38朝外殼1的下端壁1b作用。因此,如上述第1圖D所示,將倍力驅動時的大的反力(反作用力)擋住的構造,成為只有將上述的壓縮力擋住的筒部45設在下端壁1b的簡潔的構造,其結果,可將壓缸裝置小形地製造。
且對於上述輸出桿2的軸心的前述推部48的傾斜角度,是設定成對於其軸心的前述倍力部41的傾斜角度更
大的值。由此,由上述推部48將卡合球40朝半徑方向的內方推的力,是成為比由上述倍力部41將卡合球40朝半徑方向的內方推的力更小。因此,在前述的低負荷行程時,由輸出桿2的外周面及卡合球40的抵接所產生的摩擦力變小,該輸出桿2就可圓滑地上昇。
將上述壓缸裝置從第1圖D的鎖定狀態朝第1圖A的放洩狀態切換時,在上述第1圖D中,將鎖定室25的壓縮空氣排出並且朝第1放洩室31及第2放洩室32供給壓縮空氣。
如此的話,首先,對於藉由卡合球40使下降被阻止的輸出桿2,由第2放洩室32的壓縮空氣使第2活塞22上昇。藉由該第2活塞22進一步上昇,上述卡合球40是經過第1圖C的狀態切換成第1圖B的狀態,使上述輸出桿2及第1活塞21的下降被容許。接著,由第2放洩室32的壓縮空氣被上昇的第2活塞22是被前述止動器部49擋住,其後,如第1圖A(放洩狀態)所示,第1活塞21是將輸出桿2下降,使該第1活塞21的下面與第2活塞22的上面抵接。
在上述輸出桿2的下降的終期,在第2活塞22的推部48及卡合球40之間因為形成有第1圖所示的前述間隙G,所以在輸出桿2的外周面及卡合球40之間作用的摩擦力幾乎沒有,上述輸出桿2就可圓滑地下降。
在上述的第1實施例中,構成前述傳達部37的凹所43及構成前述受部38的橫溝46的形狀,是考慮圓弧狀的
溝和U字狀的溝和哥德式拱門溝等。此點,是在後述的別的實施例和變形例也同樣。
第2圖是顯示本發明的第2實施例,第3圖A~第3圖D及第4圖是顯示本發明的第3實施例,第5圖是顯示倍力機構的變形例。在這些的別的實施例和變形例中,與上述的第1實施例的構成構件相同的構件(或類似的構件)原則上附加同一的參照數字進行說明。
第2圖的第2實施例,雖例示將固定工件(無圖示)的連桿式挾具機構設在壓缸裝置的情況。該第2圖,是顯示壓缸裝置的倍力驅動的初期狀態,相當於前述的第1圖C的圖。
此第2圖的第2實施例,與上述的第1實施例之間具有以下不同點。
前述外殼1,是被安裝於載置台等的固定台T。挾具構件55的左端部是透過第1銷51,朝上下方向可旋轉地被支撐在比該外殼1的上端壁(第1端壁)1a更上方突出的前述輸出桿2的上部。在該挾具構件55的橫方向的中間部,透過第2銷52,可旋轉地被支撐有連桿構件56的上部。該連桿構件56的下部,是透過第3銷53,可旋轉地被支撐於從上端壁1a朝上方突出的支撐部57。
設在第2活塞22的下部的推部48,是可取代前述的第1實施例的傾斜面,構成剖面視圓弧面。設在外殼1的下端壁(第2端壁)1b的上部的受部38,是藉由傾斜溝的底壁所構成,隨著朝向下方而接近軸心的方式傾斜。
在上述壓缸裝置的鎖定驅動時,首先,如第2圖所示,鎖定室25的壓縮空氣是透過第1活塞21使輸出桿2上昇,使倍力機構36朝倍力驅動的初期狀態被切換並且使上述挾具構件55朝順時針的方向迅速地被旋轉。接著,設在上述挾具構件55的右端部的推螺栓58是從上側抵接工件(無圖示)使高負荷作用在上述輸出桿2時,上述鎖定室25的壓縮空氣是透過第2活塞22及上述倍力機構36的卡合球40強力地將上述輸出桿2推舉,由此,上述挾具構件55是朝順時針的方向強力地被驅動。
又,上述壓缸裝置的放洩驅動,是如前述的第1實施例的說明,由與上述鎖定驅動相反程序進行。
上述的第2實施例,可如下地變更。
使上述輸出桿2的下部比下端壁1b更朝下方突出,並且將上述的突出部分呈保密狀地插入該下端壁1b。且,在上述突出部分的下部,連結壓缸裝置的作動狀態的被檢出部,並使該被檢出部相面對於限位開關等的感測器。
第3圖A~第3圖D及第4圖的第3實施例,是例示將固定工件等的被固定物(無圖示)的繞轉式挾具機構設在壓缸裝置的情況。
首先,藉由第3圖A(放洩狀態)說明壓缸裝置的構造。
在前述外殼1的胴部1c中,第1壓缸孔11及第2壓缸孔12是朝上方地形成。桿用的第1活塞21被插入下側的第1壓缸孔11,並且倍力用的第2活塞22被插入上側
的第2壓缸孔12。在上述第1活塞21的下側配置有第1放洩室31,並且在上述第2活塞22的上側配置有第2放洩室32。在該第2放洩室32內配置有前述倍力機構36。
即,在此第3實施例中,第1活塞21及第2活塞22及倍力機構36,與前述的第1實施例及第2實施例相比,成為上下相反配置。
更詳細的話,在前述的各實施例的各圖面中,輸出桿2的軸心方向的一端側也就是第1端側是成為上側並且軸心方向的另一端側也就是第2端側是成為下側,對於此,在此第3實施例的各圖面中,輸出桿2的軸心方向的一端側也就是第1端側是成為下側並且軸心方向的另一端側也就是第2端側是成為上側。
且前述輸出桿的下桿部分2b是朝上下方向可移動且繞軸心可旋轉地被支撐在前述外殼1的下端壁(第2端壁)1b的下部孔7,上述輸出桿2的上桿部分2a是朝上下方向可移動且繞軸心可被旋轉地呈保密狀被支撐於在上述外殼1的上端壁(第1端壁)1a的上部孔5。上述輸出桿2是比上述的上端壁1a更朝上方突出,由懸臂參照構成的挾具構件55(第3圖B~第3圖D)是由螺帽61被安裝在該輸出桿2的突出部。
又,輸出桿2的桿本體2c,是形成比上述的上桿部分2a更大徑。
在上述的下端壁1b及下桿部分2b設有導引機構62。該導引機構62,是公知的構造,如以下構成(例如日本特
開2004-1163號公報參照)。
在下桿部分2b,複數導引溝63是朝圓周方向等間隔地形成(在此只有顯示一個導引溝63)。各導引溝63,是將螺旋狀的繞轉溝63a及直進溝63b朝上方連結地構成(第3圖B參照)。被嵌合在上述各導引溝63的導引球64,是插入被設在從下端壁1b朝上方突出的筒構件65的貫通孔66。旋轉套筒67是被外嵌在上述的複數導引球64。
且前述的倍力機構36,主要如第4圖的放大圖所示,如以下構成。在該第4圖中,左半圖是顯示放洩狀態,右半圖是顯示鎖定狀態。
在被設在上桿部分2a及桿本體2c之間的階段部69,形成有前述的傳達部37。即,在上述的階段部69,4個凹所43是朝圓周方向幾乎等間隔地形成(在此只有圖示1個凹所43),各凹所43的底壁是構成上述的傳達部37。該傳達部37,是隨著朝向上方而朝軸心接近的方式傾斜。
進一步,在上述外殼1的上端壁(第2端壁)1a,擋止套筒71是藉由銷72被止轉。在該擋止套筒71的下部形成有前述受部38。該受部38,是藉由溝的底壁所構成。且,上述受部38,是具備隨著朝向下方而接近軸心的內傾斜壁74及外傾斜壁75。
又,設在外殼1的胴部1c的前述止動器部49,是藉由扣環所構成。
上述構成的壓缸裝置,是如下地作動。
在第3圖A的放洩狀態下,使壓縮空氣從鎖定室25被排出並且使壓縮空氣朝第1放洩室31及第2放洩室32被供給。由此,第2放洩室32的壓縮空氣是將第2活塞22朝下方推,並且第1放洩室31的壓縮空氣是將第1活塞21朝上方推。
由此,前述挾具構件55,是被切換至繞轉退避狀態。
將上述壓缸裝置鎖定驅動時,在第3圖A的放洩狀態下,將第1放洩室31及第2放洩室32的壓縮空氣排出並且朝鎖定室25供給壓縮空氣。
如此的話,首先,鎖定室25的壓縮空氣,是將第1活塞21朝下方推由低負荷下降使輸出桿2並且將第2活塞22朝上方推去。由此,如第3圖B所示,前述的導引球64是透過繞轉溝63a將上述輸出桿2及前述挾具構件55一邊由低負荷繞轉一邊使下降,與其同時,在被設在其輸出桿2的階段部69的前述傳達部37及被設在前述擋止套筒71的受部38之間開始形成前述楔空間39。
接著,如第3圖C(倍力驅動的初期狀態)所示,前述的導引球64是透過導引溝63的直進溝63b將上述輸出桿2由低負荷直進下降,接著,前述挾具構件55的右部下面是被工件(無圖示)擋住而使高負荷作用於上述輸出桿2時,第2活塞22的向上推力是透過倍力部41將卡合球40朝半徑方向的內方推去。由此,該第2活塞22的向上推力,是將倍力部41及卡合球40及受部38及傳達部37透過朝被倍力轉換成向下力,使該輸出桿2朝下方強力
地被驅動。
其後,如第3圖D(倍力驅動的終期的鎖定狀態)所示,藉由前述工件(無圖示)下降阻止輸出桿2,是由第2活塞22透過倍力機構36的卡合球40朝下方強力地被推。因此,藉著由該倍力機構36所產生的推下降力及由第1活塞21所產生的推下降力的合力,使上述輸出桿2透過挾具構件55將上述工件朝載置台等的固定台(無圖示)強力地推壓。
將上述壓缸裝置從第3圖D的鎖定狀態朝第3圖A的放洩狀態切換時,在上述第3圖D中,將鎖定室25的壓縮空氣排出並且朝第1放洩室31及第2放洩室32供給壓縮空氣。由此,上述壓缸裝置,是由與上述鎖定驅動相反程序朝放洩狀態被切換。
對於上述輸出桿2的軸心的傳達部37的傾斜角度,是20度~60度的範圍較佳,25度~45度的範圍更佳。對於輸出桿2的軸心的倍力部41的傾斜角度,是8度~15度的範圍較佳。這些點,在前述的各實施例也同樣。
上述的第3實施例,可如下地變更。
上述導引機構62,當然不限定於例示的構造。例如,與導引溝63嵌合的導引構件,可取代例示的球64而利用圓柱狀的銷也可以。且,省略前述旋轉套筒67也可以。
構成前述的受部38的溝的底壁,是只由水平壁構成也可以。
進一步,使上述輸出桿2的下部比下端壁1b更朝下
方突出,並且將上述的突出部分呈保密狀地插入該下端壁1b,在上述突出部分的下部,將壓缸裝置的作動狀態的被檢出部連結,使限位開關等的感測器相面對於該被檢出部也可以。
第5圖,是顯示上述倍力機構36的變形例,相當於前述第4圖的左半圖的放洩狀態的圖。
此情況,第2活塞22的推部48,是形成剖面視圓弧狀。且,受部38,是由隨著朝向上方而接近軸心的傾斜面所構成。
上述的各實施例和變形例,進一步可如下地變更。
前述第1放洩室31及第2放洩室32,是可取代供給及排出放洩用壓力流體的構成,而裝設返回彈簧也可以,或是,除了供給及排出放洩用壓力流體的構成以外,更裝設返回彈簧也可以。
將上述第1放洩室31及第2放洩室32連接的構造,可取代設在前述輸出桿2的連通孔34,而採用設在外殼1的胴部1c的連通孔也可以,進一步,採用設在外殼1的外側的配管也可以。
前述的傳達部37及受部38,雖是朝圓周方向設置3個或4個較佳,但是2個或5個以上也可以。且,上述傳達部37或受部38,可取代形成於例示的凹所和溝,而形成於省略了上述凹所和溝的構件的表面也可以。
前述卡合構件40,是可楔卡合在前述楔空間39的構件即可,可取代例示的卡合球,而採用滾柱等也可以。上
述卡合構件40的設置數量,雖是3個或4個較佳,但是2個或5個以上也可以。
本發明的壓缸裝置所使用的壓力流體,可取代例示的壓縮空氣,而採用其他的壓縮氣體和壓油等也可以。
其他,被本行業者可以設想的範圍內當然可進行各種的變更。
1‧‧‧外殼
1a‧‧‧上端壁
1b‧‧‧下端壁
1c‧‧‧胴部
2‧‧‧輸出桿
2a‧‧‧上桿部分
2b‧‧‧下桿部分
2c‧‧‧桿本體
5‧‧‧上部孔
6‧‧‧密封構件
7‧‧‧下部孔
11‧‧‧第1壓缸孔
12‧‧‧第2壓缸孔
14‧‧‧密封構件
16‧‧‧外密封構件
17‧‧‧內密封構件
21‧‧‧第1活塞
22‧‧‧第2活塞
25‧‧‧鎖定室
26‧‧‧鎖定給排路
27‧‧‧放洩給排路
31‧‧‧第1放洩室
32‧‧‧第2放洩室
34‧‧‧連通孔
36‧‧‧倍力機構
37‧‧‧傳達部
38‧‧‧受部
39‧‧‧楔空間
40‧‧‧卡合球(卡合構件)
41‧‧‧倍力部
43‧‧‧凹所
45‧‧‧筒部
46‧‧‧橫溝
48‧‧‧推部
49‧‧‧止動器部
51‧‧‧第1銷
52‧‧‧第2銷
53‧‧‧第3銷
55‧‧‧挾具構件
56‧‧‧連桿構件
57‧‧‧支撐部
58‧‧‧推螺栓
61‧‧‧螺帽
62‧‧‧導引機構
63‧‧‧導引溝
63a‧‧‧繞轉溝
63b‧‧‧直進溝
64‧‧‧導引球
65‧‧‧筒構件
66‧‧‧貫通孔
67‧‧‧旋轉套筒
69‧‧‧階段部
71‧‧‧擋止套筒
72‧‧‧銷
74‧‧‧內傾斜壁
75‧‧‧外傾斜壁
[第1圖]
第1圖A~第1圖D,是顯示本發明的第1實施例的意示圖。
第1圖A,是壓缸裝置的放洩狀態的立體視的剖面圖。
第1圖B,是顯示上述壓缸裝置的鎖定驅動行程的低負荷行程的終期狀態,與上述第1圖A類似的圖。
第1圖C,是顯示上述壓缸裝置的倍力驅動的初期狀態,與上述第1圖A類似的圖。
第1圖D,是顯示上述壓缸裝置的倍力驅動的終期的鎖定狀態,與上述的第1圖A類似的圖。
[第2圖]
顯示本發明的第2實施例的壓缸裝置,相當於上述第1圖C的圖。
[第3圖]
第3圖A~第3圖D,是顯示本發明的第3實施例。
第3圖A,是顯示設在壓缸裝置的繞轉式的挾具構件的退避狀態的圖,與前述第1圖A類似的圖。
第3圖B,是顯示上述壓缸裝置的鎖定驅動過程中的上述挾具構件的繞轉終了狀態,與前述第1圖A的狀態及前述第1圖B的狀態相當於之間的狀態的圖。
第3圖C,是顯示上述挾具構件的鎖定準備狀態,與前述第1圖C類似的圖。
第3圖D,是顯示上述挾具構件的鎖定狀態,與前述第1圖D類似的圖。
[第4圖]
設在上述第3實施例的倍力機構的放大圖,左半圖是顯示放洩狀態,右半圖是顯示鎖定狀態。
[第5圖]
顯示上述倍力機構的變形例,相當於上述第4圖的左半圖的放洩狀態的圖。
1‧‧‧外殼
1a‧‧‧上端壁
1b‧‧‧下端壁
1c‧‧‧胴部
2‧‧‧輸出桿
2a‧‧‧上桿部分
2b‧‧‧下桿部分
5‧‧‧上部孔
6‧‧‧密封構件
7‧‧‧下部孔
11‧‧‧第1壓缸孔
12‧‧‧第2壓缸孔
14‧‧‧密封構件
16‧‧‧外密封構件
17‧‧‧內密封構件
21‧‧‧第1活塞
22‧‧‧第2活塞
25‧‧‧鎖定室
26‧‧‧鎖定給排路
27‧‧‧放洩給排路
31‧‧‧第1放洩室
32‧‧‧第2放洩室
34‧‧‧連通孔
36‧‧‧倍力機構
37‧‧‧傳達部
38‧‧‧受部
39‧‧‧楔空間
40‧‧‧卡合球(卡合構件)
41‧‧‧倍力部
43‧‧‧凹所
45‧‧‧筒部
46‧‧‧橫溝
48‧‧‧推部
49‧‧‧止動器部
51‧‧‧第1銷
52‧‧‧第2銷
53‧‧‧第3銷
55‧‧‧挾具構件
56‧‧‧連桿構件
57‧‧‧支撐部
58‧‧‧推螺栓
Claims (12)
- 一種附倍力機構的壓缸裝置,具有:在外殼(1)朝軸心方向可移動地插入的輸出桿(2)、及在上述外殼(1)內與上述輸出桿(2)連結的桿用的第1活塞(21)、及在上述外殼(1)內對於上述第1活塞(21)呈串聯狀被配置並且朝軸心方向可移動地被外嵌於上述輸出桿(2)的倍力用的第2活塞(22),在上述輸出桿(2)的鎖定驅動過程中,在低負荷行程時上述第1活塞(21)是驅動該輸出桿(2),在其後的高負荷行程時上述第2活塞(22)是透過倍力機構(36)將該輸出桿(2)倍力驅動的方式構成,其特徵為:具備:被配置在上述第1活塞(21)及上述第2活塞(22)之間使壓力流體被供給及排出,將上述第1活塞(21)及上述第2活塞(22)兩者朝相互遠離方向推的方式構成的鎖定室(25);及將上述第1活塞(21)朝上述第2活塞(22)側推的方式被配置的第1放洩室(31);及將上述第2活塞(22)朝上述第1活塞(21)側推的方式被配置的第2放洩室(32);且上述倍力機構(36),是具有:在上述的倍力驅動時在設在上述輸出桿(2)的傳達部(37)及設在上述外殼(1)的受部(38)之間朝半徑方向的內方變窄地形成的楔空間(39)、及插入其楔空間(39)的卡合構件(40)、及將上述卡 合構件(40)朝半徑方向的內方推的方式設在上述第2活塞(22)的倍力部(41),並且具備推部(48),其是在上述輸出桿(2)的上述的低負荷行程時將上述的卡合構件(40)朝向上述輸出桿(2)的外周面朝半徑方向的內方推的方式設在上述第2活塞(22),且在上述倍力驅動的開始時將上述卡合構件(40)朝上述楔空間(39)推出用,將由被供給至上述鎖定室(25)的壓力流體將上述第2活塞(22)朝遠離上述第1活塞(21)的方向推的力,反轉並且倍力轉換成朝向該第1活塞(21)的力朝上述輸出桿(2)傳達的方式構成。
- 一種附倍力機構的壓缸裝置,具有:朝軸心方向可移動地插入外殼(1)的輸出桿(2)、及在上述外殼(1)內被配置於與上述輸出桿(2)連結的桿用的第1活塞(21)、及在上述外殼(1)內對於上述第1活塞(21)呈串聯狀被配置並且朝軸心方向可移動地被外嵌於上述輸出桿(2)的倍力用的第2活塞(22),在上述輸出桿(2)的鎖定驅動過程中,在低負荷行程時上述第1活塞(21)是驅動該輸出桿(2),在其後的高負荷行程時上述第2活塞(22)是透過倍力機構(36)將該輸出桿(2)倍力驅動的方式構成,具備:被配置在上述第1活塞(21)及上述第2活塞(22)之間使壓力流體被供給及排出,將上述第1活塞(21)朝 上述第1端側推並且將上述第2活塞(22)朝上述第2端側推的方式構成的鎖定室(25);及將上述第1活塞(21)朝上述第2端側推的方式被配置的第1放洩室(31);及將上述第2活塞(22)朝上述第1端側推的方式被配置的第2放洩室(32);上述倍力機構(36),是具有被裝設於上述輸出桿(2)及上述第2活塞(22)之間的卡合構件(40),上述卡合構件(40),是在上述的低負荷行程時阻止上述第2活塞(22)朝遠離上述第1活塞(21)的方向移動,且上述倍力機構(36),是將由被供給至上述鎖定室(25)的壓力流體將上述第2活塞(22)朝遠離上述第1活塞(21)的方向推的力,透過上述卡合構件(40),往朝向該第1活塞(21)的力反轉並且倍力轉換並朝上述輸出桿(2)傳達的方式構成。
- 一種附倍力機構的壓缸裝置,具備:朝軸心方向可移動地插入外殼(1)的第1活塞(21);及在上述外殼(1)內與第1活塞(21)連結的桿用的輸出桿(2);及在上述輸出桿(2)的半徑方向的外側朝軸心方向可移動地被插入上述外殼(1)並且對於上述第1活塞(21)呈串聯狀被配置的第2活塞(22);及使將上述第2活塞(22)朝軸心方向的一端側移動的力反轉成朝軸心方向的另一端側的力,並且倍力轉換並朝上述輸出桿(2)的 傳達部(37)傳達的方式構成的倍力機構(36);上述倍力機構(36),是具有:在其倍力驅動的開始時在上述輸出桿(2)的上述傳達部(37)及設在上述外殼(1)的受部(38)之間朝半徑方向的內方變窄地形成的楔空間(39)、及在圓周方向隔有規定的間隔地插入該楔空間(39)的卡合球(40),上述卡合球(40),是可切換:在上述倍力驅動時被卡合在上述傳達部(37)的狀態、及該倍力驅動開始之前的低負荷行程時與上述輸出桿(2)的外周面之中比上述傳達部(37)更靠軸心方向的另一端側的外周面抵接的狀態的方式構成。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項的附倍力機構的壓缸裝置,其中,朝前述第1放洩室(31)及前述第2放洩室(32)供給及排出壓力流體的方式構成。
- 如申請專利範圍第4項的附倍力機構的壓缸裝置,其中,將前述第1放洩室(31)及前述第2放洩室(32)連接的連通孔(34)設在前述輸出桿(2)內。
- 如申請專利範圍第2項的附倍力機構的壓缸裝置,其中,前述倍力機構(36),具有:在前述的倍力驅動時在被設在前述輸出桿(2)的傳達部(37)及被設在前述外殼(1)的受部(38)之間朝半徑方向的內方變窄的方式 形成的環狀的楔空間(39)、及在圓周方向隔有預定間隔地插入該楔空間(39)的上述卡合構件(40)、及將上述卡合構件(40)朝半徑方向的內方推的方式設在前述第2活塞(22)的倍力部(41)。
- 如申請專利範圍第6項的附倍力機構的壓缸裝置,其中,前述傳達部(37),是藉由設在前述輸出桿(2)的外周面的凹所(43)的底壁構成。
- 如申請專利範圍第6項的附倍力機構的壓缸裝置,其中,前述受部(38),是設在前述外殼(1)的端壁(1a或1b)。
- 如申請專利範圍第6項的附倍力機構的壓缸裝置,其中,藉由球構成前述卡合構件(40)。
- 如申請專利範圍第6項的附倍力機構的壓缸裝置,其中,在前述倍力驅動的開始時將前述卡合構件(40)在前述楔空間(39)推出用,將在前述輸出桿(2)的前述的低負荷行程時將上述卡合構件(40)朝向上述輸出桿(2)的外周面朝半徑方向的內方推的推部(48),與前述倍力部(41)連結地設在前述第2活塞(22),使由上述推部(48)將上述卡合構件(40)朝半徑方向的內方推的力,比由上述倍力部(41)將上述卡合構件 (40)朝半徑方向的內方推的力更小的方式,構成該推部(48)。
- 如申請專利範圍第10項的附倍力機構的壓缸裝置,其中,藉由傾斜面構成前述倍力部(41),藉由傾斜面或是圓弧面構成前述推部(48)。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項的附倍力機構的壓缸裝置,其中,將挾具構件(55)連結在前述輸出桿(2)。
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