TWI717207B - 附保持閥的空氣壓缸裝置 - Google Patents

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Abstract

輸出構件(7)是可朝左右方向移動地插入外殼(5)內。在前述輸出構件(7)的右側形成有鎖定室(20)作為第1作動室。形成於前述外殼(5)的第1給排路(24)，是朝前述鎖定室(20)供給及排出壓縮空氣。被設於前述第1給排路(24)的中途部的第1保持閥(30)，是將該第1給排路(24)遮斷及開放。

Description

附保持閥的空氣壓缸裝置
本發明，是有關於具備保持閥的空氣壓缸裝置。
在具備這種的保持閥的流體壓缸裝置中，習知具有專利文獻1(日本新型第2524688號公報)的油壓缸裝置。該先前技術，是如下的結構。
在外殼內形成有缸孔，活塞是可移動地插入該缸孔。在該活塞的右側形成有鎖定室，朝該鎖定室供給及排出壓油的給排路是被設於外殼內。在該給排路的中途部裝設有保持閥，藉由該保持閥而使給排路被遮斷及開放。在上述的油壓缸裝置的鎖定狀態下，藉由任何的原因，使朝鎖定室的壓油供給被停止時，藉由鎖定室內的壓油的壓力而使保持閥被閉閥。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本新型第2524688號公報
[發明所欲解決之問題]
上述的先前技術是具有以下的問題。
在上述油壓缸中，在朝作動室(鎖定室)的壓油供給被停止的狀態下，將該油壓缸裝置長時間放置的話，與空氣的壓縮率相比因為油的壓縮率小所以作動室內壓油只要有微量朝外部漏出的話，壓力就會下降，挾持力會下降。
本發明的目的，是提供一種在朝流體壓缸裝置的作動室的流體供給被停止的狀態下，可以長時間維持作動狀態的流體壓缸裝置。 [用以解決問題之技術手段]
為了達成上述的目的，第1發明的空氣壓缸裝置，是例如，如第1A圖～第2C圖、第3圖及第4圖、第5圖及第6圖、第7A圖及第7B圖所示，是如下的結構。
輸出構件7是朝軸方向可移動地插入外殼5內。在前述輸出構件7的前述軸方向的基端側形成有第1作動室20。在前述輸出構件7的前述軸方向的前端側形成有第2作動室21。形成於前述外殼5的第1給排路24，是朝前述第1作動室20供給及排出壓縮空氣。形成於前述外殼5的第2給排路26，是朝前述第2作動室21供給及排出壓縮空氣。被設於前述第1給排路24的中途部的第1保持閥30，是將該第1給排路24遮斷及開放。前述第1保持閥30，是如下的結構。在形成於前述外殼5的第1安裝孔31，裝設有前述第1保持閥30的第1外殼32。在前述第1外殼32內形成有第1閥孔33。在前述第1閥孔33的內周壁形成有第1閥座34。可移動地插入前述第1閥孔33的第1閥構件35，是藉由第1閉閥彈簧38朝向前述第1閥座34被推迫。第1操作構件39是呈保密狀可移動地插入隔著前述第1閥座34的前述第1閥構件35相反側的前述第1閥孔33。該第1操作構件39是可與前述第1閥構件35抵接地隔有規定間隙而相面對。在與相面對於前述第1閥構件35的前述第1操作構件39的端面相反的端面側形成有第1受壓室41。第1連通路44是將前述第2作動室21及前述第1受壓室41連通。
第1發明，可達成以下的作用效果。
在本發明的空氣壓缸裝置中，將具有壓縮率比油更大的空氣(壓縮空氣)作為驅動流體利用。因此，在本發明的空氣壓缸裝置中，因為即使藉由第1保持閥而被密封在第1作動室的壓縮空氣是從該第1作動室朝外部一點一點地漏出，與油的情況相比壓力下降變少，或是即使壓縮空氣溫度下降與油的情況相比壓力下降變少，所以與習知的油壓缸裝置相比可以長時間維持作動狀態。
且在朝上述的空氣壓缸裝置的第1作動室供給壓縮空氣的狀態下，藉由任何的原因，使壓縮空氣朝該第1作動室的供給被停止時，藉由第1作動室內的壓縮空氣的壓力及第1閉閥彈簧的推迫力而使第1保持閥被閉閥。由此，使第1作動室內的壓縮空氣的壓力確實地被維持。其結果，該第1作動室的壓縮空氣的壓力可將輸出構件推壓，可以長時間維持壓縮空氣的供給停止時的空氣壓缸的作動狀態。
第1發明，是加上下述(1)及(2)的結構較佳。
(1)在前述第1作動室20內且在前述輸出構件7及前述外殼5的基端壁5a之間裝設有保持彈簧22。
此情況，在壓縮空氣朝空氣壓缸裝置的第1作動室被供給的狀態下，藉由任何的原因，使壓縮空氣朝該第1作動室的供給被停止時，可藉由第1作動室內的壓縮空氣的壓力及第1閉閥彈簧的推迫力而使第1保持閥被閉閥。由此，使第1作動室內的壓縮空氣的壓力確實地被維持。其結果，該第1作動室的壓縮空氣的壓力及保持彈簧的推迫力可將輸出構件推壓，可以長時間維持壓縮空氣的供給停止時的空氣壓缸的作動狀態。
(2)例如，如第3圖及第4圖所示，被設於前述第2給排路26的中途部的第2保持閥50，是將該第2給排路26遮斷及開放。該第2保持閥50，是如下述的結構。在形成於前述外殼5的第2安裝孔51裝設有前述第2保持閥50的第2外殼52。在前述第2外殼52內形成有第2閥孔53。在前述第2閥孔53的內周壁形成有第2閥座54。可移動地插入前述第2閥孔53的第2閥構件55，是藉由前述第2閉閥彈簧58而朝向前述第2閥座54被推迫。朝隔著前述第2閥座54的前述第2閥構件55相反側的前述第2閥孔53呈保密狀可移動地插入的第2操作構件59，是可與前述第2閥構件55抵接地隔有規定間隙而相面對。在與相面對於前述第2閥構件55的前述第2操作構件59的端面相反的端面側形成有第2受壓室61。第2連通路64是將前述第1作動室20及前述第2受壓室61連通。
此情況，在本發明的空氣壓缸裝置中，將具有壓縮率比油更大的空氣(壓縮空氣)作為驅動流體利用。因此，在本發明的空氣壓缸裝置中，因為即使被第2保持閥密封的壓縮空氣從第2作動室朝外部一點一點地漏出，與油的情況相比壓力下降可變少，或是即使壓縮空氣溫度下降與油的情況相比壓力下降變少，所以與具備習知的油壓缸裝置的挾持裝置相比可以長時間維持作動狀態。
且在壓縮空氣朝空氣壓缸裝置的第2作動室被供給的狀態下，藉由任何的原因，使壓縮空氣朝該第2作動室的供給被停止時，可藉由第2作動室內的壓縮空氣的壓力及第2閉閥彈簧的推迫力而使第2保持閥被閉閥。由此，使第2作動室內的壓縮空氣的壓力確實地被維持。其結果，該第2作動室的壓縮空氣的壓力可抵抗保持彈簧的推迫力將輸出構件推壓，可以長時間維持壓縮空氣的供給停止時的空氣壓缸的作動狀態。
為了達成上述的目的，第2發明的空氣壓缸裝置是如下的結構。
輸出構件7是朝軸方向可移動地插入外殼5內。在前述輸出構件7的前述軸方向的基端側形成有第1作動室20。在前述輸出構件7的前述軸方向的前端側形成有第2作動室21。形成於前述外殼5的第1給排路24，是朝前述第1作動室20供給及排出壓縮空氣。形成於前述外殼5的第2給排路26，是朝前述第2作動室21供給及排出壓縮空氣。被設於前述第2給排路26的中途部的第2保持閥50，是將該第2給排路26遮斷及開放。前述第2保持閥50，是如下的結構。在形成於前述外殼5的第2安裝孔51，裝設有前述第2保持閥50的第2外殼52。在前述第2外殼52內形成有第2閥孔53。在前述第2閥孔53的內周壁形成有第2閥座54。可移動地插入前述第2閥孔53的第2閥構件55，是藉由第2閉閥彈簧58朝向前述第2閥座54被推迫。第2操作構件59是呈保密狀可移動地插入隔著前述第2閥座54的前述第2閥構件55相反側的前述第2閥孔53。該第2操作構件59是可與前述第2閥構件55抵接地隔有規定間隙而相面對。在與相面對於前述第2閥構件55的前述第2操作構件59的端面相反的端面側形成有第2受壓室61。第2連通路64是將前述第1作動室20及前述第2受壓室61連通。
此情況，在本發明的空氣壓缸裝置中，將具有壓縮率比油更大的空氣(壓縮空氣)作為驅動流體利用。因此，因為即使被第2保持閥密封的壓縮空氣從第2作動室朝外部一點一點地漏出，與油的情況相比壓力下降可變少，或是即使壓縮空氣溫度下降，與油的情況相比壓力下降變少，所以與具備習知的油壓缸裝置的挾持裝置相比可以長時間維持作動狀態。
且在朝上述的空氣壓缸裝置的第2作動室供給壓縮空氣的狀態下，藉由任何的原因，使壓縮空氣朝該第2作動室的供給被停止時，可藉由第2作動室內的壓縮空氣的壓力及第2閉閥彈簧的推迫力而使第2保持閥被閉閥。由此，使第2作動室內的壓縮空氣的壓力確實地被維持。其結果，該第2作動室的壓縮空氣的壓力可將輸出構件推壓，可以長時間維持壓縮空氣的供給停止時的空氣壓缸的作動狀態。
以下，藉由第1A圖～第2C圖說明本發明的第1實施方式。在此實施方式中，例示將本發明的空氣壓缸裝置適用在挾持裝置的情況。
T溝2是在固定台1的上部朝左右方向形成，可動構件3是沿著該T溝2朝左右方向可移動。該可動構件3所具有的T腳4，是插入T溝2。外殼5是呈橫向姿勢被固定在該可動構件3。在該外殼5的內部形成有缸孔6，使輸出構件7可朝左右方向(軸方向)移動地插入該缸孔6內。該輸出構件7，是具有從右側依序形成的活塞8及輸出桿9。被裝設於該輸出桿9的前端部9a的楔構件10，是沿著形成於可動構件3的上部的導引面11朝左右方向被導引。銷14是從可動構件3的上部朝水平方向被突設。挾具臂15是以銷14為中心可擺動。在挾具臂15的右下部形成有半球狀的凹部16。半球狀的傳達構件17的球狀部分是被插入在該凹部16，傳達構件17的平面是被卡合於楔構件10的楔面10a。又，本實施方式的傳達構件17可取代形成半球狀，也可以是圓柱狀等的其他的形狀的構件。
上述的輸出構件7的活塞8是呈保密狀朝左右方向可移動地插入缸孔6內。在該缸孔6的內部且在活塞8的右側形成有鎖定室(第1作動室)20。且，在活塞8的左側形成有減壓室(第2作動室)21。在鎖定室20內且在活塞8及外殼5的右壁(基端壁)5a之間裝設有保持彈簧22，該保持彈簧22是對於外殼5將活塞8朝左方推迫。
在上述外殼5的右下部形成有第1給排通口23。將該第1給排通口23及鎖定室20之間連通的第1給排路24，是形成於外殼5的右壁(基端壁)5a內。壓縮空氣是藉由該第1給排路24而朝鎖定室20被供給及排出。且，在外殼5的左上部形成有第2給排通口25。將該第2給排通口25及減壓室21之間連通的第2給排路26，是形成於外殼5的左壁(前端壁)5b內。壓縮空氣是藉由該第2給排路26而朝減壓室21被供給及排出。在第1給排路24的中途部設有第1保持閥30，藉由該第1保持閥30而使該第1給排路24被遮斷及開放。
上述的第1保持閥30，如第2A圖～第2C圖(及第1A圖、第1B圖)所示，是如下的結構。
第1安裝孔31是在上述外殼5的右壁5a朝左右方向形成。第1保持閥30的第1外殼32是被螺合在該第1安裝孔31的母螺紋部。第1外殼32，是具有：筒狀的外殼本體32a、及被固定於該外殼本體32a的左端部的筒狀的前端構件32b。第1保持閥30被螺合在第1安裝孔31之前，前端構件32b是被壓入筒狀的外殼本體32a的筒孔，外殼本體32a的左端部是嵌入形成於前端構件32b的外周壁的凹部。由此前端構件32b是被固定於外殼本體32a。第1閥孔33是在該第1外殼32的內部朝左右方向形成。該第1閥孔33，是具有從左側依序形成的中徑孔33a及小徑孔33b及大徑孔33c。在形成於中徑孔33a及小徑孔33b之間的段差部形成有第1閥座34。該第1閥座34，是隨著朝向右方而前端漸細地形成錐面狀。第1閥構件35是朝左右方向可移動地插入中徑孔33a內。溝是在第1閥構件35的外周壁朝圓周方向形成，在該溝裝設有作為密封構件的O形環。藉由該O形環的外周部而構成第1閥面36，該第1閥面36是可與第1閥座34抵接。在形成於第1閥構件35的凹部37的底面及第1閥孔33的底面之間裝設有第1閉閥彈簧38，該第1閉閥彈簧38是將第1閥構件35朝向第1閥座34推迫。連通溝35a是在該第1閥構件35的外周壁朝左右方向形成，並且貫通孔35b是形成於第1閥構件35用來將該連通溝35a及凹部37連通。在該第1閥構件35的右端面開口的洩壓孔35c，是在前述的第1閥構件35的朝圓周方向形成的溝的周壁被開口。該洩壓孔35c的溝側開口部，是被作為密封構件的O形環密封。
第1操作構件39是可朝左右方向移動地插入上述的大徑孔(隔著第1閥座34的第1閥構件35相反側的第1閥孔33)33c內並成為保密狀。突起部39b是從該第1操作構件39的本體39a朝向第1閥構件35突設。該突起部39b的左端面是可與第1閥構件35的右端面抵接地隔有規定間隙而相面對。在上述的大徑孔33c內且在第1操作構件39的左側形成有第1閥室40，在第1操作構件39的右側(相面對於第1閥構件35的第1操作構件39的端面相反的端面側)形成有第1受壓室41。該第1受壓室41及減壓室21，是藉由第1連通路44、及形成於第1外殼32的周壁的貫通孔46而連通。
在第1外殼32的周壁形成有貫通孔45。藉由該貫通孔45，而使第1操作構件39的左側的第1閥室40及第1給排路24的壓縮空氣源側流路24a連通。且，第1給排路24的鎖定室側流路24b，是與第1閥孔33的中徑孔33a連通。又，在本實施方式中，貫通孔45、第1閥孔33、連通溝35a、貫通孔35b、洩壓孔35c、凹部37等，是構成第1給排路24的一部分。
上述的挾持裝置，如第1A圖～第2C圖所示，是如下地作動。
在第1A圖的初期狀態(減壓狀態)中，來自壓縮空氣源的壓縮空氣，是通過第2給排通口25及第2給排路26被供給至減壓室21。此時，如第2A圖所示，第2給排路26的壓縮空氣也透過第1連通路44朝第1保持閥30的第1受壓室41被供給。如此的話，第1受壓室41的壓縮空氣是將第1操作構件39朝左方移動，該第1操作構件39是將第1閥構件35從第1閥座34朝左方分離。因此，使第1保持閥30被開閥。因此，壓縮空氣是從鎖定室20通過第1給排路24被排出。由此，減壓室21的壓縮空氣是抵抗保持彈簧22朝左方的推迫力將輸出構件7朝右側界限位置移動。
將上述的挾持裝置從第1A圖(及第2A圖)的減壓狀態朝第1B圖(及第2B圖)的鎖定狀態進行鎖定驅動時，減壓室21的壓縮空氣是通過第2給排路26從第2給排通口25朝外部被排出，並且來自壓縮空氣源的壓縮空氣是通過第1給排通口23及第1給排路24被供給至第1保持閥30的第1閥室40。如此的話，該第1閥室40內的壓縮空氣是將第1閥構件35朝左方移動使第1保持閥30開閥。由此，壓縮空氣源的壓縮空氣是通過第1給排路24被供給至鎖定室20。如此的話，鎖定室20的壓縮空氣及保持彈簧22是將活塞8朝左方移動，該活塞8是透過輸出桿9將楔構件10朝左方移動。接著，楔構件10是透過傳達構件17將挾具臂15以銷14為中心朝逆時針的方向轉動。該挾具臂15是將工件W從上方推壓。由此，挾持裝置是從減壓狀態朝鎖定狀態被切換。
將上述的挾持裝置從第1B圖(及第2B圖)的鎖定狀態朝第1A圖(及第2A圖)的減壓狀態進行減壓驅動時，來自壓縮空氣源的壓縮空氣，是通過第2給排路26被供給至減壓室21，並且透過第1連通路44被供給至第1保持閥30的第1受壓室41。如此的話，該第1受壓室41內的壓縮空氣是將第1操作構件39朝左方移動，該第1操作構件39是將第1閥構件35從第1閥座34分離地朝左方移動。由此，使第1保持閥30被開閥，鎖定室20內的壓縮空氣是通過第1給排路24朝外部被排出。在此，即使第1操作構件39是將第1閥構件35從第1閥座34分離地朝左方移動，O形環也可藉由鎖定室20的壓力而朝半徑方向的外方膨脹，O形環會將形成於第1閥構件35的外周面及第1閥孔33的中徑孔33b之間的間隙塞住而使鎖定室20的壓縮空氣無法朝外部排出。此情況時，鎖定室20的壓縮空氣，是通過：形成於膨脹的O形環的內周壁及第1閥構件35的溝之間的間隙、及洩壓孔35c，朝外部被排出。其結果，該減壓室21內的壓縮空氣是將活塞8及輸出桿9及楔構件10朝右方移動。接著，挾具臂15是藉由彈簧的彈性復原力而朝順時針的方向轉動。使挾具臂15從工件W分離。由此，挾持裝置是從鎖定狀態朝減壓狀態被切換。
且在上述的鎖定狀態中，從壓縮空氣源被供給至鎖定室20的壓縮空氣，會藉由任何的原因，而被供給停止。此情況，鎖定室20內的高壓的壓縮空氣，雖是朝比該鎖定室20更低壓的外部通過第1給排路24流動，但是鎖定室側給排路24b內的壓縮空氣及第1閉閥彈簧38是將第1閥構件35朝向第1閥座34朝右方移動，將第1保持閥30閉閥。其結果，藉由被保持在高壓的鎖定室20內的壓縮空氣及保持彈簧22，使挾持裝置的鎖定狀態被維持。
上述的實施方式可達成以下的作用效果。
在上述挾持裝置的鎖定狀態下，藉由任何的原因，使壓縮空氣朝該鎖定室20的供給被停止時，第1保持閥30是藉由鎖定室20內的壓縮空氣的壓力及第1閉閥彈簧38的推迫力而被閉閥。由此，使鎖定室20內的壓縮空氣的壓力確實地被維持。其結果，該鎖定室20的壓縮空氣的壓力及保持彈簧22的推迫力可將輸出構件7的活塞8朝左方推壓，可以長時間維持挾持裝置的鎖定狀態。
且在本發明的挾持裝置中，具備將具有壓縮率比油更大的空氣(壓縮空氣)作為驅動流體利用的空氣壓缸裝置。因此，在本發明的挾持裝置中，因為藉由第1保持閥30而被密封在鎖定室20的壓縮空氣即使是從該鎖定室20朝外部一點一點地漏出，與油的情況相比壓力下降可變少，或是即使壓縮空氣溫度下降與油的情況相比壓力下降變少，所以與具備習知的油壓缸裝置的挾持裝置相比可以長時間維持鎖定狀態。
第3圖及第4圖、第5圖及第6圖、第7A圖及第7B圖，是顯示本發明的第2實施方式至第4實施方式，與上述的第1實施方式的構成構件相同的構件(或是類似的構件)原則上是附加同一的參照數字來進行說明。在第3圖及第4圖中，例示適用第2實施方式的空氣壓缸裝置的挾持裝置。
第3圖及第4圖的第2實施方式與上述的第1實施方式相異的點是如下。 在第2給排路26的中途部設有第2保持閥50，該第2給排路26是被該第2保持閥50遮斷及開放。
上述的第2保持閥50，是與第1實施方式的第1保持閥30相同構造，參照第3圖、第4圖，說明該構造。
第2安裝孔51是在上述外殼5的左壁5b朝上下方向形成。第2保持閥50的第2外殼52是被螺合在該第2安裝孔51的母螺紋部。第2外殼52，是具有筒狀的外殼本體52a及被固定於該外殼本體52a的上端部的筒狀的前端構件52b。第1保持閥30被螺合在第1安裝孔31之前，前端構件32b是被壓入筒狀的外殼本體32a的筒孔，外殼本體52a的上端部是嵌入形成於前端構件52b的外周壁的凹部。由此，前端構件52b是被固定於外殼本體52a。第2閥孔53是在該第2外殼52的內部朝上下方向形成。該第2閥孔53，是具有從上側依序形成的中徑孔53a及小徑孔53b及大徑孔53c。在形成於中徑孔53a及小徑孔53b之間的段差部形成有第2閥座54。該第2閥座54，是隨著朝向下方而前端漸細地形成錐面狀。第2閥構件55是朝上下方向可移動地插入中徑孔53a內。溝是在第2閥構件55的外周壁朝圓周方向形成，在該溝裝設有作為密封構件的O形環。藉由該O形環的外周部而構成第2閥面56，該第2閥面56是可與第2閥座54抵接。在形成於第2閥構件55的凹部57的底面及第2閥孔53的底面之間裝設有第2閉閥彈簧58，該第2閉閥彈簧58是將第2閥構件55朝向第2閥座54推迫。連通溝55a是在該第2閥構件55的外周壁朝上下方向形成，並且貫通孔55b是形成於第2閥構件55用來將該連通溝55a及凹部57連通。在該第2閥構件55的右端面開口的洩壓孔55c，是在前述的第2閥構件55的朝圓周方向形成的溝的周壁被開口。該洩壓孔55c的溝側的開口部，是被作為密封構件的O形環密封。
第2操作構件59是朝上下方向可移動且呈保密狀插入上述的大徑孔53c內。突起部59b是從該第2操作構件59的本體59a朝向第2閥構件55突設。該突起部59a的上端面是可與第2閥構件55的下端面抵接地隔有規定間隙而相面對。在上述的大徑孔53c內且在相面對於第2操作構件59的上側(第2閥構件55的端面側)形成有第2閥室60，在相面對於第2操作構件59的下側(與第2閥構件55的端面相反的端面側)形成有第2受壓室61。該第2受壓室61及鎖定室20，是藉由：第2連通路64、及形成於第2外殼52的周壁的貫通孔66而被連通。
如第4圖所示，在第2外殼52的周壁形成有貫通孔65。藉由其貫通孔65，而使第2操作構件59的上側的第2閥室60及第2給排路26的壓縮空氣源側給排路26a連通。且，第2給排路26的減壓室側給排路26b，是與第2閥孔53的中徑孔53a連通。又，在本實施方式中，貫通孔65、第2閥孔53、連通溝55a、貫通孔55b、洩壓孔55c、凹部57等，是構成第2給排路26的一部分。
上述的挾持裝置，是參照第3圖、第4圖(及第2A圖～第2C圖)，如下地作動。
在第3圖的初期狀態(減壓狀態)中，壓縮空氣是通過第2給排路26朝減壓室21被供給，並且也通過第1連通路44朝第1保持閥30的第1受壓室41被供給。如此的話，第1受壓室41的壓縮空氣是將第1操作構件39朝左方移動，該第1操作構件39是將第1閥構件35從第1閥座34朝左方分離。因此，使第1保持閥30被開閥。因此，壓縮空氣是從鎖定室20通過第1給排路24被排出。由此，減壓室21的壓縮空氣是抵抗保持彈簧22朝左方的推迫力將輸出構件7的活塞8朝右側界限位置移動。
將上述的挾持裝置從第3圖(及第4圖)的減壓狀態朝鎖定狀態進行鎖定驅動時，壓縮空氣是通過第1給排路24被供給至鎖定室20，並且也通過第2連通路64朝第2保持閥50的第2受壓室61被供給。如此的話，第2受壓室61的壓縮空氣是將第2操作構件59朝上方移動，該第2操作構件59是將第2閥構件55從第2閥座54朝上方分離。由此，使第2保持閥50被開閥，從減壓室21使壓縮空氣通過第2給排路26被排出。在此，即使第2操作構件59是將第2閥構件55從第2閥座54分離地朝上方移動，也可藉由減壓室21的壓力而使第2閥構件55的O形環朝半徑方向的外方膨脹，該O形環會塞住形成於第2閥構件55的外周面及第2閥孔53的中徑孔53b之間的間隙使減壓室21的壓縮空氣無法朝外部排出。此情況時，減壓室20的壓縮空氣，是通過：形成於膨脹的O形環的內周壁及第2閥構件55的溝之間的間隙、及洩壓孔55c，朝外部確實地被排出。其結果，鎖定室20的壓縮空氣及保持彈簧22是將活塞8及輸出桿9及楔構件10朝左方移動。接著，楔構件10是透過傳達構件17將挾具臂15以銷14為中心朝逆時針的方向轉動。該挾具臂15是將工件W從上方推壓。由此，挾持裝置是從減壓狀態朝鎖定狀態被切換。
將上述的挾持裝置從鎖定狀態朝第3圖(及第4圖)的減壓狀態進行減壓驅動時，來自壓縮空氣源的壓縮空氣，是通過第2給排路26被供給至減壓室21，並且透過第1連通路44被供給至第1保持閥30的第1受壓室41。如此的話，該第1受壓室41內的壓縮空氣是將第1操作構件39朝左方移動，該第1操作構件39是將第1閥構件35從第1閥座34分離地朝左方移動。由此，使第1保持閥30被開閥，鎖定室20內的壓縮空氣是通過第1給排路24朝外部被排出。在此，即使第1操作構件39是將第1閥構件35從第1閥座34分離地朝左方移動，O形環也可藉由鎖定室20的壓力而朝半徑方向的外方膨脹，O形環會將形成於第1閥構件35的外周面及第1閥孔33的中徑孔33b之間的間隙塞住而使鎖定室20的壓縮空氣無法朝外部排出。此情況時，鎖定室20的壓縮空氣，是通過：形成於膨脹的O形環的內周壁及第1閥構件35的溝之間的間隙、及洩壓孔35c，朝外部被排出。其結果，該減壓室21內的壓縮空氣是將活塞8及輸出桿9及楔構件10朝右方移動。接著，挾具臂15是藉由彈簧的彈性復原力而朝順時針的方向轉動。使挾具臂15從工件W分離。由此，挾持裝置是從鎖定狀態朝減壓狀態被切換。
且在上述的鎖定狀態中，從壓縮空氣源被供給至鎖定室20的壓縮空氣，會藉由任何的原因，使朝鎖定室20的供給被停止。此情況，鎖定室20內的高壓的壓縮空氣，雖是通過第1給排路24，朝比該鎖定室20的壓力更低壓的外部被排出，但是鎖定室側給排路24b內的壓縮空氣的壓力及第1閉閥彈簧38的推迫力是將第1閥構件35朝向第1閥座34移動，使第1保持閥30被閉閥。其結果，藉由被保持在高壓的鎖定室20內的壓縮空氣及保持彈簧22，使挾持裝置的鎖定狀態被維持。
且在上述的減壓狀態中，從壓縮空氣源被供給至減壓室21的壓縮空氣，會藉由任何的原因，使朝減壓室21的供給被停止。此情況，減壓室21內的高壓的壓縮空氣，雖是通過第2給排路26，朝比該減壓室21的壓力更低壓的外部被排出，但是減壓室側給排路26b內的壓縮空氣的壓力及第2閉閥彈簧58的推迫力是將第2閥構件55朝向第2閥座54移動，使第2保持閥50被閉閥。其結果，被保持在高壓的減壓室21內的壓縮空氣的壓力，是藉由抵抗保持彈簧22朝左方的推迫力將輸出構件7朝右方推壓，使挾持裝置的減壓狀態被維持。
上述的實施方式可達成以下的優點。
在上述挾持裝置的鎖定狀態下，藉由任何的原因，使壓縮空氣朝該鎖定室20的供給被停止時，第1保持閥30是藉由鎖定室20內的壓縮空氣的壓力及第1閉閥彈簧38的推迫力而被閉閥。由此，使鎖定室20內的壓縮空氣的壓力確實地被維持。其結果，該鎖定室20的壓縮空氣的壓力及保持彈簧22的推迫力可將輸出構件7的活塞8朝左方推壓，可以長時間維持挾持裝置的鎖定狀態。
且在上述挾持裝置的減壓狀態下，藉由任何的原因，使朝該減壓室21的壓縮空氣的供給被停止時，第2保持閥50可藉由減壓室21內的壓縮空氣的壓力及第2閉閥彈簧58的推迫力而被閉閥。由此，減壓室21內的壓縮空氣的壓力可確實地被維持。其結果，該減壓室的壓縮空氣的壓力是抵抗保持彈簧朝左方的推迫力將輸出構件7的活塞8朝右方推壓，就可以長時間維持挾持裝置的減壓狀態。
且在本發明的挾持裝置中，具備將具有壓縮率比油更大的空氣(壓縮空氣)作為驅動流體利用的空氣壓缸裝置。因此，在本發明的挾持裝置中因為，藉由第1保持閥30而被密封在鎖定室20的壓縮空氣，即使是從該鎖定室20朝外部一點一點地漏出，與油的情況相比壓力下降可變少，或是即使壓縮空氣溫度下降與油的情況相比壓力下降變少，所以與具備習知的油壓缸裝置的挾持裝置相比可以長時間維持鎖定狀態。且因為，藉由第2保持閥50而被密封的壓縮空氣，即使是從減壓室21朝外部一點一點地漏出，與油的情況相比壓力下降可變少，或是即使壓縮空氣溫度下降與油的情況相比壓力下降變少，所以與具備習知的油壓缸裝置的挾持裝置相比可以長時間維持鎖定狀態。
在第5圖及第6圖中，顯示第3實施方式的挾持裝置，與上述的第1實施方式相異的點是如下。
在上述的第1實施方式的挾持裝置中，在外殼5的筒狀的胴部內形成有第1連通路44。對於此，在第3實施方式的挾持裝置中，外殼5是具有：近似矩形的右壁5a、及近似矩形的左壁5b、及圓筒狀的胴部5c。在被突設成比該胴部5c的外周面更(缸孔6的半徑方向)外方的右壁5a的凸緣部及左壁5b的凸緣部之間，管構件66是被裝設成保密狀。該筒構件66的筒孔，是構成第1連通路44的一部分。
第6圖，是顯示第5圖中的D的部分放大圖。第6圖的第1保持閥30，其第1外殼32，是具有：筒狀的外殼本體32a、及被裝設於該外殼本體32a的左端部的筒狀的前端構件32b。在外殼本體32a的左端側內周壁形成有母螺紋部67，且，在前端構件32b的右側外周壁形成有公螺紋部68。前端構件32b的公螺紋部68是藉由被螺合在外殼本體32a的母螺紋部67，使前端構件32b與外殼本體32a連結。
且第1閉閥彈簧38的右端外周部是壓入被固定在形成於上述的第1閥構件35的左端壁中的凹部37的內周壁。因此，從外殼5的第1安裝孔31將第1保持閥30取下時，不會將第1閉閥彈簧38殘留在第1安裝孔31內，可以一次就將第1保持閥30從第1安裝孔31取下。且，在取下之後，可防止構成第1保持閥30的構件脫落。
第7A及7B圖，是顯示第4實施方式的挾持裝置，與上述的第1實施方式相異的點是如下。
挾持裝置的外殼5是被螺固在朝上下方向形成在固定台1的安裝孔。在該外殼5的內部形成有缸孔6，使輸出構件7可朝上下方向(軸方向)移動地插入該缸孔6內。該輸出構件7，是具有從下側依序形成的下桿70及活塞8及輸出桿9。在該輸出桿9的前端部9a裝設有挾具臂15。下桿70，是可滑動自如地被支撐於構成外殼5的下壁5a的一部分的支撐筒71。
上述的輸出構件7的活塞8是呈保密狀朝上下方向可移動地插入缸孔6內。在該缸孔6的內部且活塞8的上側形成有鎖定室(第1作動室)20。且，在活塞8的下側形成有減壓室(第2作動室)21。
在上述外殼5的上壁形成有第1給排通口23。將該第1給排通口23及鎖定室20之間連通的第1給排路24，是形成於外殼5內。壓縮空氣是藉由該第1給排路24而朝鎖定室20被供給及排出。且，在外殼5的上壁5b形成有第2給排通口25。將該第2給排通口25及減壓室21之間連通的第2給排路26，是形成於外殼5內。壓縮空氣是藉由該第2給排路26而朝減壓室21被供給及排出。在第1給排路24的中途部設有第1保持閥30，藉由該第1保持閥30而使該第1給排路24被遮斷及開放。
橫跨上述的輸出構件7的下桿70的外周壁及支撐筒71的內周壁而設有繞轉機構。該繞轉機構是如下的結構。
在上述的下桿70的外周壁導引溝72(在本實施方式中，是3個)是被設成在圓周方向幾乎等間隔。這些各導引溝72，是從剖面視由弓形的溝所構成，從下依序具有旋狀的繞轉溝73及直進溝74。複數繞轉溝73是被配置成相互平行狀，並且複數直進溝74也被配置成相互平行狀。
卡合球75是被嵌入上述的各導引溝72。各卡合球75，是可旋轉自如地被支撐於設於支撐筒71的內周壁的上部的3個貫通孔76。套筒77是繞軸心周圍可旋轉自如地橫跨這些3個卡合球75並被外嵌於這些3個卡合球75。
裝設上述的第1保持閥30用的第1安裝孔31，是形成於外殼5的上壁5b。對於該第1安裝孔31的軸心傾斜的第1連通路44及第1給排路24的壓縮空氣源側流路24a，是在該第1安裝孔31的內周面被開口。該第1連通路44及第1給排路24的壓縮空氣源側流路24a，是將鑽頭等的刀具朝對於該第1安裝孔31的軸心傾斜的方向插入第1安裝孔31並加工形成。即，因為從第1安裝孔31的內周面將第1連通路44及第1給排路24的壓縮空氣源側流路24a加工形成，所以第1連通路44及第1給排路24的壓縮空氣源側流路24a的第1安裝孔31內的開口位置精度佳。因此，將第1保持閥30裝設在第1安裝孔31時，因為第1保持閥30的第1貫通孔45及第2貫通孔46可精度佳地相面對，所以可防止流路內的壓縮空氣漏出。
上述的各第1至4實施方式可如下地變更。
可取代將第1至第3實施方式的缸裝置適用於將輸出構件7朝從外殼5進出的方向進行挾具驅動的挾持裝置，也可以將如第4實施方式的缸裝置適用於將輸出構件7朝往外殼5內後退的方向進行挾具驅動的挾持裝置。
可取代將前述的保持彈簧22裝設在鎖定室20，也可以裝設在減壓室21。
被裝設於第1閥構件35及第2閥構件55的溝的密封構件，不限定於O形環，例如也可以是X環和U密封墊等。該密封構件的材質，也不限定於橡膠和樹脂，也可以是金屬等的其他的素材。
在上述的第2實施方式的挾持裝置中，可以省略第1保持閥30。
其他，在本行業者可以思及的範圍內，當然可進行各種的變更。
1:固定台 2:T溝 3:可動構件 4:T腳 5:外殼 5a:基端壁(右壁，下壁) 5b:前端壁(左壁，上壁) 5c:胴部 6:缸孔 7:輸出構件 8:活塞 9:輸出桿 9a:前端部 10:楔構件 10a:楔面 11:導引面 14:銷 15:挾具臂 16:凹部 17:傳達構件 20:第1作動室(鎖定室) 21:第2作動室(減壓室) 22:保持彈簧 23:第1給排通口 24:第1給排路 24a:壓縮空氣源側流路 24b:鎖定室側給排路 25:第2給排通口 26:第2給排路 26a:壓縮空氣源側給排路 26b:減壓室側給排路 30:第1保持閥 31:第1安裝孔 32:第1外殼 32a:外殼本體 32b:前端構件 33:第1閥孔 33a:中徑孔 33b:小徑孔 33c:大徑孔 34:第1閥座 35:第1閥構件 35a:連通溝 35b:貫通孔 35c:洩壓孔 36:第1閥面 37:凹部 38:第1閉閥彈簧 39:第1操作構件 39a:本體 39b:突起部 40:第1閥室 41:第1受壓室 44:第1連通路 45:第1貫通孔 46:第2貫通孔 50:第2保持閥 51:第2安裝孔 52:第2外殼 52a:外殼本體 52b:前端構件 53:第2閥孔 53a:中徑孔 53b:小徑孔 53c:大徑孔 54:第2閥座 55:第2閥構件 55a:連通溝 55b:貫通孔 55c:洩壓孔 56:第2閥面 57:凹部 58:第2閉閥彈簧 59:第2操作構件 59a:本體 59b:突起部 60:第2閥室 61:第2受壓室 64:第2連通路 65:貫通孔 66:管構件 67:母螺紋部 68:公螺紋部 70:下桿 71:支撐筒 72:導引溝 73:繞轉溝 74:直進溝 75:卡合球 76:貫通孔 77:套筒
[第1A圖]第1A圖，是顯示本發明的第1實施方式的挾持裝置的減壓狀態中的剖面視的示意圖。 [第1B圖]第1B圖，是上述挾持裝置的鎖定狀態中的剖面視的示意圖。 [第2A圖]第2A圖，是第1A圖中的A部分的放大圖，顯示在上述挾持裝置所具備的第1保持閥的圖。 [第2B圖]第2B圖，是第1B圖中的B部分的放大圖，顯示在上述挾持裝置所具備的第1保持閥的圖。 [第2C圖]第2C圖，是與第2A圖類似的圖，顯示在上述的挾持裝置所具備的第1保持閥被閉閥的狀態的圖。 [第3圖]第3圖，是顯示本發明的第2實施方式的與第1A圖類似的圖。 [第4圖]第4圖，是第3圖中的C部分的放大圖，顯示在上述挾持裝置所具備的第2保持閥的圖。 [第5圖]第5圖，是顯示本發明的第3實施方式的與第1A圖類似的圖。 [第6圖]第6圖，是第5圖中的D部分的放大圖，顯示在上述挾持裝置所具備的第1保持閥的圖。 [第7A圖]第7A圖，是顯示本發明的第4實施方式的繞轉式挾持裝置的剖面視的示意圖。 [第7B圖]第7B圖，是第7A圖中的E-E線剖面圖。
1:固定台
2:T溝
3:可動構件
4:T腳
5:外殼
5a:基端壁(右壁，下壁)
5b:前端壁(左壁，上壁)
6:缸孔
7:輸出構件
8:活塞
9:輸出桿
9a:前端部
10:楔構件
10a:楔面
11:導引面
14:銷
15:挾具臂
16:凹部
17:傳達構件
20:第1作動室(鎖定室)
21:第2作動室(減壓室)
22:保持彈簧
23:第1給排通口
24:第1給排路
24a:壓縮空氣源側流路
24b:鎖定室側給排路
25:第2給排通口
26:第2給排路
30:第1保持閥
31:第1安裝孔
44:第1連通路
W:工件

Claims (4)

  1. 一種空氣壓缸裝置，其特徵為，具備：朝軸方向可移動地插入外殼(5)內的輸出構件(7)、及形成於前述輸出構件(7)的前述軸方向的基端側的第1作動室(20)、及形成於前述輸出構件(7)的前述軸方向的前端側的第2作動室(21)、及形成於前述外殼(5)並且朝前述第1作動室(20)供給及排出壓縮空氣的第1給排路(24)、及形成於前述外殼(5)並且朝前述第2作動室(21)供給及排出壓縮空氣的第2給排路(26)、及被設於前述第1給排路(24)的中途部且將該第1給排路(24)遮斷及開放的第1保持閥(30)，前述第1保持閥(30)，是具備：被裝設於形成於前述外殼(5)的第1安裝孔(31)中的前述第1保持閥(30)的第1外殼(32)、及形成於前述第1外殼(32)內的第1閥孔(33)、及形成於前述第1閥孔(33)的內周壁的第1閥座(34)、及可移動地插入前述第1閥孔(33)且藉由第1閉閥彈簧(38)朝向前述第1閥座(34)被推迫的第1閥構件(35)、及朝隔著前述第1閥座(34)的前述第1閥構件(35)相反側的前述第1閥孔(33)呈保密狀可移動地插入且可與前述第1閥構件(35)抵接地隔有規定間隙而相面對的第1操作構件(39)、及 形成於與相面對於前述第1閥構件(35)的前述第1操作構件(39)的端面相反的端面側的第1受壓室(41)、及將前述第2作動室(21)及前述第1受壓室(41)連通的第1連通路(44)。
  2. 如請求項1的空氣壓缸裝置，其中，在前述第1作動室(20)內且在前述輸出構件(7)及前述外殼(5)的基端壁(5a)之間裝設有保持彈簧(22)。
  3. 如請求項2的空氣壓缸裝置，其中，具備：被設於前述第2給排路(26)的中途部且將該第2給排路(26)遮斷及開放的第2保持閥(50)，前述第2保持閥(50)，是具備：被裝設於形成於前述外殼(5)的第2安裝孔(51)中的前述第2保持閥(50)的第2外殼(52)、及形成於前述第2外殼(52)內的第2閥孔(53)、及形成於前述第2閥孔(53)的內周壁的第2閥座(54)、及可移動地插入前述第2閥孔(53)且藉由第2閉閥彈簧(58)朝向前述第2閥座(54)被推迫的第2閥構件(55)、及朝隔著前述第2閥座(54)的前述第2閥構件(55)相反側的前述第2閥孔(53)呈保密狀可移動地插入且可與前述第2閥構件(55)抵接地隔有規定間隙而相面對的第2操作構件(59)、及形成於與相面對於前述第2閥構件(55)的前述第2操作構件(59)的端面相反的端面側的第2受壓室(61)、及將前述第1作動室(20)及前述第2受壓室(61)連通的第2 連通路(64)。
  4. 一種空氣壓缸裝置，其特徵為，具備：朝軸方向可移動地插入外殼(5)內的輸出構件(7)、及形成於前述輸出構件(7)的前述軸方向的基端側的第1作動室(20)、及形成於前述輸出構件(7)的前述軸方向的前端側的第2作動室(21)、及形成於前述外殼(5)並且朝前述第1作動室(20)供給及排出壓縮空氣的第1給排路(24)、及形成於前述外殼(5)並且朝前述第2作動室(21)供給及排出壓縮空氣的第2給排路(26)、及被設於前述第2給排路(26)的中途部且將該第2給排路(26)遮斷及開放的第2保持閥(50)，前述第2保持閥(50)，是具備：被裝設於形成於前述外殼(5)的第2安裝孔(51)中的前述第2保持閥(50)的第2外殼(52)、及形成於前述第2外殼(52)內的第2閥孔(53)、及形成於前述第2閥孔(53)的內周壁的第2閥座(54)、及可移動地插入前述第2閥孔(53)且藉由第2閉閥彈簧(58)朝向前述第2閥座(54)被推迫的第2閥構件(55)、及朝隔著前述第2閥座(54)的前述第2閥構件(55)相反側的前述第2閥孔(53)呈保密狀可移動地插入且可與前述第2閥構件(55)抵接地隔有規定間隙而相面對的第2操作構件(59)、及 形成於與相面對於前述第2閥構件(55)的前述第2操作構件(59)的端面相反的端面側的第2受壓室(61)、及將前述第1作動室(20)及前述第2受壓室(61)連通的第2連通路(64)。
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