WO2013031061A1 - 倍力機構付きシリンダ装置 - Google Patents

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WO2013031061A1
WO2013031061A1 PCT/JP2012/003214 JP2012003214W WO2013031061A1 WO 2013031061 A1 WO2013031061 A1 WO 2013031061A1 JP 2012003214 W JP2012003214 W JP 2012003214W WO 2013031061 A1 WO2013031061 A1 WO 2013031061A1
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piston
cylinder device
booster mechanism
housing
output rod
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横田　英明
米澤　慶多朗
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株式会社コスメック
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Priority to EP12827665.6A priority patent/EP2749775B1/en
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    • F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general

Definitions

  • the present invention relates to a cylinder device provided with a booster mechanism. More specifically, when fixing an object to be fixed such as a workpiece or a mold, first, an output rod provided in the cylinder device is first driven quickly, and then The present invention relates to a technique for boosting the output rod.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Document 1 (Japan, JP 2007-268625 A).
  • the prior art is configured as follows.
  • a clamp rod as an output rod is inserted into the housing so as to be movable in the vertical direction.
  • a first piston for boosting inserted into the lower part of the housing is fitted on the clamp rod so as to be movable in the vertical direction, and a first lock chamber and a first release chamber are provided on both upper and lower sides of the first piston. Is formed.
  • a second piston for a rod inserted into the upper portion of the housing is fixed to the clamp rod, and a second lock chamber and a second release chamber are formed on both upper and lower sides of the second piston.
  • the height of the housing becomes high and the cylinder device becomes large.
  • An object of the present invention is to make a cylinder device with a booster mechanism small.
  • the present invention provides a cylinder device with a booster mechanism as shown in FIGS. 1 to 3, 4, 5, 5, 6A to 6D, and 7, respectively. It was configured as follows.
  • the first piston 10 is inserted into the housing 2 so as to be movable in the axial direction.
  • the first piston 10 has a cylindrical hole 14 penetrating in the axial direction.
  • the second piston 20 is inserted into the cylindrical hole 14 of the first piston 10 so as to be able to move in the axial direction.
  • the second piston 20 has an output rod 26 protruding outward from the housing 2.
  • the housing 2 is axially partitioned by the first piston 10 and the second piston 20 to form a lock chamber 40 and a release chamber 42.
  • Pressure fluid is supplied to and discharged from the lock chamber 40 and the release chamber 42.
  • a booster mechanism 52 is disposed in which the pressure fluid supplied to the lock chamber 40 converts the force by which the first piston 10 pushes the first piston 10 toward the release chamber 42 and transmits it to the second piston 20.
  • a switching mechanism 54 for selectively connecting the first piston 10 to the housing 2 and the second piston 20 is disposed.
  • the switching mechanism 54 connects the first piston 10 to the housing 2 so that the first piston 10 can be received when the second piston 20 is under a low load stroke, and also connects the first piston 10 when the second piston 20 is under a high load stroke.
  • the second piston 20 is drivably connected via a booster mechanism 52.
  • the present invention has the following effects.
  • the two pistons are arranged in parallel by inserting the second piston into the cylindrical hole penetrating the first piston, the prior art in which the two pistons are arranged in series is different from the prior art described above.
  • the cylinder device can be made compact by significantly reducing the height of the housing.
  • the release chamber and the lock chamber are formed on both end sides of the first piston and the second piston, unlike the above-described conventional technique, a thick partition wall is provided in the middle height portion of the housing. There is no need. For this reason, the height of the housing is lowered, and the cylinder device is further reduced in size.
  • the switching mechanism 54 is preferably configured as follows. That is, when the second piston 20 has advanced to the release chamber 42 side by a predetermined low load stroke in a state where the first piston 10 is receivably connected to the housing 2, the switching mechanism 54 The connection between the first piston 10 and the housing 2 is released, and the first piston 10 is drivably connected to the second piston 20 via the booster mechanism 52.
  • a guide tube 6 is projected from one end wall 2a (or 2b) of the two end walls 2a and 2b of the housing 2 toward the other end wall 2b (or 2a).
  • the guide surface 32 formed on the outer periphery of the second piston 20 is inserted.
  • the booster mechanism 52 is formed in the cylindrical wall 6a of the guide cylinder 6 at a predetermined interval in the circumferential direction and is penetrated in the radial direction, and the engagement inserted into the respective support holes 56.
  • the following configurations are preferably added as shown in FIGS. 1 to 3, 5, and 6 ⁇ / b> A to 6 ⁇ / b> D, respectively.
  • the first piston 10 is provided with a pushing portion 66 that pushes 58 inward in the radial direction toward the guide surface 32 of the second piston 20.
  • the force by which the push portion 66 pushes the engagement ball 58 inward in the radial direction is smaller than the force by which the boost surface 64 pushes the engagement ball 58 inward in the radial direction.
  • the pressing portion 66 since the force with which the pushing portion pushes the engagement ball against the second piston can be set to a predetermined small value, the frictional force acting on the second piston becomes small, and the second piston moves smoothly.
  • the switching mechanism 54 is preferably configured as follows.
  • the switching mechanism 54 is constituted by the push portion 66, the engagement ball 58, the guide surface 32, and the cam surface 62.
  • the engagement ball 58 pushed outward in the radial direction by the guide surface 32 receives the push portion 66 from the release chamber 42 side, whereby the second piston 20 is The first piston 10 is left behind and moved to the release chamber 42 side.
  • the push portion 66 engages the engagement ball 58 with the cam surface 62, whereby the boost surface 64 of the first piston 10 is engaged with the engagement ball 58.
  • the second piston 20 is driven via the cam surface 62.
  • some of the components of the booster mechanism can be used for the switching mechanism.
  • the cylinder device has a simple structure and can be made more compact.
  • the pressure receiving area of the piston body 24 of the second piston 20 is preferably set to a value larger than the pressure receiving area of the output rod 26. In this case, the second piston can be smoothly driven to release.
  • the outer diameter dimension of the piston body 24 of the second piston 20 it is preferable to set the outer diameter dimension of the piston body 24 of the second piston 20 to a value larger than the inner diameter dimension of the guide cylinder 6. In this case, the second piston can be strongly locked.
  • the output rod 26 may protrude outward from the housing 2 and toward the release chamber 42.
  • the output rod 26 may be protruded outward of the housing 2 and toward the lock chamber 40.
  • a cam member 86 provided with the guide surface 32 and the cam surface 62 is preferably attached to the outer peripheral portion of the output rod 26.
  • the cam member needs to be processed, and the entire second piston need not be processed.
  • the cam member 86 is mounted on the output rod 26 so as to be rotatable around the axis, and the cam member 86 is axially mounted on the guide tube 6. It is preferable that the coupling is made so as to be movable and non-rotatable around the axis. In this case, the output rod (and the second piston) can freely rotate around the axis with respect to the housing and the cam member. Therefore, even if excessive torque is applied to the output rod (and the second piston) for some reason, the cam member can be prevented from rotating, and the cam surface and guide surface provided on the cam member can be prevented. Can be prevented from being damaged.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and is a sectional view in elevation of a cylinder device with a booster mechanism, corresponding to FIG. 2C described later.
  • 2A to 2D are operation explanatory views of the cylinder device.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a main part in FIG. 2A.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention and is similar to FIG. 2D.
  • FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention and is similar to FIG. 4 described above.
  • 6A to 6D show a fourth embodiment of the present invention and are similar to FIGS. 2A to 2D, respectively.
  • FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention and is similar to FIG. 2A.
  • the cylinder device 1 includes a housing 2, and the housing 2 includes an upper end wall 2a, a lower end wall 2b, and a body portion 2c.
  • the housing 2 is fixed to a fixed side member such as a work pallet by a plurality of bolts (none is shown).
  • a cylinder hole 4 is formed in the vertical direction (axial direction) in the housing 2, and the guide cylinder 6 protrudes downward from the upper end wall 2 a in the cylinder hole 4.
  • the first piston 10 for boosting is inserted into the cylinder hole 4 through the outer sealing member 12 so as to be able to move in a vertical direction.
  • a cylindrical hole 14 penetrates the first piston 10 in the vertical direction, and the second piston 20 is inserted into the cylindrical hole 14 so as to be movable in the vertical direction.
  • the second piston 20 includes a piston main body 24 that is inserted into the cylindrical hole 14 in an intimate manner via an inner sealing member 22, and an output rod 26 that integrally protrudes upward from the piston main body 24. .
  • the output rod 26 has a large diameter portion 28 and a small diameter portion 30.
  • a guide surface 32 provided on the outer periphery of the large-diameter portion 28 is inserted into the tube hole of the guide tube 6.
  • the outer diameter dimension of the piston body 24 is set to a value larger than the inner diameter dimension of the guide cylinder 6.
  • the small-diameter portion 30 projects upward from the upper end wall 2a and is inserted into the through hole 34 of the upper end wall 2a in a tightly sealed manner via the upper sealing member 36.
  • the sealing member 36 also has a scraper function.
  • the upper portion of the small diameter portion 30 is configured as an output portion 26 a of the output rod 26.
  • a straight guide means (not shown) is provided between the tube wall 6a of the guide tube 6 and the output rod 26.
  • the rectilinear guide means functions to guide the second piston 20 straight up and down and to prevent the second piston 20 from rotating about the axis.
  • the first piston 10 and the second piston 20 divide the internal space of the housing 2 into two chambers, a lower lock chamber 40 and an upper release chamber 42.
  • the lock chamber 40 includes a first lock chamber 40a on the lower side of the first piston 10 and a second lock chamber 40b on the lower side of the second piston. These two lock chambers 40a and 40b can communicate with each other by a lateral groove 44 formed in the lower end surface of the first piston 10 (see FIG. 2A described later).
  • the release chamber 42 includes a first release chamber 42 a on the upper side of the first piston 10 and a second release chamber 42 b on the upper side of the large diameter portion 28 of the output rod 26.
  • release chambers 42 a and 42 b are communicated with each other by a lateral hole 46 formed in the upper part of the cylindrical wall 6 a of the guide cylinder 6.
  • a holding spring 47 is attached to the first lock chamber 40a, and the holding spring 47 biases the first piston 10 upward.
  • the pressure receiving area of the piston body 24 is set to a value larger than the pressure receiving area of the small diameter portion 30 of the output rod 26.
  • Compressed air as pressure fluid is supplied to and discharged from the lock chamber 40 and the release chamber 42, respectively. That is, a lock port (not shown) communicates with the lock chamber 40 via a supply / discharge passage 48 for the compressed air for locking. Further, a release port (not shown) is communicated with the release chamber 42 via a supply / discharge passage 50 for compressed air for release.
  • a booster mechanism 52 and a switching mechanism 54 are disposed in the release chamber 42.
  • the booster mechanism 52 is configured to convert the force of the compressed air supplied to the lock chamber 40 to push the first piston 10 upward (on the release chamber 42 side) and transmit it to the second piston 20.
  • the switching mechanism 54 is configured to selectively connect the first piston 10 to the housing 2 and the second piston 20.
  • the booster mechanism 52 is configured as follows.
  • Four support holes 56 are formed in the lower part of the cylindrical wall 6a of the guide cylinder 6 at predetermined intervals in the circumferential direction and penetrated in the radial direction.
  • An engagement ball 58 is inserted into each support hole 56.
  • a cam groove 60 is formed on the outer periphery of the large-diameter portion 28 of the output rod 26 in correspondence with the engagement ball 58.
  • a cam surface 62 formed on the bottom wall of the cam groove 60 is formed so as to approach the axis as it goes downward. In other words, the cam surface 62 is formed to have a smaller diameter toward the lock chamber 40 below.
  • An engagement ball 58 can be engaged with each cam surface 62 described above.
  • a boosting surface 64 is formed in the upper half portion of the cylindrical hole 14 of the first piston 10.
  • the boost surface 64 is a tapered surface and is formed so as to approach the axis as it goes downward (towards the lock chamber 40).
  • a push portion 66 for pushing the engagement ball 58 inward in the radial direction at the start of the boost drive of the boost mechanism 52 is provided on the upper portion of the first piston 10.
  • the pushing portion 66 functions to push the engagement ball 58 inward in the radial direction toward the guide surface 32 of the output rod 26 during the low load stroke of the second piston 20. Further, the force by which the pushing portion 66 pushes the engagement ball 58 inward in the radial direction is smaller than the force by which the boost surface 64 pushes the engagement ball 58 inward in the radial direction.
  • a push portion 66 is formed.
  • the switching mechanism 54 connects the first piston 10 to the housing 2 during a low load stroke of the second piston 20 and also connects the first piston 10 to the booster mechanism 52 during a high load stroke of the second piston 20. It is comprised so that it may connect with the said 2nd piston 20 via.
  • the switching mechanism 54 includes the push portion 66, the engagement ball 58, the guide surface 32, and the cam surface 62.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the switching mechanism 54 in FIG. 2A.
  • the compressed air in the lock chamber 40 is discharged and the compressed air is supplied to the release chamber 42.
  • the compressed air in the release chamber 42 lowers the first piston 10 and lowers the second piston 20.
  • a work (member to be pressed) W is carried above the housing 2.
  • the compressed air in the release chamber 42 is discharged and the compressed air is supplied to the lock chamber 40 in the release state of FIG. 2A.
  • the guide surface 32 of the output rod 26 pushes the engagement ball 58 outward in the radial direction, and the pushing portion 66 of the first piston 10 passes through the engagement ball 58 in the support hole 56 of the guide cylinder 6. Since it is received by the upper wall (that is, the first piston 10 is connected to the guide cylinder 6), the first piston 10 is prevented from rising.
  • the second piston 20 rises with a low load, leaving the first piston 10 left behind. More specifically, the resultant force of the pressure of the compressed air in the lock chamber 40 and the urging force of the holding spring 47 acts upward on the first piston 10, and the pushing portion 66 causes the engagement ball 58 to move to the guide surface 32 of the output rod 26. Therefore, the pressing force becomes the sliding resistance of the second piston 20. Furthermore, sliding resistance also acts on the second piston 20 from the inner sealing member 22 and the upper sealing member 36. Therefore, the second piston 20 is raised against the sliding resistance. Then, at the end of the low load increase shown in FIG. 2B, the state immediately before the engagement ball 58 starts to engage with the cam surface 62 is obtained.
  • the pushing portion 66 pushes the engagement ball 58 toward the cam surface 62 as shown in FIG. 2C (initial state of the boost drive), so that the boost drive can be started. It becomes.
  • the connection between the first piston 10 and the guide tube 6 (housing 2) is released, and the boosting surface 64 of the first piston 10 moves the second piston 20 through the engagement ball 58 and the cam surface 62.
  • the urging force of the holding spring 47 also acts on the second piston 20 via the first piston 10, so that the second piston 20 is raised more strongly.
  • the first piston 10 and the second piston 20 are slightly raised, the output portion 26a of the output rod 26 contacts the workpiece W, and the workpiece W is pressed. .
  • a margin stroke ⁇ is left above the large-diameter portion 28 of the output rod 26.
  • the resultant force of the force acting on the second piston 20 from the first piston 10 via the booster mechanism 52 and the air pressure acting on the second piston 20 acts upward, and the output rod 26 Strongly presses the workpiece W.
  • the biasing force of the holding spring 47 is the booster mechanism 52 (the booster surface 64, the engagement ball 58, the cam surface 62, etc.). Since the locked state is mechanically held through the wedge action, the locked state is reliably maintained.
  • the upper portion on the outside in the radial direction (the upper left portion in FIG. 3). ) Is formed in the relief groove 70.
  • a straight line GM connecting the tip M of the corner 71 of the relief groove 70 and the center G of the engagement ball 58, and a straight line GN connecting the tip N of the corner 67 of the push portion 66 and the center G of the engagement ball 58. Is preferably set within a range of 10 to 30 degrees. The reason is as follows.
  • the crossing angle ⁇ is preferably in the range of 10 degrees to 30 degrees.
  • FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6A to FIG. 6D, and FIG. 7 show the second to fifth embodiments of the present invention, respectively.
  • the same members (or similar members) as the constituent members of the first embodiment will be described with the same reference numerals in principle.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention and is similar to FIG. 2D described above.
  • This 2nd Embodiment has illustrated the case where the link type clamp mechanism which fixes the workpiece
  • FIG. 4 differs from the first embodiment described above in the following points.
  • the housing 2 is attached to a fixed base T such as a table.
  • the left end portion of the clamp member 77 is supported by the upper portion of the output rod 26 projecting upward from the upper end wall 2a of the housing 2 via the first pin 76 so as to be rotatable in the vertical direction.
  • An upper portion of the link member 79 is rotatably supported by a lateral intermediate portion of the clamp member 77 via a second pin 78.
  • a lower portion of the link member 79 is rotatably supported by a support portion 81 that protrudes upward from the upper end wall 2a via a third pin 80.
  • the compressed air in the lock chamber 40 raises the output rod 26 via the second piston 20, so that the booster mechanism 52 is in the initial stage of boost drive.
  • the clamp member 77 is quickly rotated in the clockwise direction while being switched to the state.
  • the push bolt 82 provided at the right end portion of the clamp member 77 contacts the workpiece W from the upper side and a high load acts on the output rod 26, the compressed air in the lock chamber 40 becomes the first piston. 10 and the engaging ball 58, the output rod 26 is strongly pushed up, whereby the clamp member 77 is strongly driven in the clockwise direction.
  • the release drive of the cylinder device 1 is performed in the reverse procedure of the lock drive as described in the first embodiment.
  • the annular cam members 86, 86 divided into two on the outer peripheral portion of the large-diameter portion 28 of the output rod 26 cannot move up and down and can rotate around the axis. It is preferable to form the cam surface 62 and the guide surface 32 on the cam member 86. Since the cam members 86 are provided separately from the second piston 20 as described above, only the cam member 86 needs to be processed when the cam surface 62 and the guide surface 32 are cured. There is no need to process the entire 20. In addition, the cam member 86 may be three or more divided bodies instead of the illustrated two divided bodies, and it is also possible to install only one annular integral object.
  • the cam members 86, 86 are replaced with phasing members (not shown) made of pins or balls. Therefore, it is preferable to support the guide tube 6 of the housing 2 so that it can move up and down and cannot rotate about the axis. In this case, the second piston 20 (and the output rod 26) can freely rotate around the axis with respect to the housing 2 and the cam members 86, 86. Therefore, even if an excessive torque is applied to the second piston 20 for some reason, the cam member 86 can be prevented from rotating, and the cam surface 62 and the guide surface 32 provided on the cam member 86 can be prevented. Can be prevented from being damaged. Needless to say, the above-described separate cam member 86 can be applied to each embodiment described later.
  • FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention, which differs from the second embodiment of FIG. 4 in the following points.
  • the guide tube 6 protrudes upward (toward the upper end wall 2a) from the lower end wall 2b of the housing 2.
  • a support hole 56 is formed in the upper portion of the guide cylinder 6.
  • the plurality of cam surfaces 62 are provided below the piston body 24 of the second piston 20.
  • the boosting surface 64 is provided in the middle part in the vertical direction of the cylindrical hole 14 of the first piston 10.
  • the booster mechanism 52 and the switching mechanism 54 are arranged in the lock chamber 40.
  • the holding spring 47 in FIG. 4 is omitted.
  • the holding spring 47 can be omitted in the first embodiment of FIG. 1 and each of the embodiments described later.
  • FIGS. 6A to 6D show a fourth embodiment of the present invention and are similar to FIGS. 2A to 2D, respectively.
  • the rotation type clamp mechanism which fixes to-be-fixed objects, such as a workpiece
  • a piston main body 24 of the second piston 20 is inserted into the cylindrical hole 14 of the first piston 10 inserted into the housing 2, and an output rod 26 protrudes upward from the piston main body 24, and downward from the piston main body 24.
  • the lower rod portion 88 is projected.
  • a lock chamber 40 is formed above the first piston 10 and the second piston 20, and a release chamber 42 is formed below.
  • a booster mechanism 52 and a switching mechanism 54 are provided in the release chamber 42. That is, in this 4th Embodiment, the 1st piston 10, the 2nd piston 20, the booster mechanism 52, and the switching mechanism 54 are arrange
  • the lower rod portion 88 is supported in the lower hole 90 of the lower end wall 2b of the housing 2 so as to be movable in the vertical direction and rotatable about the axis, and is inserted into the through hole 34 of the upper end wall 2a of the housing 1.
  • the output rod 26 can be moved in the vertical direction and can be rotated about its axis so as to be supported in a tightly packed manner.
  • the output rod 26 protrudes above the upper end wall 2a, and a clamp member 77 (see FIGS. 6B to 6D) configured by a cantilever arm is attached to the protruding portion of the output rod 26 with a nut 89. .
  • a guide mechanism 92 is provided between the guide cylinder 6 and the lower rod portion 88.
  • the guide mechanism 92 has a known structure (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-1163), and is configured as follows.
  • a plurality of guide grooves 93 are formed at equal intervals in the circumferential direction (only one guide groove 93 is shown here).
  • Each guide groove 93 includes a spiral turning groove 93a and a rectilinear groove 93b connected upward (see FIG. 6B).
  • Guide balls 94 fitted into the respective guide grooves 93 are supported by the guide cylinder 6.
  • the guide ball 94 and the spiral turning groove 93a constitute a turning mechanism.
  • the cylinder device 1 having the above configuration operates as follows.
  • the compressed air in the lock chamber 40 is discharged and the compressed air is supplied to the release chamber 42.
  • the compressed air in the release chamber 42 pushes the first piston 10 and the second piston 20 upward, and the clamp member 77 is switched to the revolving state.
  • the first piston 10 can be received by the guide tube 6 of the housing 2 via the engagement ball 58 and can be prevented from moving downward.
  • the compressed air in the release chamber 42 is discharged and the compressed air is supplied to the lock chamber 40 in the release state of FIG. 6A. Then, first, the compressed air in the lock chamber 40 pushes the second piston 20 downward to lower the output rod 26 with a low load. Thereby, as shown in FIG. 6B, the guide ball 94 is lowered while turning the output rod 26 and the clamp member 77 through the turning groove 93a with a low load.
  • the guide ball 94 causes the output rod 26 to move straight down with a low load via the rectilinear groove 93b, and then to the right of the clamp member 77.
  • the downward thrust of the first piston 10 pushes the engagement ball 58 inward in the radial direction.
  • the downward thrust of the first piston 10 is boosted by the boost surface 64, the engagement ball 58, and the cam surface 62, and the output rod 26 is driven strongly downward.
  • the first piston 10 strongly pushes the output rod 26 downward through the engagement ball 58 of the boost mechanism 52.
  • the output rod 26 fixes the workpiece to a fixed table (not shown) such as a table via the clamp member 77. Press strongly.
  • the inclination angle of the cam surface 62 with respect to a plane (horizontal plane) orthogonal to the axis of the output rod 26 is preferably in the range of 30 to 60 degrees.
  • the tilt angle of the boost surface 64 with respect to the axis of the output rod 26 is preferably in the range of 4 degrees to 15 degrees.
  • the guide mechanism 92 is not limited to the illustrated structure.
  • the guide member fitted in the guide groove 93 may use a cylindrical pin instead of the illustrated guide ball 94.
  • the lower portion of the lower rod portion 88 protrudes downward from the lower end wall 2b, and the protruding portion is inserted into the lower end wall 2b in a tight manner, and the operating state of the cylinder device is placed below the protruding portion. May be connected, and a sensor such as a limit switch may be faced to the detected part.
  • the guide groove 93 and the guide ball 94 may be omitted, and the clamp member 77 may be moved only in the vertical direction.
  • FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention and is similar to FIG. 2A.
  • a clamp mechanism for fixing the mold D is provided in the cylinder device 1 is illustrated.
  • the fifth embodiment shown in FIG. 7 differs from the first embodiment shown in FIG. 2A in the following points.
  • a clamp member 77 is supported on the lower left portion of the housing 2 via a support pin 98 so as to be swingable.
  • the left end portion of the output rod 26 is connected to the midway height portion of the rocking clamp member 77 so as to be able to push and pull in the left-right direction.
  • the output rod 26 is retracted to the right, and the clamp member 77 is also swung back in the clockwise direction.
  • the clamp member 77 advances and swings counterclockwise, and the output portion 77a of the clamp member 77 presses the mold D.
  • the output rod 26 may be formed in a straight shape instead of being formed in a stepped shape including the large diameter portion 28 and the small diameter portion 30.
  • the number of the engagement balls 58 is preferably three or four, but may be two or five or more.
  • the support hole 56 into which the engagement ball 58 is inserted may be penetrated in an oblique direction instead of penetrating the peripheral wall 6a of the guide cylinder 6 in the horizontal direction.
  • the pressure fluid used in the cylinder device of the present invention may be other compressed gas or liquid such as pressurized oil instead of the exemplified compressed air.
  • the installation posture of the cylinder device may be an upside-down posture with respect to the exemplified posture, or may be installed in a horizontal direction or in an oblique direction.
  • various modifications can be made within a range that can be assumed by those skilled in the art.
  • 2 housing, 2a: upper end wall, 2b: lower end wall, 6: guide cylinder, 6a: cylinder wall, 10: first piston, 14: cylinder hole, 20: second piston, 24: piston body of the second piston 20 , 26: output rod, 32: guide surface, 40: lock chamber, 42: release chamber, 52: booster mechanism, 54: switching mechanism, 56: support hole, 58: engagement ball, 62: cam surface, 64: Boost surface, 66: push part, 86: cam member.

Abstract

　ハウジング(２)に第１ピストン(１０)を上下方向へ保密移動可能に挿入する。その第１ピストン(１０)の筒孔(１４)に第２ピストン(２０)を上下方向へ保密移動可能に挿入し、その第２ピストン(２０)から出力ロッド(２６)を上記ハウジング(２)の上方へ突出させる。上記第１ピストン(１０)及び第２ピストン(２０)の下側にロック室(４０)を形成すると共に、上側にリリース室(４２)を形成する。上記ロック室(４０)に供給された圧力流体が第１ピストン(１０)を上方へ押す力を倍力変換して第２ピストン(２０)に伝達するように、ハウジング(２)内に倍力機構(５２)を配置する。また、上記第１ピストン(１０)をハウジング(２)と第２ピストン(２０)とに選択的に連結するように、上記ハウジング(２)内に切換機構(５４)を配置する。

Description

倍力機構付きシリンダ装置
　この発明は、倍力機構を付設したシリンダ装置に関し、より詳しくいえば、ワークや金型等の被固定物を固定する際に、まず、シリンダ装置に設けた出力ロッドを速やかに駆動し、その後、上記出力ロッドを倍力駆動する技術に関する。
　この種の倍力機構付きシリンダ装置には、従来では、特許文献１(日本国・特開２００７－２６８６２５号公報)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
　出力ロッドとしてのクランプロッドがハウジングに上下方向へ移動可能に挿入される。上記ハウジングの下部内に挿入した倍力用の第１ピストンが上記クランプロッドに上下方向へ移動可能に外嵌されると共に、その第１ピストンの上下両側に第１ロック室と第１リリース室とが形成される。上記ハウジングの上部内に挿入したロッド用の第２ピストンがクランプロッドに固定されると共に、その第２ピストンの上下両側に第２ロック室と第２リリース室とが形成される。
　そして、上記クランプロッドをロック駆動するときには、上記第１ロック室および第２ロック室に圧縮空気を供給して、上記第１ピストン及び第２ピストンを下向きに駆動する。すると、まず、上記ロック駆動の低負荷ストローク時に第２ピストンが当該クランプロッドを下向きに駆動し、その後の高負荷ストローク時に第１ピストンが倍力機構を介して当該クランプロッドを下向きに倍力駆動する。
特開２００７－２６８６２５号公報
　上記の従来技術では、第１ピストンと第２ピストンとを上下方向へ直列状に配置したので、ハウジングの背丈が高くなり、シリンダ装置が大形になる。
　また、上記の従来技術では、第１ピストンの上側に形成した第１ロック室と第２ピストンの下側に形成した第２リリース室とを区画する必要があるので、ハウジングの途中高さ部に厚肉の仕切り壁を設ける必要がある。このため、ハウジングの背丈がさらに高くなり、シリンダ装置がさらに大形になる。
　本発明の目的は、倍力機構付きシリンダ装置を小形に造れるようにすることにある。
　上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１から図３、図４、図５、図６Ａから図６Ｄ、図７に、それぞれ示すように、倍力機構付きシリンダ装置を次のように構成した。
　ハウジング２に第１ピストン１０を軸方向へ保密移動可能に挿入する。その第１ピストン１０は、軸方向へ貫通された筒孔１４を有する。上記第１ピストン１０の上記筒孔１４に第２ピストン２０を軸方向へ保密移動可能に挿入する。その第２ピストン２０は、上記ハウジング２の外方へ突出される出力ロッド２６を有する。上記第１ピストン１０及び上記第２ピストン２０によって上記ハウジング２内を軸方向に区画してロック室４０及びリリース室４２を形成する。上記ロック室４０及びリリース室４２に圧力流体が給排される。上記ロック室４０に供給された圧力流体が上記第１ピストン１０を上記リリース室４２側へ押す力を倍力変換して上記第２ピストン２０に伝達する倍力機構５２が配置される。また、上記第１ピストン１０を上記ハウジング２と上記第２ピストン２０とに選択的に連結する切換機構５４が配置される。その切換機構５４は、上記第２ピストン２０の低負荷ストローク時に上記第１ピストン１０を上記ハウジング２に受け止め可能に連結すると共に、上記第２ピストン２０の高負荷ストローク時に上記第１ピストン１０を上記倍力機構５２を介して上記第２ピストン２０に駆動可能に連結する。
　本発明は、次の作用効果を奏する。
　本発明では、第１ピストンに貫通させた筒孔に第２ピストンを挿入することにより、上記２つのピストンを並列状に配置したので、２つのピストンを直列状に配置した前記の従来技術とは異なり、ハウジングの高さを大幅に小さくしてシリンダ装置をコンパクトに造れる。
　また、本発明では、第１ピストン及び第２ピストンの両端側にリリース室およびロック室が形成されるので、前記の従来技術とは異なり、ハウジングの途中高さ部に厚肉の仕切り壁を設ける必要が無くなる。このため、ハウジングの背丈が低くなり、シリンダ装置がさらに小形になる。
　本発明では、例えば、図１から図３、図５、図６Ａから図６Ｄに、それぞれ示すように、前記切換機構５４を次のように構成することが好ましい。
　即ち、前記切換機構５４は、前記第１ピストン１０が前記ハウジング２に受け止め可能に連結された状態で前記第２ピストン２０が前記リリース室４２側へ所定の低負荷ストロークだけ進出したときに、上記第１ピストン１０と上記ハウジング２との上記連結を解除すると共に上記第１ピストン１０を前記倍力機構５２を介して上記第２ピストン２０に駆動可能に連結する。
　また、本発明は、例えば、図１から図３、図５、図６Ａから図６Ｄに、それぞれ示すように、次の構成を加えることが好ましい。
　前記ハウジング２の２つの端壁２ａ，２ｂのうちの一方の端壁２ａ(又は２ｂ)から他方の端壁２ｂ(又は２ａ)へ向けてガイド筒６を突出させ、そのガイド筒６に、前記第２ピストン２０の外周に形成したガイド面３２を挿入する。前記倍力機構５２は、上記ガイド筒６の筒壁６ａに周方向へ所定の間隔をあけて形成されると共に半径方向へ貫通された支持孔５６と、各支持孔５６に挿入された係合ボール５８と、上記係合ボール５８が係合するように上記第２ピストン２０の外周に形成されたカム面６２であって前記ロック室４０へ向かうにつれて軸心に近づくように形成されたカム面６２と、前記第１ピストン１０の前記筒孔１４に形成されると共に上記ロック室４０へ向かうにつれて軸心に近づくように形成された倍力面６４と、を備える。
　この場合、倍力機構を簡素な構成でコンパクトに造れるという作用効果を奏する。
　また、本発明は、例えば、図１から図３、図５、図６Ａから図６Ｄに、それぞれ示すように、次の構成を加えることが好ましい。
　前記倍力機構５２の倍力駆動の開始時に前記係合ボール５８を半径方向の内方へ押し出すための押部６６であって、前記第２ピストン２０の前記の低負荷ストローク時に上記係合ボール５８を前記第２ピストン２０の前記ガイド面３２へ向けて半径方向の内方へ押す押部６６を、前記第１ピストン１０に設ける。
　なお、上記構成において、上記押部６６が上記係合ボール５８を半径方向の内方へ押す力は、上記倍力面６４が上記係合ボール５８を半径方向の内方へ押す力よりも小さくなるように、当該押部６６を形成することが好ましい。この場合、押部が係合ボールを第２ピストンに押す力を所定の小さな値に設定できるので、その第２ピストンに作用する摩擦力が小さくなり、第２ピストンが円滑に移動する。
　さらに、本発明では、例えば、図１から図３、図５、図６Ａから図６Ｄに、それぞれ示すように、前記切換機構５４を次のように構成することが好ましい。
　前記の切換機構５４を、前記押部６６と前記係合ボール５８と前記ガイド面３２と前記カム面６２によって構成する。前記の低負荷ストローク時には、上記ガイド面３２によって半径方向の外方へ押し出された上記係合ボール５８が上記押部６６を前記リリース室４２側から受け止め、これにより、前記第２ピストン２０が前記第１ピストン１０を置き残して上記リリース室４２側へ移動するように構成する。また、前記倍力駆動の開始時には、上記押部６６が上記係合ボール５８を上記カム面６２に係合させ、これにより、上記第１ピストン１０の前記倍力面６４が上記係合ボール５８と上記カム面６２を介して上記第２ピストン２０を駆動するように構成する。
　この場合、前記の倍力機構の構成要素の一部を切換機構に利用できる。このため、シリンダ装置は、構成が簡素になり、さらにコンパクトに造れる。
　本発明では、例えば、図１から図３に示すように、前記第２ピストン２０のピストン本体２４の受圧面積を前記出力ロッド２６の受圧面積よりも大きい値に設定することが好ましい。
　この場合、第２ピストンを円滑にリリース駆動できる。
　また、本発明では、例えば、図１から図３に示すように、前記第２ピストン２０のピストン本体２４の外径寸法を前記ガイド筒６の内径寸法よりも大きい値に設定することが好ましい。
　この場合、第２ピストンを強力にロック駆動できる。
　本発明では、例えば、図１から図３に示すように、前記出力ロッド２６を、前記ハウジング２の外方かつ前記リリース室４２側へ突出させてもよい。
　また、本発明では、例えば、図６Ａから図６Ｄに示すように、前記出力ロッド２６を、前記ハウジング２の外方かつ前記ロック室４０側へ突出させてもよい。
　本発明では、例えば、図４に示すように、前記出力ロッド２６の外周部に、前記ガイド面３２及び前記カム面６２を設けたカム部材８６を装着することが好ましい。
　この場合、上記ガイド面及びカム面を硬化処理する際に、カム部材だけを処理すればよく、第２ピストンの全体を処理する必要がなくなる。
　さらに、本発明では、例えば、上記の図４に示すように、前記出力ロッド２６に前記カム部材８６を軸心回りに回転可能に装着し、前記ガイド筒６に上記カム部材８６を軸方向へ移動可能かつ軸心回りに回転不能に連結することが好ましい。
　この場合、ハウジング及びカム部材に対して出力ロッド(及び第２ピストン)が軸心回りに自由に回転可能となる。このため、何らかの原因によって出力ロッド(及び第２ピストン)に過度のトルクが加えられた場合であっても、上記カム部材が回転するのを防止でき、そのカム部材に設けたカム面やガイド面が損傷するのを防止できる。
図１は、本発明の第１実施形態を示し、倍力機構付きシリンダ装置の立面視の断面図であって、後述の図２Ｃに相当する図である。 図２Ａから図２Ｄは、上記シリンダ装置の作動説明図である。 図３は、上記図２Ａ中の主要部の拡大図である。 図４は、本発明の第２実施形態を示し、前記の図２Ｄに類似する図である。 図５は、本発明の第３実施形態を示し、上記の図４に類似する図である。 図６Ａから図６Ｄは、本発明の第４実施形態を示し、それぞれ、前記の図２Ａから図２Ｄに類似する図である。 図７は、本発明の第５実施形態を示し、前記の図２Ａに類似する図である。
　図１から図３は、本発明の第１実施形態を示している。まず、図１により、倍力機構付きシリンダ装置１の構造を説明する。
　上記シリンダ装置１はハウジング２を有し、そのハウジング２が上端壁２ａと下端壁２ｂと胴部２ｃとを備える。上記ハウジング２が複数のボルトによってワークパレット等の固定側部材に固定されている(いずれも図示せず)。
　上記ハウジング２内にシリンダ孔４が上下方向(軸方向)に形成され、そのシリンダ孔４内で、上記の上端壁２ａからガイド筒６が下方へ一体的に突出される。
　上記シリンダ孔４に、倍力用の第１ピストン１０が外封止部材１２を介して上下方向へ保密移動可能に挿入される。上記第１ピストン１０に筒孔１４が上下方向へ貫通され、その筒孔１４に第２ピストン２０が上下方向へ移動可能に挿入される。
　上記第２ピストン２０は、上記筒孔１４に内封止部材２２を介して保密状に挿入されるピストン本体２４と、そのピストン本体２４から上方へ一体的に突出された出力ロッド２６とを備える。上記出力ロッド２６は大径部２８と小径部３０とを有する。
　その大径部２８の外周に設けたガイド面３２が前記ガイド筒６の筒孔に挿入される。上記ピストン本体２４の外径寸法は、上記ガイド筒６の内径寸法よりも大きい値に設定される。また、上記の小径部３０は、前記の上端壁２ａよりも上方へ突出されると共に、その上端壁２ａの貫通孔３４に上封止部材３６を介して保密状に挿入される。その上封止部材３６は、スクレーパの機能も備えている。
　上記小径部３０の上部が、出力ロッド２６の出力部２６ａとして構成されている。
　なお、前記ガイド筒６の筒壁６ａと上記出力ロッド２６との間には、直進ガイド手段(図示せず)が設けられている。その直進ガイド手段は、第２ピストン２０を上下方向へ真っ直ぐに案内すると共に上記第２ピストン２０が軸心回りに回転するのを防止するように機能する。
　上記第１ピストン１０及び第２ピストン２０が、ハウジング２の内部空間を、下側のロック室４０と上側のリリース室４２との２つの室に区画している。
　上記ロック室４０は、第１ピストン１０の下側の第１ロック室４０ａと第２ピストンの下側の第２ロック室４０ｂとを備える。これら２つのロック室４０ａ，４０ｂが、第１ピストン１０の下端面に形成した横溝４４によって連通可能になっている(後述の図２Ａを参照)。
　前記リリース室４２は、第１ピストン１０の上側の第１リリース室４２ａと、出力ロッド２６の大径部２８の上側の第２リリース室４２ｂとを備える。これら２つのリリース室４２ａ，４２ｂが、ガイド筒６の筒壁６ａの上部に形成した横孔４６によって連通されている。
　なお、上記第１ロック室４０ａに保持バネ４７が装着され、その保持バネ４７が第１ピストン１０を上方へ付勢している。また、第２ピストン２０において、ピストン本体２４の受圧面積は、出力ロッド２６の小径部３０の受圧面積よりも大きい値に設定される。
　上記ロック室４０及びリリース室４２に対して、それぞれ、圧力流体としての圧縮空気が供給および排出される。即ち、上記ロック室４０には、ロック用圧縮空気の給排路４８を介してロックポート(図示せず)が連通される。また、上記リリース室４２には、リリース用圧縮空気の給排路５０を介してリリースポート(図示せず)が連通される。
　上記リリース室４２内に倍力機構５２と切換機構５４とが配置される。上記の倍力機構５２は、ロック室４０に供給された圧縮空気が第１ピストン１０を上方(リリース室４２側)へ押す力を倍力変換して第２ピストン２０に伝達するように構成される。また、上記の切換機構５４は、第１ピストン１０をハウジング２と第２ピストン２０とに選択的に連結するように構成される。以下、上記の倍力機構５２と切換機構５４について詳しく説明する。
　上記倍力機構５２は、次のように構成される。
　ガイド筒６の筒壁６ａの下部に、４つの支持孔５６が、周方向へ所定の間隔をあけて形成されると共に半径方向へ貫通される。各支持孔５６に係合ボール５８が挿入される。上記係合ボール５８に対応させて出力ロッド２６の大径部２８の外周にカム溝６０が形成される。そのカム溝６０の底壁に形成したカム面６２は、下方へ向かうにつれて軸心に近づくように形成されている。換言すると、上記カム面６２は、下方のロック室４０へ向かうにつれて小径になるように形成されている。そして、上記の各カム面６２に係合ボール５８が係合可能になっている。
　また、前記第１ピストン１０の前記筒孔１４の上半部分に倍力面６４が形成される。その倍力面６４は、テーパ面からなり、下方へ向かうにつれて(ロック室４０へ向かうにつれて)軸心に近づくように形成されている。
　さらに、第１ピストン１０の上部には、倍力機構５２の倍力駆動の開始時に係合ボール５８を半径方向の内方へ押し出すための押部６６が設けられる。その押部６６は、第２ピストン２０の低負荷ストローク時に上記係合ボール５８を出力ロッド２６のガイド面３２へ向けて半径方向の内方へ押すように機能する。また、上記押部６６が係合ボール５８を半径方向の内方へ押す力は、前記倍力面６４が上記係合ボール５８を半径方向の内方へ押す力よりも小さくなるように、当該押部６６が形成される。
　前記の切換機構５４は、第２ピストン２０の低負荷ストローク時に上記第１ピストン１０を上記ハウジング２に連結すると共に、上記第２ピストン２０の高負荷ストローク時に第１ピストン１０を上記倍力機構５２を介して上記第２ピストン２０に連結するように構成されている。この実施形態では、切換機構５４は、上記押部６６と係合ボール５８とガイド面３２とカム面６２とによって構成されている。
　上記構成のシリンダ装置１は、図２Ａから図２Ｄと図３に示すように、次のように作動する。なお、図３は、図２Ａ中の切換機構５４の拡大図である。
　図２Ａのリリース状態では、ロック室４０の圧縮空気が排出されると共にリリース室４２に圧縮空気が供給されている。これにより、リリース室４２の圧縮空気が第１ピストン１０を下降させると共に第２ピストン２０を下降させている。
　上記リリース状態でハウジング２の上方にワーク(被押圧部材)Ｗが搬入される。
　上記シリンダ装置１をロック駆動するときには、図２Ａのリリース状態において、リリース室４２の圧縮空気を排出すると共にロック室４０に圧縮空気を供給する。この状態では、出力ロッド２６のガイド面３２が係合ボール５８を半径方向の外方へ押し出して、第１ピストン１０の押部６６が係合ボール５８を介してガイド筒６の支持孔５６の上壁に受け止められる(即ち、第１ピストン１０がガイド筒６に連結される)ので、第１ピストン１０の上昇が阻止されている。
　このため、図２Ｂ(低負荷ストロークの終期状態)に示すように、第２ピストン２０は、第１ピストン１０を置き残して低負荷で上昇していく。
　より詳しくいえば、ロック室４０の圧縮空気の圧力と保持バネ４７の付勢力との合力が第１ピストン１０に上向き作用し、前記押部６６が係合ボール５８を出力ロッド２６のガイド面３２に押圧するので、その押圧力が第２ピストン２０の摺動抵抗となる。さらには、その第２ピストン２０には前記の内封止部材２２や上封止部材３６からも摺動抵抗が作用する。従って、第２ピストン２０は、上記の摺動抵抗に抗して上昇されていくのである。
　そして、図２Ｂに示す低負荷上昇の終期には、係合ボール５８がカム面６２に係合し始める直前の状態となる。
　上記第２ピストン２０が所定ストロークだけ上昇すると、図２Ｃ(倍力駆動の初期状態)に示すように、前記押部６６が係合ボール５８をカム面６２へ押し出して、倍力駆動が開始可能となる。これにより、第１ピストン１０とガイド筒６(ハウジング２)との連結が解除されると共に、第１ピストン１０の倍力面６４が係合ボール５８とカム面６２を介して第２ピストン２０を強力に上昇させ始める。この場合、前記の保持バネ４７の付勢力も第１ピストン１０を介して第２ピストン２０に作用するので、その第２ピストン２０がさらに強力に上昇される。
　引き続いて、図２Ｄのロック状態に示すように、第１ピストン１０及び第２ピストン２０が僅かに上昇して出力ロッド２６の出力部２６ａがワークＷに接当し、そのワークＷが押圧される。その図２Ｄのロック状態では、出力ロッド２６の大径部２８の上側には余裕ストロークαが残されている。
　上記ロック状態では、第１ピストン１０から倍力機構５２を介して第２ピストン２０に作用する力と上記第２ピストン２０に作用する空圧力との合力が上向きに作用して、上記出力ロッド２６がワークＷを強力に押圧する。なお、何らかの原因で前記ロック室４０の圧力が低下または消失した場合であっても、前記保持バネ４７の付勢力が倍力機構５２(倍力面６４，係合ボール５８，カム面６２等)の楔作用を介して上記ロック状態を機械的に保持するので、そのロック状態が確実に維持される。
　上記図２Ｄのロック状態から図２Ａのリリース状態へ切換えるときには、その図２Ｄの状態で、ロック室４０の圧縮空気を排出すると共にリリース室４２に圧縮空気を供給すると、第１ピストン１０及び第２ピストン２０が下降していく。
　これにより、図２Ｃに示すように、上記出力ロッド２６のカム面６２が係合ボール５８を半径方向の外方へ押圧し始める。引き続いて、図２Ｂに示すように、第１ピストン１０の下降が下端壁２ｂによって阻止され、これとほぼ同時に、上記出力ロッド２６のガイド面３２が係合ボール５８を半径方向の外方へ押し出す。このため、第１ピストン１０と第２ピストン２０との連結状態が解除されると共に、上記第１ピストン１０が係合ボール５８を介してガイド筒６に受け止め可能とされ、その第１ピストン１０の上昇が阻止可能とされる。その後、図２Ａに示すように、上下移動が阻止された第１ピストン１０に対して第２ピストン２０がさらに下降される。
　なお、図２Ａ中の主要部の拡大図としての図３に示すように、ガイド筒６の筒壁６ａに設けた前記支持孔５６において、その半径方向の外側の上部(図３中の左上部)に逃し溝７０が形成される。その逃し溝７０の角部７１の先端Ｍと係合ボール５８の中心Ｇとを結ぶ直線ＧＭと、前記押部６６の角部６７の先端Ｎと係合ボール５８の中心Ｇとを結ぶ直線ＧＮとの交差角度θは、１０度から３０度の範囲内に設定することが好ましい。その理由は次のとおりである。
　仮に、上記交差角度θが１０度よりも小さい場合には、押部６６が係合ボール５８を半径方向の内方へ押す力が過度に小さくなるので、その押部６６が係合ボール５８をカム溝６０へ押し込む力が過度に小さくなり、係合ボール５８がカム溝６０に円滑に係合しなくなるおそれがある。また、上記交差角度θが３０度よりも大きい場合には、上記の半径方向の内方へ押す力が過度に大きくなるので、押部６６が係合ボール５８を出力ロッド２６のガイド面３２へ押圧する力が過度に大きくなって、その出力ロッド２６(及び第２ピストン２０)が円滑に昇降しなくなったり、ガイド面３２の表面が損傷するおそれがある。従って、上記交差角度θは１０度から３０度の範囲内が好ましいのである。
　図４、図５、図６Ａから図６Ｄ、図７は、それぞれ、本発明の第２実施形態から第５実施形態を示している。これらの別の実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材(または類似する部材)には原則として同一の参照数字を付けて説明する。
　図４は、本発明の第２実施形態を示し、前記の図２Ｄに類似する図である。この第２実施形態は、ワークＷを固定するリンク式クランプ機構を前記シリンダ装置１に設けた場合を例示してある。この図４の第２実施形態は、上記の第１実施形態とは次の点で異なる。
　前記ハウジング２は、テーブル等の固定台Ｔに取り付けられている。そのハウジング２の上端壁２ａよりも上方へ突出させた出力ロッド２６の上部に、第１ピン７６を介して、クランプ部材７７の左端部が上下方向に回転可能に支持される。そのクランプ部材７７の横方向の中間部に、第２ピン７８を介して、リンク部材７９の上部が回転可能に支持される。そのリンク部材７９の下部は、第３ピン８０を介して、上端壁２ａから上向きに突出させた支持部８１に回転可能に支持される。
　上記シリンダ装置１のロック駆動時には、まず、図４に示すように、ロック室４０の圧縮空気が第２ピストン２０を介して出力ロッド２６を上昇させるので、倍力機構５２が倍力駆動の初期状態へ切り換えられると共にクランプ部材７７が時計回りの方向へ速やかに回転される。引き続いて、上記クランプ部材７７の右端部に設けた押ボルト８２がワークＷに上側から接当して上記出力ロッド２６に高負荷が作用したときに、上記ロック室４０の圧縮空気が第１ピストン１０と係合ボール５８とを介して上記出力ロッド２６を強力に押し上げ、これにより、上記クランプ部材７７が時計回りの方向へ強力に駆動される。
　なお、上記シリンダ装置１のリリース駆動は、前記の第１実施形態で説明したように、上記ロック駆動とは逆の手順でなされる。
　また、図４中の二点鎖線図に示すように、出力ロッド２６の大径部２８の外周部に、２分割された環状のカム部材８６，８６を上下移動不能かつ軸心回りに回転可能に装着し、上記カム部材８６に前記カム面６２及びガイド面３２を形成することが好ましい。このように第２ピストン２０とは別体にカム部材８６，８６を設けたので、上記カム面６２及びガイド面３２を硬化処理する際に、カム部材８６だけを処理すればよく、第２ピストン２０の全体を処理する必要がなくなる。なお、カム部材８６は、例示した２分割体に代えて、３つ以上の分割体であってもよく、また、環状の一体物を１つだけ設置することも可能である。
　なお、上記の別体形のカム部材８６，８６を前記図１の第１実施形態に適用する場合には、上記カム部材８６，８６を、ピンやボールからなる位相決め部材(図示せず)を介して、ハウジング２のガイド筒６に上下移動可能かつ軸心回りに回転不能に支持することが好ましい。この場合、上記ハウジング２及びカム部材８６，８６に対して第２ピストン２０(及び出力ロッド２６)が軸心回りに自由に回転できる。このため、何らかの原因によって第２ピストン２０に過度のトルクが加えられた場合であっても、上記カム部材８６が回転するのを防止でき、そのカム部材８６に設けたカム面６２やガイド面３２が損傷するのを防止できる。
　上述した別体形のカム部材８６は、後述の各実施形態にも適用できることは勿論である。
　図５は、本発明の第３実施形態を示し、上記の図４の第２実施形態と比べると次の点が異なる。
　前記ガイド筒６は、ハウジング２の下端壁２ｂから上方へ(上端壁２ａへ向けて)突出される。上記ガイド筒６の上部に支持孔５６が形成される。
　前記の複数のカム面６２は第２ピストン２０のピストン本体２４の下部に設けられる。
　また、前記の倍力面６４は、第１ピストン１０の筒孔１４の上下方向の途中部に設けられる。
　さらに、この第３実施形態では、前記の倍力機構５２及び切換機構５４がロック室４０内に配置されている。
　また、この第３実施形態では、前記の図４中の保持バネ４７が省略されている。なお、その保持バネ４７は、前記図１の第１実施形態や後述の各実施形態においても省略可能である。
　図６Ａから図６Ｄは、本発明の第４実施形態を示し、それぞれ、前記の図２Ａから図２Ｄに類似する図である。この第４実施形態では、ワーク等の被固定物を固定する旋回式クランプ機構をシリンダ装置１に設けた場合を例示してある。
　まず、図６Ａ(リリース状態)によってシリンダ装置１の構造を説明する。
　前記ハウジング２に挿入した第１ピストン１０の筒孔１４に、第２ピストン２０のピストン本体２４が挿入され、そのピストン本体２４から上方へ出力ロッド２６が突出されると共に、上記ピストン本体２４から下方へ下ロッド部分８８が突出される。上記第１ピストン１０及び第２ピストン２０の上側にロック室４０が形成されると共に下側にリリース室４２が形成される。上記リリース室４２内に倍力機構５２と切換機構５４が設けられる。
　即ち、この第４実施形態では、第１ピストン１０と第２ピストン２０と倍力機構５２と切換機構５４が、前記の第１実施形態と比べると、上下逆に配置されている。
　そして、前記ハウジング２の下端壁２ｂの下部孔９０に前記の下ロッド部分８８が上下方向へ移動可能かつ軸心回りに回転可能に支持され、上記ハウジング１の上端壁２ａの貫通孔３４に上記出力ロッド２６が上下方向へ移動可能かつ軸心回りに回転可能で保密状に支持される。上記の上端壁２ａよりも上方へ上記出力ロッド２６が突出され、その出力ロッド２６の突出部に、片持ちアームで構成したクランプ部材７７(図６Ｂから図６Ｄを参照)がナット８９で取り付けられる。
　上記ガイド筒６と下ロッド部分８８との間にガイド機構９２が設けられる。そのガイド機構９２は、公知の構造であって(例えば、特開２００４－１１６３号公報を参照)、次のように構成されている。
　下ロッド部分８８には、複数のガイド溝９３が周方向へ等間隔に形成される(ここでは一つのガイド溝９３だけを示している)。各ガイド溝９３は、螺旋状の旋回溝９３ａと直進溝９３ｂとを上向きに連ねて構成される(図６Ｂを参照)。上記各ガイド溝９３に嵌合される案内ボール９４は上記ガイド筒６に支持される。上記案内ボール９４と螺旋状の旋回溝９３ａとによって旋回機構が構成されている。
　上記構成のシリンダ装置１は、次のように作動する。
　図６Ａのリリース状態では、ロック室４０の圧縮空気が排出されると共にリリース室４２に圧縮空気が供給されている。これにより、リリース室４２の圧縮空気が第１ピストン１０と第２ピストン２０を上方へ押し、前記クランプ部材７７が旋回退避状態に切り換えられている。上記第１ピストン１０は、係合ボール５８を介してハウジング２のガイド筒６に受け止め可能とされて下方移動が阻止可能とされている。
　上記シリンダ装置１をロック駆動するときには、図６Ａのリリース状態において、リリース室４２の圧縮空気を排出すると共にロック室４０に圧縮空気を供給する。
　すると、まず、ロック室４０の圧縮空気が、第２ピストン２０を下方へ押して出力ロッド２６を低負荷で下降させていく。これにより、図６Ｂに示すように、前記の案内ボール９４が旋回溝９３ａを介して上記出力ロッド２６及び前記クランプ部材７７を低負荷で旋回させながら下降させる。
　引き続いて、図６Ｃ(倍力駆動の初期状態)に示すように、前記の案内ボール９４が直進溝９３ｂを介して上記出力ロッド２６を低負荷で直進下降させ、次いで、前記クランプ部材７７の右部下面がワーク(図示せず)に受け止められて上記出力ロッド２６に高負荷が作用したときに、第１ピストン１０の下向き推力が係合ボール５８を半径方向の内方へ押していく。これにより、その第１ピストン１０の下向き推力は、倍力面６４と係合ボール５８とカム面６２とによって倍力変換され、出力ロッド２６が下方へ強力に駆動される。
　その後、図６Ｄ(倍力駆動の終期のロック状態)に示すように、第１ピストン１０が倍力機構５２の係合ボール５８を介して上記出力ロッド２６を下方へ強力に押す。このため、その倍力機構５２による押下げ力と第２ピストン２０による押下げ力との合力により、上記出力ロッド２６がクランプ部材７７を介して上記ワークをテーブル等の固定台(図示せず)に強力に押圧する。
　上記シリンダ装置１を図６Ｄのロック状態から図６Ａのリリース状態へ切換えるときには、上記図６Ｄにおいて、ロック室４０の圧縮空気を排出すると共にリリース室４２に圧縮空気を供給する。これにより、上記シリンダ装置１は、上記ロック駆動とは逆の手順でリリース状態へ切換えられる。
　上記出力ロッド２６の軸心に直交する面(水平面)に対するカム面６２の傾斜角度は、３０度から６０度の範囲が好ましい。また、出力ロッド２６の軸心に対する倍力面６４の傾斜角度は、４度から１５度の範囲が好ましい。これらの点は、前記の各実施形態においても同様である。
　上記の第４実施形態は、次のように変更可能である。
　上記ガイド機構９２は、例示の構造に限定されないことは勿論である。例えば、ガイド溝９３に嵌合する案内部材は、例示の案内ボール９４に代えて円柱状のピンを利用してもよい。
　また、前記の下ロッド部分８８の下部を下端壁２ｂよりも下方へ突出させると共に、その下端壁２ｂに上記の突出部分を保密状に挿入し、上記突出部分の下部に、シリンダ装置の作動状態の被検出部を連結し、その被検出部にリミットスイッチ等のセンサを対面させてもよい。
　上記の第４実施形態においては、前記ガイド溝９３と案内ボール９４を省略して、クランプ部材７７を上下方向だけに移動させるようにしてもよい。
　図７は、本発明の第５実施形態を示し、前記の図２Ａに類似する図である。この第５実施形態は、金型Ｄを固定するクランプ機構をシリンダ装置１に設けた場合を例示してある。この図７の第５実施形態は、前記図２Ａの第１実施形態とは次の点で異なる。
　横向きに配置したハウジング２の右部に、前記図２Ａと同様の倍力機構付きシリンダ装置１が設けられる。また、ハウジング２の左下部にクランプ部材７７が支持ピン９８を介して揺動可能に支持される。上記の揺動式クランプ部材７７の途中高さ部に、前記出力ロッド２６の左端部が、左右方向へ押し引き可能に連結される。
　図７のリリース状態では出力ロッド２６が右方へ後退し、クランプ部材７７も時計回りの方向へ後退揺動している。ロック駆動時に出力ロッド２６を左方へ進出させると、クランプ部材７７が反時計回りの方向へ進出揺動し、そのクランプ部材７７の出力部７７ａが金型Ｄを押圧する。
　上記の各実施形態は、次のように変更可能である。
　前記出力ロッド２６は、大径部２８と小径部３０とを備えた段付き形状に構成することに代えて、ストレート形状に構成してもよい。
　前記の係合ボール５８の設置数量は、３つ又は４つが好ましいが、２つ又は５つ以上であってもよい。
　上記係合ボール５８が挿入される前記支持孔５６は、ガイド筒６の周壁６ａに水平方向へ貫通させることに代えて、斜め方向へ貫通させてもよい。
　本発明のシリンダ装置に使用される圧力流体は、例示した圧縮空気に代えて、他の圧縮気体や圧油等の液体であってもよい。
　シリンダ装置の設置姿勢は、例示した姿勢とは上下逆の姿勢であってもよく、また、水平方向に設置したり斜め方向に設置してもよい。
　その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。
２：ハウジング，２ａ：上端壁，２ｂ：下端壁，６：ガイド筒，６ａ：筒壁，１０：第１ピストン，１４：筒孔，２０：第２ピストン，２４：第２ピストン２０のピストン本体，２６：出力ロッド，３２：ガイド面，４０：ロック室，４２：リリース室，５２：倍力機構，５４：切換機構，５６：支持孔，５８：係合ボール，６２：カム面，６４：倍力面，６６：押部，８６：カム部材．

Claims (11)

  1. 　ハウジング(２)に軸方向へ保密移動可能に挿入された第１ピストン(１０)であって、軸方向へ貫通された筒孔(１４)を有する第１ピストン(１０)と、
    　上記第１ピストン(１０)の上記筒孔(１４)に軸方向へ保密移動可能に挿入された第２ピストン(２０)であって、上記ハウジング(２)の外方へ突出される出力ロッド(２６)を有する第２ピストン(２０)と、
    　圧力流体が給排されるロック室(４０)及びリリース室(４２)であって、上記第１ピストン(１０)及び上記第２ピストン(２０)によって上記ハウジング(２)内を軸方向に区画して形成したロック室(４０)及びリリース室(４２)と、
    　上記ロック室(４０)に供給された圧力流体が上記第１ピストン(１０)を上記リリース室(４２)側へ押す力を倍力変換して上記第２ピストン(２０)に伝達する倍力機構(５２)と、
    　上記第１ピストン(１０)を上記ハウジング(２)と上記第２ピストン(２０)とに選択的に連結する切換機構(５４)であって、上記第２ピストン(２０)の低負荷ストローク時に上記第１ピストン(１０)を上記ハウジング(２)に受け止め可能に連結すると共に、上記第２ピストン(２０)の高負荷ストローク時に上記第１ピストン(１０)を上記倍力機構(５２)を介して上記第２ピストン(２０)に駆動可能に連結する切換機構(５４)と、を備える、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  2. 　請求項１に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記切換機構(５４)は、前記第１ピストン(１０)が前記ハウジング(２)に受け止め可能に連結された状態で前記第２ピストン(２０)が前記リリース室(４２)側へ所定の低負荷ストロークだけ進出したときに、上記第１ピストン(１０)と上記ハウジング(２)との上記連結を解除すると共に上記第１ピストン(１０)を前記倍力機構(５２)を介して上記第２ピストン(２０)に駆動可能に連結する、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  3. 　請求項１の倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記ハウジング(２)の２つの端壁(２ａ)(２ｂ)のうちの一方の端壁(２ａ，２ｂ)から他方の端壁(２ｂ，２ａ)へ向けてガイド筒(６)を突出させ、そのガイド筒(６)に、前記第２ピストン(２０)の外周に形成したガイド面(３２)を挿入し、
    　前記倍力機構(５２)は、上記ガイド筒(６)の筒壁(６ａ)に周方向へ所定の間隔をあけて形成されると共に半径方向へ貫通された支持孔(５６)と、各支持孔(５６)に挿入された係合ボール(５８)と、上記係合ボール(５８)が係合するように上記第２ピストン(２０)の外周に形成されたカム面(６２)であって前記ロック室(４０)へ向かうにつれて軸心に近づくように形成されたカム面(６２)と、前記第１ピストン(１０)の前記筒孔(１４)に形成されると共に上記ロック室(４０)へ向かうにつれて軸心に近づくように形成された倍力面(６４)と、を備える、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  4. 　請求項３に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記倍力機構(５２)の倍力駆動の開始時に前記係合ボール(５８)を半径方向の内方へ押し出すための押部(６６)であって、前記第２ピストン(２０)の前記の低負荷ストローク時に上記係合ボール(５８)を前記第２ピストン(２０)の前記ガイド面(３２)へ向けて半径方向の内方へ押す押部(６６)を、前記第１ピストン(１０)に設けた、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  5. 　請求項４に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記の切換機構(５４)を、前記押部(６６)と前記係合ボール(５８)と前記ガイド面(３２)と前記カム面(６２)によって構成し、
    　前記の低負荷ストローク時には、上記ガイド面(３２)によって半径方向の外方へ押し出された上記係合ボール(５８)が上記押部(６６)を前記リリース室(４２)側から受け止め、これにより、前記第２ピストン(２０)が前記第１ピストン(１０)を置き残して上記リリース室(４２)側へ移動するように構成し、
    　前記倍力駆動の開始時には、上記押部(６６)が上記係合ボール(５８)を上記カム面(６２)に係合させ、これにより、上記第１ピストン(１０)の前記倍力面(６４)が上記係合ボール(５８)と上記カム面(６２)を介して上記第２ピストン(２０)を駆動するように構成した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  6. 　請求項１に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記第２ピストン(２０)のピストン本体(２４)の受圧面積を前記出力ロッド(２６)の受圧面積よりも大きい値に設定した、ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  7. 　請求項３に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記第２ピストン(２０)のピストン本体(２４)の外径寸法を前記ガイド筒(６)の内径寸法よりも大きい値に設定した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  8. 　請求項１から５のいずれかに記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記出力ロッド(２６)を、前記ハウジング(２)の外方かつ前記リリース室(４２)側へ突出させた、ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  9. 　請求項１から５のいずれかに記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記出力ロッド(２６)を、前記ハウジング(２)の外方かつ前記ロック室(４０)側へ突出させた、ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  10. 　請求項３に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記出力ロッド(２６)の外周部に、前記ガイド面(３２)及び前記カム面(６２)を設けたカム部材(８６)を装着した、ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  11. 　請求項１０に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記出力ロッド(２６)に前記カム部材(８６)を軸心回りに回転可能に装着し、前記ガイド筒(６)に上記カム部材(８６)を軸方向へ移動可能かつ軸心回りに回転不能に連結した、ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015151702A1 (ja) * 2014-04-04 2015-10-08 パスカルエンジニアリング株式会社 クランプ装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2594282T3 (es) * 2013-03-08 2016-12-19 System 3R International Ab Mandril de sujeción con barra tractora integrada
JP6410472B2 (ja) * 2014-05-27 2018-10-24 パスカルエンジニアリング株式会社 クランプ装置
JP6410342B2 (ja) * 2014-06-04 2018-10-24 パスカルエンジニアリング株式会社 流体圧シリンダ及びクランプ装置
KR101512471B1 (ko) * 2014-09-11 2015-04-16 한국뉴매틱(주) 록-블록을 이용한 로드부재 록킹장치
WO2016167169A1 (ja) * 2015-04-13 2016-10-20 株式会社コスメック シリンダ装置
JP6552310B2 (ja) * 2015-06-26 2019-07-31 株式会社コスメック シリンダ装置
BR102015021963A2 (pt) * 2015-09-08 2016-07-05 Luciano Trindade De Sousa Monteiro sistema de trava de um cilindro atuador e cilindro atuador
ITUA20162578A1 (it) * 2016-03-25 2017-09-25 Hydroblock S R L Dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili
CN108953288A (zh) * 2018-09-30 2018-12-07 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 用于双作用多级液压缸的顶杆装置
KR102363898B1 (ko) * 2020-07-15 2022-02-16 주식회사 아시아 메쉬문 제조장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01171903U (ja) * 1988-05-26 1989-12-06
JPH06300008A (ja) * 1993-04-12 1994-10-25 Akio Matsui 増圧型流体圧シリンダ
JPH11166506A (ja) * 1997-12-01 1999-06-22 Smc Corp 流体圧シリンダ
JP2004001163A (ja) 2001-11-13 2004-01-08 Kosmek Ltd 旋回式クランプ
JP2007268625A (ja) 2006-03-30 2007-10-18 Aisin Aw Co Ltd クランプ装置およびこれを備えるマシニング装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1177258B (it) * 1984-11-19 1987-08-26 Alfa Romeo Auto Spa Attuatore autobloccante, a fluido
US4881745A (en) 1988-04-25 1989-11-21 Peters Roger D Mechanical plate clamp
JP2787575B2 (ja) * 1988-07-11 1998-08-20 株式会社コスメック 楔倍力型油圧クランプ
JP3072067B2 (ja) 1997-08-29 2000-07-31 ナショナル住宅産業株式会社 固定具打込み用治具
JP3830648B2 (ja) 1997-12-15 2006-10-04 パスカルエンジニアリング株式会社 クランプ装置
JPH11245130A (ja) * 1998-02-27 1999-09-14 Kosmek Ltd クランプ装置
JP2001025932A (ja) 1999-07-12 2001-01-30 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 工具ホルダ把持機構
JP4731747B2 (ja) * 2000-09-12 2011-07-27 株式会社コスメック クランプ装置
TW561077B (en) 2000-09-12 2003-11-11 Kosmek Kk Clamping apparatus
JP3881589B2 (ja) * 2002-02-13 2007-02-14 株式会社コスメック シリンダ装置
JP4311616B2 (ja) 2003-01-24 2009-08-12 株式会社コスメック バネロック式クランプ装置
US8087650B2 (en) * 2004-03-08 2012-01-03 Pascal Engineering Corporation Clamping device
WO2006100958A1 (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Kosmek Ltd. ネジ係合式クランプ装置及びクランピングシステム並びに流体圧アクチュエータ
JP5247219B2 (ja) * 2008-04-16 2013-07-24 パスカルエンジニアリング株式会社 クランプ装置
JP5690275B2 (ja) * 2009-10-13 2015-03-25 株式会社コスメック クランプ装置
CN201728546U (zh) * 2010-08-02 2011-02-02 孔伟 机械式增力气缸
JP4945681B1 (ja) * 2010-11-24 2012-06-06 株式会社コスメック 倍力機構付きシリンダ装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01171903U (ja) * 1988-05-26 1989-12-06
JPH06300008A (ja) * 1993-04-12 1994-10-25 Akio Matsui 増圧型流体圧シリンダ
JPH11166506A (ja) * 1997-12-01 1999-06-22 Smc Corp 流体圧シリンダ
JP2004001163A (ja) 2001-11-13 2004-01-08 Kosmek Ltd 旋回式クランプ
JP2007268625A (ja) 2006-03-30 2007-10-18 Aisin Aw Co Ltd クランプ装置およびこれを備えるマシニング装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2749775A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015151702A1 (ja) * 2014-04-04 2015-10-08 パスカルエンジニアリング株式会社 クランプ装置
JP2015199139A (ja) * 2014-04-04 2015-11-12 パスカルエンジニアリング株式会社 クランプ装置
EP3127653A4 (en) * 2014-04-04 2017-12-20 Pascal Engineering Corporation Clamp apparatus
US10518390B2 (en) 2014-04-04 2019-12-31 Pascal Engineering Corporation Clamp apparatus

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