CN1094088C - 缸装置 - Google Patents

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Abstract

在支撑杆(74)上形成的圆弧形凸起(82a，82b)，其穿过通过构成主体(12)的第一缸体外壳(46)和第二缸体外壳(48)形成的开口(16a，16b)，露在外面。圆弧形凸起(82a，82b)与连结到主体(12)上的盘(84a，84b)靠着。因此，可以停止臂(20)的旋转动作。

Description

缸装置
技术领域
本发明涉及一种缸装置，其能够根据活塞位移动作，按预定角度旋转一个臂来夹紧工件。
背景技术
缸装置至今一直在使用，例如，当一种汽车等的组合元件等被焊接时，为了夹住组合元件，就发明了缸装置，例如，在美国专利号4,905,973中所公开的。
在美国专利No.4,905,973中发明的缸装置构造如下。它的主体是以相互对称的方式，由整体形成的一对缸体外壳完整地组合构成，缸筒单元连接到主体上。一个臂，根据缸筒单元的驱动动作，在主体内部的肘链机构的作用下，按预定角度旋转。
肘链机构包括一个以旋转枢轴为中心，按预定角度旋转的杆臂，杆臂带有一个靠在缸体外壳内壁表面的制动部件，用于当臂夹住工件时，停止臂的旋转动作。
然而，在美国专利No.4,905,973关于缸装置发明的常规技术中，用于停止臂旋转动作的制动部件在缸体外壳里面。基于这个原因，当进行制动部件的维修操作时，缸体外壳必须要拆卸。因此，产生了一些麻烦事，制动部件的维修操作变复杂了，不能有效地完成工作。
发明概述
本发明的一般目的是提供一种缸装置，不用拆卸缸体外壳，便能方便有效地完成制动部件的维修操作。
本发明的主要目的是提供一种夹紧装置，方便地通过改变臂的旋转动作的范围，使任意地调节臂的角度达到夹住状态成为可能。
根据本发明提供了一种缸装置包括：主体；缸筒单元，其连接到上述主体的一端，用于容纳活塞，使之沿着缸筒腔室往复运动；在上述主体的里面的肘链机构，其用于把连接到上述活塞的活塞杆的直线运动转换成旋转运动，连接于上述肘链机构的转动支撑元件；连接于上述肘链机构的臂，其通过上述转动支撑元件、按一个预定角度、并根据上述缸筒单元的传动动作做旋转运动；设置在上述转动支撑元件上的制动部件，其露在上述主体的外面，用于停止上述臂的旋转动作。
附图说明
结合附图的描述，本发明上述和其它的目的、性能和优点更加明显，以示例方式显示本发明的一个优选实施例。
图1表示根据本发明的一个实施例的缸装置的透视图；
图2表明部件分解透视图，表示了盖部件从缸装置的主体拆下来的一种状态；
图3表明了沿着图1所示的线III-III的纵向剖面图；
图4表明部件分解透视图，表示了构成缸装置的主体；
图5表明部件分解透视图，表示了构成缸装置的缸筒单元；
图6表明部分切除透视图，表示了靠在一个盘上的支撑杆的圆弧型凸起的一种状态；
图7表明了一种动作，描述了当臂在原始位置时的一种状态；
图8表明了一种动作，描述了当臂从原始位置开始旋转动作时的一种状态；
图9表明了一种动作，描述了当臂在图8所示状态之后，进一步做旋转动作时的一种状态；
图10表明了一种动作，描述了当臂的旋转动作停止时一种夹紧状态；
图11表明了一个前视图，表示了盘的改进的实施例；
图12表明了一个前视图，说明了盘的另一种改进的实施例。
优选实施例的说明
参照图1，参考标号10表示根据本发明的一个实施例的缸装置。
缸装置10包括主体12，以成整体的方式形成，具有扁平构形；缸筒单元14，以气密方式连接在主体12的下端；臂20，连接到通过一对基本为圆形的开口16a，16b(看图4)向外凸出的一个矩形支承截面18，开口16a，16b是穿过主体12形成的通孔。
如图5所示，缸筒单元14，包括一个在它的上表面有一个椭圆形凹穴22的端块24和一个缸筒26，缸筒是一个有椭圆形横截面的缸，它的第一端以气密方式连接到端块24的凹穴22；它的第二端以气密方式连接到主体12的底端表面。缸筒单元14还包括一个在缸筒26内，沿着缸筒腔室28往复运动的活塞30，一个连接到活塞的中心部分，与活塞30整体移动的活塞杆32。
如图5所示，一个磨损环34和一个密封环36分别安装在活塞30的外圆周的表面。在端块24的四个角部分钻通出连接孔38。端块24和缸筒26以一种气密方式，通过将四个螺纹杆40***连接孔38，安装到主体12上。成对压力流体的入口/出口42a，42b，44a，44b，相对于缸筒腔室28分别用于输入和排出压力流体(例如，压缩空气)，所述入口和出口在主体12和端块24内相互相对地形成。
当缸装置10在实际应用时，在任何一对压力流体入口/出口42a，44a，(42b，44b)内拧入塞帽。这样，缸装置10可以在成对压力流体入口/出口42a，44a(42b，44b)之一密闭的状态使用。
如图4所示，主体12包括第一缸体外壳46和第二缸体外壳48，它们不对称，并以一体化方式安装。凸台50，基本上在水平方向上伸突，起到杆盖的作用，以一体化方式，在第一缸体外壳46的较低端形成。相对于第一缸体外壳46，第二缸体外壳48在纵向上的尺寸小于凸台50的厚度。这种设置，如图4所示，主体12通过从第一缸体外壳46拆卸第二缸体外壳48，可以任意地拆卸，而不用拆卸缸筒单元14。
如图4所示，在第一缸体外壳46和第二缸体外壳48分别形成的凹槽52a，52b在主体12内形成一个室54。(凹槽52b在图中被省去，因为它与凹槽52a有相同的结构)。活塞杆32的自由端面对室54内。以这种设置，在第一缸体外壳46和第二缸体外壳48的各自内壁表面上形成的引导槽58的作用下，线性往复引导活塞杆32，一个用于***活塞杆32，在凸台50的通孔处的杆密封垫60(看图3)，在引导槽上方是可滑动的万向接头滑块。
如图4所示，肘链机构64在活塞杆32的第一端，在万向接头62的作用下，用于将活塞杆32的直线运动转换成臂20的旋转运动。万向接头62包括一个肘销，其具有连接到活塞杆32的第一端的圆盘形凸起，万向接头滑块56具有按预定距离分开且彼此平行的分支的叉形截面。
有T型横截面的凹槽68，与肘销66的圆盘形凸起配合，在万向接头滑块56的底表面部分形成并在水平方向上延伸。在这种设置中，连接在活塞杆32第一端的肘销66的凸起沿着凹槽68在水平方向上滑动。由此，活塞杆32在横向的任何后退可被吸收。因此，在缸筒单元14中发生的任何空程，不会传送到肘链机构64和臂20。
如图4所示，肘链机构64包括一个借助第一销70，连接到万向接头62的叉形截面的链板72和通过第一缸体外壳46和第二缸体外壳48分别形成的一对基本圆形的开口16a，16b，旋转地被支持的支撑杆74。
链板72允许在万向接头62和支撑杆74之间***，它起到连结万向接头62和支撑杆74的作用。特别是，链板72有按预定空间距离彼此分离的一对孔76a，76b。通过万向接头62和第一销70转动地连接到第一孔76a，链板72连接到活塞杆32的自由端。通过第二销78转动连接到第二孔76b，链板72连接到支撑杆74的叉型截面上。
支撑杆74具有一个用于转动地连接第二销78的有孔的叉型截面；在与活塞杆32的轴线基本垂直的方向凸出并有矩形横截面、通过开口16b露在主体12外的支承截面18；一对圆周截面80a，80b，邻近***其中的叉形截面，分别安装于主体12的圆形开口16a，16b；一对圆弧形突起82a，82b，它从圆周截面80a，80b在横向上略微突出，并且分别穿过开口16a，16b，露到主体12的外面。用于夹紧一个未图示工件的臂20可以拆装地安装在支承截面18上。
支撑杆74随着臂20一起做旋转动作。圆弧形凸起82a，82b，在支撑杆74上，靠着主体12的盘84a，84b(如后面描述)。由此，圆弧形凸起82a，82b起到停止臂20的旋转动作的制动部件的作用。
活塞杆32的直线运动通过万向接头62和链板72传送到支撑杆74。在通过主体12形成的一对开口16a，16b支持的圆周截面80a，80b的旋转中心周围，支撑杆74按预定角度旋转。
如图4所示，扁长的凹槽86分别在构成主体12的第一缸体外壳46和第二缸体外壳48的侧表面形成。通过一对盖元件88a，88b密闭凹槽。在螺纹元件89的作用下可拆卸地安装盖元件88a，88b。以这种设置，支撑杆74的支承截面18通过基本在盖元件88b中心部分形成的一个基本圆形开口90露在外面。
盘84a，84b靠在支撑杆74的圆弧形凸起82a，82b上以停止臂20的旋转动作，并在螺纹元件92的作用下安装在凹槽86的壁表面上。
如图6所示，盘84b(84a)有靠在圆弧形凸起82b(82a)的第一端表面94上的第一接合表面96，和靠在圆弧形凸起82b(82a)的第二端表面98上的第二接合表面100。在第一接合表面96和第二接合表面100之间形成一个环绕支撑杆74的弧形表面102。形成的支撑杆74的第一端表面94和第二端表面98以大约90°的角度彼此分离。
如图4所示，为了防止灰尘等侵入主体12的室54，一个环形刮削器104，通过第一缸体外壳46和第二缸体外壳48的每一个基本圆形开口16a，16b的一个环形台阶安装。
有矩形横截面的凹槽106在构成主体12的第一缸体外壳46和第二缸体外壳48各自内壁表面的上拐角部分形成。一对反冲力接收盘108用螺丝元件安装到凹槽106，当在夹紧状态时，接收在万向接头62的接合部分的反冲力。引导凹槽58，由矩形凹槽构成并在垂直方向延伸，在第一缸体外壳46和第二缸体外壳48的内壁表面上相互相对。万向接头滑块56在这对引导凹槽58之间。万向接头滑块56在垂直方向上与引导凹槽58的引导动作相一致滑动。
如图4所示，一个手动释放销110在主体12的上部位，当操作者向下压手动释放销110时，从夹紧状态释放缸装置10，恢复到不夹紧状态。
根据本发明的实施例，缸装置10基本的构造如上所述。下面，将解释它的操作，作用和效果。
首先，缸装置10在一种未说明安装方式安装在一个预定位置。管子例如未说明的软管的第一端分别与一对压力流体入口/出口42a，44a(42b，44b)相连。管子的第二端则与未说明的压力流体供应源相连。图7表明了缸装置10在未夹紧状态，图10表明了缸装置10在夹紧状态。以下的描述将假定图7所示的未夹紧状态代表原始位置。
在完成如上所述的预先操作，如图7所示未说明的压力流体供应源在原始位置被激发，从第一压力流体入口/出口44a引导压力流体进入设置在较低侧的缸筒腔室28。活塞30根据引导入缸筒腔室28的压力流体动作被加压。活塞沿着缸筒腔室28向上移动。在这个过程中，引导动作通过安装在活塞30的外圆周表面的磨损环34和万向接头滑块56做滑行运动的引导凹槽58起作用。因此，对于活塞30和活塞杆32来说，直线精度是很重要的。
活塞30直线运动通过活塞杆32和万向接头62传送到肘链机构64，转换成与构成肘链机构64的支撑杆74的旋转动作相一致的臂20的旋转运动。
也就是，活塞30的直线运动(向上运动)允许有力的作用，这样，与活塞杆32的自由端连接的链板72和万向接头62在向上的方向上被加压。因为作用在链板72上的压力，链板在第一销70的支持点周围，按一个预定角度旋转。支撑杆74按箭头A的方向，与链板72的链动作相一致地旋转。
因此，在支撑杆74的支承截面18的支持点周围，在箭头B的方向上，臂20按预定角度旋转。由此，圆弧形凸起82b(82a)按预定角度与支撑杆74一起旋转。(看图8和9)
臂20在箭头B的方向上旋转，与上述过程一致。圆弧形凸起82b(82a)的第一端表面94靠着固定在主体12上的盘84b(84a)的第一接合表面96。因此，臂20停止旋转动作。作为一个结果，达到了夹紧状态，工件被臂20夹紧(看图10)。在臂20停止旋转动作后，活塞30和活塞杆32向上轻微移动。当工件被夹紧时发生的反作用力被靠着链板72的反作用力接收盘108接收。
另一方面，按照如图10所示的状态中，一种未说明的转换阀门的转换动作将压力流体供应到压力流体的入口/出口42a时，活塞30向下移动。进而，在与活塞杆32向下运动动作相一致的链板72的作用下，支撑杆74以与上述方向相反的方向旋转。因此，臂20在一方向上旋转，可以与工件分离。
在臂20在一方向上旋转，与工件分离的过程中，圆弧形凸起82b(82a)的第二端表面98靠着固定在主体12上的盘84b(84a)的第二接合表面100，因此，臂20停止旋转动作。结果，缸装置10恢复到如图7所示的原始位置。
在本发明的实施例中，起到制动部件作用的圆弧形凸起82a，82b，穿过主体12上形成的基本圆形的开口16a，16b，露在主体12的外边。换句话说，停止臂20旋转动作的制动部件在主体12的外边。因此，吸附在圆弧形凸起82a，82b和盘84a，84b的灰尘等，只要通过拆卸安装在主体12的盖元件88a，88b就可以很方便的清除，不用拆卸构成主体12的第一缸体外壳46和第二缸体外壳48。所以，对起制动部件作用的圆弧形凸起82a，82b和盘84a，84b，方便有效地完成维修操作成为可能。
在本发明的实施例中，靠着圆弧形凸起82a，82b的盘84a，84b，在螺纹元件89的作用下，可拆装地安装在主体12上。因此，本发明的优点在于：通过置换盘84a，84b与具有靠着圆弧形凸起82a，82b的第一接合面96和第二接合面100的不同角度的其它盘112，在臂20夹紧状态下，可以很方便地变化臂20旋转动作的、任意地调节臂20的角度。

Claims (7)

1.缸装置包括：
主体(12)；
缸筒单元(14)，其连接到上述主体(12)的一端，用于容纳活塞(30)，使之沿着缸筒腔室(28)往复运动；
在上述主体(12)的里面的肘链机构(64)，其用于把连接到上述活塞(30)的活塞杆(32)的直线运动转换成旋转运动，
连接于上述肘链机构(64)的转动支撑元件(74)；
连接于上述肘链机构(64)的臂(20)，其通过上述转动支撑元件(74)、按一个预定角度、并根据上述缸筒单元(14)的传动动作做旋转运动；
设置在上述转动支撑元件(74)上的制动部件(82a，82b)，其露在上述主体(12)的外面，用于停止上述臂(20)的旋转动作。
2.根据权利要求1所述的缸装置，其特征在于：所述转动支撑元件(74)包括一个支撑杆，所述支撑杆通过穿过上述主体(12)形成的开口(16a，16b)露在外面。
3.根据权利要求2所述的缸装置，其特征在于：在上述支撑杆(74)的两端形成了圆弧形凸起(82a，82b)，通过靠着连接到上述主体(12)的盘(84a，84b)的方式，圆弧形凸起(82a，82b)停止上述臂(20)的上述旋转动作。
4.根据权利要求3所述的缸装置，其特征在于：上述盘(84a，84b)可拆卸地安装在主体(12)上。
5.根据权利要求3所述的缸装置，其特征在于：每个上述盘(84a，84b)都形成有接靠着上述圆弧形凸起(82a，82b)的第一端表面(94)的第一连结表面(96)和接靠着上述圆弧形凸起(82a，82b)的第二端表面(98)的第二连结表面(100)。
6.根据权利要求5所述的缸装置，其特征在于：在上述盘(84a，84b)上形成的上述第一连结表面(96)和上述第二连结表面(100)之间，按照任意设置的一个分离角度，可以调整上述臂(20)的上述旋转动作的范围。
7.根据权利要求1所述的缸装置，其特征在于：上述主体(12)包括以不对称方式形成的第一缸体外壳(46)和第二缸体外壳(48)，在保持上述缸筒单元(14)未拆卸的状态时，上述第一缸体外壳(46)和上述第二缸体外壳(48)可分开。
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