JP2021133437A - Cylinder device with booster mechanism - Google Patents

Cylinder device with booster mechanism Download PDF

Info

Publication number
JP2021133437A
JP2021133437A JP2020029299A JP2020029299A JP2021133437A JP 2021133437 A JP2021133437 A JP 2021133437A JP 2020029299 A JP2020029299 A JP 2020029299A JP 2020029299 A JP2020029299 A JP 2020029299A JP 2021133437 A JP2021133437 A JP 2021133437A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boosting
output rod
cylinder device
piston
booster
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020029299A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7437741B2 (en
Inventor
画 吉村
Ga Yoshimura
画 吉村
哲也 長尾
Tetsuya Nagao
哲也 長尾
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.)
Kosmek KK
Original Assignee
Kosmek KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kosmek KK filed Critical Kosmek KK
Priority to JP2020029299A priority Critical patent/JP7437741B2/en
Publication of JP2021133437A publication Critical patent/JP2021133437A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7437741B2 publication Critical patent/JP7437741B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Actuator (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

To provide a cylinder device with booster mechanism which is so configured as to be capable of lengthening boost drive stroke.SOLUTION: A cylinder device comprises: an output rod (2) which is inserted in a housing (1) so as to be movable in an axial direction; an annular piston (22) which is externally fitted to the output rod (2) so as to be movable in the axial direction;and a booster mechanism (20) for performing boost-driving of the output rod (2) by the piston (22), The booster mechanism (20) is configured from a first booster mechanism (23), and a second booster mechanism (24) in which a boost driving operation start time is later than a boost driving operation start time in the first booster mechanism (23).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、倍力機構付きシリンダ装置に関する。 The present invention relates to a cylinder device with a boosting mechanism.

倍力機構付きシリンダ装置として、従来では、下記の特許文献1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。 Conventionally, as a cylinder device with a boosting mechanism, there is one described in Patent Document 1 below. The prior art is configured as follows.

ハウジングに出力ロッドが上下移動可能に挿入される。そのハウジングの上部内に挿入された第1ピストンが出力ロッドに固定され、ハウジングの下部内に挿入された第2ピストンが出力ロッドに上下移動可能に外嵌される。出力ロッドのロック駆動工程においてロック室に圧力流体を供給すると、まず、第1ピストンが出力ロッドを上方へ駆動し、次いで、第2ピストンが係合ボールなどを有する倍力機構を介して出力ロッドを上方へ倍力駆動する。 The output rod is inserted into the housing so that it can move up and down. The first piston inserted in the upper part of the housing is fixed to the output rod, and the second piston inserted in the lower part of the housing is externally fitted to the output rod so as to be movable up and down. When a pressure fluid is supplied to the lock chamber in the lock drive process of the output rod, the first piston first drives the output rod upward, and then the second piston drives the output rod upward via a boosting mechanism having an engaging ball or the like. Is driven upward by boosting force.

特開2012−111025号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-11102

上記の従来技術には次の問題がある。上記の倍力機構付きシリンダ装置は、倍力駆動のストロークが短い。この倍力機構付きシリンダ装置がクランプ装置として用いられたとする。クランプ対象物であるワークの高さが様々であると、一のワークをその上方から倍力で強力にクランプできたとしても、高さが異なる他のワークの場合、倍力駆動のストロークが短いためにワークを確実にクランプできないことがある。 The above-mentioned prior art has the following problems. The above-mentioned cylinder device with a boosting mechanism has a short boosting stroke. It is assumed that this cylinder device with a boosting mechanism is used as a clamp device. If the heights of the workpieces to be clamped vary, even if one workpiece can be clamped strongly with a boosting force from above, the stroke of the boosting drive is short for other workpieces with different heights. Therefore, it may not be possible to clamp the workpiece securely.

本発明の目的は、倍力駆動のストロークを長くすることができる構成の倍力機構付きシリンダ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a cylinder device with a boosting mechanism having a configuration capable of lengthening a boosting drive stroke.

上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図1から図14に示すように、倍力機構付きシリンダ装置を次のように構成した。 In order to achieve the above object, the present invention, for example, as shown in FIGS. 1 to 14, a cylinder device with a boosting mechanism is configured as follows.

本発明の一実施形態のシリンダ装置は、ハウジング1と、前記ハウジング1に軸方向へ移動可能に挿入される出力ロッド2と、前記ハウジング1内に配置される倍力用のピストン22であって、前記出力ロッド2に前記出力ロッド2の前記軸方向へ移動可能に外嵌された環状のピストン22と、前記出力ロッド2を前記ピストン22によって倍力駆動するための倍力機構20と、を備える。前記倍力機構20は、第1倍力機構23と、倍力駆動の作動開始時期が、前記第1倍力機構23による倍力駆動の作動開始時期よりも遅い第2倍力機構24と、で構成される。 The cylinder device according to the embodiment of the present invention includes a housing 1, an output rod 2 movably inserted into the housing 1, and a boosting piston 22 arranged in the housing 1. An annular piston 22 that is externally fitted to the output rod 2 so as to be movable in the axial direction of the output rod 2, and a boosting mechanism 20 for driving the output rod 2 by the piston 22. Be prepared. The booster mechanism 20 includes a first booster mechanism 23 and a second booster mechanism 24 whose operation start time of the booster drive is later than the operation start time of the booster drive by the first booster mechanism 23. Consists of.

本発明のシリンダ装置は次の作用効果を奏する。倍力駆動の作動開始時期がずらされた複数の倍力機構を備える構成としたことで、倍力駆動のストロークを長くすることができる。また、共通のピストンで、倍力駆動の作動開始時期がずらされた複数の倍力機構が動作するので、複数のピストンで倍力するよりも、シリンダ装置をコンパクトなものにすることができる。また、共通のピストンで複数の倍力機構が動作するので、第1、第2倍力機構の両方が動作しているときと、いずれか一方のみの倍力機構が単独で動作しているときとで倍力駆動力が変化せず、倍力駆動のストローク範囲において、一定の倍力駆動力を発生させることができる。 The cylinder device of the present invention has the following effects. The stroke of the booster drive can be lengthened by providing a plurality of booster mechanisms whose operation start timings of the booster drive are staggered. Further, since a plurality of booster mechanisms whose operation start timings of the booster drive are staggered operate with a common piston, the cylinder device can be made more compact than the booster with a plurality of pistons. Further, since a plurality of booster mechanisms operate with a common piston, when both the first and second booster mechanisms are operating and when only one of the booster mechanisms is operating independently. The boosting driving force does not change, and a constant boosting driving force can be generated in the stroke range of the boosting drive.

上記シリンダ装置において、例えば、図1から図6、および図8に示すようなシリンダ装置としてもよい。すなわち、前記第1倍力機構23は、前記出力ロッド2の外周面に設けられた第1凹部25と、前記ハウジング1に設けられた第1受圧部29と、前記第1凹部25と前記第1受圧部29との間に前記出力ロッド2の径方向の内方へ狭くなるように形成される楔空間に押し込まれる第1係合部材31と、前記第1係合部材31を前記径方向の内方へ押すように前記ピストン22に設けられた第1倍力面32と、を有し、前記第2倍力機構24は、前記出力ロッド2の外周面に設けられた第2凹部36と、前記ハウジング1に設けられた第2受圧部38と、前記第2凹部36と前記第2受圧部38との間に前記出力ロッド2の径方向の内方へ狭くなるように形成される楔空間に押し込まれる第2係合部材39と、前記第2係合部材39を前記径方向の内方へ押すように前記ピストン22に設けられた第2倍力面40と、を有し、前記第2凹部36のロック駆動側の凹部端P2が前記第1凹部25のロック駆動側の凹部端P1よりも前記軸方向においてリリース駆動側に位置することで、倍力駆動の作動開始時期が、前記第1倍力機構23による倍力駆動の作動開始時期よりも遅い第2倍力機構24とされていてもよい。 In the cylinder device, for example, the cylinder device as shown in FIGS. 1 to 6 and 8 may be used. That is, the first boosting mechanism 23 includes a first recess 25 provided on the outer peripheral surface of the output rod 2, a first pressure receiving portion 29 provided in the housing 1, the first recess 25, and the first recess 25. A first engaging member 31 pushed into a wedge space formed between the output rod 2 and the pressure receiving portion 29 so as to narrow inward in the radial direction, and the first engaging member 31 in the radial direction. The second boosting mechanism 24 has a first boosting surface 32 provided on the piston 22 so as to push inwardly, and the second boosting mechanism 24 has a second recess 36 provided on the outer peripheral surface of the output rod 2. The output rod 2 is formed so as to be narrowed inward in the radial direction between the second pressure receiving portion 38 provided in the housing 1, the second recess 36, and the second pressure receiving portion 38. It has a second engaging member 39 that is pushed into the wedge space, and a second boosting surface 40 that is provided on the piston 22 so as to push the second engaging member 39 inward in the radial direction. Since the recess end P2 on the lock drive side of the second recess 36 is located on the release drive side in the axial direction with respect to the recess end P1 on the lock drive side of the first recess 25, the operation start timing of the boost drive can be set. The second booster mechanism 24 may be set to be later than the operation start time of the booster drive by the first booster mechanism 23.

この構成によると、倍力駆動の作動開始時期がずらされた複数の倍力機構を容易に形成することができる。 According to this configuration, it is possible to easily form a plurality of booster mechanisms in which the operation start timings of the booster drive are staggered.

また、上記シリンダ装置において、前記第2倍力面40のリリース駆動側の倍力端B2が前記第1倍力面32のリリース駆動側の倍力端B1よりも前記軸方向においてロック駆動側に位置されていてもよい。この構成によると、倍力駆動のストロークをより長くすることができる。 Further, in the cylinder device, the boost end B2 on the release drive side of the second boost surface 40 is closer to the lock drive side in the axial direction than the boost end B1 on the release drive side of the first boost surface 32. It may be located. According to this configuration, the boost drive stroke can be made longer.

また、上記シリンダ装置において、前記第2倍力面40、前記軸方向に対する傾斜角度が前記第2倍力面40の傾斜角度よりも大きな第2押面41、および前記軸方向に対する傾斜角度が前記第2倍力面40の傾斜角度よりも小さな保持面42が前記ピストン22にこの順で設けられており、前記第2倍力面40、前記第2押面41、および前記保持面42が、前記ピストン22の内周に設けられた前記軸方向に延びる内周溝43の底面によって構成され、リリース状態において、前記保持面42と前記出力ロッド2の外周面との間で前記第2係合部材39が保持されてもよい。この構成によると、リリース状態において、第2係合部材が不用意に動いてしまうことを防止することができる。 Further, in the cylinder device, the second boosting surface 40, the second pushing surface 41 whose inclination angle with respect to the axial direction is larger than the inclination angle of the second boosting surface 40, and the inclination angle with respect to the axial direction are said. A holding surface 42 smaller than the inclination angle of the second boosting surface 40 is provided on the piston 22 in this order, and the second boosting surface 40, the second pushing surface 41, and the holding surface 42 are provided. It is composed of the bottom surface of the inner peripheral groove 43 extending in the axial direction provided on the inner circumference of the piston 22, and in the released state, the second engagement between the holding surface 42 and the outer peripheral surface of the output rod 2. The member 39 may be held. According to this configuration, it is possible to prevent the second engaging member from inadvertently moving in the released state.

また、上記シリンダ装置において、前記ピストン22を直進させる直進ガイド機構26が設けられていてもよい。この構成によると、出力ロッドが旋回するような場合であっても、ピストンを確実に直進させることができる。 Further, the cylinder device may be provided with a straight-ahead guide mechanism 26 for making the piston 22 go straight. According to this configuration, even when the output rod turns, the piston can be reliably moved straight.

また、上記シリンダ装置において、複数の前記第1係合部材31および複数の前記第2係合部材39が、前記出力ロッド2の周方向において等間隔で且つ交互に配置されてもよい。この構成によると、第1倍力機構による倍力駆動力、および第2倍力機構による倍力駆動力を、バランス良く出力ロッドに作用させることができる。 Further, in the cylinder device, the plurality of first engaging members 31 and the plurality of second engaging members 39 may be arranged at equal intervals and alternately in the circumferential direction of the output rod 2. According to this configuration, the boosting driving force by the first boosting mechanism and the boosting driving force by the second boosting mechanism can be applied to the output rod in a well-balanced manner.

上記シリンダ装置において、例えば、図9から図14に示すようなシリンダ装置としてもよい。すなわち、前記第1倍力機構23は、前記ハウジング1のシリンダ孔の内周面に設けられた第1凹部69と、前記出力ロッド2の一部として構成される出力部材74に設けられた第1受圧部71と、前記第1凹部69と前記第1受圧部71との間に前記出力ロッド2の径方向の外方へ狭くなるように形成される楔空間に押し込まれる第1係合部材31と、前記第1係合部材31を前記径方向の外方へ押すように前記ピストン22に設けられた第1倍力面32と、を有し、前記第2倍力機構24は、前記シリンダ孔の内周面に設けられた第2凹部66と、前記出力部材74に設けられた第2受圧部68と、前記第2凹部66と前記第2受圧部68との間に前記出力ロッド2の径方向の外方へ狭くなるように形成される楔空間に押し込まれる第2係合部材39と、前記第2係合部材39を前記径方向の外方へ押すように前記ピストン22に設けられた第2倍力面40と、を有し、前記第2凹部66のリリース駆動側の凹部端P2が前記第1凹部69のリリース駆動側の凹部端P1よりも前記軸方向においてロック駆動側に位置し、且つ、前記第2受圧部68が前記第1受圧部71よりも前記軸方向においてロック駆動側に位置することで、倍力駆動の作動開始時期が、前記第1倍力機構23による倍力駆動の作動開始時期よりも遅い第2倍力機構24とされていてもよい。 In the cylinder device, for example, the cylinder device as shown in FIGS. 9 to 14 may be used. That is, the first boosting mechanism 23 is provided in the first recess 69 provided on the inner peripheral surface of the cylinder hole of the housing 1 and the output member 74 formed as a part of the output rod 2. A first engaging member pushed into a wedge space formed between the pressure receiving portion 71, the first recess 69, and the first pressure receiving portion 71 so as to be narrowed outward in the radial direction of the output rod 2. The second boosting mechanism 24 includes a 31 and a first boosting surface 32 provided on the piston 22 so as to push the first engaging member 31 outward in the radial direction. The output rod is between the second recess 66 provided on the inner peripheral surface of the cylinder hole, the second pressure receiving portion 68 provided on the output member 74, and the second recess 66 and the second pressure receiving portion 68. The second engaging member 39 pushed into the wedge space formed so as to narrow outward in the radial direction of 2, and the piston 22 so as to push the second engaging member 39 outward in the radial direction. It has a second boosting surface 40 provided, and the recess end P2 on the release drive side of the second recess 66 is locked and driven in the axial direction from the recess end P1 on the release drive side of the first recess 69. By being located on the side and the second pressure receiving portion 68 being located on the lock drive side in the axial direction with respect to the first pressure receiving portion 71, the operation start timing of the boosting drive is set to the first boosting mechanism. The second booster mechanism 24 may be set to be later than the operation start time of the booster drive by 23.

この構成によると、倍力駆動の作動開始時期がずらされた複数の倍力機構を容易に形成することができる。 According to this configuration, it is possible to easily form a plurality of booster mechanisms in which the operation start timings of the booster drive are staggered.

また、上記シリンダ装置において、前記第1受圧部71が、前記出力部材74の筒部74aに設けられた第1孔70の内周面の一部として構成され、前記第2受圧部68が、前記出力部材74の筒部74aに設けられた第2孔67の内周面の一部として構成され、前記第1孔70に前記第1係合部材31が配置されると共に、前記第2孔67に前記第2係合部材39が配置されてもよい。この構成によると、第1係合部材および第2係合部材が不用意に動いてしまうことを防止することができる。 Further, in the cylinder device, the first pressure receiving portion 71 is configured as a part of the inner peripheral surface of the first hole 70 provided in the cylinder portion 74a of the output member 74, and the second pressure receiving portion 68 is formed. It is configured as a part of the inner peripheral surface of the second hole 67 provided in the cylinder portion 74a of the output member 74, and the first engaging member 31 is arranged in the first hole 70 and the second hole. The second engaging member 39 may be arranged in 67. According to this configuration, it is possible to prevent the first engaging member and the second engaging member from inadvertently moving.

また、上記シリンダ装置において、前記出力ロッド2に対して前記ピストン22が回ることを防止する回り止め機構61が設けられていてもよい。この構成によると、出力ロッドが旋回するような場合に、ピストンを出力ロッドと一体的に旋回させることができる。 Further, in the cylinder device, a detent mechanism 61 for preventing the piston 22 from rotating with respect to the output rod 2 may be provided. According to this configuration, when the output rod is swiveled, the piston can be swiveled integrally with the output rod.

また、上記シリンダ装置において、複数の前記第1係合部材31および複数の前記第2係合部材39が、前記出力ロッド2の周方向において等間隔で且つ交互に配置されてもよい。この構成によると、第1倍力機構による倍力駆動力、および第2倍力機構による倍力駆動力を、バランス良く出力ロッドに作用させることができる。 Further, in the cylinder device, the plurality of first engaging members 31 and the plurality of second engaging members 39 may be arranged at equal intervals and alternately in the circumferential direction of the output rod 2. According to this configuration, the boosting driving force by the first boosting mechanism and the boosting driving force by the second boosting mechanism can be applied to the output rod in a well-balanced manner.

また、図1から図14に示すようなシリンダ装置において、前記第1係合部材31および前記第2係合部材39が係合ボール(球体)とされてもよい。この構成によると、第1倍力機構および第2倍力機構の作動がより安定する。 Further, in the cylinder device as shown in FIGS. 1 to 14, the first engaging member 31 and the second engaging member 39 may be an engaging ball (sphere). According to this configuration, the operation of the first booster mechanism and the second booster mechanism is more stable.

本発明の倍力機構付きシリンダ装置によると、倍力駆動のストロークを長くすることができる。 According to the cylinder device with a boosting mechanism of the present invention, the stroke of boosting drive can be lengthened.

図1は、本発明の第1実施形態を示し、シリンダ装置のリリース状態における側面視の断面図であり、旋回式のクランプアームの退避状態を示す。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, which is a cross-sectional view of a side view of the cylinder device in a released state, showing a retracted state of a swivel clamp arm. 図2は、上記シリンダ装置の、リリース状態からロック状態へ切り換わる途中状態の側面視の断面図であり、クランプアームの旋回終了状態を示す。FIG. 2 is a cross-sectional view of the cylinder device in the middle of switching from the released state to the locked state, and shows the turning end state of the clamp arm. 図3は、上記シリンダ装置の、リリース状態からロック状態へ切り換わる途中状態の側面視の断面図であり、第1倍力機構が作動開始した状態を示す。FIG. 3 is a cross-sectional view of the cylinder device in the middle of switching from the released state to the locked state, and shows a state in which the first boosting mechanism has started to operate. 図4は、上記シリンダ装置の、リリース状態からロック状態へ切り換わる途中状態の側面視の断面図であり、第2倍力機構が作動開始した状態を示す。FIG. 4 is a cross-sectional view of the cylinder device in the middle of switching from the released state to the locked state, and shows a state in which the second boosting mechanism has started to operate. 図5は、図4のA−A断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 図6は、上記シリンダ装置のロック状態における側面視の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the cylinder device in a locked state in a side view. 図7は、第1実施形態の変形例を示す図であって、図6に対応する図である。FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the first embodiment, and is a diagram corresponding to FIG. 図8は、第1実施形態の変形例を示す図であって、図6に対応する図である。FIG. 8 is a diagram showing a modified example of the first embodiment, and is a diagram corresponding to FIG. 図9は、本発明の第2実施形態を示し、シリンダ装置のリリース状態における側面視の断面図であり、旋回式のクランプアームの退避状態を示す。FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention, which is a cross-sectional view of a side view of the cylinder device in a released state, showing a retracted state of a swivel clamp arm. 図10は、上記シリンダ装置の、リリース状態からロック状態へ切り換わる途中状態の側面視の断面図であり、クランプアームの旋回終了状態を示す。FIG. 10 is a cross-sectional view of the cylinder device in the middle of switching from the released state to the locked state, and shows the turning end state of the clamp arm. 図11は、上記シリンダ装置の、リリース状態からロック状態へ切り換わる途中状態の側面視の断面図であり、第1倍力機構が作動開始した状態を示す。FIG. 11 is a cross-sectional view of the cylinder device in the middle of switching from the released state to the locked state, and shows a state in which the first boosting mechanism has started to operate. 図12は、上記シリンダ装置の、リリース状態からロック状態へ切り換わる途中状態の側面視の断面図であり、第2倍力機構が作動開始した状態を示す。FIG. 12 is a cross-sectional view of the cylinder device in the middle of switching from the released state to the locked state, and shows a state in which the second boosting mechanism has started to operate. 図13は、上記シリンダ装置のロック状態における側面視の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of the cylinder device in a locked state in a side view. 図14は、第2実施形態の変形例を示す図であって、図13に対応する図である。FIG. 14 is a diagram showing a modified example of the second embodiment, and is a diagram corresponding to FIG. 13.

図1から図6は、本発明の第1実施形態を示す。この実施形態の倍力機構付きシリンダ装置(以下、「シリンダ装置」と記載する)は、出力ロッドがその軸回りに旋回し、且つ出力ロッドをハウジング内へ引き込むことでクランプ対象物(例えば、ワークW)をロックするタイプのシリンダ装置である。図1から図6によって第1実施形態のシリンダ装置の構成を説明する。 1 to 6 show a first embodiment of the present invention. In the cylinder device with a boosting mechanism (hereinafter, referred to as "cylinder device") of this embodiment, the output rod rotates around its axis and the output rod is pulled into the housing to clamp an object (for example, a work). W) is a type of cylinder device that locks. The configuration of the cylinder device of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

テーブル等の固定台Tにハウジング1が取り付けられる。ハウジング1に出力ロッド2がその軸方向へ移動可能に挿入される。ハウジング1は、ハウジング本体3と下端壁4とで構成され、下端壁4はハウジング本体3の底部に固定される。ハウジング本体3の上端壁3aに設けられた上部孔5、および上端壁3aから下向きに突出する筒部3bに出力ロッド2の上側部分が支持される。また、下端壁4に設けられた下部孔6に出力ロッド2の下側部分が支持される。上端壁3aよりも上方へ出力ロッド2が突出され、その先端部にクランプアーム44の一端部がナット45で固定される。クランプアーム44の他端部にはロッド部材46がナット47で固定される。なお、図1等の側面視の断面図において、図中の上方へ向かう方向が出力ロッド2のリリース駆動方向であり、図中の下方へ向かう方向が出力ロッド2のロック駆動方向である。 The housing 1 is attached to a fixed base T such as a table. The output rod 2 is inserted into the housing 1 so as to be movable in the axial direction thereof. The housing 1 is composed of a housing body 3 and a lower end wall 4, and the lower end wall 4 is fixed to the bottom of the housing body 3. The upper portion of the output rod 2 is supported by the upper hole 5 provided in the upper end wall 3a of the housing body 3 and the tubular portion 3b protruding downward from the upper end wall 3a. Further, the lower portion of the output rod 2 is supported by the lower hole 6 provided in the lower end wall 4. The output rod 2 projects upward from the upper end wall 3a, and one end of the clamp arm 44 is fixed to the tip of the output rod 2 with a nut 45. A rod member 46 is fixed to the other end of the clamp arm 44 with a nut 47. In the cross-sectional view of the side view of FIG. 1 and the like, the upward direction in the drawing is the release drive direction of the output rod 2, and the downward direction in the drawing is the lock drive direction of the output rod 2.

ハウジング本体3の内周面にストッパ部としての止め輪7が装着され、止め輪7の下側に第1シリンダ孔11が、止め輪7の上側に第2シリンダ孔12が形成される。上記第1シリンダ孔11に第1ピストン21が外封止部材8を介して保密状に挿入される。この第1ピストン21は、内封止部材9を介して保密状に止め輪10によって出力ロッド2に固定される。また、上記第2シリンダ孔12に倍力用の環状の第2ピストン(出力ロッド2を倍力駆動するピストン)22が外封止部材34を介して保密状に挿入される。この第2ピストン22は、出力ロッド2にその軸方向へ移動可能に内封止部材35を介して保密状に外嵌される。 A retaining ring 7 as a stopper is mounted on the inner peripheral surface of the housing body 3, and a first cylinder hole 11 is formed on the lower side of the retaining ring 7 and a second cylinder hole 12 is formed on the upper side of the retaining ring 7. The first piston 21 is tightly inserted into the first cylinder hole 11 via the outer sealing member 8. The first piston 21 is hermetically fixed to the output rod 2 by the retaining ring 10 via the inner sealing member 9. Further, an annular second piston (piston that drives the output rod 2 by boosting force) 22 for boosting force is inserted into the second cylinder hole 12 in a confidential manner via the outer sealing member 34. The second piston 22 is tightly fitted to the output rod 2 via an inner sealing member 35 so as to be movable in the axial direction thereof.

上記第2ピストン22を第2シリンダ孔12内で直進させる直進ガイド機構26が設けられる。この直進ガイド機構26は、第2ピストン22の外周面に設けられた軸方向に延びるガイド溝27と、ガイド溝27に配置されたガイドボール28とで構成される。ガイドボール28はハウジング本体3の内面に嵌め込まれる。 A straight-ahead guide mechanism 26 for causing the second piston 22 to go straight in the second cylinder hole 12 is provided. The straight guide mechanism 26 is composed of a guide groove 27 extending in the axial direction provided on the outer peripheral surface of the second piston 22 and a guide ball 28 arranged in the guide groove 27. The guide ball 28 is fitted into the inner surface of the housing body 3.

上記第1ピストン21と第2ピストン22との間にロック室13が形成される。このロック室13には、ロック通路14を経由してロックポート(不図示)からロック用の圧力流体としての圧縮空気が給排される。また、第1ピストン21の下側に第1リリース室15が形成されると共に、第2ピストン22の上側に第2リリース室16が形成される。この第2リリース室16には、リリース通路18を経由してリリースポート19からリリース用の圧力流体としての圧縮空気が給排される。第2リリース室16と第1リリース室15とは、出力ロッド2内に形成された連通路17によって接続される。 A lock chamber 13 is formed between the first piston 21 and the second piston 22. Compressed air as a pressure fluid for locking is supplied to and discharged from the lock chamber 13 from a lock port (not shown) via the lock passage 14. Further, the first release chamber 15 is formed on the lower side of the first piston 21, and the second release chamber 16 is formed on the upper side of the second piston 22. Compressed air as a pressure fluid for release is supplied to and discharged from the release port 19 via the release passage 18 to the second release chamber 16. The second release chamber 16 and the first release chamber 15 are connected by a communication passage 17 formed in the output rod 2.

上記第2リリース室16に、出力ロッド2を第2ピストン22によって倍力駆動するための倍力機構20が設けられる。倍力機構20は、ロック室13に供給された圧縮空気が第2ピストン22を上方へ押す力を、下方への力に反転させると共に倍力変換して出力ロッド2に伝達するように構成される。この倍力機構20は、第1倍力機構23と、倍力駆動の作動開始時期が、第1倍力機構23による倍力駆動の作動開始時期よりも遅い第2倍力機構24とで構成される。 The second release chamber 16 is provided with a boosting mechanism 20 for driving the output rod 2 by the second piston 22. The boosting mechanism 20 is configured so that the compressed air supplied to the lock chamber 13 reverses the force pushing the second piston 22 upward into a downward force, converts the boosting force, and transmits the boosting force to the output rod 2. NS. The booster mechanism 20 is composed of a first booster mechanism 23 and a second booster mechanism 24 whose operation start time of the booster drive is later than the operation start time of the booster drive by the first booster mechanism 23. Will be done.

第1倍力機構23は次のように構成される。 The first booster mechanism 23 is configured as follows.

出力ロッド2の外周面に伝達部としての第1凹部25が設けられる。ハウジング本体3を構成する前記筒部3bの先端部(下端部)に下方(先端側)が開口した第1横溝30が設けられ、この第1溝30に第1係合部材としての第1係合ボール31が配置される。第1溝30の底に第1受圧部29が設けられる。 A first recess 25 as a transmission portion is provided on the outer peripheral surface of the output rod 2. A first lateral groove 30 having an opening at the lower end (tip side) is provided at the tip end portion (lower end portion) of the cylinder portion 3b constituting the housing main body 3, and the first engagement member as the first engaging member is provided in the first groove portion 30. The go ball 31 is arranged. A first pressure receiving portion 29 is provided at the bottom of the first groove 30.

上記第1係合ボール31を出力ロッド2の径方向の内方へ押すように、第2ピストン22に第1倍力面32が設けられる。また、第1倍力面32の上側には、第1押面33が第1倍力面32に連ねて設けられる。 The first boosting surface 32 is provided on the second piston 22 so as to push the first engaging ball 31 inward in the radial direction of the output rod 2. Further, on the upper side of the first boosting surface 32, a first pushing surface 33 is provided so as to be connected to the first boosting surface 32.

第2ピストン22に設けられた上記第1倍力面32および第1押面33はいずれもテーパ状の傾斜面であり、軸方向に対する傾斜角度は、第1倍力面32よりも第1押面33の方が大きい。 The first boosting surface 32 and the first pushing surface 33 provided on the second piston 22 are both tapered inclined surfaces, and the inclination angle with respect to the axial direction is larger than that of the first boosting surface 32. The surface 33 is larger.

本実施形態では、図5に示すように、3つの第1凹部25が出力ロッド2の周方向においてその外周面に等間隔で設けられると共に、3つの第1係合ボール31が出力ロッド2の周方向において等間隔で配置されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, three first recesses 25 are provided on the outer peripheral surface of the output rod 2 at equal intervals in the circumferential direction, and three first engaging balls 31 are provided on the output rod 2. They are arranged at equal intervals in the circumferential direction.

第2倍力機構24は次のように構成される。 The second booster mechanism 24 is configured as follows.

出力ロッド2の外周面に伝達部としての第2凹部36が設けられる。ハウジング本体3を構成する前記筒部3bの先端部(下端部)に下方(先端側)が開口した第2横溝37が設けられ、この第2溝37の底に第2受圧部38が設けられる。 A second recess 36 as a transmission portion is provided on the outer peripheral surface of the output rod 2. A second lateral groove 37 having an opening downward (tip side) is provided at the tip (lower end) of the cylinder 3b constituting the housing body 3, and a second pressure receiving portion 38 is provided at the bottom of the second groove 37. ..

後述する第2係合ボール39を出力ロッド2の径方向の内方へ押すように、第2ピストン22に第2倍力面40が設けられる。また、第2倍力面40の上側に第2押面41が、さらにその上側に保持面42が、この順で第2倍力面40に連ねて設けられる。 A second boosting surface 40 is provided on the second piston 22 so as to push the second engaging ball 39, which will be described later, inward in the radial direction of the output rod 2. Further, a second pushing surface 41 is provided on the upper side of the second boosting surface 40, and a holding surface 42 is provided on the upper side thereof in this order in connection with the second boosting surface 40.

第2ピストン22に設けられた上記第2倍力面40、第2押面41、および保持面42は、いずれも傾斜面であり、第2押面41の軸方向に対する傾斜角度は第2倍力面40の傾斜角度よりも大きい。保持面42の軸方向に対する傾斜角度は第2倍力面40の傾斜角度よりも小さい。 The second boosting surface 40, the second pushing surface 41, and the holding surface 42 provided on the second piston 22 are all inclined surfaces, and the inclination angle of the second pushing surface 41 with respect to the axial direction is second times. It is larger than the inclination angle of the force surface 40. The inclination angle of the holding surface 42 with respect to the axial direction is smaller than the inclination angle of the second boosting surface 40.

第2ピストン22の内周には、軸方向に延びる内周溝43が設けられており、上記第2倍力面40、第2押面41、および保持面42は、この内周溝43の底面が構成する。また、この内周溝43に第2係合部材としての第2係合ボール39が配置される。 An inner peripheral groove 43 extending in the axial direction is provided on the inner circumference of the second piston 22, and the second boosting surface 40, the second pushing surface 41, and the holding surface 42 are formed on the inner peripheral groove 43. The bottom is composed. Further, a second engaging ball 39 as a second engaging member is arranged in the inner peripheral groove 43.

図1に示すリリース状態において、上記保持面42と出力ロッド2の外周面との間で第2係合ボール39が保持される。保持面42の先端部にピン57が固定されており、このピン57によって第2係合ボール39が抜け出ないようにされている。 In the release state shown in FIG. 1, the second engaging ball 39 is held between the holding surface 42 and the outer peripheral surface of the output rod 2. A pin 57 is fixed to the tip of the holding surface 42, and the pin 57 prevents the second engaging ball 39 from coming off.

本実施形態では、図5に示すように、3つの第2凹部36が出力ロッド2の周方向においてその外周面に等間隔で設けられると共に、3つの第2係合ボール39が出力ロッド2の周方向において等間隔で配置されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, three second recesses 36 are provided on the outer peripheral surface of the output rod 2 at equal intervals in the circumferential direction, and three second engaging balls 39 are provided on the output rod 2. They are arranged at equal intervals in the circumferential direction.

第1係合ボール31と第2係合ボール39との関係においては、複数の第1係合ボール31および複数の第2係合ボール39が出力ロッド2の周方向において等間隔で且つ交互に配置されている。また、第1係合ボール31の大きさ(径)と第2係合ボール39の大きさ(径)とは等しい。 In the relationship between the first engaging ball 31 and the second engaging ball 39, the plurality of first engaging balls 31 and the plurality of second engaging balls 39 are alternately spaced at equal intervals in the circumferential direction of the output rod 2. Have been placed. Further, the size (diameter) of the first engaging ball 31 and the size (diameter) of the second engaging ball 39 are equal to each other.

ここで、第1倍力機構23を構成する第1凹部25のロック駆動側の凹部端P1は、第1凹部25の下端であり、同様に、第2倍力機構24を構成する第2凹部36のロック駆動側の凹部端P2は、第2凹部36の下端である。 Here, the recess end P1 on the lock drive side of the first recess 25 that constitutes the first booster mechanism 23 is the lower end of the first recess 25, and similarly, the second recess that constitutes the second boost mechanism 24. The recess end P2 on the lock drive side of the 36 is the lower end of the second recess 36.

上記凹部端P2は、上記凹部端P1よりも出力ロッド2の軸方向において上方、すなわち出力ロッド2のリリース駆動側に位置される。 The concave end P2 is located above the concave end P1 in the axial direction of the output rod 2, that is, on the release drive side of the output rod 2.

また、第2ピストン22に設けられた第2倍力面40のリリース駆動側の倍力端B2は、第1倍力面32のリリース駆動側の倍力端B1よりも出力ロッド2の軸方向において下方、すなわち出力ロッド2のロック駆動側に位置される。 Further, the boost end B2 on the release drive side of the second boost surface 40 provided on the second piston 22 is in the axial direction of the output rod 2 with respect to the boost end B1 on the release drive side of the first boost surface 32. Is located below, that is, on the lock drive side of the output rod 2.

本実施形態では、ハウジング1を構成する下端壁4と出力ロッド2の下端部とに公知の旋回機構48が設けられる。この旋回機構48は次のように構成される。 In the present embodiment, a known swivel mechanism 48 is provided on the lower end wall 4 constituting the housing 1 and the lower end portion of the output rod 2. The swivel mechanism 48 is configured as follows.

出力ロッド2の下端部の外周面にガイド溝49が設けられる。ガイド溝49は、螺旋状の旋回溝49aと直進溝49bとで構成される。ガイド溝49に嵌合される案内ボール50が、下端壁4から上向きに突出する筒部4aに設けられた貫通孔51に挿入される。この案内ボール50に回転スリーブ52が外嵌めされる。なお、ガイド溝49は、出力ロッド2の周方向において等間隔で複数設けられる。 A guide groove 49 is provided on the outer peripheral surface of the lower end portion of the output rod 2. The guide groove 49 is composed of a spiral swirl groove 49a and a straight groove 49b. The guide ball 50 fitted in the guide groove 49 is inserted into the through hole 51 provided in the tubular portion 4a protruding upward from the lower end wall 4. The rotary sleeve 52 is externally fitted to the guide ball 50. A plurality of guide grooves 49 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the output rod 2.

上記構成のシリンダ装置は次のように動作する。 The cylinder device having the above configuration operates as follows.

図1に示すリリース状態では、ロック室13から圧縮空気が排出されると共に第1リリース室15および第2リリース室16に圧縮空気が供給されている。これにより、第2リリース室16の圧縮空気が第2ピストン22を下方へ押すと共に、第1リリース室15の圧縮空気が第1ピストン21を上方へ押している。これにより、クランプアーム44は退避状態とされている。 In the release state shown in FIG. 1, compressed air is discharged from the lock chamber 13 and compressed air is supplied to the first release chamber 15 and the second release chamber 16. As a result, the compressed air in the second release chamber 16 pushes the second piston 22 downward, and the compressed air in the first release chamber 15 pushes the first piston 21 upward. As a result, the clamp arm 44 is in the retracted state.

図1に示すリリース状態から図6に示すロック状態へ切り換えるときは、第1リリース室15および第2リリース室16の圧縮空気を排出すると共にロック室13に圧縮空気を供給する。なお、図2から図4は、リリース状態からロック状態へ切り換わる途中状態を、順に示す図である。 When switching from the release state shown in FIG. 1 to the lock state shown in FIG. 6, the compressed air in the first release chamber 15 and the second release chamber 16 is discharged and the compressed air is supplied to the lock chamber 13. It should be noted that FIGS. 2 to 4 are diagrams showing in order the state in the middle of switching from the release state to the locked state.

ロック室13に圧縮空気が供給されると、ロック室13の圧縮空気が第1ピストン21を下方へ押すと共に第2ピストン22を上方へ押す。これにより、図2に示すように、圧縮空気の圧力を受ける第1ピストン21によって出力ロッド2が下降する。このとき、旋回機構48を構成する案内ボール50および旋回溝49aによって、出力ロッド2およびクランプアーム44は旋回しながら下降する。なお、図1から図2の状態への移行では、第2ピストン22は第1係合ボール31を介して第1受圧部29に受け止められた状態であるので、第2ピストン22は上昇しない。 When compressed air is supplied to the lock chamber 13, the compressed air in the lock chamber 13 pushes the first piston 21 downward and the second piston 22 upward. As a result, as shown in FIG. 2, the output rod 2 is lowered by the first piston 21 that receives the pressure of the compressed air. At this time, the output rod 2 and the clamp arm 44 are swiveled and lowered by the guide ball 50 and the swivel groove 49a constituting the swivel mechanism 48. In the transition from FIG. 1 to the state of FIG. 2, since the second piston 22 is in a state of being received by the first pressure receiving portion 29 via the first engaging ball 31, the second piston 22 does not rise.

本実施形態では、旋回溝49aによって出力ロッド2およびクランプアーム44は120度旋回するようにされている。そのため、図2に示すクランプアーム44の旋回終了状態において、出力ロッド2は図1の状態から120度旋回している。よって、その出力ロッド2の外周面に設けられた図2に示す第1凹部25および第2凹部36は、それぞれ、図1に示す第1凹部25および第2凹部36の1つ隣り(120度隣り)の凹部である。なお、第2ピストン22は、直進ガイド機構26によって回転が阻止されているので回転しない。 In the present embodiment, the output rod 2 and the clamp arm 44 are swiveled by 120 degrees by the swivel groove 49a. Therefore, in the swivel end state of the clamp arm 44 shown in FIG. 2, the output rod 2 is swiveled 120 degrees from the state of FIG. Therefore, the first recess 25 and the second recess 36 shown in FIG. 2 provided on the outer peripheral surface of the output rod 2 are adjacent to the first recess 25 and the second recess 36 shown in FIG. 1, respectively (120 degrees). It is a recess (next to). The second piston 22 does not rotate because its rotation is blocked by the straight-ahead guide mechanism 26.

出力ロッド2が下降していくと、図2に示すように、第1凹部25と第1受圧部29との間に出力ロッド2の径方向の内方へ狭くなる楔空間が形成され、第2ピストン22に設けられた第1押面33が第1係合ボール31を上記楔空間に押し出して第1倍力駆動が開始される。図3に示すように、第2ピストン22に設けられた第1倍力面32が第1係合ボール31を上記楔空間に押し込み、これにより、第2ピストン22に作用する上向きの推進力が、第1倍力面32と第1係合ボール31と第1受圧部29と第1凹部25とによって、下向きに倍力変換されて出力ロッド2が下向きに強力に駆動される。 As the output rod 2 descends, as shown in FIG. 2, a wedge space narrowing inward in the radial direction of the output rod 2 is formed between the first recess 25 and the first pressure receiving portion 29, and the first The first pushing surface 33 provided on the two pistons 22 pushes the first engaging ball 31 into the wedge space, and the first boosting force drive is started. As shown in FIG. 3, the first boosting surface 32 provided on the second piston 22 pushes the first engaging ball 31 into the wedge space, whereby the upward propulsive force acting on the second piston 22 is generated. The first boosting surface 32, the first engaging ball 31, the first pressure receiving portion 29, and the first recess 25 convert the boosting force downward, and the output rod 2 is strongly driven downward.

なお、出力ロッド2およびクランプアーム44は、旋回終了後、案内ボール50および直進溝49bによって直進下降する。 The output rod 2 and the clamp arm 44 go straight down by the guide ball 50 and the straight groove 49b after the turning is completed.

出力ロッド2がさらに下降すると、図4に示すように、第2凹部36と第2受圧部38との間にも出力ロッド2の径方向の内方へ狭くなる楔空間が形成され、第2ピストン22に設けられた第2押面41が第2係合ボール39を上記楔空間に押し出して第2倍力駆動が開始される。第2ピストン22に設けられた第2倍力面40が第2係合ボール39を上記楔空間に押し込み、これにより、第2ピストン22に作用する上向きの推進力が、第2倍力面40と第2係合ボール39と第2受圧部38と第2凹部36とによって、下向きに倍力変換されて出力ロッド2が下向きに強力に駆動される。 When the output rod 2 is further lowered, as shown in FIG. 4, a wedge space narrowing inward in the radial direction of the output rod 2 is also formed between the second recess 36 and the second pressure receiving portion 38, and the second The second pushing surface 41 provided on the piston 22 pushes the second engaging ball 39 into the wedge space, and the second boosting force drive is started. The second boosting surface 40 provided on the second piston 22 pushes the second engaging ball 39 into the wedge space, whereby the upward propulsive force acting on the second piston 22 is generated by the second boosting surface 40. The second engaging ball 39, the second pressure receiving portion 38, and the second recess 36 convert the boosting force downward, and the output rod 2 is strongly driven downward.

なお、第1倍力機構23および第2倍力機構24は共通の第2ピストン22によって動作するので、第1倍力機構23と第2倍力機構24とが両方動作しているときの倍力駆動力と、第1倍力機構23または第2倍力機構24が単独で動作しているときの倍力駆動力とは等しい。すなわち、第1倍力機構23のみが動作している図3の状態から、第1倍力機構23および第2倍力機構24の両方が動作している図4の状態へと移行しても倍力駆動力は変化しない。 Since the first booster mechanism 23 and the second booster mechanism 24 are operated by the common second piston 22, it is twice as much as when both the first booster mechanism 23 and the second booster mechanism 24 are operating. The force driving force is equal to the boosting driving force when the first boosting mechanism 23 or the second boosting mechanism 24 is operating independently. That is, even if the state of FIG. 3 in which only the first boosting mechanism 23 is operating is changed to the state of FIG. 4 in which both the first boosting mechanism 23 and the second boosting mechanism 24 are operating. The boosting force does not change.

出力ロッド2がさらに下降すると、図6に示すように、クランプアーム44の先端部に固定されたロッド部材46がワークWを固定台Tに対して上方から押圧し、これによりワークWはロックされる。この図6に示すロック状態では、第1倍力機構23を構成する第1係合ボール31は第1受圧部29から離間している。そのため、図6に示すロック状態では、第2倍力機構24による倍力駆動力と第1ピストン21による押し下げ力との合力でワークWはロックされる。なお、上記のように、第1倍力機構23と第2倍力機構24とが両方動作しているときの倍力駆動力と、第1倍力機構23または第2倍力機構24が単独で動作しているときの倍力駆動力とは等しいので、図4の状態から図6のロック状態へと移行しても倍力駆動力は変化しない。 When the output rod 2 is further lowered, as shown in FIG. 6, the rod member 46 fixed to the tip of the clamp arm 44 presses the work W against the fixing base T from above, whereby the work W is locked. NS. In the locked state shown in FIG. 6, the first engaging ball 31 constituting the first boosting mechanism 23 is separated from the first pressure receiving portion 29. Therefore, in the locked state shown in FIG. 6, the work W is locked by the resultant force of the boosting force driving force by the second boosting mechanism 24 and the pushing force by the first piston 21. As described above, the boosting driving force when both the first boosting mechanism 23 and the second boosting mechanism 24 are operating, and the first boosting mechanism 23 or the second boosting mechanism 24 are independent. Since it is equal to the boosting driving force when operating in, the boosting driving force does not change even if the state shown in FIG. 4 is changed to the locked state shown in FIG.

図6に示すロック状態から図1に示すリリース状態へ切り換えるときは、ロック室13の圧縮空気を排出すると共に第1リリース室15および第2リリース室16に圧縮空気を供給する。これにより、第2リリース室16の圧縮空気が第2ピストン22を下方へ押すと共に、第1リリース室15の圧縮空気が第1ピストン21を上方へ押し、図1に示すリリース状態に戻る。 When switching from the locked state shown in FIG. 6 to the released state shown in FIG. 1, the compressed air in the lock chamber 13 is discharged and the compressed air is supplied to the first release chamber 15 and the second release chamber 16. As a result, the compressed air in the second release chamber 16 pushes the second piston 22 downward, and the compressed air in the first release chamber 15 pushes the first piston 21 upward, returning to the release state shown in FIG.

図7は、第1実施形態の変形例を示す。 FIG. 7 shows a modified example of the first embodiment.

第1実施形態では、第2倍力機構24を構成する第2凹部36の凹部端P2が、第1倍力機構23を構成する第1凹部25の凹部端P1よりも出力ロッド2の軸方向において上方とされることで、第2倍力機構24による倍力駆動の作動開始時期が、第1倍力機構23による倍力駆動の作動開始時期よりも遅くなるように構成されている。これに対して、図7に示す変形例のシリンダ装置では、第2係合ボール39の大きさ(径)が第1係合ボール31の大きさ(径)よりも大きくされることで、第2倍力機構24による倍力駆動の作動開始時期が、第1倍力機構23による倍力駆動の作動開始時期よりも遅くなるように構成されている。 In the first embodiment, the concave end P2 of the second concave portion 36 constituting the second boosting mechanism 24 is in the axial direction of the output rod 2 with respect to the concave end P1 of the first concave portion 25 constituting the first boosting mechanism 23. By setting it upward, the operation start time of the booster drive by the second booster mechanism 24 is set to be later than the operation start time of the booster drive by the first booster mechanism 23. On the other hand, in the cylinder device of the modified example shown in FIG. 7, the size (diameter) of the second engaging ball 39 is made larger than the size (diameter) of the first engaging ball 31. The operation start time of the booster drive by the 2nd booster mechanism 24 is configured to be later than the operation start time of the booster drive by the 1st booster mechanism 23.

図8は、第1実施形態の変形例を示す。 FIG. 8 shows a modified example of the first embodiment.

第1実施形態のシリンダ装置は、出力ロッド2をハウジング1内へ引き込むことでワークWをロックするタイプのシリンダ装置である。これに対して、図8に示す変形例のシリンダ装置は、出力ロッド2をハウジング1内から押し出すことでワークWをロックするタイプのシリンダ装置である。また、第1実施形態のシリンダ装置は旋回機構48を備えるが、本変形例のシリンダ装置は旋回機構を備えない。 The cylinder device of the first embodiment is a type of cylinder device that locks the work W by pulling the output rod 2 into the housing 1. On the other hand, the cylinder device of the modified example shown in FIG. 8 is a type of cylinder device that locks the work W by pushing the output rod 2 out of the housing 1. Further, the cylinder device of the first embodiment includes a swivel mechanism 48, but the cylinder device of this modification does not include a swivel mechanism.

本変形例のシリンダ装置の構成を説明する。 The configuration of the cylinder device of this modification will be described.

ハウジング1の上端壁1aに設けられた上部孔5に出力ロッド2の上側部分が支持される。また、ハウジング1の下端壁1bに設けられた下部孔6に出力ロッド2の下側部分が支持される。上端壁1aよりも上方へ出力ロッド2が突出され、その先端部にクランプアーム44の一端部がピン53で回動可能に固定される。クランプアーム44の中途部にリンク部材54の一端部がピン55で回動可能に固定され、リンク部材54の他端部はハウジング1の上端壁1aにピン56で回動可能に固定される。なお、図8において、図中の上方へ向かう方向が出力ロッド2のロック駆動方向であり、図中の下方へ向かう方向が出力ロッド2のリリース駆動方向である。 The upper portion of the output rod 2 is supported by the upper hole 5 provided in the upper end wall 1a of the housing 1. Further, the lower portion of the output rod 2 is supported by the lower hole 6 provided in the lower end wall 1b of the housing 1. The output rod 2 projects upward from the upper end wall 1a, and one end of the clamp arm 44 is rotatably fixed to the tip of the output rod 2 by a pin 53. One end of the link member 54 is rotatably fixed to the middle portion of the clamp arm 44 by a pin 55, and the other end of the link member 54 is rotatably fixed to the upper end wall 1a of the housing 1 by a pin 56. In FIG. 8, the upward direction in the figure is the lock drive direction of the output rod 2, and the downward direction in the figure is the release drive direction of the output rod 2.

ハウジング1の内周面にストッパ部としての止め輪7が装着され、止め輪7の上側に第1シリンダ孔11が、止め輪7の下側に第2シリンダ孔12が形成される。上記第1シリンダ孔11に第1ピストン21が外封止部材8を介して保密状に挿入される。この第1ピストン21は出力ロッド2と一体形成されることで出力ロッド2に固定されている。また、上記第2シリンダ孔12に倍力用の環状の第2ピストン(出力ロッド2を倍力駆動するピストン)22が外封止部材34を介して保密状に挿入される。この第2ピストン22は、出力ロッド2にその軸方向へ移動可能に内封止部材35を介して保密状に外嵌される。 A retaining ring 7 as a stopper is mounted on the inner peripheral surface of the housing 1, and a first cylinder hole 11 is formed on the upper side of the retaining ring 7 and a second cylinder hole 12 is formed on the lower side of the retaining ring 7. The first piston 21 is tightly inserted into the first cylinder hole 11 via the outer sealing member 8. The first piston 21 is fixed to the output rod 2 by being integrally formed with the output rod 2. Further, an annular second piston (piston that drives the output rod 2 by boosting force) 22 for boosting force is inserted into the second cylinder hole 12 in a confidential manner via the outer sealing member 34. The second piston 22 is tightly fitted to the output rod 2 via an inner sealing member 35 so as to be movable in the axial direction thereof.

上記第1ピストン21と第2ピストン22との間にロック室13が形成される。このロック室13には、ロック通路14を経由してロックポート(不図示)からロック用の圧力流体としての圧縮空気が給排される。また、第1ピストン21の上側に第1リリース室15が形成されると共に、第2ピストン22の下側に第2リリース室16が形成される。第1リリース室15には、リリース通路18を経由してリリースポート19からリリース用の圧力流体としての圧縮空気が給排される。第1リリース室15と第2リリース室16とは、出力ロッド2内に形成された連通路17によって接続される。 A lock chamber 13 is formed between the first piston 21 and the second piston 22. Compressed air as a pressure fluid for locking is supplied to and discharged from the lock chamber 13 from a lock port (not shown) via the lock passage 14. Further, the first release chamber 15 is formed on the upper side of the first piston 21, and the second release chamber 16 is formed on the lower side of the second piston 22. Compressed air as a pressure fluid for release is supplied to and discharged from the release port 19 via the release passage 18 to the first release chamber 15. The first release chamber 15 and the second release chamber 16 are connected by a communication passage 17 formed in the output rod 2.

上記第2リリース室16に、出力ロッド2を第2ピストン22によって倍力駆動するための倍力機構20が設けられる。倍力機構20は、ロック室13に供給された圧縮空気が第2ピストン22を下方へ押す力を、上方への力に反転させると共に倍力変換して出力ロッド2に伝達するように構成される。この倍力機構20は、第1倍力機構23と、倍力駆動の作動開始時期が、第1倍力機構23による倍力駆動の作動開始時期よりも遅い第2倍力機構24とで構成される。 The second release chamber 16 is provided with a boosting mechanism 20 for driving the output rod 2 by the second piston 22. The boosting mechanism 20 is configured so that the compressed air supplied to the lock chamber 13 reverses the force pushing the second piston 22 downward into an upward force, converts the boosting force, and transmits the force to the output rod 2. NS. The booster mechanism 20 is composed of a first booster mechanism 23 and a second booster mechanism 24 whose operation start time of the booster drive is later than the operation start time of the booster drive by the first booster mechanism 23. Will be done.

第1倍力機構23は次のように構成される。 The first booster mechanism 23 is configured as follows.

出力ロッド2の外周面に伝達部としての第1凹部25が設けられる。ハウジング1の下端壁1bから上向きに突出する筒部58の先端部(上端部)に上方(先端側)が開口した第1横溝30が設けられ、この第1溝30に第1係合部材としての第1係合ボール31が配置される。第1溝30の底に第1受圧部29が設けられる。 A first recess 25 as a transmission portion is provided on the outer peripheral surface of the output rod 2. A first lateral groove 30 having an upper (tip side) opening is provided at the tip (upper end) of the tubular portion 58 protruding upward from the lower end wall 1b of the housing 1, and the first groove 30 serves as a first engaging member. The first engaging ball 31 of the above is arranged. A first pressure receiving portion 29 is provided at the bottom of the first groove 30.

上記第1係合ボール31を出力ロッド2の径方向の内方へ押すように、第2ピストン22に第1倍力面32が設けられる。また、第1倍力面32の下側には、第1押面33が第1倍力面32に連ねて設けられる。 The first boosting surface 32 is provided on the second piston 22 so as to push the first engaging ball 31 inward in the radial direction of the output rod 2. Further, on the lower side of the first boosting surface 32, a first pushing surface 33 is provided so as to be connected to the first boosting surface 32.

第2ピストン22に設けられた上記第1倍力面32および第1押面33はいずれもテーパ状の傾斜面であり、軸方向に対する傾斜角度は、第1倍力面32よりも第1押面33の方が大きい。 The first boosting surface 32 and the first pushing surface 33 provided on the second piston 22 are both tapered inclined surfaces, and the inclination angle with respect to the axial direction is larger than that of the first boosting surface 32. The surface 33 is larger.

第2倍力機構24は次のように構成される。 The second booster mechanism 24 is configured as follows.

出力ロッド2の外周面に伝達部としての第2凹部36が設けられる。ハウジング1を構成する前記筒部58の先端部(上端部)に上方(先端側)が開口した第2横溝37が設けられ、この第2溝37の底に第2受圧部38が設けられる。 A second recess 36 as a transmission portion is provided on the outer peripheral surface of the output rod 2. A second lateral groove 37 having an upper portion (tip side) open is provided at the tip end portion (upper end portion) of the tubular portion 58 constituting the housing 1, and a second pressure receiving portion 38 is provided at the bottom of the second groove portion 37.

第2係合ボール39を出力ロッド2の径方向の内方へ押すように、第2ピストン22に第2倍力面40が設けられる。また、第2倍力面40の下側に第2押面41が、さらにその下側に保持面42が、この順で第2倍力面40に連ねて設けられる。 A second boosting surface 40 is provided on the second piston 22 so as to push the second engaging ball 39 inward in the radial direction of the output rod 2. Further, a second pushing surface 41 is provided below the second boosting surface 40, and a holding surface 42 is further provided below the second boosting surface 40 in this order in connection with the second boosting surface 40.

第2ピストン22に設けられた上記第2倍力面40、第2押面41、および保持面42は、いずれも傾斜面であり、第2押面41の軸方向に対する傾斜角度は第2倍力面40の傾斜角度よりも大きい。保持面42の軸方向に対する傾斜角度は第2倍力面40の傾斜角度よりも小さい。 The second boosting surface 40, the second pushing surface 41, and the holding surface 42 provided on the second piston 22 are all inclined surfaces, and the inclination angle of the second pushing surface 41 with respect to the axial direction is second times. It is larger than the inclination angle of the force surface 40. The inclination angle of the holding surface 42 with respect to the axial direction is smaller than the inclination angle of the second boosting surface 40.

第2ピストン22の内周には、軸方向に延びる内周溝43が設けられており、上記第2倍力面40、第2押面41、および保持面42は、この内周溝43の底面が構成する。また、この内周溝43に第2係合部材としての第2係合ボール39が配置される。 An inner peripheral groove 43 extending in the axial direction is provided on the inner circumference of the second piston 22, and the second boosting surface 40, the second pushing surface 41, and the holding surface 42 are formed on the inner peripheral groove 43. The bottom is composed. Further, a second engaging ball 39 as a second engaging member is arranged in the inner peripheral groove 43.

リリース状態において、上記保持面42と出力ロッド2の外周面との間で第2係合ボール39が保持される。 In the released state, the second engaging ball 39 is held between the holding surface 42 and the outer peripheral surface of the output rod 2.

ここで、第1倍力機構23を構成する第1凹部25のロック駆動側の凹部端P1は、第1凹部25の上端であり、同様に、第2倍力機構24を構成する第2凹部36のロック駆動側の凹部端P2は、第2凹部36の上端である。 Here, the recess end P1 on the lock drive side of the first recess 25 that constitutes the first booster mechanism 23 is the upper end of the first recess 25, and similarly, the second recess that constitutes the second boost mechanism 24. The recess end P2 on the lock drive side of the 36 is the upper end of the second recess 36.

上記凹部端P2は、上記凹部端P1よりも出力ロッド2の軸方向において下方、すなわち出力ロッド2のリリース駆動側に位置される。 The concave end P2 is located below the concave end P1 in the axial direction of the output rod 2, that is, on the release drive side of the output rod 2.

また、第2ピストン22に設けられた第2倍力面40のリリース駆動側の倍力端B2は、第1倍力面32のリリース駆動側の倍力端B1よりも出力ロッド2の軸方向において上方、すなわち出力ロッド2のロック駆動側に位置される。 Further, the boost end B2 on the release drive side of the second boost surface 40 provided on the second piston 22 is in the axial direction of the output rod 2 with respect to the boost end B1 on the release drive side of the first boost surface 32. Is located above, that is, on the lock drive side of the output rod 2.

本変形例のシリンダ装置は、出力ロッド2、第1ピストン21、および第2ピストン22の動きが、第1実施形態のシリンダ装置の場合と上下逆であり、且つ出力ロッド2は旋回しない。これらの点を除くと、本変形例のシリンダ装置の各部の動きと、第1実施形態のシリンダ装置の各部の動きとは同様である。よって、本変形例のシリンダ装置の動作説明は省略する。 In the cylinder device of this modification, the movements of the output rod 2, the first piston 21, and the second piston 22 are upside down as in the case of the cylinder device of the first embodiment, and the output rod 2 does not rotate. Except for these points, the movement of each part of the cylinder device of this modification is the same as the movement of each part of the cylinder device of the first embodiment. Therefore, the description of the operation of the cylinder device of this modification will be omitted.

図9から図13は、本発明の第2実施形態を示す。この第2実施形態のシリンダ装置は、出力ロッド2がその軸回りに旋回し、且つ出力ロッド2をハウジング1内へ引き込むことでワークWをロックするタイプのシリンダ装置ということで、第1実施形態のシリンダ装置と共通する。 9 to 13 show a second embodiment of the present invention. The cylinder device of the second embodiment is a type of cylinder device in which the output rod 2 rotates around its axis and the work W is locked by pulling the output rod 2 into the housing 1. It is common with the cylinder device of.

第2実施形態のシリンダ装置の構成を説明する。 The configuration of the cylinder device of the second embodiment will be described.

テーブル等の固定台Tにハウジング1が取り付けられる。ハウジング1に出力ロッド2がその軸方向へ移動可能に挿入される。ハウジング1は、ハウジング本体3と下端壁4とで構成され、下端壁4はハウジング本体3の底部に固定される。ハウジング本体3の上端壁3aに設けられた上部孔5に出力ロッド2の上側部分が支持される。また、下端壁4に設けられた下部孔6に出力ロッド2の下側部分が支持される。上端壁3aよりも上方へ出力ロッド2が突出され、その先端部にクランプアーム44の一端部がナット45で固定される。クランプアーム44の他端部にはロッド部材46がナット47で固定される。なお、図9等の側面視の断面図において、図中の上方へ向かう方向が出力ロッド2のリリース駆動方向であり、図中の下方へ向かう方向が出力ロッド2のロック駆動方向である。 The housing 1 is attached to a fixed base T such as a table. The output rod 2 is inserted into the housing 1 so as to be movable in the axial direction thereof. The housing 1 is composed of a housing body 3 and a lower end wall 4, and the lower end wall 4 is fixed to the bottom of the housing body 3. The upper portion of the output rod 2 is supported by the upper hole 5 provided in the upper end wall 3a of the housing body 3. Further, the lower portion of the output rod 2 is supported by the lower hole 6 provided in the lower end wall 4. The output rod 2 projects upward from the upper end wall 3a, and one end of the clamp arm 44 is fixed to the tip of the output rod 2 with a nut 45. A rod member 46 is fixed to the other end of the clamp arm 44 with a nut 47. In the cross-sectional view of the side view of FIG. 9 and the like, the upward direction in the drawing is the release driving direction of the output rod 2, and the downward direction in the drawing is the lock driving direction of the output rod 2.

ハウジング本体3内の上側に主シリンダ孔59が形成されるとともに、主シリンダ孔59よりも径が大きい副シリンダ孔60がハウジング本体3内の下側に形成される。上記主シリンダ孔59に、出力ロッド2の一部として構成される出力部材74が挿入される。この出力部材74は止め輪10によって出力ロッド2に固定される。また、出力部材74と軸方向において一部重なるように上記主シリンダ孔59に倍力用の環状のピストン22が外封止部材34を介して保密状に挿入される。このピストン22は、出力ロッド2にその軸方向へ移動可能に内封止部材35を介して保密状に外嵌される。 A main cylinder hole 59 is formed on the upper side in the housing main body 3, and a sub cylinder hole 60 having a diameter larger than that of the main cylinder hole 59 is formed on the lower side in the housing main body 3. An output member 74 configured as a part of the output rod 2 is inserted into the main cylinder hole 59. The output member 74 is fixed to the output rod 2 by the retaining ring 10. Further, an annular piston 22 for boosting force is tightly inserted into the main cylinder hole 59 so as to partially overlap the output member 74 in the axial direction via the outer sealing member 34. The piston 22 is tightly fitted to the output rod 2 via an inner sealing member 35 so as to be movable in the axial direction thereof.

出力ロッド2に対して上記ピストン22が回ることを防止する回り止め機構61が設けられる。この回り止め機構61は、ピストン22の内周面に設けられた軸方向に延びるガイド溝62と、ガイド溝62に配置されたガイドボール63とで構成される。ガイドボール63は出力ロッド2の外周面に嵌め込まれる。 A detent mechanism 61 is provided to prevent the piston 22 from rotating with respect to the output rod 2. The detent mechanism 61 is composed of a guide groove 62 provided on the inner peripheral surface of the piston 22 and extending in the axial direction, and a guide ball 63 arranged in the guide groove 62. The guide ball 63 is fitted on the outer peripheral surface of the output rod 2.

上記ピストン22の上側にロック室13が形成される。このロック室13には、ロック通路14を経由してロックポート64からロック用の圧力流体としての圧縮空気が給排される。また、ピストン22の下側にリリース室65が形成される。このリリース室65には、リリース通路18を経由してリリースポート(不図示)からリリース用の圧力流体としての圧縮空気が給排される。 A lock chamber 13 is formed on the upper side of the piston 22. Compressed air as a pressure fluid for locking is supplied and discharged from the lock port 64 to the lock chamber 13 via the lock passage 14. Further, a release chamber 65 is formed on the lower side of the piston 22. Compressed air as a pressure fluid for release is supplied to and discharged from the release chamber 65 from a release port (not shown) via a release passage 18.

上記リリース室65に、出力ロッド2をピストン22によって倍力駆動するための倍力機構20が設けられる。倍力機構20は、ロック室13に供給された圧縮空気がピストン22を下方へ押す力を倍力変換して出力ロッド2に伝達するように構成される。この倍力機構20は、第1倍力機構23と、倍力駆動の作動開始時期が、第1倍力機構23による倍力駆動の作動開始時期よりも遅い第2倍力機構24とで構成される。 The release chamber 65 is provided with a boosting mechanism 20 for driving the output rod 2 by the piston 22. The boosting mechanism 20 is configured so that the compressed air supplied to the lock chamber 13 converts the force that pushes the piston 22 downward into a boosting force and transmits it to the output rod 2. The booster mechanism 20 is composed of a first booster mechanism 23 and a second booster mechanism 24 whose operation start time of the booster drive is later than the operation start time of the booster drive by the first booster mechanism 23. Will be done.

第1倍力機構23は次のように構成される。 The first booster mechanism 23 is configured as follows.

主シリンダ孔59と副シリンダ孔60との境界部を構成するテーパ状の段差部から上方へ向かって延びる溝が設けられる。この溝の傾斜面とされた先端部が、ハウジング1のシリンダ孔の内周面に設けられた伝達部としての第1凹部69を構成する。出力部材74の筒部74aに第1孔としての横孔70が設けられ、この横孔70に第1係合部材としての第1係合ボール31が配置される。横孔70の内周面の一部が第1受圧部71となる。 A groove extending upward from a tapered step portion forming a boundary portion between the main cylinder hole 59 and the sub cylinder hole 60 is provided. The tip portion of the groove as an inclined surface constitutes a first recess 69 as a transmission portion provided on the inner peripheral surface of the cylinder hole of the housing 1. A horizontal hole 70 as a first hole is provided in the tubular portion 74a of the output member 74, and a first engaging ball 31 as a first engaging member is arranged in the horizontal hole 70. A part of the inner peripheral surface of the lateral hole 70 becomes the first pressure receiving portion 71.

上記第1係合ボール31を出力ロッド2の径方向の外方へ押すように、ピストン22に第1倍力面32が設けられる。また、第1倍力面32の下側に第1押面33が、さらにその下側に保持面72が、この順で第1倍力面32に連ねて設けられる。 The piston 22 is provided with a first boosting surface 32 so as to push the first engaging ball 31 outward in the radial direction of the output rod 2. Further, a first pushing surface 33 is provided below the first boosting surface 32, and a holding surface 72 is provided below the first pushing surface 32 in this order in connection with the first boosting surface 32.

ピストン22に設けられた上記第1倍力面32、第1押面33、および保持面72は、いずれも傾斜面であり、第1押面33の軸方向に対する傾斜角度は第1倍力面32の傾斜角度よりも大きい。保持面72の軸方向に対する傾斜角度は第1倍力面32の傾斜角度よりも小さい。 The first boosting surface 32, the first pushing surface 33, and the holding surface 72 provided on the piston 22 are all inclined surfaces, and the inclination angle of the first pushing surface 33 with respect to the axial direction is the first boosting surface. It is larger than the tilt angle of 32. The inclination angle of the holding surface 72 with respect to the axial direction is smaller than the inclination angle of the first boosting surface 32.

ピストン22の外周には、軸方向に延びる内周溝73が設けられており、上記第1倍力面32、第1押面33、および保持面72は、この内周溝73の底面が構成する。また、上記横孔70からはみ出る第1係合ボール31の一部はこの内周溝73に配置される。 An inner peripheral groove 73 extending in the axial direction is provided on the outer periphery of the piston 22, and the first boosting surface 32, the first pushing surface 33, and the holding surface 72 are formed by the bottom surface of the inner peripheral groove 73. do. Further, a part of the first engaging ball 31 protruding from the lateral hole 70 is arranged in the inner peripheral groove 73.

本実施形態では、3つの横孔70および内周溝73が出力ロッド2の周方向において等間隔で設けられると共に、3つの第1係合ボール31が出力ロッド2の周方向において等間隔で配置されている。また、3つの第1凹部69が出力ロッド2の周方向においてハウジング1のシリンダ孔の内周面に等間隔で設けられている。 In the present embodiment, three lateral holes 70 and inner peripheral grooves 73 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the output rod 2, and three first engaging balls 31 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the output rod 2. Has been done. Further, three first recesses 69 are provided at equal intervals on the inner peripheral surface of the cylinder hole of the housing 1 in the circumferential direction of the output rod 2.

第2倍力機構24は次のように構成される。 The second booster mechanism 24 is configured as follows.

主シリンダ孔59と副シリンダ孔60との境界部を構成するテーパ状の段差部が、ハウジング1のシリンダ孔の内周面に設けられた伝達部としての第2凹部66を構成する。出力部材74の筒部74aに第2孔としての横孔67が設けられ、この横孔67に第2係合部材としての第2係合ボール39が配置される。横孔67の内周面の一部が第2受圧部68となる。 The tapered stepped portion that forms the boundary between the main cylinder hole 59 and the sub cylinder hole 60 constitutes the second recess 66 as a transmission portion provided on the inner peripheral surface of the cylinder hole of the housing 1. A horizontal hole 67 as a second hole is provided in the tubular portion 74a of the output member 74, and a second engaging ball 39 as a second engaging member is arranged in the horizontal hole 67. A part of the inner peripheral surface of the lateral hole 67 becomes the second pressure receiving portion 68.

上記第2係合ボール39を出力ロッド2の径方向の外方へ押すように、ピストン22に第2倍力面40が設けられる。また、第2倍力面40の下側に保持面42が設けられる。 A second boosting surface 40 is provided on the piston 22 so as to push the second engaging ball 39 outward in the radial direction of the output rod 2. Further, a holding surface 42 is provided below the second boosting surface 40.

ピストン22に設けられた上記第2倍力面40および保持面42は、いずれも傾斜面であり、保持面42の軸方向に対する傾斜角度は第2倍力面40の傾斜角度よりも小さい。 The second boosting surface 40 and the holding surface 42 provided on the piston 22 are both inclined surfaces, and the inclination angle of the holding surface 42 with respect to the axial direction is smaller than the inclination angle of the second boosting surface 40.

ピストン22の外周には、軸方向に延びる内周溝43が設けられており、上記第2倍力面40および保持面42は、この内周溝43の底面が構成する。また、上記横孔67からはみ出る第2係合ボール39の一部はこの内周溝43に配置される。 An inner peripheral groove 43 extending in the axial direction is provided on the outer periphery of the piston 22, and the second boosting surface 40 and the holding surface 42 are formed by the bottom surface of the inner peripheral groove 43. Further, a part of the second engaging ball 39 protruding from the lateral hole 67 is arranged in the inner peripheral groove 43.

本実施形態では、3つの横孔67および内周溝43が出力ロッド2の周方向において等間隔で設けられると共に、3つの第2係合ボール39が出力ロッド2の周方向において等間隔で配置されている。 In the present embodiment, three lateral holes 67 and an inner peripheral groove 43 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the output rod 2, and three second engaging balls 39 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the output rod 2. Has been done.

第1係合ボール31と第2係合ボール39との関係においては、複数の第1係合ボール31および複数の第2係合ボール39が出力ロッド2の周方向において等間隔で且つ交互に配置されている。また、第1係合ボール31の大きさ(径)と第2係合ボール39の大きさ(径)とは等しい。 In the relationship between the first engaging ball 31 and the second engaging ball 39, the plurality of first engaging balls 31 and the plurality of second engaging balls 39 are alternately spaced at equal intervals in the circumferential direction of the output rod 2. Have been placed. Further, the size (diameter) of the first engaging ball 31 and the size (diameter) of the second engaging ball 39 are equal to each other.

ここで、第1倍力機構23を構成する第1凹部69のリリース駆動側の凹部端P1は、第1凹部69の上端であり、同様に、第2倍力機構24を構成する第2凹部66のリリース駆動側の凹部端P2は、第2凹部66の上端である。 Here, the recess end P1 on the release drive side of the first recess 69 constituting the first boosting mechanism 23 is the upper end of the first recess 69, and similarly, the second recess forming the second boosting mechanism 24. The recess end P2 on the release drive side of 66 is the upper end of the second recess 66.

上記凹部端P2は、上記凹部端P1よりも出力ロッド2の軸方向において下方、すなわち出力ロッド2のロック駆動側に位置される。同様に、第2倍力機構24を構成する第2受圧部68は、第1倍力機構23を構成する第1受圧部71よりも軸方向においてロック駆動側に位置される。 The concave end P2 is located below the concave end P1 in the axial direction of the output rod 2, that is, on the lock drive side of the output rod 2. Similarly, the second pressure receiving portion 68 constituting the second boosting mechanism 24 is positioned on the lock drive side in the axial direction with respect to the first pressure receiving portion 71 constituting the first boosting mechanism 23.

第2実施形態のシリンダ装置は、第1実施形態のシリンダ装置と同じ構成の旋回機構48を備えている。 The cylinder device of the second embodiment includes a swivel mechanism 48 having the same configuration as the cylinder device of the first embodiment.

第2実施形態のシリンダ装置は次のように動作する。 The cylinder device of the second embodiment operates as follows.

図9に示すリリース状態では、ロック室13から圧縮空気が排出されると共にリリース室65に圧縮空気が供給されている。これにより、リリース室65の圧縮空気が出力ロッド2およびピストン22を上方へ押している。これにより、クランプアーム44は退避状態とされている。 In the release state shown in FIG. 9, compressed air is discharged from the lock chamber 13 and compressed air is supplied to the release chamber 65. As a result, the compressed air in the release chamber 65 pushes the output rod 2 and the piston 22 upward. As a result, the clamp arm 44 is in the retracted state.

図9に示すリリース状態から図13に示すロック状態へ切り換えるときは、リリース室65の圧縮空気を排出すると共にロック室13に圧縮空気を供給する。なお、図10から図12は、リリース状態からロック状態へ切り換わる途中状態を、順に示す図である。 When switching from the release state shown in FIG. 9 to the lock state shown in FIG. 13, the compressed air in the release chamber 65 is discharged and the compressed air is supplied to the lock chamber 13. It should be noted that FIGS. 10 to 12 are diagrams showing in order the state in the middle of switching from the release state to the locked state.

ロック室13に圧縮空気が供給されると、ロック室13の圧縮空気がピストン22を下方へ押す。ピストン22と出力部材74とは第1係合ボール31を介して軸方向において係合しているので、ピストン22が第1係合ボール31を介して出力部材74を下方に押すことで、図10に示すように、出力ロッド2は下降する。このとき、旋回機構48を構成する案内ボール50および旋回溝49aによって、出力ロッド2およびクランプアーム44は旋回しながら下降する。なお、出力部材74およびピストン22も回り止め機構61を介して出力ロッド2と一体的に旋回しながら下降する。 When compressed air is supplied to the lock chamber 13, the compressed air in the lock chamber 13 pushes the piston 22 downward. Since the piston 22 and the output member 74 are axially engaged with each other via the first engaging ball 31, the piston 22 pushes the output member 74 downward via the first engaging ball 31. As shown in 10, the output rod 2 descends. At this time, the output rod 2 and the clamp arm 44 are swiveled and lowered by the guide ball 50 and the swivel groove 49a constituting the swivel mechanism 48. The output member 74 and the piston 22 also descend while rotating integrally with the output rod 2 via the detent mechanism 61.

本実施形態では、旋回溝49aによって、出力部材74およびピストン22は出力ロッド2と共に120度旋回する。よって、図10に示す第1倍力面32、第1係合ボール31、および第1受圧部71(横孔70)、ならびに第2倍力面40、第2係合ボール39および第2受圧部68(横孔67)は、それぞれ、図9に示す第1倍力面32、第1係合ボール31、および第1受圧部71(横孔70)、ならびに第2倍力面40、第2係合ボール39および第2受圧部68(横孔67)の1つ隣り(120度隣り)のものである。 In the present embodiment, the swivel groove 49a causes the output member 74 and the piston 22 to swivel 120 degrees together with the output rod 2. Therefore, the first boosting surface 32, the first engaging ball 31, and the first pressure receiving portion 71 (horizontal hole 70) shown in FIG. 10, and the second boosting surface 40, the second engaging ball 39, and the second receiving pressure are received. The portions 68 (horizontal holes 67) are the first boosting surface 32, the first engaging ball 31, the first pressure receiving portion 71 (horizontal hole 70), and the second boosting surface 40, respectively, as shown in FIG. The two engaging balls 39 and the second pressure receiving portion 68 (horizontal hole 67) are adjacent to each other (120 degrees adjacent).

出力ロッド2が下降していくと、図10に示すように、第1凹部69と第1受圧部71との間に出力ロッド2の径方向の外方へ狭くなる楔空間が形成され、ピストン22に設けられた第1押面33が第1係合ボール31を上記楔空間に押し出して第1倍力駆動が開始される。図11に示すように、ピストン22に設けられた第1倍力面32が第1係合ボール31を上記楔空間に押し込み、これにより、ピストン22に作用する下向きの推進力が、第1倍力面32と第1係合ボール31と第1受圧部71と第1凹部69とによって倍力変換されて出力ロッド2が下向きに強力に駆動される。 As the output rod 2 descends, as shown in FIG. 10, a wedge space narrowing outward in the radial direction of the output rod 2 is formed between the first recess 69 and the first pressure receiving portion 71, and the piston. The first pushing surface 33 provided on the 22 pushes the first engaging ball 31 into the wedge space, and the first boosting force drive is started. As shown in FIG. 11, the first boosting surface 32 provided on the piston 22 pushes the first engaging ball 31 into the wedge space, whereby the downward propulsive force acting on the piston 22 is first multiplied. The force surface 32, the first engaging ball 31, the first pressure receiving portion 71, and the first recess 69 convert the boosting force, and the output rod 2 is strongly driven downward.

なお、出力ロッド2、クランプアーム44、出力部材74、およびピストン22は、旋回終了後、案内ボール50および直進溝49bによって直進下降する。 The output rod 2, the clamp arm 44, the output member 74, and the piston 22 go straight down by the guide ball 50 and the straight groove 49b after the turning is completed.

出力ロッド2がさらに下降すると、図12に示すように、第2凹部66と第2受圧部68との間にも出力ロッド2の径方向の外方へ狭くなる楔空間が形成され、ピストン22に設けられた第2倍力面40が第2係合ボール39を上記楔空間に押し出して第2倍力駆動が開始される。ピストン22に設けられた第2倍力面40が第2係合ボール39を上記楔空間に押し込み、これにより、ピストン22に作用する下向きの推進力が、第2倍力面40と第2係合ボール39と第2受圧部68と第2凹部66とによって倍力変換されて出力ロッド2が下向きに強力に駆動される。 When the output rod 2 is further lowered, as shown in FIG. 12, a wedge space narrowing outward in the radial direction of the output rod 2 is also formed between the second recess 66 and the second pressure receiving portion 68, and the piston 22 is formed. The second boosting surface 40 provided in the above pushes the second engaging ball 39 into the wedge space, and the second boosting drive is started. The second boosting surface 40 provided on the piston 22 pushes the second engaging ball 39 into the wedge space, whereby the downward propulsive force acting on the piston 22 is combined with the second boosting surface 40. The combined ball 39, the second pressure receiving portion 68, and the second recess 66 convert the boosting force, and the output rod 2 is strongly driven downward.

なお、第1倍力機構23および第2倍力機構24は共通のピストン22によって動作するので、第1倍力機構23と第2倍力機構24とが両方動作しているときの倍力駆動力と、第1倍力機構23または第2倍力機構24が単独で動作しているときの倍力駆動力とは等しい。すなわち、第1倍力機構23のみが動作している図11の状態から、第1倍力機構23および第2倍力機構24の両方が動作している図12の状態へと移行しても倍力駆動力は変化しない。 Since the first booster mechanism 23 and the second booster mechanism 24 are operated by a common piston 22, the booster drive is performed when both the first booster mechanism 23 and the second booster mechanism 24 are operating. The force is equal to the boost driving force when the first boost mechanism 23 or the second boost mechanism 24 is operating independently. That is, even if the state of FIG. 11 in which only the first boosting mechanism 23 is operating is changed to the state of FIG. 12 in which both the first boosting mechanism 23 and the second boosting mechanism 24 are operating. The boosting force does not change.

出力ロッド2がさらに下降すると、図13に示すように、クランプアーム44の先端部に固定されたロッド部材46がワークWを固定台Tに対して上方から押圧し、これによりワークWはロックされる。この図13に示すロック状態では、第1倍力機構23を構成する第1係合ボール31は第1凹部69から離間している。そのため、図13に示すロック状態では、第2倍力機構24による倍力駆動力でワークWはロックされる。なお、上記のように、第1倍力機構23と第2倍力機構24とが両方動作しているときの倍力駆動力と、第1倍力機構23または第2倍力機構24が単独で動作しているときの倍力駆動力とは等しいので、図12の状態から図13のロック状態へと移行しても倍力駆動力は変化しない。 When the output rod 2 is further lowered, as shown in FIG. 13, the rod member 46 fixed to the tip of the clamp arm 44 presses the work W against the fixing base T from above, whereby the work W is locked. NS. In the locked state shown in FIG. 13, the first engaging ball 31 constituting the first boosting mechanism 23 is separated from the first recess 69. Therefore, in the locked state shown in FIG. 13, the work W is locked by the boosting driving force of the second boosting mechanism 24. As described above, the boosting driving force when both the first boosting mechanism 23 and the second boosting mechanism 24 are operating, and the first boosting mechanism 23 or the second boosting mechanism 24 are independent. Since it is equal to the boosting driving force when operating in, the boosting driving force does not change even if the state of FIG. 12 is changed to the locked state of FIG.

図13に示すロック状態から図9に示すリリース状態へ切り換えるときは、ロック室13の圧縮空気を排出すると共にリリース室65に圧縮空気を供給する。これにより、リリース室65の圧縮空気が、ピストン22、および出力ロッド2を上方へ押し、図9に示すリリース状態に戻る。 When switching from the locked state shown in FIG. 13 to the released state shown in FIG. 9, the compressed air in the lock chamber 13 is discharged and the compressed air is supplied to the release chamber 65. As a result, the compressed air in the release chamber 65 pushes the piston 22 and the output rod 2 upward, and returns to the release state shown in FIG.

図14は、第2実施形態の変形例を示す。 FIG. 14 shows a modified example of the second embodiment.

第2実施形態のシリンダ装置は、出力ロッド2をハウジング1内へ引き込むことでワークWをロックするタイプのシリンダ装置である。これに対して、図14に示す変形例のシリンダ装置は、出力ロッド2をハウジング1内から押し出すことでワークWをロックするタイプのシリンダ装置である。また、第2実施形態のシリンダ装置は旋回機構48を備えるが、本変形例のシリンダ装置は旋回機構を備えない。 The cylinder device of the second embodiment is a type of cylinder device that locks the work W by pulling the output rod 2 into the housing 1. On the other hand, the cylinder device of the modified example shown in FIG. 14 is a type of cylinder device that locks the work W by pushing the output rod 2 out of the housing 1. Further, the cylinder device of the second embodiment includes a swivel mechanism 48, but the cylinder device of this modification does not include a swivel mechanism.

本変形例のシリンダ装置の構成を説明する。 The configuration of the cylinder device of this modification will be described.

ハウジング1の上端壁1aに設けられた上部孔5に出力ロッド2の上側部分が支持される。上端壁1aよりも上方へ出力ロッド2が突出され、その先端部にクランプアーム44の一端部がピン53で回動可能に固定される。クランプアーム44の中途部にリンク部材54の一端部がピン55で回動可能に固定され、リンク部材54の他端部はハウジング1の上端壁1aにピン56で回動可能に固定される。なお、図14において、図中の上方へ向かう方向が出力ロッド2のロック駆動方向であり、図中の下方へ向かう方向が出力ロッド2のリリース駆動方向である。 The upper portion of the output rod 2 is supported by the upper hole 5 provided in the upper end wall 1a of the housing 1. The output rod 2 projects upward from the upper end wall 1a, and one end of the clamp arm 44 is rotatably fixed to the tip of the output rod 2 by a pin 53. One end of the link member 54 is rotatably fixed to the middle portion of the clamp arm 44 by a pin 55, and the other end of the link member 54 is rotatably fixed to the upper end wall 1a of the housing 1 by a pin 56. In FIG. 14, the upward direction in the figure is the lock drive direction of the output rod 2, and the downward direction in the figure is the release drive direction of the output rod 2.

ハウジング1内の下側に主シリンダ孔59が形成されるとともに、主シリンダ孔59よりも径が大きい副シリンダ孔60がハウジング1内の上側に形成される。上記主シリンダ孔59に出力部材74が挿入される。この出力部材74は止め輪10によって出力ロッド2に固定される。また、出力部材74と軸方向において一部重なるように上記主シリンダ孔59に倍力用の環状のピストン22が外封止部材34を介して保密状に挿入される。このピストン22は、出力ロッド2にその軸方向へ移動可能に内封止部材35を介して保密状に外嵌される。 A main cylinder hole 59 is formed on the lower side in the housing 1, and a sub cylinder hole 60 having a diameter larger than that of the main cylinder hole 59 is formed on the upper side in the housing 1. The output member 74 is inserted into the main cylinder hole 59. The output member 74 is fixed to the output rod 2 by the retaining ring 10. Further, an annular piston 22 for boosting force is tightly inserted into the main cylinder hole 59 so as to partially overlap the output member 74 in the axial direction via the outer sealing member 34. The piston 22 is tightly fitted to the output rod 2 via an inner sealing member 35 so as to be movable in the axial direction thereof.

出力ロッド2に対して上記ピストン22が回ることを防止する回り止め機構61が設けられる。この回り止め機構61は、第2ピストン22の内周面に設けられた軸方向に延びるガイド溝62と、ガイド溝62に配置されたガイドボール63とで構成される。ガイドボール63は出力ロッド2の外周面に嵌め込まれる。 A detent mechanism 61 is provided to prevent the piston 22 from rotating with respect to the output rod 2. The detent mechanism 61 is composed of a guide groove 62 provided on the inner peripheral surface of the second piston 22 and extending in the axial direction, and a guide ball 63 arranged in the guide groove 62. The guide ball 63 is fitted on the outer peripheral surface of the output rod 2.

上記ピストン22の下側にロック室13が形成される。このロック室13には、ロック通路14を経由してロックポート(不図示)からロック用の圧力流体としての圧縮空気が給排される。また、ピストン22の上側にリリース室65が形成される。このリリース室65には、リリース通路18を経由してリリースポート19からリリース用の圧力流体としての圧縮空気が給排される。 A lock chamber 13 is formed on the lower side of the piston 22. Compressed air as a pressure fluid for locking is supplied to and discharged from the lock chamber 13 from a lock port (not shown) via the lock passage 14. Further, a release chamber 65 is formed on the upper side of the piston 22. Compressed air as a pressure fluid for release is supplied to and discharged from the release port 19 via the release passage 18 to the release chamber 65.

上記リリース室65に、出力ロッド2をピストン22によって倍力駆動するための倍力機構20が設けられる。倍力機構20は、ロック室13に供給された圧縮空気がピストン22を上方へ押す力を倍力変換して出力ロッド2に伝達するように構成される。この倍力機構20は、第1倍力機構23と、倍力駆動の作動開始時期が、第1倍力機構23による倍力駆動の作動開始時期よりも遅い第2倍力機構24とで構成される。 The release chamber 65 is provided with a boosting mechanism 20 for driving the output rod 2 by the piston 22. The boosting mechanism 20 is configured so that the compressed air supplied to the lock chamber 13 converts the force that pushes the piston 22 upward into a boosting force and transmits it to the output rod 2. The booster mechanism 20 is composed of a first booster mechanism 23 and a second booster mechanism 24 whose operation start time of the booster drive is later than the operation start time of the booster drive by the first booster mechanism 23. Will be done.

第1倍力機構23は次のように構成される。 The first booster mechanism 23 is configured as follows.

主シリンダ孔59と副シリンダ孔60との境界部を構成するテーパ状の段差部から下方へ向かって延びる溝が設けられる。この溝の傾斜面とされた先端部が、ハウジング1のシリンダ孔の内周面に設けられた伝達部としての第1凹部69を構成する。出力部材74の筒部74aに第1孔としての横孔70が設けられ、この横孔70に第1係合部材としての第1係合ボール31が配置される。横孔70の内周面の一部が第1受圧部71となる。 A groove extending downward from the tapered step portion forming the boundary between the main cylinder hole 59 and the sub cylinder hole 60 is provided. The tip portion of the groove as an inclined surface constitutes a first recess 69 as a transmission portion provided on the inner peripheral surface of the cylinder hole of the housing 1. A horizontal hole 70 as a first hole is provided in the tubular portion 74a of the output member 74, and a first engaging ball 31 as a first engaging member is arranged in the horizontal hole 70. A part of the inner peripheral surface of the lateral hole 70 becomes the first pressure receiving portion 71.

上記第1係合ボール31を出力ロッド2の径方向の外方へ押すように、ピストン22に第1倍力面32が設けられる。また、第1倍力面32の上側に第1押面33が、さらにその上側に保持面72が、この順で第1倍力面32に連ねて設けられる。 The piston 22 is provided with a first boosting surface 32 so as to push the first engaging ball 31 outward in the radial direction of the output rod 2. Further, a first pushing surface 33 is provided on the upper side of the first boosting surface 32, and a holding surface 72 is provided on the upper side thereof in this order in connection with the first boosting surface 32.

ピストン22の外周には、軸方向に延びる内周溝73が設けられており、上記第1倍力面32、第1押面33、および保持面72は、この内周溝73の底面が構成する。また、上記横孔70からはみ出る第1係合ボール31の一部はこの内周溝73に配置される。 An inner peripheral groove 73 extending in the axial direction is provided on the outer periphery of the piston 22, and the first boosting surface 32, the first pushing surface 33, and the holding surface 72 are formed by the bottom surface of the inner peripheral groove 73. do. Further, a part of the first engaging ball 31 protruding from the lateral hole 70 is arranged in the inner peripheral groove 73.

第2倍力機構24は次のように構成される。 The second booster mechanism 24 is configured as follows.

主シリンダ孔59と副シリンダ孔60との境界部を構成するテーパ状の段差部が、ハウジング1のシリンダ孔の内周面に設けられた伝達部としての第2凹部66を構成する。出力部材74の筒部74aに第2孔としての横孔67が設けられ、この横孔67に第2係合部材としての第2係合ボール39が配置される。横孔67の内周面の一部が第2受圧部68となる。 The tapered stepped portion that forms the boundary between the main cylinder hole 59 and the sub cylinder hole 60 constitutes the second recess 66 as a transmission portion provided on the inner peripheral surface of the cylinder hole of the housing 1. A horizontal hole 67 as a second hole is provided in the tubular portion 74a of the output member 74, and a second engaging ball 39 as a second engaging member is arranged in the horizontal hole 67. A part of the inner peripheral surface of the lateral hole 67 becomes the second pressure receiving portion 68.

上記第2係合ボール39を出力ロッド2の径方向の外方へ押すように、ピストン22に第2倍力面40が設けられる。また、第2倍力面40の上側に保持面42が設けられる。 A second boosting surface 40 is provided on the piston 22 so as to push the second engaging ball 39 outward in the radial direction of the output rod 2. Further, a holding surface 42 is provided on the upper side of the second boosting surface 40.

ピストン22の外周には、軸方向に延びる内周溝43が設けられており、上記第2倍力面40および保持面42は、この内周溝43の底面が構成する。また、上記横孔67からはみ出る第2係合ボール39の一部はこの内周溝43に配置される。 An inner peripheral groove 43 extending in the axial direction is provided on the outer periphery of the piston 22, and the second boosting surface 40 and the holding surface 42 are formed by the bottom surface of the inner peripheral groove 43. Further, a part of the second engaging ball 39 protruding from the lateral hole 67 is arranged in the inner peripheral groove 43.

こで、第1倍力機構23を構成する第1凹部69のリリース駆動側の凹部端P1は、第1凹部69の下端であり、同様に、第2倍力機構24を構成する第2凹部66のリリース駆動側の凹部端P2は、第2凹部66の下端である。 Here, the recess end P1 on the release drive side of the first recess 69 constituting the first boosting mechanism 23 is the lower end of the first recess 69, and similarly, the second recess forming the second boosting mechanism 24. The recess end P2 on the release drive side of 66 is the lower end of the second recess 66.

上記凹部端P2は、上記凹部端P1よりも出力ロッド2の軸方向において上方、すなわち出力ロッド2のロック駆動側に位置される。同様に、第2倍力機構24を構成する第2受圧部68は、第1倍力機構23を構成する第1受圧部71よりも軸方向においてロック駆動側に位置される。 The concave end P2 is located above the concave end P1 in the axial direction of the output rod 2, that is, on the lock drive side of the output rod 2. Similarly, the second pressure receiving portion 68 constituting the second boosting mechanism 24 is positioned on the lock drive side in the axial direction with respect to the first pressure receiving portion 71 constituting the first boosting mechanism 23.

本変形例のシリンダ装置は、出力ロッド2、出力部材74、およびピストン22の動きが、第2実施形態のシリンダ装置の場合と上下逆であり、且つ出力ロッド2、出力部材74、およびピストン22は旋回しない。これらの点を除くと、本変形例のシリンダ装置の各部の動きと、第2実施形態のシリンダ装置の各部の動きとは同様である。よって、本変形例のシリンダ装置の動作説明は省略する。 In the cylinder device of this modification, the movements of the output rod 2, the output member 74, and the piston 22 are upside down as in the case of the cylinder device of the second embodiment, and the output rod 2, the output member 74, and the piston 22 are upside down. Does not turn. Except for these points, the movement of each part of the cylinder device of the present modification is the same as the movement of each part of the cylinder device of the second embodiment. Therefore, the description of the operation of the cylinder device of this modification will be omitted.

上記の実施形態は次のように変更可能である。 The above embodiment can be modified as follows.

上記の実施形態および変形例のシリンダ装置は、いずれも2段の倍力機構付きシリンダ装置である。これに代えて、3段以上の倍力機構付きのシリンダ装置とされてもよい。例えば、図1から図6に示す第1実施形態のシリンダ装置において、第1倍力機構23、第2倍力機構24に加えて、ロック駆動側の凹部端の位置が異なる伝達部としての第3凹部を出力ロッド2の外周面に設けるなどして第3倍力機構をさらに付加すれば、3段の倍力機構付きシリンダ装置とすることができる。図7から図14に示すシリンダ装置についても同様であり、3段または4段以上の多段倍力機構付きシリンダ装置としてもよい。 The cylinder device of the above embodiment and the modified example is a cylinder device with a two-stage boosting mechanism. Instead of this, a cylinder device with a boosting mechanism of three or more stages may be used. For example, in the cylinder device of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6, in addition to the first booster mechanism 23 and the second booster mechanism 24, the second as a transmission unit in which the positions of the recessed ends on the lock drive side are different. If a third booster mechanism is further added by providing the three recesses on the outer peripheral surface of the output rod 2, a cylinder device with a three-stage booster mechanism can be obtained. The same applies to the cylinder devices shown in FIGS. 7 to 14, and a cylinder device with a multi-stage boosting mechanism having three or four stages or more may be used.

第1係合ボール31の数は3つでなくてよい。すなわち、第1係合ボール31の数は2つ以下でもよいし、4つ以上でもよい。また、第1係合部材として、球体に代えて円柱形状のローラを用いてもよい。第2係合ボール39(第2係合部材)についても同様である。 The number of the first engaging balls 31 does not have to be three. That is, the number of the first engaging balls 31 may be two or less, or four or more. Further, as the first engaging member, a cylindrical roller may be used instead of the sphere. The same applies to the second engaging ball 39 (second engaging member).

直進ガイド機構26は省略されてもよい。 The straight guide mechanism 26 may be omitted.

図1から図6に示す第1実施形態のシリンダ装置において、上下逆の姿勢で用いない場合は、ピン57は省略されてもよい。 In the cylinder device of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the pin 57 may be omitted when the cylinder device is not used in an upside-down posture.

第1ピストン21、第2ピストン22または、出力ロッド2、ピストン22を動作させる圧力流体は、圧縮空気(気体)に代えて圧油(液体)が用いられてもよい。 As the pressure fluid for operating the first piston 21, the second piston 22, or the output rod 2 and the piston 22, pressure oil (liquid) may be used instead of compressed air (gas).

本発明のシリンダ装置は、例示した上下姿勢に配置することに代えて、上下逆の姿勢、水平姿勢、または斜め姿勢に配置されてもよい。 The cylinder device of the present invention may be arranged in an upside-down posture, a horizontal posture, or an oblique posture instead of being arranged in the illustrated vertical posture.

その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行うことは勿論可能である。 In addition, it is of course possible to make various changes within the range that can be assumed by those skilled in the art.

1:ハウジング、2:出力ロッド、20:倍力機構、21:第1ピストン、22:第2ピストン(ピストン)、23:第1倍力機構、24:第2倍力機構、25:第1凹部、26:直進ガイド機構、29:第1受圧部、31:第1係合ボール(第1係合部材)、32:第1倍力面、36:第2凹部、38:第2受圧部、39:第2係合ボール(第2係合部材)、40:第2倍力面、41:第2押面、42:保持面、43:内周溝、61:回り止め機構、66:第2凹部、67:横孔(第2孔)、68:第2受圧部、69:第1凹部、70:横孔(第1孔)、71:第1受圧部、74:出力部材、74a:筒部、B1:倍力端、B2:倍力端、P1:凹部端、P2:凹部端. 1: Housing 2: Output rod, 20: Boosting mechanism, 21: 1st piston, 22: 2nd piston (piston), 23: 1st boosting mechanism, 24: 2nd boosting mechanism, 25: 1st Recess, 26: Straight guide mechanism, 29: 1st pressure receiving part, 31: 1st engaging ball (1st engaging member), 32: 1st boosting surface, 36: 2nd recess, 38: 2nd pressure receiving part , 39: 2nd engaging ball (2nd engaging member), 40: 2nd boosting surface, 41: 2nd pushing surface, 42: holding surface, 43: inner peripheral groove, 61: detent mechanism, 66: Second recess, 67: Horizontal hole (second hole), 68: Second pressure receiving portion, 69: First recess, 70: Horizontal hole (first hole), 71: First pressure receiving portion, 74: Output member, 74a : Cylinder part, B1: Boosting end, B2: Boosting end, P1: Concave end, P2: Recessed end.

Claims (11)

ハウジング(1)と、
前記ハウジング(1)に軸方向へ移動可能に挿入される出力ロッド(2)と、
前記ハウジング(1)内に配置される倍力用のピストン(22)であって、前記出力ロッド(2)に前記出力ロッド(2)の前記軸方向へ移動可能に外嵌された環状のピストン(22)と、
前記出力ロッド(2)を前記ピストン(22)によって倍力駆動するための倍力機構(20)と、
を備え、
前記倍力機構(20)は、
第1倍力機構(23)と、
倍力駆動の作動開始時期が、前記第1倍力機構(23)による倍力駆動の作動開始時期よりも遅い第2倍力機構(24)と、で構成される、
倍力機構付きシリンダ装置。
Housing (1) and
An output rod (2) that is movably inserted into the housing (1) in the axial direction.
An annular piston (22) arranged in the housing (1), which is externally fitted to the output rod (2) so as to be movable in the axial direction of the output rod (2). (22) and
A boosting mechanism (20) for driving the output rod (2) by the piston (22), and a boosting mechanism (20).
With
The boosting mechanism (20)
1st booster mechanism (23) and
It is composed of a second booster mechanism (24) whose operation start time of the booster drive is later than the operation start time of the booster drive by the first booster mechanism (23).
Cylinder device with booster mechanism.
請求項1の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記第1倍力機構(23)は、
前記出力ロッド(2)の外周面に設けられた第1凹部(25)と、
前記ハウジング(1)に設けられた第1受圧部(29)と、
前記第1凹部(25)と前記第1受圧部(29)との間に前記出力ロッド(2)の径方向の内方へ狭くなるように形成される楔空間に押し込まれる第1係合部材(31)と、
前記第1係合部材(31)を前記径方向の内方へ押すように前記ピストン(22)に設けられた第1倍力面(32)と、を有し、
前記第2倍力機構(24)は、
前記出力ロッド(2)の外周面に設けられた第2凹部(36)と、
前記ハウジング(1)に設けられた第2受圧部(38)と、
前記第2凹部(36)と前記第2受圧部(38)との間に前記出力ロッド(2)の径方向の内方へ狭くなるように形成される楔空間に押し込まれる第2係合部材(39)と、
前記第2係合部材(39)を前記径方向の内方へ押すように前記ピストン(22)に設けられた第2倍力面(40)と、
を有し、
前記第2凹部(36)のロック駆動側の凹部端(P2)が前記第1凹部(25)のロック駆動側の凹部端(P1)よりも前記軸方向においてリリース駆動側に位置することで、倍力駆動の作動開始時期が、前記第1倍力機構(23)による倍力駆動の作動開始時期よりも遅い第2倍力機構(24)とされている、
倍力機構付きシリンダ装置。
In the cylinder device with a boosting mechanism according to claim 1.
The first boosting mechanism (23)
A first recess (25) provided on the outer peripheral surface of the output rod (2) and
The first pressure receiving portion (29) provided in the housing (1) and
A first engaging member pushed into a wedge space formed between the first recess (25) and the first pressure receiving portion (29) so as to narrow inward in the radial direction of the output rod (2). (31) and
It has a first boosting surface (32) provided on the piston (22) so as to push the first engaging member (31) inward in the radial direction.
The second boosting mechanism (24)
A second recess (36) provided on the outer peripheral surface of the output rod (2) and
A second pressure receiving portion (38) provided in the housing (1) and
A second engaging member pushed into a wedge space formed between the second recess (36) and the second pressure receiving portion (38) so as to narrow inward in the radial direction of the output rod (2). (39) and
A second boosting surface (40) provided on the piston (22) so as to push the second engaging member (39) inward in the radial direction.
Have,
The concave end (P2) on the lock drive side of the second recess (36) is located closer to the release drive side in the axial direction than the concave end (P1) on the lock drive side of the first recess (25). It is said that the operation start time of the booster drive is the second booster mechanism (24) later than the operation start time of the booster drive by the first booster mechanism (23).
Cylinder device with booster mechanism.
請求項2の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記第2倍力面(40)のリリース駆動側の倍力端(B2)が前記第1倍力面(32)のリリース駆動側の倍力端(B1)よりも前記軸方向においてロック駆動側に位置する、
倍力機構付きシリンダ装置。
In the cylinder device with a boosting mechanism according to claim 2.
The boost end (B2) on the release drive side of the second boost surface (40) is on the lock drive side in the axial direction from the boost end (B1) on the release drive side of the first boost surface (32). Located in,
Cylinder device with booster mechanism.
請求項3の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記第2倍力面(40)、前記軸方向に対する傾斜角度が前記第2倍力面(40)の傾斜角度よりも大きな第2押面(41)、および前記軸方向に対する傾斜角度が前記第2倍力面(40)の傾斜角度よりも小さな保持面(42)が前記ピストン(22)にこの順で設けられており、
前記第2倍力面(40)、前記第2押面(41)、および前記保持面(42)が、前記ピストン(22)の内周に設けられた前記軸方向に延びる内周溝(43)の底面によって構成され、
リリース状態において、前記保持面(42)と前記出力ロッド(2)の外周面との間で前記第2係合部材(39)が保持される、
倍力機構付きシリンダ装置。
In the cylinder device with a boosting mechanism according to claim 3.
The second boosting surface (40), the second pushing surface (41) whose inclination angle with respect to the axial direction is larger than the inclination angle of the second boosting surface (40), and the inclination angle with respect to the axial direction are the first. A holding surface (42) smaller than the inclination angle of the boosting surface (40) is provided on the piston (22) in this order.
The second boosting surface (40), the second pushing surface (41), and the holding surface (42) are provided on the inner circumference of the piston (22) and extend in the axial direction (43). ) Consists of the bottom
In the released state, the second engaging member (39) is held between the holding surface (42) and the outer peripheral surface of the output rod (2).
Cylinder device with booster mechanism.
請求項2から4のいずれかの倍力機構付きシリンダ装置において、
前記ピストン(22)を直進させる直進ガイド機構(26)が設けられている、
倍力機構付きシリンダ装置。
In the cylinder device with a boosting mechanism according to any one of claims 2 to 4.
A straight-ahead guide mechanism (26) for moving the piston (22) straight is provided.
Cylinder device with booster mechanism.
請求項2から5のいずれかの倍力機構付きシリンダ装置において、
複数の前記第1係合部材(31)および複数の前記第2係合部材(39)が、前記出力ロッド(2)の周方向において等間隔で且つ交互に配置されている、
倍力機構付きシリンダ装置。
In the cylinder device with a boosting mechanism according to any one of claims 2 to 5.
A plurality of the first engaging members (31) and a plurality of the second engaging members (39) are arranged at equal intervals and alternately in the circumferential direction of the output rod (2).
Cylinder device with booster mechanism.
請求項1の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記第1倍力機構(23)は、
前記ハウジング(1)のシリンダ孔の内周面に設けられた第1凹部(69)と、
前記出力ロッド(2)の一部として構成される出力部材(74)に設けられた第1受圧部(71)と、
前記第1凹部(69)と前記第1受圧部(71)との間に前記出力ロッド(2)の径方向の外方へ狭くなるように形成される楔空間に押し込まれる第1係合部材(31)と、
前記第1係合部材(31)を前記径方向の外方へ押すように前記ピストン(22)に設けられた第1倍力面(32)と、を有し、
前記第2倍力機構(24)は、
前記シリンダ孔の内周面に設けられた第2凹部(66)と、
前記出力部材(74)に設けられた第2受圧部(68)と、
前記第2凹部(66)と前記第2受圧部(68)との間に前記出力ロッド(2)の径方向の外方へ狭くなるように形成される楔空間に押し込まれる第2係合部材(39)と、
前記第2係合部材(39)を前記径方向の外方へ押すように前記ピストン(22)に設けられた第2倍力面(40)と、
を有し、
前記第2凹部(66)のリリース駆動側の凹部端(P2)が前記第1凹部(69)のリリース駆動側の凹部端(P1)よりも前記軸方向においてロック駆動側に位置し、且つ、前記第2受圧部(68)が前記第1受圧部(71)よりも前記軸方向においてロック駆動側に位置することで、倍力駆動の作動開始時期が、前記第1倍力機構(23)による倍力駆動の作動開始時期よりも遅い第2倍力機構(24)とされている、
倍力機構付きシリンダ装置。
In the cylinder device with a boosting mechanism according to claim 1.
The first boosting mechanism (23)
A first recess (69) provided on the inner peripheral surface of the cylinder hole of the housing (1) and
A first pressure receiving portion (71) provided on an output member (74) formed as a part of the output rod (2), and
A first engaging member pushed into a wedge space formed between the first recess (69) and the first pressure receiving portion (71) so as to narrow outward in the radial direction of the output rod (2). (31) and
It has a first boosting surface (32) provided on the piston (22) so as to push the first engaging member (31) outward in the radial direction.
The second boosting mechanism (24)
A second recess (66) provided on the inner peripheral surface of the cylinder hole and
A second pressure receiving portion (68) provided on the output member (74) and
A second engaging member pushed into a wedge space formed between the second recess (66) and the second pressure receiving portion (68) so as to narrow outward in the radial direction of the output rod (2). (39) and
A second boosting surface (40) provided on the piston (22) so as to push the second engaging member (39) outward in the radial direction.
Have,
The recess end (P2) on the release drive side of the second recess (66) is located on the lock drive side in the axial direction from the recess end (P1) on the release drive side of the first recess (69). Since the second pressure receiving portion (68) is located on the lock drive side in the axial direction with respect to the first pressure receiving portion (71), the operation start timing of the boosting drive is set by the first boosting mechanism (23). It is said that the second booster mechanism (24) is later than the start time of the booster drive.
Cylinder device with booster mechanism.
請求項7の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記第1受圧部(71)が、前記出力部材(74)の筒部(74a)に設けられた第1孔(70)の内周面の一部として構成され、
前記第2受圧部(68)が、前記出力部材(74)の筒部(74a)に設けられた第2孔(67)の内周面の一部として構成され、
前記第1孔(70)に前記第1係合部材(31)が配置されると共に、前記第2孔(67)に前記第2係合部材(39)が配置されている、
倍力機構付きシリンダ装置。
In the cylinder device with a boosting mechanism according to claim 7.
The first pressure receiving portion (71) is configured as a part of the inner peripheral surface of the first hole (70) provided in the tubular portion (74a) of the output member (74).
The second pressure receiving portion (68) is configured as a part of the inner peripheral surface of the second hole (67) provided in the tubular portion (74a) of the output member (74).
The first engaging member (31) is arranged in the first hole (70), and the second engaging member (39) is arranged in the second hole (67).
Cylinder device with booster mechanism.
請求項7または8の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記出力ロッド(2)に対して前記ピストン(22)が回ることを防止する回り止め機構(61)が設けられている、
倍力機構付きシリンダ装置。
In the cylinder device with a boosting mechanism according to claim 7 or 8.
A detent mechanism (61) for preventing the piston (22) from rotating with respect to the output rod (2) is provided.
Cylinder device with booster mechanism.
請求項7から9のいずれかの倍力機構付きシリンダ装置において、
複数の前記第1係合部材(31)および複数の前記第2係合部材(39)が、前記出力ロッド(2)の周方向において等間隔で且つ交互に配置されている、
倍力機構付きシリンダ装置。
In the cylinder device with a boosting mechanism according to any one of claims 7 to 9.
A plurality of the first engaging members (31) and a plurality of the second engaging members (39) are arranged at equal intervals and alternately in the circumferential direction of the output rod (2).
Cylinder device with booster mechanism.
請求項1から10のいずれかの倍力機構付きシリンダ装置において、
前記第1係合部材(31)および前記第2係合部材(39)が係合ボールである、
倍力機構付きシリンダ装置。
In the cylinder device with a boosting mechanism according to any one of claims 1 to 10.
The first engaging member (31) and the second engaging member (39) are engaging balls.
Cylinder device with booster mechanism.
JP2020029299A 2020-02-25 2020-02-25 Cylinder device with boost mechanism Active JP7437741B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020029299A JP7437741B2 (en) 2020-02-25 2020-02-25 Cylinder device with boost mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020029299A JP7437741B2 (en) 2020-02-25 2020-02-25 Cylinder device with boost mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021133437A true JP2021133437A (en) 2021-09-13
JP7437741B2 JP7437741B2 (en) 2024-02-26

Family

ID=77660460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020029299A Active JP7437741B2 (en) 2020-02-25 2020-02-25 Cylinder device with boost mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7437741B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101653895B1 (en) 2012-02-16 2016-09-02 가부시키가이샤 코스멕 Cylinder device with force multiplier
JP5939950B2 (en) 2012-10-01 2016-06-22 株式会社コスメック Cylinder device with booster mechanism
JP6026856B2 (en) 2012-11-07 2016-11-16 株式会社コスメック Cylinder device with booster mechanism
JP6641358B2 (en) 2015-04-13 2020-02-05 株式会社コスメック Cylinder device

Also Published As

Publication number Publication date
JP7437741B2 (en) 2024-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4945681B1 (en) Cylinder device with booster mechanism
JP5750053B2 (en) Clamping device
US8303295B2 (en) Expansion tool device for pliers or machine for producing sockets at the ends of pipes made out of plastic or composite material
KR100961304B1 (en) Spring lock-type clamp device
US6089577A (en) Two drive-system fluid pressure chuck
KR20140022076A (en) Cylinder device with force multiplication mechanism
US6491304B2 (en) Cylinder having guide
JP5889374B2 (en) Cylinder device with booster mechanism
JP2021133437A (en) Cylinder device with booster mechanism
JPH1194043A (en) Transmission gear
JPH11170133A (en) Clamp device
JP5760125B2 (en) Cylinder device with booster mechanism
JP5734264B2 (en) Cylinder device with booster mechanism
JP5632902B2 (en) Cylinder device with booster mechanism
JP4698883B2 (en) Anti-rotation device for telescopic device
WO2010140554A1 (en) Clamp device
JP2012112532A (en) Cylinder apparatus with booster mechanism
JP7323181B2 (en) Cylinder device
JP5043243B2 (en) Cylinder device with booster mechanism
JP5750187B2 (en) Cylinder device with booster mechanism
JP2013044436A (en) Cylinder device with booster mechanism
JP4400129B2 (en) Pipe fitting
JP2003039262A (en) Swing clamp
JPH04348893A (en) Robot hand
JP2005042857A (en) Pipe joint

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231102

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7437741

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150