JP4587106B2 - Cylinder device - Google Patents

Description

本発明は、ピストンの変位作用下に所定角度回動するアームを介してワークをクランプすることが可能なシリンダ装置に関する。   The present invention relates to a cylinder device capable of clamping a workpiece via an arm that rotates by a predetermined angle under a displacement action of a piston.

従来から、例えば、自動車等の構成部品を溶接する際、その構成部品をクランプするためにシリンダ装置が用いられ、このシリンダ装置は、例えば、特許文献１、特許文献２等に開示されている。   Conventionally, for example, when welding a component such as an automobile, a cylinder device is used to clamp the component, and this cylinder device is disclosed in, for example, Patent Literature 1, Patent Literature 2, and the like.

この特許文献１、特許文献２に開示されたシリンダ装置は、それぞれ略対称に形成された一組のケーシングが一体的に組み合わされて構成される本体部と、前記本体部に連結されたシリンダ部と、前記シリンダ部の駆動作用下に本体部内に設けられたトグルリンク機構を介して所定角度回動するアームとを有する。   The cylinder device disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 includes a main body configured by integrally combining a pair of casings formed substantially symmetrically, and a cylinder connected to the main body. And an arm that rotates by a predetermined angle via a toggle link mechanism provided in the main body under the driving action of the cylinder.

シリンダ部には、シリンダチューブ内に往復動作自在に収装されたピストンと、前記ピストンに連結されたピストンロッドとが設けられる。前記ピストンロッドの自由端には、アームを回動させる軸受部材を有するトグルリンク機構が連結されている。なお、ケーシングの内壁面には、直線運動を行うピストンロッドを案内するとともに、アームによってワークをクランプする際に付与される反力を受容する機能を営む案内溝が形成されている。   The cylinder portion is provided with a piston that is housed in a cylinder tube so as to freely reciprocate, and a piston rod that is connected to the piston. A toggle link mechanism having a bearing member for rotating the arm is connected to the free end of the piston rod. A guide groove is formed on the inner wall surface of the casing to guide the piston rod that performs linear motion and to receive a reaction force applied when the workpiece is clamped by the arm.

シリンダ部の駆動作用下に所定角度回動するアームを介してワークをクランプすることにより、前記ワークに対する所望の溶接作業が行われる。   A desired welding operation is performed on the workpiece by clamping the workpiece via an arm that rotates by a predetermined angle under the driving action of the cylinder portion.

米国特許第４９０５９７３号公報U.S. Pat. No. 4,905,973 ＤＥ２９５０４２６７Ｕ１公報DE29504267U1 publication

しかしながら、前記の特許文献１、特許文献２に開示されたシリンダ装置では、アームによってワークをクランプした際、前記アームに対して反力が付与され、この反力をケーシングの内壁面に形成された案内溝によって受容する構成を採用している。この場合、ピストンと一体的に往復動作するピストンロッドの摺動摩擦によって案内溝が摩耗することにより、ピストンロッドと案内溝との間の間隙に起因するガタが発生し、アームを安定して回動させることが困難となる。しかも、前記ガタが発生することによりワークに対するアームのクランプ力が低下するという不都合がある。   However, in the cylinder devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, when the workpiece is clamped by the arm, a reaction force is applied to the arm, and this reaction force is formed on the inner wall surface of the casing. The structure which receives by a guide groove is employ | adopted. In this case, the guide groove wears due to the sliding friction of the piston rod that reciprocates integrally with the piston, causing play due to the gap between the piston rod and the guide groove, and the arm rotates stably. It becomes difficult to make it. Moreover, there is a disadvantage that the clamping force of the arm against the workpiece is reduced due to the occurrence of the play.

また、前記の特許文献１、特許文献２に開示されたシリンダ装置では、本体部が一組のケーシングを組み合わせて構成されているため、一方のケーシングと他方のケーシングとの寸法誤差によってその組み付け工程が煩雑となるとともに、シリンダ装置を一旦組み付けた後には、本体部の分解が困難であるためメンテナンスを簡便に遂行することができないという不都合がある。   Further, in the cylinder devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, since the main body is configured by combining a pair of casings, the assembly process is performed due to a dimensional error between one casing and the other casing. In addition, since the main body is difficult to disassemble after the cylinder device is once assembled, maintenance cannot be easily performed.

本発明は、前記の種々の不都合を悉く克服するためになされたものであり、ワークをクランプする際に発生する反力に起因するガタの発生を防止してクランプ力の低下を阻止するとともに、組み付け工程およびメンテナンスを簡便に行うことが可能なシリンダ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to overcome the above-mentioned various disadvantages, and prevents the occurrence of play due to the reaction force generated when clamping the workpiece to prevent a decrease in the clamping force, It is an object of the present invention to provide a cylinder device capable of easily performing an assembly process and maintenance.

前記の目的を達成するために、本発明は、一体的に形成された扁平な直方体形状を呈するボデイと、
前記ボデイの一端部に連結され、シリンダ室に沿って往復動作するピストンが収装されたシリンダ部と、
前記ボデイの内部に設けられ、前記ピストンに連結されたピストンロッドの直線運動を回動運動に変換するトグルリンク機構と、
前記トグルリンク機構に連結され、前記シリンダ部の駆動作用下に所定角度回動するアームと、
を備え、前記ボデイの内部には、ワークのクランプ時に付与される反力を受容する反力受容部材が着脱自在に設けられることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention comprises a body having a flat rectangular parallelepiped shape formed integrally,
A cylinder part that is connected to one end of the body and is provided with a piston that reciprocates along the cylinder chamber;
A toggle link mechanism that is provided inside the body and converts a linear motion of a piston rod connected to the piston into a rotational motion;
An arm connected to the toggle link mechanism and rotating a predetermined angle under the driving action of the cylinder part;
And a reaction force receiving member for receiving a reaction force applied when the workpiece is clamped is detachably provided inside the body.

本発明によれば、シリンダ部の駆動作用下に、ピストンと一体的にピストンロッドが直線運動を行い、前記ピストンロッドの直線運動がトグルリンク機構を介してアームの回動運動に変換される。この結果、前記アームの回動動作によってワークがクランプされる。   According to the present invention, under the driving action of the cylinder portion, the piston rod performs a linear motion integrally with the piston, and the linear motion of the piston rod is converted into the rotational motion of the arm via the toggle link mechanism. As a result, the workpiece is clamped by the turning operation of the arm.

その際、ワークをクランプすることによって発生する反力がボデイの内部に設けられた反力受容部材によって受容される。従って、前記反力に起因してガタが発生することがなく、アームを安定して回動させるとともにワークに対するクランプ力の低下が阻止される。   At that time, a reaction force generated by clamping the workpiece is received by a reaction force receiving member provided inside the body. Therefore, the play does not occur due to the reaction force, and the arm can be stably rotated and a decrease in the clamping force against the workpiece can be prevented.

本発明によれば、以下の効果が得られる。   According to the present invention, the following effects can be obtained.

すなわち、本発明では、反力をケーシングの内壁面に形成された案内溝によって受容することがなく、ボデイの内部に着脱自在に設けられた反力受容部材を介して前記反力を受容しているため、ガタが発生することを防止しアームを安定して回動させることができる。この結果、前記ガタに起因してワークに対するアームのクランプ力が低下することを阻止することができる。   That is, in the present invention, the reaction force is not received by the guide groove formed on the inner wall surface of the casing, but is received through the reaction force receiving member provided detachably inside the body. Therefore, the play can be prevented and the arm can be stably rotated. As a result, it is possible to prevent the arm clamping force against the work from being reduced due to the play.

また、本発明では、ボデイを分割せずに一体的に形成することにより、組み付け工程を簡略化するとともに、前記ボデイの開口部にねじ締結されたカバー部材を取り外すことにより、メンテナンスを簡便に遂行することができる。   Further, in the present invention, the assembly process is simplified by integrally forming the body without dividing it, and maintenance is easily performed by removing the cover member screwed to the opening of the body. can do.

本発明に係るシリンダ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。   A preferred embodiment of a cylinder device according to the present invention will be described below and described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１において参照数字１０は、本発明の実施の形態に係るシリンダ装置を示す。   In FIG. 1, reference numeral 10 indicates a cylinder device according to an embodiment of the present invention.

このシリンダ装置１０は、相互に連通する一組の開口部１２ａ、１２ｂ（図３参照）を有し扁平状に一体的に形成されたボデイ１４と、前記ボデイ１４の開口部１２ａ、１２ｂをそれぞれ閉塞する一組のカバー部材１６ａ、１６ｂと、前記ボデイ１４の下端部に気密に連結されたシリンダ部１８と、前記カバー部材１６ａ、１６ｂから外部に突出する矩形状の軸受部２０ａ、２０ｂに連結されるアーム２２とを備える。なお、ボデイ１４の複数の側面には、シリンダ装置１０を他の部材または壁面等に取り付けるための複数の孔部２４が形成されている。   The cylinder device 10 includes a body 14 integrally formed in a flat shape having a pair of openings 12a and 12b (see FIG. 3) communicating with each other, and the openings 12a and 12b of the body 14 respectively. Connected to a pair of cover members 16a and 16b to be closed, a cylinder portion 18 airtightly connected to a lower end portion of the body 14, and rectangular bearing portions 20a and 20b protruding outward from the cover members 16a and 16b. Arm 22 to be provided. A plurality of holes 24 for attaching the cylinder device 10 to other members or wall surfaces are formed on a plurality of side surfaces of the body 14.

シリンダ部１８は、図４に示されるように、上面部に楕円形状の凹部２６が形成され下面部にピストン２８の変位量を調整するねじ部材３０がねじ穴３２に螺入されたエンドブロック３４と、断面楕円形状の筒体からなり、その一端部が前記エンドブロック３４の凹部２６に気密に連結され他端部がボデイ１４の底面に気密に連結されたシリンダチューブ３６とを含む。さらに、シリンダ部１８は、前記シリンダチューブ３６内に収装されシリンダ室３８、３８ａに沿って往復動作するピストン２８と、前記ピストン２８の中央部に連結されて該ピストン２８と一体的に変位するピストンロッド４０とを有する。   As shown in FIG. 4, the cylinder portion 18 has an end block 34 in which an elliptical concave portion 26 is formed on the upper surface portion and a screw member 30 for adjusting the displacement amount of the piston 28 is screwed into the screw hole 32 on the lower surface portion. And a cylinder tube 36 having an elliptical cross section, one end of which is airtightly connected to the recess 26 of the end block 34 and the other end of the cylinder 14 which is airtightly connected to the bottom surface of the body 14. Further, the cylinder portion 18 is housed in the cylinder tube 36 and reciprocates along the cylinder chambers 38 and 38a. The cylinder portion 18 is connected to the central portion of the piston 28 and is integrally displaced with the piston 28. And a piston rod 40.

前記ピストン２８の外周面には、ウェアリング４２およびシールリング４４がそれぞれ装着されている。また、エンドブロック３４の四隅角部には取付用孔部４６ａ〜４６ｄが穿孔され、前記取付用孔部４６ａ〜４６ｄに挿通された４本のシャフト４８ａ〜４８ｄを介してエンドブロック３４およびシリンダチューブ３６がボデイ１４に気密に組み付けられる。ボデイ１４およびエンドブロック３４には、それぞれシリンダ室３８、３８ａに圧力流体を導入・導出するための一組の圧力流体出入ポート５０、５２がそれぞれ相互に対向して形成されている。なお、実際に使用する場合には、図５並びに図６に示されるように、一方の圧力流体出入ポート５０、５２に盲栓５４がねじ込まれることにより、前記一方の圧力流体出入ポート５０、５２が閉塞された状態で使用される。   A wear ring 42 and a seal ring 44 are mounted on the outer peripheral surface of the piston 28, respectively. Further, mounting holes 46a to 46d are drilled in the four corners of the end block 34, and the end block 34 and the cylinder tube are inserted through the four shafts 48a to 48d inserted through the mounting holes 46a to 46d. 36 is assembled to the body 14 in an airtight manner. The body 14 and the end block 34 are respectively formed with a pair of pressure fluid inlet / outlet ports 50 and 52 for introducing and leading pressure fluid to and from the cylinder chambers 38 and 38a, respectively. In actual use, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, when the blind plug 54 is screwed into one pressure fluid inlet / outlet port 50, 52, the one pressure fluid inlet / outlet port 50, 52 is used. Is used in a blocked state.

ボデイ１４内には、図５並びに図６に示されるように、両側面に形成された一組の開口部１２ａ、１２ｂにそれぞれ連通する室５６が形成され、前記室５６内には、ピストンロッド４０の自由端が臨むように設けられる。この場合、前記ピストンロッド４０は、ボデイ１４の下端部側に固定されたブッシュ５８と、ピストン２８の外周面に装着されたウェアリング４２とによって直線的に往復自在に案内される。   As shown in FIGS. 5 and 6, a chamber 56 is formed in the body 14 so as to communicate with a pair of openings 12 a and 12 b formed on both side surfaces, and a piston rod is formed in the chamber 56. Forty free ends are provided. In this case, the piston rod 40 is linearly and reciprocally guided by a bush 58 fixed to the lower end side of the body 14 and a wear ring 42 mounted on the outer peripheral surface of the piston 28.

ピストンロッド４０の一端部には、該ピストンロッド４０の直線運動をアーム２２の回動運動に変換するトグルリンク機構６０が設けられる。このトグルリンク機構６０は、図３に示されるように、ピストンロッド４０の自由端に形成された孔部６２に軸着される第１ピン部材６４と、前記第１ピン部材６４の両端部に保持される一組のローラ６６ａ、６６ｂとを含む。また、トグルリンク機構６０は、第２ピン部材６８を支点としてボデイ１４に対して回動自在に軸支される支持レバー７０と、前記ピストンロッド４０の自由端と支持レバー７０との間に介装され、該ピストンロッド４０の自由端と支持レバー７０とをリンクする一組のリンクプレート７２とを有する。   A toggle link mechanism 60 that converts the linear motion of the piston rod 40 into the rotational motion of the arm 22 is provided at one end of the piston rod 40. As shown in FIG. 3, the toggle link mechanism 60 includes a first pin member 64 that is pivotally attached to a hole 62 formed at a free end of the piston rod 40, and both end portions of the first pin member 64. And a pair of rollers 66a and 66b to be held. The toggle link mechanism 60 is interposed between a support lever 70 pivotally supported with respect to the body 14 with the second pin member 68 as a fulcrum, and between the free end of the piston rod 40 and the support lever 70. And a set of link plates 72 linking the free end of the piston rod 40 and the support lever 70.

すなわち、前記リンクプレート７２には所定間隔離間する一組の孔部７４ａ、７４ｂが形成され、一方の孔部７４ａに軸着される第１ピン部材６４を介してピストンロッド４０の自由端に連結され、他方の孔部７４ｂに軸着される第３ピン部材７６を介して支持レバー７０の突起部７８に連結される。この場合、前記支持レバー７０の両端部には、カバー部材１６ａ、１６ｂから外部に露呈する断面矩形状の一組の軸受部２０ａ、２０ｂが形成され、前記一組の軸受部２０ａ、２０ｂの間には前記ボデイ１４と一体的に形成された膨出部８０に嵌合する凹部８２が形成される。   That is, the link plate 72 is formed with a pair of holes 74a and 74b that are spaced apart by a predetermined distance, and is connected to the free end of the piston rod 40 via the first pin member 64 that is pivotally attached to one of the holes 74a. Then, it is connected to the protrusion 78 of the support lever 70 via the third pin member 76 that is pivotally attached to the other hole 74b. In this case, a pair of bearing portions 20a and 20b having a rectangular cross-section exposed to the outside from the cover members 16a and 16b are formed at both ends of the support lever 70, and between the pair of bearing portions 20a and 20b. A recess 82 is formed to fit into a bulging portion 80 formed integrally with the body 14.

従って、ピストンロッド４０の直線運動がリンクプレート７２を介して支持レバー７０に伝達され、前記支持レバー７０は第２ピン部材６８を支点として所定方向に回動する。   Accordingly, the linear motion of the piston rod 40 is transmitted to the support lever 70 via the link plate 72, and the support lever 70 rotates in a predetermined direction with the second pin member 68 as a fulcrum.

前記支持レバー７０の両端部の軸受部２０ａ、２０ｂは、カバー部材１６ａ、１６ｂの孔部８４を通じて外部に露呈するように設けられる。その際、軸受部２０ａ、２０ｂに近接して形成された円形状の段部８６がカバー部材１６ａ、１６ｂの円形状の孔部８４に嵌挿されることにより前記孔部８４が閉塞され、該孔部８４を通じてボデイ１４内に塵埃等が浸入することが阻止される。また、前記軸受部２０ａ、２０ｂには、ねじ締結されるプレート８７を介してアーム２２が着脱自在に連結される（図２参照）。   The bearing portions 20a and 20b at both ends of the support lever 70 are provided so as to be exposed to the outside through the holes 84 of the cover members 16a and 16b. At that time, the circular step portion 86 formed in the vicinity of the bearing portions 20a and 20b is fitted into the circular hole portion 84 of the cover members 16a and 16b, whereby the hole portion 84 is closed, and the holes are closed. Dust and the like are prevented from entering the body 14 through the portion 84. Further, the arm 22 is detachably connected to the bearing portions 20a and 20b through a plate 87 which is screwed (see FIG. 2).

なお、アーム２２には、図７Ａに示されるように、アーム本体８８の中央部にクランプ部９０を設けてもよく、あるいは図７Ｂ並びに図７Ｃに示されるように、アーム本体８８の中央部から偏位したいずれか一方の側にクランプ部９０を設けてもよい。   The arm 22 may be provided with a clamp 90 at the center of the arm body 88 as shown in FIG. 7A, or from the center of the arm body 88 as shown in FIGS. 7B and 7C. You may provide the clamp part 90 in any one side which shifted.

図５並びに図６に示されるように、ボデイ１４の背面には、室５６に連通する孔部９２が形成され、前記孔部９２にはピストン２８の変位量を検出するセンサユニット９４が装着される。このセンサユニット９４は、図２に示されるように、略Ｔ字状のプレート９６に所定間隔離間してねじ止めされた一組の近接スイッチ９８ａ、９８ｂと、前記プレート９６の屈曲部の孔部に着脱自在に装着された円形状の一組のキャップ１００ａ、１００ｂと、前記近接スイッチ９８ａ、９８ｂに接続されたリード線を介して該近接スイッチ９８ａ、９８ｂから出力された検出信号を図示しない他の制御器に導出するコネクタ１０２とを有する。なお、前記近接スイッチ９８ａ、９８ｂに代替して、図示しないマイクロスイッチ、または空気圧スイッチ等を設けてもよい。   As shown in FIGS. 5 and 6, a hole portion 92 communicating with the chamber 56 is formed on the back surface of the body 14, and a sensor unit 94 for detecting the displacement amount of the piston 28 is attached to the hole portion 92. The As shown in FIG. 2, the sensor unit 94 includes a pair of proximity switches 98 a and 98 b screwed to a substantially T-shaped plate 96 at a predetermined interval, and a hole portion of a bent portion of the plate 96. The detection signals output from the proximity switches 98a and 98b via a pair of circular caps 100a and 100b that are detachably attached to the proximity switches 98a and 98b and lead wires connected to the proximity switches 98a and 98b are not shown. And a connector 102 leading to the controller. In place of the proximity switches 98a and 98b, a micro switch (not shown) or a pneumatic switch may be provided.

この場合、ピストンロッド４０の所定部位に固定された検出体１０３（図５並びに図６参照）を近接スイッチ９８ａ（９８ｂ）によって検出することにより、ピストン２８の変位方向並びに変位量を検出することができる。また、作業者は、プレート９６に装着されたキャップ１００ｂ（１００ａ）を取り外して他のコネクタ１０２を装着することにより、三方向の中からいずれか任意の方向を選択してコネクタ１０２を取り付けることができる（図８Ａ並びに図８Ｂ参照）。なお、前記ボデイ１４の開口部１２ａ、１２ｂをそれぞれ閉塞する一組のカバー部材１６ａ、１６ｂは、図３に示されるように、ねじ締結されていることにより、簡便に着脱することができる。   In this case, it is possible to detect the displacement direction and the displacement amount of the piston 28 by detecting the detection body 103 (see FIGS. 5 and 6) fixed to a predetermined part of the piston rod 40 by the proximity switch 98a (98b). it can. In addition, the operator can attach the connector 102 by selecting any one of the three directions by removing the cap 100b (100a) attached to the plate 96 and attaching another connector 102. (See FIG. 8A and FIG. 8B). The pair of cover members 16a and 16b that respectively close the openings 12a and 12b of the body 14 can be easily attached and detached by being screwed as shown in FIG.

また、ボデイ１４の両側面の開口部１２ａ、１２ｂの上部には、図３に示されるように、断面矩形状の凹部１０４がそれぞれ形成され、前記凹部１０４には、ローラ６６ａ、６６ｂに係合して反力を受容する一組の反力板１０６ａ、１０６ｂ（反力受容部材）が着脱自在にねじ締結される。従って、前記反力板１０６ａ、１０６ｂが摩耗した場合には、カバー部材１６ａ、１６ｂを取り外して新たな反力板１０６ａ、１０６ｂと簡便に交換することができる。   Further, as shown in FIG. 3, concave portions 104 having a rectangular cross section are formed in the upper portions of the openings 12a and 12b on both side surfaces of the body 14, and the concave portions 104 are engaged with the rollers 66a and 66b. Thus, a pair of reaction force plates 106a and 106b (reaction force receiving members) for receiving the reaction force are detachably screwed. Therefore, when the reaction force plates 106a and 106b are worn, the cover members 16a and 16b can be removed and easily replaced with new reaction force plates 106a and 106b.

本発明の実施の形態に係るシリンダ装置１０は基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。   The cylinder device 10 according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, its operation and effects will be described.

まず、図示しない固定手段を介してシリンダ装置１０を所定位置に固定するとともに、図示しないチューブ等の管体の一端部を一組の圧力流体出入ポート５０、５２にそれぞれ接続し、前記管体の他端部を図示しない圧力流体供給源に接続する。なお、図５はアンクランプ状態のシリンダ装置１０を示し、図６はクランプ状態のシリンダ装置１０を示すものであり、以下、図５のアンクランプ状態を初期位置として説明する。   First, the cylinder device 10 is fixed at a predetermined position via a fixing means (not shown), and one end of a tube body such as a tube (not shown) is connected to a set of pressure fluid inlet / outlet ports 50 and 52, respectively. The other end is connected to a pressure fluid supply source (not shown). 5 shows the cylinder device 10 in an unclamped state, and FIG. 6 shows the cylinder device 10 in a clamped state. Hereinafter, the unclamped state in FIG. 5 will be described as an initial position.

このような準備作業を経た後、図５に示す初期位置において、図示しない圧力流体供給源を付勢して一方の圧力流体出入ポート５２からシリンダ室３８ａに圧力流体を導入する。前記シリンダ室３８ａに導入された圧力流体の作用下にピストン２８が押圧され、該ピストン２８がシリンダ室３８ａに沿って上昇する。その際、前記ピストン２８の外周面に装着されたウェアリング４２およびピストンロッド４０の外周面を囲繞するブッシュ５８が案内機能を営むことにより、ピストン２８およびピストンロッド４０の直線精度が保持される。   After such preparatory work, at the initial position shown in FIG. 5, a pressure fluid supply source (not shown) is energized to introduce the pressure fluid from one pressure fluid inlet / outlet port 52 into the cylinder chamber 38a. The piston 28 is pressed under the action of the pressure fluid introduced into the cylinder chamber 38a, and the piston 28 rises along the cylinder chamber 38a. At this time, the wear ring 42 mounted on the outer peripheral surface of the piston 28 and the bush 58 surrounding the outer peripheral surface of the piston rod 40 perform a guiding function, so that the linear accuracy of the piston 28 and the piston rod 40 is maintained.

前記ピストン２８の直線運動は、ピストンロッド４０を介してトグルリンク機構６０に伝達され、アーム２２の回動運動に変換される。   The linear motion of the piston 28 is transmitted to the toggle link mechanism 60 via the piston rod 40 and converted into the rotational motion of the arm 22.

すなわち、ピストン２８の直線運動（上昇）によってピストンロッド４０の自由端に回動自在に連結されたリンクプレート７２を上方に向かって押圧する力が作用する。前記リンクプレート７２に対する押圧力は、第１ピン部材６４を支点として該リンクプレート７２を所定角度回動させるとともに、第２ピン部材６８を支点として支持レバー７０を矢印Ａ方向に回動させる。従って、前記支持レバー７０を支点としてアーム２２が矢印Ｂ方向に向かって所定角度回動する。   That is, the force which presses the link plate 72 pivotably connected to the free end of the piston rod 40 by the linear motion (rise) of the piston 28 acts. The pressing force against the link plate 72 rotates the link plate 72 by a predetermined angle with the first pin member 64 as a fulcrum, and rotates the support lever 70 in the direction of arrow A with the second pin member 68 as a fulcrum. Therefore, the arm 22 rotates by a predetermined angle in the direction of arrow B with the support lever 70 as a fulcrum.

このようにして、アーム２２の回動作用下に、該アーム２２が、予め初期設定されたクランプ位置に到達することにより、図６に示されるようなワークＷのクランプ状態に至る。この場合、ピストンロッド４０の軸線Ｃと支持レバー７０の軸線Ｄとが略平行となり、しかも、ピストンロッド４０の自由端に連結されたローラ６６ａ、６６ｂが反力板１０６ａ、１０６ｂに係合した状態となる。   In this way, the arm 22 reaches the clamp position set in advance under the rotating action of the arm 22 to reach the clamp state of the workpiece W as shown in FIG. In this case, the axis C of the piston rod 40 and the axis D of the support lever 70 are substantially parallel, and the rollers 66a and 66b connected to the free end of the piston rod 40 are engaged with the reaction force plates 106a and 106b. It becomes.

クランプ状態において、シリンダ装置１０の出力（ピストン２８の押圧力）は、図９に示されるように、トグルリンク機構６０の作用下に支持レバー７０に対して増力して伝達されるとともに、支持レバー７０の長さＥに比例した回転トルクが矢印Ｆ方向に発生する。従って、アーム２２は、前記回転トルクの作用下にワークＷを確実にクランプすることができる。   In the clamped state, the output of the cylinder device 10 (the pressing force of the piston 28) is transmitted with increased force to the support lever 70 under the action of the toggle link mechanism 60, as shown in FIG. A rotational torque proportional to the length E of 70 is generated in the direction of arrow F. Therefore, the arm 22 can reliably clamp the workpiece W under the action of the rotational torque.

アーム２２によってワークＷをクランプした際、前記アーム２２には、図９に示されるように、アーム２２のクランプ力と反対方向の反力Ｈが付与され、この反力Ｈがアーム２２を介してトグルリンク機構６０に伝達される。前記反力Ｈは、トグルリンク機構６０において、第２ピン部材６８を支点として支持レバー７０を矢印Ｇ方向に回動させる力として働き、さらにこの力は、第３ピン部材７６を経由してリンクプレート７２およびローラ６６ａ、６６ｂを矢印Ｉ方向に向かって押圧する力として作用する。   When the workpiece W is clamped by the arm 22, a reaction force H opposite to the clamping force of the arm 22 is applied to the arm 22, as shown in FIG. It is transmitted to the toggle link mechanism 60. The reaction force H acts as a force for rotating the support lever 70 in the arrow G direction with the second pin member 68 as a fulcrum in the toggle link mechanism 60, and this force is linked via the third pin member 76. This acts as a force for pressing the plate 72 and the rollers 66a and 66b in the direction of arrow I.

従って、ワークＷをクランプした際に付与される反力Ｈは、終局的にはローラ６６ａ、６６ｂを矢印Ｉ方向に向かって押圧する力として作用するが、この場合、ボデイ１４の内壁面に設けられた反力板１０６ａ、１０６ｂによって前記ローラ６６ａ、６６ｂに対する矢印Ｉ方向の押圧力を保持することにより、前記反力Ｈが反力板１０６ａ、１０６ｂによって受容される。   Accordingly, the reaction force H applied when the workpiece W is clamped eventually acts as a force for pressing the rollers 66a and 66b in the direction of the arrow I. In this case, the reaction force H is provided on the inner wall surface of the body 14. The reaction force H is received by the reaction force plates 106a and 106b by holding the pressing force in the direction of arrow I against the rollers 66a and 66b by the reaction force plates 106a and 106b.

一方、図６に示す状態において、図示しない切換弁の切換作用下に圧力流体出入ポート５０に圧力流体を供給することによりピストン２８が下降する。さらにピストンロッド４０の下降作用下にリンクプレート７２を介して支持レバー７０が前記とは逆方向に回動することにより、アーム２２がワークＷから離間する方向に回動する。この結果、ワークＷのクランプ状態が解除されて、図５に示す初期位置に復帰する。   On the other hand, in the state shown in FIG. 6, the piston 28 is lowered by supplying the pressure fluid to the pressure fluid inlet / outlet port 50 under the switching action of a switching valve (not shown). Further, the support lever 70 rotates in the direction opposite to the above through the link plate 72 under the lowering action of the piston rod 40, so that the arm 22 rotates in a direction away from the workpiece W. As a result, the clamped state of the workpiece W is released and the workpiece W returns to the initial position shown in FIG.

本実施の形態では、ワークＷをクランプした際に発生する反力Ｈをボデイ１４の内壁面に設けられた反力板１０６ａ、１０６ｂによって受容し、しかも、前記反力板１０６ａ、１０６ｂをねじ部材を介して着脱自在に取り付けているため、該反力板１０６ａ、１０６ｂが摩耗した場合であっても簡便に新たな反力板１０６ａ、１０６ｂと交換することができる。   In the present embodiment, the reaction force H generated when the workpiece W is clamped is received by the reaction force plates 106a and 106b provided on the inner wall surface of the body 14, and the reaction force plates 106a and 106b are received by the screw members. Since the reaction force plates 106a and 106b are worn, the reaction force plates 106a and 106b can be easily replaced with new reaction force plates 106a and 106b.

従って、本実施の形態では、従来技術と異なり反力Ｈをケーシングの内壁面に形成された案内溝によって受容する構成を採用していないため、ガタが発生することを防止してアーム２２を安定して回動させることができる。この結果、前記ガタに起因してワークＷに対するアーム２２のクランプ力が低下することを阻止することができる。   Therefore, in the present embodiment, unlike the conventional technique, the structure for receiving the reaction force H by the guide groove formed on the inner wall surface of the casing is not adopted, so that the arm 22 is stabilized by preventing the occurrence of rattling. And can be rotated. As a result, it is possible to prevent a decrease in the clamping force of the arm 22 against the workpiece W due to the play.

また、本実施の形態では、ボデイ１４を分割せずに一体的に形成することにより、組み付け工程を簡略化するとともに、前記ボデイ１４の開口部１２ａ、１２ｂにねじ締結されたカバー部材１６ａ、１６ｂを取り外すことにより、メンテナンスを簡便に遂行することができる。   In the present embodiment, the body 14 is integrally formed without being divided, thereby simplifying the assembly process and covering members 16a, 16b screwed to the openings 12a, 12b of the body 14. By removing, maintenance can be performed easily.

次に、本発明の他の実施の形態に係るシリンダ装置１０ａを図１０に示す。   Next, a cylinder device 10a according to another embodiment of the present invention is shown in FIG.

このシリンダ装置１０ａでは、支持レバー７０に形成された一方の軸受部２０ａのみをカバー部材１６ａから外部に露呈させ、前記軸受部２０ａに対してＬ字状の薄型のアーム２２ａを連結している。このように、薄型のアーム２２ａを連結することにより、シリンダ装置１０ａを幅狭な空間に設置することができるという利点がある。   In this cylinder device 10a, only one bearing portion 20a formed on the support lever 70 is exposed to the outside from the cover member 16a, and an L-shaped thin arm 22a is connected to the bearing portion 20a. Thus, there is an advantage that the cylinder device 10a can be installed in a narrow space by connecting the thin arm 22a.

次に、本発明のさらに他の実施の形態に係るシリンダ装置１１０を図１１〜図１６に示す。なお、図１並びに図１０に示すシリンダ装置１０、１０ａと同一の構成要素には同一の参照数字を付し、その詳細な説明を省略する。   Next, a cylinder device 110 according to still another embodiment of the present invention is shown in FIGS. Components identical to those of the cylinder devices 10 and 10a shown in FIGS. 1 and 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

このシリンダ装置１１０は、ボデイ１４内に設けられた支持レバー１１２（図１３参照）の組み付け方向を変えることにより、図１０に示すシリンダ装置１０ａに設けられた薄型のアーム２２ａを、ボデイ１４の左側と右側とに交換自在に保持することができる点に特徴がある。   The cylinder device 110 changes the assembly direction of the support lever 112 (see FIG. 13) provided in the body 14 to change the thin arm 22a provided in the cylinder device 10a shown in FIG. And the right side can be held interchangeably.

すなわち、図１２に示されるように、シリンダ装置１１０を構成するボデイ１４の内部には、第２ピン部材１１４を支点として該ボデイ１４に対して回動自在に軸支される支持レバー１１２が設けられ、前記支持レバー１１２の一端部には、断面矩形状の軸受部１１６が一方のカバー部材１６ａの孔部８４を介して外部に向かって突出して形成される。   That is, as shown in FIG. 12, a support lever 112 that is pivotally supported with respect to the body 14 with a second pin member 114 as a fulcrum is provided in the body 14 constituting the cylinder device 110. In addition, a bearing portion 116 having a rectangular cross section is formed at one end portion of the support lever 112 so as to protrude outward through the hole 84 of one cover member 16a.

なお、参照数字１１８は、第３ピン部材７６が軸着されることにより一組のリンクプレート７２に連結される突起部を示し、また、参照数字１２０は、カバー部材１６ａ、１６ｂの円形状の孔部８４に嵌挿される一組の段部を示し、さらに、参照数字１２２は、前記一組の段部１２０間に形成され、ボデイ１４の膨出部８０に嵌合する凹部を示す。   Reference numeral 118 indicates a protrusion connected to the set of link plates 72 by pivotally attaching the third pin member 76, and reference numeral 120 indicates the circular shape of the cover members 16a and 16b. A set of stepped portions inserted into the hole portion 84 is shown, and a reference numeral 122 indicates a recess formed between the set of stepped portions 120 and fitted into the bulging portion 80 of the body 14.

前記支持レバー１１２の軸受部１１６には、図１３に示されるように、中央部に断面テーパ状のねじ穴１２４が形成され、さらに、四隅角部から対角線方向に沿って前記ねじ穴１２４に連通し且つ軸受部１１６の軸線方向に沿って所定長だけ延在するスリット１２６が形成されている。   As shown in FIG. 13, the bearing portion 116 of the support lever 112 is formed with a screw hole 124 having a tapered section in the center, and further communicates with the screw hole 124 along the diagonal direction from the four corners. In addition, a slit 126 extending by a predetermined length along the axial direction of the bearing portion 116 is formed.

前記軸受部１１６のねじ穴１２４には、断面テーパ状のねじプラグ１２８が嵌合され、図１５Ａ並びに図１５Ｂに示されるように、前記ねじプラグ１２８のねじ込み量を増加させることにより、前記スリット１２６を介して軸受部１１６が外方に向かって拡幅する。この結果、前記軸受部１１６を介してアーム２２ａを着脱自在に連結することができる。   A threaded plug 124 having a tapered cross section is fitted into the threaded hole 124 of the bearing portion 116, and as shown in FIGS. 15A and 15B, by increasing the screwing amount of the threaded plug 128, the slit 126 is inserted. The bearing portion 116 widens outward via the. As a result, the arm 22a can be detachably connected via the bearing 116.

続いて、ボデイ１４の右側面側にアーム２２ａが保持された図１１に示すシリンダ装置（以下、ライトアームタイプのシリンダ装置という）１１０を、ボデイ１４の左側面側にアーム２２ａが保持された図１６に示すシリンダ装置（以下、レフトアームタイプのシリンダ装置という）１１０に組み付け直す作業について説明する。   Subsequently, the cylinder device 110 shown in FIG. 11 (hereinafter referred to as a light arm type cylinder device) 110 in which the arm 22a is held on the right side of the body 14 is shown, and the arm 22a is held on the left side of the body 14 in FIG. The operation of reassembling the cylinder device 110 (hereinafter referred to as a left arm type cylinder device) 110 will be described.

まず、図１４Ａに示されるように、ライトアームタイプのシリンダ装置１１０の軸受部１１６のねじ穴１２４に螺入されたねじプラグ１２８を緩めることにより前記軸受部１１６が内方に向かって縮幅し、前記軸受部１１６に保持されたアーム２２ａを取り外す。   First, as shown in FIG. 14A, by loosening the screw plug 128 screwed into the screw hole 124 of the bearing portion 116 of the light arm type cylinder device 110, the bearing portion 116 is reduced inward. The arm 22a held by the bearing 116 is removed.

続いて、図１４Ｂに示されるように、ボデイ１４の相互に対向する上部側にねじ締結された一組のカバー部材１６ａ、１６ｂをそれぞれ取り外した後、孔部に挿入された第２ピン部材１１４を抜き取るとともに、凹部１２２を介して支持レバー１１２をボデイ１４の膨出部８０から離間させることにより、該支持レバー１１２をボデイ１４から取り外すことができる。なお、参照数字１３０は、第２ピン部材１１４を支持レバー１１２に係止するためのクリップを示す。   Subsequently, as shown in FIG. 14B, the pair of cover members 16a and 16b screwed to the mutually opposing upper sides of the body 14 are removed, and then the second pin member 114 inserted into the hole. And the support lever 112 can be removed from the body 14 by separating the support lever 112 from the bulging portion 80 of the body 14 through the recess 122. Reference numeral 130 indicates a clip for locking the second pin member 114 to the support lever 112.

このようにしてボデイ１４から取り外した支持レバー１１２を前記とは反対方向に１８０度回転させた後、図１４Ｃに示されるように、ボデイ１４の左側面側に軸受部１１６が位置するように該支持レバー１１２をボデイ１４の内部に組み込む。   After the support lever 112 thus removed from the body 14 is rotated 180 degrees in the opposite direction, the bearing 116 is positioned on the left side of the body 14 as shown in FIG. 14C. The support lever 112 is incorporated into the body 14.

すなわち、第２ピン部材１１４を支持レバー１１２の孔部に挿通するとともに、凹部１２２を介して該支持レバー１１２をボデイ１４の膨出部８０に嵌合させる。そして、カバー部材１６ａ、１６ｂをそれぞれボデイ１４に装着することにより、図１６に示すようなレフトアームタイプのシリンダ装置１１０が完成する。   That is, the second pin member 114 is inserted into the hole of the support lever 112 and the support lever 112 is fitted to the bulging portion 80 of the body 14 through the recess 122. Then, by attaching the cover members 16a and 16b to the body 14, respectively, a left arm type cylinder device 110 as shown in FIG. 16 is completed.

なお、レフトアームタイプのシリンダ装置１１０をライトアームタイプのシリンダ装置１１０に組み付ける場合には、前記とは逆の組み付け作業を行えばよいことは勿論である。   In addition, when assembling the left arm type cylinder device 110 to the right arm type cylinder device 110, it is needless to say that the reverse assembling work may be performed.

このように、本実施の形態に係るシリンダ装置１１０では、何ら新たな部材を追加することがなく、ライトアームタイプとレフトアームタイプのシリンダ装置１１０を相互に簡便に組み付け直すことが可能となる。従って、ライトアームタイプとレフトアームタイプの２個のシリンダ装置を必要とすることがなく、使用者は、使用環境に応じて、適宜、組み付け直すことにより、ライトアームタイプまたはレフトアームタイプの所望のシリンダ装置１１０を得ることができる。   Thus, in the cylinder device 110 according to the present embodiment, it is possible to easily reassemble the right arm type and the left arm type cylinder device 110 without adding any new members. Therefore, the right arm type and the left arm type are not required, and the user can reassemble the right arm type or the left arm type as desired according to the usage environment. A cylinder device 110 can be obtained.

本発明の実施の形態に係るシリンダ装置の斜視図である。It is a perspective view of a cylinder device concerning an embodiment of the invention. 図１に示すシリンダ装置の部分分解斜視図である。FIG. 2 is a partially exploded perspective view of the cylinder device shown in FIG. 1. 図１に示すシリンダ装置を構成するボデイの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the body which comprises the cylinder apparatus shown in FIG. 図１に示すシリンダ装置を構成するシリンダ部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the cylinder part which comprises the cylinder apparatus shown in FIG. 図１に示すシリンダ装置の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the cylinder apparatus shown in FIG. 図５に示すアームが所定角度回動した状態を示す動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing which shows the state which the arm shown in FIG. 5 rotated by the predetermined angle. 図７Ａ〜図７Ｃは、それぞれアームの変形例を示す説明図である。7A to 7C are explanatory diagrams showing modifications of the arms, respectively. 図８Ａ並びに図８Ｂは、それぞれコネクタの取付方向を示す説明図である。FIG. 8A and FIG. 8B are explanatory diagrams showing the mounting direction of the connector. トグルリンク機構に付与される反力の説明図である。It is explanatory drawing of the reaction force provided to a toggle link mechanism. 本発明の他の実施の形態に係るシリンダ装置の斜視図である。It is a perspective view of the cylinder apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施の形態に係るシリンダ装置の斜視図である。It is a perspective view of the cylinder apparatus which concerns on further another embodiment of this invention. 図１１に示すシリンダ装置を構成するボデイの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the body which comprises the cylinder apparatus shown in FIG. 図１１に示すシリンダ装置に組み込まれた支持レバーの拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the support lever integrated in the cylinder apparatus shown in FIG. 図１４Ａ〜図１４Ｃは、それぞれ、ライトアームタイプのシリンダ装置をレフトアームタイプのシリンダ装置に組み付け直す手順を示す説明図である。FIG. 14A to FIG. 14C are explanatory views showing a procedure for reassembling the right arm type cylinder device to the left arm type cylinder device, respectively. 図１５Ａおよび図１５Ｂは、軸受部のねじ穴に螺入されるねじプラグによってアームを保持する動作説明図である。FIG. 15A and FIG. 15B are operation explanatory views for holding the arm by a screw plug screwed into the screw hole of the bearing portion. 図１１に示すライトアームタイプのシリンダ装置をレフトアームタイプのシリンダ装置に組み付け直した状態の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of a state where the right arm type cylinder device shown in FIG. 11 is reassembled into a left arm type cylinder device.

符号の説明Explanation of symbols

１０、１０ａ、１１０…シリンダ装置 １２ａ、１２ｂ…開口部
１４…ボデイ １６ａ、１６ｂ…カバー部材
１８…シリンダ部 ２２、２２ａ…アーム
２４…孔部 ２８…ピストン
３６…シリンダチューブ ４０…ピストンロッド
５０、５２…圧力流体出入ポート ６０…トグルリンク機構
６４、６８、７６、１１４…ピン部材 ６６ａ、６６ｂ…ローラ
７０、１１２…支持レバー ７２…リンクプレート DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a, 110 ... Cylinder apparatus 12a, 12b ... Opening part 14 ... Body 16a, 16b ... Cover member 18 ... Cylinder part 22, 22a ... Arm 24 ... Hole part 28 ... Piston 36 ... Cylinder tube 40 ... Piston rod 50, 52 ... Pressure fluid inlet / outlet port 60 ... Toggle link mechanism 64, 68, 76, 114 ... Pin member 66a, 66b ... Roller 70, 112 ... Support lever 72 ... Link plate

Claims (1)

扁平な直方体形状を呈するボデイと、
ワークをクランプ可能なアームと、
前記ボデイの一端部に連結され、シリンダ室に沿って往復動作するピストンが収装されたシリンダ部と、
前記ボデイの内部に設けられ、前記ピストンに連結されたピストンロッドの直線運動を前記アームの回動運動に変換するトグルリンク機構と、
を備え、
前記アームは、前記トグルリンク機構に連結され、前記シリンダ部の駆動作用下に所定角度回動し、
前記ボデイの内部には、ワークのクランプ時に前記トグルリンク機構から付与される反力を受容する反力受容部材が設けられ、
前記反力受容部材は、前記ボデイの開口部の上部に締結手段で着脱自在に締結された反力板で構成され、
前記トグルリンク機構は、第１ピン部材を介してピストンロッドの自由端に連結されたローラと、第２ピン部材を介して前記ボデイに対して回動自在に軸着された支持レバーと、前記ピストンロッドの自由端と前記支持レバーとをリンクするリンクプレートとを有し、
前記反力板は、前記ローラに係合するように設けられ、
前記反力板は、前記ボデイに形成され前記トグルリンク機構を収納する密閉空間内に配置され、
前記シリンダ部は、シリンダチューブと、前記シリンダチューブの断面形状に対応するピストンと、前記シリンダチューブを閉塞するエンドブロックとを有し、
前記支持レバーは、前記ボデイの一方の側面および前記側面とは反対側の他方の側面から外方に向かって突出する一組の軸受部を備え、
前記アームは、前記一組の軸受部にそれぞれ保持されるアーム本体と、ワークに当接して該ワークを押圧するクランプ部とからなり、
前記アーム本体は、ねじ締結されるプレートを介して前記軸受部に着脱自在に連結される
ことを特徴とするシリンダ装置。 A body having a flat rectangular parallelepiped shape;
An arm that can clamp the workpiece,
A cylinder part that is connected to one end of the body and is provided with a piston that reciprocates along the cylinder chamber;
A toggle link mechanism that is provided inside the body and converts a linear motion of a piston rod connected to the piston into a rotational motion of the arm;
With
The arm is connected to the toggle link mechanism, and rotates by a predetermined angle under the driving action of the cylinder part,
Inside the body, a reaction force receiving member that receives a reaction force applied from the toggle link mechanism when a workpiece is clamped is provided ,
The reaction force receiving member is composed of a reaction force plate detachably fastened by fastening means on the upper part of the opening of the body,
The toggle link mechanism includes a roller connected to a free end of a piston rod via a first pin member, a support lever pivotally attached to the body via a second pin member, A link plate linking the free end of the piston rod and the support lever;
The reaction force plate is provided to engage with the roller,
The reaction force plate is disposed in a sealed space formed on the body and housing the toggle link mechanism,
The cylinder portion includes a cylinder tube, a piston corresponding to a cross-sectional shape of the cylinder tube, and an end block that closes the cylinder tube.
The support lever includes a pair of bearing portions projecting outward from one side surface of the body and the other side surface opposite to the side surface,
The arm is composed of an arm main body that is respectively held by the set of bearing portions, and a clamp portion that contacts the workpiece and presses the workpiece.
The cylinder device according to claim 1, wherein the arm main body is detachably connected to the bearing portion via a screw-fastened plate .

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