JP7437741B2 - Cylinder device with boost mechanism - Google Patents

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JP7437741B2 JP2020029299A JP2020029299A JP7437741B2 JP 7437741 B2 JP7437741 B2 JP 7437741B2 JP 2020029299 A JP2020029299 A JP 2020029299A JP 2020029299 A JP2020029299 A JP 2020029299A JP 7437741 B2 JP7437741 B2 JP 7437741B2
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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 booster 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, there is a cylinder device with a boost mechanism described in Patent Document 1 below. The conventional technology 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。 An output rod is vertically movably inserted into the housing. A first piston inserted into the upper part of the housing is fixed to the output rod, and a second piston inserted into the lower part of the housing is fitted onto the output rod so as to be movable up and down. When pressure fluid is supplied to the lock chamber in the lock driving process of the output rod, first, the first piston drives the output rod upward, and then the second piston drives the output rod through a boosting mechanism having an engagement ball, etc. is boosted upward.

特開2012-111025号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-111025

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 conventional technology has the following problems. The above-mentioned cylinder device with a booster mechanism has a short boost drive stroke. Assume that this cylinder device with a booster mechanism is used as a clamp device. If the heights of the workpieces to be clamped vary, even if one workpiece can be strongly clamped from above with the booster, the stroke of the booster drive will be short for other workpieces of different heights. Therefore, it may not be possible to securely clamp the workpiece.

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 booster mechanism configured to lengthen the stroke of booster drive.

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 has configured a cylinder device with a booster mechanism as follows, as shown in FIGS. 1 to 14, for example.

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。 A cylinder device according to an embodiment of the present invention includes a housing 1, an output rod 2 inserted into the housing 1 so as to be movable in the axial direction, and a boosting piston 22 disposed within the housing 1. , an annular piston 22 externally fitted on 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 with boost force by the piston 22. Be prepared. The booster mechanism 20 includes a first booster mechanism 23, a second booster mechanism 24 whose operation start time of boost drive is later than the start time of the boost 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. By adopting a configuration including a plurality of boosting mechanisms in which the operation start timings of the boosting drive are staggered, the stroke of the boosting drive can be lengthened. Furthermore, since a common piston operates a plurality of boosting mechanisms whose activation timings for boosting drive are staggered, the cylinder device can be made more compact than when boosting with a plurality of pistons. Also, since multiple boosting mechanisms operate with a common piston, there are times when both the first and second boosting mechanisms are operating, and when only one of the boosting mechanisms is operating independently. With this, the boost driving force does not change, and a constant boost driving force can be generated within the stroke range of the boost 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。 The above cylinder device may be, for example, a cylinder device as shown in FIGS. 1 to 6 and 8. That is, the first booster mechanism 23 includes a first recess 25 provided on the outer circumferential surface of the output rod 2, a first pressure receiving part 29 provided in the housing 1, and a first recess 25 and the first pressure receiving part 29 provided in the housing 1. 1 pressure receiving part 29, the first engaging member 31 is pushed into a wedge space formed between the output rod 2 and the output rod 2 so as to become narrower inward in the radial direction; The second boosting mechanism 24 has a second recess 36 provided on the outer peripheral surface of the output rod 2. A second pressure receiving part 38 provided in the housing 1 is formed between the second recess 36 and the second pressure receiving part 38 so as to become narrower inward in the radial direction of the output rod 2. It has a second engaging member 39 pushed into the wedge space, 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, Since the recess end P2 of the second recess 36 on the lock drive side is located closer to the release drive side in the axial direction than the recess end P1 of the first recess 25 on the lock drive side, the activation timing of the booster drive can be adjusted. , the second boosting mechanism 24 may be set later than the timing at which the first boosting mechanism 23 starts operating the boosting drive.

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 boosting mechanisms in which the operation start timings of the boosting 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。 In the cylinder device, the release drive side boost end B2 of the second boost surface 40 is closer to the lock drive side in the axial direction than the release drive side boost end B1 of the first boost surface 32. may be located. According to this configuration, the stroke of the booster drive 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 pressing surface 41 having an inclination angle with respect to the axial direction larger than the inclination angle of the second boosting surface 40, and the second pushing surface 41 having an inclination angle with respect to the axial direction 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 It is constituted by the bottom surface of the inner circumferential 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 circumferential surface of the output rod 2 is formed. Member 39 may be retained. According to this configuration, it is possible to prevent the second engagement member from moving inadvertently 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, in the cylinder device, a linear guide mechanism 26 for moving the piston 22 in a straight line may be provided. According to this configuration, even if 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 above cylinder device, the plurality of first engaging members 31 and the plurality of second engaging members 39 may be arranged at regular 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 above cylinder device, for example, a cylinder device as shown in FIGS. 9 to 14 may be used. That is, the first boosting mechanism 23 includes a first recess 69 provided in the inner circumferential surface of the cylinder hole of the housing 1 and a first recess 69 provided in the output member 74 configured as a part of the output rod 2. a first engagement member pushed into a wedge space formed between the first recess 69 and the first pressure receiving part 71 so as to narrow outward in the radial direction of the output rod 2; 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, and the second boosting mechanism 24 has a A second recess 66 provided on the inner peripheral surface of the cylinder hole, a second pressure receiving portion 68 provided on the output member 74, and the output rod between the second recess 66 and the second pressure receiving portion 68. A second engaging member 39 is pushed into a wedge space formed to narrow outward in the radial direction of the piston 22 so as to push the second engaging member 39 outward in the radial direction. a second boosting surface 40 provided therein, the recess end P2 of the second recess 66 on the release drive side is more lock driven in the axial direction than the recess end P1 of the first recess 69 on the release drive side. and the second pressure receiving part 68 is located closer to the lock drive side than the first pressure receiving part 71 in the axial direction. The second boost mechanism 24 may be set later than the start timing of the boost drive by the second boost 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 boosting mechanisms in which the operation start timings of the boosting 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 part 71 is configured as a part of the inner peripheral surface of the first hole 70 provided in the cylindrical part 74a of the output member 74, and the second pressure receiving part 68 is configured as It is configured as a part of the inner peripheral surface of a second hole 67 provided in the cylindrical portion 74a of the output member 74, and the first engagement member 31 is disposed in the first hole 70, and the second hole 67 is disposed in the first hole 70. The second engaging member 39 may be disposed at 67. According to this configuration, it is possible to prevent the first engagement member and the second engagement member from moving inadvertently.

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 rotation prevention mechanism 61 may be provided to prevent the piston 22 from rotating with respect to the output rod 2. According to this configuration, when the output rod turns, the piston can be turned 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 above cylinder device, the plurality of first engaging members 31 and the plurality of second engaging members 39 may be arranged at regular 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 shown in FIGS. 1 to 14, the first engaging member 31 and the second engaging member 39 may be an engaging ball (spherical body). According to this configuration, the operation of the first boosting mechanism and the second boosting mechanism becomes 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 booster mechanism of the present invention, the stroke of the booster drive can be made longer.

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, and is a sectional side view of a cylinder device in a released state, and shows a pivotable clamp arm in a retracted state. 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 side cross-sectional view of the cylinder device in a state in the middle of switching from a released state to a locked state, and shows a state in which the clamp arm has completed its rotation. 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 side cross-sectional view of the cylinder device in a state in the middle of switching from a released state to a locked state, and shows a state in which the first booster mechanism has started operating. 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 sectional side view of the cylinder device in a state 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 operating. 図5は、図4のA-A断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line AA in 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 sectional side view of the cylinder device in a locked state. 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 modification of the first embodiment, and corresponds to FIG. 6. 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 modification of the first embodiment, and corresponds to FIG. 6. 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, and is a sectional side view of the cylinder device in the released state, and shows the pivotable clamp arm in the retracted state. 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 sectional side view of the cylinder device in a state in the middle of switching from a released state to a locked state, and shows a state in which the clamp arm has completed its rotation. 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 side cross-sectional view of the cylinder device in a state in the middle of switching from a released state to a locked state, and shows a state in which the first boosting mechanism has started operating. 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 sectional side view of the cylinder device in a state in the middle of switching from a released state to a locked state, and shows a state in which the second boosting mechanism has started operating. 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 sectional side view of the cylinder device in the locked state. 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 modification of the second embodiment, and corresponds 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 invention. The cylinder device with a booster mechanism (hereinafter referred to as the "cylinder device") of this embodiment has an output rod that rotates around its axis and is pulled into the housing to clamp an object (for example, a workpiece). This is a type of cylinder device that locks W). The configuration of the cylinder device of the first embodiment will be explained 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. An output rod 2 is inserted into the housing 1 so as to be movable in its axial direction. 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 cylindrical portion 3b projecting downward from the upper end wall 3a. Further, a lower portion of the output rod 2 is supported in a lower hole 6 provided in the lower end wall 4 . The output rod 2 protrudes above the upper end wall 3a, and one end of a clamp arm 44 is fixed to the tip thereof with a nut 45. A rod member 46 is fixed to the other end of the clamp arm 44 with a nut 47. In a side sectional view such as FIG. 1, the upward direction in the figure is the release drive direction of the output rod 2, and the downward direction in the figure 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 portion is attached to the inner peripheral surface of the housing body 3, and a first cylinder hole 11 is formed below the retaining ring 7, and a second cylinder hole 12 is formed above the retaining ring 7. The first piston 21 is hermetically inserted into the first cylinder hole 11 via the outer sealing member 8. This first piston 21 is hermetically fixed to the output rod 2 with a retaining ring 10 via an inner sealing member 9. Further, an annular second piston for boosting (a piston for driving the output rod 2 with boost) 22 is hermetically inserted into the second cylinder hole 12 via an outer sealing member 34 . The second piston 22 is hermetically fitted onto 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 linear guide mechanism 26 for moving the second piston 22 linearly within the second cylinder hole 12 is provided. The linear guide mechanism 26 includes a guide groove 27 provided on the outer peripheral surface of the second piston 22 and extending in the axial direction, and a guide ball 28 disposed 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 a lock port (not shown) to the lock chamber 13 via a lock passage 14. Further, a first release chamber 15 is formed below the first piston 21 , and a second release chamber 16 is formed above the second piston 22 . Compressed air as pressure fluid for release is supplied to and discharged from the release port 19 to the second release chamber 16 via the release passage 18 . The second release chamber 16 and the first release chamber 15 are connected by a communication path 17 formed within 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。 A boosting mechanism 20 for boosting the output rod 2 by means of a second piston 22 is provided in the second release chamber 16 . The boosting mechanism 20 is configured to reverse the force of the compressed air supplied to the lock chamber 13 pushing the second piston 22 upward into a downward force, convert the force into a downward force, and transmit the boosted force to the output rod 2. Ru. This 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 start time of the booster drive by the first booster mechanism 23. 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 is provided on the outer peripheral surface of the output rod 2 as a transmission section. A first lateral groove 30 that is open downward (on the tip side) is provided at the tip (lower end) of the cylindrical portion 3b constituting the housing body 3, and a first engagement member as a first engagement member is provided in the first lateral groove 30. Matching balls 31 are placed. 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。 A 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 . Furthermore, a first pushing surface 33 is provided above the first boosting surface 32 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 angle of inclination with respect to the axial direction is greater than that of the first pushing surface 32. 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 this embodiment, as shown in FIG. 5, three first recesses 25 are provided at equal intervals on the outer peripheral surface of the output rod 2 in the circumferential direction, and three first engagement balls 31 are provided on the outer peripheral surface of the output rod 2 in the circumferential direction. 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 boosting 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 is provided on the outer peripheral surface of the output rod 2 as a transmission section. A second lateral groove 37 that is open downward (on the tip side) is provided at the tip (lower end) of the cylindrical portion 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 a second engagement ball 39, which will be described later, inward in the radial direction of the output rod 2. Further, a second pressing surface 41 is provided above the second boosting surface 40, and a holding surface 42 is further provided above the second pushing surface 41, which are connected to the second boosting surface 40 in this order.

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 angle of inclination of the second pushing surface 41 with respect to the axial direction is twice as large. greater than the angle of inclination of the force surface 40. The angle of inclination of the holding surface 42 with respect to the axial direction is smaller than the angle of inclination 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 circumferential 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 connected to the inner circumferential groove 43 . Consists of the bottom. Further, a second engagement ball 39 as a second engagement member is disposed in this inner circumferential 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 released 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 engagement ball 39 from slipping out.

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 this embodiment, as shown in FIG. 5, three second recesses 36 are provided at equal intervals on the outer peripheral surface of the output rod 2 in the circumferential direction, and three second engagement balls 39 are provided on the outer peripheral surface of the output rod 2 in the circumferential direction. 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 engagement balls 31 and the second engagement balls 39, the plurality of first engagement balls 31 and the plurality of second engagement balls 39 are arranged at regular intervals and alternately in the circumferential direction of the output rod 2. It is located. Further, the size (diameter) of the first engagement ball 31 and the size (diameter) of the second engagement ball 39 are equal.

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 constituting the first boosting mechanism 23 is the lower end of the first recess 25, and similarly, the second recess forming the second boosting mechanism 24 The recess end P2 on the lock drive side of 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 recessed end P2 is located above the recessed 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 boosting end B2 on the release drive side of the second boosting surface 40 provided on the second piston 22 is located in the axial direction of the output rod 2 with respect to the boosting end B1 on the release driving side of the first boosting surface 32. It 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 this embodiment, a known turning mechanism 48 is provided on the lower end wall 4 of the housing 1 and the lower end of the output rod 2. This turning mechanism 48 is constructed 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 of the output rod 2 . The guide groove 49 is composed of a spiral turning groove 49a and a straight groove 49b. A guide ball 50 fitted in the guide groove 49 is inserted into a through hole 51 provided in the cylindrical portion 4a that projects upward from the lower end wall 4. A rotating sleeve 52 is fitted onto the guide ball 50. Note that 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 released state shown in FIG. 1, compressed air is discharged from the lock chamber 13 and 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 a 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 released state shown in FIG. 1 to the locked state shown in FIG. 6, compressed air is discharged from the first release chamber 15 and the second release chamber 16, and compressed air is supplied to the lock chamber 13. Note that FIGS. 2 to 4 are diagrams sequentially showing states in the middle of switching from the released 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 also pushes 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 lowered while being turned by the guide ball 50 and the turning groove 49a that constitute the turning mechanism 48. Note that in the transition from FIG. 1 to the state shown in FIG. 2, the second piston 22 is in a state of being received by the first pressure receiving part 29 via the first engagement ball 31, so 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 this embodiment, the output rod 2 and the clamp arm 44 are configured to rotate by 120 degrees due to the rotation groove 49a. Therefore, when the clamp arm 44 has completed its rotation shown in FIG. 2, the output rod 2 has turned 120 degrees from the state shown in FIG. Therefore, the first recess 25 and the second recess 36 shown in FIG. (adjacent) recess. Note that the second piston 22 does not rotate because it is prevented from rotating by the linear 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. The first pushing surface 33 provided on the second piston 22 pushes out the first engaging ball 31 into the wedge space, and the first boosting drive is started. As shown in FIG. 3, the first boosting surface 32 provided on the second piston 22 pushes the first engagement ball 31 into the wedge space, thereby increasing the upward propulsive force acting on the second piston 22. , the first force boosting surface 32, the first engagement ball 31, the first pressure receiving part 29, and the first recess 25 convert the force downward, and the output rod 2 is powerfully 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。 In addition, after the output rod 2 and the clamp arm 44 complete turning, they move straight down by the guide ball 50 and the straight groove 49b.

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 further descends, as shown in FIG. The second pushing surface 41 provided on the piston 22 pushes out the second engaging ball 39 into the wedge space, and the second boosting drive is started. The second boosting surface 40 provided on the second piston 22 pushes the second engagement ball 39 into the wedge space, whereby the upward propulsive force acting on the second piston 22 is transferred to the second boosting surface 40. By the second engagement ball 39, the second pressure receiving part 38, and the second recess 36, the force is boosted 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。 Note that since the first boosting mechanism 23 and the second boosting mechanism 24 are operated by the common second piston 22, the double boosting mechanism 23 and the second boosting mechanism 24 are 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 shifted to the state of FIG. 4 in which both the first boosting mechanism 23 and the second boosting mechanism 24 are operating, The boost driving 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 further descends, as shown in FIG. 6, the rod member 46 fixed to the tip of the clamp arm 44 presses the workpiece W against the fixing table T from above, thereby locking the workpiece W. Ru. In the locked state shown in FIG. 6, the first engagement ball 31 constituting the first force boosting mechanism 23 is spaced apart from the first pressure receiving portion 29. As shown in FIG. Therefore, in the locked state shown in FIG. 6, the workpiece W is locked by the resultant force of the boosting driving force by the second boosting mechanism 24 and the pushing down force by the first piston 21. Note that, as described above, the boost driving force when both the first boost mechanism 23 and the second boost mechanism 24 are operating is different from that when the first boost mechanism 23 or the second boost mechanism 24 is operating independently. Since the boost driving force when operating is equal to the boost driving force, the boost driving force does not change even when the state shown in FIG. 4 shifts 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, 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, returning to the released state shown in FIG. 1.

図7は、第1実施形態の変形例を示す。 FIG. 7 shows a modification 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 recess end P2 of the second recess 36 constituting the second booster mechanism 24 is located in the axial direction of the output rod 2 with respect to the recess end P1 of the first recess 25 constituting the first booster mechanism 23. is set upward, so that the start time of the boost drive by the second boost mechanism 24 is later than the start time of the boost drive by the first boost mechanism 23. In contrast, in the modified cylinder device shown in FIG. 7, the size (diameter) of the second engagement ball 39 is made larger than the size (diameter) of the first engagement ball 31, so The timing at which the double boost mechanism 24 starts operating the boost drive is configured to be later than the time when the first boost mechanism 23 starts operating the boost drive.

図8は、第1実施形態の変形例を示す。 FIG. 8 shows a modification 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 of a type that locks the work W by pulling the output rod 2 into the housing 1. On the other hand, the modified cylinder device shown in FIG. 8 is a type of cylinder device that locks the workpiece W by pushing out the output rod 2 from inside the housing 1. Furthermore, although the cylinder device of the first embodiment includes a turning mechanism 48, the cylinder device of this modification does not include a turning 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 explained.

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。 An upper portion of the output rod 2 is supported in an upper hole 5 provided in the upper end wall 1a of the housing 1. Further, a lower portion of the output rod 2 is supported in a lower hole 6 provided in the lower end wall 1b of the housing 1. The output rod 2 projects above the upper end wall 1a, and one end of a clamp arm 44 is rotatably fixed to the tip of the output rod 2 with a pin 53. One end of a link member 54 is rotatably fixed to the middle part of the clamp arm 44 with 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 with 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 portion is attached to the inner peripheral surface of the housing 1, and a first cylinder hole 11 is formed above the retaining ring 7, and a second cylinder hole 12 is formed below the retaining ring 7. The first piston 21 is hermetically inserted into the first cylinder hole 11 via the outer sealing member 8. This first piston 21 is fixed to the output rod 2 by being formed integrally with the output rod 2. Further, an annular second piston for boosting (a piston for driving the output rod 2 with boost) 22 is hermetically inserted into the second cylinder hole 12 via an outer sealing member 34 . The second piston 22 is hermetically fitted onto 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 a lock port (not shown) to the lock chamber 13 via a lock passage 14. Further, a first release chamber 15 is formed above the first piston 21, and a second release chamber 16 is formed below the second piston 22. Compressed air as a pressure fluid for release is supplied and discharged from the release port 19 to the first release chamber 15 via the release passage 18 . The first release chamber 15 and the second release chamber 16 are connected by a communication path 17 formed within 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。 A boosting mechanism 20 for boosting the output rod 2 by means of a second piston 22 is provided in the second release chamber 16 . The boosting mechanism 20 is configured to reverse the force of the compressed air supplied to the lock chamber 13 pushing the second piston 22 downward into an upward force, convert it into a boosting force, and transmit it to the output rod 2. Ru. This 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 start time of the booster drive by the first booster mechanism 23. 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 is provided on the outer peripheral surface of the output rod 2 as a transmission section. A first lateral groove 30 that is open upward (on the tip side) is provided at the tip (upper end) of the cylindrical portion 58 that projects upward from the lower end wall 1b of the housing 1. A first engagement 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。 A 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 . Furthermore, a first pushing surface 33 is provided below the first boosting surface 32 so as to be continuous with 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 angle of inclination with respect to the axial direction is greater than that of the first pushing surface 32. Surface 33 is larger.

第2倍力機構24は次のように構成される。 The second boosting 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 is provided on the outer peripheral surface of the output rod 2 as a transmission section. A second lateral groove 37 that is open upward (on the tip side) is provided at the tip (upper end) of the cylindrical portion 58 constituting the housing 1, and a second pressure receiving portion 38 is provided at the bottom of the second groove 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 engagement 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 pushing surface 41, which are connected to the second boosting surface 40 in this order.

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 angle of inclination of the second pushing surface 41 with respect to the axial direction is twice as large. greater than the angle of inclination of the force surface 40. The angle of inclination of the holding surface 42 with respect to the axial direction is smaller than the angle of inclination 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 circumferential 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 connected to the inner circumferential groove 43 . Consists of the bottom. Further, a second engagement ball 39 as a second engagement member is disposed in this inner circumferential 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 engagement 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 driving side of the first recess 25 constituting the first boosting mechanism 23 is the upper end of the first recess 25, and similarly, the second recess constituting the second boosting mechanism 24 The recess end P2 on the lock drive side of 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 recessed end P2 is located lower than the recessed 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 boosting end B2 on the release drive side of the second boosting surface 40 provided on the second piston 22 is located in the axial direction of the output rod 2 with respect to the boosting end B1 on the release driving side of the first boosting surface 32. It 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 compared to 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 similar to the movement of each part of the cylinder device of the first embodiment. Therefore, a 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 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 locks the workpiece W by drawing the output rod 2 into the housing 1. Common to the cylinder device.

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 explained.

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. An output rod 2 is inserted into the housing 1 so as to be movable in its axial direction. 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. An upper portion of the output rod 2 is supported in an upper hole 5 provided in the upper end wall 3a of the housing body 3. Further, a lower portion of the output rod 2 is supported in a lower hole 6 provided in the lower end wall 4 . The output rod 2 protrudes above the upper end wall 3a, and one end of a clamp arm 44 is fixed to the tip thereof with a nut 45. A rod member 46 is fixed to the other end of the clamp arm 44 with a nut 47. Note that, in a side sectional view such as FIG. 9, the upward direction in the figure is the release drive direction of the output rod 2, and the downward direction in the figure is the lock drive 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 of the housing body 3, and a sub cylinder hole 60 having a larger diameter than the main cylinder hole 59 is formed on the lower side of the housing body 3. An output member 74 configured as a part of the output rod 2 is inserted into the main cylinder hole 59 . This output member 74 is fixed to the output rod 2 by a retaining ring 10. Further, a boosting annular piston 22 is hermetically inserted into the main cylinder hole 59 via an outer sealing member 34 so as to partially overlap the output member 74 in the axial direction. The piston 22 is hermetically fitted onto 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 rotation prevention mechanism 61 is provided to prevent the piston 22 from rotating relative to the output rod 2. This anti-rotation mechanism 61 includes a guide groove 62 provided on the inner circumferential surface of the piston 22 and extending in the axial direction, and a guide ball 63 disposed in the guide groove 62. The guide ball 63 is fitted into 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 above 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 below the piston 22. Compressed air as pressurized fluid for release is supplied to and discharged from a release port (not shown) to and from the release chamber 65 via the 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 boost mechanism 20 for driving the output rod 2 with a boost force by the piston 22. The boost mechanism 20 is configured to convert the force of compressed air supplied to the lock chamber 13 pushing the piston 22 downward into a boost force and transmit the boosted force to the output rod 2 . This 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 start time of the booster drive by the first booster mechanism 23. 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 is provided that extends upward from a tapered step forming the boundary between the main cylinder hole 59 and the sub cylinder hole 60. The tip of this groove, which is an inclined surface, constitutes a first recess 69 as a transmission portion provided on the inner circumferential surface of the cylinder hole of the housing 1. A horizontal hole 70 as a first hole is provided in the cylindrical portion 74a of the output member 74, and a first engagement ball 31 as a first engagement member is disposed in the horizontal hole 70. A part of the inner circumferential surface of the horizontal hole 70 becomes the first pressure receiving part 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。 A first boosting surface 32 is provided on the piston 22 so as to push the first engagement 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 further provided below the first pushing surface 33, which are connected to the first boosting surface 32 in this order.

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 angle of inclination of the first pushing surface 33 with respect to the axial direction is the first boosting surface. The angle of inclination is greater than 32. The angle of inclination of the holding surface 72 with respect to the axial direction is smaller than the angle of inclination 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 circumferential groove 73 extending in the axial direction is provided on the outer circumference of the piston 22, and the first boosting surface 32, first pushing surface 33, and holding surface 72 are formed by the bottom surface of the inner circumferential groove 73. do. Further, a portion of the first engaging ball 31 protruding from the horizontal hole 70 is arranged in this inner circumferential 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 this embodiment, three horizontal holes 70 and an inner circumferential groove 73 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the output rod 2, and three first engagement 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 boosting 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。 A tapered stepped portion forming a boundary between the main cylinder hole 59 and the sub-cylinder hole 60 forms a second recess 66 as a transmission portion provided on the inner circumferential surface of the cylinder hole of the housing 1 . A horizontal hole 67 as a second hole is provided in the cylindrical portion 74a of the output member 74, and a second engaging ball 39 as a second engaging member is disposed in the horizontal hole 67. A part of the inner circumferential surface of the horizontal hole 67 becomes the second pressure receiving part 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 engagement 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 angle of inclination of the holding surface 42 with respect to the axial direction is smaller than the angle of inclination 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 circumferential groove 43 extending in the axial direction is provided on the outer circumference of the piston 22, and the bottom surface of the inner circumferential groove 43 constitutes the second boosting surface 40 and the holding surface 42. Further, a portion of the second engagement ball 39 protruding from the horizontal hole 67 is disposed in the inner circumferential 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 this embodiment, three horizontal holes 67 and an inner circumferential groove 43 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the output rod 2, and three second engagement 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 engagement balls 31 and the second engagement balls 39, the plurality of first engagement balls 31 and the plurality of second engagement balls 39 are arranged at regular intervals and alternately in the circumferential direction of the output rod 2. It is located. Further, the size (diameter) of the first engagement ball 31 and the size (diameter) of the second engagement ball 39 are equal.

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 constituting 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 recessed end P2 is located lower than the recessed 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 part 68 that constitutes the second booster mechanism 24 is located closer to the lock drive side in the axial direction than the first pressure receiver 71 that constitutes the first booster 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 turning 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 released 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 is pushing the output rod 2 and the piston 22 upward. As a result, the clamp arm 44 is in a 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 released state shown in FIG. 9 to the locked state shown in FIG. 13, compressed air is discharged from the release chamber 65 and compressed air is supplied to the lock chamber 13. Note that FIGS. 10 to 12 are diagrams sequentially showing states in the middle of switching from the released 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 engaged in the axial direction via the first engagement ball 31, the piston 22 pushes the output member 74 downward via the first engagement ball 31, so that the output member 74 as shown in FIG. As shown at 10, the output rod 2 is lowered. At this time, the output rod 2 and the clamp arm 44 are lowered while being turned by the guide ball 50 and the turning groove 49a that constitute the turning mechanism 48. Note that 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 this embodiment, the output member 74 and the piston 22 rotate 120 degrees together with the output rod 2 due to the rotation groove 49a. Therefore, the first boosting surface 32, the first engaging ball 31, and the first pressure receiving part 71 (horizontal hole 70) shown in FIG. The portion 68 (horizontal hole 67) is connected to the first boosting surface 32, the first engagement ball 31, and the first pressure receiving section 71 (lateral hole 70) shown in FIG. 9, and the second boosting surface 40 and the first It is one adjacent (120 degrees adjacent) to the second engagement ball 39 and the second pressure receiving portion 68 (horizontal hole 67).

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, a wedge space that narrows outward in the radial direction of the output rod 2 is formed between the first recess 69 and the first pressure receiving part 71, as shown in FIG. The first pushing surface 33 provided on the ball 22 pushes the first engaging ball 31 into the wedge space, and the first boosting drive is started. As shown in FIG. 11, the first boosting surface 32 provided on the piston 22 pushes the first engagement ball 31 into the wedge space, thereby increasing the downward propulsive force acting on the piston 22 by a first boosting force. The force surface 32, the first engagement ball 31, the first pressure receiving part 71, and the first recess 69 double the force, and the output rod 2 is powerfully 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。 Note that, after the output rod 2, clamp arm 44, output member 74, and piston 22 complete their rotation, they move straight down by the guide ball 50 and the straight groove 49b.

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 further descends, as shown in FIG. The second boosting surface 40 provided on the holder pushes out 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, and as a result, the downward propulsive force acting on the piston 22 is transferred to the second boosting surface 40 and the second engaging ball 39. The coupling ball 39, the second pressure receiving part 68, and the second recess 66 double the 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。 Note that since the first boosting mechanism 23 and the second boosting mechanism 24 are operated by the common piston 22, the boosting drive when both the first boosting mechanism 23 and the second boosting mechanism 24 are operating is 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 shifted to the state of FIG. 12 in which both the first boosting mechanism 23 and the second boosting mechanism 24 are operating. The boost driving 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 further descends, as shown in FIG. 13, the rod member 46 fixed to the tip of the clamp arm 44 presses the workpiece W against the fixing table T from above, thereby locking the workpiece W. Ru. In the locked state shown in FIG. 13, the first engagement ball 31 constituting the first force boosting mechanism 23 is separated from the first recess 69. Therefore, in the locked state shown in FIG. 13, the workpiece W is locked by the boosting driving force from the second boosting mechanism 24. Note that, as described above, the boost driving force when both the first boost mechanism 23 and the second boost mechanism 24 are operating is different from that when the first boost mechanism 23 or the second boost mechanism 24 is operating independently. Since the boost driving force is equal to the boost driving force when operating in the state shown in FIG. 12, the boost driving force does not change even when the state shown in 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, 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 piston 22 and the output rod 2 upward, returning them to the released state shown in FIG.

図14は、第2実施形態の変形例を示す。 FIG. 14 shows a modification 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 of a type that locks the work W by pulling the output rod 2 into the housing 1. On the other hand, the modified cylinder device shown in FIG. 14 is a type of cylinder device that locks the workpiece W by pushing out the output rod 2 from inside the housing 1. Further, although the cylinder device of the second embodiment includes a turning mechanism 48, the cylinder device of this modification does not include a turning 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 explained.

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。 An upper portion of the output rod 2 is supported in an upper hole 5 provided in the upper end wall 1a of the housing 1. The output rod 2 projects above the upper end wall 1a, and one end of a clamp arm 44 is rotatably fixed to the tip of the output rod 2 with a pin 53. One end of a link member 54 is rotatably fixed to the middle part of the clamp arm 44 with 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 with 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 of the housing 1 , and a sub-cylinder hole 60 having a larger diameter than the main cylinder hole 59 is formed on the upper side of the housing 1 . The output member 74 is inserted into the main cylinder hole 59. This output member 74 is fixed to the output rod 2 by a retaining ring 10. Further, a boosting annular piston 22 is hermetically inserted into the main cylinder hole 59 via an outer sealing member 34 so as to partially overlap the output member 74 in the axial direction. The piston 22 is hermetically fitted onto 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 rotation prevention mechanism 61 is provided to prevent the piston 22 from rotating relative to the output rod 2. This anti-rotation mechanism 61 includes a guide groove 62 provided on the inner circumferential surface of the second piston 22 and extending in the axial direction, and a guide ball 63 disposed in the guide groove 62. The guide ball 63 is fitted into 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 below the piston 22 . Compressed air as a pressure fluid for locking is supplied to and discharged from a lock port (not shown) to the lock chamber 13 via a lock passage 14. Further, a release chamber 65 is formed above the piston 22. Compressed air as pressurized fluid for release is supplied and discharged from the release port 19 to the release chamber 65 via the 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 boost mechanism 20 for driving the output rod 2 with a boost force by the piston 22. The boosting mechanism 20 is configured to convert the force of the compressed air supplied to the lock chamber 13 that pushes the piston 22 upward into a boosting force and transmit the boosted force to the output rod 2 . This 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 start time of the booster drive by the first booster mechanism 23. 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 is provided that extends downward from a tapered step forming a boundary between the main cylinder hole 59 and the sub cylinder hole 60. The inclined tip of this groove constitutes a first recess 69 as a transmission section 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 cylindrical portion 74a of the output member 74, and a first engagement ball 31 as a first engagement member is disposed in the horizontal hole 70. A part of the inner circumferential surface of the horizontal hole 70 becomes the first pressure receiving part 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。 A first boosting surface 32 is provided on the piston 22 so as to push the first engaging ball 31 outward in the radial direction of the output rod 2 . Further, the first pushing surface 33 is provided above the first boosting surface 32, and the holding surface 72 is further provided above the first pushing surface 33, which are connected to the first boosting surface 32 in this order.

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 circumferential groove 73 extending in the axial direction is provided on the outer circumference of the piston 22, and the first boosting surface 32, first pushing surface 33, and holding surface 72 are formed by the bottom surface of the inner circumferential groove 73. do. Further, a portion of the first engaging ball 31 protruding from the horizontal hole 70 is arranged in this inner circumferential groove 73.

第2倍力機構24は次のように構成される。 The second boosting 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。 A tapered stepped portion forming a boundary between the main cylinder hole 59 and the sub-cylinder hole 60 forms a second recess 66 as a transmission portion provided on the inner circumferential surface of the cylinder hole of the housing 1 . A horizontal hole 67 as a second hole is provided in the cylindrical portion 74a of the output member 74, and a second engaging ball 39 as a second engaging member is disposed in the horizontal hole 67. A part of the inner circumferential surface of the horizontal hole 67 becomes the second pressure receiving part 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 engagement ball 39 outward in the radial direction of the output rod 2 . Further, a holding surface 42 is provided above 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 circumferential groove 43 extending in the axial direction is provided on the outer circumference of the piston 22, and the bottom surface of the inner circumferential groove 43 constitutes the second boosting surface 40 and the holding surface 42. Further, a portion of the second engagement ball 39 protruding from the horizontal hole 67 is disposed in the inner circumferential 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 constituting the second boosting mechanism 24 The recess end P2 on the release drive side of the second recess 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 recessed end P2 is located above the recessed 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 part 68 that constitutes the second booster mechanism 24 is located closer to the lock drive side in the axial direction than the first pressure receiver 71 that constitutes the first booster 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 compared to the cylinder device of the second embodiment, and the output rod 2, the output member 74, and the piston 22 does not rotate. Except for these points, the movement of each part of the cylinder device of this modification is similar to the movement of each part of the cylinder device of the second embodiment. Therefore, a 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 devices of the above-described embodiments and modified examples are both cylinder devices with a two-stage booster mechanism. Instead of this, a cylinder device with a booster 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, a second booster mechanism is provided as a transmission section in which the end position of the recess on the lock drive side is different. If a third boosting mechanism is further added by providing three recesses on the outer peripheral surface of the output rod 2, a cylinder device with a three-stage boosting mechanism can be obtained. The same applies to the cylinder devices shown in FIGS. 7 to 14, and the cylinder device may be equipped with a multi-stage boosting mechanism of three stages or four stages or more.

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 first engaging balls 31 does not have to be three. That is, the number of first engaging balls 31 may be two or less, or four or more. Moreover, a cylindrical roller may be used as the first engagement member instead of a sphere. The same applies to the second engagement ball 39 (second engagement 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 if the cylinder device is not used in an upside-down position.

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 attitude, a horizontal attitude, or an oblique attitude, instead of being arranged in the illustrated vertical attitude.

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 other changes within the range that can be imagined 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: First piston, 22: Second piston (piston), 23: First boosting mechanism, 24: Second boosting mechanism, 25: First Recessed portion, 26: Straight guide mechanism, 29: First pressure receiving portion, 31: First engaging ball (first engaging member), 32: First boosting surface, 36: Second recessed portion, 38: Second pressure receiving portion , 39: second engagement ball (second engagement member), 40: second boosting surface, 41: second pressing surface, 42: holding surface, 43: inner circumferential groove, 61: rotation prevention mechanism, 66: 2nd recessed portion, 67: horizontal hole (second hole), 68: second pressure receiving portion, 69: first recessed portion, 70: horizontal hole (first hole), 71: first pressure receiving portion, 74: output member, 74a : cylinder part, B1: booster end, B2: booster end, P1: recessed 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。
a housing (1);
an output rod (2) that is movably inserted into the housing (1) in the axial direction;
A boosting piston (22) disposed within the housing (1), the annular piston being externally fitted onto the output rod (2) so as to be movable in the axial direction of the output rod (2). (22) and
a booster mechanism (20) for driving the output rod (2) with booster power by the piston (22);
Equipped with
The boosting mechanism (20) is
a first boosting mechanism (23);
a second boosting mechanism (24) whose boosting drive starts operating later than the boosting drive started by the first boosting mechanism (23);
Cylinder device with boost 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。
The cylinder device with a boosting mechanism according to claim 1,
The first boosting mechanism (23) is
a first recess (25) provided on the outer peripheral surface of the output rod (2);
a first pressure receiving part (29) provided in the housing (1);
a first engagement member pushed into a wedge space formed between the first recess (25) and the first pressure receiving part (29) so as to narrow inward in the radial direction of the output rod (2); (31) and
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) is
a second recess (36) provided on the outer peripheral surface of the output rod (2);
a second pressure receiving part (38) provided in the housing (1);
a second engagement member pushed into a wedge space formed between the second recess (36) and the second pressure receiving part (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) to push the second engagement member (39) inward in the radial direction;
has
The recess 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 recess end (P1) on the lock drive side of the first recess (25), A second boost mechanism (24) whose operation start time of the boost drive is later than the start time of the boost drive by the first boost mechanism (23);
Cylinder device with boost 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 boosting end (B2) on the release drive side of the second boosting surface (40) is closer to the lock drive side in the axial direction than the boosting end (B1) on the release drive side of the first boosting surface (32). located in
Cylinder device with boost 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); a second pushing surface (41) having a larger inclination angle with respect to the axial direction than the inclination angle of the second boosting surface (40); and the second pushing surface (41) with an inclination angle with respect to the axial direction Holding surfaces (42) smaller than the inclination angle of the double force surface (40) are provided on the piston (22) in this order,
The second boosting surface (40), the second pushing surface (41), and the holding surface (42) are connected to the inner circumferential groove (43) provided on the inner circumference of the piston (22) and extending in the axial direction. ) consists of the bottom surface of
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 boost 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。
The cylinder device with a boosting mechanism according to any one of claims 2 to 4,
A linear guide mechanism (26) for moving the piston (22) in a straight line is provided.
Cylinder device with boost 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。
The cylinder device with a boosting mechanism according to any one of claims 2 to 5,
The plurality of first engaging members (31) and the plurality of second engaging members (39) are arranged at equal intervals and alternately in the circumferential direction of the output rod (2),
Cylinder device with boost 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。
The cylinder device with a boosting mechanism according to claim 1,
The first boosting mechanism (23) is
a first recess (69) provided on the inner peripheral surface of the cylinder hole of the housing (1);
a first pressure receiving part (71) provided in an output member (74) configured as a part of the output rod (2);
a first engagement member pushed into a wedge space formed between the first recess (69) and the first pressure receiving part (71) so as to narrow outward in the radial direction of the output rod (2); (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 second boosting mechanism (24) is
a second recess (66) provided on the inner circumferential surface of the cylinder hole;
a second pressure receiving part (68) provided in the output member (74);
a second engagement member pushed into a wedge space formed between the second recess (66) and the second pressure receiving part (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) to push the second engagement member (39) outward in the radial direction;
has
The recess end (P2) of the second recess (66) on the release drive side is located closer to the lock drive side in the axial direction than the recess end (P1) of the first recess (69) on the release drive side, and Since the second pressure receiving part (68) is located closer to the lock drive side than the first pressure receiving part (71) in the axial direction, the operation start timing of the booster drive is set to the first booster mechanism (23). It is said that the second boost mechanism (24) is later than the activation timing of the boost drive by
Cylinder device with boost 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。
The cylinder device with a boosting mechanism according to claim 7,
The first pressure receiving part (71) is configured as a part of the inner peripheral surface of the first hole (70) provided in the cylindrical part (74a) of the output member (74),
The second pressure receiving part (68) is configured as a part of the inner peripheral surface of the second hole (67) provided in the cylindrical part (74a) of the output member (74),
The first engagement member (31) is disposed in the first hole (70), and the second engagement member (39) is disposed in the second hole (67).
Cylinder device with boost 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。
The cylinder device with a boosting mechanism according to claim 7 or 8,
A rotation prevention mechanism (61) is provided to prevent the piston (22) from rotating with respect to the output rod (2).
Cylinder device with boost 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。
The cylinder device with a boosting mechanism according to any one of claims 7 to 9,
The plurality of first engaging members (31) and the plurality of second engaging members (39) are arranged at equal intervals and alternately in the circumferential direction of the output rod (2),
Cylinder device with boost mechanism.
請求項から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。
The cylinder device with a boosting mechanism according to any one of claims 2 to 10,
the first engagement member (31) and the second engagement member (39) are engagement balls;
Cylinder device with boost mechanism.
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