WO2012070189A1 - 倍力機構付きシリンダ装置 - Google Patents

倍力機構付きシリンダ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2012070189A1
WO2012070189A1 PCT/JP2011/006114 JP2011006114W WO2012070189A1 WO 2012070189 A1 WO2012070189 A1 WO 2012070189A1 JP 2011006114 W JP2011006114 W JP 2011006114W WO 2012070189 A1 WO2012070189 A1 WO 2012070189A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
output rod
cylinder device
booster mechanism
end side
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/006114
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
横田　英明
Original Assignee
株式会社コスメック
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社コスメック filed Critical 株式会社コスメック
Priority to EP11843684.9A priority Critical patent/EP2644316B1/en
Priority to US13/878,886 priority patent/US9133866B2/en
Priority to KR1020137007333A priority patent/KR101432458B1/ko
Priority to BR112013006986A priority patent/BR112013006986A2/pt
Priority to CN201180050411.6A priority patent/CN103180091B/zh
Publication of WO2012070189A1 publication Critical patent/WO2012070189A1/ja
Priority to US14/627,088 priority patent/US9188141B2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26—Locking mechanisms
    • F15B15/261—Locking mechanisms using positive interengagement, e.g. balls and grooves, for locking in the end positions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/08—Work-clamping means other than mechanically-actuated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • B25B5/062—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive with clamping means pivoting around an axis parallel to the pressing direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • B25B5/064—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive with clamping means pivoting around an axis perpendicular to the pressing direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/16—Details, e.g. jaws, jaw attachments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1409—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type with two or more independently movable working pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details

Definitions

  • the present invention relates to a cylinder device provided with a booster mechanism, and more specifically, to a technique suitable for firmly fixing an object to be fixed such as a workpiece or a mold and maintaining the fixed state.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Document 1 (Japan, JP 2007-268625 A).
  • the prior art is configured as follows.
  • a clamp rod as an output rod is inserted into the housing so as to be movable in the vertical direction.
  • a first piston for a rod inserted into the upper portion of the housing is fixed to the clamp rod, and a first lock chamber and a first release chamber are formed on both upper and lower sides of the first piston.
  • a second piston for boosting inserted in the lower part of the housing is fitted on the clamp rod so as to be movable in the vertical direction, and a second lock chamber and a second release chamber are provided on both upper and lower sides of the second piston. Is formed.
  • the first piston drives the clamp rod downward during the low load stroke of the lock drive, and the second piston doubles the clamp rod downward via the booster mechanism during the subsequent high load stroke.
  • the booster mechanism includes an engagement groove provided at a lower portion of the clamp rod and a plurality of claw members supported swingably at the lower portion of the housing.
  • the tapered surface of the second piston driven downward swings the claw member inward in the radial direction, and engages the claw member with the engagement groove.
  • the downwardly driven second piston boosts the clamp rod downward via the claw member and the engaging groove, so that a large reaction force at the boost driving is the engagement groove. Acting upward on the claw member, and pulling the claw member strongly upward. For this reason, the structure for supporting the claw member on the housing in a swingable manner needs to be strengthened, and the support structure becomes large, and the cylinder device becomes large.
  • An object of the present invention is to make a cylinder device with a booster mechanism small.
  • each of the following first to third inventions includes a cylinder device with a booster mechanism as shown in FIGS. 1A to 1D, 2 or 3A to 3D, for example.
  • the configuration is as follows. [About the first invention] An output rod 2 inserted into the housing 1 so as to be movable in the axial direction, a first piston 21 for the rod connected to the output rod 2 in the housing 1, and the first piston 21 in the housing 1.
  • a booster second piston 22 is provided which is arranged in series and is externally fitted to the output rod 2 so as to be movable in the axial direction.
  • the first piston 21 drives the output rod 2 during a low load stroke
  • the second piston 22 passes through the booster mechanism 36 during the subsequent high load stroke.
  • 2 is configured to be double-driven.
  • a lock chamber 25 to which pressure fluid is supplied and discharged is disposed, and the lock chamber 25 is formed between the first piston 21 and the second piston 22. Both are configured to be pushed in the direction in which they are separated.
  • the first release chamber 31 is disposed so as to push the first piston 21 toward the second piston 22, and the second release chamber 32 is disposed so as to push the second piston 22 toward the first piston 21.
  • the booster mechanism 36 reverses the force that the pressure fluid supplied to the lock chamber 25 pushes the second piston 22 away from the first piston 21 to the force toward the first piston 21 and doubles the force. The force was converted and transmitted to the output rod 2.
  • Said 1st invention has the following effect.
  • the first piston By supplying the pressure fluid to the lock chamber disposed between the first piston and the second piston, the first piston can be pushed toward one end of the housing and the second piston can be pushed toward the other end of the housing. .
  • the force which the pressure fluid of the said lock chamber pushes a 2nd piston to the other end side is reversed via a booster mechanism, and is transmitted to an output rod.
  • a large reaction force at the time of boost driving acts on the housing from the output rod via the boost mechanism. Therefore, the present invention can employ a structure for receiving a compressive force instead of the structure for receiving the pulling force in the prior art as a structure for receiving a large reaction force at the time of boost drive.
  • the receiving structure can be simply configured, and the cylinder device can be made small.
  • a lock chamber is formed between the first piston and the second piston, and a first release chamber and a second release chamber are formed outside the first piston and outside the second piston. Therefore, unlike the above-described prior art, it is not necessary to provide a thick partition wall in the middle height portion of the housing. For this reason, the height of the housing is lowered, and the cylinder device is further reduced in size.
  • the lock chamber 25 pushes the first piston 21 toward the first end side and the second chamber.
  • a lock chamber 25 configured to push the piston 22 toward the second end side is provided.
  • the first release chamber 31 disposed on the first end side of the first piston 21 and the second piston 22 are pushed toward the first end side so as to push the first piston 21 toward the second end side.
  • the second release chamber 32 is provided on the second end side of the second piston 22.
  • the booster mechanism 36 converts the force of the pressure fluid supplied to the lock chamber 25 to push the second piston 22 toward the second end side, and converts the force into the force toward the first end side, thereby converting the force. It was configured to transmit to the output rod 2.
  • Said 2nd invention has an effect substantially the same as the effect of the said 1st invention.
  • An output rod 2 inserted into the housing 1 movably toward the first end side and the second end side as one end side and the other end side in the axial direction, and disposed on the first end side in the housing 1
  • a lock chamber 25 disposed between the first piston 21 and the second piston 22 for supplying and discharging a pressure fluid, the first piston 21 being the first piston 21.
  • a lock chamber 25 configured to push the second piston 22 to the second end side while pushing to the end side, and the first piston 21 to push the first piston 21 to the second end side.
  • the first piston 21 drives the output rod 2 to the first end side during a low load stroke, and the second piston 22 moves the boost mechanism during a subsequent high load stroke.
  • the output rod 2 is configured to be driven to boost to the first end side via 36.
  • the third invention also has substantially the same function and effect as the first invention.
  • the pressure fluid is supplied to and discharged from the first release chamber 31 and the second release chamber 32.
  • the pressure fluid is supplied to and discharged from the first release chamber 31 and the second release chamber 32.
  • there is no need to mount a release return spring in the release chamber so that a space for mounting the return spring can be omitted.
  • the height of the housing can be greatly reduced to make the cylinder device compact.
  • a communication hole 34 for connecting the first release chamber 31 and the second release chamber 32 is provided in the output rod 2. In this case, there is no need to provide a hole or pipe for connecting the two release chambers outside the housing body or the housing, so that the cylinder device can be made even smaller.
  • the present invention adds a specific configuration described in each embodiment described later.
  • FIG. 1A to 1D are schematic views showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a sectional view in an elevational view of a released state of a cylinder device.
  • FIG. 1B shows an end state of a low load stroke in the lock driving stroke of the cylinder device, and is a view similar to FIG. 1A.
  • FIG. 1C shows an initial state of the boost drive of the cylinder device, and is a view similar to FIG. 1A.
  • FIG. 1D is a view similar to FIG. 1A, showing a locked state at the end of the boost drive of the cylinder device. It is a figure which shows the cylinder apparatus of 2nd Embodiment of this invention, and is equivalent to the said FIG. 1C.
  • FIG. 3A to 3D show a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a view showing a retracted state of a swing type clamp member provided in the cylinder device, and is a view similar to FIG. 1A.
  • FIG. 3B shows a state where the clamping member has finished turning in the lock driving process of the cylinder device, and corresponds to a state between the state shown in FIG. 1A and the state shown in FIG. 1B.
  • FIG. 3C is a view similar to FIG. 1C, showing a state in which the clamp member is prepared for locking.
  • FIG. 3D is a view similar to FIG. 1D, showing the locked state of the clamp member.
  • the left half figure has shown the release state, and the right half figure has shown the locked state. It is a figure which shows the modification of the said booster mechanism, and is equivalent to the release state of the left half figure of the said FIG.
  • FIG. 1A to 1D are schematic views showing a first embodiment of the present invention.
  • An output rod 2 is inserted into the housing 1 so as to be movable in the vertical direction.
  • the upper rod portion 2a of the output rod 2 is supported in a tightly sealed manner by the upper hole 5 provided in the upper end wall (first end wall) 1a of the housing 1 via the sealing member 6, and the lower end wall of the housing 1
  • the lower rod portion 2b of the output rod 2 is supported by the lower hole 7 provided in the (second end wall) 1b.
  • the lower rod portion 2b is formed with a larger diameter than the upper rod portion 2a.
  • 1st cylinder hole 11 and 2nd cylinder hole 12 are formed in the body 1c of the above-mentioned housing 1 up and down.
  • a first piston 21 for a rod is inserted into the first cylinder hole 11 via a sealing member 14 in a tightly sealed manner, and the first piston 21 is fixed to the output rod 2.
  • the second piston 22 for boosting is inserted into the second cylinder hole 12 via the outer sealing member 16 in a close-packed manner, and the second piston 22 is inserted into the output rod 2 via the inner sealing member 17. It can be moved in the vertical direction and is externally fitted tightly.
  • a lock chamber 25 is disposed between the first piston 21 and the second piston 22. Locked compressed air can be supplied to and discharged from the lock chamber 25 via a lock supply / discharge passage 26 and a lock port (not shown).
  • a first release chamber 31 is disposed above the first piston 21 and a second release chamber 32 is disposed below the second piston 22. The first release chamber 31 and the second release chamber 32 are connected by a communication hole 34 formed in the output rod 2. Thereby, compressed air for release can be supplied to and discharged from the first release chamber 31 and the second release chamber 32 through the release supply / discharge passage 27 and the release port (not shown). .
  • a booster mechanism 36 is provided on the output rod 2 and the second piston 22.
  • the booster mechanism 36 inverts the force that the compressed air supplied to the lock chamber 25 pushes the second piston 22 downward into an upward force and converts the force to the output rod 2 by converting the boost. Configured as follows.
  • the above-described booster mechanism 36 is configured as shown in FIG. 1C or FIG. 2 described later (initial state of boost drive). That is, an annular wedge space 39 is formed between the transmission portion 37 provided at the lower end portion of the lower rod portion 2b and the receiving portion 38 provided at the lower end wall 1b so as to narrow inward in the radial direction. .
  • a plurality of engagement balls (engagement members) 40 are inserted into the wedge space 39 at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • a booster 41 is provided on the second piston 22 so as to push the engagement ball 40 inward in the radial direction. More specifically, each of the above members is configured as follows.
  • each recesses 43 are formed at substantially equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the lower end of the lower rod portion 2b.
  • the bottom wall of each recess 43 constitutes the transmission portion 37 described above.
  • the transmission part 37 is inclined so as to approach the axis as it goes downward.
  • Four lateral grooves 46 are formed in the circumferential direction on the upper portion of the cylindrical portion 45 that protrudes upward from the lower end wall 1 b of the housing 1.
  • the receiving portion 38 is constituted by the bottom wall of each lateral groove 46.
  • the booster 41 is constituted by an inclined surface provided on the inner peripheral surface of the second piston 22.
  • a pressing portion 48 described later is provided below the booster portion 41 so as to continue to the booster portion 41.
  • the pressing portion 48 is constituted by an inclined surface.
  • the cylinder device having the above configuration operates as follows.
  • the compressed air is discharged from the lock chamber 25 and the compressed air is supplied to the first release chamber 31 and the second release chamber 32.
  • the compressed air in the second release chamber 32 pushes the second piston 22 upward
  • the compressed air in the first release chamber 31 pushes the first piston 21 downward.
  • a stopper portion provided at an intermediate height portion of the body portion 1c of the housing 1 by a differential force between an upward force acting on the second piston 22 and a downward force acting on the first piston 21 and the output rod 2.
  • the outer peripheral portion of the upper surface of the second piston 22 is received by 49, and the lower surface of the first piston 21 is received by the central portion of the upper surface of the second piston 22.
  • a predetermined gap G is formed between the pressing portion 48 of the second piston 22 and the engagement ball 40.
  • the pressing portion 48 of the second piston 22 is received by the receiving portion 38 of the lower end wall 1b via the engagement ball 40,
  • the pushing portion 48 pushes the engaging ball 40 inward in the radial direction toward the outer peripheral surface of the output rod 2 to contact the outer peripheral surface, and the frictional force resulting from the contact and the sealing member 6 , 14 and 17, the compressed air in the lock chamber 25 moves up the output rod 2 through the first piston 21 against a low load caused by the frictional force of the friction force of the first, second, and 17th members.
  • the wedge space 39 is formed between the transmission portion 37 provided below the output rod 2 and the receiving portion 38 provided on the lower end wall 1b (see FIG. 1C).
  • the portion 48 pushes the engagement ball 40 into the wedge space 39, so that the boost driving can be started.
  • the output rod 2 is further raised, and the upper end of the output rod 2 is received by a work (not shown), and the output rod 2 is
  • the booster 41 of the second piston 22 pushes the engagement ball 40 inward in the radial direction.
  • the downward thrust acting on the second piston 22 is boosted upward via the booster 41, the engagement ball 40, the receiving part 38 and the transmission part 37, and the output rod 2 is turned upward. Powerfully driven.
  • the second piston 22 moves the boost mechanism 36 to the output rod 2 received by the work (not shown) and prevented from rising. Push upwards through. For this reason, the output rod 2 is strongly pushed upward by the resultant force of the push-up force by the booster mechanism 36 and the push-up force by the first piston 21.
  • the “push-up force by the booster mechanism 36” with respect to the “downward thrust of the second piston 22” is about 2-3. .5 times.
  • the holding force by the booster mechanism 36 is the “second piston 22 downward thrust”. About 5 to 10 times. For this reason, the locked state can be held mechanically powerfully.
  • the downward thrust of the second piston 22 is inverted upward and transmitted to the output rod 2 via the booster 41, the engagement ball 40, the receiving part 38 and the transmitting part 37.
  • a large reaction force at the time of the boost drive acts as a compressive force on the lower end wall 1 b of the housing 1 from the output rod 2 through the engagement ball 40 and the receiving portion 38. Therefore, as shown in FIG. 1D, the structure for receiving a large reaction force at the time of boost driving is a simple structure in which the cylinder portion 45 for receiving the compression force is provided on the lower end wall 1b. As a result, the cylinder device Can be made small.
  • the inclination angle of the pressing portion 48 with respect to the axis of the output rod 2 is set to a value larger than the inclination angle of the booster portion 41 with respect to the axis.
  • the compressed air in the second release chamber 32 raises the second piston 22 with respect to the output rod 2 whose lowering is prevented by the engagement ball 40.
  • the engagement ball 40 is switched to the state shown in FIG. 1B through the state shown in FIG. 1C, and the output rod 2 and the first piston 21 are allowed to descend.
  • the second piston 22 raised by the compressed air in the second release chamber 32 is received by the stopper portion 49, and then the first piston 21 descends the output rod 2 as shown in FIG. 1A (release state).
  • the lower surface of the first piston 21 contacts the upper surface of the second piston 22.
  • the gap G shown in FIG. 1 is formed between the pressing portion 48 of the second piston 22 and the engagement ball 40, so that it engages with the outer peripheral surface of the output rod 2.
  • the frictional force acting between the balls 40 is almost eliminated, and the output rod 2 is smoothly lowered.
  • the shape of the recess 43 that constitutes the transmitting portion 37 and the lateral groove 46 that constitutes the receiving portion 38 may be an arc-shaped groove, a U-shaped groove, a Gothic arch groove, or the like. It is done. This also applies to other embodiments and modifications described later.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention
  • FIGS. 3A to 3D and FIG. 4 show a third embodiment of the present invention
  • FIG. 5 shows a modification of the boost mechanism.
  • the same members (or similar members) as the constituent members of the first embodiment will be described with the same reference numerals in principle.
  • FIG. 2 illustrates the case where a link type clamp mechanism for fixing a workpiece (not shown) is provided in the cylinder device.
  • FIG. 2 shows an initial state of the boost drive of the cylinder device, and corresponds to FIG. 1C described above.
  • the second embodiment shown in FIG. 2 differs from the first embodiment described above in the following points.
  • the housing 1 is attached to a fixed base T such as a table.
  • the left end portion of the clamp member 55 is supported by the upper portion of the output rod 2 projecting upward from the upper end wall (first end wall) 1a of the housing 1 via the first pin 51 so as to be rotatable in the vertical direction. Is done.
  • the upper portion of the link member 56 is rotatably supported by the intermediate portion in the lateral direction of the clamp member 55 via the second pin 52.
  • a lower portion of the link member 56 is rotatably supported by a support portion 57 that protrudes upward from the upper end wall 1 a via a third pin 53.
  • the pressing portion 48 provided at the lower portion of the second piston 22 is configured as an arc surface in a sectional view, instead of the inclined surface of the first embodiment.
  • the receiving part 38 provided in the upper part of the lower end wall (2nd end wall) 1b of the housing 1 is comprised by the bottom wall of the inclination groove
  • the compressed air in the lock chamber 25 raises the output rod 2 via the first piston 21, and the booster mechanism 36 is in the initial state of boost drive. And the clamp member 55 is quickly rotated in the clockwise direction. Subsequently, when the push bolt 58 provided at the right end of the clamp member 55 comes into contact with a work (not shown) from above and a high load acts on the output rod 2, the compressed air in the lock chamber 25 is compressed. Strongly pushes up the output rod 2 via the second piston 22 and the engagement ball 40 of the booster mechanism 36, whereby the clamp member 55 is driven strongly in the clockwise direction.
  • the release drive of the cylinder device is performed in the reverse procedure to the lock drive as described in the first embodiment.
  • the second embodiment described above can be modified as follows.
  • the lower part of the output rod 2 is protruded downward from the lower end wall 1b, and the protruding portion is inserted into the lower end wall 1b in a tight manner.
  • the to-be-detected part of the operation state of a cylinder apparatus is connected to the lower part of the said protrusion part, and sensors, such as a limit switch, are made to face the to-be-detected part.
  • FIGS. 3A to 3D and FIG. 4 exemplifies a case where a turning clamp mechanism for fixing a fixed object (not shown) such as a work is provided in the cylinder device.
  • a fixed object such as a work
  • FIG. 3A released state
  • a first cylinder hole 11 and a second cylinder hole 12 are formed upward in the body 1c of the housing 2.
  • the rod first piston 21 is inserted into the lower first cylinder hole 11, and the boosting second piston 22 is inserted into the upper second cylinder hole 12.
  • a first release chamber 31 is disposed below the first piston 21, and a second release chamber 32 is disposed above the second piston 22.
  • the booster mechanism 36 is disposed in the second release chamber 32.
  • the first piston 21, the second piston 22, and the booster mechanism 36 are disposed upside down as compared with the first and second embodiments. More specifically, in each drawing of the above-described embodiments, the first end side that is one end side in the axial direction of the output rod 2 is the upper side, and the second end side that is the other end side in the axial direction is the upper side. In contrast to the lower side, in each drawing of the third embodiment, the first end side which is one end side in the axial direction of the output rod 2 is set as the lower side and the other end in the axial direction. The second end side which is the side is the upper side.
  • the lower rod portion 2b of the output rod is supported in the lower hole 7 of the lower end wall (first end wall) 1b of the housing 1 so as to be movable in the vertical direction and rotatable about the axis.
  • the upper rod portion 2a of the output rod 2 is supported in a close-packed manner in the upper hole 5 of the wall (second end wall) 1a so as to be movable in the vertical direction and rotatable about the axis.
  • the output rod 2 protrudes above the upper end wall 1a, and a clamp member 55 (see FIGS. 3B to 3D) configured by a cantilever arm is attached to the protruding portion of the output rod 2 with a nut 61.
  • the rod body 2c of the output rod 2 is formed to have a larger diameter than the upper rod portion 2a.
  • a guide mechanism 62 is provided on the lower end wall 1b and the lower rod portion 2b.
  • the guide mechanism 62 has a known structure and is configured as follows (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-1163).
  • a plurality of guide grooves 63 are formed at equal intervals in the circumferential direction (only one guide groove 63 is shown here).
  • Each guide groove 63 is configured by connecting a spiral turning groove 63a and a rectilinear groove 63b upward (see FIG. 3B).
  • the guide balls 64 fitted in the respective guide grooves 63 are inserted into through holes 66 provided in the cylindrical member 65 protruding upward from the lower end wall 1b.
  • a rotating sleeve 67 is fitted on the plurality of guide balls 64.
  • the booster mechanism 36 is configured as follows mainly as shown in the enlarged view of FIG. In FIG. 4, the left half view shows the released state, and the right half view shows the locked state.
  • the transmission portion 37 is formed in a step portion 69 provided between the upper rod portion 2a and the rod body 2c. That is, four recesses 43 are formed in the step portion 69 at substantially equal intervals in the circumferential direction (only one recess 43 is shown here), and the bottom wall of each recess 43 is A transmission unit 37 is configured.
  • the transmission part 37 is inclined so as to approach the axis as it goes upward.
  • a receiving sleeve 71 is secured to the upper end wall (second end wall) 1 a of the housing 1 by a pin 72.
  • the receiving portion 38 is formed below the receiving sleeve 71.
  • the receiving portion 38 is constituted by the bottom wall of the groove.
  • the said receiving part 38 is provided with the inner inclination wall 74 and the outer inclination wall 75 which approach an axial center as it goes below.
  • the stopper portion 49 provided on the body portion 1c of the housing 1 is constituted by a retaining ring.
  • the cylinder device having the above configuration operates as follows.
  • the compressed air is discharged from the lock chamber 25 and the compressed air is supplied to the first release chamber 31 and the second release chamber 32.
  • the compressed air in the second release chamber 32 pushes the second piston 22 downward
  • the compressed air in the first release chamber 31 pushes the first piston 21 upward.
  • the clamp member 55 is switched to the swivel retracted state.
  • the compressed air in the first release chamber 31 and the second release chamber 32 is discharged and the compressed air is supplied to the lock chamber 25 in the release state of FIG. 3A. Then, first, the compressed air in the lock chamber 25 pushes the first piston 21 downward, lowers the output rod 2 with a low load, and pushes the second piston 22 upward. As a result, as shown in FIG. 3B, the guide ball 64 is lowered while turning the output rod 2 and the clamp member 55 with a low load through the turning groove 63a.
  • the wedge space 39 starts to be formed between the transmitting portion 37 provided in the stepped portion 69 and the receiving portion 38 provided in the receiving sleeve 71.
  • the guide ball 64 causes the output rod 2 to go straight down with a low load through the straight advance groove 63b of the guide groove 63, and then the clamp
  • the upward thrust of the second piston 22 causes the engaging ball 40 to be engaged via the booster 41. Push inward in the radial direction.
  • the upward thrust of the second piston 22 is boosted and converted into downward force via the booster 41, the engagement ball 40, the receiving part 38, and the transmitting part 37, and the output rod 2 is powerfully moved downward. Driven by.
  • the second piston 22 engages the ball of the boost mechanism 36 with the output rod 2 that has been prevented from descending by the workpiece (not shown). Press down forcefully through 40. Therefore, due to the resultant force of the pressing force by the booster mechanism 36 and the pressing force by the first piston 21, the output rod 2 causes the work to be fixed to a work table (not shown) such as a table via the clamp member 55. Press strongly.
  • the inclination angle of the transmission portion 37 with respect to the axis of the output rod 2 is preferably in the range of 20 degrees to 60 degrees, and more preferably in the range of 25 degrees to 45 degrees.
  • the inclination angle of the booster 41 with respect to the axis of the output rod 2 is preferably in the range of 8 to 15 degrees.
  • the guide mechanism 62 is not limited to the illustrated structure.
  • the guide member fitted into the guide groove 63 may use a cylindrical pin instead of the exemplified ball 64.
  • the rotating sleeve 67 may be omitted.
  • the bottom wall of the groove constituting the receiving portion 38 may be constituted only by a horizontal wall.
  • the lower part of the output rod 2 is projected downward from the lower end wall 1b, and the projecting part is inserted into the lower end wall 1b in a tight manner, and the operating state of the cylinder device is placed below the projecting part.
  • a detected part may be connected, and a sensor such as a limit switch may face the detected part.
  • FIG. 5 shows a modified example of the booster mechanism 36, and corresponds to the released state shown in the left half of FIG.
  • the pressing portion 48 of the second piston 22 is formed in an arc shape in a sectional view.
  • the receiving part 38 is comprised by the inclined surface which approaches an axial center as it goes upwards.
  • the first release chamber 31 and the second release chamber 32 may be provided with a return spring instead of or in addition to being configured to be able to supply and discharge the release pressure fluid.
  • the structure for connecting the first release chamber 31 and the second release chamber 32 may be a communication hole provided in the body 1c of the housing 1 instead of the communication hole 34 provided in the output rod 2.
  • a pipe provided outside the housing 1 may be used. It is preferable to provide three or four transmitting portions 37 and receiving portions 38 in the circumferential direction, but two or five or more may be provided. Further, the transmitting portion 37 or the receiving portion 38 may be formed on the surface of a member in which the recess or groove is omitted instead of being formed in the illustrated recess or groove.
  • the engaging member 40 may be a member that engages with the wedge space 39 and may be a roller or the like instead of the illustrated engaging ball.
  • the number of the engagement members 40 to be installed is preferably three or four, but may be two or five or more.
  • the compressed fluid used in the cylinder device of the present invention may be other compressed gas, pressurized oil, or the like instead of the exemplified compressed air.
  • 1 housing, 1a (1b): first end wall, 1b (1a): second end wall, 2: output rod, 21: first piston, 22: second piston, 25: lock chamber, 31: first Release chamber, 32: second release chamber, 34: communication hole, 36: booster mechanism, 37: transmission portion, 38: receiving portion, 39: wedge space, 40: engagement member (engagement ball), 41: multiplication Force part, 43: recess, 48: push part, 55: clamp member, 62: guide mechanism.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

　ハウジング(１)に出力ロッド(２)が上下移動可能に挿入される。そのハウジング(１)の上部内に挿入した第１ピストン(２１)が出力ロッド(２)に固定され、上記ハウジング(１)の下部内に挿入した第２ピストン(２２)が上記出力ロッド(２)に上下移動可能に外嵌される。第１ピストン(２１)と第２ピストン(２２)との間にロック室(２５)が配置され、第１ピストン(２１)の上側および第２ピストン(２２)の下側に第１リリース室(３１)および第２リリース室(３２)が配置される。上記出力ロッド(２)のロック駆動工程において、上記ロック室(２５)に圧力流体を供給すると、まず、上向きに駆動された第１ピストン(２１)が出力ロッド(２)を上方へ駆動し、次いで、下向きに駆動された第２ピストン(２２)が倍力機構(３６)を介して上記出力ロッド(２)を上方へ倍力駆動する。

Description

倍力機構付きシリンダ装置
　この発明は、倍力機構を付設したシリンダ装置に関し、より具体的にいえば、ワークや金型等の被固定物を強力に固定すると共にその固定状態を保持するのに好適な技術に関する。
　この種の倍力機構付きシリンダ装置には、従来では、特許文献１(日本国・特開２００７－２６８６２５号公報)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
　出力ロッドとしてのクランプロッドがハウジングに上下方向へ移動可能に挿入される。上記ハウジングの上部内に挿入したロッド用の第１ピストンがクランプロッドに固定されると共に、その第１ピストンの上下両側に第１ロック室と第１リリース室とが形成される。上記ハウジングの下部内に挿入した倍力用の第２ピストンが上記クランプロッドに上下方向へ移動可能に外嵌されると共に、その第２ピストンの上下両側に第２ロック室と第２リリース室とが形成される。
　そして、上記クランプロッドをロック駆動するときには、上記第１ロック室および第２ロック室に圧縮空気を供給して、上記第１ピストン及び第２ピストンを下向きに駆動する。すると、まず、上記ロック駆動の低負荷ストローク時に上記第１ピストンが当該クランプロッドを下向きに駆動し、その後の高負荷ストローク時に上記第２ピストンが倍力機構を介して当該クランプロッドを下向きに倍力駆動する。
　従来では、上記倍力機構は、クランプロッドの下部に設けた係合溝と、上記ハウジングの下部に揺動自在に支持した複数の爪部材とを備える。そして、上記倍力駆動時には、下向きに駆動された第２ピストンのテーパ面が爪部材を半径方向の内方へ揺動させて、その爪部材を係合溝に係合させる。
特開２００７－２６８６２５号公報
　上記の従来技術は次の問題がある。
　前記の倍力駆動時には、下向きに駆動された第２ピストンが爪部材と係合溝とを介してクランプロッドを下方へ倍力駆動するので、その倍力駆動時の大きな反力が係合溝から爪部材へ上向きに作用し、上記の爪部材を上方へ強力に引っ張る。このため、上記爪部材をハウジングに揺動自在に支持する構造を強固にする必要があり、その支持構造が大きくなって、シリンダ装置が大形になる。
　また、上記の従来技術では、第１ピストンの下側に形成した第１リリース室と第２ピストンの上側に形成した第２ロック室とを区画する必要があるので、ハウジングの途中高さ部に厚肉の仕切り壁を設ける必要がある。このため、ハウジングの背丈が高くなり、シリンダ装置がさらに大形になる。
　本発明の目的は、倍力機構付きシリンダ装置を小形に造れるようにすることにある。
　上記の目的を達成するため、下記の第１から第３の各発明は、例えば、図１Ａから図１Ｄ、又は図２、若しくは図３Ａから図３Ｄ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。
［第１発明について］
　ハウジング１に軸心方向へ移動可能に挿入した出力ロッド２と、上記ハウジング１内で上記出力ロッド２に連結されたロッド用の第１ピストン２１と、上記ハウジング１内で上記第１ピストン２１に対して直列状に配置されると共に上記出力ロッド２に軸心方向へ移動可能に外嵌された倍力用の第２ピストン２２とを備える。上記出力ロッド２のロック駆動工程において、低負荷ストローク時には上記第１ピストン２１が当該出力ロッド２を駆動し、その後の高負荷ストローク時には上記第２ピストン２２が倍力機構３６を介して当該出力ロッド２を倍力駆動するように構成する。上記第１ピストン２１と上記第２ピストン２２との間に、圧力流体が供給および排出されるロック室２５を配置し、そのロック室２５が、上記第１ピストン２１と上記第２ピストン２２との両者を当該両者が離れる方向へ押すように構成する。上記第１ピストン２１を上記第２ピストン２２側へ押すように第１リリース室３１を配置すると共に、上記第２ピストン２２を上記第１ピストン２１側へ押すように第２リリース室３２を配置する。上記倍力機構３６は、上記ロック室２５に供給された圧力流体が上記第２ピストン２２を上記第１ピストン２１から離れる方向へ押す力を、当該第１ピストン２１へ向かう力に反転させると共に倍力変換して上記出力ロッド２へ伝達するように構成した。
　上記の第１発明は、次の作用効果を奏する。
　第１ピストンと第２ピストンとの間に配置されたロック室に圧力流体を供給することにより、第１ピストンをハウジングの一端側へ押すと共に第２ピストンをハウジングの他端側へ押すことができる。そして、上記ロック室の圧力流体が第２ピストンを他端側へ押す力は、倍力機構を介して反転されて出力ロッドへ伝達される。このため、倍力駆動時の大きな反力は、上記出力ロッドから倍力機構を介してハウジングに作用することになる。従って、本発明は、倍力駆動時の大きな反力を受け止める構造として、前記の従来技術における引っ張り力を受け止める構造に代えて、圧縮力を受け止める構造を採用できる。その結果、上記の受け止め構造を簡素に構成することが可能になり、シリンダ装置を小形に造れる。
　また、本発明は、第１ピストンと第２ピストンとの間にロック室が形成されると共に、第１ピストンの外側および第２ピストンの外側に第１リリース室および第２リリース室が形成されるので、前記の従来技術とは異なり、ハウジングの途中高さ部に厚肉の仕切り壁を設ける必要が無い。このため、ハウジングの背丈が低くなり、シリンダ装置がさらに小形になる。
［第２発明について］
　軸心方向の一端側および他端側としての第１端側および第２端側へ移動可能にハウジング１に挿入した出力ロッド２と、上記ハウジング１内で上記第１端側に配置されると共に上記出力ロッド２に連結されたロッド用の第１ピストン２１と、上記ハウジング１内で上記第２端側に配置されると共に上記出力ロッド２に軸心方向へ移動可能に外嵌された倍力用の第２ピストン２２とを備える。上記出力ロッド２のロック駆動工程において、低負荷ストローク時には上記第１ピストン２１が当該出力ロッド２を駆動し、その後の高負荷ストローク時には上記第２ピストン２２が倍力機構３６を介して当該出力ロッド２を倍力駆動するように構成する。上記第１ピストン２１と上記第２ピストン２２との間に配置されて圧力流体が供給および排出されるロック室２５であって、上記第１ピストン２１を上記第１端側へ押すと共に上記第２ピストン２２を上記第２端側へ押すように構成したロック室２５を備える。上記第１ピストン２１を上記第２端側へ押すように当該第１ピストン２１の上記第１端側に配置された第１リリース室３１と、上記第２ピストン２２を上記第１端側へ押すように当該第２ピストン２２の上記第２端側に配置された第２リリース室３２とを備える。上記倍力機構３６は、上記ロック室２５に供給された圧力流体が上記第２ピストン２２を上記第２端側へ押す力を、上記の第１端側への力に倍力変換して上記出力ロッド２へ伝達するように構成した。
　上記の第２発明は、前記の第１発明の作用効果と実質的に同じ作用効果を奏する。
［第３発明について］
　軸心方向の一端側および他端側としての第１端側および第２端側へ移動可能にハウジング１に挿入した出力ロッド２と、上記ハウジング１内で上記第１端側に配置されると共に上記出力ロッド２に連結されたロッド用の第１ピストン２１と、上記ハウジング１内で上記第２端側に配置されると共に上記出力ロッド２に軸心方向へ移動可能に外嵌された倍力用の第２ピストン２２と、上記第１ピストン２１と上記第２ピストン２２との間に配置されて圧力流体が供給および排出されるロック室２５であって、上記第１ピストン２１を上記第１端側へ押すと共に上記第２ピストン２２を上記第２端側へ押すように構成したロック室２５と、上記第１ピストン２１を上記第２端側へ押すように当該第１ピストン２１の上記第１端側に配置された第１リリース室３１と、上記第２ピストン２２を上記第１端側へ押すように当該第２ピストン２２の上記第２端側に配置された第２リリース室３２とを備える。また、上記ロック室２５に供給された圧力流体が上記第２ピストン２２を上記第２端側へ押す力を、上記の第１端側への力に倍力変換して上記出力ロッド２へ伝達するように構成した倍力機構３６を備える。上記出力ロッド２のロック駆動工程において、低負荷ストローク時には上記第１ピストン２１が当該出力ロッド２を上記第１端側へ駆動し、その後の高負荷ストローク時には上記第２ピストン２２が上記倍力機構３６を介して当該出力ロッド２を上記第１端側へ倍力駆動するように構成する。
　上記の第３発明も、前記の第１発明の作用効果と実質的に同じ作用効果を奏する。
　上記の各発明においては、前記第１リリース室３１及び前記第２リリース室３２に圧力流体を供給および排出するように構成することが好ましい。
　この場合、上記リリース室にリリース用の戻しバネを装着する必要がないので、その戻しバネの装着スペースを省略できる。このため、ハウジングの高さを大幅に小さくしてシリンダ装置をコンパクトに造れる。
　また、本発明においては、前記第１リリース室３１と前記第２リリース室３２とを接続する連通孔３４を前記出力ロッド２内に設けることが好ましい。
　この場合、上記２つのリリース室を接続する孔や配管をハウジングの胴部やハウジングの外部に設ける必要がなくなるので、シリンダ装置をさらに小形に造れる。
　さらに、本発明は、後述する各実施形態に記載された特有の構成を付加することが好ましい。
図１Ａから図１Ｄは、本発明の第１実施形態を示す模式図である。　図１Ａは、シリンダ装置のリリース状態の立面視の断面図である。　図１Ｂは、上記シリンダ装置のロック駆動行程の低負荷ストロークの終期状態を示し、上記図１Ａに類似する図である。　図１Ｃは、上記シリンダ装置の倍力駆動の初期状態を示し、上記図１Ａに類似する図である。　図１Ｄは、上記シリンダ装置の倍力駆動の終期のロック状態を示し、上記の図１Ａに類似する図である。 本発明の第２実施形態のシリンダ装置を示し、上記図１Ｃに相当する図である。 図３Ａから図３Ｄは、本発明の第３実施形態を示している。　図３Ａは、シリンダ装置に設けた旋回式のクランプ部材の退避状態を示す図であって、前記図１Ａに類似する図である。　図３Ｂは、上記シリンダ装置のロック駆動工程における上記クランプ部材の旋回終了状態を示し、前記図１Ａの状態と前記図１Ｂの状態との間の状態に相当する図である。　図３Ｃは、上記クランプ部材のロック準備状態を示し、前記図１Ｃに類似する図である。　図３Ｄは、上記クランプ部材のロック状態を示し、前記図１Ｄに類似する図である。 上記第３実施形態に設けた倍力機構の拡大図であって、左半図はリリース状態を示し、右半図はロック状態を示している。 上記倍力機構の変形例を示し、上記図４の左半図のリリース状態に相当する図である。
　図１Ａから図１Ｄは、本発明の第１実施形態を示す模式図である。
　まず、リリース状態を示す図１Ａにより、倍力機構付きシリンダ装置の構造を説明する。
　ハウジング１に出力ロッド２が上下方向へ移動可能に挿入される。上記ハウジング１の上端壁(第１端壁)１ａに設けた上部孔５に出力ロッド２の上ロッド部分２ａが封止部材６を介して保密状に支持されると共に、上記ハウジング１の下端壁(第２端壁)１ｂに設けた下部孔７に出力ロッド２の下ロッド部分２ｂが支持される。その下ロッド部分２ｂは、上ロッド部分２ａよりも大径に形成されている。
　上記ハウジング１の胴部１ｃには、第１シリンダ孔１１と第２シリンダ孔１２とが上下に形成される。第１シリンダ孔１１にロッド用の第１ピストン２１が封止部材１４を介して保密状に挿入され、その第１ピストン２１が出力ロッド２に固定される。また、第２シリンダ孔１２に倍力用の第２ピストン２２が外封止部材１６を介して保密状に挿入されると共に、その第２ピストン２２が出力ロッド２に内封止部材１７を介して上下方向へ移動可能で保密状に外嵌される。
　上記第１ピストン２１と上記第２ピストン２２との間にはロック室２５が配置される。そのロック室２５に対して、ロック給排路２６とロックポート(図示せず)とを介してロック用の圧縮空気が供給および排出可能になっている。
　また、上記第１ピストン２１の上側に第１リリース室３１が配置されると共に上記第２ピストン２２の下側に第２リリース室３２が配置される。これらの第１リリース室３１と第２リリース室３２とが、出力ロッド２内に形成した連通孔３４によって接続される。これにより、上記第１リリース室３１及び第２リリース室３２に対して、リリース給排路２７とリリースポート(図示せず)とを介してリリース用の圧縮空気が供給および排出可能になっている。
　上記第２リリース室３２内で、出力ロッド２と第２ピストン２２とに倍力機構３６が設けられる。その倍力機構３６は、上記ロック室２５に供給された圧縮空気が上記第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上記出力ロッド２へ伝達するように構成される。
　上記の倍力機構３６は、図１Ｃ又は後述の図２(倍力駆動の初期状態)に示すように構成されている。即ち、下ロッド部分２ｂの下端部に設けた伝達部３７と前記の下端壁１ｂに設けた受部３８との間に、半径方向の内方へ狭くなるように環状の楔空間３９形成される。その楔空間３９に、周方向に所定の間隔をあけて複数の係合ボール(係合部材)４０が挿入される。上記係合ボール４０を半径方向の内方へ押すように、第２ピストン２２に倍力部４１が設けられる。上記の各部材は、より詳しくいえば次のように構成されている。
　この第１実施形態では、下ロッド部分２ｂの下端の外周面に、４つの凹所４３が周方向へほぼ等間隔に形成される。各凹所４３の底壁が上記の伝達部３７を構成している。その伝達部３７は、下方へ向かうにつれて軸心へ近づくように傾斜されている。
　ハウジング１の下端壁１ｂから上向きに突出させた筒部４５の上部に、周方向へ４つの横溝４６が形成される。各横溝４６の底壁によって前記受部３８が構成されている。
　前記倍力部４１は、第２ピストン２２の内周面に設けた傾斜面によって構成される。その倍力部４１の下側には、後述する押部４８が上記倍力部４１に連ねて設けられる。その押部４８は、ここでは傾斜面によって構成されている。
　上記構成のシリンダ装置は、次のように作動する。
　図１Ａのリリース状態では、ロック室２５から圧縮空気が排出されると共に第１リリース室３１と第２リリース室３２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３２の圧縮空気が第２ピストン２２を上方へ押すと共に、第１リリース室３１の圧縮空気が第１ピストン２１を下方へ押している。
　この場合、第２ピストン２２に作用する上向き力と、第１ピストン２１及び出力ロッド２に作用する下向き力との差力により、ハウジング１の前記胴部１ｃの途中高さ部に設けたストッパー部４９に第２ピストン２２の上面の外周部が受け止められ、その第２ピストン２２の上面の中央部に第１ピストン２１の下面が受け止められている。また、第２ピストン２２の押部４８と係合ボール４０との間には所定の隙間Ｇが形成されている。
　上記シリンダ装置をロック駆動するときには、図１Ａのリリース状態において、第１リリース室３１及び第２リリース室３２の圧縮空気を排出すると共にロック室２５に圧縮空気を供給する。
　すると、まず、ロック室２５の圧縮空気が、第１ピストン２１を上方へ押すと共に第２ピストン２２を下方へ押していく。これにより、図１Ｂ(ロック駆動行程の低負荷ストロークの終期状態)に示すように、第２ピストン２２の押部４８が係合ボール４０を介して下端壁１ｂの受部３８に受け止められると共に、その押部４８が、上記係合ボール４０を、出力ロッド２の外周面へ向けて半径方向の内方へ押して当該外周面に接当させ、その接当による摩擦力と前記の封止部材６，１４，１７の摩擦力などに起因する低負荷に抗して、ロック室２５の圧縮空気が上記第１ピストン２１を介して上記出力ロッド２を上昇させていく。
　上記出力ロッド２が上昇すると、その出力ロッド２の下部に設けた伝達部３７と下端壁１ｂに設けた受部３８との間に前記楔空間３９が形成され(図１Ｃを参照)、前記押部４８が係合ボール４０を楔空間３９に押し出して、倍力駆動が開始可能となる。
　次いで、図１Ｃ(倍力駆動の初期状態)に示すように、上記出力ロッド２がさらに上昇して、その出力ロッド２の上端がワーク(図示せず)に受け止められて上記出力ロッド２に高負荷が作用するときには、第２ピストン２２の倍力部４１が係合ボール４０を半径方向の内方へ押し出す。これにより、上記第２ピストン２２に作用する下向き推力は、倍力部４１と係合ボール４０と受部３８及び伝達部３７を介して、上向きに倍力変換されて、出力ロッド２が上向きに強力に駆動される。
　引き続いて、図１Ｄ(倍力駆動の終期のロック状態)に示すように、前記ワーク(図示せず)に受け止められて上昇が阻止された出力ロッド２を第２ピストン２２が倍力機構３６を介して上方へ押す。このため、その倍力機構３６による押上げ力と第１ピストン２１による押上げ力との合力により、上記出力ロッド２が上方へ強力に押される。
　ちなみに、上記倍力機構３６において、摩擦係数が０．０８～０．１５の場合には、「第２ピストン２２の下向き推力」に対する「倍力機構３６による押上げ力」は、約２～３．５倍である。
　また、上記図１Ｄのロック状態において、倍力機構３６による保持力(出力ロッド２に作用する外力が上記ロック状態を解除するのを防止する力)は、上記「第２ピストン２２の下向き推力」の約５～１０倍である。このため、上記ロック状態を機械的に強力に保持することが可能となった。
　ここで、上記第２ピストン２２の下向き推力は、倍力部４１と係合ボール４０と受部３８及び伝達部３７を介して上向きに反転されて出力ロッド２へ伝達される。このため、倍力駆動時の大きな反力は、上記出力ロッド２から係合ボール４０と受部３８とを介してハウジング１の下端壁１ｂに圧縮力として作用する。従って、上記図１Ｄに示すとおり、倍力駆動時の大きな反力を受け止める構造は、上記の圧縮力を受け止める筒部４５を下端壁１ｂに設けるだけの簡素な構造になり、その結果、シリンダ装置を小形に造れる。
　また、上記出力ロッド２の軸心に対する前記押部４８の傾斜角度は、その軸心に対する前記倍力部４１の傾斜角度よりも大きな値に設定される。これにより、上記押部４８が係合ボール４０を半径方向の内方へ押す力は、上記倍力部４１が係合ボール４０を半径方向の内方へ押す力よりも小さくなっている。このため、前記の低負荷ストローク時において、出力ロッド２の外周面と係合ボール４０との接当による摩擦力が小さくなり、その出力ロッド２が円滑に上昇する。
　上記シリンダ装置を図１Ｄのロック状態から図１Ａのリリース状態へ切換えるときには、上記図１Ｄにおいて、ロック室２５の圧縮空気を排出すると共に第１リリース室３１及び第２リリース室３２に圧縮空気を供給する。
　すると、まず、係合ボール４０によって下降が阻止された出力ロッド２に対して、第２リリース室３２の圧縮空気が第２ピストン２２を上昇させる。その第２ピストン２２がさらに上昇することにより、上記係合ボール４０が図１Ｃの状態を経て図１Ｂの状態に切り換わり、上記出力ロッド２及び第１ピストン２１の下降が許容される。次いで、第２リリース室３２の圧縮空気で上昇された第２ピストン２２が前記ストッパー部４９に受け止められ、その後、図１Ａ(リリース状態)に示すように、第１ピストン２１が出力ロッド２を下降させ、その第１ピストン２１の下面が第２ピストン２２の上面に接当する。
　上記出力ロッド２の下降の終期には、第２ピストン２２の押部４８と係合ボール４０との間に図１に示す前記隙間Ｇが形成されるので、出力ロッド２の外周面と係合ボール４０との間に作用する摩擦力が殆ど無くなり、上記出力ロッド２が円滑に下降する。
　上記の第１実施形態において、前記伝達部３７を構成する凹所４３と前記受部３８を構成する横溝４６の形状としては、円弧状の溝やＵ字状の溝やゴシックアーチ溝などが考えられる。この点は、後述する別の実施形態や変形例においても同様である。
　図２は本発明の第２実施形態を示し、図３Ａから図３Ｄと図４は本発明の第３実施形態を示し、図５は倍力機構の変形例を示している。これらの別の実施形態や変形例においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材(又は類似する部材)には原則として同一の参照数字を付けて説明する。
　図２の第２実施形態は、ワーク(図示せず)を固定するリンク式クランプ機構をシリンダ装置に設けた場合を例示してある。その図２は、シリンダ装置の倍力駆動の初期状態を示し、前記の図１Ｃに相当する図である。
　この図２の第２実施形態は、上記の第１実施形態とは次の点で異なる。
　前記ハウジング１は、テーブル等の固定台Ｔに取り付けられている。そのハウジング１の上端壁(第１端壁)１ａよりも上方へ突出させた前記出力ロッド２の上部に、第１ピン５１を介して、クランプ部材５５の左端部が上下方向に回転可能に支持される。そのクランプ部材５５の横方向の中間部に、第２ピン５２を介して、リンク部材５６の上部が回転可能に支持される。そのリンク部材５６の下部は、第３ピン５３を介して、上端壁１ａから上向きに突出させた支持部５７に回転可能に支持される。
　第２ピストン２２の下部に設けた押部４８は、前記の第１実施形態の傾斜面に代えて、断面視で円弧面に構成されている。ハウジング１の下端壁(第２端壁)１ｂの上部に設けた受部３８は、傾斜溝の底壁によって構成されており、下方へ向かうにつれて軸心に近づくように傾斜されている。
　上記シリンダ装置のロック駆動時には、まず、図２に示すように、ロック室２５の圧縮空気が第１ピストン２１を介して出力ロッド２を上昇させて、倍力機構３６が倍力駆動の初期状態へ切り換えられると共に上記クランプ部材５５が時計回りの方向へ速やかに回転される。引き続いて、上記クランプ部材５５の右端部に設けた押ボルト５８がワーク(図示せず)に上側から接当して上記出力ロッド２に高負荷が作用したときに、上記ロック室２５の圧縮空気が第２ピストン２２と上記倍力機構３６の係合ボール４０とを介して上記出力ロッド２を強力に押し上げ、これにより、上記クランプ部材５５が時計回りの方向へ強力に駆動される。
　なお、上記シリンダ装置のリリース駆動は、前記の第１実施形態で説明したように、上記ロック駆動とは逆の手順でなされる。
　上記の第２実施形態は、次のように変更可能である。
　上記出力ロッド２の下部を下端壁１ｂよりも下方へ突出させると共に、その下端壁１ｂに上記の突出部分を保密状に挿入する。そして、上記突出部分の下部に、シリンダ装置の作動状態の被検出部を連結し、その被検出部にリミットスイッチ等のセンサを対面させる。
　図３Ａから図３Ｄ及び図４の第３実施形態は、ワーク等の被固定物(図示せず)を固定する旋回式クランプ機構をシリンダ装置に設けた場合を例示してある。
　まず、図３Ａ(リリース状態)によってシリンダ装置の構造を説明する。
　前記ハウジング２の胴部１ｃには、第１シリンダ孔１１と第２シリンダ孔１２とが上向きに形成される。下側の第１シリンダ孔１１にロッド用の第１ピストン２１が挿入されると共に、上側の第２シリンダ孔１２に倍力用の第２ピストン２２が挿入される。上記第１ピストン２１の下側に第１リリース室３１が配置されると共に、上記第２ピストン２２の上側に第２リリース室３２が配置される。その第２リリース室３２内に前記倍力機構３６が配置されている。
　即ち、この第３実施形態では、第１ピストン２１と第２ピストン２２と倍力機構３６とが、前記の第１実施形態および第２実施形態と比べて、上下逆に配置されている。
　より詳しくいえば、前記の各実施形態の各図面においては、出力ロッド２の軸心方向の一端側である第１端側が上側とされると共に軸心方向の他端側である第２端側が下側とされているのに対して、この第３実施形態の各図面においては、出力ロッド２の軸心方向の一端側である第１端側が下側とされると共に軸心方向の他端側である第２端側が上側とされている。
　そして、前記ハウジング１の下端壁(第１端壁)１ｂの下部孔７に前記出力ロッドの下ロッド部分２ｂが上下方向へ移動可能かつ軸心回りに回転可能に支持され、上記ハウジング１の上端壁(第２端壁)１ａの上部孔５に上記出力ロッド２の上ロッド部分２ａが上下方向へ移動可能かつ軸心回りに回転可能で保密状に支持される。上記の上端壁１ａよりも上方へ上記出力ロッド２が突出され、その出力ロッド２の突出部に片持ちアームで構成したクランプ部材５５(図３Ｂから図３Ｄを参照)がナット６１で取り付けられる。
　なお、出力ロッド２のロッド本体２ｃは、上記の上ロッド部分２ａよりも大径に形成されている。
　上記の下端壁１ｂと下ロッド部分２ｂとにガイド機構６２が設けられる。そのガイド機構６２は、公知の構造であって、次のように構成されている(例えば、特開２００４－１１６３号公報を参照)。
　下ロッド部分２ｂには、複数のガイド溝６３が周方向へ等間隔に形成される(ここでは一つのガイド溝６３だけを示している)。各ガイド溝６３は、螺旋状の旋回溝６３ａと直進溝６３ｂとを上向きに連ねて構成される(図３Ｂを参照)。上記各ガイド溝６３に嵌合される案内ボール６４は、下端壁１ｂから上向きに突出させた筒部材６５に設けた貫通孔６６に挿入される。上記の複数の案内ボール６４に回転スリーブ６７が外嵌めされる。
　また、前記の倍力機構３６は、主として図４の拡大図に示すように、次のように構成される。その図４において、左半図はリリース状態を示し、右半図はロック状態を示している。
　上ロッド部分２ａとロッド本体２ｃとの間に設けた段部６９に、前記の伝達部３７が形成される。即ち、上記の段部６９に、４つの凹所４３が周方向へほぼ等間隔に形成され(ここでは１つの凹所４３だけを図示している)、各凹所４３の底壁が上記の伝達部３７を構成している。その伝達部３７は、上方へ向かうにつれて軸心へ近づくように傾斜されている。
　さらに、上記ハウジング１の上端壁(第２端壁)１ａに、受止めスリーブ７１がピン７２によって回り止めされている。その受止めスリーブ７１の下部に前記受部３８が形成されている。その受部３８は、溝の底壁によって構成されている。そして、上記受部３８は、下方へ向かうにつれて軸心に近づく内傾斜壁７４及び外傾斜壁７５を備える。
　なお、ハウジング１の胴部１ｃに設けた前記ストッパー部４９は、止め輪によって構成されている。
　上記構成のシリンダ装置は、次のように作動する。
　図３Ａのリリース状態では、ロック室２５から圧縮空気が排出されると共に第１リリース室３１と第２リリース室３２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３２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３１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、前記クランプ部材５５は、旋回退避状態に切り換えられている。
　上記シリンダ装置をロック駆動するときには、図３Ａのリリース状態において、第１リリース室３１と第２リリース室３２の圧縮空気を排出すると共にロック室２５に圧縮空気を供給する。
　すると、まず、ロック室２５の圧縮空気が、第１ピストン２１を下方へ押して出力ロッド２を低負荷で下降させる共に第２ピストン２２を上方へ押していく。これにより、図３Ｂに示すように、前記の案内ボール６４が旋回溝６３ａを介して上記出力ロッド２及び前記クランプ部材５５を低負荷で旋回させながら下降させ、これと同時に、その出力ロッド２の段部６９に設けた前記伝達部３７と前記受止めスリーブ７１に設けた受部３８との間に前記楔空間３９が形成され始める。
　引き続いて、図３Ｃ(倍力駆動の初期状態)に示すように、前記の案内ボール６４がガイド溝６３の直進溝６３ｂを介して上記出力ロッド２を低負荷で直進下降させ、次いで、前記クランプ部材５５の右部下面がワーク(図示せず)に受け止められて上記出力ロッド２に高負荷が作用したときに、第２ピストン２２の上向き推力が倍力部４１を介して係合ボール４０を半径方向の内方へ押していく。これにより、その第２ピストン２２の上向き推力は、倍力部４１と係合ボール４０と受部３８と伝達部３７とを介して下向き力に倍力変換され、その出力ロッド２が下方へ強力に駆動される。
　その後、図３Ｄ(倍力駆動の終期のロック状態)に示すように、前記ワーク(図示せず)によって下降が阻止された出力ロッド２を、第２ピストン２２が倍力機構３６の係合ボール４０を介して下方へ強力に押す。このため、その倍力機構３６による押下げ力と第１ピストン２１による押下げ力との合力により、上記出力ロッド２がクランプ部材５５を介して上記ワークをテーブル等の固定台(図示せず)に強力に押圧する。
　上記シリンダ装置を図３Ｄのロック状態から図３Ａのリリース状態へ切換えるときには、上記図３Ｄにおいて、ロック室２５の圧縮空気を排出すると共に第１リリース室３１及び第２リリース室３２に圧縮空気を供給する。これにより、上記シリンダ装置は、上記ロック駆動とは逆の手順でリリース状態へ切換えられる。
　上記出力ロッド２の軸心に対する伝達部３７の傾斜角度は、２０度から６０度の範囲が好ましく、２５度から４５度の範囲がさらに好ましい。出力ロッド２の軸心に対する倍力部４１の傾斜角度は、８度から１５度の範囲が好ましい。これらの点は、前記の各実施形態においても同様である。
　上記の第３実施形態は、次のように変更可能である。
　上記ガイド機構６２は、例示の構造に限定されないことは勿論である。例えば、ガイド溝６３に嵌合する案内部材は、例示のボール６４に代えて円柱状のピンを利用してもよい。また、前記回転スリーブ６７を省略してもよい。
　前記の受部３８を構成する溝の底壁は、水平壁だけで構成してもよい。
　さらには、上記出力ロッド２の下部を下端壁１ｂよりも下方へ突出させると共に、その下端壁１ｂに上記の突出部分を保密状に挿入し、上記突出部分の下部に、シリンダ装置の作動状態の被検出部を連結し、その被検出部にリミットスイッチ等のセンサを対面させてもよい。
　図５は、上記倍力機構３６の変形例を示し、前記図４の左半図のリリース状態に相当する図である。
　この場合、第２ピストン２２の押部４８は、断面視で円弧状に形成される。また、受部３８は、上方へ向かうにつれて軸心に近づく傾斜面によって構成されている。
　上記の各実施形態や変形例は、さらに次のように変更可能である。
　前記第１リリース室３１と第２リリース室３２とは、リリース用圧力流体を供給および排出可能に構成することに代えて、又は、これに加えて、戻しバネを装着するようにしてもよい。
　上記第１リリース室３１と第２リリース室３２とを接続する構造は、前記出力ロッド２に設けた連通孔３４に代えて、ハウジング１の胴部１ｃに設けた連通孔であってもよく、さらには、ハウジング１の外側に設けた配管であってもよい。
　前記の伝達部３７と受部３８は、周方向へ３つ又は４つ設けることが好ましいが、２つ又は５つ以上であってもよい。また、上記伝達部３７又は受部３８は、例示した凹所や溝に形成することに代えて、上記凹所や溝を省略した部材の表面に形成することも可能である。
　前記係合部材４０は、前記楔空間３９に楔係合する部材であればよく、例示した係合ボールに代えて、コロ等であってもよい。上記係合部材４０の設置数量は、３つ又は４つが好ましいが、２つ又は５つ以上であってもよい。
　本発明のシリンダ装置に使用される圧力流体は、例示した圧縮空気に代えて、他の圧縮気体や圧油等であってもよい。
　その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。
　１：ハウジング，１ａ(１ｂ)：第１端壁，１ｂ(１ａ)：第２端壁，２：出力ロッド，２１：第１ピストン，２２：第２ピストン，２５：ロック室，３１：第１リリース室，３２：第２リリース室，３４：連通孔，３６：倍力機構，３７：伝達部，３８：受部，３９：楔空間，４０：係合部材(係合ボール)，４１：倍力部，４３：凹所，４８：押部，５５：クランプ部材，６２：ガイド機構．

Claims (14)

  1. 　ハウジング(１)に軸心方向へ移動可能に挿入した出力ロッド(２)と、上記ハウジング(１)内で上記出力ロッド(２)に連結されたロッド用の第１ピストン(２１)と、上記ハウジング(１)内で上記第１ピストン(２１)に対して直列状に配置されると共に上記出力ロッド(２)に軸心方向へ移動可能に外嵌された倍力用の第２ピストン(２２)と、を有し、上記出力ロッド(２)のロック駆動工程において、低負荷ストローク時には上記第１ピストン(２１)が当該出力ロッド(２)を駆動し、その後の高負荷ストローク時には上記第２ピストン(２２)が倍力機構(３６)を介して当該出力ロッド(２)を倍力駆動するように構成した、倍力機構付きシリンダ装置において、
    　上記第１ピストン(２１)と上記第２ピストン(２２)との間に配置されて圧力流体が供給および排出されるロック室(２５)であって、上記第１ピストン(２１)と上記第２ピストン(２２)との両者を当該両者が離れる方向へ押すように構成したロック室(２５)と、
    　上記第１ピストン(２１)を上記第２ピストン(２２)側へ押すように配置された第１リリース室(３１)と、
    　上記第２ピストン(２２)を上記第１ピストン(２１)側へ押すように配置された第２リリース室(３２)と、を備え、
    　上記倍力機構(３６)は、上記ロック室(２５)に供給された圧力流体が上記第２ピストン(２２)を上記第１ピストン(２１)から離れる方向へ押す力を、当該第１ピストン(２１)へ向かう力に反転させると共に倍力変換して上記出力ロッド(２)へ伝達するように構成した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  2. 　軸心方向の一端側および他端側としての第１端側および第２端側へ移動可能にハウジング(１)に挿入した出力ロッド(２)と、上記ハウジング(１)内で上記第１端側に配置されると共に上記出力ロッド(２)に連結されたロッド用の第１ピストン(２１)と、上記ハウジング(１)内で上記第２端側に配置されると共に上記出力ロッド(２)に軸心方向へ移動可能に外嵌された倍力用の第２ピストン(２２)とを有し、上記出力ロッド(２)のロック駆動工程において、低負荷ストローク時には上記第１ピストン(２１)が当該出力ロッド(２)を駆動し、その後の高負荷ストローク時には上記第２ピストン(２２)が倍力機構(３６)を介して当該出力ロッド(２)を倍力駆動するように構成した、倍力機構付きシリンダ装置において、
    　上記第１ピストン(２１)と上記第２ピストン(２２)との間に配置されて圧力流体が供給および排出されるロック室(２５)であって、上記第１ピストン(２１)を上記第１端側へ押すと共に上記第２ピストン(２２)を上記第２端側へ押すように構成したロック室(２５)と、
    　上記第１ピストン(２１)を上記第２端側へ押すように当該第１ピストン(２１)の上記第１端側に配置された第１リリース室(３１)と、
    　上記第２ピストン(２２)を上記第１端側へ押すように当該第２ピストン(２２)の上記第２端側に配置された第２リリース室(３２)と、を備え、
    　上記倍力機構(３６)は、上記ロック室(２５)に供給された圧力流体が上記第２ピストン(２２)を上記第２端側へ押す力を、上記の第１端側への力に倍力変換して上記出力ロッド(２)へ伝達するように構成した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  3. 　軸心方向の一端側および他端側としての第１端側および第２端側へ移動可能にハウジング(１)に挿入した出力ロッド(２)と、
    　上記ハウジング(１)内で上記第１端側に配置されると共に上記出力ロッド(２)に連結されたロッド用の第１ピストン(２１)と、
    　上記ハウジング(１)内で上記第２端側に配置されると共に上記出力ロッド(２)に軸心方向へ移動可能に外嵌された倍力用の第２ピストン(２２)と、
    　上記第１ピストン(２１)と上記第２ピストン(２２)との間に配置されて圧力流体が供給および排出されるロック室(２５)であって、上記第１ピストン(２１)を上記第１端側へ押すと共に上記第２ピストン(２２)を上記第２端側へ押すように構成したロック室(２５)と、
    　上記第１ピストン(２１)を上記第２端側へ押すように当該第１ピストン(２１)の上記第１端側に配置された第１リリース室(３１)と、
    　上記第２ピストン(２２)を上記第１端側へ押すように当該第２ピストン(２２)の上記第２端側に配置された第２リリース室(３２)と、
    　上記ロック室(２５)に供給された圧力流体が上記第２ピストン(２２)を上記第２端側へ押す力を、上記の第１端側への力に倍力変換して上記出力ロッド(２)へ伝達するように構成した倍力機構(３６)と、を備え、
    　上記出力ロッド(２)のロック駆動工程において、低負荷ストローク時には上記第１ピストン(２１)が当該出力ロッド(２)を上記第１端側へ駆動し、その後の高負荷ストローク時には上記第２ピストン(２２)が上記倍力機構(３６)を介して当該出力ロッド(２)を上記第１端側へ倍力駆動するように構成した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  4. 　請求項１から３のいずれかに記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記第１リリース室(３１)及び前記第２リリース室(３２)に圧力流体を供給および排出するように構成した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  5. 　請求項４に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記第１リリース室(３１)と前記第２リリース室(３２)とを接続する連通孔(３４)を前記出力ロッド(２)内に設けた、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  6. 　請求項１から３のいずれかに記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記倍力機構(３６)は、前記の倍力駆動時に、前記出力ロッド(２)に設けた伝達部(３７)と前記ハウジング(１)に設けた受部(３８)との間で半径方向の内方へ狭くなるように形成される環状の楔空間(３９)と、その楔空間(３９)に周方向に所定の間隔をあけて挿入される係合部材(４０)と、上記係合部材(４０)を半径方向の内方へ押すように前記第２ピストン(２２)に設けた倍力部(４１)と、を有する、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  7. 　請求項６に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記伝達部(３７)を、前記出力ロッド(２)の外周面に設けた凹所(４３)の底壁によって構成した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  8. 　請求項６に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記受部(３８)を、前記ハウジング(１)の端壁(１ａ又は１ｂ)に設けた、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  9. 　請求項６に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記係合部材(４０)をボールによって構成した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  10. 　請求項６に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記倍力駆動の開始時に前記係合部材(４０)を前記楔空間(３９)に押し出すための押部(４８)であって、前記出力ロッド(２)の前記の低負荷ストローク時に上記係合部材(４０)を上記出力ロッド(２)の外周面へ向けて半径方向の内方へ押す押部(４８)を、前記第２ピストン(２２)に前記倍力部(４１)と連ねて設け、
    　上記押部(４８)が上記係合部材(４０)を半径方向の内方へ押す力は、上記倍力部(４１)が上記係合部材(４０)を半径方向の内方へ押す力よりも小さくなるように、当該押部(４８)を構成した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  11. 　請求項１０に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記倍力部(４１)を傾斜面によって構成し、前記押部(４８)を傾斜面または円弧面によって構成した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  12. 　請求項１から３のいずれかに記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記出力ロッド(２)に、クランプ部材(５５)を連結した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  13. 　請求項２又は３に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記ハウジング(１)の一端側に形成した第１端壁(１ａ)よりも外方へ前記出力ロッド(２)を突出させ、その出力ロッド(２)の突出部に、被固定物を固定するクランプ部材(５５)を取り付けた、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
  14. 　請求項２又は３に記載した倍力機構付きシリンダ装置において、
    　前記ハウジング(１)の一端側に形成した第１端壁(１ｂ)と上記ハウジング(１)の他端側に形成した第２端壁(１ａ)とに前記出力ロッド(２)を軸心回りに回転可能に支持し、
    　上記第２端壁(１ａ)よりも外方へ上記出力ロッド(２)を突出させ、その出力ロッド(２)の突出部に、被固定物を固定する片持ちアームで構成したクランプ部材(５５)を取り付け、
    　上記第１端壁(１ｂ)と上記出力ロッド(２)とにガイド機構(６２)を設け、そのガイド機構(６２)は、前記の低負荷ストローク時に上記出力ロッド(２)を軸心回りに回転させるように構成すると共に、前記の倍力駆動時に当該出力ロッド(２)を上記第１端側へ直進駆動するように構成した、
    　ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。
PCT/JP2011/006114 2010-11-24 2011-11-01 倍力機構付きシリンダ装置 WO2012070189A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11843684.9A EP2644316B1 (en) 2010-11-24 2011-11-01 Cylinder device with boost mechanism
US13/878,886 US9133866B2 (en) 2010-11-24 2011-11-01 Cylinder device with force multiplier
KR1020137007333A KR101432458B1 (ko) 2010-11-24 2011-11-01 배력기구 부착 실린더 장치
BR112013006986A BR112013006986A2 (pt) 2010-11-24 2011-11-01 dispositivos de cilindro com multiplicador de força
CN201180050411.6A CN103180091B (zh) 2010-11-24 2011-11-01 带助力机构的缸装置
US14/627,088 US9188141B2 (en) 2010-11-24 2015-02-20 Cylinder device with force multiplier

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010277451A JP4945681B1 (ja) 2010-11-24 2010-11-24 倍力機構付きシリンダ装置
JP2010-277451 2010-11-24

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/878,886 A-371-Of-International US9133866B2 (en) 2010-11-24 2011-11-01 Cylinder device with force multiplier
US14/627,088 Division US9188141B2 (en) 2010-11-24 2015-02-20 Cylinder device with force multiplier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012070189A1 true WO2012070189A1 (ja) 2012-05-31

Family

ID=46145563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/006114 WO2012070189A1 (ja) 2010-11-24 2011-11-01 倍力機構付きシリンダ装置

Country Status (8)

Country Link
US (2) US9133866B2 (ja)
EP (1) EP2644316B1 (ja)
JP (1) JP4945681B1 (ja)
KR (1) KR101432458B1 (ja)
CN (2) CN103180091B (ja)
BR (1) BR112013006986A2 (ja)
TW (1) TWI544980B (ja)
WO (1) WO2012070189A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015151702A1 (ja) * 2014-04-04 2015-10-08 パスカルエンジニアリング株式会社 クランプ装置
US10024340B2 (en) 2012-10-01 2018-07-17 Kosmek Ltd. Cylinder device with force multiplication mechanism

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5129378B1 (ja) * 2011-08-26 2013-01-30 株式会社コスメック 倍力機構付きシリンダ装置
JP6208480B2 (ja) * 2013-06-11 2017-10-04 株式会社コスメック 倍力機構付きシリンダ装置
CN103615632B (zh) * 2013-11-20 2016-01-20 中国矿业大学 一种环形自锁式液压支腿
JP6298294B2 (ja) * 2013-12-12 2018-03-20 株式会社コスメック シリンダ装置
DE202014010281U1 (de) 2014-01-07 2015-04-22 De-Sta-Co Europe Gmbh Spannvorrichtung
KR101402355B1 (ko) 2014-01-16 2014-06-02 (주)휴넷플러스 유기 전자 소자 및 이의 제조방법
JP6173991B2 (ja) * 2014-09-24 2017-08-02 本田技研工業株式会社 給油補助具
JP6353782B2 (ja) * 2014-12-25 2018-07-04 株式会社コスメック 倍力機構付きシリンダ装置
JP6353796B2 (ja) * 2015-02-27 2018-07-04 株式会社コスメック 出力装置および出力システム
JP6552310B2 (ja) * 2015-06-26 2019-07-31 株式会社コスメック シリンダ装置
CN105502220B (zh) * 2015-12-25 2018-03-13 中国石油天然气股份有限公司 一种升降站台
ITUA20162578A1 (it) * 2016-03-25 2017-09-25 Hydroblock S R L Dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili
CN106185751B (zh) * 2016-07-15 2019-07-19 中国核动力研究设计院 一种随翻转角度不同而自动自锁和解锁的机械结构
CN106002415A (zh) * 2016-08-03 2016-10-12 昆山冠品优精密机械有限公司 气动夹具
IT201600096317A1 (it) * 2016-09-26 2018-03-26 Gimatic S R L Pinza pneumatica angolare mono-dito e relativo metodo di fabbricazione
CN107324237A (zh) * 2017-07-24 2017-11-07 赤湾集装箱码头有限公司 场桥大车顶升油缸用机械式防坠器
CN110617249B (zh) * 2018-06-20 2021-07-20 富翔精密工业(昆山)有限公司 气缸及具有该气缸的夹持机构
JP7127821B2 (ja) * 2018-10-12 2022-08-30 株式会社コスメック シリンダ装置
KR102571846B1 (ko) * 2019-02-06 2023-08-29 가부시키가이샤 코스멕 보지밸브 부착 공기압 실린더 장치
EP4050224B1 (en) * 2019-10-22 2023-11-22 Kosmek Ltd. Coupling device
KR102580656B1 (ko) * 2019-10-28 2023-09-21 가부시키가이샤 코스멕 클램프 장치
CN113288428A (zh) * 2021-04-30 2021-08-24 北京长木谷医疗科技有限公司 用于骨科手术机器人的手术器械夹持装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4881745A (en) * 1988-04-25 1989-11-21 Peters Roger D Mechanical plate clamp
JP2001025932A (ja) * 1999-07-12 2001-01-30 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 工具ホルダ把持機構
JP2004001163A (ja) 2001-11-13 2004-01-08 Kosmek Ltd 旋回式クランプ
JP2007268625A (ja) 2006-03-30 2007-10-18 Aisin Aw Co Ltd クランプ装置およびこれを備えるマシニング装置
JP2009255219A (ja) * 2008-04-16 2009-11-05 Pascal Engineering Corp クランプ装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2194895B1 (ja) * 1972-08-02 1976-05-14 Poclain Sa
CN85103772A (zh) * 1985-05-16 1986-11-12 恩福基础理论研究有限公司 具有倍增力作用的液压缸
CN2319280Y (zh) * 1998-03-03 1999-05-19 芜湖市汽车配件厂 带主缸的真空助力器
JP4261015B2 (ja) * 2000-03-17 2009-04-30 株式会社Ｉｈｉ バグフィルターの濾布交換装置
TW561077B (en) * 2000-09-12 2003-11-11 Kosmek Kk Clamping apparatus
JP4311616B2 (ja) * 2003-01-24 2009-08-12 株式会社コスメック バネロック式クランプ装置
CN200985919Y (zh) * 2005-11-11 2007-12-05 孙旭 液压增力气缸
KR20090039672A (ko) * 2006-06-13 2009-04-22 가부시키가이샤 코스멕 선회식 클램프
CN201129332Y (zh) * 2007-11-20 2008-10-08 扬动股份有限公司 增力液压油缸

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4881745A (en) * 1988-04-25 1989-11-21 Peters Roger D Mechanical plate clamp
JP2001025932A (ja) * 1999-07-12 2001-01-30 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 工具ホルダ把持機構
JP2004001163A (ja) 2001-11-13 2004-01-08 Kosmek Ltd 旋回式クランプ
JP2007268625A (ja) 2006-03-30 2007-10-18 Aisin Aw Co Ltd クランプ装置およびこれを備えるマシニング装置
JP2009255219A (ja) * 2008-04-16 2009-11-05 Pascal Engineering Corp クランプ装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10024340B2 (en) 2012-10-01 2018-07-17 Kosmek Ltd. Cylinder device with force multiplication mechanism
WO2015151702A1 (ja) * 2014-04-04 2015-10-08 パスカルエンジニアリング株式会社 クランプ装置
JP2015199139A (ja) * 2014-04-04 2015-11-12 パスカルエンジニアリング株式会社 クランプ装置
US10518390B2 (en) 2014-04-04 2019-12-31 Pascal Engineering Corporation Clamp apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN104723149B (zh) 2017-04-26
JP2012111025A (ja) 2012-06-14
JP4945681B1 (ja) 2012-06-06
US9133866B2 (en) 2015-09-15
KR101432458B1 (ko) 2014-08-20
TW201244870A (en) 2012-11-16
US20130199366A1 (en) 2013-08-08
TWI544980B (zh) 2016-08-11
CN104723149A (zh) 2015-06-24
CN103180091B (zh) 2015-07-08
US20150159680A1 (en) 2015-06-11
EP2644316A1 (en) 2013-10-02
BR112013006986A2 (pt) 2016-06-14
CN103180091A (zh) 2013-06-26
KR20130063001A (ko) 2013-06-13
EP2644316B1 (en) 2019-08-07
EP2644316A4 (en) 2016-07-13
US9188141B2 (en) 2015-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4945681B1 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
JP5390047B1 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
KR101548447B1 (ko) 배력기구 부착 실린더 장치
JP5889374B2 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
CN110778827A (zh) 用于光孔密封充气的快换接头
JP5734264B2 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
JP5939950B2 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
JP5632902B2 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
JP2012112532A (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
JP5043243B2 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
JP5760125B2 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
JP5750089B2 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
JP7437741B2 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
WO2010140554A1 (ja) クランプ装置
JP5750187B2 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
JPH11247959A (ja) 伝動装置
JPH11245130A (ja) クランプ装置
JP2003039262A (ja) スイングクランプ
WO2018092377A1 (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
JP2013242032A (ja) 倍力機構付きシリンダ装置
JP2016121788A (ja) 倍力機構付きシリンダ装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11843684

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137007333

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011843684

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13878886

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112013006986

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112013006986

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20130326