WO2018092377A1 - Cylinder device with attached booster mechanism - Google Patents
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Definitions
- the pressure fluid is supplied to and discharged from the lock chamber (15) and the release chamber (16), and the pressure receiving area (S1) of the output member (29) is an annular pressure receiving portion of the second piston (8). Is set wider than the pressure receiving area (S2). In this case, the pressing force by which the compressed air in the lock chamber moves the output member upward is greater than the force by which the compressed air in the lock chamber presses the second piston upward. Accordingly, the compressed air in the lock chamber pushes the output member ahead of the second piston.
- the second piston 8 rises by a predetermined stroke at a low load, leaving the first piston 5 behind. Then, the second piston 8 raises the clamp rod 30 via the compression spring 41. Thereby, the pressing part 40 of the clamp rod 30 is brought into contact with the lower surface of the workpiece W. As a result, the clamp rod 30 is received by the workpiece W, but the second piston 8 is raised against the urging force of the compression spring 41.
- the first embodiment has the following advantages.
- the second piston 8 is brought into contact with the workpiece W via the compression spring 41 and the clamp rod 30 before the boost drive of the boost mechanism 20 is started.
- the clamp rod 30 is connected to the workpiece as compared with the case where the clamp rod is brought into contact with the workpiece in the middle of the boost driving process of the booster mechanism as in the prior art described above. The impact on W can be reduced.
- the support hole 21 into which the engagement ball 22 is inserted may be penetrated in an oblique direction instead of penetrating the cylinder wall 3a of the guide cylinder 3 in the horizontal direction.
- the engaging member is not limited to the illustrated engaging ball 22 and may be a member having another shape such as a cylindrical roller.
- the pressure fluid used in the cylinder device of the present invention may be other compressed gas or liquid such as pressurized oil instead of the exemplified compressed air.
- the biasing means may be an elastic member such as rubber or resin, or a gas spring, instead of the illustrated compression spring 41.
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Abstract
A cylinder device with an attached booster mechanism is provided with: an output member (29) that is connected to a second piston (8) so as to be movable in the axial direction and faces the second piston (8) at a prescribed distance (L) in the axial direction so as to be able to come in contact with same; and a biasing means (41), which is installed between the second piston (8) and the output member (29) and acts in the direction to separate the second piston (8) from the output member (29).
Description
この発明は、倍力機構付きシリンダ装置に関する。
This invention relates to a cylinder device with a booster mechanism.
従来の倍力機構付きシリンダ装置では、特許文献(日本国・特開２０１４－１９６８２８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。
ハウジング内に環状の第１ピストンが上下方向へ移動可能に挿入される。その第１ピストンの筒孔に第２ピストンが上下方向に移動可能に挿入される。第２ピストンから出力部材が上方に突設される。第１ピストンに作用された上方へ押す力を倍力機構によって倍力変換して第２ピストンに伝達する。上記のシリンダ装置を倍力駆動する行程の途中で、出力部材がワーク（押圧対象物）に当接する。 A conventional cylinder device with a booster mechanism is described in a patent document (Japan, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-196828). The prior art is configured as follows.
An annular first piston is inserted into the housing so as to be movable in the vertical direction. The second piston is inserted into the cylindrical hole of the first piston so as to be movable in the vertical direction. An output member projects upward from the second piston. The upward pushing force applied to the first piston is boosted by a booster mechanism and transmitted to the second piston. The output member abuts on the workpiece (pressing object) during the stroke of driving the cylinder device to be boosted.
ハウジング内に環状の第１ピストンが上下方向へ移動可能に挿入される。その第１ピストンの筒孔に第２ピストンが上下方向に移動可能に挿入される。第２ピストンから出力部材が上方に突設される。第１ピストンに作用された上方へ押す力を倍力機構によって倍力変換して第２ピストンに伝達する。上記のシリンダ装置を倍力駆動する行程の途中で、出力部材がワーク（押圧対象物）に当接する。 A conventional cylinder device with a booster mechanism is described in a patent document (Japan, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-196828). The prior art is configured as follows.
An annular first piston is inserted into the housing so as to be movable in the vertical direction. The second piston is inserted into the cylindrical hole of the first piston so as to be movable in the vertical direction. An output member projects upward from the second piston. The upward pushing force applied to the first piston is boosted by a booster mechanism and transmitted to the second piston. The output member abuts on the workpiece (pressing object) during the stroke of driving the cylinder device to be boosted.
上記の従来技術は次の点で改良の余地が残されていた。
上記の出力部材とワークとが当接するときに、その当接部分に衝撃が発生する点で改良の余地があった。
本発明の目的は、倍力機構付きシリンダ装置の出力部材が押圧対象物に与える衝撃を緩和することにある。 The above prior art has room for improvement in the following respects.
There is room for improvement in that when the output member and the work come into contact with each other, an impact is generated at the contact portion.
An object of the present invention is to alleviate the impact that an output member of a cylinder device with a booster mechanism gives to an object to be pressed.
上記の出力部材とワークとが当接するときに、その当接部分に衝撃が発生する点で改良の余地があった。
本発明の目的は、倍力機構付きシリンダ装置の出力部材が押圧対象物に与える衝撃を緩和することにある。 The above prior art has room for improvement in the following respects.
There is room for improvement in that when the output member and the work come into contact with each other, an impact is generated at the contact portion.
An object of the present invention is to alleviate the impact that an output member of a cylinder device with a booster mechanism gives to an object to be pressed.
上記の目的を達成するため、第１の発明は、例えば、図１から図２Ｂ,図３Ａおよび図３Ｂ,図４Ａから図５Ｂ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。
ハウジング１に第１ピストン５が軸方向へ移動可能に挿入される。その第１ピストン５が、軸方向へ形成された筒孔６を有する。前記筒孔６に第２ピストン８が軸方向へ移動可能に挿入される。倍力機構２０が、前記第１ピストン５と前記第２ピストン８との間に周方向へ所定の間隔をあけて配置された複数の係合部材（係合ボール２２）を有する。前記第１ピストン５を軸方向へ押す力が倍力機構２０によって倍力変換され前記第２ピストン８に伝達される。前記第２ピストン８に出力部材２９が軸方向へ移動可能に連結される。その出力部材２９が前記第２ピストン８に軸方向に所定の間隔Ｌをあけて当接可能に対面される。前記第２ピストン８と前記出力部材２９との間に装着される付勢手段（圧縮バネ４１）が、前記第２ピストン８と前記出力部材２９とを離間させる方向へ作用する。 In order to achieve the above object, for example, as shown in FIG. 1 to FIG. 2B, FIG. 3A and FIG. 3B, FIG. 4A to FIG. did.
Afirst piston 5 is inserted into the housing 1 so as to be movable in the axial direction. The first piston 5 has a cylindrical hole 6 formed in the axial direction. The second piston 8 is inserted into the cylindrical hole 6 so as to be movable in the axial direction. The booster mechanism 20 has a plurality of engagement members (engagement balls 22) disposed between the first piston 5 and the second piston 8 at predetermined intervals in the circumferential direction. A force that pushes the first piston 5 in the axial direction is boosted by the boost mechanism 20 and transmitted to the second piston 8. An output member 29 is connected to the second piston 8 so as to be movable in the axial direction. The output member 29 is opposed to the second piston 8 so as to be in contact with the second piston 8 at a predetermined interval L in the axial direction. The urging means (compression spring 41) mounted between the second piston 8 and the output member 29 acts in a direction to separate the second piston 8 and the output member 29.
ハウジング１に第１ピストン５が軸方向へ移動可能に挿入される。その第１ピストン５が、軸方向へ形成された筒孔６を有する。前記筒孔６に第２ピストン８が軸方向へ移動可能に挿入される。倍力機構２０が、前記第１ピストン５と前記第２ピストン８との間に周方向へ所定の間隔をあけて配置された複数の係合部材（係合ボール２２）を有する。前記第１ピストン５を軸方向へ押す力が倍力機構２０によって倍力変換され前記第２ピストン８に伝達される。前記第２ピストン８に出力部材２９が軸方向へ移動可能に連結される。その出力部材２９が前記第２ピストン８に軸方向に所定の間隔Ｌをあけて当接可能に対面される。前記第２ピストン８と前記出力部材２９との間に装着される付勢手段（圧縮バネ４１）が、前記第２ピストン８と前記出力部材２９とを離間させる方向へ作用する。 In order to achieve the above object, for example, as shown in FIG. 1 to FIG. 2B, FIG. 3A and FIG. 3B, FIG. 4A to FIG. did.
A
第１の発明は、次の作用効果を奏する。
上記の倍力機構の倍力駆動が開始される前に、第２ピストンが付勢手段と出力部材とを介して押圧対象物に当接される。このため、前述の従来技術のように、倍力機構の倍力駆動行程の途中で、第２ピストンが出力部材を介して押圧対象物に当接される場合に比べて、本発明のシリンダ装置では、出力部材が押圧対象物に与える衝撃を緩和できる。 The first invention has the following effects.
Before the boost drive of the boost mechanism is started, the second piston is brought into contact with the pressing object via the biasing means and the output member. For this reason, as in the above-described prior art, the cylinder device of the present invention is compared with the case where the second piston is brought into contact with the pressing object via the output member during the boost driving stroke of the boost mechanism. Then, the impact which an output member gives to a pressing target object can be relieved.
上記の倍力機構の倍力駆動が開始される前に、第２ピストンが付勢手段と出力部材とを介して押圧対象物に当接される。このため、前述の従来技術のように、倍力機構の倍力駆動行程の途中で、第２ピストンが出力部材を介して押圧対象物に当接される場合に比べて、本発明のシリンダ装置では、出力部材が押圧対象物に与える衝撃を緩和できる。 The first invention has the following effects.
Before the boost drive of the boost mechanism is started, the second piston is brought into contact with the pressing object via the biasing means and the output member. For this reason, as in the above-described prior art, the cylinder device of the present invention is compared with the case where the second piston is brought into contact with the pressing object via the output member during the boost driving stroke of the boost mechanism. Then, the impact which an output member gives to a pressing target object can be relieved.
第１の発明は、下記の（１）および（４）の構成を加えることが好ましい。
（１）前記ハウジング１の先端壁１ａからガイド筒３が基端側へ突設される。前記倍力機構２０は、支持筒２１と係合部材（係合ボール２２）とカム面２４と押圧面２７とを備える。前記ガイド筒３の筒壁３ａに支持孔２１が周方向へ所定の間隔をあけて半径方向へ貫通される。前記支持孔２１に前記係合部材（係合ボール２２）が挿入される。前記係合部材（係合ボール２２）にカム面２４が係合可能となっており、そのカム面２４が前記第２ピストン８の外周に基端側へ向かうにつれて軸心に近づくように形成される。前記係合部材（係合ボール２２）に押圧面２７が係合可能となっており、その押圧面２７が前記第１ピストン５の前記筒孔６に基端側へ向かうにつれて軸心に近づくように形成される。
この場合、上記の倍力機構の倍力駆動時に、第１ピストンを先端側へ押す力が、押圧面と係合部材とカム面を介して倍力変換され第２ピストンに確実に伝達される。 In the first invention, it is preferable to add the following configurations (1) and (4).
(1) Theguide tube 3 is projected from the distal end wall 1a of the housing 1 to the proximal end side. The booster mechanism 20 includes a support cylinder 21, an engagement member (engagement ball 22), a cam surface 24, and a pressing surface 27. A support hole 21 is penetrated in the radial direction at a predetermined interval in the circumferential direction in the cylindrical wall 3 a of the guide cylinder 3. The engagement member (engagement ball 22) is inserted into the support hole 21. A cam surface 24 is engageable with the engaging member (engaging ball 22), and the cam surface 24 is formed on the outer periphery of the second piston 8 so as to approach the axial center as it goes toward the base end side. The A pressing surface 27 can be engaged with the engaging member (engaging ball 22), and the pressing surface 27 approaches the axial center toward the base end side of the cylindrical hole 6 of the first piston 5. Formed.
In this case, during the boost drive of the above-described booster mechanism, the force that pushes the first piston toward the tip side is boosted and transmitted to the second piston reliably through the pressing surface, the engaging member, and the cam surface. .
（１）前記ハウジング１の先端壁１ａからガイド筒３が基端側へ突設される。前記倍力機構２０は、支持筒２１と係合部材（係合ボール２２）とカム面２４と押圧面２７とを備える。前記ガイド筒３の筒壁３ａに支持孔２１が周方向へ所定の間隔をあけて半径方向へ貫通される。前記支持孔２１に前記係合部材（係合ボール２２）が挿入される。前記係合部材（係合ボール２２）にカム面２４が係合可能となっており、そのカム面２４が前記第２ピストン８の外周に基端側へ向かうにつれて軸心に近づくように形成される。前記係合部材（係合ボール２２）に押圧面２７が係合可能となっており、その押圧面２７が前記第１ピストン５の前記筒孔６に基端側へ向かうにつれて軸心に近づくように形成される。
この場合、上記の倍力機構の倍力駆動時に、第１ピストンを先端側へ押す力が、押圧面と係合部材とカム面を介して倍力変換され第２ピストンに確実に伝達される。 In the first invention, it is preferable to add the following configurations (1) and (4).
(1) The
In this case, during the boost drive of the above-described booster mechanism, the force that pushes the first piston toward the tip side is boosted and transmitted to the second piston reliably through the pressing surface, the engaging member, and the cam surface. .
（２）前記第１ピストン５及び前記第２ピストン８によって前記ハウジング１内がロック室１５とリリース室１６とに軸方向に区画される。前記ロック室１５及び前記リリース室１６に圧力流体が給排される。前記ロック室１５に装着される保持バネ１９が、前記第１ピストン５を先端側に付勢する。
この場合、上記の倍力機構の倍力駆動時に、ロック室の圧力流体の圧力に相当する押圧力と保持バネの押圧力との合力が、第１ピストンと倍力機構と第２ピストンと出力部材とを介して押圧対象物とを先端側に強力に押圧する。 (2) The inside of thehousing 1 is partitioned into the lock chamber 15 and the release chamber 16 in the axial direction by the first piston 5 and the second piston 8. Pressure fluid is supplied to and discharged from the lock chamber 15 and the release chamber 16. A holding spring 19 attached to the lock chamber 15 biases the first piston 5 toward the distal end side.
In this case, when the above-described booster mechanism is driven by a booster, the resultant force of the pressing force corresponding to the pressure fluid pressure in the lock chamber and the pressing force of the holding spring is output from the first piston, the booster mechanism, and the second piston. The pressing object is strongly pressed to the tip side through the member.
この場合、上記の倍力機構の倍力駆動時に、ロック室の圧力流体の圧力に相当する押圧力と保持バネの押圧力との合力が、第１ピストンと倍力機構と第２ピストンと出力部材とを介して押圧対象物とを先端側に強力に押圧する。 (2) The inside of the
In this case, when the above-described booster mechanism is driven by a booster, the resultant force of the pressing force corresponding to the pressure fluid pressure in the lock chamber and the pressing force of the holding spring is output from the first piston, the booster mechanism, and the second piston. The pressing object is strongly pressed to the tip side through the member.
（３）前記第２ピストン８の先端部に先端側に向けて開口される装着孔１０ａに、前記出力部材２９の基端部が挿入される。前記装着孔１０ａに前記付勢手段（圧縮バネ４１）が装着される。
この場合、第２ピストンに対して付勢手段が出力部材を先端側に確実に付勢する。 (3) The proximal end portion of theoutput member 29 is inserted into the mounting hole 10a that opens toward the distal end side of the distal end portion of the second piston 8. The biasing means (compression spring 41) is mounted in the mounting hole 10a.
In this case, the urging means reliably urges the output member toward the distal end side with respect to the second piston.
この場合、第２ピストンに対して付勢手段が出力部材を先端側に確実に付勢する。 (3) The proximal end portion of the
In this case, the urging means reliably urges the output member toward the distal end side with respect to the second piston.
（４）前記第２ピストン８が環状に形成される。前記第２ピストン８の筒孔５１に前記出力部材２９が軸方向に移動可能に挿入される。前記出力部材２９の基端部が前記ハウジング１の基端壁１ｂに受け止め可能に対面される。
この場合、シリンダ装置のリリース状態で、出力部材がハウジングの基端壁に確実に受け止められる。 (4) Thesecond piston 8 is formed in an annular shape. The output member 29 is inserted into the cylindrical hole 51 of the second piston 8 so as to be movable in the axial direction. The base end portion of the output member 29 faces the base end wall 1b of the housing 1 so as to be received.
In this case, the output member is reliably received by the proximal end wall of the housing in the released state of the cylinder device.
この場合、シリンダ装置のリリース状態で、出力部材がハウジングの基端壁に確実に受け止められる。 (4) The
In this case, the output member is reliably received by the proximal end wall of the housing in the released state of the cylinder device.
第２の発明は、例えば、図３Ａおよび図３Ｂ,図４Ａから図５Ｂ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。
ハウジング１に第１ピストン５が軸方向へ移動可能に挿入される。その第１ピストン５は、軸方向へ形成された筒孔６を有する。前記筒孔６に環状の第２ピストン８が軸方向へ移動可能に挿入される。前記第１ピストン５を軸方向へ押す力が倍力機構２０によって倍力変換されて前記第２ピストン８に伝達される。その倍力機構２０は、前記第１ピストン５と前記第２ピストン８との間に周方向へ所定の間隔をあけて配置された複数の係合部材（係合ボール２２）を有する。前記第２ピストン８の筒孔５１に軸方向へ移動可能に挿入される出力部材２９が、前記第２ピストン８に軸方向に所定の間隔Ｌをあけて当接可能に対面される。前記ハウジング１の基端壁１ｂと前記出力部材２９との間に設けられる付勢手段５６によって、前記出力部材２９が先端側へ移動される。 In the second invention, for example, as shown in FIGS. 3A, 3B, and 4A to 5B, the cylinder device with a booster mechanism is configured as follows.
Afirst piston 5 is inserted into the housing 1 so as to be movable in the axial direction. The first piston 5 has a cylindrical hole 6 formed in the axial direction. An annular second piston 8 is inserted into the cylindrical hole 6 so as to be movable in the axial direction. The force that pushes the first piston 5 in the axial direction is boosted by the boost mechanism 20 and transmitted to the second piston 8. The booster mechanism 20 has a plurality of engagement members (engagement balls 22) disposed between the first piston 5 and the second piston 8 at predetermined intervals in the circumferential direction. An output member 29 that is inserted into the cylindrical hole 51 of the second piston 8 so as to be movable in the axial direction is opposed to the second piston 8 so as to be able to contact with a predetermined distance L in the axial direction. The output member 29 is moved to the distal end side by the biasing means 56 provided between the base end wall 1 b of the housing 1 and the output member 29.
ハウジング１に第１ピストン５が軸方向へ移動可能に挿入される。その第１ピストン５は、軸方向へ形成された筒孔６を有する。前記筒孔６に環状の第２ピストン８が軸方向へ移動可能に挿入される。前記第１ピストン５を軸方向へ押す力が倍力機構２０によって倍力変換されて前記第２ピストン８に伝達される。その倍力機構２０は、前記第１ピストン５と前記第２ピストン８との間に周方向へ所定の間隔をあけて配置された複数の係合部材（係合ボール２２）を有する。前記第２ピストン８の筒孔５１に軸方向へ移動可能に挿入される出力部材２９が、前記第２ピストン８に軸方向に所定の間隔Ｌをあけて当接可能に対面される。前記ハウジング１の基端壁１ｂと前記出力部材２９との間に設けられる付勢手段５６によって、前記出力部材２９が先端側へ移動される。 In the second invention, for example, as shown in FIGS. 3A, 3B, and 4A to 5B, the cylinder device with a booster mechanism is configured as follows.
A
第２の発明は、次の作用効果を奏する。
上記の倍力機構の倍力駆動が開始される前に、第２ピストンが付勢手段と出力部材とを介して押圧対象物に当接される。このため、前述の従来技術のように、倍力機構の倍力駆動行程の途中で、第２ピストンが出力部材を介して押圧対象物に当接される場合に比べて、本発明のシリンダ装置では、出力部材が押圧対象物に与える衝撃を緩和できる。 The second invention has the following effects.
Before the boost drive of the boost mechanism is started, the second piston is brought into contact with the pressing object via the biasing means and the output member. For this reason, as in the above-described prior art, the cylinder device of the present invention is compared with the case where the second piston is brought into contact with the pressing object via the output member during the boost driving stroke of the boost mechanism. Then, the impact which an output member gives to a pressing target object can be relieved.
上記の倍力機構の倍力駆動が開始される前に、第２ピストンが付勢手段と出力部材とを介して押圧対象物に当接される。このため、前述の従来技術のように、倍力機構の倍力駆動行程の途中で、第２ピストンが出力部材を介して押圧対象物に当接される場合に比べて、本発明のシリンダ装置では、出力部材が押圧対象物に与える衝撃を緩和できる。 The second invention has the following effects.
Before the boost drive of the boost mechanism is started, the second piston is brought into contact with the pressing object via the biasing means and the output member. For this reason, as in the above-described prior art, the cylinder device of the present invention is compared with the case where the second piston is brought into contact with the pressing object via the output member during the boost driving stroke of the boost mechanism. Then, the impact which an output member gives to a pressing target object can be relieved.
第２の発明は、下記の（５）から（７）の構成を加えることが好ましい。
（５）前記出力部材２９の基端部が前記ハウジング１の基端壁１ｂに受け止め可能に対面される。
この場合、シリンダ装置のリリース状態で、出力部材がハウジングの基端壁に確実に受け止められる。 In the second invention, it is preferable to add the following constitutions (5) to (7).
(5) The base end portion of theoutput member 29 faces the base end wall 1b of the housing 1 so as to be received.
In this case, the output member is reliably received by the proximal end wall of the housing in the released state of the cylinder device.
（５）前記出力部材２９の基端部が前記ハウジング１の基端壁１ｂに受け止め可能に対面される。
この場合、シリンダ装置のリリース状態で、出力部材がハウジングの基端壁に確実に受け止められる。 In the second invention, it is preferable to add the following constitutions (5) to (7).
(5) The base end portion of the
In this case, the output member is reliably received by the proximal end wall of the housing in the released state of the cylinder device.
（６）前記出力部材２９が前記第２ピストン８を介して前記ハウジング１の基端壁１ｂに受け止め可能となるように構成される。
この場合、シリンダ装置のリリース状態で、出力部材が前記第２ピストンを介してハウジングの基端壁に確実に受け止められる。 (6) Theoutput member 29 is configured to be received by the proximal end wall 1b of the housing 1 through the second piston 8.
In this case, the output member is reliably received by the base end wall of the housing via the second piston in the released state of the cylinder device.
この場合、シリンダ装置のリリース状態で、出力部材が前記第２ピストンを介してハウジングの基端壁に確実に受け止められる。 (6) The
In this case, the output member is reliably received by the base end wall of the housing via the second piston in the released state of the cylinder device.
（７）前記第２ピストン８と前記出力部材２９との間に付勢手段（圧縮バネ４１）が装着され、前記付勢手段（圧縮バネ４１）によって前記第２ピストン８と前記出力部材２９とが離間されるように付勢される。
この場合、ハウジングの基端壁と出力部材との間に設けられる付勢手段と、第２ピストンと出力部材との間に装着される付勢手段とによって、前記第２ピストンと前記出力部材とが離間されるように確実に付勢される。
（８）前記第１ピストン（５）、前記第２ピストン（８）、及び前記出力部材（２９）によって前記ハウジング（１）内がロック室（１５）とリリース室（１６）とに軸方向に区画され、前記ロック室（１５）及び前記リリース室（１６）に圧力流体が給排され、前記出力部材（２９）の受圧面積（Ｓ１）が、前記第２ピストン（８）の環状の受圧部分の受圧面積（Ｓ２）よりも広く設定される。
この場合、ロック室の圧縮空気が出力部材を上方へ移動させる押力は、ロック室の圧縮空気が第２ピストンを上方へ押す力よりも大きくなる。従って、ロック室の圧縮空気が出力部材を第２ピストンよりも上方へ先行させて押動させる。 (7) A biasing means (compression spring 41) is mounted between thesecond piston 8 and the output member 29, and the second piston 8 and the output member 29 are connected by the biasing means (compression spring 41). Are biased apart.
In this case, the second piston, the output member, and the biasing means provided between the base end wall of the housing and the output member, and the biasing means mounted between the second piston and the output member. Is reliably biased so as to be separated.
(8) The inside of the housing (1) is axially moved into the lock chamber (15) and the release chamber (16) by the first piston (5), the second piston (8), and the output member (29). The pressure fluid is supplied to and discharged from the lock chamber (15) and the release chamber (16), and the pressure receiving area (S1) of the output member (29) is an annular pressure receiving portion of the second piston (8). Is set wider than the pressure receiving area (S2).
In this case, the pressing force by which the compressed air in the lock chamber moves the output member upward is greater than the force by which the compressed air in the lock chamber presses the second piston upward. Accordingly, the compressed air in the lock chamber pushes the output member ahead of the second piston.
この場合、ハウジングの基端壁と出力部材との間に設けられる付勢手段と、第２ピストンと出力部材との間に装着される付勢手段とによって、前記第２ピストンと前記出力部材とが離間されるように確実に付勢される。
（８）前記第１ピストン（５）、前記第２ピストン（８）、及び前記出力部材（２９）によって前記ハウジング（１）内がロック室（１５）とリリース室（１６）とに軸方向に区画され、前記ロック室（１５）及び前記リリース室（１６）に圧力流体が給排され、前記出力部材（２９）の受圧面積（Ｓ１）が、前記第２ピストン（８）の環状の受圧部分の受圧面積（Ｓ２）よりも広く設定される。
この場合、ロック室の圧縮空気が出力部材を上方へ移動させる押力は、ロック室の圧縮空気が第２ピストンを上方へ押す力よりも大きくなる。従って、ロック室の圧縮空気が出力部材を第２ピストンよりも上方へ先行させて押動させる。 (7) A biasing means (compression spring 41) is mounted between the
In this case, the second piston, the output member, and the biasing means provided between the base end wall of the housing and the output member, and the biasing means mounted between the second piston and the output member. Is reliably biased so as to be separated.
(8) The inside of the housing (1) is axially moved into the lock chamber (15) and the release chamber (16) by the first piston (5), the second piston (8), and the output member (29). The pressure fluid is supplied to and discharged from the lock chamber (15) and the release chamber (16), and the pressure receiving area (S1) of the output member (29) is an annular pressure receiving portion of the second piston (8). Is set wider than the pressure receiving area (S2).
In this case, the pressing force by which the compressed air in the lock chamber moves the output member upward is greater than the force by which the compressed air in the lock chamber presses the second piston upward. Accordingly, the compressed air in the lock chamber pushes the output member ahead of the second piston.
図１から図２Ｂは、本発明の第１実施形態を示している。この第１実施形態は、ワーク（押圧対象物）Ｗを下方から押し上げる倍力機構付きシリンダ装置を例示してある。まず、図１により、倍力機構付きシリンダ装置の構造を説明する。
1 to 2B show a first embodiment of the present invention. This 1st Embodiment has illustrated the cylinder apparatus with a booster mechanism which pushes up the workpiece | work (pressing target object) W from the downward direction. First, the structure of a cylinder device with a booster mechanism will be described with reference to FIG.
上記の倍力機構付きシリンダ装置のハウジング１が、複数のボルト（図示せず）によって、固定台としてのテーブルＴに固定されている。そのハウジング１が上端壁（先端壁）１ａと下端壁（基端壁）１ｂと胴部１ｃとを有する。
The housing 1 of the cylinder device with a booster mechanism is fixed to a table T as a fixing base by a plurality of bolts (not shown). The housing 1 has an upper end wall (front end wall) 1a, a lower end wall (base end wall) 1b, and a body portion 1c.
上記ハウジング１内にシリンダ孔２が上下方向（軸方向）に形成される。そのシリンダ孔２内で上端壁１ａからガイド筒３が下方へ突設される。シリンダ孔２に倍力用の第１ピストン５が上下方向へ移動可能で保密状に挿入される。第１ピストン５に筒孔６が上下方向へ貫通され、その筒孔６に第２ピストン８が上下方向へ移動可能で保密状に挿入される。
A cylinder hole 2 is formed in the housing 1 in the vertical direction (axial direction). Within the cylinder hole 2, the guide tube 3 projects downward from the upper end wall 1 a. The first piston 5 for boosting is inserted in the cylinder hole 2 in a constraining manner so as to be movable in the vertical direction. A cylindrical hole 6 penetrates the first piston 5 in the vertical direction, and a second piston 8 is inserted in the cylindrical hole 6 so as to be movable in the vertical direction.
上記の第２ピストン８は、第１ピストン５の筒孔６に挿入されるピストン本体９と、そのピストン本体９から上方へ一体的に突設されたピストンロッド１０とを有する。そのピストンロッド１０の外周部に設けたガイド面１１が、ガイド筒３の筒孔１２に挿入される。ピストンロッド１０の外周部からピン１３が半径方向の外方へ突設される。そのピン１３が、ガイド筒３の筒壁３ａに上下方向に形成された案内溝１４に挿入される。これにより、ハウジング１のガイド筒３に対して第２ピストン８が上下方向へ案内されると共に、回り止めされる。
The second piston 8 includes a piston main body 9 that is inserted into the cylindrical hole 6 of the first piston 5 and a piston rod 10 that integrally protrudes upward from the piston main body 9. A guide surface 11 provided on the outer periphery of the piston rod 10 is inserted into the tube hole 12 of the guide tube 3. A pin 13 protrudes radially outward from the outer periphery of the piston rod 10. The pin 13 is inserted into a guide groove 14 formed in the vertical direction on the cylindrical wall 3 a of the guide cylinder 3. As a result, the second piston 8 is guided in the vertical direction with respect to the guide tube 3 of the housing 1 and is prevented from rotating.
上記の第１ピストン５及び第２ピストン８によってハウジング１の内部空間が２つの室に区画される。第１ピストン５及び第２ピストン８の下側にロック室１５が形成されると共に、第１ピストン５及び第２ピストン８の上側にリリース室１６が形成される。ロック室１５に圧縮空気（圧力流体）を供給および排出する給排路１７がハウジング１の上端壁１ａおよび胴部１ｃに形成されると共に、リリース室１６に圧縮空気（圧力流体）を供給および排出する別の給排路１８がハウジング１の上端壁１ａに形成される。また、ロック室１５に保持バネ１９が装着され、その保持バネ１９が第１ピストン５を上方へ付勢している。
The internal space of the housing 1 is divided into two chambers by the first piston 5 and the second piston 8 described above. A lock chamber 15 is formed below the first piston 5 and the second piston 8, and a release chamber 16 is formed above the first piston 5 and the second piston 8. A supply / discharge passage 17 for supplying and discharging compressed air (pressure fluid) to and from the lock chamber 15 is formed in the upper end wall 1a and the body portion 1c of the housing 1 and supplying and discharging compressed air (pressure fluid) to the release chamber 16 Another supply / discharge path 18 is formed in the upper end wall 1 a of the housing 1. A holding spring 19 is attached to the lock chamber 15, and the holding spring 19 biases the first piston 5 upward.
上記リリース室１６内に倍力機構２０が配置される。その倍力機構２０は、ロック室１５の圧縮空気が第１ピストン５を上方（リリース室１６側）へ押す力を倍力変換して第２ピストン８に伝達するように構成される。
A booster mechanism 20 is disposed in the release chamber 16. The booster mechanism 20 is configured so that the force by which the compressed air in the lock chamber 15 pushes the first piston 5 upward (toward the release chamber 16) is boosted and transmitted to the second piston 8.
上記倍力機構２０は、次のように構成される。
上記ガイド筒３の筒壁３ａの下部に支持孔２１が周方向へ所定の間隔をあけて半径方向へ貫通される。支持孔２１に係合ボール（係合部材）２２が半径方向に移動可能に挿入される。上記係合ボール２２に対応させるようにピストンロッド１０の外周部にカム溝２３が形成される。そのカム溝２３の底壁に形成されるカム面２４が、下方へ向かうにつれて軸心に近づくように（小径になるように）形成されている。そのカム面２４に係合ボール２２が当接可能になっている。また、第１ピストン５の筒孔６の上半部分に押圧面２７が下方へ向かうにつれて軸心に近づくように形成される。その押圧面２７に係合ボール２２が当接可能になっている。 Thebooster mechanism 20 is configured as follows.
Asupport hole 21 is penetrated in the radial direction at a predetermined interval in the circumferential direction in the lower part of the cylindrical wall 3a of the guide cylinder 3. An engagement ball (engagement member) 22 is inserted into the support hole 21 so as to be movable in the radial direction. A cam groove 23 is formed on the outer periphery of the piston rod 10 so as to correspond to the engagement ball 22. A cam surface 24 formed on the bottom wall of the cam groove 23 is formed so as to approach the axis (become smaller in diameter) as it goes downward. The engagement ball 22 can come into contact with the cam surface 24. Further, the pressing surface 27 is formed in the upper half portion of the cylindrical hole 6 of the first piston 5 so as to approach the axial center as it goes downward. The engagement ball 22 can come into contact with the pressing surface 27.
上記ガイド筒３の筒壁３ａの下部に支持孔２１が周方向へ所定の間隔をあけて半径方向へ貫通される。支持孔２１に係合ボール（係合部材）２２が半径方向に移動可能に挿入される。上記係合ボール２２に対応させるようにピストンロッド１０の外周部にカム溝２３が形成される。そのカム溝２３の底壁に形成されるカム面２４が、下方へ向かうにつれて軸心に近づくように（小径になるように）形成されている。そのカム面２４に係合ボール２２が当接可能になっている。また、第１ピストン５の筒孔６の上半部分に押圧面２７が下方へ向かうにつれて軸心に近づくように形成される。その押圧面２７に係合ボール２２が当接可能になっている。 The
A
上記の押圧面２７の上側で筒孔６に押部２８がロック室１５側へ向かうにつれて軸心に近づくように形成される。これにより、倍力機構２０の倍力駆動の開始時に、押部２８が係合ボール２２を半径方向の内方へ押し出す。また、シリンダ装置のロック駆動の開始時から倍力機構２０の倍力駆動の開始直前までのロック駆動工程で、押部２８が係合ボール２２をピストンロッド１０のガイド面１１へ向けて半径方向の内方へ押す。なお、押部２８が係合ボール２２を半径方向の内方へ押す力は、押圧面２７が係合ボール２２を半径方向の内方へ押す力よりも小さくなるように設定されている。
The pressing portion 28 is formed in the cylindrical hole 6 on the upper side of the pressing surface 27 so as to approach the axis as it goes toward the lock chamber 15. As a result, when the boosting drive of the booster mechanism 20 is started, the pusher 28 pushes the engagement ball 22 inward in the radial direction. Further, in the lock driving process from the start of the lock driving of the cylinder device to immediately before the start of the boost driving of the boost mechanism 20, the push portion 28 moves the engagement ball 22 toward the guide surface 11 of the piston rod 10 in the radial direction. Push inward. The force by which the push portion 28 pushes the engagement ball 22 inward in the radial direction is set to be smaller than the force by which the pressing surface 27 pushes the engagement ball 22 inward in the radial direction.
上記ピストンロッド１０に出力部材２９が上下方向に移動可能に連結される。ここで、本実施形態において、出力部材２９がクランプロッド３０によって構成される。そのピストンロッド１０の上面に装着孔１０ａが上方に向けて開口され、その装着孔１０ａにクランプロッド３０の小径部３０ａが上下方向に移動可能に挿入される。クランプロッド３０の小径部３０ａの上側に大径部３０ｂが形成される。その大径部３０ｂがガイド筒３の筒孔１２に保密状に挿入される。ピストンロッド１０の上面に係合部３３が形成される。その係合部３３に当接可能な係止部３４がクランプロッド３０の大径部３０ｂの下端面に形成される。ピストンロッド１０の装着孔１０ａの周壁からピン３７が半径方向の内方へ突設される。そのピン３７が、クランプロッド３０の小径部３０ａに上下方向に形成された長穴３８に挿入される。また、クランプロッド３０の上端面に形成された押圧部４０が、ワーク（押圧対象物）Ｗの下面に当接可能となっている。
The output member 29 is connected to the piston rod 10 so as to be movable in the vertical direction. Here, in the present embodiment, the output member 29 is constituted by the clamp rod 30. A mounting hole 10a is opened upward on the upper surface of the piston rod 10, and a small diameter portion 30a of the clamp rod 30 is inserted into the mounting hole 10a so as to be movable in the vertical direction. A large diameter portion 30 b is formed on the upper side of the small diameter portion 30 a of the clamp rod 30. The large-diameter portion 30b is inserted into the tube hole 12 of the guide tube 3 in a close-packed manner. An engaging portion 33 is formed on the upper surface of the piston rod 10. A locking portion 34 that can come into contact with the engaging portion 33 is formed on the lower end surface of the large-diameter portion 30 b of the clamp rod 30. A pin 37 protrudes radially inward from the peripheral wall of the mounting hole 10a of the piston rod 10. The pin 37 is inserted into a long hole 38 formed in the vertical direction in the small diameter portion 30 a of the clamp rod 30. Further, the pressing portion 40 formed on the upper end surface of the clamp rod 30 can come into contact with the lower surface of the workpiece (pressing object) W.
上記ピストンロッド１０の装着孔１０ａ内に圧縮バネ（付勢手段）４１が装着される。その圧縮バネ４１がピストンロッド１０に対してクランプロッド３０を上方に付勢し、クランプロッド３０の長穴３８の下端面がピストンロッド１０のピン３７に受け止められている。これにより、ピストンロッド１０の係合部３３がクランプロッド３０の係止部３４に所定の間隔Ｌをあけて当接可能に対面される。
A compression spring (biasing means) 41 is mounted in the mounting hole 10a of the piston rod 10. The compression spring 41 urges the clamp rod 30 upward with respect to the piston rod 10, and the lower end surface of the elongated hole 38 of the clamp rod 30 is received by the pin 37 of the piston rod 10. Thereby, the engaging part 33 of the piston rod 10 is opposed to the engaging part 34 of the clamp rod 30 so as to be able to contact with a predetermined distance L.
上記第１実施形態に示すシリンダ装置は、図１から図２Ｂに示すように、次のように作動する。
図１のリリース状態では、ロック室１５から圧縮空気が排出されると共に、リリース室１６に圧縮空気が供給されている。これにより、リリース室１６の圧縮空気が第１ピストン５および第２ピストン８を下限位置に下降させている。
上記リリース状態でクランプロッド３０の上方にワークＷが搬入され、そのワークＷが、テーブルＴから上方に突設される支持ピン４２上に載置される。 The cylinder device shown in the first embodiment operates as follows as shown in FIGS. 1 to 2B.
In the release state of FIG. 1, the compressed air is discharged from thelock chamber 15 and the compressed air is supplied to the release chamber 16. Thereby, the compressed air in the release chamber 16 lowers the first piston 5 and the second piston 8 to the lower limit position.
In the released state, the workpiece W is loaded above theclamp rod 30, and the workpiece W is placed on a support pin 42 protruding upward from the table T.
図１のリリース状態では、ロック室１５から圧縮空気が排出されると共に、リリース室１６に圧縮空気が供給されている。これにより、リリース室１６の圧縮空気が第１ピストン５および第２ピストン８を下限位置に下降させている。
上記リリース状態でクランプロッド３０の上方にワークＷが搬入され、そのワークＷが、テーブルＴから上方に突設される支持ピン４２上に載置される。 The cylinder device shown in the first embodiment operates as follows as shown in FIGS. 1 to 2B.
In the release state of FIG. 1, the compressed air is discharged from the
In the released state, the workpiece W is loaded above the
上記シリンダ装置を図１のリリース状態から図２Ｂのロック状態にロック駆動するときに、リリース室１６から圧縮空気が排出されると共に、ロック室１５に圧縮空気が供給される。すると、ロック室１５の圧縮空気が第２ピストン８を上方に移動させていく。この状態では、ピストンロッド１０のガイド面１１が係合ボール２２の半径方向の内方への移動を阻止して、第１ピストン５の押部２８が係合ボール２２を介してガイド筒３の支持孔２１の上壁に受け止められる（即ち、第１ピストン５が係合ボール２２を介してガイド筒３に連結される）ので、第１ピストン５の上昇が阻止されている。また、図２Ａに示すように、第２ピストン８は、第１ピストン５を置き残して低負荷で所定ストロークだけ上昇する。すると、第２ピストン８が圧縮バネ４１を介してクランプロッド３０を上昇させる。これにより、クランプロッド３０の押圧部４０がワークＷの下面に当接される。その結果、クランプロッド３０がワークＷに受け止められるが、第２ピストン８が圧縮バネ４１の付勢力に抗して上昇されていく。
When the cylinder device is locked from the released state of FIG. 1 to the locked state of FIG. 2B, compressed air is discharged from the release chamber 16 and compressed air is supplied to the lock chamber 15. Then, the compressed air in the lock chamber 15 moves the second piston 8 upward. In this state, the guide surface 11 of the piston rod 10 prevents the engagement ball 22 from moving inward in the radial direction, and the pushing portion 28 of the first piston 5 moves through the engagement ball 22 to the guide cylinder 3. Since it is received by the upper wall of the support hole 21 (that is, the first piston 5 is connected to the guide tube 3 via the engagement ball 22), the first piston 5 is prevented from rising. Further, as shown in FIG. 2A, the second piston 8 rises by a predetermined stroke at a low load, leaving the first piston 5 behind. Then, the second piston 8 raises the clamp rod 30 via the compression spring 41. Thereby, the pressing part 40 of the clamp rod 30 is brought into contact with the lower surface of the workpiece W. As a result, the clamp rod 30 is received by the workpiece W, but the second piston 8 is raised against the urging force of the compression spring 41.
引き続いて、第２ピストン８が上方に移動されて、第２ピストン８のカム面２４が係合ボール２２の高さ位置まで上昇する。すると、係合ボール２２が半径方向の内方へ移動することが許容される。次いで、ロック室１５の圧縮空気の圧力に相当する押圧力および保持バネ１９の付勢力の合力が、第１ピストン５の押部２８を介して係合ボール２２を半径方向の内方へ移動させ、係合ボール２２がカム面２４を押圧する。これにより、第１ピストン５とガイド筒３（ハウジング１）との連結が解除されると共に、第１ピストン５が係合ボール２２を介して第２ピストン８とが連結される。引き続いて、第１ピストン５が、押圧面２７と係合ボール２２とカム面２４とを介して第２ピストン８を前記の圧縮バネ４１の付勢力に抗して上方へ移動させる。すると、図２Ｂに示すように、ピストンロッド１０の係合部３３がクランプロッド３０の係止部３４当接される。これにより、第２ピストン８がクランプロッド３０を介してワークＷを下方から押圧して支持する。その結果、シリンダ装置がリリース状態からロック状態に切り換えられる。
Subsequently, the second piston 8 is moved upward, and the cam surface 24 of the second piston 8 rises to the height position of the engagement ball 22. Then, the engagement ball 22 is allowed to move inward in the radial direction. Next, the resultant force of the pressing force corresponding to the pressure of the compressed air in the lock chamber 15 and the urging force of the holding spring 19 moves the engagement ball 22 inward in the radial direction via the pressing portion 28 of the first piston 5. The engagement ball 22 presses the cam surface 24. As a result, the connection between the first piston 5 and the guide cylinder 3 (housing 1) is released, and the first piston 5 is connected to the second piston 8 via the engagement ball 22. Subsequently, the first piston 5 moves the second piston 8 upward against the urging force of the compression spring 41 via the pressing surface 27, the engagement ball 22, and the cam surface 24. Then, as shown in FIG. 2B, the engaging portion 33 of the piston rod 10 comes into contact with the engaging portion 34 of the clamp rod 30. Accordingly, the second piston 8 presses and supports the workpiece W from below via the clamp rod 30. As a result, the cylinder device is switched from the released state to the locked state.
上記ロック状態において、何らかの原因でロック室１５の圧力が低下または消失した場合であっても、保持バネ１９の上方への付勢力が倍力機構２０（押圧面２７，係合ボール２２，カム面２４）の楔作用を介してロック状態を機械的に保持するので、そのロック状態が確実に維持される。
Even when the pressure in the lock chamber 15 decreases or disappears for some reason in the locked state, the upward biasing force of the holding spring 19 causes the booster mechanism 20 (the pressing surface 27, the engagement ball 22, the cam surface). Since the locked state is mechanically held via the wedge action of 24), the locked state is reliably maintained.
上記シリンダ装置を図２Ｂのロック状態から図１のリリース状態へ切り換えるときには、その図２Ｂのロック状態で、ロック室１５から圧縮空気が排出されると共に、リリース室１６に圧縮空気が供給されると、リリース室１６の圧縮空気が第１ピストン５を下降させていく。すると、係合ボール２２の半径方向の外方への移動が許容される。次いで、リリース室１６の圧縮空気が第２ピストン８を下降させ、その第２ピストン８のカム面２４が係合ボール２２を半径方向の外方へ押動させていく。すると、第１ピストン５が下端壁１ｂによって下方から受け止められ、これとほぼ同時に、上記ピストンロッド１０のガイド面１１が係合ボール２２の半径方向の内方への移動を阻止する。このため、第１ピストン５と第２ピストン８との連結状態が解除されると共に、上記第１ピストン５が係合ボール２２を介してガイド筒３の支持孔２１の周壁に受け止められ、その第１ピストン５の上昇が阻止される。その後、上下方向への移動が阻止された第１ピストン５に対して第２ピストン８がさらに下降される。すると、ピストンロッド１０のピン３７がクランプロッド３０の長穴３８の下端壁に当接されることにより、第２ピストン８がクランプロッド３０を下方に移動させていく。引き続いて、その第２ピストン８の下端面がハウジング１の下端壁１ｂに受け止められる。これにより、シリンダ装置がロック状態からリリース状態に切り換えられる。
When the cylinder device is switched from the locked state in FIG. 2B to the released state in FIG. 1, when compressed air is discharged from the lock chamber 15 and compressed air is supplied to the release chamber 16 in the locked state in FIG. 2B. The compressed air in the release chamber 16 lowers the first piston 5. Then, the outward movement of the engagement ball 22 in the radial direction is allowed. Next, the compressed air in the release chamber 16 lowers the second piston 8, and the cam surface 24 of the second piston 8 pushes the engagement ball 22 outward in the radial direction. Then, the first piston 5 is received from below by the lower end wall 1b, and at the same time, the guide surface 11 of the piston rod 10 prevents the engagement ball 22 from moving inward in the radial direction. For this reason, the connection state between the first piston 5 and the second piston 8 is released, and the first piston 5 is received by the peripheral wall of the support hole 21 of the guide cylinder 3 via the engagement ball 22, 1 piston 5 is prevented from rising. Thereafter, the second piston 8 is further lowered with respect to the first piston 5 that is prevented from moving in the vertical direction. Then, the pin 37 of the piston rod 10 is brought into contact with the lower end wall of the elongated hole 38 of the clamp rod 30, so that the second piston 8 moves the clamp rod 30 downward. Subsequently, the lower end surface of the second piston 8 is received by the lower end wall 1 b of the housing 1. As a result, the cylinder device is switched from the locked state to the released state.
第１実施形態は次の長所を奏する。
上記の第１実施形態では、倍力機構２０の倍力駆動が開始される前に、第２ピストン８が圧縮バネ４１とクランプロッド３０とを介してワークＷに当接される。このため、前述の従来技術のように、倍力機構の倍力駆動行程の途中で、クランプロッドがワークに当接される場合に比べて、本実施形態のシリンダ装置では、クランプロッド３０がワークＷに与える衝撃を緩和できる。 The first embodiment has the following advantages.
In the first embodiment, thesecond piston 8 is brought into contact with the workpiece W via the compression spring 41 and the clamp rod 30 before the boost drive of the boost mechanism 20 is started. For this reason, in the cylinder device of the present embodiment, the clamp rod 30 is connected to the workpiece as compared with the case where the clamp rod is brought into contact with the workpiece in the middle of the boost driving process of the booster mechanism as in the prior art described above. The impact on W can be reduced.
上記の第１実施形態では、倍力機構２０の倍力駆動が開始される前に、第２ピストン８が圧縮バネ４１とクランプロッド３０とを介してワークＷに当接される。このため、前述の従来技術のように、倍力機構の倍力駆動行程の途中で、クランプロッドがワークに当接される場合に比べて、本実施形態のシリンダ装置では、クランプロッド３０がワークＷに与える衝撃を緩和できる。 The first embodiment has the following advantages.
In the first embodiment, the
図３Ａおよび図３Ｂまたは図４Ａから図５Ｂは、本発明の第２実施形態または第３実施形態を示し、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材(または類似する部材)には原則として同一の参照数字を付けて説明する。この第２実施形態の倍力機構付きシリンダ装置を適用したリンク式クランプ装置を例示している。
FIG. 3A and FIG. 3B or FIG. 4A to FIG. 5B show the second embodiment or the third embodiment of the present invention. In principle, the same members (or similar members) as the constituent members of the first embodiment described above are used. Explanation is given with the same reference numerals. The link type clamp apparatus which applied the cylinder apparatus with a booster mechanism of this 2nd Embodiment is illustrated.
図３Ａおよび図３Ｂに示す第２実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
前記クランプロッド３０の上端部に挿通孔が水平方向に形成される共に、クランプアーム４４の左端部に挿通孔が水平方向に形成される。そのクランプロッド３０の挿通孔とクランプアーム４４の挿通孔とに連結ピンが挿入される。これにより、クランプロッド３０の上端部にクランプアーム４４の左端部が垂直面内で揺動可能に連結される。また、クランプロッド３０の右側でハウジング１の上端壁１ａに枢支部４５が上方へ突設される。その枢支部４５にリンク部材４６の下端部が揺動可能に連結される。そのクランプアーム４４の長手方向の途中部にリンク部材４６の上端部が揺動可能に連結される。クランプアーム４４の右端部に押圧具４８が装着される。その押圧具４８の下端部に押圧部４８ａが形成され、その押圧部４８ａがワークＷに当接可能となっている。
なお、本実施形態では、クランプロッド３０とクランプアーム４４とによって出力部材２９が構成される。 The second embodiment shown in FIGS. 3A and 3B is different from the first embodiment as follows.
An insertion hole is formed in the upper end portion of theclamp rod 30 in the horizontal direction, and an insertion hole is formed in the left end portion of the clamp arm 44 in the horizontal direction. A connecting pin is inserted into the insertion hole of the clamp rod 30 and the insertion hole of the clamp arm 44. As a result, the left end portion of the clamp arm 44 is connected to the upper end portion of the clamp rod 30 so as to be swingable within the vertical plane. In addition, a pivotal support 45 projects upward from the upper end wall 1 a of the housing 1 on the right side of the clamp rod 30. The lower end portion of the link member 46 is pivotably connected to the pivot portion 45. The upper end portion of the link member 46 is swingably connected to the middle portion of the clamp arm 44 in the longitudinal direction. A pressing tool 48 is attached to the right end of the clamp arm 44. A pressing portion 48 a is formed at the lower end portion of the pressing tool 48, and the pressing portion 48 a can come into contact with the workpiece W.
In the present embodiment, theoutput member 29 is configured by the clamp rod 30 and the clamp arm 44.
前記クランプロッド３０の上端部に挿通孔が水平方向に形成される共に、クランプアーム４４の左端部に挿通孔が水平方向に形成される。そのクランプロッド３０の挿通孔とクランプアーム４４の挿通孔とに連結ピンが挿入される。これにより、クランプロッド３０の上端部にクランプアーム４４の左端部が垂直面内で揺動可能に連結される。また、クランプロッド３０の右側でハウジング１の上端壁１ａに枢支部４５が上方へ突設される。その枢支部４５にリンク部材４６の下端部が揺動可能に連結される。そのクランプアーム４４の長手方向の途中部にリンク部材４６の上端部が揺動可能に連結される。クランプアーム４４の右端部に押圧具４８が装着される。その押圧具４８の下端部に押圧部４８ａが形成され、その押圧部４８ａがワークＷに当接可能となっている。
なお、本実施形態では、クランプロッド３０とクランプアーム４４とによって出力部材２９が構成される。 The second embodiment shown in FIGS. 3A and 3B is different from the first embodiment as follows.
An insertion hole is formed in the upper end portion of the
In the present embodiment, the
図３Ａに示すように、第２ピストン８が環状に形成され、その第２ピストン８の筒孔５１にクランプロッド３０が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。そのクランプロッド３０の下端面がハウジング１の下端壁１ｂに当接可能となっている。これにより、リリース状態では、リリース室１６の圧縮空気が第２ピストン８を介してクランプロッド３０の下ロッド５３を下限位置に押動させ、その下ロッド５３の下端面がハウジング１の下端壁１ｂに受け止められる。その結果、リリース状態で、クランプロッド３０は、上下方向への移動が阻止され、リリース状態が確実に維持される。
As shown in FIG. 3A, the second piston 8 is formed in an annular shape, and the clamp rod 30 is movable in the vertical direction and is inserted into the cylindrical hole 51 of the second piston 8 in a tightly sealed manner. The lower end surface of the clamp rod 30 can contact the lower end wall 1 b of the housing 1. Thereby, in the released state, the compressed air in the release chamber 16 pushes the lower rod 53 of the clamp rod 30 to the lower limit position via the second piston 8, and the lower end surface of the lower rod 53 is the lower end wall 1 b of the housing 1. To be accepted. As a result, in the released state, the clamp rod 30 is prevented from moving in the vertical direction, and the released state is reliably maintained.
第２実施形態は次の長所を奏する。
上記の第２実施形態では、倍力機構２０の倍力駆動が開始される前に、第２ピストン８が圧縮バネ４１と出力部材２９（クランプロッド３０とクランプアーム４４）とを介してワークＷに当接される。このため、前述の従来技術のように、倍力機構の倍力駆動行程の途中で、クランプロッドがワークに当接される場合に比べて、本実施形態のシリンダ装置では、出力部材２９がワークＷに与える衝撃を緩和できる。 The second embodiment has the following advantages.
In the above second embodiment, before the boost drive of theboost mechanism 20 is started, the second piston 8 is moved to the workpiece W via the compression spring 41 and the output member 29 (the clamp rod 30 and the clamp arm 44). Abut. For this reason, in the cylinder device according to the present embodiment, the output member 29 is provided with the workpiece as compared with the case where the clamp rod is brought into contact with the workpiece during the boosting drive stroke of the booster mechanism as in the prior art described above. The impact on W can be reduced.
上記の第２実施形態では、倍力機構２０の倍力駆動が開始される前に、第２ピストン８が圧縮バネ４１と出力部材２９（クランプロッド３０とクランプアーム４４）とを介してワークＷに当接される。このため、前述の従来技術のように、倍力機構の倍力駆動行程の途中で、クランプロッドがワークに当接される場合に比べて、本実施形態のシリンダ装置では、出力部材２９がワークＷに与える衝撃を緩和できる。 The second embodiment has the following advantages.
In the above second embodiment, before the boost drive of the
図４Ａから図５Ｂは、本発明の第３実施形態を示し、その第３実施形態が上記の第１実施形態および第２実施形態と異なる点は次の通りである。
本実施形態のシリンダ装置は、図４Ａに示すように、第１ピストン５の筒孔６に筒状の第２ピストン８が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。その第２ピストン８に上下方向に筒孔５１が貫通される。その筒孔５１に出力部材２９のクランプロッド３０が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。第２ピストン８の下端面がハウジング１の下端壁１ｂに当接可能となっている。また、前記の筒孔５１の一部を構成する装着孔１０ａに、圧縮バネ（付勢手段）４１が装着される。 4A to 5B show a third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the first embodiment and the second embodiment as follows.
In the cylinder device of the present embodiment, as shown in FIG. 4A, a cylindricalsecond piston 8 is inserted in the cylindrical hole 6 of the first piston 5 so as to be movable in the up-down direction and in a close-packed manner. A cylindrical hole 51 is passed through the second piston 8 in the vertical direction. The clamp rod 30 of the output member 29 is inserted in the cylindrical hole 51 so as to be movable in the vertical direction and in a tightly sealed manner. The lower end surface of the second piston 8 can come into contact with the lower end wall 1 b of the housing 1. Further, a compression spring (biasing means) 41 is mounted in the mounting hole 10a constituting a part of the cylindrical hole 51.
本実施形態のシリンダ装置は、図４Ａに示すように、第１ピストン５の筒孔６に筒状の第２ピストン８が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。その第２ピストン８に上下方向に筒孔５１が貫通される。その筒孔５１に出力部材２９のクランプロッド３０が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。第２ピストン８の下端面がハウジング１の下端壁１ｂに当接可能となっている。また、前記の筒孔５１の一部を構成する装着孔１０ａに、圧縮バネ（付勢手段）４１が装着される。 4A to 5B show a third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the first embodiment and the second embodiment as follows.
In the cylinder device of the present embodiment, as shown in FIG. 4A, a cylindrical
上記クランプロッド３０がガイド筒３の筒孔１２に挿入される。その筒孔１２の内周壁に形成された凹部に、ボール５４が半径方向の内方へ突設されるように装着される。そのボール５４が、ピストンロッド１０の外周壁に上下方向に形成された案内溝５５に挿入される。これにより、第２ピストン８がハウジング１のガイド筒３に対して上下方向へ移動可能に回り止めされる。
The clamp rod 30 is inserted into the tube hole 12 of the guide tube 3. A ball 54 is mounted in a recess formed in the inner peripheral wall of the cylindrical hole 12 so as to protrude radially inward. The ball 54 is inserted into a guide groove 55 formed in the vertical direction on the outer peripheral wall of the piston rod 10. Thereby, the second piston 8 is prevented from rotating with respect to the guide tube 3 of the housing 1 so as to be movable in the vertical direction.
上記の第１ピストン５と第２ピストン８とクランプロッド３０とによってシリンダ孔２が上下に２つの室に区画される。第１ピストン５と第２ピストン８とクランプロッド３０との下側にロック室１５が形成されると共に、第１ピストン５と第２ピストン８とクランプロッド３０との上側にリリース室１６が形成される。
The cylinder hole 2 is vertically divided into two chambers by the first piston 5, the second piston 8, and the clamp rod 30. A lock chamber 15 is formed below the first piston 5, the second piston 8, and the clamp rod 30, and a release chamber 16 is formed above the first piston 5, the second piston 8, and the clamp rod 30. The
上記クランプロッド３０は、ガイド筒３の筒孔１２に挿入されるロッド本体５２と、ロッド本体５２よりも大径となるように当該ロッド本体５２の下側に形成された下ロッド５３とを有する。上記ロック室１５又はリリース室１６の圧縮空気の圧力が下ロッド５３に作用し、その下ロッド５３の受圧部分の受圧面積Ｓ１は、第２ピストン８の環状の受圧部分の受圧面積Ｓ２よりも広く設定される。このため、ロック室１５の圧縮空気がクランプロッド３０を上方へ移動させる押力は、ロック室１５の圧縮空気が第２ピストン８を上方へ押す力よりも大きくなる。従って、ロック室１５（又はリリース室１６）の圧縮空気がクランプロッド３０を第２ピストン８よりも上方へ（下方へ）先行させて押動させる。本実施形態において、クランプロッド３０を第２ピストン８に対して上方へ移動させる付勢手段５６が、ロック室１５と当該ロック室１５に供給される圧縮空気によって構成される。
ここで、付勢手段５６は、ロック室１５等によって構成されることに代えて、クランプロッド３０の下端面とハウジング１の下端壁１ｂとの間に装着される圧縮バネであってもよい。 Theclamp rod 30 includes a rod body 52 that is inserted into the tube hole 12 of the guide tube 3, and a lower rod 53 that is formed below the rod body 52 so as to have a larger diameter than the rod body 52. . The pressure of the compressed air in the lock chamber 15 or the release chamber 16 acts on the lower rod 53, and the pressure receiving area S1 of the pressure receiving portion of the lower rod 53 is wider than the pressure receiving area S2 of the annular pressure receiving portion of the second piston 8. Is set. For this reason, the pressing force by which the compressed air in the lock chamber 15 moves the clamp rod 30 upward is greater than the force by which the compressed air in the lock chamber 15 presses the second piston 8 upward. Accordingly, the compressed air in the lock chamber 15 (or the release chamber 16) pushes the clamp rod 30 upward (downward) ahead of the second piston 8. In the present embodiment, the urging means 56 that moves the clamp rod 30 upward with respect to the second piston 8 is constituted by the lock chamber 15 and compressed air supplied to the lock chamber 15.
Here, the urging means 56 may be a compression spring mounted between the lower end surface of theclamp rod 30 and the lower end wall 1b of the housing 1 instead of being configured by the lock chamber 15 or the like.
ここで、付勢手段５６は、ロック室１５等によって構成されることに代えて、クランプロッド３０の下端面とハウジング１の下端壁１ｂとの間に装着される圧縮バネであってもよい。 The
Here, the urging means 56 may be a compression spring mounted between the lower end surface of the
また、上記の第３実施形態のシリンダ装置では、上記の圧縮バネ４１を省略してもよい。この場合、付勢手段５６としてのロック室１５に圧縮空気が供給されることにより、その圧縮空気の圧力に相当する押力が、クランプロッド３０を第２ピストン８よりも先行させて上方へ移動させるように当該クランプロッド３０に作用する。
In the cylinder device according to the third embodiment, the compression spring 41 may be omitted. In this case, when compressed air is supplied to the lock chamber 15 as the urging means 56, the pressing force corresponding to the pressure of the compressed air moves upward with the clamp rod 30 preceding the second piston 8. It acts on the clamp rod 30 to cause
上記第３実施形態に示すシリンダ装置は、図４Ａから図５Ｂに示すように、次のように作動する。
図４Ａのリリース状態では、ロック室１５から圧縮空気が排出されると共に、リリース室１６に圧縮空気が供給されている。これにより、リリース室１６の圧縮空気が第１ピストン５と第２ピストン８とクランプロッド３０とを下限位置に移動させている。
上記リリース状態でクランプロッド３０の上方から搬送機構（図示しない）によってワークＷが搬入され、そのワークＷがテーブルＴ上に載置される。 The cylinder device shown in the third embodiment operates as follows, as shown in FIGS. 4A to 5B.
In the release state of FIG. 4A, compressed air is discharged from thelock chamber 15 and compressed air is supplied to the release chamber 16. Thereby, the compressed air in the release chamber 16 moves the first piston 5, the second piston 8, and the clamp rod 30 to the lower limit position.
In the released state, the workpiece W is carried in from above theclamp rod 30 by a conveyance mechanism (not shown), and the workpiece W is placed on the table T.
図４Ａのリリース状態では、ロック室１５から圧縮空気が排出されると共に、リリース室１６に圧縮空気が供給されている。これにより、リリース室１６の圧縮空気が第１ピストン５と第２ピストン８とクランプロッド３０とを下限位置に移動させている。
上記リリース状態でクランプロッド３０の上方から搬送機構（図示しない）によってワークＷが搬入され、そのワークＷがテーブルＴ上に載置される。 The cylinder device shown in the third embodiment operates as follows, as shown in FIGS. 4A to 5B.
In the release state of FIG. 4A, compressed air is discharged from the
In the released state, the workpiece W is carried in from above the
上記シリンダ装置を図４Ａのリリース状態から図５Ｂのロック状態にロック駆動させるときに、リリース室１６から圧縮空気が排出されると共に、ロック室１５に圧縮空気が供給される。すると、ロック室１５の圧縮空気がクランプロッド３０と第１ピストン５と第２ピストン８とを上方に押圧する。この状態では、ピストンロッド１０のガイド面１１が係合ボール２２の半径方向の内方への移動を阻止して、第１ピストン５の押部２８が係合ボール２２を介してガイド筒３の支持孔２１の上壁に受け止められる（即ち、第１ピストン５が係合ボール２２を介してガイド筒３に連結される）ので、第１ピストン５の上昇が阻止されている。また、第１ピストン５が係合ボール２２を介してピストンロッド１０のガイド面１１を押圧しているので、第２ピストン８は、係合ボール２２とガイド面１１と間に生じる摩擦力に抗して上昇していく。すると、ロック室１５の圧縮空気の圧力に相当する押圧力と圧縮バネ４１の付勢力とによってクランプロッド３０が第２ピストン８よりも先行して上方へ移動される。次いで、図５Ａに示すように、クランプロッド３０の下ロッド５３の上面５３ａが筒孔５１の大径孔の天井壁５１ａに当接されると、クランプロッド３０と第２ピストン８とが一体となって上方へ移動されていく。すると、クランプアーム４４の押圧部４４ａがワークＷの上面に当接される。引き続いて、第２ピストン８が圧縮バネ４１の付勢力に抗して上昇されていく。
When the cylinder device is locked from the release state of FIG. 4A to the locked state of FIG. 5B, compressed air is discharged from the release chamber 16 and compressed air is supplied to the lock chamber 15. Then, the compressed air in the lock chamber 15 presses the clamp rod 30, the first piston 5 and the second piston 8 upward. In this state, the guide surface 11 of the piston rod 10 prevents the engagement ball 22 from moving inward in the radial direction, and the pushing portion 28 of the first piston 5 moves through the engagement ball 22 to the guide cylinder 3. Since it is received by the upper wall of the support hole 21 (that is, the first piston 5 is connected to the guide tube 3 via the engagement ball 22), the first piston 5 is prevented from rising. Further, since the first piston 5 presses the guide surface 11 of the piston rod 10 via the engagement ball 22, the second piston 8 resists the frictional force generated between the engagement ball 22 and the guide surface 11. Then rise. Then, the clamp rod 30 is moved upward ahead of the second piston 8 by the pressing force corresponding to the pressure of the compressed air in the lock chamber 15 and the urging force of the compression spring 41. Next, as shown in FIG. 5A, when the upper surface 53a of the lower rod 53 of the clamp rod 30 is brought into contact with the ceiling wall 51a of the large-diameter hole of the cylindrical hole 51, the clamp rod 30 and the second piston 8 are integrated. And move upwards. Then, the pressing portion 44 a of the clamp arm 44 comes into contact with the upper surface of the workpiece W. Subsequently, the second piston 8 is raised against the urging force of the compression spring 41.
引き続いて、第２ピストン８のカム面２４が係合ボール２２に対面する高さ位置まで上昇されると、係合ボール２２が半径方向の内方へ移動することが許容される。次いで、ロック室１５の圧縮空気の圧力に相当する押圧力および保持バネ１９の付勢力の合力が、第１ピストン５を上昇させていき、その第１ピストン５が押部２８を介して係合ボール２２を半径方向の内方へ移動させ、さらに、係合ボール２２がカム面２４を押圧する。これにより、第１ピストン５が係合ボール２２を介してガイド筒３（ハウジング１）に連結された状態が解除されると共に、第１ピストン５が係合ボール２２を介して第２ピストン８に連結される。これにより、第１ピストン５が係合ボール２２を介して第２ピストン８を上方へ移動させていく。すると、図５Ｂに示すように、ピストンロッド１０の係合部３３がクランプロッド３０の係止部３４に当接される。これにより、第２ピストン８が倍力機構２０とクランプロッド３０とクランプアーム４４とを介してワークＷを上方から押圧する。その結果、シリンダ装置がリリース状態からロック状態に切り換えられる。
Subsequently, when the cam surface 24 of the second piston 8 is raised to a height position facing the engagement ball 22, the engagement ball 22 is allowed to move inward in the radial direction. Next, the resultant force of the pressing force corresponding to the pressure of the compressed air in the lock chamber 15 and the urging force of the holding spring 19 raises the first piston 5, and the first piston 5 is engaged via the pressing portion 28. The ball 22 is moved inward in the radial direction, and the engagement ball 22 presses the cam surface 24. As a result, the state in which the first piston 5 is connected to the guide cylinder 3 (housing 1) via the engagement ball 22 is released, and the first piston 5 is connected to the second piston 8 via the engagement ball 22. Connected. As a result, the first piston 5 moves the second piston 8 upward via the engagement ball 22. Then, as shown in FIG. 5B, the engaging portion 33 of the piston rod 10 is brought into contact with the engaging portion 34 of the clamp rod 30. Thus, the second piston 8 presses the workpiece W from above via the booster mechanism 20, the clamp rod 30, and the clamp arm 44. As a result, the cylinder device is switched from the released state to the locked state.
上記ロック状態において、何らかの原因でロック室１５の圧力が低下または消失した場合であっても、保持バネ１９の上方への付勢力が倍力機構２０（押圧面２７，係合ボール２２，カム面２４）の楔作用を介してロック状態を機械的に保持するので、そのロック状態が確実に維持される。
Even when the pressure in the lock chamber 15 decreases or disappears for some reason in the locked state, the upward biasing force of the holding spring 19 causes the booster mechanism 20 (the pressing surface 27, the engagement ball 22, the cam surface). Since the locked state is mechanically held via the wedge action of 24), the locked state is reliably maintained.
上記シリンダ装置を図５Ｂのロック状態から図４Ａのリリース状態へ切り換えるときには、その図５Ｂのロック状態で、ロック室１５から圧縮空気が排出されると共に、リリース室１６に圧縮空気が供給されると、リリース室１６の圧縮空気が保持バネ１９の上方への付勢力に抗して第１ピストン５を下降させていく。すると、係合ボール２２の半径方向の外方への移動が許容される。次いで、リリース室１６の圧縮空気が第２ピストン８を下降させ、その第２ピストン８のカム面２４が係合ボール２２を半径方向の外方へ押動させていく。このとき、第２ピストン８に対して圧縮バネ４１がクランプロッド３０を上方へ付勢しているので、クランプロッド３０が上限位置に置き残される。引き続いて、筒孔５１の大径孔の天井壁５１ａがクランプロッド３０の下ロッド５３の上面５３ａに当接されると、第２ピストン８とクランプロッド３０とが一体となって下方へ移動されていく。次いで、第１ピストン５が下端壁１ｂに下方から受け止められ、これとほぼ同時に、上記ピストンロッド１０のガイド面１１が係合ボール２２を半径方向の外方へ押し出す。このため、第１ピストン５と第２ピストン８との連結状態が解除されると共に、上記第１ピストン５が係合ボール２２を介してガイド筒３の支持孔２１の周壁に受け止められる。これにより、その第１ピストン５の上昇が阻止される。その後、第２ピストン８とクランプロッド３０とがさらに下降されていくと、第２ピストン８の下端面がハウジング１の下端壁１ｂに下方から受け止められる。さらに、クランプロッド３０が圧縮バネ４１を距離Ｌだけ押し縮めて、クランプロッド３０の係合部３３がピストンロッド１０の係止部３４に下方から受け止められる。これにより、シリンダ装置がロック状態からリリース状態に切り換えられる。
When the cylinder device is switched from the locked state shown in FIG. 5B to the released state shown in FIG. 4A, the compressed air is discharged from the lock chamber 15 and the compressed air is supplied to the release chamber 16 in the locked state shown in FIG. The compressed air in the release chamber 16 lowers the first piston 5 against the upward biasing force of the holding spring 19. Then, the outward movement of the engagement ball 22 in the radial direction is allowed. Next, the compressed air in the release chamber 16 lowers the second piston 8, and the cam surface 24 of the second piston 8 pushes the engagement ball 22 outward in the radial direction. At this time, since the compression spring 41 urges the clamp rod 30 upward with respect to the second piston 8, the clamp rod 30 is left in the upper limit position. Subsequently, when the ceiling wall 51a of the large-diameter hole of the cylindrical hole 51 is brought into contact with the upper surface 53a of the lower rod 53 of the clamp rod 30, the second piston 8 and the clamp rod 30 are moved downward together. To go. Next, the first piston 5 is received by the lower end wall 1b from below, and at substantially the same time, the guide surface 11 of the piston rod 10 pushes the engagement ball 22 outward in the radial direction. For this reason, the connection state between the first piston 5 and the second piston 8 is released, and the first piston 5 is received by the peripheral wall of the support hole 21 of the guide cylinder 3 via the engagement ball 22. Thereby, the raise of the 1st piston 5 is prevented. Thereafter, when the second piston 8 and the clamp rod 30 are further lowered, the lower end surface of the second piston 8 is received by the lower end wall 1b of the housing 1 from below. Further, the clamp rod 30 presses and compresses the compression spring 41 by the distance L, and the engaging portion 33 of the clamp rod 30 is received by the engaging portion 34 of the piston rod 10 from below. As a result, the cylinder device is switched from the locked state to the released state.
ところで、上記の第１,２実施形態のシリンダ装置では、クランプロッド３０が下限位置へ移動されたリリース状態において、第２ピストン８とクランプロッド３０とが圧縮バネ４１によって所定の距離Ｌだけ離間されている。
これに対して、上記の第３実施形態のシリンダ装置では、リリース状態で、クランプロッド３０が圧縮バネ４１を距離Ｌだけ押し縮めて、第２ピストン８に当接されている。このため、リリース状態におけるシリンダ装置の高さ寸法が、第１,２実施形態のシリンダ装置の高さ寸法に比べて、少なくとも距離Ｌだけ短くすることができる。 By the way, in the cylinder device of the first and second embodiments described above, thesecond piston 8 and the clamp rod 30 are separated by a predetermined distance L by the compression spring 41 in the released state in which the clamp rod 30 is moved to the lower limit position. ing.
On the other hand, in the cylinder device of the third embodiment, theclamp rod 30 presses and compresses the compression spring 41 by the distance L in the released state, and is in contact with the second piston 8. For this reason, the height dimension of the cylinder device in the released state can be shortened by at least the distance L compared to the height dimension of the cylinder device of the first and second embodiments.
これに対して、上記の第３実施形態のシリンダ装置では、リリース状態で、クランプロッド３０が圧縮バネ４１を距離Ｌだけ押し縮めて、第２ピストン８に当接されている。このため、リリース状態におけるシリンダ装置の高さ寸法が、第１,２実施形態のシリンダ装置の高さ寸法に比べて、少なくとも距離Ｌだけ短くすることができる。 By the way, in the cylinder device of the first and second embodiments described above, the
On the other hand, in the cylinder device of the third embodiment, the
上記の各実施形態は、次のように変更可能である。
上記シリンダ装置の設置姿勢は、例示した姿勢とは上下逆の姿勢であってもよく、また、横向き姿勢で、又は斜め向き姿勢で設置してもよい。
上記の第２ピストン８は、ピストン本体９とピストンロッド１０とによって構成されることに限らず、ピストンロッドを省略してもよい。この場合、カム溝２３およびカム面がピストン本体９の外周面に形成されると共に、装着孔１０ａがピストン本体９の上端部に形成される。
上記の係合ボール２２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。
上記の係合ボール２２が挿入される支持孔２１は、ガイド筒３の筒壁３ａに水平方向へ貫通させることに代えて、斜め方向へ貫通させてもよい。
上記の係合部材は、例示した係合ボール２２に限られず、例えば、円柱形のコロ等の他の形状の部材であってもよい。
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の液体であってもよい。
上記の付勢手段は、例示した圧縮バネ４１に代えて、ゴムや樹脂などの弾性部材や、ガススプリングであってもよい。
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。 Each of the embodiments described above can be modified as follows.
The installation posture of the cylinder device may be an upside-down posture with respect to the illustrated posture, or may be installed in a lateral orientation or an oblique orientation.
Thesecond piston 8 is not limited to the piston main body 9 and the piston rod 10, and the piston rod may be omitted. In this case, the cam groove 23 and the cam surface are formed in the outer peripheral surface of the piston main body 9, and the mounting hole 10 a is formed in the upper end portion of the piston main body 9.
The number of theengagement balls 22 is preferably three or four, but may be two or five or more.
Thesupport hole 21 into which the engagement ball 22 is inserted may be penetrated in an oblique direction instead of penetrating the cylinder wall 3a of the guide cylinder 3 in the horizontal direction.
The engaging member is not limited to the illustrated engagingball 22 and may be a member having another shape such as a cylindrical roller.
The pressure fluid used in the cylinder device of the present invention may be other compressed gas or liquid such as pressurized oil instead of the exemplified compressed air.
The biasing means may be an elastic member such as rubber or resin, or a gas spring, instead of the illustratedcompression spring 41.
In addition, it is needless to say that various modifications can be made within a range that can be assumed by those skilled in the art.
上記シリンダ装置の設置姿勢は、例示した姿勢とは上下逆の姿勢であってもよく、また、横向き姿勢で、又は斜め向き姿勢で設置してもよい。
上記の第２ピストン８は、ピストン本体９とピストンロッド１０とによって構成されることに限らず、ピストンロッドを省略してもよい。この場合、カム溝２３およびカム面がピストン本体９の外周面に形成されると共に、装着孔１０ａがピストン本体９の上端部に形成される。
上記の係合ボール２２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。
上記の係合ボール２２が挿入される支持孔２１は、ガイド筒３の筒壁３ａに水平方向へ貫通させることに代えて、斜め方向へ貫通させてもよい。
上記の係合部材は、例示した係合ボール２２に限られず、例えば、円柱形のコロ等の他の形状の部材であってもよい。
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の液体であってもよい。
上記の付勢手段は、例示した圧縮バネ４１に代えて、ゴムや樹脂などの弾性部材や、ガススプリングであってもよい。
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。 Each of the embodiments described above can be modified as follows.
The installation posture of the cylinder device may be an upside-down posture with respect to the illustrated posture, or may be installed in a lateral orientation or an oblique orientation.
The
The number of the
The
The engaging member is not limited to the illustrated engaging
The pressure fluid used in the cylinder device of the present invention may be other compressed gas or liquid such as pressurized oil instead of the exemplified compressed air.
The biasing means may be an elastic member such as rubber or resin, or a gas spring, instead of the illustrated
In addition, it is needless to say that various modifications can be made within a range that can be assumed by those skilled in the art.
Ｗ：ワーク（押圧対象物）,１：ハウジング,１ａ：上端壁（先端壁），１ｂ：下端壁（基端壁），３：ガイド筒,３ａ：筒壁，５：第１ピストン，６：筒孔，８：第２ピストン，１０ａ：装着孔，１５：ロック室，１６：リリース室，１９：保持バネ,２０：倍力機構，２１：支持孔，２２：係合ボール（係合部材），２４：カム面，２７：押圧面,２９：出力部材,４０：押圧部（出力部），４１：圧縮バネ（付勢手段）．
W: work (object to be pressed), 1: housing, 1a: upper end wall (front end wall), 1b: lower end wall (base end wall), 3: guide cylinder, 3a: cylinder wall, 5: first piston, 6: Cylinder hole, 8: second piston, 10a: mounting hole, 15: lock chamber, 16: release chamber, 19: holding spring, 20: booster mechanism, 21: support hole, 22: engagement ball (engagement member) , 24: cam surface, 27: pressing surface, 29: output member, 40: pressing portion (output portion), 41: compression spring (biasing means).
Claims (10)
- ハウジング（１）に軸方向へ移動可能に挿入されると共に、軸方向へ形成された筒孔（６）を有する第１ピストン（５）と、
前記筒孔（６）に軸方向へ移動可能に挿入された第２ピストン（８）と、
前記第１ピストン（５）と前記第２ピストン（８）との間に周方向へ所定の間隔をあけて配置された複数の係合部材（２２）を有する倍力機構（２０）であって、前記第１ピストン（５）を軸方向へ押す力を倍力変換して前記第２ピストン（８）に伝達する倍力機構（２０）と、
前記第２ピストン（８）に軸方向へ移動可能に連結されると共に、前記第２ピストン（８）に軸方向に所定の間隔（Ｌ）をあけて当接可能に対面される出力部材（２９）と、
前記第２ピストン（８）と前記出力部材（２９）との間に装着される付勢手段（４１）であって、前記第２ピストン（８）と前記出力部材（２９）とを離間させる方向に作用する付勢手段（４１）と、を備える、
ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。 A first piston (5) inserted into the housing (1) so as to be movable in the axial direction and having a cylindrical hole (6) formed in the axial direction;
A second piston (8) inserted into the cylindrical hole (6) so as to be movable in the axial direction;
A booster mechanism (20) having a plurality of engaging members (22) disposed at predetermined intervals in the circumferential direction between the first piston (5) and the second piston (8). A booster mechanism (20) for converting the force pushing the first piston (5) in the axial direction into a booster and transmitting it to the second piston (8);
An output member (29) coupled to the second piston (8) so as to be movable in the axial direction and facing the second piston (8) so as to be capable of contacting with a predetermined interval (L) in the axial direction. )When,
A biasing means (41) mounted between the second piston (8) and the output member (29), wherein the second piston (8) and the output member (29) are separated from each other. Biasing means (41) acting on
A cylinder device with a booster mechanism. - 請求項１の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記ハウジング（１）の先端壁（１ａ）からガイド筒（３）が基端側へ突設され、
前記倍力機構（２０）は、
前記ガイド筒（３）の筒壁（３ａ）に周方向へ所定の間隔をあけて半径方向へ貫通された支持孔（２１）と、
前記支持孔（２１）に挿入された前記係合部材（２２）と、
前記係合部材（２２）に係合可能となっていると共に、前記第２ピストン（８）の外周に基端側へ向かうにつれて軸心に近づくように形成されたカム面（２４）と、
前記係合部材（２２）に係合可能となっていると共に、前記第１ピストン（５）の前記筒孔（６）に基端側へ向かうにつれて軸心に近づくように形成される押圧面（２７）と、を備える、
ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。 The cylinder device with a booster mechanism according to claim 1,
A guide tube (3) is projected from the distal end wall (1a) of the housing (1) to the proximal end side,
The booster mechanism (20)
A support hole (21) penetrated in the radial direction at a predetermined interval in the circumferential direction on the cylindrical wall (3a) of the guide cylinder (3);
The engagement member (22) inserted into the support hole (21);
A cam surface (24) that is engageable with the engaging member (22) and is formed on the outer periphery of the second piston (8) so as to approach the axial center toward the proximal end;
A pressing surface that can be engaged with the engaging member (22) and is formed so as to approach the axial center toward the proximal end side in the cylindrical hole (6) of the first piston (5). 27) and
A cylinder device with a booster mechanism. - 請求項１または２の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記第１ピストン（５）及び前記第２ピストン（８）によって前記ハウジング（１）内がロック室（１５）とリリース室（１６）とに軸方向に区画され、前記ロック室（１５）及び前記リリース室（１６）に圧力流体が給排され、
前記ロック室（１５）に装着される保持バネ（１９）が、前記第１ピストン（５）を先端側に付勢する、
ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。 The cylinder device with a booster mechanism according to claim 1 or 2,
The housing (1) is axially partitioned into a lock chamber (15) and a release chamber (16) by the first piston (5) and the second piston (8), and the lock chamber (15) and the Pressure fluid is supplied to and discharged from the release chamber (16),
A holding spring (19) attached to the lock chamber (15) biases the first piston (5) toward the tip side.
A cylinder device with a booster mechanism. - 請求項１の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記第２ピストン（８）の先端部に先端側に向けて開口される装着孔（１０ａ）に、前記出力部材（２９）の基端部が挿入され、
前記装着孔（１０ａ）に前記付勢手段（４１）が装着される、
ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。 The cylinder device with a booster mechanism according to claim 1,
The base end portion of the output member (29) is inserted into the mounting hole (10a) opened toward the distal end side at the distal end portion of the second piston (8),
The urging means (41) is mounted in the mounting hole (10a).
A cylinder device with a booster mechanism. - 請求項１の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記第２ピストン（８）の筒孔（５１）に前記出力部材（２９）が軸方向に移動可能に挿入され、
前記出力部材（２９）の基端部が前記ハウジング（１）の基端壁（１ｂ）に受け止め可能に対面される、
ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。 The cylinder device with a booster mechanism according to claim 1,
The output member (29) is inserted into the cylindrical hole (51) of the second piston (8) so as to be movable in the axial direction,
The base end portion of the output member (29) faces the base end wall (1b) of the housing (1) so as to be received.
A cylinder device with a booster mechanism. - ハウジング（１）に軸方向へ移動可能に挿入されると共に、軸方向へ形成された筒孔（６）を有する第１ピストン（５）と、
前記筒孔（６）に軸方向へ移動可能に挿入される環状の第２ピストン（８）と、
前記第１ピストン（５）と前記第２ピストン（８）との間に周方向へ所定の間隔をあけて配置された複数の係合部材（２２）を有する倍力機構（２０）であって、前記第１ピストン（５）を軸方向へ押す力を倍力変換して前記第２ピストン（８）に伝達する倍力機構（２０）と、
前記第２ピストン（８）の筒孔（５１）に軸方向へ移動可能に挿入されると共に、前記第２ピストン（８）に軸方向に所定の間隔（Ｌ）をあけて当接可能に対面される出力部材（２９）と、
前記ハウジング（１）の基端壁（１ｂ）と前記出力部材（２９）との間に設けられる付勢手段（５６）であって、前記出力部材（２９）を前記第２ピストン（８）に対して先端側へ移動させる付勢手段（５６）と、を備える、
ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。 A first piston (5) inserted into the housing (1) so as to be movable in the axial direction and having a cylindrical hole (6) formed in the axial direction;
An annular second piston (8) inserted into the cylindrical hole (6) so as to be movable in the axial direction;
A booster mechanism (20) having a plurality of engaging members (22) disposed at predetermined intervals in the circumferential direction between the first piston (5) and the second piston (8). A booster mechanism (20) for converting the force pushing the first piston (5) in the axial direction into a booster and transmitting it to the second piston (8);
It is inserted into the cylindrical hole (51) of the second piston (8) so as to be movable in the axial direction, and faces the second piston (8) so as to be able to contact with a predetermined interval (L) in the axial direction. An output member (29) to be
Biasing means (56) provided between the base end wall (1b) of the housing (1) and the output member (29), wherein the output member (29) is connected to the second piston (8). And an urging means (56) for moving toward the distal end side,
A cylinder device with a booster mechanism. - 請求項６の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記出力部材（２９）の基端部が前記ハウジング（１）の基端壁（１ｂ）に受け止め可能に対面される、
ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。 The cylinder device with a booster mechanism according to claim 6,
The base end portion of the output member (29) faces the base end wall (1b) of the housing (1) so as to be received.
A cylinder device with a booster mechanism. - 請求項６の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記出力部材（２９）が前記第２ピストン（８）を介して前記ハウジング（１）の基端壁（１ｂ）に受け止め可能となるように構成される、
ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。 The cylinder device with a booster mechanism according to claim 6,
The output member (29) is configured to be received on the proximal end wall (1b) of the housing (1) through the second piston (8).
A cylinder device with a booster mechanism. - 請求項６の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記第２ピストン（８）と前記出力部材（２９）との間に付勢手段（４１）が装着され、前記付勢手段（４１）によって前記第２ピストン（８）と前記出力部材（２９）とが離間されるように付勢される、
ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。 The cylinder device with a booster mechanism according to claim 6,
The biasing means (41) is mounted between the second piston (8) and the output member (29), and the second piston (8) and the output member (29) are mounted by the biasing means (41). And are biased away from each other,
A cylinder device with a booster mechanism. - 請求項６の倍力機構付きシリンダ装置において、
前記第１ピストン（５）、前記第２ピストン（８）、及び前記出力部材（２９）によって前記ハウジング（１）内がロック室（１５）とリリース室（１６）とに軸方向に区画され、前記ロック室（１５）及び前記リリース室（１６）に圧力流体が給排され、
前記出力部材（２９）の受圧面積（Ｓ１）が、前記第２ピストン（８）の環状の受圧部分の受圧面積（Ｓ２）よりも広く設定される、
ことを特徴とする倍力機構付きシリンダ装置。 The cylinder device with a booster mechanism according to claim 6,
The housing (1) is partitioned into a lock chamber (15) and a release chamber (16) in the axial direction by the first piston (5), the second piston (8), and the output member (29), Pressure fluid is supplied to and discharged from the lock chamber (15) and the release chamber (16),
The pressure receiving area (S1) of the output member (29) is set wider than the pressure receiving area (S2) of the annular pressure receiving portion of the second piston (8).
A cylinder device with a booster mechanism.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2018551039A JP6906240B2 (en) | 2016-11-16 | 2017-08-24 | Cylinder device with booster mechanism |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| JP2016223657 | 2016-11-16 |
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| WO2018092377A1 true WO2018092377A1 (en) | 2018-05-24 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2017/030364 WO2018092377A1 (en) | 2016-11-16 | 2017-08-24 | Cylinder device with attached booster mechanism |
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Citations (3)
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| JPH0596511U (en) * | 1992-06-01 | 1993-12-27 | エヌオーケー株式会社 | Actuator |
| JP2002160134A (en) * | 2000-11-27 | 2002-06-04 | Smc Corp | Clamping device |
| JP2014196828A (en) * | 2014-06-13 | 2014-10-16 | 株式会社コスメック | Cylinder device with booster mechanism |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
2017
- 2017-08-24 JP JP2018551039A patent/JP6906240B2/en active Active
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0596511U (en) * | 1992-06-01 | 1993-12-27 | エヌオーケー株式会社 | Actuator |
| JP2002160134A (en) * | 2000-11-27 | 2002-06-04 | Smc Corp | Clamping device |
| JP2014196828A (en) * | 2014-06-13 | 2014-10-16 | 株式会社コスメック | Cylinder device with booster mechanism |
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| Publication number | Publication date |
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| TW201819778A (en) | 2018-06-01 |
| TWI724235B (en) | 2021-04-11 |
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