帶助力機構(gòu)的缸裝置制造方法
【專利摘要】輸出桿(27)可上下移動地被插入殼體(4)。插入到該殼體(4)的下部的第1活塞(41)被固定在輸出桿(27)，插入到該第1活塞(41)的上側(cè)的第2活塞(42)可上下移動地被外嵌在輸出桿(27)。在第1活塞(41)和第2活塞(42)之間配置閉鎖室(44)，在第1活塞(41)的下側(cè)以及第2活塞(42)的上側(cè)配置第1釋放室(51)和第2釋放室(52)。在輸出桿(27)助力驅(qū)動時，閉鎖室(44)的壓力流體經(jīng)第2活塞(42)和卡合球(69)向下方助力驅(qū)動輸出桿(27)。在上述第1活塞(41)和第2活塞(42)之間的閉鎖室(44)裝配將該第2活塞(42)向上方彈壓的保持彈簧(60)。
【專利說明】帶助力機構(gòu)的缸裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 該發(fā)明涉及附設(shè)了助力機構(gòu)的缸裝置，更具體地說，涉及適合將工件、金屬模等被 固定物強力地固定，且保持其固定狀態(tài)的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在這種帶助力機構(gòu)的缸裝置中，以往就有專利文獻1 (日本國?特開2007-268625 號公報）記載的帶助力機構(gòu)的缸裝置。該以往技術(shù)構(gòu)成如下。
[0003] 作為輸出桿的夾緊桿可向上下方向移動地被插入殼體。插入到上述殼體的上部內(nèi) 的桿用的第1活塞被固定在夾緊桿，且在該第1活塞的上下兩側(cè)形成第1閉鎖室和第1釋 放室。插入到上述殼體的下部內(nèi)的助力用的第2活塞可向上下方向移動地外嵌在上述夾緊 桿，且在該第2活塞的上下兩側(cè)形成第2閉鎖室和第2釋放室。
[0004] 而且，通過向上述第1閉鎖室以及第2閉鎖室供給壓縮空氣，上述第2活塞經(jīng)助力 機構(gòu)向下助力驅(qū)動該夾緊桿。
[0005] 在以往，上述助力機構(gòu)具備設(shè)置在夾緊桿的下部的卡合槽和擺動自由地支撐在上 述殼體的下部的多個爪部件。而且，在上述助力驅(qū)動時，被向下驅(qū)動的第2活塞的錐面使爪 部件向半徑方向的內(nèi)方擺動，使該爪部件與卡合槽卡合。
[0006] 在先技術(shù)文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本國公開專利公報《特開2007-268625號公報（2007年10月18日 公開）》。
[0009] 上述的以往技術(shù)存在下述的問題。
[0010] 在前述的助力驅(qū)動時，因為被向下驅(qū)動的第2活塞經(jīng)爪部件和卡合槽向下方助力 驅(qū)動夾緊桿，所以，該助力驅(qū)動時的大的反作用力從卡合槽對爪部件向上作用，向上方強力 地拉拽上述的爪部件。為此，有必要使將上述爪部件擺動自由地支撐在殼體上的構(gòu)造牢固， 該支撐構(gòu)造變大，缸裝置成為大型。
[0011] 另外，在上述的以往技術(shù)中，因為有必要劃分形成在第1活塞的下側(cè)的第1釋放室 和形成在第2活塞的上側(cè)的第2閉鎖室，所以，有必要在殼體的途中高度部設(shè)置厚壁的分隔 壁。為此，殼體的厚度變高，缸裝置成為大型。
[0012] 本發(fā)明的目的是將帶助力機構(gòu)的缸裝置做成小型。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明例如如圖1A到圖3B (或者圖4)或圖5所示，像下述那 樣構(gòu)成帶助力機構(gòu)的缸裝置。
[0014] 構(gòu)成為將可向上下方向移動地插入到殼體4的輸出桿27向下方閉鎖驅(qū)動。將第 1活塞41插入形成在上述殼體4的缸孔34的下部，將該第1活塞41連結(jié)在上述輸出桿27 的下部。將第2活塞42插入上述缸孔34的上部，將該第2活塞42可向上下方向移動地外 嵌在上述輸出桿27。向被配置在上述第1活塞41和上述第2活塞42之間的閉鎖室44供 給以及排出壓力流體。向被配置在上述第1活塞41的下側(cè)的第1釋放室51供給以及排出 壓力流體，且向被配置在上述第2活塞42的上側(cè)的第2釋放室52供給以及排出壓力流體。 在上述第2釋放室52內(nèi)配置助力機構(gòu)64,以便使供給到上述閉鎖室44的壓力流體將上述 第2活塞42向上方推壓的力反轉(zhuǎn)為向下的力，并進行助力轉(zhuǎn)換，向上述輸出桿27傳遞。該 助力機構(gòu)64具有設(shè)置在上述第2活塞42上的助力部70和向周方向空開規(guī)定的間隔配置， 且由上述助力部70向半徑方向的內(nèi)方楔式驅(qū)動的多個卡合球69。而且，在上述第1活塞 41和上述第2活塞42之間的上述閉鎖室44裝配將該第2活塞42向上方彈壓的保持彈簧 60 〇

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1中，圖1A表示利用了本發(fā)明的帶助力機構(gòu)的缸裝置的夾緊系統(tǒng)的第1實施方 式，是該夾緊系統(tǒng)的分離狀態(tài)的正視的剖視圖。圖1B是上述的圖1A的主要部分的放大圖。
[0016] 圖2表示上述夾緊系統(tǒng)的釋放狀態(tài)，是與上述的圖1A類似的圖。
[0017] 圖3中，圖3A表示上述夾緊系統(tǒng)的閉鎖狀態(tài)，是與上述的圖1A類似的圖。圖3B 是與上述的圖1B類似的圖。
[0018] 圖4表示上述的第1實施方式的變形例，是與上述的圖1B類似的圖。
[0019] 圖5表示上述夾緊系統(tǒng)的第2實施方式，是與上述的圖2類似的圖。

【具體實施方式】
[0020] 圖1A到圖3B表示本發(fā)明的第1實施方式。
[0021] 在該第1實施方式中，舉例表示將本發(fā)明應(yīng)用在工件托板的夾緊系統(tǒng)的情況。
[0022] 首先，主要通過圖1A以及圖1B，說明上述夾緊系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
[0023] 向作為基準(zhǔn)塊的夾緊托板1的上方運入作為可動塊的工件托板2?？捎闪硗獾膴A 緊裝置向上述工件托板2的上面裝拆多個加工物（均未圖示出）。
[0024] 上述夾緊托板1具備底板3和由多個螺栓（未圖示出）固定在該底板3上的殼體 4。
[0025] 在上述工件托板2的凹處6的下部插入墊片部件8以及圓環(huán)部件9,這些墊片部件 8以及圓環(huán)部件9由多個螺栓（未圖示出）固定在工件托板2。在上述圓環(huán)部件9上，從下 側(cè)開始按順序形成定位用的錐孔11和夾緊用的被卡定部12。上述圓環(huán)部件9的內(nèi)周部向 下突出，由該環(huán)狀突出部的下面構(gòu)成被支撐面T(參見圖2和圖3A)。
[0026] 環(huán)狀的插頭部分14從上述殼體4向上方一體地突出，該插頭部分14被插入上述 工件托板2的前述圓環(huán)部件9內(nèi)（參見圖2)。
[0027] 在上述插頭部分14的下部的外周側(cè)，殼體4的外面向上突出，由該環(huán)狀突出部的 上面構(gòu)成環(huán)狀的支撐面S(參見圖2和圖3Α)。
[0028] 在上述插頭部分14的靠下部的外周配置可向直徑方向擴大以及縮小的套筒15。 上述套筒15的直內(nèi)周面16可向上下方向移動地被支撐在插頭部分14的外周面。另外，上 述套筒15的錐外周面17可卡合在上述工件托板2的前述錐孔11。這里，通過在上述套筒 15的周壁的一部分形成狹縫18,上述直內(nèi)周面16以及錐外周面17可向直徑方向擴大以及 縮小。另外，在該實施方式中，上述套筒15通過作用于錐外周面17的外力而縮徑，在解除 了該外力時，通過自身的彈性復(fù)原力而擴徑。
[0029] 設(shè)置用于以規(guī)定的力將上述套筒15向上方推壓的擠入構(gòu)件20。該擠入構(gòu)件20具 備向周方向空開規(guī)定的間隔在前述支撐面S的內(nèi)方側(cè)開口的多個導(dǎo)向孔21 (這里，僅圖示 出1個導(dǎo)向孔）、插入該導(dǎo)向孔21的桿22和將該桿22向上方彈壓的擠入彈簧23。上述桿 22的上端面倚靠在套筒15的下端面。另外，上述套筒15向上方移動規(guī)定量以上的情況由 設(shè)置在前述插頭部分14的停止部24阻止。
[0030] 輸出桿27的上桿部分27a可向上下方向密閉移動地經(jīng)封閉部件26被插入上述插 頭部分14的筒孔14a。在上述插頭部分14的周壁的靠上部向周方向空開規(guī)定間隔形成多 個貫通孔28,在各貫通孔28可向半徑方向的內(nèi)方的卡合解除位置（參見圖1A和圖2)和半 徑方向的外方的卡合位置（參見圖3A)移動地支撐著閉鎖球29。在上述的輸出桿27的外 周面的上部與上述的各閉鎖球29對應(yīng)，上下相連地形成按壓面31和避讓槽32。
[0031] 在上述殼體4的下半部分內(nèi)形成缸孔34。該缸孔34具有設(shè)置在下部的大徑孔35 和設(shè)置在靠上部的小徑孔36。
[0032] 第1活塞41經(jīng)封閉部件37被密閉狀地插入上述的大徑孔35,該第1活塞41與上 述輸出桿27的下桿部分27b的下部連結(jié)。另外，在該實施方式中，一體地形成上述第1活 塞41和輸出桿27這兩部件，但是，也可以分體形成這些兩部件。
[0033] 另外，環(huán)狀的第2活塞42經(jīng)外封閉部件38被密閉狀地插入上述小徑孔36,且該第 2活塞42經(jīng)內(nèi)封閉部件39可向上下方向密閉移動地被外嵌在上述的下桿部分27b。另外， 上述的下桿部分27b與前述的上桿部分27a相比略微大徑地形成。
[0034] 在上述第1活塞41和上述第2活塞42之間，配置供給以及排出壓縮空氣（壓力 流體）的閉鎖室44。該閉鎖室44經(jīng)閉鎖供排路45與閉鎖端口（未圖示出）連通。
[0035] 另外，在上述第1活塞41的下側(cè)配置供給以及排出壓縮空氣的第1釋放室51，且 在上述第2活塞42的上側(cè)配置供給以及排出壓縮空氣的第2釋放室52。第1釋放室51經(jīng) 釋放供排路54與釋放端口（未圖示出）連通。另外，第2釋放室52經(jīng)形成在上述第1活 塞41以及輸出桿27內(nèi)的連通路55與第1釋放室51連通。
[0036] 在上述閉鎖室44內(nèi)，在上述第1活塞41和上述第2活塞42之間裝配多個保持彈 簧60 (這里，僅圖示出1個保持彈簧60)。上述保持彈簧60由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成，相對于第 1活塞41，將第2活塞42向上方彈壓。更詳細地說，在第1活塞41的上面向周方向空開間 隔與閉鎖室44面對面地開口有多個第1裝配孔61。另外，在第2活塞42的下面也向周方 向空開間隔與閉鎖室44面對面地開口有多個第2裝配孔62。保持彈簧60被插入上述上下 2個裝配孔61、62,上述保持彈簧60的下端和上端由上述2個裝配孔61、62的底壁阻擋。 [0037] 在上述第2釋放室52內(nèi)配置助力機構(gòu)64。該助力機構(gòu)64被構(gòu)成為使供給到上述 閉鎖室44的壓力流體將上述第2活塞42向上方推壓的力反轉(zhuǎn)為向下的力，且進行助力轉(zhuǎn) 換，向上述輸出桿27傳遞。
[0038] 上述的助力機構(gòu)64構(gòu)成如下。S卩、接收筒65從第2釋放室52的上壁向下方突出。 在設(shè)置在該接收筒65上的接收部66和設(shè)置在上桿部分27a的下部的傳遞部67之間，向半 徑方向的內(nèi)方變窄地形成楔空間68 (參見圖3B)。上述的楔空間68向周方向空開規(guī)定的間 隔形成多個?？ê锨?9被插入該楔空間68。在第2活塞42設(shè)置助力部70,以便將上述卡 合球69向半徑方向的內(nèi)方推壓。更詳細地說，上述的各部件構(gòu)成如下。
[0039] 在該第1實施方式中，在上述接收筒65的下部向周方向形成4個橫槽73。由各 橫槽73的底壁構(gòu)成前述接收部66。另外，在輸出桿27的上桿部分27a的下部的外周面向 周方向大致等間隔地形成4個凹處74。各凹處74的底壁構(gòu)成上述的傳遞部67。該傳遞部 67傾斜成隨著去向上方而挨近輸出桿27的軸心。前述助力部70由設(shè)置在第2活塞42的 內(nèi)周面的傾斜面構(gòu)成。在該助力部70的上側(cè)設(shè)置后述的推壓部76。這里，該推壓部76具 備圓弧狀的面。
[0040] 另外，在輸出桿27中，在設(shè)置在上桿部分27a的上述的凹處74的下側(cè)，在下桿部 分27b的上部設(shè)置另外的凹處78 (參見圖1B)。該另外的凹處78的底壁的上部的直線部分 L成為后述的低負荷行程區(qū)域的一部分。
[0041] 上述結(jié)構(gòu)的夾緊系統(tǒng)像下述那樣工作。
[0042] 在圖1A和圖1B(以及圖2)的釋放狀態(tài)下，從閉鎖室44排出壓縮空氣，且向第1 釋放室51和第2釋放室52供給壓縮空氣。據(jù)此，第1釋放室51的壓縮空氣將第1活塞41 向上方推壓，使該第1活塞41依靠在缸孔34的階梯部57。另外，第2釋放室52的壓縮空 氣將第2活塞42向下方推壓，使該第2活塞42倚靠在缸孔34的擋塊58。為此，可在該第 2活塞42的推壓部76和卡合球69之間（或接收部66和卡合球69之間）沿上下方向形成 微小的間隙（未圖示出）。
[0043] 另外，因為上述第1活塞41使輸出桿27上升，所以，前述閉鎖球29與避讓槽32 面對面，可向圖示的卡合解除位置移動。另外，擠入彈簧23的彈壓力經(jīng)桿22將前述套筒15 保持在上升位置。
[0044] 如圖1A所示，前述工件托板2被運入上述釋放狀態(tài)的缸裝置的上方。
[0045] 在將上述工件托板2向前述夾緊托板1定位固定時，首先，使工件托板2下降。這 樣一來，如圖2所不，該工件托板2的凹處6的頂壁6a倚靠在前述的輸出桿27的上端面， 該輸出桿27阻擋上述工件托板2。
[0046] 在閉鎖驅(qū)動上述缸裝置時，在圖2的釋放狀態(tài)下，排出第1釋放室51以及第2釋 放室52的壓縮空氣，且向閉鎖室44供給壓縮空氣。
[0047] 這樣一來，首先，閉鎖室44的壓縮空氣將第1活塞41向下方推壓，且將第2活塞 42向上方推壓。
[0048] 在上述閉鎖驅(qū)動行程的初期，第2活塞42的推壓部76經(jīng)卡合球69被阻擋在接收 筒65的接收部66,且該推壓部76將上述卡合球69朝向輸出桿27的另外的凹處78的底 壁，向半徑方向的內(nèi)方推壓，使之倚靠在該底壁。而且，閉鎖室44的壓縮空氣抵抗以因該倚 靠而產(chǎn)生的摩擦力和前述的封閉部件37、38、39等的摩擦力等為起因的低負荷，經(jīng)上述第1 活塞41使上述輸出桿27逐漸下降（在圖1B中，參見作為低負荷行程區(qū)域的一部分的直線 部分L)。
[0049] 若上述輸出桿27下降，則首先在設(shè)置在該輸出桿27上的傳遞部67和設(shè)置在接收 筒65上的接收部66之間形成前述楔空間68 (參見后述的圖3B)，前述推壓部76將卡合球 69向楔空間68推出，可開始助力驅(qū)動。
[0050] 而且，在后述的高負荷作用于上述輸出桿27時，如圖3A以及圖3B所示，第2活塞 42的助力部70將卡合球69向半徑方向的內(nèi)方強力地推出。據(jù)此，作用于該第2活塞42的 向上推力經(jīng)助力部70、卡合球69和接收部66以及傳遞部67被助力轉(zhuǎn)換為向下，輸出桿27 逐漸被向下驅(qū)動。為此，通過由該助力機構(gòu)64產(chǎn)生的下推力和由第1活塞41產(chǎn)生的下推 力的合力，向下方強力地驅(qū)動上述輸出桿27 (高負荷行程）。
[0051] 如上所述，在缸裝置動作時，前述工件托板2追隨上述的輸出桿27的下降，通過自 重逐漸下降，前述圓環(huán)部件9的前述錐孔11倚靠在套筒15的錐外周面17。據(jù)此，上述工件 托板2經(jīng)上述套筒15和桿22略微壓縮擠入彈簧23,且上述錐孔11向水平方向調(diào)心移動， 其軸心與前述插頭部分14的軸心一致。
[0052] 大致與此同時，上述的輸出桿27的前述的各按壓面31向半徑方向的外方的卡合 位置按壓前述的各閉鎖球29,其半徑方向的按壓力經(jīng)前述的被卡定部12轉(zhuǎn)換為向下的力， 由該向下的力強力地使上述工件托板2下降。
[0053] 這樣一來，前述圓環(huán)部件9的錐孔11與前述套筒15的錐外周面17強力地錐卡合， 使該套筒15縮徑，上述錐孔11的軸心與前述插頭部分14的軸心精密地一致，且上述套筒 15抵抗擠入彈簧23的彈壓力進一步下降，前述的被支撐面T被前述的支撐面S阻擋。
[0054] 據(jù)此，上述工件托板2經(jīng)上述套筒15的錐外周面17由插頭部分14向水平方向限 制，且由上述的支撐面S向上下方向限制，其結(jié)果為，能夠?qū)⑸鲜龉ぜ邪?精密且強力地 定位固定在上述夾緊托板1。
[0055] 在將上述缸裝置從圖3A的閉鎖狀態(tài)向圖2的釋放狀態(tài)切換時，在上述圖3A中，排 出閉鎖室44的壓縮空氣，且向第1釋放室51以及第2釋放室52供給壓縮空氣。
[0056] 這樣一來，首先，相對于由卡合球69阻止了上升的輸出桿27,第2釋放室52的壓 縮空氣使第2活塞42下降。通過該第2活塞42下降，上述卡合球69被切換為圖2的狀態(tài)， 第1釋放室51的壓縮空氣經(jīng)第1活塞41使上述輸出桿27上升。
[0057] 這里，因為上述第1活塞41被形成為大徑，所以，使上述輸出桿27強力地上升。為 此，上述輸出桿27的上端面可強力地提升前述工件托板2的凹處6的頂壁6a。因此，能夠 將前述圓環(huán)部件9的錐孔11和前述套筒15的錐外周面17的錐卡合切實地解除。
[0058] 其結(jié)果為，如圖1A所示，可將工件托板2圓滑地從夾緊托板1拆下。
[0059] 另外，在前述助力驅(qū)動時，上述第2活塞42的向上推力經(jīng)助力部70、卡合球69和 接收部66以及傳遞部67被反轉(zhuǎn)為向下，向輸出桿27傳遞。為此，助力驅(qū)動時的大的反作 用力作為壓縮力從上述輸出桿27經(jīng)卡合球69和接收部66作用于殼體4的上壁的接收筒 65。因此，阻擋助力驅(qū)動時的大的反作用力的構(gòu)造成為僅將阻擋上述的壓縮力的接收筒65 設(shè)置在殼體4上的簡潔的構(gòu)造，其結(jié)果為，將缸裝置做成小型。
[0060] 另外，在前述圖3A的閉鎖狀態(tài)下，由助力機構(gòu)產(chǎn)生的保持力（防止作用于輸出桿 27的外力將上述閉鎖狀態(tài)解除的力）為上述"第2活塞42的向上推力"的約5?10倍。 為此，可機械性地強力地保持上述閉鎖狀態(tài)。
[0061] 通過前述保持彈簧60的彈壓力，更有效地維持上述的機械性的保持。即、因為上 述保持彈簧60將被楔式驅(qū)動的前述卡合球69保持為楔卡合狀態(tài)，所以，上述輸出桿27的 閉鎖狀態(tài)被切實地維持。為此，即使在閉鎖室44的壓力消失的情況下，也可以維持上述閉 鎖狀態(tài)。
[0062] 在該第1實施方式中，就保持彈簧60而言，構(gòu)成為將彈簧下端阻擋在第1活塞41， 且將彈簧上端阻擋在第2活塞42。也可以替代這種情況，構(gòu)成為使設(shè)置在缸孔34上的前述 擋塊58向半徑方向的內(nèi)方突出，將上述彈簧下端阻擋在上述擋塊58,且將彈簧上端阻擋在 第2活塞42。另外，上述保持彈簧60也可以替代例示出的壓縮螺旋彈簧，利用盤形彈簧等 其它種類的彈簧。這些點在后述的第2實施方式中也是同樣。
[0063] 上述的第1實施方式還可以像下述那樣變更。
[0064] 前述套筒15并不限定于例示出的環(huán)狀體，也可以是將多個分割體排列成環(huán)狀的 部件。另外，上述夾緊裝置的卡合部件也可以替代例示出的相對于由錐孔構(gòu)成的被卡定部 12卡合的球，而是相對于直卡定孔通過摩擦力、塑性變形力卡合的夾頭。
[0065] 作為構(gòu)成前述傳遞部67的凹處74和構(gòu)成前述接收部66的橫槽73的形狀，可以 考慮圓弧狀的槽、U字狀的槽、哥特式拱槽等。這點在后述的變形例、第2實施方式中也是 同樣。
[0066] 前述的基準(zhǔn)塊也可以替代例示出的夾緊托板1，而是加工中心、各種機械的工作 臺。另外，前述的可動塊也可以替代例示出的工件托板2,而是加工物。
[0067] 上述基準(zhǔn)塊和可動塊可以是上下相反地配置的部件，替代例示的向上下方向連結(jié) 的情況，也可以是向水平方向或歪斜方向連結(jié)的部件。這點在后述的第2實施方式中也是 同樣。
[0068] 圖4表示上述的第1實施方式的變形例，是與前述的圖1B類似的圖。
[0069] 在該圖4中，省略了圖1B中的前述的另外的凹處78。據(jù)此，缸裝置可以減少或去 除前述的低負荷行程的區(qū)域。
[0070] 另外，前述輸出桿27也可構(gòu)成為從閉鎖驅(qū)動工序的初期開始被強力地助力驅(qū)動。
[0071] 圖5表示本發(fā)明的第2實施方式，是與前述的圖1A類似的圖。在該第2實施方式 中，原則上對與上述的第1實施方式的構(gòu)成部件相同的部件（或者類似的部件）標(biāo)注相同 的參考數(shù)字來說明。
[0072] 該第2實施方式舉例表示了將本發(fā)明應(yīng)用到利用加工物W的孔80來夾緊的系統(tǒng) 的情況，與上述的第1實施方式相比，缸裝置實質(zhì)上相同，但是，將加工物W夾緊的機構(gòu)在下 述的點不同。
[0073] 蓋81的下法蘭82可水平移動且可上下移動地被插入前述殼體4的上部。上述蓋 81被多個彈簧83向上方彈壓（這里，僅圖示出1個彈簧83)。
[0074] 在上述蓋81的上半部分的周壁，向周方向空開規(guī)定的間隔貫通有多個導(dǎo)向孔 84(這里，僅圖示出1個導(dǎo)向孔84)。推壓部件85向水平方向移動自由地被插入各導(dǎo)向孔 84。該推壓部件85具備用于推壓前述孔80的內(nèi)周面的把手部86和被阻擋在上述的下法 蘭82的上面的基部87。
[0075] 在上述的多個推壓部件85的基部87的外周裝配由橡膠等構(gòu)成的帶狀的彈性體 88,該彈性體88將上述的各推壓部件85向上述蓋81的軸心彈壓。另外，刮板89的內(nèi)周的 唇部倚靠在帶狀的彈性體88的外周面。
[0076] 上述的多個推壓部件85可通過拉桿90的錐面91向半徑方向的外方移動。另外， 上述拉桿90的下部可水平移動地嵌合在前述的輸出桿27的上部。
[0077] 上述結(jié)構(gòu)的夾緊系統(tǒng)像下述那樣工作。
[0078] 在閉鎖驅(qū)動缸裝置時，在圖5的釋放狀態(tài)下，排出前述的第1釋放室51以及第2 釋放室52的壓縮空氣，且向閉鎖室44供給壓縮空氣。這樣一來，與前述的第1實施方式同 樣，首先，閉鎖室44的壓縮空氣經(jīng)第1活塞41以低負荷使輸出桿27下降，接著，第2活塞 42的推壓部76將卡合球69向楔空間（參見圖3B的楔空間68)推出，開始助力驅(qū)動，然后， 第2活塞42的助力部70將卡合球69向半徑方向的內(nèi)方強力地推出。
[0079] 據(jù)此，作用于該第2活塞42的向上推力經(jīng)助力部70和卡合球69等被助力轉(zhuǎn)換為 向下，向下強力地驅(qū)動輸出桿27。為此，通過由該助力機構(gòu)64產(chǎn)生的下推力和由第1活塞 41產(chǎn)生的下推力的合力，向下方強力地驅(qū)動上述輸出桿27 (高負荷行程）。
[0080] 在上述的助力驅(qū)動時，前述拉桿90的錐面91將推壓部件85向半徑方向的外方推 出，使各推壓部件85的把手部86倚靠在加工物W的孔80的內(nèi)周面，且在內(nèi)鑲在該孔80的 狀態(tài)下，下拉加工物W。據(jù)此，加工物W被強力地按壓在殼體4的上端的支撐面S。
[0081] 在將缸裝置從上述閉鎖狀態(tài)向圖5的釋放狀態(tài)切換時，因為大徑的第1活塞41經(jīng) 輸出桿27使前述拉桿90強力地上升，所以，能夠切實地將該拉桿90的錐面91和推壓部件 85的內(nèi)周面的錐卡合解除。
[0082] 另外，在上述的第2實施方式中，也與前述的圖4的變形例同樣，可以省略在前述 第1實施方式中說明的另外的凹處78。
[0083] 上述的各實施方式、變形例還可以像下述那樣變更。
[0084] 前述第1釋放室51和第2釋放室52也可以在構(gòu)成為可供給以及排出釋放用壓力 流體的基礎(chǔ)上，裝配返回彈簧。
[0085] 將上述第1釋放室51和第2釋放室52連接的構(gòu)造也可以替代設(shè)置在前述輸出桿 27上的連通路55,是設(shè)置在殼體4的主干部4c的連通孔，再有，也可以是設(shè)置在殼體4的 外側(cè)的配管。
[0086] 優(yōu)選前述的傳遞部67和接收部66向周方向設(shè)置3個或4個，但是，也可以是2個 或5個以上。另外，上述傳遞部67或接收部66也可以是省略例示出的凹處74、槽73而形 成的部件。這點就前述的另外的凹處78而言也同樣。
[0087] 用于裝配前述保持彈簧60的第1和第2裝配孔61、62也可以替代向周方向配置 多個，而像下述那樣構(gòu)成。即、裝配孔61、62由在第1活塞41的上面開口的一個環(huán)狀的第 1裝配孔和在第2活塞42的下面開口的一個環(huán)狀的第2裝配孔構(gòu)成。而且，在上述的第1 裝配孔和第2裝配孔插入至少一個由大徑的壓縮螺旋彈簧構(gòu)成的保持彈簧。
[0088] 上述裝配孔也可以替代設(shè)置在第1活塞41和第2活塞42這兩者的情況，而僅設(shè) 置在上述兩者中的任意一方。
[0089] 用于夾緊前述工件托板2、加工物W的夾緊部件當(dāng)然并不限定于例示出的前述閉 鎖球29、前述的推壓部件85。
[0090] 另外，在閉鎖驅(qū)動時，前述輸出桿27將配置在殼體4的上側(cè)的上述夾緊部件向下 方推壓，但是，也可以替代這種情況，構(gòu)成為通過使該輸出桿27向與殼體4相比的下方突 出，該突出部將配置在殼體4的下側(cè)的加工物等向下方推壓。
[0091] 閉鎖以及釋放用的壓力流體可以替代壓縮空氣，而是氮氣等，也可以是工作油等 液體。
[0092] 另外，本發(fā)明的夾緊裝置并不限定于工件托板、加工物的夾緊的用途，也可以利用 在金屬模、附件等的夾緊。
[0093] 本發(fā)明當(dāng)然可以在本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的范圍進行其它的變更。
[0094](本發(fā)明的各種側(cè)面）
[0095] 為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明例如如圖1A到圖3B(或者圖4)或圖5所示，像下述 那樣構(gòu)成帶助力機構(gòu)的缸裝置。
[0096] 構(gòu)成為將可向上下方向移動地插入殼體4的輸出桿27向下方閉鎖驅(qū)動。將第1 活塞41插入形成在上述殼體4上的缸孔34的下部，將該第1活塞41連結(jié)在上述輸出桿27 的下部。將第2活塞42插入上述缸孔34的上部，將該第2活塞42可向上下方向移動地外 嵌在上述輸出桿27。向被配置在上述第1活塞41和上述第2活塞42之間的閉鎖室44供 給以及排出壓力流體。向被配置在上述第1活塞41的下側(cè)的第1釋放室51供給以及排出 壓力流體，且向被配置在上述第2活塞42的上側(cè)的第2釋放室52供給以及排出壓力流體。 在上述第2釋放室52內(nèi)配置助力機構(gòu)64,以便使供給到上述閉鎖室44的壓力流體將上述 第2活塞42向上方推壓的力反轉(zhuǎn)為向下的力，且進行助力轉(zhuǎn)換，向上述輸出桿27傳遞。該 助力機構(gòu)64具有設(shè)置在上述第2活塞42的助力部70和向周方向空開規(guī)定的間隔配置，且 由上述助力部70向半徑方向的內(nèi)方楔式驅(qū)動的多個卡合球69。而且，在上述第1活塞41 和上述第2活塞42之間的上述閉鎖室44裝配將該第2活塞42向上方彈壓的保持彈簧60。
[0097] 本發(fā)明發(fā)揮下述的作用效果。
[0098] 通過向被配置在第1活塞和第2活塞之間的閉鎖室供給壓力流體，能夠?qū)⒌?活 塞向下方推壓，且將第2活塞向上方推壓。而且，上述閉鎖室的壓力流體將第2活塞向上方 推壓的力經(jīng)助力機構(gòu)的助力部和卡合球向下方反轉(zhuǎn)，向輸出桿傳遞。為此，在助力驅(qū)動時作 用的向上的大的反作用力從上述輸出桿經(jīng)卡合球作用于殼體。因此，本發(fā)明作為阻擋助力 驅(qū)動時的大的反作用力的構(gòu)造，能夠替代前述的以往技術(shù)中的阻擋拉拽力的構(gòu)造，采用阻 擋壓縮力的構(gòu)造。其結(jié)果為，可簡潔地構(gòu)成上述的阻擋構(gòu)造，將缸裝置做成小型。
[0099] 另外，本發(fā)明因為在第1活塞和第2活塞之間形成供排壓力流體的閉鎖室，且在第 1活塞的下側(cè)以及第2活塞的上側(cè)形成供排壓力流體的第1釋放室以及第2釋放室，所以， 與前述的以往技術(shù)不同，沒有必要在殼體的途中高度部設(shè)置厚壁的分隔壁。為此，殼體的厚 度低，缸裝置進一步成為小型。
[0100] 在此基礎(chǔ)上，因為構(gòu)成為裝配在上述第1活塞和第2活塞之間的閉鎖室的保持彈 簧將該第2活塞向上方彈壓，所以，在助力驅(qū)動了輸出桿后的該輸出桿的閉鎖狀態(tài)下，上述 保持彈簧將被楔式驅(qū)動的前述卡合球保持為楔卡合狀態(tài)。為此，切實地維持上述輸出桿的 閉鎖狀態(tài)。
[0101] 另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選由前述第1活塞41阻擋前述保持彈簧60的下端，且由前 述第2活塞42阻擋前述保持彈簧60的上端。
[0102] 另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選在前述第1活塞41和前述第2活塞42的至少一方與前述 閉鎖室44面對面地形成被前述保持彈簧60插入的裝配孔61、62。
[0103] 在這種情況下，因為能夠?qū)⑿纬稍诘?活塞和第2活塞的至少一方的活塞上的裝 配孔的深度作為保持彈簧的裝配空隙來利用，所以，能夠降低殼體的厚度，進一步緊湊地做 成缸裝置。
[0104] 另外，就上述的裝配孔而言，可以考慮向周方向空開規(guī)定的間隔設(shè)置多個裝配孔 的情況、僅設(shè)置一個環(huán)狀的裝配孔的情況和同心狀地設(shè)置多個環(huán)狀的裝配孔的情況。
[0105] 另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選將前述第1活塞插入前述缸孔的大徑孔，且將前述第2活 塞插入該缸孔的小徑孔。
[0106] 在這種情況下，在將缸裝置從閉鎖狀態(tài)向釋放狀態(tài)切換時，向第1釋放室供給的 壓力流體能夠經(jīng)上述的大徑的第1活塞強力地釋放驅(qū)動輸出桿。
[0107] 再有，本發(fā)明優(yōu)選加入下述的結(jié)構(gòu)。
[0108] S卩、前述的輸出桿27具有低負荷行程和高負荷行程。在上述輸出桿27的低負荷 行程時，通過經(jīng)前述卡合球69將上述第2活塞42阻擋在上述殼體4,阻止該第2活塞42上 升。而且，被構(gòu)成為在上述第2活塞42的上述的上升被阻止的狀態(tài)下，在上述第1活塞41 以及前述輸出桿27僅下降了規(guī)定的低負荷行程時，通過上述第2活塞42經(jīng)上述卡合球69 助力驅(qū)動上述輸出桿27,來開始該輸出桿27的高負荷行程。
[0109] 在這種情況下，因為在上述的低負荷行程時，前述助力機構(gòu)的卡合球阻止第2活 塞的上升，所以，不需要該第2活塞的上升行程，能夠使殼體的厚度更小。
[0110] 另外，本發(fā)明優(yōu)選加入下述的結(jié)構(gòu)。
[0111] 即、在前述輸出桿27下降了規(guī)定的低負荷行程后的高負荷行程時，供給到前述第 1活塞41和前述第2活塞42之間的前述閉鎖室44的壓力流體經(jīng)前述第2活塞42和前述 卡合球69向下方助力驅(qū)動前述輸出桿27,且經(jīng)前述第1活塞41向下方驅(qū)動該輸出桿27。
[0112] 在這種情況下，通過因助力驅(qū)動而產(chǎn)生的下推力和由第1活塞產(chǎn)生的下推力的合 力，向下方強力地驅(qū)動輸出桿。
[0113] 符號說明
[0114] 4 :殼體；27 :輸出桿；34 :缸孔；35 :大徑孔；36 :小徑孔；41 :第1活塞；42 :第2活 塞；44 :閉鎖室；51 :第1釋放室；52 :第2釋放室；60 :保持彈簧；61 :裝配孔（第1裝配孔）； 62 :裝配孔（第2裝配孔）；64 :助力機構(gòu)；69 :卡合球；70 :助力部。
【權(quán)利要求】
1. 一種帶助力機構(gòu)的缸裝置， 是被構(gòu)成為將可向上下方向移動地插入到殼體（4)的輸出桿（27)向下方閉鎖驅(qū)動的 缸裝置，其特征在于，具備第1活塞（41)、第2活塞（42)、閉鎖室（44)、第1釋放室（51)、第 2釋放室（52)、助力機構(gòu)（64)和保持彈簧（60)， 所述第1活塞（41)被插入形成在上述殼體（4)上的缸孔（34)的下部，且與上述輸出 桿（27)的下部連結(jié)， 所述第2活塞（42)被插入上述缸孔（34)的上部，且可向上下方向移動地外嵌于上述 輸出桿（27)， 所述閉鎖室（44)被配置在上述第1活塞（41)和上述第2活塞（42)之間，供給以及排 出壓力流體， 所述第1釋放室（51)被配置在上述第1活塞（41)的下側(cè)，供給以及排出壓力流體， 所述第2釋放室（52)被配置在上述第2活塞（42)的上側(cè)，供給以及排出壓力流體， 所述助力機構(gòu)（64)是被配置在上述第2釋放室（52)內(nèi)，以便使供給到上述閉鎖室 (44)的壓力流體將上述第2活塞（42)向上方推壓的力反轉(zhuǎn)為向下的力，并進行助力轉(zhuǎn)換， 向上述輸出桿（27)傳遞的助力機構(gòu)（64)，該助力機構(gòu)（64)具有設(shè)置在上述第2活塞（42) 的助力部（70)和向周方向空開規(guī)定的間隔配置，且由上述助力部（70)向半徑方向的內(nèi)方 楔式驅(qū)動的多個卡合球（69)， 所述保持彈簧（60)被裝配在上述第1活塞（41)和上述第2活塞（42)之間的上述閉 鎖室（44)，且將該第2活塞（42)向上方彈壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的帶助力機構(gòu)的缸裝置， 其特征在于， 由前述第1活塞（41)阻擋前述保持彈簧￠0)的下端，且由前述第2活塞（42)阻擋前 述保持彈黃（60)的上端。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的帶助力機構(gòu)的缸裝置， 其特征在于， 在前述第1活塞（41)和前述第2活塞（42)的至少一方上，與前述閉鎖室（44)面對面 地形成由前述保持彈簧（60)插入的裝配孔（61、62)。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的帶助力機構(gòu)的缸裝置， 其特征在于， 前述缸孔（34)具有小徑孔（36)和形成得比該小徑孔（36)大的大徑孔（35)， 將前述第1活塞（41)插入上述的大徑孔（35)，將前述第2活塞（42)插入上述的小徑 孔（36)。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的帶助力機構(gòu)的缸裝置， 其特征在于， 前述輸出桿（27)具有低負荷行程和高負荷行程， 在上述輸出桿（27)的低負荷行程時，通過經(jīng)前述卡合球（69)將上述第2活塞（42)阻 擋在上述殼體（4)，來阻止該第2活塞（42)上升，在上述第2活塞（42)的上述的上升被阻 止的狀態(tài)下，在上述第1活塞（41)以及前述輸出桿（27)下降規(guī)定的低負荷行程時，上述第 2活塞（42)經(jīng)上述卡合球（69)對上述輸出桿（27)進行助力驅(qū)動，據(jù)此，該輸出桿（27)的 高負荷行程開始。
6.如權(quán)利要求1或2所述的帶助力機構(gòu)的缸裝置， 其特征在于， 在前述輸出桿（27)下降規(guī)定的低負荷行程后的高負荷行程時，供給到前述第1活塞 (41)和前述第2活塞（42)之間的前述閉鎖室（44)的壓力流體經(jīng)前述第2活塞（42)和前 述卡合球￠9)，將前述輸出桿（27)向下方助力驅(qū)動，且經(jīng)前述第1活塞（41)將該輸出桿 (27)向下方驅(qū)動。
【文檔編號】F15B15/14GK104105890SQ201380009015
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月16日
【發(fā)明者】春名陽介, 橫田英明 申請人:克斯美庫股份有限公司