JPH08193605A - エンドロック付きシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンロッドとロックピストンの係脱がス
ムーズで制御が簡便なエンドロック付きシリンダを提供
する。 【構成】 シリンダ２０内に挿入されたピストンロッド
２３がロックピストン３６と係合してピストンロッド２
３の軸方向移動を阻止できるようにしたエンドロック付
きシリンダにおいて、ピストンロッド２３の軸方向端部
にヘッド２８を連結し、ヘッド２８に軸心穴２９を形成
してその内周面に環状突起部３０を形成し、軸心穴２９
に嵌合する軸心突起部３１を一端部に有するシリンダ３
２をシリンダ２０に連結したシリンダ２７に連結してそ
の内部にロックピストン３６を軸方向移動可能に圧縮ば
ね４０で付勢して挿入し、かつ、軸心突起部３１に軸心
孔３３と横穴３４を穿設し、軸心孔３３にはロッド３７
を挿入してこれをロックピストン３６と連結し、横穴３
４にはロッド３７の軸方向移動により半径方向へ移動す
るボール３５を嵌合して構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエンドロック付きシリ
ンダに関するもので、とりわけ、流体圧搬送装置におけ
る搬送体が搬送物をつかんだり放したりするチャック装
置に用いられるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】エンドロック付きシリンダは圧力流体を
供給排出可能なシリンダ内に挿入されたピストンロッド
の外端部に作動部を連結して所要の動作を行わせるよう
にした装置であり、種々の用途に用いられている。

【０００３】従来、このエンドロック付きシリンダは、
例えば図４に示すように、シリンダ１内にピストンロッ
ド２を挿入し、ピストンロッド２の内端部に径小にした
ロック部３を形成し、このロック部３に係脱するロック
ピストン４を挿入したスリーブ５をシリンダ１に直交し
て連結し、かつ、ロックピストン４をスプリング６で常
にピストンロッド２に付勢して構成されている。

【０００４】そこで、シリンダ１内に流体を供給排出可
能にしてピストンロッド２を軸方向へ移動させるとき
は、図４の状態において、ロックピストン４側に座圧力
流体を供給すれば、ロックピストン４がスプリング６の
力に抗してロック部３から出るため、ピストンロッド２
がシリンダ１から突出する。そして、ロックピストン４
側のシリンダ１内の圧力流体を排出してピストンロッド
２をシリンダ１内に引き込めると、スプリング６の力で
押し出されているロックピストン４がロック部３に係合
してピストンロッド２の抜け止めがなされてロックが完
了する。

【０００５】このエンドロック付きシリンダは、例え
ば、２地点間の搬送路を形成する管体内に、移動可能に
マグネットピストンを挿入し、そのマグネットピストン
を圧力流体にて押し進めてそれに磁力で連結されて管体
外部に装架された搬送体（シャトル）が搬送物を移送す
る流体圧搬送装置のチャック装置に用いられている。

【０００６】すなわち、図５に示すように、管体７を支
持体８で連結してなる搬送路９が２地点間を結び、その
管体７にマグネットピストン１０が挿入され、このマグ
ネットピストン１０に磁力で連結されて搬送路９に装架
された搬送体（シャトル）１１に略直交してチャック装
置１２が固定して設けられている。チャック装置１２は
前記エンドロック付きシリンダと略同じ構造のシリンダ
の一対を上下方向で並列して駆動部を形成し、一対のピ
ストンロッド２，２の下端部に少なくとも一方が左右方
向へスライド可能な一対のチャック１３が設けられてい
る。

【０００７】このチャック装置１２は搬送物を把持して
搬送路７を移動するので、移動中に搬送物が落下するこ
とがあってはならないから、前記ロックピストン４を作
動させてピストンロッド２を所定のストロークでロック
する。なお、一対のシリンダ１とピストンロッド２を用
いるのは、チャック時における搬送物の回転止めを目的
としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エンドロック付きシリンダによれば、ロックピストン４
がピストンロッド２のロック部３に向けて直交状態で進
退することによりロックするので、ピストンロッド２に
搬送物等の荷重が負荷されているときは、ロックピスト
ン２をロック部３から外そうとしても、こじりを生じた
りしてスムーズな抜けができないことがある。そのた
め、ピストンロッド２のロックを解除するときは、一
旦、ピストンロッド２を若干上方（図４の右方）へ押し
てロックピストン４とロック部３との位置をずらせるな
どの操作が必要となる。

【０００９】したがって、ロックを解除するための操作
が繁雑となり、そのため制御を複雑化するほか、ロック
解除の為に要する時間が掛かり、迅速な搬送の支障とな
っている。

【００１０】そこで、この発明はピストンロッドとロッ
クピストンの係脱がスムーズで制御が簡便なエンドロッ
ク付きシリンダを提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明にかかるエンド
ロック付きシリンダは、シリンダ内に軸方向移動可能に
挿入されたピストンロッドがロックピストンと係合して
ピストンロッドの軸方向移動を阻止できるようにしたエ
ンドロック付きシリンダにおいて、前記ピストンロッド
の軸方向端部にヘッドを連結し、該ヘッドに軸心穴を形
成してその内周面に環状突起部を形成し、該軸心穴に嵌
合する軸心突起部を一端部に有するシリンダを前記シリ
ンダに連結してその内部にロックピストンを軸方向移動
可能にピストンロッド側へ付勢して挿入し、かつ、前記
軸心突起部に軸心孔とこれに直交する横穴を穿設し、該
軸心孔にロッドを挿入して該ロッドを前記ロックピスト
ンと連結するとともに、該横穴に前記ロッドの軸方向移
動により半径方向へ移動するボールを嵌合してなること
を特徴とする。

【００１２】

【作用】ピストンロッドがシリンダ内に収縮すると、ロ
ックピストンが軸方向移動して軸心孔内でボールを外周
方向へ押すのを解除し、ヘッドが軸心突起部に嵌合して
ボールを横穴内に押し込めて環状突起部がボールを乗り
越える。そこで、シリンダ内の圧力流体を大気に解放す
ると、ロックピストンがその付勢された力により前記と
逆方向へ移動してボールに接触し、該ボールを外周方向
へ押す。

【００１３】したがって、このボールと環状突起部にて
ピストンロッドのヘッドとシリンダの軸心突起部が連結
されてロックする。このロックを解除するには、ロック
ピストンを付勢力に抗して移動させてロッドとボールの
接触を解除すれば、ボールが横穴内を転動可能な状態と
なるから、ピストンロッドを軸方向へ移動させればよ
い。

【００１４】

【実施例】以下この発明の実施例を添付図に基づき説明
する。図１に示すように、シリンダ２０内にピストン２
１とロッド２２とからなるピストンロッド２３が軸方向
移動可能に挿入され、シリンダ２０の下端部をロッド２
２が遊嵌するとともに、液密的に摺動するシール２４を
装着した軸心孔２５を有する蓋体２６で閉塞し、また、
上端部にシリンダ２０よりも小内径のシリンダ２７を連
結してこのシリンダ２７内に軸方向へ移動可能にヘッド
２８が挿入され、このヘッド２８はロッド２２の上端部
に連結され、又はロッド２２と一体形成されている。シ
リンダ２０，２７は便宜上、二つに分けて構成したが一
体でもよい。

【００１５】ヘッド２８は上端部に軸心穴２９が設けら
れ、その軸心穴２９の内周縁に環状突起部３０が形成さ
れ、この環状突起部３０に摺接可能に軸心突起部３１が
挿入され、この軸心突起部３１はシリンダ２７の上部に
連結されたシリンダ３２の下端部に突設されている（図
２参照）。軸心突起部３１は軸心孔３３を有し、この軸
心孔３３に直交する方向の横穴３４を周方向へ複数個穿
設し、これらの横穴３４内にはそれぞれボール３５を転
動可能に嵌合し、ボール３５は横穴３４から外周方向へ
移動すると環状突起部３０に当接してヘッド２８の抜け
止めをするように形成されている。

【００１６】軸心孔３３にはロックピストン３６のロッ
ド３７が密に嵌合し、このロッド３７が軸方向へ移動し
てボール３５を半径方向へ移動可能にし、ロッド３７の
上端部に連結したピストン３８はシリンダ３２に嵌合し
ている。シリンダ３２の上端部は開口してばね座３９が
内嵌リングを介し抜け止めされて挿入され、このばね座
３９に一端部を当接した圧縮ばね４０がシリンダ３２内
に挿入されて他端部はロックピストン３６の上端部に当
接している。したがって、ロックピストン３６は常に下
方へ向けて付勢され、ロッド３７はボール３５を軸心突
起部３１の外周方向へ押圧して移動させている。

【００１７】シリンダ２７には軸心孔３３の上端部を径
大にしてポート４１を形成し、このポート４１に開口す
る管路４２を削設し、この管路４２はシリンダ２７の外
周面にに形成したポート４３に連通させる。また、シリ
ンダ２７にはヘッド２８の付近に開口する管路及びポー
ト４４が設けられている。また、ピストンロッド２３の
ロッド２２が遊嵌する軸孔２５に開口する管路４５がポ
ート４６と共に蓋体２６に設けられている。ポート４
３，４４，４６にはそれぞれ空圧又は油圧等の流体圧配
管が接続される。

【００１８】すなわち、図３に示すように、ポート４６
には、ピストンロッド２３を押し上げる流体を導入し、
又は、シリンダ２０内の流体を大気に解放可能に配管４
７を接続し、ポート４４には、ピストンロッド２３を押
し下げる流体を導入し、又は、シリンダ２７内の流体を
大気に解放可能に配管４８を接続し、さらに、ポート４
３には、ロックピストン３６を押し上げる流体を導入
し、又は、シリンダ３２内の流体を大気に解放可能に配
管４９を接続する。

【００１９】配管４９は逆止弁の一種であるシャトルバ
ルブ５０を介在して配管４８に接続され、配管４８は配
管４７に接続され、かつ、配管４８に配管５１が接続さ
れ、この配管５１と配管４７に切替弁５２が接続されて
いる。切替弁５２には流体圧供給源５３が接続されてい
る。切替弁５２は電気的信号により制御器（図示略）に
て駆動される。

【００２０】次に上記実施例の作用を説明すると、図３
（Ａ）に示すように、ピストンロッド２３を下降させる
ときは、切替弁５２を往動させて配管５１に流体圧を供
給すると、シリンダ２０内に圧力流体が圧入されるとと
もに、配管４９を介してシリンダ３２内に圧力流体が圧
入されてロックピストン３６を押し上げるから、ボール
３５が横穴３４内を転動可能な状態となるため、環状突
起部３０が軸心突起部３１を摺動下降してピストンロッ
ド２３が押し下げられ、所定のストロークで蓋体２６か
らロッド２２が突出する。

【００２１】また、図３（Ｂ）に示すように、切替弁５
２を復動させて配管４７に流体圧を供給すると、ピスト
ンロッド２３が押し上げられるとともに、配管４７，４
９を介してシリンダ３２内に流体圧が供給されてロック
ピストン３６が上昇しヘッド２８が軸心突起部３１に嵌
合する。

【００２２】そこで、ピストンロッド２３が上昇した段
階で、図３（Ｃ）に示すように、全てのポート４３，４
４，４６を大気に解放すると、ロックピストン２３は圧
縮ばね４０の力で下降してロッド３７が横穴３４のボー
ル３５を軸心突起部３１の外周方向へ押して環状突起部
３０の下部に位置させることにより、ヘッド２８は軸心
突起部３１から抜け落ちることなく連結されてロックが
完了する。

【００２３】かくして、従来のようにピストンロッドに
直交する方向からロックピストンが進退してピストンロ
ッドをロックすることなく、ボール３５と環状突起部３
０を介してピストンロッド２３の軸方向でピストンロッ
ド２３とロックピストン３６を連結してロックするよう
にしたから、ピストンロッド２３に荷重Ｗが負荷されて
いてもロック解除動作はスムーズにできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、ボール
と環状突起部を介してピストンロッドの軸方向でピスト
ンロッドとロックピストンをロックするようにしたか
ら、ピストンロッドに荷重が負荷されていてもロック解
除動作がスムーズにでき、ロック解除に要する時間の短
縮をして搬送能率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す断面正面図

【図２】図１の要部拡大図

【図３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ圧力配管系
統図

【図４】従来例の断面正面図

【図５】流体圧搬送装置の要部斜視図

【符号の説明】

２０，２７，３２…シリンダ ２３…ピストンロッド ２８…ヘッド ２９…軸心穴 ３０…環状突起部 ３１…軸心突起部 ３３…軸心孔 ３４…横穴 ３５…ボール ３６…ロックピストン ３７…ロッド ３９…ばね座 ４０…圧縮ばね ４３，４４，４６…ポート ４２，４５…管路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内に軸方向移動可能に挿入され
   たピストンロッドがロックピストンと係合してピストン
   ロッドの軸方向移動を阻止できるようにしたエンドロッ
   ク付きシリンダにおいて、前記ピストンロッドの軸方向
   端部にヘッドを連結し、該ヘッドに軸心穴を形成してそ
   の内周面に環状突起部を形成し、該軸心穴に嵌合する軸
   心突起部を一端部に有するシリンダを前記シリンダに連
   結してその内部にロックピストンを軸方向移動可能にピ
   ストンロッド側へ付勢して挿入し、かつ、前記軸心突起
   部に軸心孔とこれに直交する横穴を穿設し、該軸心孔に
   ロッドを挿入して該ロッドを前記ロックピストンと連結
   するとともに、該横穴に前記ロッドの軸方向移動により
   半径方向へ移動するボールを嵌合してなることを特徴と
   するエンドロック付きシリンダ。