(57)【要約】      （修正有）【課題】入力側アクチュエータの交換が容易な推力拡大装置を提供する。【解決手段】推力拡大装置１の入力側に、入力側の各種アクチュエータのロッド径に合せた油圧室８の貫通孔が設けてあり、そこにエアシリンダ１００の入力ロッド１０１等を挿入することにより推力拡大機構が動作する。推力拡大装置１の入力側アクチュエータ取付部は、各種アクチュエータの固定方法、およびロッド形状に合せて部品を変更できるように構成されている。また入力ロッド断面積を変更することにより、推力拡大率を自由に変更することが可能である。また入力側アクチュエータの入力ストロークを変更することにより、出力側ロッドのストロークを変更することができる。推力拡大装置１によれば、入力側アクチュエータから分離独立したことにより、安価な各種市販アクチュエータを容易に取り付け、交換することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側に入力用アクチュエータが接続されることで、前記入力用アクチュエータから入力された推力を拡大して出力する推力拡大装置であって、
シリンダと、
前記シリンダ内に配設され、前記シリンダ内をスラスト方向に移動するピストン部と、前記ピストン部に接続された出力ロッドを有する流体ピストンと、
前記シリンダの一端側に接続され、前記出力ロッドがスラスト方向に移動する貫通孔が形成された出力側蓋部と、
前記シリンダの他端側に接続され、前記入力用アクチュエータからの前記推力が入力される入力部が形成された入力側蓋部と、
前記シリンダと前記ピストン部と前記入力側蓋部で仕切られる流体室内に流体を供給する流体供給手段と、
前記シリンダ、前記出力側蓋部、前記入力側蓋部の少なくとも１箇所に配設された、前記入力用アクチュエータを固定する固定手段と、
を具備したことを特徴とする推力拡大装置。
【請求項２】
前記入力側蓋部は、
中央に交換用入力部が形成され、前記シリンダに固定される入力側蓋と、
中央に前記入力部が形成され、前記入力側蓋の前記交換用入力部に配置され交換可能に固定された蓋用アダプタと、を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の推力拡大装置。
【請求項３】
前記固定手段は、前記入力側蓋部に形成された固定用のボルト穴を備えている、
ことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の推力拡大装置。
【請求項４】
前記固定手段は、入力側蓋部と出力側蓋部の側面に形成された固定用ボルト穴を備えている、
ことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の推力拡大装置。
【請求項５】
前記流体ピストンは、前記ピストン部から前記出力ロッドの途中まで続き、前記流体室の一部を形成する有底の空洞部を備える、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置。
【請求項６】
前記固定手段は、固定用アダプタを介して前記入力用アクチュエータを固定するための、前記固定用アダプタを固定するためのボルト穴を備えている、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置。
【請求項７】
前記固定手段は、前記固定用アダプタを介して、前記入力用アクチュエータを前記入力側蓋から所定距離だけ離れた位置に固定する、
ことを特徴とする請求項６に記載の推力拡大装置。
【請求項８】
前記固定手段は、前記入力用アクチュエータの入力ロッドの先端にアダプタロッドを固定した入力用アクチュエータを、前記固定用アダプタを介して所定距離だけ離れた位置に固定する、
ことを特徴とする請求項７に記載の推力拡大装置。
【請求項９】
前記入力側蓋部に形成された入力部は、前記入力用アクチュエータの先端に固定した前記アダプタロッドの断面形状に合わせた円形形状である、
ことを特徴とする請求項８に記載の推力拡大装置。
【請求項１０】
前記入力側蓋部に形成された入力部は、前記入力用アクチュエータの前記入力ロッドの断面形状に合わせた円形形状である、
ことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置。
【請求項１１】
前記固定手段で固定される前記入力用アクチュエータは、エアシリンダ又は電動シリンダである、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置。
【請求項１２】
前記入力アクチュエータの前記入力ロッドは、外周面に段差が無い断面円形形状である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の推力拡大装置。
【請求項１３】
前記出力側蓋部は、前記出力側蓋部に対して前記ピストンの回転を抑止する周り止め部材を有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置。
【請求項１４】
前記流体ピストンに対して、入力側方向の力を加える付勢手段を有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１３のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置。
【請求項１５】
前記出力側蓋部は、
中央に交換用出力部が形成され、前記シリンダに固定される出力側蓋と、
中央に前記貫通孔が形成され、前記出力側蓋の前記交換用出力部に配置され交換可能に固定された止め蓋と、を有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１４のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置。
【請求項１６】
前記シリンダ、前記出力側蓋部、前記入力側蓋部の少なくとも１箇所に配設された、前記出力ロッドから出力される拡大された推力を受ける出力アタッチメントを固定する出力用固定手段、
を具備したことを特徴とする請求項１５に記載の推力拡大装置。
【請求項１７】
加工工程に対応する加工治具を交換可能な前記出力アタッチメントを備える、ことを特徴とする請求項１６に記載の推力拡大装置。
【請求項１８】
ワークを把持する把持手段を、ワーク形状に合せて交換可能な前記出力アタッチメントを備える、ことを特徴とする請求項１６に記載の推力拡大装置。
【請求項１９】
前記シリンダ、前記出力側蓋部、前記入力側蓋部の少なくとも１箇所に配設された、ロボットアームを取付けるロボット用アダプタを固定するロボット用固定手段、
を具備したことを特徴とする請求項１５から請求項１８のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置。
【請求項２０】
前記固定手段は、前記入力部に推力を入力する前記入力用アクチュエータの入力ロッドの軸心が、前記出力ロッドの軸心に対して、所定の傾斜角度となるように、前記入力用アクチュエータを固定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１９のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置。
【請求項２１】
前記入力側蓋部は、前記出力側蓋部に対して、前記所定の傾斜角度で前記シリンダに接続されている、
ことを特徴とする請求項２０に記載の推力拡大装置。
【請求項２２】
前記傾斜角度は９０度である、
ことを特徴とする請求項２０、又は請求項２１に記載の推力拡大装置。
【請求項２３】
円柱形状の入力ロッドを備える入力用アクチュエータと、
シリンダと、
前記シリンダ内に配設され、前記シリンダ内をスラスト方向に移動するピストン部と、前記ピストン部に接続された出力ロッドを有する流体ピストンと、
前記シリンダの一端側に接続され、前記出力ロッドがスラスト方向に移動する貫通孔が形成された出力側蓋部と、
前記シリンダの他端側に接続され、前記入力用アクチュエータからの前記推力が入力される入力部が形成された入力側蓋部と、
前記シリンダと前記ピストン部と前記入力側蓋部で仕切られる流体室内に流体を供給する流体供給手段と、
前記シリンダ、前記出力側蓋部、前記入力側蓋部の少なくとも１箇所に配設された、前記入力用アクチュエータを固定する固定手段と、を備え、
前記入力ロッドを前記入力側蓋部に挿通することにより前記入力用アクチュエータが接続されて、前記入力用アクチュエータから入力された推力を拡大して出力することを特徴とする推力拡大装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推力拡大装置に係り、詳細には入力された圧力を増幅した推力として出力する推力拡大装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エア（気体）や油（液体）といった流体を用いた流体圧シリンダが工業の広い分野で利用されている。
これら流体圧シリンダは、流体の圧力でシリンダ内のピストンに推力を発生させることにより、例えば、プレスやアクチュエータの駆動など、様々な機械的な動作の原動となることができる。
このような流体圧シリンダとして、空圧をシリンダ内部で油圧力に変換するエアハイドロシリンダがある（特許文献１）。
このエアハイドロシリンダでは、エアシリンダ（入力側）と推力を拡大する油圧シリンダ（出力側）を共通するシリンダで１体化したもので、シリンダ内の入力側にエアで駆動するエアピストンを配置し、エアピストンの出力を入力として駆動する油圧ピストンと出力ロッドを出力側に配置している。
【０００３】
しかし特許文献１記載のエアハイドロシリンダでは、入力側のエアシリンダ部と出力側の油圧シリンダ部（推力拡大機構部）が一体に形成されているため、エアシリンダ部の出力や、エアシリンダの大きさやストロークなどは固定されている。
このため、異なるエアシリンダ部のストロークなどの変更が必要になった場合には、エアシリンダ部だけを交換することは容易ではないため、実際にはエアハイドロシリンダ全体を交換する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８９５３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、入力側アクチュエータを容易に固定、交換できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）請求項１に記載の発明では、入力側に入力用アクチュエータが接続されることで、前記入力用アクチュエータから入力された推力を拡大して出力する推力拡大装置であって、シリンダと、前記シリンダ内に配設され、前記シリンダ内をスラスト方向に移動するピストン部と、前記ピストン部に接続された出力ロッドを有する流体ピストンと、前記シリンダの一端側に接続され、前記出力ロッドがスラスト方向に移動する貫通孔が形成された出力側蓋部と、前記シリンダの他端側に接続され、前記入力用アクチュエータからの前記推力が入力される入力部が形成された入力側蓋部と、前記シリンダと前記ピストン部と前記入力側蓋部で仕切られる流体室内に流体を供給する流体供給手段と、前記シリンダ、前記出力側蓋部、前記入力側蓋部の少なくとも１箇所に配設された、前記入力用アクチュエータを固定する固定手段と、を具備したことを特徴とする推力拡大装置を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記入力側蓋部は、中央に交換用入力部が形成され、前記シリンダに固定される入力側蓋と、中央に前記入力部が形成され、前記入力側蓋の前記交換用入力部に配置され交換可能に固定された蓋用アダプタと、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の推力拡大装置を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記固定手段は、前記入力側蓋部に形成された固定用のボルト穴を備えている、ことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の推力拡大装置を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記固定手段は、入力側蓋部と出力側蓋部の側面に形成された固定用ボルト穴を備えている、ことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の推力拡大装置を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記流体ピストンは、前記ピストン部から前記出力ロッドの途中まで続き、前記流体室の一部を形成する有底の空洞部を備える、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、前記固定手段は、固定用アダプタを介して前記入力用アクチュエータを固定するための、前記固定用アダプタを固定するためのボルト穴を備えている、ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、前記固定手段は、前記固定用アダプタを介して、前記入力用アクチュエータを前記入力側蓋から所定距離だけ離れた位置に固定する、ことを特徴とする請求項６に記載の推力拡大装置を提供する。
（８）請求項８に記載の発明では、前記固定手段は、前記入力用アクチュエータの入力ロッドの先端にアダプタロッドを固定した入力用アクチュエータを、前記固定用アダプタを介して所定距離だけ離れた位置に固定する、ことを特徴とする請求項７に記載の推力拡大装置を提供する。
（９）請求項９に記載の発明では、前記入力側蓋部に形成された入力部は、前記入力用アクチュエータの先端に固定した前記アダプタロッドの断面形状に合わせた円形形状である、ことを特徴とする請求項８に記載の推力拡大装置を提供する。
（１０）請求項１０に記載の発明では、前記入力側蓋部に形成された入力部は、前記入力用アクチュエータの前記入力ロッドの断面形状に合わせた円形形状である、ことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置を提供する。
（１１）請求項１１に記載の発明では、前記固定手段で固定される前記入力用アクチュエータは、エアシリンダ又は電動シリンダである、ことを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置を提供する。
（１２）請求項１２に記載の発明では、前記入力アクチュエータの前記入力ロッドは、外周面に段差が無い断面円形形状である、ことを特徴とする請求項１１に記載の推力拡大装置を提供する。
（１３）請求項１３に記載の発明では、前記出力側蓋部は、前記出力側蓋部に対して前記ピストンの回転を抑止する周り止め部材を有する、ことを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置を提供する。
（１４）請求項１４に記載の発明では、前記流体ピストンに対して、入力側方向の力を加える付勢手段を有する、ことを特徴とする請求項１から請求項１３のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置を提供する。
（１５）請求項１５に記載の発明では、前記出力側蓋部は、中央に交換用出力部が形成され、前記シリンダに固定される出力側蓋と、中央に前記貫通孔が形成され、前記出力側蓋の前記交換用出力部に配置され交換可能に固定された止め蓋と、を有する、ことを特徴とする請求項１から請求項１４のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置を提供する。
（１６）請求項１６に記載の発明では、前記シリンダ、前記出力側蓋部、前記入力側蓋部の少なくとも１箇所に配設された、前記出力ロッドから出力される拡大された推力を受ける出力アタッチメントを固定する出力用固定手段、を具備したことを特徴とする請求項１５に記載の推力拡大装置を提供する。
（１７）請求項１７に記載の発明では、加工工程に対応する加工治具を交換可能な前記出力アタッチメントを備える、ことを特徴とする請求項１６に記載の推力拡大装置を提供する。
（１８）請求項１８に記載の発明では、ワークを把持する把持手段を、ワーク形状に合せて交換可能な前記出力アタッチメントを備える、ことを特徴とする請求項１６に記載の推力拡大装置を提供する。
（１９）請求項１９に記載の発明では、前記シリンダ、前記出力側蓋部、前記入力側蓋部の少なくとも１箇所に配設された、ロボットアームを取付けるロボット用アダプタを固定するロボット用固定手段、を具備したことを特徴とする請求項１５から請求項１８のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置を提供する。
（２０）請求項２０に記載の発明では、前記固定手段は、前記入力部に推力を入力する前記入力用アクチュエータの入力ロッドの軸心が、前記出力ロッドの軸心に対して、所定の傾斜角度となるように、前記入力用アクチュエータを固定する、ことを特徴とする請求項１から請求項１９のうちのいずれか１の請求項に記載の推力拡大装置を提供する。
（２１）請求項２１に記載の発明では、前記入力側蓋部は、前記出力側蓋部に対して、前記所定の傾斜角度で前記シリンダに接続されている、ことを特徴とする請求項２０に記載の推力拡大装置を提供する。
（２２）請求項２２に記載の発明では、前記傾斜角度は９０度である、ことを特徴とする請求項２０、又は請求項２１に記載の推力拡大装置を提供する。
（２３）請求項２３に記載の発明では、円柱形状の入力ロッドを備える入力用アクチュエータと、シリンダと、前記シリンダ内に配設され、前記シリンダ内をスラスト方向に移動するピストン部と、前記ピストン部に接続された出力ロッドを有する流体ピストンと、前記シリンダの一端側に接続され、前記出力ロッドがスラスト方向に移動する貫通孔が形成された出力側蓋部と、前記シリンダの他端側に接続され、前記入力用アクチュエータからの前記推力が入力される入力部が形成された入力側蓋部と、前記シリンダと前記ピストン部と前記入力側蓋部で仕切られる流体室内に流体を供給する流体供給手段と、前記シリンダ、前記出力側蓋部、前記入力側蓋部の少なくとも１箇所に配設された、前記入力用アクチュエータを固定する固定手段と、を備え、前記入力ロッドを前記入力側蓋部に挿通することにより前記入力用アクチュエータが接続されて、前記入力用アクチュエータから入力された推力を拡大して出力することを特徴とする推力拡大装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シリンダ、出力側蓋部、入力側蓋部の少なくとも１箇所に入力用アクチュエータを固定する固定手段を有するので、各種の入力側アクチュエータを容易に固定、交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】推力拡大装置を説明するための断面図と側面図である。
【図２】推力拡大装置の部品図である。
【図３】推力拡大装置の第１、第２使用例の説明図である。
【図４】推力拡大装置の第３使用例の説明図である。
【図５】推力拡大装置の第４使用例の説明図である。
【図６】推力拡大装置の第５使用例の説明図である。
【図７】推力拡大装置の第６使用例の説明図である。
【図８】推力拡大装置で出力される押圧力の伝播についての説明図である。
【図９】推力拡大装置の第６使用例による、カシメ・穴開け・プレスについての動作説明図である。
【図１０】推力拡大装置の第７使用例の説明図である。
【図１１】推力拡大装置の第８使用例の説明図である。
【図１２】推力拡大装置の第２実施形態についての説明図である。
【図１３】推力拡大装置の第３実施形態についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）実施形態の概要
本実施形態の推力拡大装置１では、出力する推力の元となる推力を入力する入力機能と、入力された推力をパスカルの原理を利用した流体圧として拡大し出力する推力拡大機能とを有する、いわゆるエアハイドロシリンダから推力拡大機能を構成する部分を分離、独立して形成したものである。
推力拡大装置１は、自装置内に入力がないため単独では動作せず、拡大対象となる推力（入力）を得るために、各種入力側アクチュエータを直接、又はアダプタを介して組み付けることで動作可能になる。
【００１０】
具体的には、推力拡大装置１の入力側に、入力側の各種アクチュエータのロッド径に合わせた流体室（油圧室８）の入力口（貫通孔４１）が設けてあり、そこに入力側アクチュエータのロッド（入力ロッド１０１等）を挿入することにより推力拡大機構が動作する。
推力拡大装置１の入力側アクチュエータ取付部は、各種アクチュエータの固定方法、およびロッド形状に合わせて部品を変更できるように構成されている。また入力ロッド断面積を変更することにより、推力拡大率を自由に変更することが可能である。また入力側アクチュエータの入力ストロークを変更することにより、出力側ロッドのストロークを変更することができる。
推力拡大装置１によれば、入力側アクチュエータから分離独立したことにより、一般に使用されている各種シリンダを容易に取り付け、交換することができる。
【００１１】
（２）実施形態の詳細
図１は本実施形態における推力拡大装置１の構成を表したもので、（ａ）スラスト方向（中心線の方向）の断面を表したもの、（ｂ）は左側からの側面を、（ｃ）は右側からの側面を表したものである。
図２は推力拡大装置１を構成する各部品を表したものである。但し、図１に示したＯリングについては図２に表示していない。
なお、全ての図面は、推力拡大装置１から出力される推力は、図面の左側から右側方向に出力される向きに記載している。このため、図面左側を入力側、右側を出力側ということとする。
【００１２】
図１、２に示すように、推力拡大装置１は、油圧室の一部（周面）を形成するシリンダ２を備えている。
このシリンダ２の入力側の端部には入力側蓋３が固定され、入力側蓋３の中央には使用する入力側アクチュエータに応じて交換可能な蓋用アダプタ４が取り付けられている。この入力側蓋３と蓋用アダプタ４が入力側蓋部として機能している。
一方、シリンダ２の出力側の端部には、出力側蓋５が固定され、この出力側蓋５の中央には止め蓋６が取り付けられている。
また、シリンダ２の内部には、油圧室の一部（スラスト方向の１端面）を構成すると共に、拡大された推力を出力する油圧ピストン７（流体ピストン）が配設されている。
本実施形態の推力拡大装置１を構成する部品（Ｏリングや摺動補助リング等の特定の部品を除く）の材質は、アルミニウム、ステンレス、鉄などの金属である。
推力拡大装置１の大きさは、一例として、外径が７０ｍｍ程度、出力ロッド７２のストローク長さが５ｍｍ程度であるが、これよりも大きくても、あるいは、小さくてもよい。
以下、シリンダ２、入力側蓋３、蓋用アダプタ４、出力側蓋５、止め蓋６、油圧ピストン７の各々について説明する。
【００１３】
シリンダ２は、両端面が開放された円筒形状に形成され、出力側の開放端にはネジ穴２５が形成され、入力側の開放端にはネジ穴２６が形成されている。
ネジ穴２５は、押さえボルト５４で出力側蓋５を固定するためのネジ穴で内側に雌ねじが螺刻されている。ネジ穴２５は、図１（ｃ）に示す押さえボルト５４の位置に対応して、同一円周上に６箇所形成されている。
ネジ穴２６は、押さえボルト３３で入力側蓋３を固定するためのネジ穴で内側に雌ねじが螺刻されている。ネジ穴２６は、図１（ａ）に示す押さえボルト３３の位置に対応して、同一円周上に８箇所形成されている。
【００１４】
シリンダ２の円筒面には、給油口２１と吸排気孔２３が貫通形成されている。
給油口２１は、後述する油圧室８内に油を供給するための貫通孔で、給油口栓２２で塞がれるようになっている。図面では１つが表示されているが、給油口２１と給油口詮２２は、シリンダ２の同一円周上にそれぞれ２つ設けられており、何れか一方から油圧室８内に油を供給し、他方はエア抜き用として使用される。なお、いずれか一方の給油口２１に圧力センサを取り付けることで油圧室８内の油圧を検出することができるようにしてもよい。
また、吸排気孔２３は、後述する空圧室９内のエアを吸排気するための貫通孔で、吸排気口２４が接続されている。この空圧室９、吸排気孔２３、吸排気口２４は、流体ピストンに対して、入力側方向の力を加える付勢手段として機能している。
【００１５】
入力側蓋３は、大径のフランジ部と小径部とを有する板状に形成されている。入力側蓋３は、小径部がシリンダ２内に収容され、フランジ部の出力側の端面がシリンダ２の開放端と当接している。
入力側蓋３のフランジ部には、貫通孔３２が８箇所に形成されている。そして、図１（ｂ）に示すように、８本の押さえボルト３３がこの貫通孔３２を挿通してシリンダ２のネジ穴２６に螺合されることで、入力側蓋３がシリンダ２に固定されている。
入力側蓋３のフランジ部は図１（ｂ）に示すように円形ではなく、四隅が同心円状で切り取られた方形形状に形成されている。これにより、入力側蓋３のフランジ部は、外周面の４箇所が平面状に形成され、対向する平面と平面との間の長さは、シリンダ２の直径よりも大きく形成されている。この形状は、後述する出力側蓋５のフランジ部と同じである。
これにより、入力側蓋３と出力側蓋５の同一面上に位置する両面によって、推力拡大装置１を載置台等の上に安定的に載置することができる。また、後述するように、推力拡大装置１の側面に延長アダプタ１４２、１６２を固定する場合に、フランジ部の平面に安定的に押さえボルト１４３、１４４、１６３、１６４でボルト止めすることができる（図５、６参照）。
なお、図示しないが、入力側蓋３と出力側蓋５におけるフランジ部外周の平面部には、延長アダプタ１４２、１６２を固定する押さえボルト用のネジ穴（図示しない）が径方向に形成されている。
【００１６】
入力側蓋３の中央には、蓋用アダプタ４が配設される貫通孔３１（交換用入力部）が形成されている（図２参照）。入力側蓋３の貫通孔３１は、蓋用アダプタ４の形状に合わせて、入力側の内径が、出力側よりも大きく形成されることで段差部が形成され、この段差部には出力方向にネジ穴３４が形成されている。
入力側蓋３の入力側の端面には、図１（ｂ）に示すように、４箇所にネジ穴３５が形成されている。このネジ穴３５は、図１（ａ）、図２の断面には現れないので、同図においては点線で表示している。このネジ穴３５は、推力拡大装置１にエアシリンダ等の入力用シリンダ装置をボルト止めするためのネジ穴である。
また、入力側蓋３における、シリンダ２内に収容される小径部の外周面には、全周に渡って外周溝３８が形成され（図２参照）、この外周溝３８にはＯリング３９（図１（ａ）参照）が配設されている。Ｏリング３９は、後述する油圧室８内の油をシールしている。
【００１７】
入力側蓋３の貫通孔３１には蓋用アダプタ４が配設され、押さえボルト４４で蓋用アダプタ４が入力側蓋３に固定されている。
蓋用アダプタ４の中央には、貫通孔４１（入力部）が形成されている。貫通孔４１は入力側の内径に対して出力側の内径が大きく形成されている。この内径の差分と同じ厚さのガイドブッシュ４２が出力側に配置されている。
ガイドブッシュ４２の外径は貫通孔４１の出力側の内径と同じで、ガイドブッシュ４２の内径は貫通孔４１の入力側の内径と同じである。但し、ガイドブッシュ４２の外径は、貫通孔４１に圧入される際の圧入代分（寸法公差範囲）だけ大きく形成されている。また、ガイドブッシュ４２の内径は、挿入される入力ロッド１０１の外径よりも大きく、また入力ロッド１０１が蓋用アダプタ４に接触しないようにするため、貫通孔４１の入力側の内径よりも寸法公差の範囲で小さく形成されている。なお、ガイドブッシュ４２の軸方向の長さは、出力側の端面が蓋用アダプタ４の出力側端面までの長さよりも寸法公差分だけ短く形成されている。
ガイドブッシュ４２は、その内周面で、推力拡大装置１に取り付けられる各種シリンダの入力ロッドを受けると共に、入力ロッドの前後方向（入力方向と出力方向）の移動をガイドするガイド部材である。
【００１８】
蓋用アダプタ４のフランジ部には、図１（ｂ）に示す８箇所の押さえボルト４４に対応する８箇所に貫通孔４３が形成されている。この貫通孔４３を押さえボルト４４が挿通し、入力側蓋３のネジ穴３４に螺合されることで、蓋用アダプタ４が入力側蓋３に固定される。
蓋用アダプタ４は、入力側に配設されるシリンダ装置のサイズ、特に貫通孔４１に挿通される入力ロッドのサイズに合わせて適宜交換される。交換される蓋用アダプタ４の貫通孔４１とガイドブッシュ４２の内径、及び、後述するＯリング４７のサイズについては、シリンダ装置の入力ロッド径により選択される。
蓋用アダプタ４の交換は、押さえボルト４４を取り外すことで行われる。
本実施形態によれば、入力側蓋３と別に入力側のシリンダに対応した蓋用アダプタ４を設けることで、内部に油圧ピストン７を収容した状態のまま、異なるタイプの入力側のシリンダに容易に交換することができる。
なお、入力側蓋３と蓋用アダプタ４とを別体とせずに、一体形成した入力側蓋３を使用し、押さえボルト３３で取り外して、シリンダ装置の入力ロッド径に合わせた入力側蓋３に交換するようにしてもよい。
【００１９】
図１、図２には表示していないが、蓋用アダプタ４によっては、例えば、図３（ｄ）に示すように、シリンダ装置を推力拡大装置１の入力側に取り付けるためのネジ穴４５が複数形成されている。
【００２０】
蓋用アダプタ４における貫通孔４１の入力側の内周面には、全周に渡って内周溝４６が形成され（図２参照）、この内周溝４６内にはＯリング４７（図１（ａ）参照）が配設されている。
また蓋用アダプタ４における小径部の外周面には、全周に渡って外周溝４８が形成され（図２参照）、この外周溝４８にはＯリング４９（図１（ａ）参照）が配設されている。
Ｏリング４７、Ｏリング４９は、共に、後述する油圧室内の油をシールしている。
【００２１】
一方、シリンダ２の出力側には出力側蓋５が配設されている。
出力側蓋５は、小径部と大径のフランジ部を有する板状に形成されている。出力側蓋５の小径部はシリンダ２内に収容され、フランジ部の入力側の端面はシリンダ２の開放端と当接している。
出力側蓋５における小径部の外周面には、全周に渡って外周溝５８が形成され（図２参照）、この外周溝５８に空圧室９内のエアをシールするＯリング５９が配設されている（図１（ａ）参照）。
出力側蓋５のフランジ部には、貫通孔５３が６箇所に形成されている。そして、図１（ｃ）に示すように、６本の押さえボルト５４がこの貫通孔５３を挿通してシリンダ２のネジ穴２５に螺合されることで、出力側蓋５がシリンダ２に固定されている。
出力側蓋５のフランジ部は、入力側蓋３と同様に、四隅が同心円状で切り取られた方形形状に形成されている（図１（ｂ）、（ｃ）参照）。
【００２２】
出力側蓋５の中央には、図２に示すように、止め蓋６が配設される貫通孔５０が形成されている。出力側蓋５の貫通孔５０の内周面は、入力側から出力側に向けて、小内径部、中内径部、大内径部が形成されている。
中内径部と大内径部で形成される段差部には、入力方向に向けたネジ穴５２が６箇所に形成されている。ネジ穴５２は、後述する止め蓋６を出力側蓋５に固定するためのものである。
【００２３】
出力側蓋５の貫通孔５０の中内径部には、小内径部と中内径部の差分と同じ厚さのガイドブッシュ５１が配設されている。ガイドブッシュ５１の軸方向の長さは、中内径部の軸方向の長さと同じである。ガイドブッシュ５１の外径、内径は、それぞれ貫通孔５０の中内径部の内径、小内径部の内径と同じである。
但し、ガイドブッシュ５１の外径と内径については、ガイドブッシュ４２と同様に、圧入分だけ寸法公差の範囲で外径が大きく形成され、挿入される出力ロッド７２がガイドブッシュ５１以外と接触しないようにするために内径が寸法公差の範囲で小さく形成されている。また、ガイドブッシュ５１の軸方向の長さも、中内径部よりも寸法公差の範囲で短く形成されている。
ガイドブッシュ５１は、その内周面で、シリンダ２内に配設される油圧ピストン７の出力ロッド７２を受けると共に、入力ロッドの前後方向（入力方向と出力方向）の移動をガイドするガイド部材である。
【００２４】
出力側蓋５の貫通孔５０における中内径部の外側には、穴５５が１箇所に、穴５７ａが６箇所に、互いに干渉しない位置に形成されている。なお、穴５５、穴５７の数は任意に設定可能である。
穴５５の内部には、後述する油圧ピストン７の移動に伴い、回り止めピン７５が入出力方向にスライドするようになっている。
穴５７ａの内部には、コイルバネ５７用の出力側端部が挿入され固定される。コイルバネ５７（付勢手段）の入力側端部はピストン部７１の出力側端面に当接している。
また、出力側蓋５の出力側端面には、図１（ｃ）に示すように、６箇所にネジ穴５６が形成されている。このネジ穴５６は、推力拡大装置１の出力側に各種部材を取り付けるためのものである。
【００２５】
出力側蓋５における貫通孔５０には、中内径部に配設したガイドブッシュ５１を固定するための止め蓋６が大内径部に配設されている。
止め蓋６の中央には、出力ロッド７２が挿通される貫通孔６１が形成されている。この貫通孔６１には、全周に渡って内周溝６４が形成され（図２参照）、この内周溝６４にはダストシール６５（図１（ａ）参照）が配設されている。
ダストシール６５は、出力ロッド７２が摺動した時に、出力ロッド７２に付着した外部からのゴミや異物等が、推力拡大装置１の内部に侵入するのを防いでいる。
この貫通孔６１の外側には貫通孔６２が６箇所に形成されている。図１（ｃ）に示すように、６本の押さえボルト６３がこの貫通孔６２を挿通して出力側蓋５のネジ穴５２に螺合されることで、止め蓋６が出力側蓋５に固定されている。
【００２６】
油圧ピストン７は、ピストン部７１とピストン部７１の中央から出力方向に延出する出力ロッド７２を備えている。ピストン部７１はシリンダ２内に配置されて、シリンダ２と共に、入力側の面が油圧室８内の内壁の一部を形成すると共に、出力側の面が空圧室９の一部を形成している。
ピストン部７１の外周面には全周に渡って外周溝７８が形成され（図２参照）、この外周溝７８には、油圧室８と空圧室９の間をシールするＯリング７９（図１（ａ）参照）が配設されている。
【００２７】
ピストン部７１の出力側端面には、出力側蓋５の穴５５と穴５７ａに対応する箇所に、ピン穴７４とピン穴７６が形成されている。
ピン穴７４には、回り止めピン７５の一端側が圧入により固定され、他端側は出力側蓋５内に摺動可能に挿入されている。回り止めピン７５は、ピストン部７１が入出力方向の移動に伴う回転を抑止するようになっている。
ピン穴７６には、ガイドピン７７の一端側が圧入により固定され、圧入された部分よりも出力側がコイルバネ５７内に挿入されていて、コイルバネ５７の伸び縮みをガイドするようになっている。なお、本実施形態では円周状に６つのコイルバネ５７を配置したが、コイルバネは１つでもよい。この場合、コイルバネの内径に出力ロッド７２を挿入し、コイルバネの入力側端部がピストン部７１の出力側端面に、コイルバネの出力側端部が出力側蓋５の入力側端面に、適宜位置決め溝等を介して当接していればよい。
回り止めピン７５とコイルバネ５７は回り止め部材の一例である。
【００２８】
油圧ピストン７の中央には、入力側から軸方向に貫通していない有底の空洞部７３が形成されている。この空洞部７３内も油圧室８の一部を構成していて、推力拡大装置１に接続されるシリンダの入力ロッドが空洞部７３内に入出するようになっている。
油圧ピストン７の出力ロッド７２の出力側には、その端面から入力方向に向けてボルト穴７２ａが形成されている。このボルト穴７２ａは、例えばプレス加工等で使用する抜き型用のパンチなどの各種工具を取り付けるためのものである。
【００２９】
次に、以上のように構成された推力拡大装置１の使用について説明する。
本実施形態の推力拡大装置１を使用する場合には、その入力側に各種入力用アクチュエータを取り付けて使用する。
図３は、推力拡大装置１に、入力用アクチュエータとして機能するエアシリンダを取り付けた第１、第２使用例を表したものである。なお、図３では、推力拡大装置１について内部の状態を説明するために断面で表している。
図３（ａ）の第１使用例では、エアシリンダ１００を取り付けたもので、（ｂ）は左側面を表したもので、（ｃ）はエアシリンダ１００による推力拡大装置１の動作状態を表している。
図３（ａ）に示すように、エアシリンダ１００は円柱形状の入力ロッド１０１と吸排気孔１０２、１０３を備えている。エアシリンダ１００は、吸排気孔１０２、１０３からのエア供給と排気によって、入力ロッド１０１の先端が出力方向及び入力方向に移動するようになっている。
【００３０】
また、エアシリンダ１００は、図３（ｂ）に示すように、本体部分の外形形状が方形に形成され、本体部分の四隅に軸方向に貫通する貫通孔が形成されている。
エアシリンダ１００を取り付ける場合には、入力ロッド１０１の先端を、推力拡大装置１の入力側蓋３に形成した貫通孔４１に挿通した状態で、本体部分の貫通孔に通した４本の押さえボルト１０９を入力側蓋３のネジ穴３５に螺合することで、推力拡大装置１に固定する。
エアシリンダ１００を取り付けた後、シリンダ２から給油口栓２２を外し、給油口２１から油を供給する。
なお、本実施形態の推力拡大装置１では、増幅した流体圧力（推力）として出力する部分に使用する流体として、入手が容易で非圧縮性流体である作動油などの油を使用している。但し、使用する流体としては、流動性を持つ気体、液体またはゲル状の物質を使用することも可能である。この場合には、該当する流体を油圧室８に充填する。
なお、図３〜図６では、油を充填した油圧室８の状態を解り易くするために、油が充填されている領域を塗りつぶしにより表している。
【００３１】
エアシリンダ１００を取り付けた推力拡大装置１を使用する場合、図３（ａ）において、推力拡大装置１の吸排気口２４と、エアシリンダ１００の吸排気孔１０３を開放状態にして内部のエアが抜けるようにする。
この状態で図３（ｃ）に示すように吸排気孔１０２からエアを供給する（太矢印で示す）ことで、エアシリンダ１００の入力ロッド１０１が出力方向に移動し、吸排気口２４と吸排気孔１０３から太矢印で示すようにして内部のエアが抜け、油圧室８内に侵入する。
これにより、出力ロッド７２の空洞部７３にあった油が入力ロッド１０１の外周側を通り、入力側蓋３及び蓋用アダプタ４とピストン部７１との間に移動し、ピストン部７１と出力ロッド７２が出力側に、油圧ストロークＯＳだけ移動する（図３（ａ）、（ｃ）参照）。
そして、出力ロッド７２の先端からは、エアシリンダ１００の推力、すなわち、入力ロッド１０１の先端からの推力Ｆｉに対して、油圧によって増幅された（拡大された）推力Ｆｐ１が出力される。
【００３２】
ここで、入力ロッド１０１の先端面の面積をＳ１、ピストン部７１の面積（空洞部７３の底面を含む面積で、シリンダ２のラジアル方向の断面積と同じ）をＳ２とすると、ピストン部７１が油圧室８の油から受ける力、すなわち、出力ロッド７２の先端から出力される推力Ｆｐは次式（１）の通りである。
式（１）  Ｆｐ１＝（Ｆｉ／Ｓ１）×Ｓ２＝Ｆｉ×（Ｓ２／Ｓ１）
【００３３】
本実施形態の推力拡大装置１によれば、Ｓ１＜Ｓ２の関係にあるので、出力ロッド７２からは、入力ロッド１０１からの推力Ｆｉに対して拡大された推力Ｆｐを出力することができる。
また、エアシリンダ１００を容易に推力拡大装置１に取り付けることができる。
【００３４】
なお、推力拡大装置１から拡大した推力を出力している図３（ｃ）の状態から、図３（ａ）に示す初期状態に戻す場合には、次の通りである。
すなわち、吸排気孔１０２を開放状態とし、吸排気孔１０３からエアを供給することで、エアシリンダ１００の入力ロッド１０１を入力側に後退させる。
これにより、油圧室８は、入力ロッド１０１が入っていた体積分の空間が復元され、同時に貫通孔４１の空間も復元される。油圧室８は外部からの流体の流出入が無いので、復元された空間部分には油圧室８内部の油が流入し、ピストン部７１には入力側への負圧力が発生する。空圧室９には大気圧が掛っているので、ピストン部７１は入力側に移動する。このとき、コイルバネ５７の付勢力により、入力側への移動が補助される。
ここで、より確実に初期状態に戻す場合は、吸排気孔１０３からエアを供給すると共に、開放状態であった推力拡大装置１の吸排気口２４から空圧室９にエアを供給してもよい。
なお、ピストン部７１は、出力方向の移動、及び入力方向への移動に対して、回り止めピン７５により回転を抑制することができる。また、ガイドピン７７に沿ってコイルバネ５７が延び縮みすることで、軸方向に付勢をピストン部７１に加えることができる。
【００３５】
図３（ｄ）は第２使用例の動作状態（図３（ｃ）に対応）を表している。
図３（ｄ）の第２使用例では、第１使用例のエアシリンダ１００よりも小さい小型エアシリンダ１２０を取り付けた場合の例である。
この小型エアシリンダ１２０は、エアシリンダ１００に比べて、小型エアシリンダ１２０の本体の外形サイズが小さく、入力ロッド１２１の径も細くなっている。
本体の外形サイズが小さいため、小型エアシリンダ１２０を推力拡大装置１に固定するための押さえボルト１２９は、入力側蓋３のネジ穴３５ではなく、蓋用アダプタ４に形成されたネジ穴４５に螺合されている。
【００３６】
なお、推力拡大装置１に最初に小型エアシリンダ１２０を取り付ける場合には、小型エアシリンダ１２０の入力ロッド１２１の径に合わせた貫通孔４１とガイドブッシュ４２の蓋用アダプタ４を使用する。
一方、図３（ａ）に示すように推力拡大装置１に取り付けたエアシリンダ１００を交換する場合には、次の通り行う。
すなわち、給油口栓２２を取り外し、油圧室８内の油を抜いた後、エアシリンダ１００を取り外し、更に押さえボルト４４を外して蓋用アダプタ４を入力側蓋３から取り外す。
その後、小型エアシリンダ１２０用の蓋用アダプタ４に交換して、押さえボルト４４で入力側蓋３に固定する。その後、小型エアシリンダ１２０を押さえボルト１２９でネジ穴４５に螺合して推力拡大装置１に固定する。さらに、シリンダ２の給油口２１から油を充填した後に給油口栓２２をする。
このように、本実施形態の推力拡大装置１では、蓋用アダプタ４を交換することで、入力ロッドの径が異なる他のシリンダに容易に交換することができる。
【００３７】
小型エアシリンダ１２０のストロークはエアシリンダ１００の入力ロッド１０１よりＳＳ分長い。そのため入力ロッド１２１は、出力ロッド７２の空洞部７３内にＳＳ分だけ多く入り込むが、予めそれに対応できるよう空洞部７３の長さを多く確保してある。そのためエアシリンダ１００から小型エアシリンダ１２０に変更しても出力ロッド７２を交換する必要が無い。
【００３８】
ピストン部７１の面積を上述と同じＳ２、入力ロッド１２１の端面面積をＳ３、小型エアシリンダ１２０の推力、すなわち、入力ロッド１２１の先端からの推力をＦｉ２とすると、出力ロッド７２からの出力Ｆｐ２は次の式（２）となる。
式（２）  Ｆｐ２＝（Ｆｉ２／Ｓ３）×Ｓ２＝Ｆｉ２×（Ｓ２／Ｓ３）
式（２）と式（１）において、Ｆｉ１＝Ｆｉ２の場合、Ｓ１＞Ｓ３であるから、Ｆｐ２＞Ｆｐ１となり、同一推力の入力に対してより大きく増幅された出力を得ることができる。
【００３９】
次に推力拡大装置１の第３使用例について説明する。
図４は、第３使用例についての使用状態を表したものである。
この第３使用例は、推力拡大装置１に取り付けるシリンダとして電動シリンダ１３０を取り付けた場合の例である。
図４（ａ）に示した電動シリンダ１３０は、図３で説明したエアシリンダ１００や小型エアシリンダ１２０と異なり、本体を貫通する貫通孔が無い場合や、ネジ穴３５やネジ穴４５の位置が合わない場合の例である。
この場合には、図４（ａ）に示すように、電動シリンダ１３０をアダプタ１３３を介して推力拡大装置１に固定する。
ここで、電動シリンダ１３０を入力側蓋３や蓋用アダプタ４に直接取り付けが可能な場合は、アダプタ１３３を介さず直接取り付けてもよい。また図３において、エアシリンダを直接入力側蓋３や蓋用アダプタ４に取り付けられない場合は、アダプタ１３３に相当するアダプタを設けて推力拡大装置１に固定してもよい。
アダプタ１３３は、中央には円柱形状の入力ロッド１３１が挿通される貫通孔１３４が形成されると共に、入力側蓋３のネジ穴３５の位置に対応して貫通孔が形成され、さらに電動シリンダ１３０に固定するための貫通孔が形成されている。
このアダプタ１３３の貫通孔１３４に入力ロッド１３１を通し、押さえボルト１３５で電動シリンダ１３０をアダプタ１３３に取り付ける。その後、押さえボルト１３６を蓋用アダプタ４のネジ穴３５に螺合することで、電動シリンダ１３０をアダプタ１３３を介して推力拡大装置１に固定する。
なお、図４の断面図では、押さえボルト１３６を表示するために断面を途中で変更しているので、ネジ穴３５の表示位置が図１と異なるが、実際のネジ穴３５の位置は図１（ｂ）に示すように同じ位置に形成されている。
【００４０】
なお、本体部の外形が入力側蓋３よりも大きなシリンダ装置を取り付ける場合には、入力側蓋３よりも大きな径のアダプタを使用し、アダプタを先に入力側蓋３（又は、蓋用アダプタ４）にボルト止めした後に、アダプタの入力側蓋３よりも外側で押さえボルトによりシリンダを固定する。
【００４１】
電動シリンダ１３０は、給電部１３９が配置され、内蔵されているモータに対する通電を制御することで、入力ロッド１３１の出し入れを行うようになっている。
吸排気口２４を開放した状態とし、電動シリンダ１３０を駆動して入力ロッド１３１を出力方向に移動させることで、図４（ｂ）に示すように、入力ロッド１３１が空洞部７３（油圧室８）内部に入り込み、出力ロッド７２は、油圧ストロークＯＳだけ前進して拡大された推力を出力ロッド７２の先端から出力する。
この場合の出力ロッド７２の先端から出力される推力は、式（１）に準じて求まる。推力拡大の原理はエアシリンダの場合と同じである。
このように、本実施形態の推力拡大装置１によれば、電動シリンダ１３０を容易に取り付けることが可能であるため、装置の使用環境に応じて入力側アクチュエータをエア駆動もしくは電動駆動の最適な方を選定することができる。
本実施形態においては、入力側アクチュエータとして、図３でエア駆動のアクチュエータを、図４で電動駆動のアクチュエータを示したが、入力ロッド１３１に相当するものを持つシリンダタイプの直動アクチュエータであれば何でもよく、推力拡大装置１に取り付けが可能であれば入力アクチュエータの推力を拡大して出力することができる。
なお、図４（ｂ）に示す出力状態から図４（ａ）に示す初期状態に戻す場合には、電動シリンダ１３０を駆動して入力ロッド１３１を入力方向に後退させればよい。
これにより、ピストン部７１は、油圧室８の油の入力側への移動による負圧力と、コイルバネ５７の付勢力とにより、入力側に移動する。
ここで、より確実に初期状態に戻す場合は、開放状態であった推力拡大装置１の吸排気口２４から空圧室９にエアを供給してもよい。
【００４２】
次に、推力拡大装置１の第４、第５使用例について説明する。
第１〜第３使用例で説明した各シリンダ装置の入力ロッドが円柱形状であったのに対し、第４、第５使用例で推力拡大装置１に取り付けるシリンダ装置は、その入力ロッドが単一の円柱形状でない場合の例である。
一般的なシリンダロッドの先端形状の多くは、ロッド先端に雄ネジまたは雌ネジが形成されており、これらのネジを使用して部品を組付けるときに作業工具（例えばスパナ）を掛けるための平行な２面幅カットが入力ロッド外周面に１か所、または数か所施されている。この２面幅カットや雄ネジ部のような円筒形状ではない異形状の場合は、この部分が摺動する範囲は油圧室８内部の油をＯリング等でシールすることができないため、シール部を配設することができない。
また円筒形状であっても先端部分の途中から小径になる段付き形状の入力ロッドの場合もあるが、これも同様に段差部分が摺動する範囲にＯリングを配設できない。
これら異形状部分を油圧室８内部深くに入れ込み、Ｏリング部分で摺動しないようにすることも可能であるが、その場合は空洞部７３長くする必要があり大型化するだけでなく、場合によっては出力ロッド７２の交換が必要になる。また異形状部分を入れ込むときにときにＯリングを傷つける可能性があり、容易に組付けることができない。
そこで、以下の使用例では、これら異形状部分を有するアクチュエータに対し、容易に推力拡大装置１と連結するように構成した場合を説明する。
【００４３】
図５は、第４使用例として、入力ロッド先端部に異形状部分を持つエアシリンダ１４０を推力拡大装置１に取り付けた状態を表している。
図５（ａ）に示したエアシリンダ１４０は、断面が円形でない、例えば、２面幅カット部分が２箇所９０°の位相で形成された角柱形状の入力ロッド１４１を備え、その先端中央に取付用のネジ穴が形成されている。
このエアシリンダ１４０は推力拡大装置１に直接取り付けることが出来ないので、アダプタロッド１５０と延長アダプタ１４２により取り付けるようになっている。
アダプタロッド１５０は、入力側の端部にボルトが形成されていて、入力ロッド１４１先端のネジ穴に螺合する。アダプタロッド１５０の外形は、推力拡大装置１における蓋用アダプタ４の内径と同じものを使用する。
【００４４】
アダプタロッド１５０を取り付けた分だけ入力ロッド１４１が長くなるので、第４使用例では、延長アダプタ１４２によりエアシリンダ１４０を推力拡大装置１に取り付ける。
延長アダプタ１４２は、板状部１４２ａと、板状部１４２ａから直角方向に延出する延長部１４２ｂを備えている。
延長部１４２ｂには、推力拡大装置１の出力側蓋５と入力側蓋３に形成されたネジ穴に対応する位置に、押さえボルト１４３、１４４で固定するための貫通孔が形成されている。
なお、押さえボルト１４３用の貫通孔と、出力側蓋５のネジ穴は、図１（ｃ）に示す押さえボルト５４との干渉を避けた外側の２箇所に形成されている。また、押さえボルト１４４用の貫通孔と、入力側蓋３のネジ穴は、図１（ｂ）に示す押さえボルト３３、３３との干渉を避けた外側の２箇所に形成されている。
【００４５】
一方、板状部１４２ａには、中央に入力ロッド１４１が挿通するための貫通孔が形成され、その外側には同心円状に４箇所の貫通孔が形成されている。
なおアダプタロッド１５０は、エアシリンダ１４０のストローク以上の単一円柱形状外周面を有しており、入力ロッド１４１の形状に合せて設計されている。例えば、入力ロッド１４１の先端が雄ネジであれば、アダプタロッド１５０は雌ネジで形成される。
推力拡大装置１にエアシリンダ１４０を取り付ける場合、アダプタロッド１５０を入力ロッド１４１に取り付けると共に、板状部１４２ａを押さえボルト１４５でエアシリンダ１４０に取り付ける。この状態で、アダプタロッド１５０の先端を蓋用アダプタ４の貫通孔内に挿通し、押さえボルト１４３、１４４で延長部１４２ｂを推力拡大装置１に固定する。
その後の油圧室８への油の充填は他の使用例と同じである。
また、エアシリンダ１４０を取り付けた推力拡大装置１を駆動動作させて、図５（ｂ）の動作状態で出力ロッド７２から拡大した推力を出力する動作、及び、初期状態に戻す動作は第１使用例と同じである。
【００４６】
図６は、第５使用例として、電動シリンダ１６０を推力拡大装置１に取り付けた状態を表している。
図６（ａ）に示した電動シリンダ１６０は、給電部１６９を備えており、この給電部１６９からの給電により内蔵モータを制御して入力ロッド１６１の出し入れを行うようになっている。
電動シリンダ１６０の入力ロッド１６１は、断面が円形ではなく、外周面に２面幅カット部分が２箇所９０°の位相で形成された角柱形状の先端形状を有し、その先端中央に取付用のネジ穴が形成されている。
この電動シリンダ１６０もエアシリンダ１４０と同様に推力拡大装置１に直接取り付けることが出来ないので、アダプタロッド１５０と延長アダプタ１６２により取り付けるようになっている。アダプタロッド１５０は、第４使用例で使用したものと同一である。
【００４７】
アダプタロッド１５０を取り付けた分だけ入力ロッド１６１が長くなるので、第５使用例では、延長アダプタ１６２により電動シリンダ１６０を推力拡大装置１に取り付ける。
延長アダプタ１６２は、板状に形成され、図６に示すように、推力拡大装置１と電動シリンダ１６０の径方向のサイズ差に応じた段差部１６２ａが形成されている。図６に示した例では、推力拡大装置１の方が大きいため、その分段差部１６２ａよりも出力側が入力側よりも薄肉状に形成されている。
段差部１６２ａよりも出力側には、推力拡大装置１の出力側蓋５と入力側蓋３に形成されたネジ穴に対応する位置に、押さえボルト１６３、１６４で固定するための貫通孔が形成されている。なお、押さえボルト１６３、１６４用の貫通孔と、出力側蓋５と入力側蓋３のネジ穴は、それぞれ図１（ｃ）、（ｂ）に示す押さえボルト５４、押さえボルト３３との干渉を避けた外側の２箇所に形成されている。
一方、段差部１６２ａよりも入力側には、押さえボルト１６５、１６６用の貫通孔が形成されている。
【００４８】
推力拡大装置１に電動シリンダ１６０を取り付ける場合、アダプタロッド１５０を入力ロッド１６１に取り付けると共に、延長アダプタ１６２を押さえボルト１６５、１６６で電動シリンダ１６０に取り付ける。この状態で、アダプタロッド１５０の先端を蓋用アダプタ４の貫通孔内に挿通し、押さえボルト１６３、１６４で延長アダプタ１６２を推力拡大装置１に固定する。
その後の油圧室８への油の充填は他の使用例と同じである。
また、電動シリンダ１６０を取り付けた推力拡大装置１を駆動動作させて、図６（ｂ）の動作状態で出力ロッド７２から拡大した推力を出力する動作、及び、初期状態に戻す動作は第３使用例と同じである。
【００４９】
次に第６使用例について説明する。
図７は、第６使用例として、推力拡大装置１に、エアシリンダ１００と、多関節ロボットアーム２００と出力アタッチメント３００を取付けた状態を表している。
図７において、（ａ）は推力拡大装置１の正面から見た状態を、（ｂ）は上から見た状態を、（ｃ）は下からみた状態を、（ｄ）は側面から見た状態を、（ｅ）はＡ−Ａ断面を、（ｆ）はＢ−Ｂ断面を、それぞれ表している。
なお、（ａ）（ｂ）は多関節ロボットアーム２００を取付けた状態を表し、他は取付けていない状態を表している。
また図７（ａ）では、図３〜６で説明した第１〜５使用例と同様に、推力拡大装置１について、内部の状態を説明するために断面で表している。
以下、各使用例、各実施形態において、多関節のロボットにおける多関節ロボットアーム２００を例に説明するが、直線方向にだけ動くロボットや、アームが旋回して動くスカラ型のロボット等の各種ロボットに推力拡大装置１を取付けることも可能である。
【００５０】
この第６使用例では、エアシリンダ１００を接続した状態について表しているが、入力側に接続するシリンダについては特に限定されず、第１使用例〜第５使用例で説明したいずれかのシリンダを接続可能である。
なお、図７（ｄ）に示すように、第６使用例の推力拡大装置１に接続したエアシリンダ１００は、シリンダ２の外周面に２本のレールが軸方向に配設され、その一方に入力側センサ１００Ａが、他方に出力側センサ１００Ｂが配設されている。
この入力側センサ１００Ａと出力側センサ１００Ｂは、エアシリンダ１００の入力ロッド１０１（図３参照）が接続されているピストンに配設された磁石（図示しない）の位置を検出するためのセンサである。このエアシリンダ１００のピストン位置を検出することで、入力ロッド１０１が推力拡大装置１の油圧室８の内部にどれだけ挿入されたかについて確認すると共に、出力ロッド７２の移動量を確認することができる。
なお、入力側センサ１００Ａ、出力側センサ１００Ｂについては、他の使用例で説明したエアシリンダに配設することも可能である。
【００５１】
図７に示すように、多関節ロボットアーム２００に、推力拡大装置１を取付ける場合は、側面にロボット用アダプタ２０１を組付けて、これを介して固定する。
ロボット用アダプタ２０１は、図７（ａ）（ｂ）に示されるように、長方形状であり、その４角に押さえボルト２０６用のボルト穴が形成されている。ロボット用アダプタ２０１は、押さえボルト２０６により、入力側蓋３と出力側蓋５に固定されている。
なお、押さえボルト２０６でロボット用アダプタ２０１を固定するための、入力側蓋３と出力側蓋５のボルト穴については、第４使用例、第５使用例で説明した延長アダプタ１４２、１６２を、押さえボルト１４３、１４４、１６３、１６４を固定するためのボルト穴を使用して固定する。但し、ロボット用アダプタ２０１を固定する押さえボルト２０６専用のボルト穴を、入力側蓋３と出力側蓋５に形成するようにしてもよい。
【００５２】
多関節ロボットアーム２００の先端には、ロボット用アダプタ２０１を固定するための、位置決め用の凹部と、固定用のボルト穴（４箇所）が形成されている。
そしてロボット用アダプタ２０１の、推力拡大装置１と対向する側と反対側の面には、ロボット用アダプタ２０１と多関節ロボットアーム２００とを位置決めをするための位置決めピン２０２が圧入されている。
ロボット用アダプタ２０１は、図７（ｄ）に示すように、長方形状に形成され、位置決めピン２０２と同心円上に、ボルト２０４で多関節ロボットアーム２００を固定するためのボルト穴が４箇所に形成されている。
また、ロボット用アダプタ２０１の４角には、推力拡大装置１の入力側蓋３と出力側蓋５に押さえボルト２０６で固定するためのボルト穴が形成されている。
【００５３】
推力拡大装置１を多関節ロボットアーム２００に取付ける場合には、以下の手順による。
最初に、位置決めピン２０２を使用して多関節ロボットアーム２００の先端にロボット用アダプタ２０１を取り付け、４個のボルト２０４で固定する。
次に、ロボット用アダプタ２０１に、４個の押えボルト２０６で、推力拡大装置１を入力側蓋３と出力側蓋５で固定する。
【００５４】
一方、推力拡大装置１の出力側には、プレス・カシメ等に使用するための出力アタッチメント３００が取付けられている。
この出力アタッチメント３００は、図７（ａ）、（ｃ）に示すように、推力拡大装置１の出力側蓋５に固定される取付基部３０２と、この取付基部３０２と一体形成されたアーム部３０３と出力受部３０４備えている。
取付基部３０２は、平板状に形成され、その中央に推力拡大装置１の出力ロッド７２が挿通される貫通孔が形成されている。この貫通孔の外周側には、取付基部３０２を出力側蓋５に取付けるための貫通孔が６箇所に形成され、押さえボルト３０６により固定される。
なお、取付基部３０２を固定するための押さえボルト３０６は、出力側蓋５のボルト穴に形成されたネジ穴５６（図１、図２参照）で固定される。
【００５５】
アーム部３０３は角柱形状であり、取付基部３０２における中央の貫通孔の外側の位置に、取付基部３０２に直交方向に延設されている。そしてアーム部３０３の先端側に、更に直交方向に、取付基部３０２の中央に配設される推力拡大装置１の出力ロッド７２と対向するように出力受部３０４が一体形成されている。
出力ロッド７２の先端に形成された各種工具を取付けるためのボルト穴７２ａと同様に、出力受部３０４の対向位置に、同じく各種工具取付け用のボルト穴が形成されている。
図７に示した例の出力アタッチメント３００では、カシメ用のカシメ具７２Ａとカシメ具３０８Ａが、出力ロッド７２と出力受部３０４にそれぞれ取付けられている。
【００５６】
次に、本第６使用例において、推力拡大装置１から出力される押圧力の伝播について説明する。
図８は、多関節ロボットアーム２００に取付けた推力拡大装置１でワークＷＡのカシメ処理を行う場合に出力される押圧力の伝播についての説明図であり、出力アタッチメント３００を出力側に取り付けない場合を（ａ）で、出力側蓋５に取付けた場合を（ｂ）で表している。図８（ｂ）は、点線Ｍよりも出力側を断面で表している。
なお、ワークＷＡは後述する図９のワークＷＡと同じである。
図８（ａ）に示すように、受台３０９に取付けたカシメ具３０８Ａ上にワークＷＡを配設し、出力ロッド７２（に取付けたカシメ具７２Ａ）から、増幅した押圧力Ｐ１を出力する。
なお、出力ロッド７２から増幅した押圧力Ｐ１（＝推力Ｆｐ）を出力する動作については、図３（ａ）、（ｂ）で説明した通りである。
【００５７】
推力拡大装置１の出力ロッド７２（カシメ具７２Ａ）からワークＷＡに与える荷重（＝押圧力Ｐ１）は、押圧力Ｐ２として受台３０９に伝播し、受台３０９の接地面に伝播する。
一方、出力ロッド７２は、ワークＷＡに対して出力した押圧力Ｐ１と等しい反力Ｐ３をワークＷＡから受ける。この反力Ｐ３は、反力Ｐ４としての推力拡大装置１のボディ（シリンダ２と入力側蓋３、出力側蓋５）に伝播し、更に、ロボット用アダプタ２０１を介して反力Ｐ５が多関節ロボットアーム２００に伝播する。
【００５８】
このように、推力拡大装置１に出力アタッチメント３００を取付けずにプレスやカシメ、穴開け（打抜き）等の処理を行うためには、多関節ロボットアーム２００にも伝播することになる。例えば、推力拡大装置１から１０ｋＮの推力を出した場合、多関節ロボットアーム２００には、伝播する１０ｋＮの反力を受けるだけの能力（可搬重量＞伝播する反力Ｐ５＋推力拡大装置１の重量等）が必要になる。
しかし、可搬重量が１０ｋＮ以上の多関節ロボットアーム２００は大型であり、設備コストや設置スペースの観点から小さなワークを加工する場合には不向きである。
【００５９】
次に、第６使用例で説明した推力拡大装置１に出力アタッチメント３００を取付けて、プレス等を行う場合の押圧力の伝播について説明する。
図８（ｂ）に示すように、推力拡大装置１の出力ロッド７２（カシメ具７２Ａ）からワークＷＡに与える荷重（＝押圧力Ｑ１＝Ｐ１）は、押圧力Ｑ２として出力アタッチメント３００の出力受部３０４からアーム部３０３に伝播し、更に取付基部３０２に伝播する（＝Ｑ３）。
一方、出力ロッド７２は、ワークＷＡに対して出力した押圧力Ｑ１と等しい反力Ｑ４をワークＷＡから受け、この反力Ｑ４は推力拡大装置１のボディ（シリンダ２と入力側蓋３、出力側蓋５）から取付基部３０２に伝播する（＝Ｑ５）。
そして、図８（ｂ）に示すように、出力アタッチメント３００の取付基部３０２に伝播した押圧力Ｑ３と反力Ｑ５とは、その大きさが等しく向きが逆向きであるため、互いに出力アタッチメント３００（及び、推力拡大装置１）内部で相殺される。
このように、推力拡大装置１の出力ロッド７２から大きな推力を出力した場合であっても、その押圧力は、出力アタッチメント３００を含めた内部で相殺されて、多関節ロボットアーム２００に反力が伝播することがない。
このため、出力アタッチメント３００を取付けない図８（ａ）の場合と異なり、多関節ロボットは搭載するユニットの重量のみを考慮すれば良く、例えば可搬重量が４ｋｇ程度の多関節ロボット（但し、推力拡大装置１を含む搭載ユニットの重量は４ｋｇ未満）であっても、推力拡大装置１から１０ｋＮ以上の推力を出力して、プレスやカシメ、穴開け等の加工処理を行うことが可能である。
【００６０】
従来では、主に金属加工の場合、加工装置は大きな加工推力を必要とするため重く、大きくなり、容易に移動させることができないので固定して使用している。そのため、ワークを加工装置まで移動して加工し、加工後に元に戻す必要があった。
これに対して第６使用例で説明した推力拡大装置１を使用した加工装置によれば、出力に対して小型軽量であるため、多関節ロボットアーム２００に固定し、多関節ロボットで移動させてカシメや穴開け等の各種加工処理が可能である。また多関節ロボットも可搬重量が小さい小型のものが使用できる。このため、ライン上に設置されたワークを移動させることなく、出力アタッチメント３００と推力拡大装置１を使用した加工装置を多関節ロボットアーム２００でワークの設置場所に移動し、そこで穴開けやカシメ等の加工を行うことが可能になる。
このように、第６使用例によれば、ワークを生産ラインから移動させることなく、ライン上のワークに対して、出力アタッチメント３００と推力拡大装置１を使用した加工装置側を移動させて加工することが可能であり、特にワークが大型である場合に作業スペースを小さくでき、効果が大きい。
【００６１】
次に、出力する推力を内部で相殺することが可能な出力アタッチメント３００を使用した各種加工処理について説明する。
図９は、推力拡大装置１の第６使用例による、カシメ、穴開け、プレスの各加工処理についての動作説明の断面図である。
カシメ、穴開け、プレスでは、図７、８で説明した出力アタッチメント３００が使用される。そして、出力ロッド７２の先端と出力受部３０４に取付ける工具が、加工内容に応じてカシメ具７２Ａ、３０８Ａ、穴明具７２Ｂ、３０８Ｂ、プレス具７２Ｃ、３０８Ｃを交換して使用する。
【００６２】
図９（ａ）〜（ｃ）はカシメ加工についての動作説明を断面で表した図である。
カシメ加工では、図９（ａ）の左側に示すように、貫通孔が形成されたカシメ対象である第１ワークＷＡ１と第２ワークＷＡ２を重ねると共に、矢印で示すようにカシメＷＡ３を貫通孔に挿入してワークＷＡを用意する。このワークＷＡをカシメ具７２Ａ、３０８Ａの間に移動させる。
なお、第６使用例で説明したようにロボット用アダプタ２０１を介して推力拡大装置１を多関節ロボットアーム２００に取付け、多関節ロボットアーム２００の移動によりワークＷＡ位置にカシメ具２７Ａ、３０８Ａを配置するようにしてもよい。後述する穴開け、プレスも同じである。
【００６３】
その後、図９（ｂ）に示すように、推力拡大装置１の入力側に取付けたエアシリンダ１００（図示しない）を図３（ａ）（ｃ）で説明したように駆動し、出力ロッド７２をワークＷＡ方向に前進させると共に、当接したワークＷＡに対して増幅された押圧力Ｑ１を加えることで、ワークＷＡのカシメ加工を行う。
カシメ加工の終了後、エアシリンダ１００の操作により推力拡大装置１を初期状態に戻し、図９（ｃ）に示すようにワークＷＡを取出して終了する。
【００６４】
図９（ｄ）〜（ｆ）は穴開け加工についての動作説明図である。
図９（ｄ）に示すように、開ける穴のサイズ、形状に応じて、穴明具７２Ｂには凸部が形成され、穴明具３０８Ｂには凹部が形成されている。
また、穴開けの際にワークＷＢがズレないようにするため、ワーク押え７２Ｘが配設されている。ワーク押え７２Ｘは、中央に穴明具７２Ｂの凸部が通る貫通孔が形成された有底の円筒形状に形成されている。
またワーク押え７２Ｘは、更に外周面の径が細く形成されることで、コイルバネ７２Ｚが挿入されて、出力ロッド７２に対してワーク押え７２Ｘを出力方向に付勢している。これにより図９（ｄ）に示すように、ワーク押え７２ＸがワークＷＢに当接する前の状態では、穴明具７２Ｂに形成された凸部の先端面は、ワーク押え７２Ｘの外側面（先端面）よりも内側に位置している。
ワーク押え７２Ｘの胴部には軸方向に貫通溝が形成され、出力ロッド７２に圧入されたストッパ７２Ｙにより、コイルバネ７２Ｚで付勢されたワーク押え７２Ｘが出力ロッド７２から抜けないようになっている。
【００６５】
穴開け加工の際には、図９（ｄ）の矢印に示すように、用意したワークＷＢを穴明具７２Ｂ、３０８Ｂの間に移動させる。
その後、図９（ｅ）に示すように、推力拡大装置１に取付けたエアシリンダ１００（図示しない）を駆動し、出力ロッド７２をワークＷＢ方向に前進させる。出力ロッド７２の前進する途中でワーク押え７２Ｘが当接し、さらに出力ロッド７２の前進によりコイルバネ７２Ｚの付勢力によってワークＷＢがワーク押え７２Ｘで押えられる。
さらに出力ロッド７２が前進しながら、穴明具７２Ｂの先端がワークＷＢに当接し、更に貫通することで、ワークＷＢには所望の穴が形成される。
穴明加工の終了後、エアシリンダ１００の操作により推力拡大装置１を初期状態に戻し（ワーク押え７２Ｘもコイルバネの付勢力で元の位置に戻る）、図９（ｆ）に示すようにワークＷＢを取出して終了する。
以上説明したように、出力アタッチメント３００を様々に変更することにより、共通した推力拡大装置１を使用しての各種加工が可能となる。
【００６６】
図９（ｇ）〜（ｉ）はプレス加工についての動作説明図である。
図９（ｇ）に示すように、プレス加工により形成する形状に応じて、プレス具７２Ｃには凸部が形成され、プレス具３０８Ｃには凹部が形成されている。
プレス加工の際には、矢印に示すように、用意したワークＷＣをプレス具７２Ｃ、３０８Ｃの間に移動させる。
その後、図９（ｈ）に示すように、推力拡大装置１の入力側に取付けたエアシリンダ１００（図示しない）を駆動し、出力ロッド７２をワークＷＣ方向に前進させると共に、当接したワークＷＣに対して増幅された押圧力Ｑ１を加えることで、ワークＷＣのプレス加工を行う。
プレス加工の終了後、エアシリンダ１００の操作により推力拡大装置１を初期状態に戻し、図９（ｉ）に示すようにワークＷＣを取出して終了する。
【００６７】
次に推力拡大装置１の第７使用例について説明する。
第６使用例では、推力拡大装置１に出力アタッチメント３００を取付けると共に、推力拡大装置１をロボット用アダプタ２０１を介して多関節ロボットアーム２００に取付ける場合について説明した。この第６使用例では、推力拡大装置１を多関節ロボットアーム２００に取付ける操作と、推力拡大装置１に出力アタッチメント３００を取付ける操作を別々に行う必要がある。
そこで、第７使用例では、ロボット用アダプタ２０１の機能と出力アタッチメント３００の機能の両者を備えた、出力アタッチメント３５０を使用している。
【００６８】
図１０は、推力拡大装置１の第７使用例の説明図である。
図１０では、第６使用例における出力アタッチメント３００、ロボット用アダプタ２０１と同一部分には同一の符号を付して適宜その説明を省略する。
図１０に示すように、出力アタッチメント３５０は、アーム部３０３を有し、一方側の端部に第６使用例と同じ出力受部３０４が一体形成されている。
アーム部３０３の他端側は、取付基部３０２ではなく、第６使用例と同一形状のロボット用アダプタ３５１と一体形成されている。
ロボット用アダプタ３５１とアーム部３０３は、両者を一体形成するためにお互いに軸方向の長さが少し長く形成されている点を除き、他は第６使用例のロボット用アダプタ２０１とアーム部３０３と同じである。
また、出力受部３０４や出力ロッド７２に取付けられる工具（カシメ具７２Ａ、３０８Ａ、穴明具７２Ｂ、３０８Ｂ、プレス具７２Ｃ、３０８Ｃ）は、第６使用例と同じである。
【００６９】
この第７使用例において、推力拡大装置１を多関節ロボットアーム２００に取付ける場合には、以下の手順による。
最初に、位置決めピン２０２を使用して多関節ロボットアーム２００の先端に出力アタッチメント３５０のロボット用アダプタ３５１を取り付け、４個のボルト２０４で固定する。
次に、推力拡大装置１を出力アタッチメント３５０のロボット用アダプタ３５１に、４個の押さえボルト２０６で、入力側蓋３と出力側蓋５を使用して固定する。
このように、第７使用例では、出力アタッチメント３５０の一部としてロボット用アダプタ３５１が一体形成されているので、出力アタッチメント３５０を多関節ロボットアーム２００に取付ける作業だけで完了する。
【００７０】
以上、説明したように、本発明の出力アタッチメントは、加工するワークの形状や各種加工工程に合せた、カシメ具３０８Ａ、穴明具３０８Ｂ、プレス具３０８Ｃ等の加工治具が交換可能に構成されているため各種加工への対応が容易である。
【００７１】
次に第８使用例について説明する。
この第８使用例では、推力拡大装置１の入力側にエアシリンダ１００を、出力側（出力用蓋５）にダイヤフラムによるチャック装置４４０を取付けたものである。
図１１は、推力拡大装置１にチャック装置４４０を取付けた第８使用例の説明図である。図１１（ａ）は、チャック装置４４０を推力拡大装置１で開いた状態、（ｂ）は閉じた状態を表している。図１１（ａ）、（ｂ）では、推力拡大装置１の内部の状態を分り易くするため、波線よりも出力側を断面で表している。
また図１１（ｃ）は、第８使用例のチャック装置４４０を出力側からみた状態の図で、この（ｃ）に示したＣ−Ｃ断面を（ａ）、（ｂ）で表している。
また図１１（ｄ）は、第８使用例のチャック装置の分解図である。
【００７２】
図１１に示すように、推力拡大装置１の入力側には、他の使用例でも説明したエアシリンダ１００が取付けられているが、電動シリンダ１３０等を取付けることも可能である。
一方、推力拡大装置１の出力側にはチャック装置４４０がチャック用アタッチメント４００を介して取付けられている。
チャック用アタッチメント４００は、その外周に６箇所のボルト穴が形成され、ボルト４０１で推力拡大装置１の出力側蓋５に固定されている。チャック用アタッチメント４００は、出力アタッチメントの一例である。
図１１（ｄ）に示すように、チャック用アタッチメント４００は、中央部に貫通孔が形成されている。この貫通孔は、入力側が出力ロッド７２の外径より少し大きい内径の小内径部４００ａ、出力側がダイヤフラム部４５１の外径と同サイズの大内径部４００ｃ、及び、小内径部４００ａと大内径部４００ｃの間の内径を有する中内径部４００ｂで構成されている。
【００７３】
チャック用アタッチメント４００の中内径部４００ｂの底面（小内径部４００ａとの段差部分）には、出力ロッド７２の移動量を規制するためのストッパ４０２がボルト４０３で固定されている。大内径部４００ｃ内には、ダイヤフラム部４５１が配置され、ボルト４５４によりチャック用アタッチメント４００に固定されている。
なお、ダイヤフラム部４５１は、厚さ方向に弾性変形可能な薄板状態のダイヤフラムと、このダイヤフラムの外周に形成された厚肉部とを有している。ダイヤフラム部４５１は、この厚肉部においてボルト４０３で後述の爪４５２と共にチャック用アタッチメント４００に固定されている。
【００７４】
一方、チャック用アタッチメント４００の小内径部４００ａには出力ロッド７２と、出力ロッド７２の先端に螺合された開閉ロッド７２Ｅが挿通されている。
開閉ロッド７２は、雄ねじが螺刻された先端側のネジ部７２Ｅ１、ネジ部７２Ｅ１よりも外径が大きな細径部７２Ｅ２、細径部７２Ｅ２よりも外径が大きいフランジ部７２Ｅ３が形成され、細径部７２Ｅ２には、ストッパ４０２が挿通されている。
ストッパ４０２の中央には、開閉ロッド７２Ｅの細径部７２Ｅ２の外径よりも大きく、フランジ部７２Ｅ３の外径よりも小さい内径の貫通孔が形成されている。
【００７５】
チャック機構部４５０は、厚さ方向に弾性変形可能なダイヤフラムと外周の厚肉部を有するダイヤフラム部４５１と、ダイヤフラム部４５１の表面に周方向に等間隔をあけて放射状に固定された６つの爪４５２を備えている。爪４５２は、ボルト４５３によりダイヤフラム部４５１の厚肉部に固定されている。
ダイヤフラム部４５１のダイヤフラムは、略円板状に形成されるとともに、中央に貫通する中央孔を備えている。
【００７６】
上述したように、ダイヤフラム部４５１は、その外周の肉厚部をボルト４５４によりチャック用アタッチメント４００に固定されている。これにより、ダイヤフラム部４５１の薄肉に形成されたダイヤフラムは、出力ロッド７２の先端に固定された開閉ロッド７２Ｅの出力方向の移動に伴い、中央孔近傍を厚さ方向に押して弾性変形させることでチャックが開くようになっている。閉じるときは、出力ロッド７２が後退し、ダイヤフラムへの押圧力が除去されることによりダイヤフラムの弾性変形が元に戻り閉じる。
そして、この弾性変形によって、ダイヤフラム部４５１に固定されている爪４５２を中心軸に対して開閉する方向に移動させることができるようになっている。
【００７７】
図１１（ａ）は、ダイヤフラムを押すことで爪４５２を開き、チャック対象であるワーク９００を挿入可能にした状態を、（ｂ）はダイヤフラムを引戻すことで爪４５２が閉じて挿入したワーク９００をチャックした状態を表している。
すなわち、図３で説明したように、エアシリンダ１００を駆動した入力ロッド１０１を油圧室８内で前進させる。これにより、油圧室８の圧力が増幅されてピストン部７１（図３参照）と出力ロッド７２も前進し、出力ロッド７２の先端の開閉ロッド７２Ｅから増幅された推力がダイヤフラムを押す方向に加えられることで、爪４５２が開く。
一方、爪４５２の間にワーク９００を挿入した後に、エアシリンダ１００の入力ロッド１０１を入力側に戻すことで、油圧室８の圧力も低下し、これにより開閉ロッド７２Ｅも入力側に引き戻されて、ダイヤフラムの弾性変形が元に戻りワーク９００がチャックされる。
【００７８】
一般に、ダイヤフラム式のチャック装置は外径が小さくなるほど開くために必要な押圧力が大きくなるために開きづらくなる。更に、小さなチャック装置を取付けて開閉させる駆動シリンダも共に小さくなり、推力が不足してより開きづらくなる。
これに対して本実施形態の推力拡大装置１と第８使用例によれば、小型のチャック装置４４０（外径２インチ程度）を使用した場合であっても、出力ロッド７２からの出力可能な推力が大きいため、開き量がφ０．８ｍｍと極めて大きく、チャックの把持力は１．４ｋＮを出力することが可能である。
また、チャック用アタッチメント４００は、ワークを把持する把持手段であるダイヤフラム部４５１を、ワーク形状に合せて交換可能な構成となっているため大きさの異なるワークへの対応が容易である。
【００７９】
次に、第２実施形態の推力拡大装置について説明する。
図１〜図１０で説明した推力拡大装置１（以下第１実施形態という）では、入力側に取付けたエアシリンダ１００の入力ロッド１０１の軸心が、ピストン部７１と出力ロッド７２の軸心と一致するように、エアシリンダ１００等を取付ける場合について説明した。
しかしこの第１実施形態の推力拡大装置１では、エアシリンダ１００を接続した状態で装置全体が軸方向に長くなる。
【００８０】
そこで第２、第３実施形態の推力拡大装置１ｂ、１ｃでは、入力側に配置する入力ロッド１０１の軸心が、ピストン部７１と出力ロッド７２の軸心に対して直角方向となるように、エアシリンダ１００等を推力拡大装置１ｂ、１ｃに取付けるようにしている。なお、実施形態では、両軸心が直交する方向の場合について説明するが、斜め方向（傾斜方向）に取付けるように、各部を配置することも可能である。
【００８１】
図１２は、第２実施形態の推力拡大装置１ｂの断面を表している。なお、図１２の推力拡大装置１ｂでは、第１実施形態における第１使用例（図３（ａ）〜（ｃ））と同様に、入力側にエアシリンダ１００を接続した場合について表している。
なお、第１実施形態の推力拡大装置１と同一部分には同一の符号を付してその説明を適宜省略し、異なる部分を中心に説明する。
図１２に示す様に、推力拡大装置１ｂのシリンダ２ｂは直方体形状に形成され、１の端面に形成された円筒状のシリンダ凹部２ｂ１と、シリンダ凹部２ｂ１が形成された端面と直交する端面に形成された円筒状の入力凹部２ｂ３と、シリンダ凹部２ｂ１と入力凹部２ｂ３とを接続する連通部２ｂ２を備えている。
【００８２】
シリンダ凹部２ｂ１には、第２実施形態における入力側蓋３と蓋用アダプタ４よりも出力側の各部材、すなわちピストン部７１、出力ロッド７２、出力側蓋５、止め蓋６、ガイドピン７７、回り止ピン７５等が第１実施形態と同様に配設されている。シリンダ凹部２ｂ１の内周面と内設されるピストン部７１、出力ロッド７２の空洞部７３が、油圧室８ａを形成している。
シリンダ凹部２ｂ１の開放端側には、第１実施形態と同様に、出力側蓋５と止め蓋６が配設されている。
【００８３】
一方、入力凹部２ｂ３の開放端側には、第１実施形態と同一の入力側蓋３が押さえボルト３３で固定され、この入力側蓋３に蓋用アダプタ４が押さえボルト４４で固定されている。
蓋用アダプタ４には、エアシリンダ１００が押さえボルト１０９で固定されている。
入力凹部２ｂ３の長さ（凹部の深さ）は、接続されるエアシリンダ１００の入力ロッド１０１の最大稼働範囲よりも深く形成されている。
入力凹部２ｂ３は油圧室８ｃを形成している。
【００８４】
連通部２ｂ２は、シリンダ凹部２ｂ１と入力凹部２ｂ３とを連結することで、油圧室８ｂを形成している。
シリンダ２ｂには、連結部２ｂ２と繋がる油供給用の給油口が形成され、油圧室８ａ〜８ｃ内に油を供給した後に給油口栓２２で塞がれるようになっている。
なお、油圧室８ａ〜８ｃへの給油口については、連結部２ｂ２に繋がる他の位置に形成し、また、シリンダ凹部２ｂ１や、入力凹部２ｂ３に繋がる位置に形成するようにしてもよい。
【００８５】
図１２に示した第２実施形態の推力拡大装置１ｂを駆動する場合の動作は、同一のエアシリンダを入力側に接続した第１実施形態の第１使用例（図３（ａ）〜（ｃ））と同様である。
エアシリンダ１００の吸排気孔１０３を開放した状態で吸排気孔１０２からエアを供給すると、入力ロッド１０１が油圧室８ｃ内に侵入する。
入力ロッド１０１が油圧室８ｃ内に侵入することで、油圧室全体（８ａ〜８ｃ）の油を押すことで、ピストン部７１と出力ロッド７２が出力方向（図面下方向）に油圧ストロークＯＳ（図３（ａ）、（ｃ）参照）だけ移動する。そして出力ロッド７２の先端からは、油圧によって増幅された推力が出力される。
拡大した推力を出力している状態から、推力拡大装置１ｂを初期状態に戻す場合は、第１実施形態の第１使用例と同様である。
【００８６】
次に、第３実施形態の推力拡大装置１ｃについて説明する。
図１３は、第３実施形態の推力拡大装置１ｃの断面を表している。なお、図１３の推力拡大装置１ｃでは、第１実施形態における第３使用例（図４）と同様に、入力側に電動シリンダ１３０を接続した場合について表している。
なお、第１実施形態の推力拡大装置１と同一部分には同一の符号を付してその説明を適宜省略し、異なる部分を中心に説明する。
【００８７】
図１２で説明した第２実施形態の推力拡大装置１ｂでは、連通部２ｂ２の径を細く形成し、接続されるエアシリンダ１００の入力ロッド１０１の軸心を連通部２ｂ２の軸心よりも出力ロッド７２の出力側に配置するように構成している。これにより第２実施形態の推力拡大装置１ｂでは、推力拡大装置１ｂ全体の高さ（出力ロッド７２の出力方向の長さ）をより小さくしている。
【００８８】
これに対して第３実施形態の推力拡大装置１ｃでは、図１３に示されるように、連通部２ｂ２の軸心と、接続されるシリンダの入力ロッドの軸心とを一致させ、連通部２ｂ２の内径を、入力側に接続するシリンダの入力ロッドが侵入できるサイズに形成したものである。
この第３実施形態の推力拡大装置１ｃによれば、連通部２ｂ２を入力ロッドの可動域とすることができるため、第２実施形態の推力拡大装置１ｂに比べて、推力拡大装置１ｃ全体の横方向（出力ロッド７２の出力方向と直交し、入力側蓋３が配設されている方向）の長さを短くすることができる。
【００８９】
図１３に示すように、推力拡大装置１ｃでは、直方体形状のシリンダ２ｃ内に、油圧室８ｂとなる連通部２ｂ２を、電動シリンダ１３０の入力ロッド１３１が挿入可能な内径、すなわち、入力ロッド１３１の径よりも僅かに大きな内径に形成されている。
そして、電動シリンダ１３０が配設される側の入力側蓋３や蓋用アダプタ４の中心が、連通部２ｂ２の軸心と一致する位置に、入力凹部２ｂ３が形成されている。
なお、本実施形態では図１３に示すように、入力凹部２ｂ３に油圧室８ｃが形成されているが、入力ロッド１３１の可動域は連通部２ｂ２内に存在するので、油圧室８ｃを無くすことも可能である。この場合、入力凹部２ｂ３の底面に当接させた状態の入力側蓋３を押さえボルト３３でシリンダ２ｃに固定する。
【００９０】
このように構成された第３実施形態における推力拡大装置１ｃを駆動する動作については第２実施形態の推力拡大装置１ｂと同様である。
なお、第１実施形態同様に、各種アダプタを使用することで、第１使用例〜第８使用例を第２実施形態、第３実施形態の推力拡大装置１ｂ、１ｃに適用することができる。
また、図１２、図１３で示した推力拡大装置１ｂ、１ｃでは、ピストン部７１と出力ロッド７２に空洞部７３を形成しているが、第１実施形態の推力拡大装置１とは異なり、エアシリンダ１００の入力ロッド１０１等が空洞部７３に侵入することはないので、空洞部７３を形成しないようにしてもよい。
また、実施形態２ではエアシリンダを（図１２）、実施形態３では電動シリンダを（図１３）、それぞれ入力側アクチュエータとして使用したが、各推力拡大装置１ｂ、１ｃに対し、入力側アクチュエータを入れ替えても良い。
【００９１】
以上説明した第２、第３実施形態の推力拡大装置１ｂ、１ｃでは、直方体形状のシリンダ２ｂ、２ｃに対して、入力側蓋３と出力側蓋５の配設面が直交している。第１実施形態では入力側蓋３と出力側蓋５の配設面が平行であるため、ロボット用アダプタ２０１を組付ける入力側蓋３と出力側蓋５の各側面も平行であるが、第２、第３実施形態では直交している。第２、第３実施形態においてロボット用アダプタ２０１を組付ける場合は、直交した入力側蓋３と出力側蓋５の各側面の位置に合わせてボルト穴を配設し、押さえボルト２０６で固定するようにしてもよい。またロボット用アダプタ２０１の組付け強度を十分に確保できるのであれば、第１から第３実施形態において、入力側蓋３と出力側蓋５のどちらか一方のみに組付けてもよい。
また、第１〜第３実施形態の推力拡大装置１、１ｂ、１ｃにおいて、ロボット用アダプタ２０１をシリンダ２、２ｂ、２ｃに直接固定することも可能である。
すなわち、入力用アクチュエータ（エアシリンダ１００、電動シリンダ１３０等）を固定する固定手段、出力アタッチメント（出力アタッチメント３００、チャック用アタッチメント４００等）を固定する出力用固定手段、多関節ロボットアーム２００を取付けるロボット用アダプタ２０１を固定するロボット用固定手段、についてはシリンダ、出力側蓋部、入力側蓋部の少なくとも１箇所に配設することが可能である。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態の推力拡大装置１によれば、入力側アクチュエータから分離独立したことにより、多種多様なアクチュエータを容易に取り付け、交換することができ、また専用または一体のアクチュエータの必要が無く、安価な各種市販アクチュエータを容易に取り付け、交換することができる。
エアシリンダだけでなく電動タイプのシリンダや、他の駆動源を持つ各種アクチュエータについても推力拡大装置１に取り付けることで、各種アクチュエータの推力拡大が容易に可能になる。
また入力側アクチュエータの各種サイズ、出力を、後から容易に変更することができ、出力ロッドの最終性能を容易に変更することができ、利便性を向上させることができる。
【００９３】
また、第２実施形態、第３実施形態における推力拡大装置１ｂ、１ｃによれば、出力ロッド７２の軸心に対して、入力側に接続する各種シリンダにおける入力ロッドの軸心が傾斜した角度方向、好ましくは直角方向となるように、シリンダの取付けアダプタ（蓋用アダプタ４等）を配置している。そして、ピストン部７１と出力ロッド７２に油圧力を加える油圧室８ａと、入力側のシリンダの入力ロッドからの圧力を受ける油圧室８ｃとを油圧室８ｂで連通している。
これにより、推力拡大装置１ｂ、１ｃの出力ロッド７２の出力方向の長さを小さくすることができる。このため、第６使用例〜第８使用例で説明した、ロボット用アダプタ２０１を介して小型化した推力拡大装置１ｂ、１ｃを多関節ロボットアーム２００に取付けた場合の操作性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９４】
１  推力拡大装置              ２  シリンダ            ２１  給油口
２２  給油口栓                ２３、２４  吸排気孔    ２５、２６  ネジ穴
３  入力側蓋                  ３１、３２  貫通孔      ３３  押さえボルト
３４、３５  ネジ穴            ３８  外周溝            ３９  Ｏリング
４  蓋用アダプタ              ４１  貫通孔            ４２  ガイドブッシュ
４３  貫通孔                  ４４  押さえボルト      ４５  ネジ穴
４６  内周溝                  ４７  Ｏリング          ４８  外周溝
４９  Ｏリング                ５  出力側蓋            ５０  貫通孔
５１  ガイドブッシュ          ５２  ネジ穴            ５３  貫通孔
５４  押さえボルト            ５５  穴                ５６  ネジ穴
５７  コイルバネ              ５７ａ  穴              ５８  外周溝
５９  Ｏリング                ６  止め蓋              ６１、６２  貫通孔
６４  内周溝                  ６５  ダストシール
６３  押さえボルト            ７  油圧ピストン        ７１  ピストン部
７２  出力ロッド              ７２ａ  ボルト穴        ７３  空洞部
７４  ピン穴                  ７５  回り止めピン      ７６  ピン穴
７７  ガイドピン              ７８  外周溝            ７９  Ｏリング
８  油圧室                    ９  空圧室              １００  エアシリンダ
１０１  入力ロッド            １０２  吸排気孔        １０３  吸排気孔
１０９  押さえボルト          １１０  延長アダプタ
１１１〜１１３  押さえボルト  １１６  アダプタロッド  １２０  小型エアシリンダ
１２１  入力ロッド            １２９  押さえボルト    １３０  電動シリンダ
１３１  入力ロッド            １３３  アダプタ        １３４  貫通孔
１３５  押さえボルト          １３６  押さえボルト    １３９  給電部
１４０  エアシリンダ          １４１  入力ロッド      １４２  延長アダプタ
１４３〜１４５  押さえボルト  １５０  アダプタロッド  １６０  電動シリンダ
１６１  入力ロッド            １６２  延長アダプタ    １６２ａ  段差部
１６３〜１６６  押さえボルト  １６９  給電部
２００  多関節ロボットアーム  ３００  出力アタッチメント
２０１  ロボット用アダプタ    ２０６  押えボルト
２０２  位置決めピン          ３００  出力アタッチメント
３０２  取付基部              ３０３  アーム部
３０４  出力受部              ３０６  押えボルト
７２Ａ  カシメ具              ３０８Ａ  カシメ具
７２Ｂ  穴明具                ３０８Ｂ  穴明具
７２Ｃ  プレス具              ３０８Ｃ  プレス具
４４０  チャック装置          ４００  チャック用アタッチメント
４５１  ダイヤフラム部        ４０２  ストッパ
７２Ｅ  開閉ロッド            ４５２  爪
４５４  ボルト                ２ｂ１  シリンダ凹部
２ｂ２  連通部                ２ｂ３  入力凹部
８ａ、８ｂ、８ｃ  油圧室      ＷＡ、ＷＢ、ＷＣ、９００  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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