(57)【要約】【課題】１つの圧力室で多段的に高さを調節可能な流体式多段ジャッキを提供する。【解決手段】シリンダ１０又はピストン２０のどちらか一方の摺動面に設けたカム溝５０と、他方の摺動面に設けたカム溝５０に係合する係合ピン１４とを備え、カム溝５０は、ジャッキの上昇時にシリンダ１０とピストン２０とを相対的に伸張及び回転させる上昇カム面６０ｂと、所定高さに上昇後これを停止させるストッパ部６０ｃと、この停止した状態から圧力室４０の流体圧を減じたときに、シリンダ１０とピストン２０とを収縮させ、かつストッパ部６０ｃを超えて相対回転させる下降カム面６０ｄと、所定高さに保持する停止部６０ｅとを備え、これらの上昇カム面６０ｂ、ストッパ部６０ｃ、下降カム面６０ｄ、停止部６０ｅを複数組設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、前記シリンダに摺動自在に設けたピストンとを備え、前記シリンダと前記ピストンとで形成する圧力室に流体を圧入して前記シリンダと前記ピストンを相対移動させる流体式多段ジャッキにおいて、
前記シリンダ又は前記ピストンのどちらか一方の摺動面に設けたカム溝と、他方の摺動面に設けた前記カム溝に係合する係合ピンとを備え、
前記カム溝は、ジャッキの上昇時に前記シリンダと前記ピストンとを相対的に伸張及び回転させる上昇カム面と、所定高さに上昇後これを停止させるストッパ部と、この停止した状態から前記圧力室の流体圧を減じたときに、前記シリンダと前記ピストンとを収縮させ、かつ前記ストッパ部を超えて相対回転させる下降カム面と、所定高さに保持する停止部とを備え、
前記上昇カム面、ストッパ部、下降カム面、停止部を複数組設けたことを特徴とする流体式多段ジャッキ。
【請求項２】
前記カム溝は、前記シリンダ又は前記ピストンの摺動面に、同一パターンを複数組設けると共に、前記摺動ピンを各パターン毎に設けたことを特徴とする請求項１に記載の流体式多段ジャッキ。
【請求項３】
前記ピストンに前記カム溝を設けると共に、このピストンを基台上に回転自在に支持し、前記ピストン上に前記シリンダを組み付けて前記シリンダが上昇又は下降するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流体式多段ジャッキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工部材の高さ位置を調節可能な流体式多段ジャッキに関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工部材を加工する際に、この被加工部材の高さ位置を段階的に調節可能な流体式多段ジャッキが知られている。この多段式流体ジャッキは、例えば、２段階に高さ位置が調節可能なジャッキの場合、２つのピストン部材と、これらのピストン部材の下側に、ピストン部材に流体圧を個々に作用させる２つの圧力室とを備え、これらの圧力室に流体を個々に供給することで、ジャッキの高さを段階的に調節するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭６２−３７６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、複数のピストン部材を個々に動作させるためには、それぞれのピストン部材に対応する圧力室、流体供給口、及び摺動案内部が必要となるため、多段式流体ジャッキの内部構造が複雑になる。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、１つの圧力室で多段的に高さを調節することができる流体式多段ジャッキを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、シリンダと、前記シリンダに摺動自在に設けたピストンとを備え、前記シリンダと前記ピストンとで形成する圧力室に流体を圧入して前記シリンダと前記ピストンを相対移動させる流体式多段ジャッキにおいて、前記シリンダ又は前記ピストンのどちらか一方の摺動面に設けたカム溝と、他方の摺動面に設けた前記カム溝に係合する係合ピンとを備え、前記カム溝は、ジャッキの上昇時に前記シリンダと前記ピストンとを相対的に伸張及び回転させる上昇カム面と、所定高さに上昇後これを停止させるストッパ部と、この停止した状態から前記圧力室の流体圧を減じたときに、前記シリンダと前記ピストンとを収縮させ、かつ前記ストッパ部を超えて相対回転させる下降カム面と、所定高さに保持する停止部とを備え、前記上昇カム面、ストッパ部、下降カム面、停止部を複数組設けたことを特徴とするとする。
この構成によれば、カム溝の形状に基づいてピストン又はシリンダのいずれかを移動させ、多段階にジャッキの高さを調節することができる。
【０００６】
また、前記カム溝は、前記シリンダ又は前記ピストンの摺動面に、同一パターンを複数組設けると共に、前記摺動ピンを各パターン毎に設けることもできる。
この構成によれば、複数のカム溝にピンをそれぞれ係合させて、多段階にジャッキの高さを調節することができる。
【０００７】
さらに、前記ピストンに前記カム溝を設けると共に、このピストンを基台上に回転自在に支持し、前記ピストン上に前記シリンダを組み付けて前記シリンダが上昇又は下降するようにしてもよい。
この構成によれば、ピストンを回転させることで、シリンダを回転させずに上昇又は下降させることができ、シリンダ側に荷重支持面を形成することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、前記シリンダ又は前記ピストンのどちらか一方の摺動面に設けたカム溝と、他方の摺動面に設けた前記カム溝に係合する係合ピンとを備え、前記カム溝は、ジャッキの上昇時に前記シリンダと前記ピストンとを相対的に伸張及び回転させる上昇カム面と、所定高さに上昇後これを停止させるストッパ部と、この停止した状態から前記圧力室の流体圧を減じたときに、前記シリンダと前記ピストンとを収縮させ、かつ前記ストッパ部を超えて相対回転させる下降カム面と、所定高さに保持する停止部とを備え、前記上昇カム面、ストッパ部、下降カム面、停止部を複数組設けているので、カム溝の形状に基づいて多段階にジャッキの高さを調節することができる。そのため、流体は、１つの圧力室にのみ圧入すればよく、圧力室を複数設ける必要がない。また、ピストン、ピストンの摺動案内部、流体供給口も１つだけ設ければよいことになる。その結果、複数の圧力室等を設ける場合と比べて、流体式多段ジャッキの内部構造をより簡単な構造にすることができる。
【０００９】
また、前記カム溝は、前記シリンダ又は前記ピストンの摺動面に、同一パターンを複数組設けると共に、前記摺動ピンを各パターン毎に設けているので、複数カム溝にピンをそれぞれ係合させることにより、停止部において複数のピンで被加工部材の重量を均等に受けることができると共に、積載可能重量も大きくすることができる。また、ピストン又はシリンダの移動時においても、複数のピンで被加工部材の重量を受けることができる。
【００１０】
さらに、前記ピストンに前記カム溝を設けると共に、このピストンを基台上に回転自在に支持し、前記ピストン上に前記シリンダを組み付けて前記シリンダが上昇又は下降するようにしているので、ピストンを回転させることで、シリンダを回転させずに上昇又は下降させることができ、シリンダ側に荷重支持面を形成することができる。また、ピンをシリンダ側に設けることになるため、ピンの着脱作業が容易になる。さらに、カム溝をピストン側に形成することになるので、カム溝をシリンダの内周面に形成する場合と比べて、カム溝の加工が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る流体式多段ジャッキについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る流体式多段ジャッキ１を正面側から見た断面図である。なお、以下の説明で使用する上下（高さ）方向は、図１を基準として見たときの方向とする。
【００１２】
流体式多段ジャッキ１は、図１に示すように、上下に延びる中心軸線Ｘを中心軸として略円筒形状に形成されたシリンダ１０と、このシリンダ１０の内部に中心軸線Ｘの延在方向に沿って摺動自在に組み付けられた略円柱形状のピストン２０と、このピストン２０の下側に位置する台座部３０とを備えている。この流体式多段ジャッキ１では、ピストン２０に対してシリンダ１０が伸張寸法Ｌだけ高さ方向に段階的に相対移動（図１に２点鎖線で示す）するようになっている。
【００１３】
シリンダ１０は、その上端部を構成する天井部１１と、側部を形成する円筒状の外周壁部１２とを備えている。また、シリンダ１０の下側には、開口部１７が形成されており、この開口部１７からピストン２０が挿入されるようになっている。
天井部１１の上側には、略水平な平坦面１１ａが形成されており、この平坦面１１ａに図示しない被加工物が載置されるようになっている。また、天井部１１の下側には、外周壁部１２の内壁面１２ｂの上端から略水平方向に延びる内側面１１ｂを有している。
【００１４】
外周壁部１２には、天井部１１の下側に形成された流体ポート１３が形成されている。また、この外周壁部１２には、ねじによって取り付けられる係合ピン１４とを備えている。
流体ポート１３は、外周壁部１２の外壁面１２ａから内壁面１２ｂまで貫通する貫通孔である。また、この流体ポート１３には、外壁面１２ａ側に接続コネクタ１５（図１において２点差線で示す）が取り付けられており、この接続コネクタ１５によって圧力流体を供給するための圧力源が流量調整弁等を介して接続されている。
【００１５】
係合ピン１４は、基端部にねじ加工がなされており、外周壁部１２の雌ねじ部と螺合するようになっている。また、係合ピン１４の先端部１４ａは、略円柱状に形成されており、この先端部１４ａが内壁面１２ｂよりも内側に突出する態様で取り付けられる。また、外周壁部１２には、この外周壁部１２に被加工物等を固定可能なボルト１６が取り付けられている。なお、このボルト１６は、複数設けてあってもかまわない。
【００１６】
ピストン２０は、上面２０ａと、この上面の周縁部から下側に延びる外周面２０ｂと、この外周面２０ｂの下側にピストン２０の直径よりも小さな直径に縮径された断付き軸部２０ｃとを備えている。この断付き軸部２０ｃは、台座部３０の上側に形成された凹部３０ａの内部に、複数のベアリング３１を介して取り付けられている。この複数のベアリング３１は、断付き軸部２０ｃの水平面に円周方向に連続して形成されたＶ溝２０ｄと、凹部３０ａの底面に、Ｖ溝２０ｄと同様に円周方向に連続して形成されたＶ溝３０ｄとに挟持される態様で取り付けられている。これにより、台座部３０に対してピストン２０が回転自在に支持されている。
【００１７】
ピストン２０がシリンダ１０内に取り付けられた状態では、ピストン２０の上面２０ａ、天井部１１の内側面１１ｂ、シリンダ１０の内壁面１２ｂとで圧力室４０が形成される。また、シリンダ１０の外周壁部１２に形成された流体ポート１３は、図１に示すように、ピストン２０をシリンダ１０内に挿入し、この流体式多段ジャッキ１が最も収縮している状態（図１の実線で示す状態。Ｌ＝０）で、ピストン２０の上面２０ａの位置よりも上側に位置するように形成されている。
【００１８】
外周面２０ｂは、ピストン２０がシリンダ１０内に取り付けられた状態で、シリンダ１０の内壁面１２ｂと所定の隙間をあけて対向しており、シリンダ１０とピストン２０とが、中心軸線Ｘの延在方向に沿って相対的に移動可能になっている。
また、この外周面２０ｂには、外周面２０ｂからピストン２０の中心に向かって凹ませたカム溝５０が形成されている。このカム溝５０は、外周面２０ｂの周方向に上下に幾重にも屈曲しながら延在しており（カム溝５０の詳細な形は後述する）、カム溝５０の始端と終端とが繋げられた無端状に形成されている。このカム溝５０の溝幅寸法は、シリンダ１０に取り付けた係合ピン１４の先端部１４ａの直径よりも若干大きく形成されており、このカム溝５０の内部に係合ピン１４の先端部１４ａが挿入されることになる。
【００１９】
上述の構造によれば、流体ポート１３から圧力室４０に圧力流体を供給すると、圧力室４０の圧力が増加し、シリンダ１０の天井部１１の内側面１１ｂを上側に押圧してシリンダ１０が上方へ移動するようになる。その際、係合ピン１４がカム溝５０に沿って案内されることにより、このカム溝５０に沿ってシリンダ１０が上昇することになる。また、ピストン２０はベアリング３１で支持されて回転自在であるため、係合ピン１４がカム溝５０に沿って案内される際に、係合ピン１４に外周面２０ｂの周方向へ移動させようとする力が作用しても、ピストン２０が回転することによってこの力を吸収するようになり、係合ピン１４は上下方向にのみ移動するようになる。
【００２０】
図２は、ピストン２０の外周面２０ｂに形成された３段階に調整可能なカム溝５０のパターンを示す概要図である。また、図３は、図２に示すカム溝を外周面２０ｂの周方向に２つ設けた状態を示す概要図である。なお、図２及び図３に示すカム溝５０は、外周面２０ｂの曲面上に形成されたものであるが、図２及び図３では、この曲面を平面に展開したものとして示してある。
【００２１】
カム溝５０は、図２に示すように、第１調整部６０、第２調整部７０、第３調整部８０及び下降部９０を有している。また、このカム溝５０は、図３に示すように、外周面２０ｂの周方向に１８０度づつに２つ並べて配置されている。この図３において、０度に位置するカム溝５０と３６０度に位置するカム溝５０とは連続するものである。
【００２２】
これらの第１調整部６０、第２調整部７０、第３調整部８０及び下降部９０は、それぞれ同じ溝形状を有しているので、以下、第１調整部６０について説明する。
第１調整部６０は、図２に示すように、上側案内部６０ａと、上昇カム面６０ｂと、ストッパ部６０ｃと、下降カム面６０ｄと、停止部６０ｅとを備えている。
【００２３】
上側案内部６０ａは、係合ピン１４を鉛直上側に案内するためのものである。圧力室４０に圧力流体を供給しない状態（初期状態）では、係合ピン１４は初期位置Ｓ（図２及び図３参照）に位置している。この状態から圧力流体を供給すると、係合ピン１４が上側案内部６０ａによって案内されることにより、シリンダ１０がピストン２０に対して相対的に鉛直上側に上昇することになる。
【００２４】
上昇カム面６０ｂは、図２に示すように、上側案内部６０ａの上端から右斜め上側に向けて傾斜する傾斜面である。係合ピン１４が上側案内部６０ａの上部まで案内された状態から、さらに圧力室４０に圧力流体を供給すると、係合ピン１４は上昇カム面６０ｂと摺動するようになる。このとき、係合ピン１４（シリンダ１０）は、上昇カム面６０ｂの傾斜面の長さを鉛直方向長さと水平方向長さに分けたときに、この鉛直方向長さ分だけピストン２０に対して相対的に鉛直上側に上昇することになる。また、ピストン２０は、水平方向長さ分だけシリンダ１０に対して相対的に右方向に回転することになる。
【００２５】
ストッパ部６０ｃは、図２に示すように、上昇カム面６０ｂの右上側端部に位置し、シリンダ１０が所定の高さまで上昇した後に、係合ピン１４がストッパ部６０ｃに突き当たり、シリンダ１０の上昇及びピストン２０の回転を停止させるようになっている。この状態で、流体式多段ジャッキ１の作業者は、圧力流体の供給を停止させる。
【００２６】
下降カム面６０ｄは、図２に示すように、ストッパ部６０ｃの下側に位置し、ストッパ部６０ｃの鉛直下側の部分を含んで右斜め下側に傾斜する傾斜面である。圧力室４０に圧力流体の供給を停止させた状態では、圧力室４０内の圧力が低下し、シリンダ１０が鉛直下側に下降することになる。そのとき、係合ピン１４は、下降カム面６０ｄの左上側の面と当接し、さらに下降カム面６０ｄの面に沿って右斜め下側に向けて案内されることになる。この場合、係合ピン１４（シリンダ１０）は、下降カム面６０ｄの傾斜面の長さを鉛直方向長さと水平方向長さに分けたときに、この鉛直方向長さ分だけピストン２０に対して相対的に鉛直下側に下降することになる。また、ピストン２０は、水平方向長さ分だけシリンダ１０に対して相対的に右方向に回転することになる。
【００２７】
停止部６０ｅは、下降カム面６０ｄの下側端部に位置し、シリンダ１０が所定高さまで下降した後に、係合ピン１４が停止部６０ｅに突き当たり、シリンダ１０の下降及びピストン２０の回転を停止させるようになっている。この停止部６０ｅの位置に係合ピン１４が保持された状態では、圧力室４０に圧力は作用しておらず、かつシリンダ１０の平坦面１１ａに載置された被加工物の重量を、この停止部６０ｅで支持していることになる。すなわち、被加工物を、図２に示す調整寸法Ｌ１だけ上側に上昇させたことになる。
【００２８】
第２調整部７０は、図２に示すように、第１調整部６０と同様に、上側案内部７０ａ、上昇カム面７０ｂ、ストッパ部７０ｃ、下降カム面７０ｄ、停止部７０ｅを備えている。さらに、第３調整部８０についても、図２に示すように、第１調整部６０及び第２調整部７０と同様に、上側案内部８０ａ、上昇カム面８０ｂ、ストッパ部８０ｃ、下降カム面８０ｄ、停止部８０ｅを備えている。
そして、流体式多段ジャッキ１の作業者が、第１調整部６０によって流体式多段ジャッキ１の高さを調整したときと同じように圧力流体を供給することにより、第２調整部７０によって被加工物をさらにもう１段（調整寸法Ｌ２。図２参照）分上げることができる。さらに、第３調整部８０によって、被加工物をさらにもう１段（調整寸法Ｌ３。図２参照）分上げることもできる。
【００２９】
下降部９０は、第３調整部８０の停止部８０ｅの位置から、隣り合うカム溝５０の第１調整部６０の始点まで、係合ピン１４を戻すためのものである。この下降部９０によって流体式多段ジャッキ１を停止部９０ｅの位置から初期位置Ｓに戻し、再度同じように高さを調整できるようになっている。
【００３０】
本発明の実施の形態に係る流体式多段ジャッキによれば、カム溝５０の形状に基づいて、シリンダ１０を上下に昇降し、所定の高さ位置に段階的に保持することができるので、シリンダ１０、ピストン２０がそれぞれ１つだけでよい。また、シリンダ１０とピストン２０とで構成する圧力室４０が１つだけでよい。そのため、流体式多段ジャッキ１の内部構造を簡単なものにすることができる。
【００３１】
また、カム溝５０は、流体式多段ジャッキ１の上昇時にシリンダ１０とピストン２０とを相対的に伸張及び回転させる上昇カム面６０ｂと、所定高さに上昇後これを停止させるストッパ部６０ｃと、この停止した状態から圧力室４０の流体圧を減じたときに、シリンダ１０とピストン２０とを収縮させ、かつ、ストッパ部６０ｃを超えて相対回転させる下降カム面６０ｄと、所定高さに保持する停止部６０ｅとで構成される一方、ピストン２０がシリンダ１０に対して相対的に回転するように構成されているので、シリンダ１０を回転させずに上昇又は下降させることができ、シリンダ１０側に平坦面１１ａ（荷重支持面）を形成することができる。
【００３２】
さらに、カム溝５０に係合する係合ピン１４をシリンダ１０の外周壁部１２に着脱自在に取り付けるようにしているので、作業者はシリンダ１０の外部から係合ピン１４を着脱することができるので、係合ピン１４の着脱作業が容易になる。さらに、カム溝５０をピストン２０側に形成することになるので、カム溝５０をシリンダ１０の内周面１２ｂに形成する場合と比べて、カム溝５０の加工が容易になる。
【００３３】
以上、本発明を実施するための最良の形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
本実施の形態では、流体式多段ジャッキ１の調整段数を３段としているが、第１〜第４調整部を設けることで調整段数を４段にすることもできる。同様に、２段、または５段以上にすることもできる。これにより、用途に合わせて調整段数を増やすことができる。この場合でも、圧力室４０及びピストン２０はそれぞれ１つだけでよく、流体式多段ジャッキ１の内部構造を複雑にすることがない。
【００３４】
また、本実施の形態では、流体式多段ジャッキ１に使用する係合ピン１４を１つで構成しているが、図３に示すように、隣り合うカム溝５０を有している場合には、それぞれのカム溝５０に挿入される係合ピン１４を設けることもできる。この場合、係合ピン１４が２つのカム溝５０内で同じ位相となるように係合ピン１４をそれぞれ挿入すればよい。これにより、重量の大きな被加工物をシリンダ１０の平坦面１１ａに載置しても、停止部６０ｅ（７０ｅ，８０ｅ）で被加工物を支持する支持点が増加するので、流体式多段ジャッキ１の積載可能重量を大きくすることができる。
【００３５】
さらに、本実施の形態では、カム溝５０を周方向に２つ並べて配置したが、図４に示すように、上下方向に並べて配置することもできる。この場合にも、係合ピン１４が２つのカム溝５０内で同じ位相となるように係合ピン１４をそれぞれ挿入すればよい。さらには、同じ形状のカム溝５０であれば、上下又は左右に並べて配置されていなくても、斜めに位置していてもよい。これにより、さらに被加工物を支持する支持点を増やすことができるので、流体式多段ジャッキ１の積載可能重量を大きくすることができる。
【００３６】
他方、本実施の形態では、カム溝５０をピストン２０に設け、係合ピン１４をシリンダ１０に設けているが、それぞれを逆に設けていてもよい。この構成であっても、ピストン２０がシリンダ１０に対して相対的に回転し、シリンダ１０を回転させずに上昇又は下降させることができ、シリンダ１０側に平坦面１１ａ（荷重支持面）を形成することができる。また、シリンダ１０、ピストン２０がそれぞれ１つだけでよく、かつ、シリンダ１０とピストン２０とで構成する圧力室４０が１つだけでよい。そのため、流体式多段ジャッキ１の内部構造を簡単なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係る流体式多段ジャッキを正面から見た断面図である。
【図２】ピストンの外周面に形成されたカム溝のパターンを示す概要図である。
【図３】ピストンの周方向に形成されたカム溝を示す概要図である。
【図４】本発明の変形例であって、カム溝の組み合わせを示す概要図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  流体式多段ジャッキ
１０  シリンダ
１１  天井部
１１ａ  平坦面
１１ｂ  内側面
１２  外周壁部
１２ａ  外壁面
１２ｂ  内壁面
１３  流体ポート
１４  係合ピン
１４ａ  先端部
１５  接続コネクタ
１６  ボルト
１７  開口部
２０  ピストン
２０ａ  上面
２０ｂ  外周面
２０ｃ  軸部
２０ｄ、３０ｄ  Ｖ溝
３０  台座部
３０ａ  凹部
３１  ベアリング
４０  圧力室
５０  カム溝
６０  第１調整部
６０ａ、７０ａ、８０ａ  上側案内部
６０ｂ、７０ｂ、８０ｂ  上昇カム面
６０ｃ、７０ｃ、８０ｃ  ストッパ部
６０ｄ、７０ｄ、８０ｄ  下降カム面
６０ｅ、７０ｅ、８０ｅ  停止部
７０  第２調整部
８０  第３調整部
９０  下降部
Ｌ  伸張寸法
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  調整寸法
Ｘ  軸線
【図１】
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【図２】
2008232213.tif 000004
【図３】
2008232213.tif 000005
【図４】
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