(57)【要約】【課題】ピストンロッドに対して推力を加えるようにした流体圧シリンダを小型化する。【解決手段】流体圧シリンダはピストン２６に取り付けられてシリンダ本体２３の外部に突出するピストンロッド１８を有している。ピストンロッド１８に設けられた係合部材３１にはピストンロッド１８の径方向に対して傾斜するロック面４３が形成され、シリンダ本体２３に設けられたロックシリンダ３３にはピストンロッド１８に対してほぼ直角方向に往復動自在にロックロッド３５が組み込まれ、ロックロッド３５には、ロックシリンダ３３に形成されたガイド孔３６に嵌合する大径部３５ａとくびれ部３５ｂを介して大径部３５ａに設けられる滑り接触部３７が設けられており、滑り接触部３７はロックロッド３５がピストンロッド１８に最接近したときにロック面４３の径方向内側部に接触する。【選択図】    図３
2004263713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンが往復動自在に組み込まれ、前記ピストンにより前進用流体室と後退用流体室とに区画されるシリンダ室を備えるシリンダ本体と、前記ピストンに取り付けられ、前記シリンダ本体の端部から外部に突出するピストンロッドと、
前記ピストンロッドに設けられ前記ピストンロッドの径方向に対して傾斜するロック面が形成された係合部材と、
前記シリンダ本体に設けられたロックシリンダに前記ピストンロッドに対してほぼ直角方向に往復動自在に組み込まれたロックピストンと、
前記ロックピストンに設けられ、前記ロックシリンダに形成されたガイド孔に嵌合する大径部、および当該大径部に小径のくびれ部を介して設けられ前記ロックピストンが前記ピストンロッドに向けて最接近したときに前記ロック面の径方向内側部に接触する滑り接触部を備えたロックロッドとを有することを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項２】
請求項１記載の流体圧シリンダにおいて、前記ロックロッドが前記ピストンロッドに向けて最接近したときに、前記滑り接触部が前記ロック面の径方向中央部よりも内側に接触することを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項３】
請求項１または２記載の流体圧シリンダにおいて、前記ロック面の前記ピストンロッドに対する角度を４５度以下としたことを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、前記ロックロッドに対して前記ピストンロッドに向かう方向のばね力を加えるばね部材を前記ロックシリンダに設け、前記ピストンロッドから離れる方向の推力を加えるロック解除用流体室を前記ロックシリンダに形成したことを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項５】
請求項４記載の流体圧シリンダにおいて、前記ロック面に対して逆向きに前記ロック面よりも大きい角度で傾斜し、前記ピストンロッドの移動時に前記ロックロッドを前記ばね力に抗して後退移動させる乗り上げ案内面を前記係合部材に形成したことを特徴とする流体圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮空気などの流体の圧力によりロッドを軸方向に往復動する流体圧シリンダに関し、特に流体圧の供給が絶たれた場合にピストンロッドに軸方向の推力を加えるようにした流体圧シリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、自動車車体はそれぞれ車体を構成する複数のパネル材をスポット溶接などの接合手段によって組立てることにより形成される。自動車車体を組立てるには、パネル材をクランプ部材により搬送台車に締結した状態として、所定の間隔ごとに配置された作業ステージを有する車体組立ラインに搬送台車を移動させながら、各々の作業ステージでスポット溶接などの所定の組立作業を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。車体組立ラインの最終ステージと最初のステージとを復帰ラインにより連結すれば、搬送台車は循環使用することができる。
【０００３】
搬送台車には、パネル材を位置決めした状態で固定するためのクランプ部材を設ける必要がある。このクランプ部材を空気圧シリンダのピストンロッドの移動によって駆動する場合には、空気圧シリンダを作動させるための空気圧を供給する配管を接続しなければならないが、搬送台車の移動中においてはこの配管を搬送台車から取り外さなければならない。したがって、最初のステージと最終ステージにおいては搬送台車に配管を接続して空気圧シリンダに圧縮空気を供給しクランプ部材を開閉作動させるようにしているが、これらの中間のステージを搬送台車が移動している間には搬送台車から配管を取り外した状態とし、さらにこの移動中においてもパネル材をクランプし続けるようにする必要がある。
【０００４】
そのため空気圧の供給を停止した状態でもピストンロッドを制動できるよう、空気圧シリンダにブレーキ機構を設けたものがある。そのブレーキ機構の一例としては、ピストンの側面に係合溝を形成し、ピストンロッドが前進方向あるいは後退方向の所定位置にまで移動したときに、その移動方向と直交する方向のばね部材の付勢力によりシリンダの側方からロック部材を係合溝に差し込むようにすることでピストンロッドの戻り移動をロックするロック機構がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−２８３０３４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなロック機構には、ピストンロッドに推力を加えるためにロック部材の先端にテーパ面などの傾斜面を形成し、ロック部材にばね力を加えることによりピストンロッドにロック部材を介して推力を加えるようにしたものがある。しかしながら、このようなロック機構を有する流体圧シリンダを小型化するには、ピストンロッドに所定の推力を加えるためのばね部材を小さくすることが重要な解決課題となっている。また、圧縮空気などの流体圧によりロック部材を駆動する場合でも小径のピストンによりロック部材を駆動することができれば、流体圧シリンダを小型化することができる。
【０００７】
本発明の目的は、流体圧の供給が絶たれた場合にピストンロッドに軸方向の推力を加えるロックロッドに対して小さい力を加えても確実にピストンロッドに推力を加えることができるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の流体圧シリンダは、ピストンが往復動自在に組み込まれ、前記ピストンにより前進用流体室と後退用流体室とに区画されるシリンダ室を備えるシリンダ本体と、前記ピストンに取り付けられ、前記シリンダ本体の端部から外部に突出するピストンロッドと、前記ピストンロッドに設けられ前記ピストンロッドの径方向に対して傾斜するロック面が形成された係合部材と、前記シリンダ本体に設けられたロックシリンダに前記ピストンロッドに対してほぼ直角方向に往復動自在に組み込まれたロックピストンと、前記ロックピストンに設けられ、前記ロックシリンダに形成されたガイド孔に嵌合する大径部、および当該大径部に小径のくびれ部を介して設けられ前記ロックピストンが前記ピストンロッドに向けて最接近したときに前記ロック面の径方向内側部に接触する滑り接触部を備えたロックロッドとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の流体圧シリンダは、前記ロックロッドが前記ピストンロッドに向けて最接近したときに、前記滑り接触部が前記ロック面の径方向中央部よりも内側に接触することを特徴とする。また、本発明の流体圧シリンダは、前記ロック面の前記ピストンロッドに対する角度を４５度以下としたことを特徴とする。さらに本発明の流体圧シリンダは、前記ロックロッドに対して前記ピストンロッドに向かう方向のばね力を加えるばね部材を前記ロックシリンダに設け、前記ピストンロッドから離れる方向の推力を加えるロック解除用流体室を前記ロックシリンダに形成したことを特徴とする。
【００１０】
本発明の流体圧シリンダは、前記ロック面に対して逆向きに前記ロック面よりも大きい角度で傾斜し、前記ピストンロッドの移動時に前記ロックロッドを前記ばね力に抗して後退移動させる乗り上げ案内面を前記係合部材に形成したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は自動車車体を構成するパネル材を搬送台車によって搬送するようにした自動車車体の組立ラインの一部を示す平面図である。搬送台車１０は複数の車輪１１を有し、最初のステージＳ１から最終のステージＳｎまで走行する。最初のステージＳ１では車体を構成するパネル材がワークＷとして搬送台車１０に搬入され、ステージＳ２などの走行途中の各ステージでワークＷが加工され、最終のステージＳｎでは所定の組立作業が終了したワークＷが搬送台車１０から取り外されることになる。それぞれの搬送台車１０にはワークＷをクランプつまり締結するためのクランプ装置１２が設けられている。図１においては、それぞれの搬送台車１０には２つずつクランプ装置１２が設けられているが、ワークＷのサイズなどに応じて任意の数のクランプ装置１２を搬送台車１０に設けることができる。
【００１３】
図２はクランプ装置１２を示す拡大正面図であり、搬送台車１０にはワークＷを支持するワーク支持台１３が設けられ、この支持台１３には支持台１３とによりワークＷをクランプするためのクランプアーム１４がピン１５ａを中心に揺動自在に装着されている。支持台１３には流体圧シリンダ１６がこれに固定されたクレビス１７の部分でピン１５ｂにより揺動自在に装着されており、流体圧シリンダ１６のピストンロッド１８がクランプアーム１４にピン１５ｃにより連結されている。クランプアーム１４はピストンロッド１８が前進移動つまり流体圧シリンダ１６の内部から突出する方向に移動し、所定のストローク端の位置まで移動するとワークＷをクランプすることになる。
【００１４】
図３は図２に示された流体圧シリンダ１６を拡大して示す断面図であり、図４は図３の一部を拡大して示す断面図である。この流体圧シリンダ１６はシリンダチューブ２０と、これの一端に取り付けられるエンドカバー２１と、他端に取り付けられるロッドカバー２２とを備えたリンダ本体２３を有し、エンドカバー２１とロッドカバー２２にはそれぞれ給排ポート１９ａ，１９ｂが設けられている。ロッドカバー２２はロック用筒体２４を介してシリンダチューブ２０の他端に取り付けられている。このロック用筒体２４はシリンダ本体２３を構成しており、その内部にはシリンダ室２５が形成されている。
【００１５】
シリンダ室２５内には軸方向に往復動自在にピストン２６が装着され、ピストン２６にはシリンダ本体２３に軸方向に往復動自在に装着されるピストンロッド１８が取り付けられている。このピストン２６によってシリンダ室２５内は前進用流体室２５ａと、後退用流体室２５ｂとに区画され、前進用流体室２５ａに給排ポート１９ａから圧縮空気を供給するとピストンロッド１８が突出する方向に前進移動し、後退用流体室２５ｂに給排ポート１９ｂから圧縮空気を供給するとピストンロッド１８がシリンダチューブ２０内に入り込む方向に後退移動することになる。
【００１６】
ピストン２６は、外周にシール材２７ａが設けられた第１ディスク２７と、ねじ部２８ａを有する第２ディスク２８とを有し、ねじ部２８ａに形成された雌ねじにピストンロッド１８の端部に形成された雄ねじ２９をねじ結合することによって、ピストン２６はピストンロッド１８に取り付けられている。ピストン２６とピストンロッド１８の段部３０との間には、係合部材３１とスリーブ３２が取り付けられており、係合部材３１に係合してピストンロッド１８に推力を加えるためにロック用筒体２４に一体にロックシリンダ３３が形成され、このロックシリンダ３３はシリンダ本体２３に対して直角方向となっている。なお、図示する場合には係合部材３１をピストンロッド１８に嵌合させているが、係合部材３１をピストンロッド１８と一体に設けるようにしても良い。
【００１７】
このロックシリンダ３３内にはピストンロッド１８に対して直角方向に往復動自在にロックピストン３４が装着されており、ロックピストン３４にはこれと一体にロックロッド３５が設けられている。ロックロッド３５はロックシリンダ３３に形成されたガイド孔３６に摺動自在に嵌合する大径部３５ａと、これよりも小径のくびれ部３５ｂを有し、くびれ部３５ｂの先端部には先端面に向かうに従って径が小さくなるテーパ状の滑り接触部３７が設けられている。
【００１８】
ロックピストン３４およびこれと一体となったロックロッド３５の中心部にはばね収容孔３８が形成され、このばね収容孔３８にはロックロッド３５にピストンロッド１８に向かう方向のばね力を加えるためのばね部材として圧縮コイルばね３９が組み込まれている。ロックシリンダ３３の内部はロックピストン３４によってばね収容室４１ａと、ロック解除用流体室４１ｂとに区画されており、ロック解除用流体室４１ｂはロックシリンダ３３に形成された連通孔４２を介して給排ポート１９ｂと連通し、ロック解除用流体室４１ｂに供給される流体によりロックロッド３５にはばね力に抗してピストンロッド１８から離れる方向の推力が加えられるようになっている。
【００１９】
係合部材３１にはピストンロッド１８が前進限ストローク端に近づくとロックロッド３５の先端の滑り接触部３７が接触するロック面４３が形成されており、このロック面４３は、図４に示されるように、ピストンロッド１８の径方向面Ｓに対してピストンロッド１８の先端に向けて角度α傾斜している。この傾斜角度αは図示する場合には約３０度となっており、ロックロッド３５の滑り接触部３７の傾斜角度に対応している。滑り接触部３７とロック面４３はいすれも円錐面となっているので、ロック面４３に滑り接触部３７が接触すると、これらは線接触することになるが、ロックロッド３５と係合部材３１は弾性変形するので所定の幅を持って線接触することになる。ロックロッド３５がロック面４３に接触すると、ばね部材３９のばね力は楔効果によって増大されてピストンロッド１８に伝達され、ピストンロッド１８にはクランプアーム１４を締結つまりロックする方向のばね力つまり推力が加えられることになる。傾斜角度αはばね力を拡大する４５度以下の角度であれば３０度に限られることはない。
【００２０】
一方、係合部材３１の先端側には径方向面Ｓに対してピストンロッド１８の後端に向けて角度βの傾斜角度となった乗り上げ案内面４４が形成されており、この角度βは図示する場合には４５度以上の６０度となっている。したがって、前進用流体室２５ａに供給される流体によりピストンロッド１８が後退限位置から前進限位置に向けて突出移動し、ロックロッド３５の先端が乗り上げ案内面４４に接触したときには、ばね力はピストンロッド１８を戻す方向には大きな推力となって変換されないので、ロックロッド３５はばね力に抗して圧縮空気によってピストンロッド１８から離れる方向に後退移動する。
【００２１】
上述のように、この流体圧シリンダにおいては、ピストンロッド１８の径方向に往復動するロックロッド３５を係合部材３１のロック面４３に押し付けてロックロッド３５の直線方向のばね力を係合部材３１を介してピストンロッド１８の軸方向の推力に変換するようにしている。このため、押し付け時にはロックロッド３５には曲げモーメントが係合部材３１から加わることになるが、ロックロッド３５は大径部３５ａによりガイド孔３６に嵌合しているので、傾くことなく円滑に往復動することになる。ピストンロッド１８によりクランプアーム１４を駆動してワークを締結するには、クランプアーム１４やピストンロッド１８が弾性変形して内部に弾性歪を発生させる程度までロックロッド３５先端の滑り接触部３７がロック面４３を押し付けるようにする必要がある。この押し付け時の滑り移動に際しては、ロックロッド３５にくびれ部３５ｂが形成されていることから、ロックロッド３５先端の滑り接触部３７のみが集中的にロック面４３に接触し、ロックロッド３５がピストンロッド１８に対して最接近したロック完了時には、ロック面４３の径方向外側部は滑り接触部３７に接触しなくなる。つまり滑り接触部３７はロック面４３の径方向内側部にのみ接触することになる。
【００２２】
ロックロッド３５をロック面４３に接触させると、前述したように、ロックロッド３５には曲げモーメントが加わるので、ガイド孔３６に嵌合していない先端部は弾性変形して曲げられることになり、滑り接触部３７のうち根本部３７ａの部分に最大の軸方向力が加わることになる。したがって、ロック完了時にロック面４３の径方向外側部にまでロックロッド３５を線接触させると、ロックロッド３５から係合部材３１に伝達されるばね力は主としてロック面４３の径方向外側部となる。これに対して、図示する流体圧シリンダにおいては、ロックロッド３５にくびれ部３５ｂを形成することによって、ロックロッド３５の大径部３５ａを所望の外径に保持しつつ、ロック面４３の径方向内側部のみに滑り接触部３７を接触させることができ、最大の軸方向力が加わる位置をロック面４３の径方向内側に設定することができる。図４に示されるように、滑り接触部３７の幅寸法をＤとし、ロック面４３の径方向寸法をＲとすると、幅寸法Ｄは径方向寸法Ｒの約２分の１以下に設定されており、ロックロッド３５がピストンロッド１８に向けて最前進限位置となったときつまりロック完了時には滑り接触部３７がロック面４３の径方向中央部よりも内側に接触することになる。
【００２３】
このように、最大の軸方向力が加えられる位置をロック面の内側に設定することができるので、ばね部材３９のばね力を増大させてロックロッド３５からピストンロッド１８に伝達することが可能となり、小型のばね部材３９を使用することができ、ロックシリンダ３３を小型化することができる。なお、図示する場合には、ばね部材３９によりロックロッド３５からピストンロッド１８に推力を加えるようにしているが、ばね部材３９を用いることなく、ばね収容室４１ａを流体室としてロックシリンダ３３を複動型シリンダとすることにより圧縮空気によりピストンロッド１８に推力を加えるようにしても良い。
【００２４】
図５は前進用流体室２５ａに圧縮空気を供給してピストンロッド１８を前進限のストローク端に向けて移動させる際のロックロッド３５の作動状態を示す概略図である。図５（Ａ）はロックロッド３５の先端が乗り上げ案内面４４に接触する直前までピストンロッド１８が突出移動した状態を示している。この状態からピストンロッド１８が前進限のストローク端に向けて移動すると、図５（Ｂ）に示すように滑り接触部３７が乗り上げ案内面４４に接触することによりばね部材３９のばね力に抗してロックロッド３５が後退移動する。引き続きピストンロッド１８が前進移動すると、図５（Ｃ）に示すように、滑り接触部３７はロック面４３に接触する。これにより、ピストンロッド１８にはばね力により突出方向の推力が加えられることになる。
【００２５】
図５（Ｄ）はピストンロッド１８がさらに前進移動してピストンロッド１８に連結されたクランプアーム１４がクランプ完了位置となった時点の状態を示している。この状態のもとで前進用流体圧室２５ａから圧縮空気を外部に排出しても、ロックロッド３５が係合部材３１に係合するので、ばね部材３９のばね力によりピストンロッド１８には前進方向の弾性力が加えられ、クランプアーム１４はワークＷを所定の推力でクランプし続けることができる。ワークＷをクランプしたときにはロックロッド３５の先端面とスリーブ３２との間には図５（Ｄ）に示すように隙間があり、ワークＷの板厚の誤差を吸収することできる。
【００２６】
図５（Ｄ）に示すクランプ完了位置からピストンロッド１８を後退移動させるには、給排ポート１９ｂから圧縮空気を後退用流体室２５ｂに供給する。これにより、連通路４２を介して圧縮空気がロック解除用流体室４１ｂに流入してロックロッド３５はばね力に抗して後退移動し、ロックロッド３５と係合部材３１との係合が解除される。次いで、後退用流体室２５ｂの圧縮空気によりピストンロッド１８は後退移動することになる。
【００２７】
流体圧シリンダ１６に圧縮空気を供給するために、図２に示すように搬送台車１０に設けられた給排ジョイント５１には給排ポート１９ａに接続される給排ホース５２ａと、給排ポート１９ｂに接続される給排ホース５２ｂとが接続されており、前進用流体室２５ａと後退用流体室２５ｂに対する圧縮空気の外部からの供給と内部からの排出は給排ジョイント５１を介して行われる。
【００２８】
一方、図１に示す最初のステージＳ１には搬送台車１０に隣接させて給排ジョイント５３が設けられており、この給排ジョイント５３に接続された給排ホースは図示しない空気圧源に流路切換弁を介して接続されている。これらの給排ジョイント５１，５３は、搬送台車１０が最初のステージＳ１の位置となったときに相互に連結されて、搬送台車１０の外部に設けられた空気圧源からそれぞれの流体室２５ａ，２５ｂに対する圧縮空気の供給と外部への排出を切り換えて行うことができる。これにより、クランプアーム１４を開いた状態のもとでワークＷをワーク支持台１３の上に搬入した後に、クランプアーム１４を流体圧シリンダ１６によって閉じることによりワークＷを締結することができる。
【００２９】
このようにしてワークＷが締結された状態で搬送台車１０を移動させることにより、搬送台車１０を車体組立ラインを構成する各ステージにおいて所定の組立作業を行うことができる。図１に示す最終のステージＳｎには後退用流体室２５ｂに圧縮空気を供給するために、台車側の給排ジョイント５１に連結される給排ジョイント５３ａが設けられており、このステージＳｎでクランプアーム１４を開くことにより所定の組立が完了した後のワークＷをライン外に搬出することができる。
【００３０】
次に、前述した流体圧シリンダ１６を用いたクランプ装置１２によるワークのクランプ手順について説明すると、ピストンロッド１８を後退移動させてクランプアーム１４を開くには、給排ジョイント５１，５３を介して後退用流体室２５ｂに圧縮空気を供給する。この状態では、ピストンロッド１８は後退限位置となり、シリンダ本体２３内に最も引っ込んだ状態となり、クランプアーム１４は開かれてワークＷを搬入することができる。クランプアーム１４を閉じるには、前進用流体室２５ａに圧縮空気を供給する。これにより、ピストンロッド１８は前進移動してクランプアーム１４は閉じられることになり、このときにピストンロッド１８が前進移動すると、図５（Ｂ）から図５（Ｄ）に示すようにしてロックロッド３５によりピストンロッド１８にはクランプ力が加えられてピストンロッド１８には圧縮方向に弾性歪が発生する。したがって、搬送台車１０の搬送過程において搬送台車１０に振動や衝撃が与えられても、ワークＷに対するクランプアーム１４の締結力が緩むことなく、確実にワークＷを保持することができる。
【００３１】
図６は本発明の流体圧シリンダにおけるクランプ力の伝達状態を示す概略図である。図７は比較例として、くびれ部が設けられていないロックロッドを有する流体圧シリンダにおけるクランプ力の伝達状態を示す概略図である。
【００３２】
本発明にあっては、ロックロッド３５の先端にくびれ部３５ｂを介して滑り接触部３７を形成し、滑り接触部３７がロック面４３の一部に接触するようにしたので、ロック完了時にはロック面４３の径方向内側部のみに接触することになる。そして、ロックロッド３５の先端部は係合部材３１から加えられる軸方向力によって曲げ力を受けるので、滑り接触部３７の根本部３７ａがロック面４３に推力を加えることになり、その部分が力点Ｔとなって、ロックロッド３５から係合部材３１に対して最大のばね力を伝達することになる。一方、図７に示すように、くびれ部３５ｂを形成することなく、滑り接触部３７をロック面４３の径方向全体に線接触させるようにすると、滑り接触部３７の根本部３７ａがロック面４３に推力を加える力点はＵの位置となり、このＵ点から最大のばね力がピストンロッド１８に加えられることになる。
【００３３】
図８は流体圧シリンダの使用状態とは相違させて、図６および図７に符号Ｐで示されるように、ピストンロッド１８の作用点Ｐに外力Ｆを徐々に大きく加えながらロックロッド３５のピストンロッド１８から離れる方向の移動ストロークを測定した結果を示す特性曲線である。図８において、実線は図６に示すようにロックロッド３５にくびれ部３５ｂを形成して力点Ｔとした本発明の特性線であり、破線は図７に示すように、ロックロッド３５にくびれ部を形成することなく力点Ｕとした比較例の特性線である。図６に示すように力点Ｔと作用点Ｐとを結ぶ線とピストンロッド１８の中心線とのなす角度をθ１とし、力点Ｕと作用点Ｐとを結ぶ線と前記中心線とのなす角度θ２とを比較すると、θ１はθ２よりも小さい角度となり、図６に示すようにくびれ部３５ｂを形成して力点Ｔをロック面４３の径方向内側に設定すると、図７に示すようにロック面４３の外周部に力点Ｕを設定した場合に比較して、作用点Ｐに大きな外力を加えてなければロックロッド３５は戻り移動しないことが判明した。このことは、ロックロッド３５に対して同じばね力を加えても、力点Ｔをロック面４３の径方向内側に設定することにより、ピストンロッド１８に対して大きな推力を加えることができることを意味する。
【００３４】
本発明は前記したそれぞれの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、この流体圧シリンダ１６はピストンロッド１８を前進移動つまり押し付け移動させてクランプアーム１４によりワークをクランプするようにしているが、ピストンロッド１８を後退移動つまり引っ張り移動させてクランプアーム１４によりワークをクランプするようにしても良い。その場合には、クランプした状態のもとでは、ピストンロッド１８には引っ張り応力が発生することになる。また、この流体圧シリンダ１６は特許文献１に記載されるように、ロケートピンに形成されたスリットに組み込まれたクランプアームを駆動するための流体圧シリンダに適用することもできる。さらに、この流体圧シリンダ１６は搬送台車１０に設けられるクランプ装置１２を駆動するために使用されているが、ロボットアームの先端に取り付けられてパネル材をクランプして搬送する場合にも適用することができる。
【００３５】
この流体圧シリンダはパネル材をクランプするために限定されることなく、ピストンロッドを所定の位置で停止させてピストンロッドに推力を発生させる場合であれば、どのような用途にもこの流体圧シリンダ１６を適用することができる。この流体圧シリンダ１６は圧縮空気によってピストン１８を移動させるようにしているが、油圧などの液体の圧力によってピストン１８を往復動するようにしても良い。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、ピストンロッドに設けられた係合部材に接触するロックロッドには係合部材のロック面の径方向内側部に接触する滑り接触部が設けられているので、ロックロッドと係合部材との間で最大の推力を伝達する力点位置を係合部材の径方向内側に設定することができ、ロックロッドの軸方向の推力をピストンロッドに増大させてピストンロッドの軸方向推力に伝達することができる。これにより、ロックロッドに設けられるロックピストンの外径を小さくすることができ、流体圧シリンダを小型化することができる。
【００３７】
ロックロッドは大径部を有しており、大径部がロックシリンダに形成されたガイド孔に摺動自在に嵌合するので、ロックロッドに曲げ力が加えられても円滑にロックロッドを軸方向に摺動させることができる。
【００３８】
ロックロッドにばね力を加えることにより、流体圧供給回路が故障しても確実にピストンロッドに推力を加えることができる。また、係合部材には乗り上げ案内面が形成されているので、ピストンロッドを移動させることにより、ロックロッドを後退移動させて確実にロックロッドをロック面に接触させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車車体を構成するパネル材を搬送台車によって搬送するようにした自動車車体の組立ラインの一部を示す平面図である。
【図２】図１に示した搬送台車に設けられたクランプ装置を示す拡大正面図である。
【図３】図２に示されたクランプ装置に適用された本発明の一実施の形態である流体圧シリンダを拡大して示す断面図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）はピストンロッドの移動に伴うロックピストンの作動状態を示す断面図である。
【図６】本発明の流体圧シリンダにおけるクランプ力の伝達状態を示す概略図である。
【図７】比較例としての流体圧シリンダにおけるクランプ力の伝達状態を示す概略図である。
【図８】ロックロッドとロック面とが接触した状態のもとでピストンロッドに軸方向の外力を加えてロックロッドを戻し移動させた場合における接触点位置の相違による外力の相違を示す特性線図である。
【符号の説明】
１０      搬送台車
１１      車輪
１２，１２ａ      クランプ装置
１３      ワーク支持台
１４      クランプアーム
１６      流体圧シリンダ
１７      クレビス
１８      ピストンロッド
１９ａ，１９ｂ    給排ポート
２０      シリンダチューブ
２１      エンドカバー
２２      ロッドカバー
２３      シリンダ本体
２４      ロック用筒体
２５ａ    前進用流体室
２５ｂ    後退用流体室
２６      ピストン
３１      係合部材
３２      スリーブ
３３      ロックシリンダ
３４      ロックピストン
３５      ロックロッド
３６      ガイド孔
３７      滑り接触部
３８      ばね収容孔
３９      ばね部材
４１ａ    ばね収容室
４１ｂ    ロック解除用流体室
４２      連通路
４３      ロック面
４４      乗り上げ案内面
５１      給排ジョイント
５２ａ，５２ｂ    給排ホース
５３      給排ジョイント
【図１】
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【図２】
2004263713.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成16年6月9日(2004.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
請求項１または２記載の流体圧シリンダにおいて、前記ロック面の前記ピストンロッドの径方向面に対する角度を４５度以下としたことを特徴とする流体圧シリンダ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の流体圧シリンダは、前記ロックロッドが前記ピストンロッドに向けて最接近したときに、前記滑り接触部が前記ロック面の径方向中央部よりも内側に接触することを特徴とする。また、本発明の流体圧シリンダは、前記ロック面の前記ピストンロッドの径方向面に対する角度を４５度以下としたことを特徴とする。さらに、本発明の流体圧シリンダは、前記ロックロッドに対して前記ピストンロッドに向かう方向のばね力を加えるばね部材を前記ロックシリンダに設け、前記ピストンロッドから離れる方向の推力を加えるロック解除用流体室を前記ロックシリンダに形成したことを特徴とする。