(57)【要約】【課題】ピストンロッドと連動したその任意の位置での中間ロックが可能であるとともに、その制御が容易であり、しかも両方向のロックを充分なロック力でガタツキなく確実に行える流体圧シリンダのロック装置を提供する。【解決手段】ピストンロッド６を貫通突出させているロッド側カバー４に、該ロッド側カバーに設けられているロッド側ポート８から該ロッド側カバー内部を通じて流体圧を給排されるロックシリンダ１０を設け、このロックシリンダ内を摺動するロックピストン１９と一対のロック部材１２・１３とを、該ロックピストンの摺動によりこれら一対のロック部材を互いに反対向きに傾動させるように、一対のリンクレバー２８・２９にて連結するとともに、ロックピストンをロックシリンダ内で付勢するロックスプリング２０を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧シリンダのピストンロッドの摺動を、該ピストンロッドを貫通させる傾動可能な一対のロック部材でロックするロック装置であって、前記ピストンロッドを貫通突出させているロッド側カバーに、該ロッド側カバーに設けられているロッド側ポートから該ロッド側カバー内部を通じて流体圧を給排されるロックシリンダを設け、このロックシリンダ内を摺動するロックピストンと前記一対のロック部材とを、該ロックピストンの摺動によりこれら一対のロック部材を互いに反対向きに傾動させるように、一対のリンクレバーにて連結するとともに、ロックピストンをロックシリンダ内で付勢するロックスプリングを設け、このロックスプリングによるロックピストンの推進により一対のロック部材がピストンロッドに対して互いに反対向きに傾斜されたときは、一対のロック部材がピストンロッドの外周に圧接して該ピストンロッドがロックされ、またロッド側ポートからロックシリンダ内に流体圧を供給してロックピストンをロックスプリングに抗して摺動させたときは、一対のロック部材が並立姿勢となってピストンロッドをそのまま貫通させることにより、該ピストンロッドの摺動が許容されるようにしたことを特徴とする流体圧シリンダのロック装置。
【請求項２】
ロッド側カバー内部に、ロッド側ポートとロックシリンダ内とを連通させるロック室を設け、一対のロック部材をこのロック室内で傾動可能に支承したことを特徴とする請求項１記載の流体圧シリンダのロック装置。
【請求項３】
一対のロック部材に球面軸受突部を一体に突設し、その球面軸受突部をロック室内の内面の球面軸受け凹部に嵌合させることにより、一対のロック部材を傾動可能に支承したことを特徴とする請求項２記載の流体圧シリンダのロック装置。
【請求項４】
ロックピストンをロックシリンダ外から手動で動かすことができる手動ロック解除手段を設けたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の流体圧シリンダのロック装置。
【請求項５】
手動ロック解除手段が、ロックピストンに突設されていて一部がロックシリンダの開口部から外側へ突出するロック解除ロッドであることを特徴とする請求項４記載の流体圧シリンダのロック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧シリンダ等の流体圧シリンダのピストンロッドの摺動を、一対のロック部材により両方向の摺動についてロックすることができるロック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなロック装置として、特許文献１（特開平８−２１９１１６号公報）に記載のもの（以下、「従来例１」という）や特許文献２（特表２００２−５０２０１４号公報）に記載のもの（以下、「従来例２」という）がある。
【０００３】
従来例１では、エアーシリンダのピストンロッドを切欠きにおいて貫通させる一対のブレーキ部材の間にスプリングを介在させ、このスプリングによる反力で一対のブレーキ部材をピストンロッドに対して互いに反対側へ傾斜させることにより、これらブレーキ部材の切欠きの口縁がピストンロッドに圧接して、そのロックができるようになっている。一方、一対のブレーキ部材の間に介在させた電磁ソレノイドで一対のブレーキ部材をスプリングに抗して引き寄せることにより、ロック解除できるようになっている。
【０００４】
従来例２では、ピストンロッドを貫通口において貫通させる一対の締付顎部を、それらの基端部（下端部）の間に介在させた球体である傾斜軸受により傾動可能に支承するとともに、これら締付顎部の先端部（上端部）をＯリングであるスプリングにて締め付け（引き寄せ）て傾斜させることにより、これら締付顎部の貫通口の口縁がピストンロッドに圧接して、そのロックができるようになっている。一方、スリーブ内に摺動自在に嵌装された加動ピストンを、スリーブ外部からの空気圧で押動して、その先端の半球形の加動ノーズを一対の締付顎部の先端部間に割り込ませ、これら一対の締付顎部をＯリングであるスプリングに抗して離隔させることにより、ロック解除できるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２１９１１６号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】
特表２００２−５０２０１４号公報（第９頁、第１０頁、Ｆｉｇ．１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例１によると、ロック解除（アンロック）を電磁ソレノイドで行うため、エアーシリンダに対する空気圧系とは全く別の電気的制御系が必要となり、またエアーシリンダのピストンロッドの動作と連動させるための制御系が複雑になる。
【０００７】
また、従来例２によると、アンロックを空気圧にて行うものの、その空気圧の給排は、本体であるエアーシリンダとは別の専用のポートから行うため、ロック・アンロックは、エアーシリンダのピストンロッドの動きとは関係のない単独動作となる。従って、エアーシリンダのピストンロッドの動作とは別の空気圧制御を必要とし、ロック機構をエアーシリンダ側の動作と連動させようとしてエアーシリンダ側の空気圧を開放すると、ロック機構がロック方向に作動してピストンロッドがロックされたままとなるため、エアーシリンダのピストンロッドの動きと連動したその任意の位置での中間ロックは難しく、ストロークエンドでのロックに限られてしまう。更に、ピストンロッドをロックする際には、一対の締付顎部の先端部（上端部）が、半球形の加動ノーズを押し上げながらＯリングであるスプリングにて引き寄せられて傾斜する作動となるため、充分なロック力を得ることができず、しかも一対の締付顎部の先端部間に介在する加動ノーズのためにガタツキが生ずる恐れがある。一方、アンロックの際には、半球形の加動ノーズを一対の締付顎部の先端部間に割り込ませて、これら一対の締付顎部をＯリングであるスプリングに抗して離隔させる機構であるため、空気圧−機械力変換をスムーズに行えない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ピストンロッドと連動したその任意の位置での中間ロックが可能であるとともに、その制御が容易であり、しかも両方向のロックを充分なロック力でガタツキなく確実に行える流体圧シリンダのロック装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、流体圧シリンダのピストンロッドの摺動を、該ピストンロッドを貫通させる傾動可能な一対のロック部材でロックするロック装置であって、ピストンロッドを貫通突出させているロッド側カバーに、該ロッド側カバーに設けられているロッド側ポートから該ロッド側カバー内部を通じて流体圧を給排されるロックシリンダを設け、このロックシリンダ内を摺動するロックピストンと一対のロック部材とを、該ロックピストンの摺動によりこれら一対のロック部材を互いに反対向きに傾動させるように、一対のリンクレバーにて連結するとともに、ロックピストンをロックシリンダ内で付勢するロックスプリングを設け、このロックスプリングによるロックピストンの推進により一対のロック部材がピストンロッドに対して互いに反対向きに傾斜されたときは、一対のロック部材がピストンロッドの外周に圧接して該ピストンロッドがロックされ、またロッド側ポートからロックシリンダ内に流体圧を供給してロックピストンをロックスプリングに抗して摺動させたときは、一対のロック部材が並立姿勢となってピストンロッドをそのまま貫通させることにより、該ピストンロッドの摺動が許容されるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
このような構造を基本とする本発明の好ましい形態は次のとおりである。
ロッド側カバー内部に、ロッド側ポートとロックシリンダ内とを連通させるロック室を設け、一対のロック部材をこのロック室内で傾動可能に支承する。
【００１１】
一対のロック部材に球面軸受突部を一体に突設し、その球面軸受突部をロック室内の内面の球面軸受け凹部に嵌合させることにより、一対のロック部材を傾動可能に支承する。
【００１２】
ロックピストンをロックシリンダ外から手動で動かすことができる手動ロック解除手段を設ける。手動ロック解除手段としては、ロックピストンに突設されていて一部がロックシリンダの開口部から外側へ突出するロック解除ロッドがよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１において、エアーシリンダＡの本体１は、シリンダチューブ２とその両端のヘッド側カバー３及びロッド側カバー４とで構成され、その内部にはクッション突部５ａを両側に有するピストン５が左右に摺動自在に嵌装され、ピストンロッド６がロッド側カバー４を摺動自在に貫通している。その際、ピストンロッド６はロッド側カバー４内のガイドスリーブ４ａに案内される。ヘッド側カバー３及びロッド側カバー４には、それぞれヘッド側ポート７及びロッド側ポート８が設けられ、これらポート７・８より空気圧の給排を行うことにより、ピストン５が往復摺動される。
【００１５】
このような構造は、従来の通常のクッション付きエアーシリンダと同様であるが、このエアーシリンダＡは、ロッド側カバー４に、本願発明によるロック装置Ｂが組み込まれている。
【００１６】
ロック装置Ｂは、ロッド側カバー４の内部に図２に示すような断面形状（上部が断面矩形、下部が断面円形）のロック室９を形成するとともに、このロック室９へ向かって一部がロッド側カバー４内に入り込む短いロックシリンダ１０を、ピストンロッド６の軸線と直交する向きにしてロッド側カバー４に付設している。ロック室９は、ピストンロッド６を隙間をもって貫通させているロッド貫通孔１１を通じてエアーシリンダ本体１内のロッド側空気圧室１ａと連通しており、ロッド側ポート８を通じてロッド側空気圧室１ａと同時に空気圧を給排される。ロックシリンダ１０は、ロック室９内に開口するように、図４の分解図に示すように下端が開口している。
【００１７】
ロック室９内には、ピストンロッド６を貫通させる一対のロック部材１２・１３がピストンロッド６の軸線方向に離してそれぞれ傾動可能に支承されている。すなわち、各ロック部材１２・１３は、図５に示すように、ピストンロッド６を貫通させるリング部１４の下部に球面軸受突部１５を一体に突設し、この球面軸受突部１５を、図１に示すように、ロック室９の底面に形成された球面軸受け凹部１６に嵌合させることにより、傾動可能に支承されている。また、各ロック部材１２・１３は、その上部に連結突部１７を一体に突設している。この連結突部１７には、図４の分解図及び図５に示すようにピン孔１８が設けられている。
【００１８】
ロック室９へ開口しているロックシリンダ１０内には、ロックピストン１９が上下に摺動自在に嵌装されているとともに、このロックピストン１９をロック室９側（下方）へ付勢するロックスプリング２０が配置されている。ロックピストン１９は両側に鍔２１を有し、その鍔２１の間においてパッキン２２を保持している。また、ロックピストン１９は、その上面中央にロック解除ロッド２３を突設しているとともに、下面中央に連結ロッド２４を突設している。この連結ロッド２４には、図４の分解図に示すようにピン孔２５が設けられている。そして、この連結ロッド２４と一対のロック部材１２・１３の連結突部１７とは、それぞれピン孔２６・２７を有する一対のリンクレバー２８・２９により、ピン３０・３１・３２を用いて連結してあり、ロックピストン１９の摺動は、一対のロック部材１２・１３に対し互いに反対向きの傾動として伝達される。
【００１９】
ロックピストン１９のロック解除ロッド２３は、ロックシリンダ１０外から操作できるように、細くした上端部２３ａがロックシリンダ１０の天井部中央に設けられた孔３３から、図１〜図３に示すように突出するようになっている。
【００２０】
このように構成されたロック装置Ｂは、エアーシリンダＡにおいて図６に示すようにロッド側ポート８から空気圧を供給すると、その空気圧がロッド貫通孔１１を通じてロッド側空気圧室１ａに入ると同時に、ロック室９に入り、このロック室９に開口しているロックシリンダ１０内にも入る。これにより、ロックピストン１９がスプリング２０に抗して上方へ摺動されるため、一対のロック部材１２・１３の上部が互いに引き寄せられて、これらロック部材１２・１３が、ピストンロッド６の軸線と直交する並立姿勢となってピストンロッド６をそのまま貫通させる。すなわち、ロック装置Ｂはアンロック（ロック解除）状態となって、ピストンロッド６の摺動が直ちに許容され、ピストン５が右方へ摺動する。
【００２１】
一方、ロッド側ポート８から空気圧を開放すると、ロックシリンダ１０内の空気圧が該ロッド側ポート８から開放されるため、図７及びその部分拡大図である図８に示すように、ロックピストン１９がスプリング２０の付勢により下方へ推進され、一対のロック部材１２・１３の上部が互いに離されてこれらロック部材１２・１３が互いに反対向きに傾動する、これにより、これらロック部材１２・１３のリング部１４の内周がピストンロッド６の外周に圧接して、ピストンロッド６がロックされる。そのロックは、ロッド側ポート８からの空気圧開放と同時に行われるため、ピストンロッド６の任意の中間位置でロックすることも容易に可能である。
【００２２】
アンロックにするには、ロッド側ポート８から再び空気圧を供給すればよいが、ロックシリンダ１０外からロック解除ロッド２３を用いてロックピストン１９を手動で持ち上げれば、随時手動でアンロックにすることもできる。その際、ロック解除ロッド２３を所要のネジ付き工具で持ち上げ易いように、ロック解除ロッド２３の上端に図８に示すようにネジ孔２３ｂを設けておくと良い。
【００２３】
なお、上記の実施例では、本発明のロック装置ＢをエアーシリンダＡに適用したが、エアーシリンダ以外の流体圧シリンダにも適用できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のロック装置によれば、一対のロック部材によるピストンロッドのアンロックを、流体圧シリンダ自体のロッド側ポートからの流体圧で行うため、ピストンロッドと連動したその任意の位置での中間ロックが可能であるとともに、その制御が容易である。また、ロックピストンの摺動により一対のロック部材を傾動させるに当たり、ロックピストンと一対のロック部材とを一対のリンクレバーにて連結したので、両方向のロックを充分なロック力でガタツキなく確実に行える。
【００２５】
請求項２のように、ロッド側カバー内部に、ロッド側ポートとロックシリンダ内とを連通させるロック室を設け、一対のロック部材をこのロック室内で傾動可能に支承すると、ロック装置の小型化が図れる。
【００２６】
請求項３のように、一対のロック部材に球面軸受突部を一体に突設し、その球面軸受突部をロック室内の内面の球面軸受け凹部に嵌合させれば、一対のロック部材の支承構造を簡略化できる。
【００２７】
請求項４及び５のように、ロックピストンをロックシリンダ外から手動で動かすことができる手動ロック解除手段を設ければ、アンロックを随時手動で行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるロック装置を組み込んだエアーシリンダ全体の断面図である。
【図２】ロック装置の断面図（ピストンロッドの軸線とは直交する方向の断面）である。
【図３】ロック装置の平面図である。
【図４】ロック装置の分解図である。
【図５】ロック部材の正面図である。
【図６】エアーシリンダ全体のアンロック状態での断面図である。
【図７】同じくロック状態での断面図である。
【図８】同上の部分拡大図である。
【符号の説明】
Ａ  エアーシリンダ
Ｂ  ロック装置
１  エアーシリンダ本体
１ａ  ロッド側空気圧室
２  シリンダチューブ
３  ヘッド側カバー
４  ロッド側カバー
４ａ  ガイドスリーブ
５  ピストン
５ａ  クッション突部
６  ピストンロッド
７  ヘッド側ポート
８  ロッド側ポート
９  ロック室
１０  ロックシリンダ
１１  ロッド貫通孔
１２・１３  ロック部材
１４  リング部
１５  球面軸受突部
１６  球面軸受け凹部
１７  連結突部
１８  ピン孔
１９  ロックピストン
２０  ロックスプリング
２１  鍔
２２  パッキン
２３  ロック解除ロッド
２３ａ  上端部
２３ｂ  ネジ孔
２４  連結ロッド
２５・２６・２７  ピン孔
２８・２９  リンクレバー
３０・３１・３２  ピン
３３  孔
【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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