(57)【要約】  故障が生じにくいストローク調節式の流体圧シリンダを提供する。  第一当接部は、第一ピストンの後面側に設けられ、且つ、第二当接部に当接するように、隔壁の連通口を介して第三区画に進入可能に構成され、第二当接部は、第二ピストンの前面側に設けられ、且つ、第一当接部に当接しているとき、第一ピストン部材の後方移動を規制するように構成される、流体圧シリンダが提供される。
2020066596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブと、第一ピストン部材と、第二ピストン部材とを備え、  前記シリンダチューブは、第一及び第二シリンダ室と、隔壁とを有し、    前記隔壁は、第一シリンダ室と第二シリンダ室とを隔てるように設けられ、且つ、連通口が形成され、    第二シリンダ室は、第一シリンダ室の後側に配置され、  第一ピストン部材は、第一ピストンと、第一当接部とを有し、且つ、第一シリンダ室を第一及び第二区画に仕切り、  第二ピストン部材は、第二ピストンと、第二当接部とを有し、且つ、第二シリンダ室を第三及び第四区画に仕切り、    第一ピストンは、第一シリンダ室に収容され、第二ピストンは、第二シリンダ室に収容され、    第一区画は、第一ピストンよりも前側に位置し、第二区画は、第一ピストンよりも後側に位置し、第三区画は、第二ピストンよりも前側に位置し、第四区画は、第二ピストンよりも後側に位置し、    第一当接部は、第一ピストンの後面側に設けられ、且つ、第二当接部に当接するように、前記隔壁の前記連通口を介して第三区画に進入可能に構成され、    第二当接部は、第二ピストンの前面側に設けられ、且つ、第一当接部に当接しているとき、第一ピストン部材の後方移動を規制するように構成される、流体圧シリンダ。
【請求項２】
請求項１に記載の流体圧シリンダであって、  第一ピストン部材は、柱状挿通部を更に有し、    前記柱状挿通部は、第一ピストンの後面側に設けられ、且つ、前記連通口の内周面に摺接しながら前後方向に移動可能な状態で前記連通口に挿通され、且つ、前記柱状挿通部の後端部が、第一当接部となるようにした、流体圧シリンダ。
【請求項３】
請求項２に記載の流体圧シリンダであって、  第一ピストン部材は、後方軸部と、逃がし凹部とを更に有し、  第二ピストン部材は、後方軸部挿通孔と、スリーブ部とを更に有し、    前記後方軸部は、第二シリンダ室を前記前後方向に貫くように設けられ、且つ、第一ピストンの後面側から後方に突出した状態で設けられ、    前記後方軸部挿通孔は、前記後方軸部が挿通され、    前記スリーブ部は、第二ピストン部材における前記後方軸部挿通孔が設けられた箇所の前面側に設けられ、    前記逃がし凹部は、前記柱状挿通部の後面側に設けられ、且つ、第一当接部と第二当接部とが当接する際に前記スリーブ部を逃すように構成されている、流体圧シリンダ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の流体圧シリンダであって、  第二当接部は、前記隔壁の前記連通口を介して第二区画に進入しないように構成されている、流体圧シリンダ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の流体圧シリンダであって、  第一ピストン部材は、第一区画の圧力が第二区画の圧力よりも高まると後退し、第二区画の圧力が第一区画の圧力よりも高まると前進し、  第二ピストン部材は、第三区画の圧力が第四区画の圧力よりも高まると後退し、第四区画の圧力が第三区画の圧力よりも高まると前進する、流体圧シリンダ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の流体圧シリンダであって、  第三区画は、外気圧となっている、流体圧シリンダ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１つに記載の流体圧シリンダであって、  第二ピストン部材の前後位置が変化することで、第一ピストン部材のストローク範囲が調節されるように構成されている、流体圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、流体圧シリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】  流体圧シリンダとしては、例えば、本願の図１に示す構造のものが既に提案されている。特許文献１のワーク把持装置におけるシリンダ部４も、本願の図１に示すような構造を有している。このような従来の流体圧シリンダは、本願の図１に示すように、シリンダチューブ１０と、第一ピストン部材２０と、第二ピストン部材３０とを備えたものとなっている。シリンダチューブ１０の内部空間は、隔壁１４によって、前側に位置する第一シリンダ室１０ａと、後側に位置する第二シリンダ室１０ｂとに隔されている。【０００３】  本願の図１に示す従来の流体圧シリンダでは、第二ピストン部材３０を前方へ移動させた状態とすると、第一ピストン部材２０は、第一シリンダ室１０ａにおける前側の狭い範囲でしか前後方向に移動することができないものの、第二ピストン部材３０を後方に移動させると、第二当接部３０ａもその分後方に移動するため、第一ピストン部材２０の動作範囲を後側へ拡大することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０１３３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本願の図１に示す従来の流体圧シリンダでは、第二ピストン部材３０のスリーブ部３２が第一シリンダ室１０ａの区画Ａ２に進入する構造が採用されていた。【０００６】  このため、本願の図１に示す流体圧シリンダでは、区画Ａ２の圧力を設定値まで高めて第一ピストン部材２０を前進端まで移動させた状態で、区画Ａ４の圧力を高めて第二ピストン部材３０を前進させると、区画Ａ２の圧力が上記の設定値からさらに高まるようになっている。区画Ａ２の圧力が設定値を超えると、シリンダチューブ１０や第一ピストン部材２０等が変形して、流体圧シリンダが故障する虞もある。【０００７】  本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、故障が生じにくい流体圧シリンダを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明によれば、シリンダチューブと、第一ピストン部材と、第二ピストン部材とを備え、前記シリンダチューブは、第一及び第二シリンダ室と、隔壁とを有し、前記隔壁は、第一シリンダ室と第二シリンダ室とを隔てるように設けられ、且つ、連通口が形成され、第二シリンダ室は、第一シリンダ室の後側に配置され、第一ピストン部材は、第一ピストンと、第一当接部とを有し、且つ、第一シリンダ室を第一及び第二区画に仕切り、第二ピストン部材は、第二ピストンと、第二当接部とを有し、且つ、第二シリンダ室を第三及び第四区画に仕切り、第一ピストンは、第一シリンダ室に収容され、第二ピストンは、第二シリンダ室に収容され、第一区画は、第一ピストンよりも前側に位置し、第二区画は、第一ピストンよりも後側に位置し、第三区画は、第二ピストンよりも前側に位置し、第四区画は、第二ピストンよりも後側に位置し、第一当接部は、第一ピストンの後面側に設けられ、且つ、第二当接部に当接するように、前記隔壁の前記連通口を介して第三区画に進入可能に構成され、第二当接部は、第二ピストンの前面側に設けられ、且つ、第一当接部に当接しているとき、第一ピストン部材の後方移動を規制するように構成される、流体圧シリンダが提供される。【０００９】  本発明の構成では、第一当接部が第二シリンダ室の第三区画に進入することで、第一当接部と第二当接部とが当接する。このため、第一シリンダ室の第二区画の圧力を設定値まで高めて第一ピストン部材を前進させた状態で、第二シリンダ室の第四区画の圧力を高めて第二ピストン部材を前進させて第一当接部と第二当接部とが当接したとしても、第二区画の圧力が上述の設定値から更に高められることが回避され、その結果、流体圧シリンダの故障が生じにくい。【００１０】  好ましくは、第一ピストン部材は、柱状挿通部を更に有し、前記柱状挿通部は、第一ピストンの後面側に設けられ、且つ、前記連通口の内周面に摺接しながら前後方向に移動可能な状態で前記連通口に挿通され、且つ、前記柱状挿通部の後端部が、第一当接部となるようにした、流体圧シリンダが提供される。  好ましくは、第一ピストン部材は、後方軸部と、逃がし凹部とを更に有し、第二ピストン部材は、後方軸部挿通孔と、スリーブ部とを更に有し、前記後方軸部は、第二シリンダ室を前記前後方向に貫くように設けられ、且つ、第一ピストンの後面側から後方に突出した状態で設けられ、前記後方軸部挿通孔は、前記後方軸部が挿通され、前記スリーブ部は、第二ピストン部材における前記後方軸部挿通孔が設けられた箇所の前面側に設けられ、前記逃がし凹部は、前記柱状挿通部の後面側に設けられ、且つ、第一当接部と第二当接部とが当接する際に前記スリーブ部を逃すように構成されている、流体圧シリンダが提供される。  好ましくは、第二当接部は、前記隔壁の前記連通口を介して第二区画に進入しないように構成されている、流体圧シリンダが提供される。  好ましくは、第一ピストン部材は、第一区画の圧力が第二区画の圧力よりも高まると後退し、第二区画の圧力が第一区画の圧力よりも高まると前進し、第二ピストン部材は、第三区画の圧力が第四区画の圧力よりも高まると後退し、第四区画の圧力が第三区画の圧力よりも高まると前進する、流体圧シリンダが提供される。  好ましくは、第三区画は、外気圧となっている、流体圧シリンダが提供される。  好ましくは、第二ピストン部材の前後位置が変化することで、第一ピストン部材のストローク範囲が調節されるように構成されている、流体圧シリンダが提供される。【００１１】  好ましくは、  第一シリンダ室と、第一シリンダ室の後側に配された第二シリンダ室とを有し、第一シリンダ室と第二シリンダ室とを隔する隔壁に連通口が設けられたシリンダチューブと、  第一シリンダ室に収容された第一ピストンと、第一ピストンの後面側に設けられた第一当接部とを有する第一ピストン部材と、  第二シリンダ室に収容された第二ピストンと、第二ピストンの前面側に設けられた第二当接部とを有する第二ピストン部材とを備え、  第一シリンダ室が、  第一ピストンよりも前側に位置する第一区画と、  第一ピストンよりも後側に位置する第二区画とに仕切られ、  第二シリンダ室が、  第二ピストンよりも前側に位置する第三区画と、  第二ピストンよりも後側に位置する第四区画とに仕切られ、  第一区画に流体が供給されて第一区画の圧力が高まると、当該圧力が第一ピストンの前面側に加わって第一ピストン部材が後退し、  第二区画に流体が供給されて第二区画の圧力が高まると、当該圧力が第一ピストンの後面側に加わって第一ピストン部材が前進し、  第四区画に流体が供給されて第四区画の圧力が高まると、当該圧力が第二ピストンの後面側に加わって第二ピストン部材が前進するように構成され、  第一当接部と第二当接部とが前記連通口を通じて互いに当接することにより、第一ピストン部材の後方移動が規制され、  第二ピストン部材の前後位置を変化させることにより、第一ピストン部材のストローク範囲を調節できるようにした流体圧シリンダであって、  第一当接部が、前記連通口を通じて第二区画に進入可能な状態で設けられる一方、  第二当接部が、第二区画に進入しない状態で設けられ、  且つ、  第三区画が、外気に開放された、流体圧シリンダが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の流体圧シリンダをその中心線Ｌ１を含む平面で切断した状態を示した断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る流体圧シリンダをその中心線Ｌ１を含む平面で切断した状態を示した断面図であって、第二ピストン部材が第二シリンダ室における前進端にあり、第一ピストン部材が第一シリンダ室における前進端にあるときを示した図である。
【図３】本発明の実施形態に係る流体圧シリンダをその中心線Ｌ１を含む平面で切断した状態を示した断面図であって、第二ピストン部材が第二シリンダ室における前進端にあり、第一ピストン部材が第一当接部と第二当接部とが当接する位置まで後退したときを示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係る流体圧シリンダをその中心線Ｌ１を含む平面で切断した状態を示した断面図であって、第二ピストン部材が第二シリンダ室における後退端にあり、第一ピストン部材が第一シリンダ室における後退端にあるときを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  本発明の流体圧シリンダの好適な実施形態について、図面を用いてより具体的に説明する。図２〜４は、本発明の流体圧シリンダをその中心線Ｌ１を含む平面で切断した状態を示した断面図である。図２は、第二ピストン部材３０が第二シリンダ室１０ｂにおける前進端にあり、第一ピストン部材２０が第一シリンダ室１０ａにおける前進端にあるときを、図３は、第二ピストン部材３０が第二シリンダ室１０ｂにおける前進端にあり、第一ピストン部材２０が第一当接部２０ａと第二当接部３０ａとが当接する位置まで後退したときを、図４は、第二ピストン部材３０が第二シリンダ室１０ｂにおける後退端にあり、第一ピストン部材２０が第一シリンダ室１０ａにおける後退端にあるときを、それぞれ示している。
【００１４】  本実施形態の流体圧シリンダは、図２〜４に示すように、シリンダチューブ１０と、第一ピストン部材２０と、第二ピストン部材３０とを備えている。以下においては、本実施形態の流体圧シリンダを構成する各部材について順に説明する。
【００１５】１．シリンダチューブ  シリンダチューブ１０は、中空な筒状の部材となっており、その内部空間を、隔壁１４によって、前側に位置する第一シリンダ室１０ａと、後側に位置する第二シリンダ室１０ｂとに隔されている。隔壁１４の中央部には、第一シリンダ室１０ａと第二シリンダ室１０ｂとを連通する連通口１４ａが設けられている。本実施形態の流体圧シリンダにおいて、シリンダチューブ１０は、その前側部分を形成する前壁部１１と、その後側部分を形成する後壁部１２と、前壁部１１と後壁部１２とを繋ぐ筒状の周壁部１３とを組み合わせて構成したものとなっている。上記の隔壁１４は、周壁部１３の内周部から内フランジ状に設けられている。
【００１６】  シリンダチューブ１０には、第一シリンダ室１０ａの区画Ａ１とポートＰ１とを結ぶ流路Ｃ１と、第一シリンダ室１０ａの区画Ａ２とポートＰ２とを結ぶ流路Ｃ２と、第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ３とポートＰ３とを結ぶ流路Ｃ３と、第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ４とポートＰ４とを結ぶ流路Ｃ４が設けられている。ここで、区画Ａ１は、第一シリンダ室１０ａにおける第一ピストン２１よりも前側に位置する区画であり、区画Ａ２は、第一シリンダ室１０ａにおける第一ピストン２１よりも後側に位置する区画であり、区画Ａ３は、第二シリンダ室１０ｂにおける第二ピストン３１よりも前側に位置する区画であり、区画Ａ４は、第二シリンダ室１０ｂにおける第二ピストン３１よりも後側に位置する区画である。区画Ａ１は第一区画に対応し、区画Ａ２は第二区画に対応し、区画Ａ３は第三区画に対応し、区画Ａ４は第四区画に対応している。
【００１７】  ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のうち、ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ４は、図示省略の切換弁を通じて流体圧供給源（本実施形態の流体圧シリンダでは油圧供給源）に接続されている。流路Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４には、それぞれ安全弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４を設けている。安全弁Ｖ１は、ポートＰ１から流体圧が供給されているときと、ポートＰ１に流体圧が供給されておらずポートＰ２に流体圧が供給されているときに、開くように構成されている。安全弁Ｖ２は、ポートＰ２から流体圧が供給されているときと、ポートＰ２に流体圧が供給されておらずポートＰ１に流体圧が供給されているときに、開くように構成されている。安全弁Ｖ４は、ポートＰ４から流体圧が供給されているときと、ポートＰ４に流体圧が供給されておらずポートＰ５に流体圧が供給されているときに、開くように構成されている。ポートＰ５は、安全弁Ｖ４を開くための専用のポートであり、ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ４と同様、図示省略の切換弁を通じて流体圧供給源に接続されている。このため、第一シリンダ室１０ａの区画Ａ１，Ａ２と第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ４は、流体圧（本実施形態の流体圧シリンダでは油圧）を供給又は排出することができるようになっている。ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５に流体圧が供給されていないときには、そのポートに対応する区画の流体圧が維持されるように、その区画が封止されるように構成されている。これに対して、ポートＰ３は、外気に開放された状態となっている。このため、第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ３は、外気圧に保たれるようになっている。なお、実施形態では、区画Ａ３が外気圧に保たれているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、外気圧以外の予め定められた圧力であってもよい。また、区画Ａ３の圧力は、変動してもよい。
【００１８】２．第一ピストン部材  本実施形態の流体圧シリンダにおいて、第一ピストン部材２０は、第一ピストン２１と、出力軸部２２と、柱状挿通部２３と、後方軸部２４とを備えたものとなっている。
【００１９】  第一ピストン２１は、第一シリンダ室１０ａに収容されたフランジ状の部分となっており、第一シリンダ室１０ａを区画Ａ１と区画Ａ２とに仕切るとともに、区画Ａ１，Ａ２の圧力を受ける部分となっている。すなわち、区画Ａ１に流体圧を供給して、区画Ａ１の圧力が区画Ａ２の圧力よりも高まると、区画Ａ１に供給された流体から第一ピストン２１の前面側に加えられる圧力によって、第一ピストン２１が第一シリンダ室１０ａ内を後退し、第一ピストン部材２０も後退するようになっている。第一ピストン部材２０は、区画Ａ２から流体圧を排出することによっても、後退させることができる。一方、区画Ａ２に流体圧を供給して、区画Ａ２の圧力が区画Ａ１の圧力よりも高まると、区画Ａ２に供給された流体から第一ピストン２１の後面側に加えられる圧力によって、第一ピストン２１が第一シリンダ室１０ａ内を前進し、第一ピストン部材２０も前進するようになっている。第一ピストン部材２０は、区画Ａ１から流体圧を排出することによっても、前進させることができる。このように、区画Ａ１と区画Ａ２の圧力を切り替えることで、第一ピストン部材２０の出力軸部２２を前後方向に移動させることができるようになっている。
【００２０】  出力軸部２２は、第一ピストン２１の前面中心部から前方に突出した状態に設けられ、その前端側が、シリンダチューブ１０の前端面から前方に突出可能な状態とされている。この出力軸部２２は、第一ピストン部材２０の動作をシリンダチューブ１０の外部へと出力する部分となっている。本実施形態の流体圧シリンダをワーク把持装置に組み込む場合には、この出力軸部２２の前端側が、図示省略のドローパイプやプランジャ等の部材を介して、チャック部内に収容されたウェッジプランジャに連結され、出力軸部２２の前後方向の移動が、それに垂直な方向（中心線Ｌ１を中心とした径方向）の移動に変換されることで、ジョーによるチャック動作が行われる。また、本実施形態の流体圧シリンダをワーク把持装置に組み込む場合には、図示省略の回転駆動機構（モーター等）によって、シリンダチューブ１０を中心線Ｌ１回りに回転可能な構造とすることで、チャック部も中心線Ｌ１回りに回転可能とされる。
【００２１】  柱状挿通部２３は、第一ピストン２１の後面中央部から後方に突出して設けられた柱状の部分となっている。この柱状挿通部２３は、隔壁１４の連通口１４ａに挿通され、連通口１４ａの内周面に摺接しながら前後方向に移動（第一ピストン２１と一体的に移動）する部分となっている。このため、第一ピストン部材２０を前後方向に移動させても、柱状挿通部２３の外周面が連通口１４ａの内周面に当接した状態が維持されるようになっており、第一シリンダ室１０ａの区画Ａ２と第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ３とが連通した状態とならないようになっている。換言すると、柱状挿通部２３は、連通口１４ａの栓としての機能を有している。
【００２２】  柱状挿通部２３の後端面の周縁部には、第一当接部２０ａが環状に設けられている。なお、柱状挿通部２３の後端面の周縁部は、柱状挿通部の後端部に対応している。この第一当接部２０ａは、後述する第二ピストン部材３０の第二当接部３０ａに当接するための部分となっている。また、柱状挿通部２３の後端面中央部には、逃がし凹部２３ａが設けられている。この逃がし凹部２３ａは、図３に示すように、第一当接部２０ａと第二当接部３０ａとが当接する際に、第二ピストン部材３０のスリーブ部３２が第一ピストン部材２０の柱状挿通部２３に干渉しないように、スリーブ部３２を逃がすための部分となっている。この逃がし凹部２３ａによって、シリンダチューブ１０の前後長を抑えてシリンダチューブ１０の剛性を高めることが可能となっている。  実施形態では、柱状挿通部２３が第一ピストン２１の後面側に設けられ、柱状挿通部２３の後端部が第一当接部２０ａとなっている。その結果、実施形態は、第一ピストン部材２０や第二ピストン部材３０の構造をシンプルにすることが可能となっている。
【００２３】  後方軸部２４は、第一ピストン２１の後面中央部（本実施形態の流体圧シリンダでは柱状挿通部２３の後面中央部）から後方に突出した状態に設けられている。後方軸部２４は、第二シリンダ室１０ｂを貫いてシリンダチューブ１０の後端面から突き出る位置まで延びている。このため、第一ピストン部材２０がシリンダチューブ１０内で安定するようになっている。この後方軸部２４は、後述するように、第二ピストン部材３０のガイドとしても機能するようになっている。
【００２４】３．第二ピストン部材  本実施形態の流体圧シリンダにおいて、第二ピストン部材３０は、第二ピストン３１と、スリーブ部３２とを備えたものとなっている。
【００２５】  第二ピストン３１は、第二シリンダ室１０ｂに収容されたフランジ状の部分となっており、第二シリンダ室１０ｂを区画Ａ３と区画Ａ４とに仕切るとともに、区画Ａ４の圧力を受ける部分となっている。すなわち、区画Ａ４の圧力が区画Ａ３の圧力（外気圧）よりも高まると、区画Ａ４に供給された流体から第二ピストン３１の後面側に加えられる圧力によって、第二ピストン３１が第二シリンダ室１０ｂ内を前進し、第二ピストン部材３０も前進するようになっている。
【００２６】  また、区画Ａ３の圧力が区画Ａ４の圧力よりも高めることができれば、第二ピストン部材３０を後退させることができるものの、既に述べたように、本実施形態の流体圧シリンダでは、区画Ａ３が外気に開放された状態となっており、区画Ａ３の圧力を外気圧よりも高めることができないため、区画Ａ３の圧力を高めることによっては、第二ピストン部材３０を後退させることができない構造となっている。この点、本実施形態の流体圧シリンダでは、第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ４の流体圧を排出し、圧力を低くした状態で、第一シリンダ室１０ａの区画Ａ１の圧力を高くし、第一ピストン部材２０を後退させると、第一ピストン部材２０の第一当接部２０ａが、後述する第二当接部３０ａに当接し、第二ピストン部材３０を第一ピストン部材２０で後方に押すことで、第二ピストン部材３０を後退させることができるようにしている。
【００２７】  スリーブ部３２は、第二ピストン３１の前面中央部から前方に突出した状態に設けられている。第二ピストン３１及びスリーブ部３２の中央部には、後方軸部挿通孔３０ｂが設けられており、この後方軸部挿通孔３０ｂには、第一ピストン部材２０の後方軸部２４が挿通されている。このため、第二ピストン部材３０は、後方軸部２４によって第二シリンダ室１０ｂ内を前後方向に安定してスライドするようになっている。また、第一ピストン部材２０が前後方向に動く場合には、第一ピストン部材２０の後方軸部２４が、後方軸部挿通孔３０ｂにおける内周面によって安定してスライドするようになっている。第二ピストン３１の前面における、スリーブ部３２の付根付近には、環状の第二当接部３０ａが設けられている。
【００２８】  既に述べたように、第二当接部３０ａは、第一ピストン部材２０の第一当接部２０ａを当接させるための部分となっている。第二ピストン部材３０が後方に移動できない状態（第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ４の圧力が高まった状態、又は、第二ピストン部材３０が第二シリンダ室１０ｂにおける後退端にある状態）にあるときに、第一ピストン部材２０が後退し、第一ピストン部材２０の第一当接部２０ａが第二当接部３０ａに当接すると、第一ピストン部材２０は、それ以上後方へ移動することができない状態となる。このため、第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ４の圧力を高めて第二ピストン部材３０を第二シリンダ室１０ｂにおける前進端に移動させた状態とすると、第一ピストン部材２０のストローク範囲を、図３におけるストローク範囲Ｓ１のように短くすることができる。上述したワーク把持装置（ジョー自動交換装置によりジョーの交換が可能なワーク把持装置）においては、このストローク範囲Ｓ１を、ワークを把持する際の通常のストローク範囲として用いることができる。
【００２９】  一方、第二ピストン部材３０が後方に移動できる状態（第二ピストン部材３０が第二シリンダ室１０ｂにおける後退端よりも前進した位置にあり、第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ４の圧力が低い状態）にあるときに、第一シリンダ室１０ａの区画Ａ１の圧力を高めて、第一ピストン部材２０を後退させ、第一ピストン部材２０の第一当接部２０ａが第二当接部３０ａに当接すると、第二ピストン部材３０は、第一ピストン部材２０によって後側に押されて後方へ移動するようになる。第二ピストン部材３０が第二シリンダ室１０ｂにおける後退端にあるときには、第一ピストン部材２０のストローク範囲を、図４におけるストローク範囲Ｓ２のように長くすることができる。上述したワーク把持装置（ジョー自動交換装置によりジョーの交換が可能なワーク把持装置）においては、このストローク範囲Ｓ２を、ジョーを交換する際のストローク範囲として用いることができる。
【００３０】４．まとめ  以上のように、本実施形態の流体圧シリンダは、第二ピストン部材３０を前後方向に移動させ、第一ピストン部材２０の後方への移動を規制する第二当接部３０ａの前後位置を変化させることにより、第一ピストン部材２０のストローク範囲を調節するものとなっている。また、本実施形態の流体圧シリンダは、第二当接部３０ａを、第一シリンダ室１０ａの区画Ａ２に進入させることで、第一当接部２０ａと第二当接部３０ａとを当接させるのではなく、第一当接部２０ａを、第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ３に進入させることで、第一当接部２０ａと第二当接部３０ａとを当接させるものとなっている。
【００３１】  このため、本実施形態の流体圧シリンダでは、第一シリンダ室１０ａの区画Ａ２の圧力を設定値まで高めて第一ピストン部材２０を前進端まで移動させた状態で、第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ４の圧力を高めて第二ピストン部材３０を前進させても、区画Ａ２の圧力が上記の設定値で維持されるようになっている。このため、シリンダチューブ１０や第一ピストン部材２０等は変形しにくく、流体圧シリンダは故障が生じにくくなっている。また、第一ピストン部材２０を後退させ場合には、第一当接部２０ａが第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ３に進入するものの、区画Ａ３を外気に開放しているため、区画Ａ３の圧力が外気圧付近で維持されるようになっている。したがって、本実施形態の流体圧シリンダでは、区画Ａ２だけでなく、区画Ａ３等の他の区画の圧力も設定値を越えて高まらない構造となっており、故障が生じにくくなっている。
【００３２】  それに対し、従来の流体圧シリンダでは、次に説明するように、区画Ａ２の圧力が高まりやすい。  流体が空気等の圧縮性流体である場合には、図１に示すように、第二ピストン部材３０の前進に伴ってスリーブ部３２が区画Ａ２に進入することによって、区画Ａ２の見掛けの容積が減少し、区画Ａ２の圧力が高まる。また、流体圧シリンダに供給される流体が油等の非圧縮性流体である場合でも、区画Ａ２の圧力が高まる。すなわち、スリーブ部３２の前端面（第二当接部３０ａ）の面積をＳＡとし、区画Ａ２の圧力をＰＡとし、第二ピストン３１の後面の面積（区画Ａ４の流体から圧力を受ける部分の面積）をＳＢ、区画Ａ４の圧力をＰＢとすると、パスカルの原理により、ＰＡ・ＳＡ＝ＰＢ・ＳＢの関係が成立するところ、スリーブ部３２の前端面の面積ＳＡは、第二ピストン３１の後面の面積ＳＢに比較して非常に小さいため、区画Ａ２の圧力ＰＡは、区画Ａ４の圧力ＰＢよりも非常に高くなる。
【００３３】  本発明の流体圧シリンダにおいて、第一シリンダ室１０ａの区画Ａ１，Ａ２や、第二シリンダ室１０ｂの区画Ａ４に供給する流体は、特に限定されず、気体（エア等）であってもよいが、液体であることが好ましい。これにより、第一ピストン部材２０の出力軸部２２により大きな駆動力を出力することができる。一方、液体を供給する場合の方が、気体を供給する場合よりも、区画Ａ２等の圧力が高まりやすく、シリンダチューブ１０や第一ピストン部材２０に変形等が生じやすいため、本発明の流体圧シリンダに係る構成を採用する意義が高まるからである。区画Ａ１，Ａ２，Ａ３に供給する液体としては、油等が好適である。
【符号の説明】
【００３４】：１０：シリンダチューブ、：１０ａ：第一シリンダ室、：１０ｂ：第二シリンダ室、：１１：前壁部、：１２：後壁部、：１３：周壁部、：１４：隔壁、：１４ａ：連通口、：２０：第一ピストン部材、：２０ａ：第一当接部、：２１：第一ピストン、：２２：出力軸部、：２３：柱状挿通部、：２３ａ：逃がし凹部、：２４：後方軸部、：３０：第二ピストン部材、：３０ａ：第二当接部、：３０ｂ：後方軸部挿通孔、：３１：第二ピストン、：３２：スリーブ部、：Ａ１：第一シリンダ室における第一ピストンよりも前側に位置する区画、：Ａ２：第一シリンダ室における第一ピストンよりも後側に位置する区画、：Ａ３：第二シリンダ室における第二ピストンよりも前側に位置する区画、：Ａ４：第二シリンダ室における第二ピストンよりも後側に位置する区画、：Ｃ１：区画Ａ１とポートＰ１とを結ぶ流路、：Ｃ２：区画Ａ２とポートＰ２とを結ぶ流路、：Ｃ３：区画Ａ３とポートＰ３とを結ぶ流路、：Ｃ４：区画Ａ４とポートＰ４とを結ぶ流路、：Ｌ１：流体圧シリンダの中心線、：Ｐ１：流路Ｃ１のポート、：Ｐ２：流路Ｃ２のポート、：Ｐ３：流路Ｃ３のポート、：Ｐ４：流路Ｃ４のポート、：Ｓ１：第二ピストン部材が第二シリンダ室における前進端にあるときの第一ピストン部材のストローク範囲、：Ｓ２：第二ピストン部材が第二シリンダ室における後退端にあるときの第一ピストン部材のストローク範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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