具体实施方式

图1至图3表示本发明的第一实施方式。

该实施方式例示了将本发明的缸装置应用于回旋式夹紧装置的情况。根据图1至图3对本发明的第一实施方式的缸装置的结构进行说明。

在工作台等固定台T上安装有壳体1。壳体1具有壳体本体2和固定于壳体本体2的下端部的有底筒状的下端壁3。在壳体本体2的下部形成有第一缸孔4，在该第一缸孔4的上侧(顶端侧)形成有第二缸孔5。由第一缸孔4和第二缸孔5构成缸孔6。

活塞杆7以能够沿上下方向(轴向)移动的方式插入上述缸孔6。活塞杆7的顶端侧部分为顶端变细的形状，该顶端变细部分嵌入形成于夹紧臂14的端部的孔14a并由螺母15固定。活塞杆7的下端部插入形成于构成壳体1的下端壁3的支承孔3a。

在作为缸孔6的下部部分的上述第一缸孔4内以能够沿上下方向(轴向)移动的方式以密封状插入第一活塞8。活塞杆7以密封状插入该第一活塞8。第一活塞8通过形成于活塞杆7的下部外周的凸缘部7a和挡圈9而被固定于活塞杆7。

在上述第一活塞8的上侧，第二活塞10以能够沿上下方向(轴向)移动的方式以密封状插入第二缸孔5内。活塞杆7以密封状插入该第二活塞10。第二活塞10通过形成于比上述凸缘部7a靠上侧的活塞杆7的外周的台阶部7b和挡圈11而被固定于活塞杆7。

第一缸孔4的直径比第二缸孔5大，第一缸孔4与第二缸孔5的交界部分例如被形成为锥状的台阶部12。在该台阶部12，以密封状插入有将缸孔6分隔为第一缸孔4和第二缸孔5的分隔壁13。分隔壁13未固定于壳体本体2，能够在第一缸孔4内沿轴向移动。另外，分隔壁13向比台阶部12靠上方(顶端侧)的移动通过该台阶部12的存在而受到限制。

用于使第一活塞8向下方(基端侧)移动的第一锁定室16设置于第一活塞8与分隔壁13之间，并且用于使第二活塞10向下方(基端侧)移动的第二锁定室17设置于第二活塞10的上侧(顶端侧)。作为锁定用的压力流体的压力油经由共用的锁定端口18相对于上述第一锁定室16以及上述第二锁定室17供给或排出。锁定端口18和第二锁定室17通过形成于壳体本体2的端口侧通路19连接，第二锁定室17与第一锁定室16通过形成于活塞杆7的内部的锁定用连通路20连通。由端口侧通路19和锁定用连通路20构成向第一锁定室16及第二锁定室17供给或排出压力流体的锁定用通路21。上述锁定用连通路20具有从活塞杆7的基端面向顶端侧隔开的沿轴向延伸的孔20a和从活塞杆7的外周面向径内方向隔开的2个孔20b、20c，孔20a的开口被挡珠22密封。另外，省略了压力油向锁定端口18的供排通路的图示。

另外，在第一活塞8及活塞杆7的下方(基端侧)设置有第一释放室23，并且在分隔壁13与第二活塞10之间设置有第二释放室24。第一释放室23具有设置于第一活塞8与下端壁3之间的顶端侧释放室23a和设置于所述支承孔3a内的基端侧释放室23b。该顶端侧释放室23a与基端侧释放室23b连通。

作为释放用的压力流体的压力油从释放用通路25相对于上述第一释放室23和上述第二释放室24供给或排出。释放用通路25具有形成于壳体本体2的主释放通路25a和分支释放通路25b。另外，省略了与释放用通路25连通的释放端口的图示。

在第一活塞8的基端侧、即活塞杆7的下端部设置有活塞杆回旋机构26。该活塞杆回转机构26如下那样地构成。

在活塞杆7的下端部的外周面形成有具有上下相连的直线状的直行槽27a和螺旋状的回旋槽27b的至少一个引导槽27。在上述支承孔3a的周壁的上部形成有至少一个横孔28，插入该横孔28的滚珠29与上述引导槽27嵌合。在滚珠29的外周旋转自如地外嵌有套筒30。

上述结构的缸装置如下那样地进行动作。

在图1所示的释放状态下，从第一锁定室16及第二锁定室17排出压力油，并且向第一释放室23及第二释放室24供给压力油。

在从图1所示的释放状态向图2所示的锁定状态切换时，第一释放室23及第二释放室24的压力油从释放用通路25向外部排出，并且从锁定端口18经由端口侧通路19向第二锁定室17供给压力油。供给到第二锁定室17的压力油经由锁定用连通路20也被供给到第一锁定室16。于是，第二活塞10利用第二锁定室17的压力油将活塞杆7向下方按压，并且第一活塞8利用第一锁定室16的压力油将活塞杆7向下方按压。由此，活塞杆7利用上述活塞杆回旋机构26一边绕顺时针回旋一边下降，然后笔直地下降。当活塞杆7下降时，如图2所示，夹紧臂14的顶端部从上方按压夹紧对象物W。由此，活塞杆7的下降停止并成为锁定状态。

在从图2所示的锁定状态向图1所示的释放状态切换时，第一锁定室16及第二锁定室17的压力油从端口侧通路19向外部排出，并且从释放用通路25向第一释放室23及第二释放室24供给压力油。于是，如图3所示，分隔壁13由于第二释放室24的压力油而暂时下降。由此，第二释放室24的压力油的力在轴向上被抵消，不作为活塞杆7的驱动力发挥作用。因此，活塞杆7仅由于第一释放室23的液压油的力而上升。另外，上述分隔壁13与从其下方上升的第一活塞8抵接，与第一活塞8一起上升。活塞杆7利用上述活塞杆回旋机构26，最初笔直地上升，然后，一边绕逆时针回旋一边上升。当活塞杆7上升时，如图1所示，第二活塞10与壳体本体2内的顶面抵接。由此，活塞杆7的上升停止并成为释放状态。

图4及图5表示本发明的第二实施方式。第二实施方式的缸装置与图1至图3所示的第一实施方式的缸装置的不同点如下所述。

构成第二实施方式的缸装置的锁定用连通路31具有从第一锁定室16向斜上方延伸到活塞杆7的内部的锁定用第一连通路32和从第二锁定室17向斜下方延伸到活塞杆7的内部的锁定用第二连通路33。锁定用第一连通路32与锁定用第二连通路33相互连接。在构成图1至图3所示的第一实施方式的缸装置的锁定用连通路20中，需要用于密封孔20a的开口的挡珠22，但在该第二实施方式的锁定用连通路31中，不需要挡珠22这样的密封构件。

另外，构成第二实施方式的缸装置的释放用通路34具有使构成第一释放室23的基端侧释放室23b与第二释放室24连通的释放用连通路35，压力油相对于第二释放室24的供给或排出从形成于壳体本体2的释放通路36进行。上述释放用连通路35形成于活塞杆7的内部，压力油相对于第一释放室23的供给或排出经由第二释放室24从释放用连通路35进行。

从图4所示的释放状态向图5所示的锁定状态切换时的缸装置的动作与第一实施方式的情况相同，若从锁定口18经由端口侧通路19向第二锁定室17供给压力油，则向第二锁定室17供给的压力油经由锁定用连通路31也向第一锁定室16供给。于是，第二活塞10利用第二锁定室17的压力油将活塞杆7向下方按压，并且第一活塞8利用第一锁定室16的压力油将活塞杆7向下方按压。由此，活塞杆7下降。

从图5所示的锁定状态向图4所示的释放状态切换时的缸装置的动作也与第一实施方式的情况相同，当从释放通路36向第二释放室24供给压力油时，分隔壁13由于第二释放室24的压力油而暂时下降。由此，第二释放室24的压力油的力在轴向上被抵消，不作为活塞杆7的驱动力发挥作用。因此，活塞杆7仅由于第一释放室23的液压油的力而上升。

图6及图7表示本发明的第三实施方式。第三实施方式的缸装置与图1至图3所示的第一实施方式的缸装置的不同点如下所述。

构成第三实施方式的缸装置的第二活塞37具有环状的第二活塞本体部38和从该第二活塞本体部38向下方(基端侧)延伸的筒状的引导部39。活塞杆7插入第二活塞37，构成第二活塞37的引导部39以密封状插入分隔壁13。第二活塞37及第一活塞8通过形成于活塞杆7的下部外周的凸缘部7a和上方的挡圈40而被固定于活塞杆7。

在第三实施方式的缸装置中，在活塞杆7的表面形成有使第一锁定室16与第二锁定室17连通的沿轴向延伸的槽41。该槽41是形成于第二活塞37的筒孔37a与活塞杆7的外周面之间的锁定用连通路。构成第三实施方式的缸装置的锁定用通路21由端口侧通路19和作为锁定用连通路的上述槽41构成。

从图6所示的释放状态向图7所示的锁定状态切换时的缸装置的动作与第一实施方式的情况相同，若从锁定端口18经由端口侧通路19向第二锁定室17供给压力油，则向第二锁定室17供给的压力油经由槽41也向第一锁定室16供给。于是，利用第二锁定室17的压力油，第二活塞37经由第一活塞8向下方按压活塞杆7，并且利用第一锁定室16的压力油，第一活塞8将活塞杆7向下方按压。由此，活塞杆7下降。

从图7所示的锁定状态向图6所示的释放状态切换时的缸装置的动作也与第一实施方式的情况相同，当从释放用通路25向第一释放室23及第二释放室24供给压力油时，分隔壁13由于第二释放室24的压力油而暂时下降。由此，第二释放室24的压力油的力在轴向上被抵消，不作为活塞杆7的驱动力发挥作用。因此，活塞杆7仅由于第一释放室23的液压油的力而上升。

图8至图10表示本发明的第四实施方式。第四实施方式的缸装置与图6及图7所示的第三实施方式的缸装置的不同如下所述。

构成第四实施方式的缸装置的活塞杆7的向第二活塞37的插入部的外径被设为比第二活塞37的筒孔37a的直径稍小的直径，由此，在第二活塞37的筒孔37a与活塞杆7的外周面之间形成有作为锁定用连通路的环状的间隙44。构成第四实施方式的缸装置的锁定用通路21由端口侧通路19和上述间隙44构成。

构成第四实施方式的缸装置的第二活塞37通过安装于引导部39的端部外周的挡圈42与分隔壁13卡合。另外，第一活塞8通过形成于活塞杆7的下部外周的凸缘部7a和挡圈43而被固定于活塞杆7。

从图8所示的释放状态向图9所示的锁定状态切换时的缸装置的动作与第一实施方式的情况相同，若从锁定端口18经由端口侧通路19向第二锁定室17供给压力油，则向第二锁定室17供给的压力油经由环状的间隙44也向第一锁定室16供给。于是，利用第二锁定室17的压力油，第二活塞37经由第一活塞8向下方按压活塞杆7，并且利用第一锁定室16的压力油，第一活塞8将活塞杆7向下方按压。由此，活塞杆7下降。

从图9所示的锁定状态向图8所示的释放状态切换时的缸装置的动作也与第一实施方式的情况相同，若从释放用通路25向第一释放室23及第二释放室24供给压力油，则如图10所示，利用第二释放室24的压力油使分隔壁13暂时下降。由此，第二释放室24的压力油的力在轴向上被抵消，不作为活塞杆7的驱动力发挥作用。因此，活塞杆7仅由于第一释放室23的液压油的力而上升。

上述的实施方式能够如下那样地变更。

构成第二实施方式的缸装置的锁定用第一连通路32和锁定用第二连通路33均相对于活塞杆7的轴向倾斜地延伸，但也可以取而代之，例如，使锁定用第二连通路从第二锁定室17朝向活塞杆7的内部横向地延伸，并将从第一锁定室16向斜上方延伸的锁定用第一连通路与该锁定用第二连通路连接。另外，相反地，也可以使锁定用第一连通路从第一锁定室16朝向活塞杆7的内部横向地延伸，并将从第二锁定室17向斜下方延伸的锁定用第二连通路与该锁定用第一连通路连接。

即，只要锁定用第一连通路以及锁定用第二连通路中的至少一方相对于活塞杆7的轴向倾斜地延伸，且锁定用第一连通路与锁定用第二连通路连接即可。

在第一实施方式的缸装置中，也可以如第二实施方式那样在活塞杆7的内部形成释放用连通路35，经由第二释放室24从释放用连通路35进行压力油相对于第一释放室23的供给或排出。另外，在第二实施方式的缸装置中，也可以如第一实施方式那样在壳体本体2形成释放用通路25(25a以及25b)，相对于第一释放室23以及第二释放室24分别直接进行压力油的供给或排出。

在第三实施方式的缸装置中，也可以代替沿轴向延伸的槽41而设置第四实施方式那样的环状的间隙44。另外，在第四实施方式的缸装置中，也可以代替环状的间隙44而设置第三实施方式那样的沿轴向延伸的槽41。

锁定和释放用的压力流体也可以是压缩空气、压缩氮气等压缩气体来代替压力油。

本发明的缸装置并不限定于回旋式夹紧装置，也可以是活塞杆不回旋的夹紧装置等其他形式的夹紧装置。并且，并不限定于夹紧装置，也可以是使物体进退的往复运动装置。

以上，对本发明的实施方式以及变形例进行了说明。此外，当然能够在本领域技术人员能够想到的范围内进行各种变更。

附图标记的说明

1：壳体、4：第一缸孔、5：第二缸孔、6：缸孔、7：活塞杆、8：第一活塞、10：第二活塞、13：分隔壁、16：第一锁定室、17：第二锁定室、20：锁定用连通路、21：锁定用通路、23：第一释放室、24：第二释放室、25：释放用通路、26：活塞杆回旋机构、31：锁定用连通路、32：锁定用第一连通路、33：锁定用第二连通路、34：释放用通路、35：释放用连通路、37：第二活塞、37a：筒孔、38：第二活塞本体部、39：引导部、41：槽(锁定用连通路)、44：间隙(锁定用连通路)。