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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024117182
(43)【公開日】2024-08-29
(54)【発明の名称】シリンダ装置
(51)【国際特許分類】
F15B 15/06 20060101AFI20240822BHJP
【ＦＩ】
F15B15/06 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023023123
(22)【出願日】2023-02-17
(71)【出願人】
【識別番号】000102511
【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003683
【氏名又は名称】弁理士法人桐朋
(72)【発明者】
【氏名】田村 健
【テーマコード（参考）】
3H081
【Ｆターム（参考）】
3H081AA03
3H081AA31
3H081CC23
(57)【要約】 （修正有）
【課題】製造コストを抑制でき、全長を短くできるシリンダ装置を提供する。
【解決手段】シリンダ装置は、ボディ１２に固定されたガイド部材１８と、軸方向のみに変位するピストン部材２０と、周方向及び軸方向に変位可能なピストンロッド１４と、ピストン部材２０の変位の一部を周方向の変位に変換する変換機構２２と、を備え、変換機構２２は、ガイド部材１８に設けられたＬ字状の変位切換溝４０と、ピストン部材２０に設けられ、軸方向に対して傾斜した螺旋溝５２と、ピストンロッド１４に支持され、変位切換溝４０と螺旋溝５２に沿って移動するリンクピン４６と、を有する。
【選択図】図４
【解決手段】シリンダ装置は、ボディ１２に固定されたガイド部材１８と、軸方向のみに変位するピストン部材２０と、周方向及び軸方向に変位可能なピストンロッド１４と、ピストン部材２０の変位の一部を周方向の変位に変換する変換機構２２と、を備え、変換機構２２は、ガイド部材１８に設けられたＬ字状の変位切換溝４０と、ピストン部材２０に設けられ、軸方向に対して傾斜した螺旋溝５２と、ピストンロッド１４に支持され、変位切換溝４０と螺旋溝５２に沿って移動するリンクピン４６と、を有する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
周方向及び軸方向に固定されたガイド部材と、
周方向に固定され軸方向に変位するピストン部材と、
周方向及び軸方向に変位するピストンロッドと、
前記ピストン部材の軸方向の一部の変位を周方向の変位に変換して前記ピストンロッドに伝える変換機構と、を備え、
前記変換機構は、前記ガイド部材と、前記ピストン部材と、前記ピストンロッドとが径方向に重なった部分に設けられており、
さらに、前記変換機構は、
前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか一方に設けられ、軸方向に延びる軸方向部と周方向に延在する周方向部とがＬ字状に繋がった変位切換溝と、
前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか他方に設けられ、前記変位切換溝と径方向に重なって配置され、軸方向に対して傾斜した螺旋溝と、
前記ピストンロッドに支持されて径方向に延び、前記変位切換溝及び前記螺旋溝に挿入されて前記変位切換溝及び前記螺旋溝に沿って移動するリンクピンと、
を有する、シリンダ装置。
周方向に固定され軸方向に変位するピストン部材と、
周方向及び軸方向に変位するピストンロッドと、
前記ピストン部材の軸方向の一部の変位を周方向の変位に変換して前記ピストンロッドに伝える変換機構と、を備え、
前記変換機構は、前記ガイド部材と、前記ピストン部材と、前記ピストンロッドとが径方向に重なった部分に設けられており、
さらに、前記変換機構は、
前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか一方に設けられ、軸方向に延びる軸方向部と周方向に延在する周方向部とがＬ字状に繋がった変位切換溝と、
前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか他方に設けられ、前記変位切換溝と径方向に重なって配置され、軸方向に対して傾斜した螺旋溝と、
前記ピストンロッドに支持されて径方向に延び、前記変位切換溝及び前記螺旋溝に挿入されて前記変位切換溝及び前記螺旋溝に沿って移動するリンクピンと、
を有する、シリンダ装置。
【請求項2】
請求項１記載のシリンダ装置であって、前記変位切換溝の前記周方向部の角度範囲の少なくとも一部は前記螺旋溝の角度範囲と重なり、かつ、前記変位切換溝の前記軸方向部の周方向の角度は前記螺旋溝の周方向の角度範囲に含まれる、シリンダ装置。
【請求項3】
請求項２記載のシリンダ装置であって、
前記ガイド部材は、軸方向に延びるガイド孔を有し、
前記ガイド孔は前記ピストンロッド及び前記ピストン部材を収容する、シリンダ装置。
前記ガイド部材は、軸方向に延びるガイド孔を有し、
前記ガイド孔は前記ピストンロッド及び前記ピストン部材を収容する、シリンダ装置。
【請求項4】
請求項３記載のシリンダ装置であって、前記ピストン部材は、軸方向に貫通し、前記ピストンロッドが挿通するピストン孔を有する、シリンダ装置。
【請求項5】
請求項４記載のシリンダ装置であって、前記ガイド部材は、前記ガイド孔に前記ピストン部材を押圧可能な第３エア室を有する、シリンダ装置。
【請求項6】
請求項１～５のいずれか１項に記載のシリンダ装置であって、
さらに、前記ピストンロッドに連結された増力ピストンを有する、シリンダ装置。
さらに、前記ピストンロッドに連結された増力ピストンを有する、シリンダ装置。
【請求項7】
請求項１～５のいずれか１項に記載のシリンダ装置であって、前記ピストン部材は、非円形のピストンを有する、シリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ピストンロッドを軸方向と周方向とに変位させるシリンダ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
工場の自動化ラインにおいて、対象物のクランプにクランプシリンダ（シリンダ装置）が用いられている。このようなシリンダ装置は、ピストンロッドの押出端での旋回動作とピストンロッドの引込端に向けた軸方向の直線動作とを利用して対象物をクランプする。
【0003】
クランプに用いられるシリンダ装置は、ピストンの軸方向の一部の変位を、周方向の変位に変換し、ピストンの軸方向の他の一部の変位を直線変位としてピストンロッドに伝える変換機構を備える。
【0004】
例えば、特許文献１の変換機構は、ピストンロッドに２つの溝を設け、それぞれの溝を摺動する２つのピンで、ピストンロッドとピストンとを連結する構造を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１７－２２７２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来のシリンダ装置は、変換機構の構造が複雑であり、製造コストが増加するという問題がある。また、ピストンロッドに、２つの溝を軸方向に並べて配置する必要があるため、全長が長くなってしまい、小型化が難しいという問題がある。
【0007】
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以下の開示の一観点は、周方向及び軸方向に固定されたガイド部材と、周方向に固定され軸方向に変位するピストン部材と、周方向及び軸方向に変位するピストンロッドと、前記ピストン部材の軸方向の一部の変位を周方向の変位に変換して前記ピストンロッドに伝える変換機構と、を備え、前記変換機構は、前記ガイド部材と、前記ピストン部材と、前記ピストンロッドとが径方向に重なった部分に設けられており、さらに、前記変換機構は、前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか一方に設けられ、軸方向に延びる軸方向部と周方向に延在する周方向部とがＬ字状に繋がった変位切換溝と、前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか他方に設けられ、前記変位切換溝と径方向に重なって配置され、軸方向に対して傾斜した螺旋溝と、前記ピストンロッドに支持されて径方向に延び、前記変位切換溝及び前記螺旋溝に挿入されて前記変位切換溝及び前記螺旋溝に沿って移動するリンクピンと、を有する、シリンダ装置にある。
【発明の効果】
【0009】
上述のシリンダ装置は、ガイド部材と、ピストン部材と、ピストンロッドとを１本のリンクピンで連結できるため、溝の数及びリンクピンの数を減らすことができ、製造コストを抑制できる。また、上述のシリンダ装置は、複数の溝を径方向に重ねて配置することで、シリンダ装置の全長を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
（第１実施形態）
図１に示される本実施形態に係るシリンダ装置１０は、クランプシリンダとも呼ばれる。シリンダ装置１０は、例えば、自動化ラインにおいて加工対象となるワークを固定するために使用される。シリンダ装置１０は、ボディ１２から突出したピストンロッド１４と、ピストンロッド１４の端部に装着されたクランプアーム１５と、を備える。ピストンロッド１４は、押出端（アンクランプ端）において旋回動作を行うとともに、旋回動作の後に引込端（クランプ端）に向けて直線的な変位を行う。クランプアーム１５は、図１の二点鎖線に示されるアンクランプ位置と、実線で示されるクランプ位置との間で変位する。シリンダ装置１０は、ピストンロッド１４及びクランプアーム１５の動作によって、ワークをクランプする。なお、本明細書においてピストンロッド１４の延在方向は軸方向と呼ばれる。また、軸方向において、引込端に向かう方向は第１方向又はヘッド側と呼ばれ、押出端に向かう方向は第２方向又はロッド側と呼ばれる。
図１に示される本実施形態に係るシリンダ装置１０は、クランプシリンダとも呼ばれる。シリンダ装置１０は、例えば、自動化ラインにおいて加工対象となるワークを固定するために使用される。シリンダ装置１０は、ボディ１２から突出したピストンロッド１４と、ピストンロッド１４の端部に装着されたクランプアーム１５と、を備える。ピストンロッド１４は、押出端（アンクランプ端）において旋回動作を行うとともに、旋回動作の後に引込端（クランプ端）に向けて直線的な変位を行う。クランプアーム１５は、図１の二点鎖線に示されるアンクランプ位置と、実線で示されるクランプ位置との間で変位する。シリンダ装置１０は、ピストンロッド１４及びクランプアーム１５の動作によって、ワークをクランプする。なお、本明細書においてピストンロッド１４の延在方向は軸方向と呼ばれる。また、軸方向において、引込端に向かう方向は第１方向又はヘッド側と呼ばれ、押出端に向かう方向は第２方向又はロッド側と呼ばれる。
【0012】
図２に示されるように、シリンダ装置１０は、ボディ１２（シリンダチューブ）と、ピストンロッド１４と、ロッドカバー１６と、ガイド部材１８と、ピストン部材２０と、変換機構２２と、を備える。
【0013】
図１に示されるように、ボディ１２は、直方体状の外形形状を有する筒状の部材である。ボディ１２は、例えば、金属等の材料によって形成される。ボディ１２は、内部に軸方向に延びたシリンダ孔２４を有する。シリンダ孔２４は、ボディ１２の内部に形成された空間を有する。シリンダ孔２４は、軸方向に垂直な断面が円形、多角形、又は長円形等の形状を有する。
【0014】
図２に示されるように、シリンダ孔２４は、第１方向の端部がボディ１２の端部壁３２によって閉塞されている。シリンダ孔２４の第２方向の端部は、開口部２４ｂとなっている。シリンダ孔２４の開口部２４ｂは、ロッドカバー１６によって封じられている。シリンダ孔２４の第１方向側には、ガイド部材１８が配置されている。ガイド部材１８は、ピストンロッド１４の変位を案内する部材である。ガイド部材１８は、後述される。
【0015】
シリンダ孔２４は、ガイド部材１８の第２方向に隣接して位置する第１シリンダ室２６を有する。なお、本明細書において、シリンダ室は、ピストン５０、５０Ｂが配置される部屋である。第１シリンダ室２６は、ピストン部材２０のピストン５０を収容する。第１シリンダ室２６には、流体を給排する第１ポート２８と第２ポート３０とが開口する。第１ポート２８は、ボディ１２の側壁を貫通し、第１シリンダ室２６の第１方向の端部（端部及びその近傍を含む）に開口する。第２ポート３０は、ボディ１２の側壁を貫通し、第１シリンダ室２６の第２方向の端部（端部及びその近傍を含む）に開口する。第１ポート２８及び第２ポート３０は、それぞれに外部配管が接続される。第１ポート２８及び第２ポート３０は、第１シリンダ室２６に流体を給排する。
【0016】
ロッドカバー１６は、断面がＴ字状の部材であり、中心部にピストンロッド１４が挿通するカバー孔１６ａを有する。カバー孔１６ａには、ロッドブッシュ１６ｃが取り付けられている。ロッドブッシュ１６ｃは、ピストンロッド１４が挿通する筒状の部材であり、ピストンロッド１４とロッドカバー１６との隙間を通じた流体の流出を阻止する。カバー孔１６ａ及びロッドブッシュ１６ｃは、ピストンロッド１４をロッドカバー１６に対して回転可能かつ軸方向に変位可能に挿通させる。図１に示されるように、ロッドカバー１６は、例えば、止め輪１６ｂによってボディ１２に固定される。
【0017】
図３に示されるように、ガイド部材１８は円筒状の形状を有する。図２及び図３に示されるように、ガイド部材１８は、止め孔１８ａと、ガイド孔３８と、変位切換溝４０と、回転規制溝４２と、を有する。止め孔１８ａは、ガイド部材１８の外周側に位置し、止めネジ３６が挿入される孔である。止め孔１８ａは、ネジ構造を有し、止めネジ３６と螺合する。止め孔１８ａ及び止めネジ３６は、ガイド部材１８をボディ１２に対して周方向及び軸方向に変位不能に固定する。図１に示されるように、止めネジ３６は、ボディ１２の側壁を貫通する固定孔３４を通じて止め孔１８ａに取り付けられる。
【0018】
図２に示されるように、ガイド部材１８の外周面１８ｂは、ボディ１２の内周面１２ａに当接する。ガイド孔３８は、ガイド部材１８の中心軸に沿ってガイド部材１８を軸方向に貫通する。ガイド孔３８は、ガイド部材１８の内周面１８ｃによって囲まれる。ガイド孔３８は、軸方向に垂直な断面が円形であり、一定の内径を維持して軸方向に延在する。ガイド孔３８の直径は、ピストン部材２０のシャフト４４が挿通可能な寸法を有する。
【0019】
図３に示されるように、変位切換溝４０は、変換機構２２の一部を構成し、側面視でＬ字状の溝である。変位切換溝４０は、ガイド部材１８の外周面１８ｂから内周面１８ｃまでを径方向に貫通する。変位切換溝４０は、リンクピン４６が挿通可能な幅を有している。変位切換溝４０は、ガイド部材１８の中心を挟んで、一対設けられている。一対の変位切換溝４０は、周方向に１８０°離れて配置されている。一方の変位切換溝４０には、リンクピン４６の一端部４６ａが挿入され、他方の変位切換溝４０にはリンクピン４６の他端部４６ｂが挿入される。
【0020】
各々の変位切換溝４０は、軸方向に延びた軸方向部４０ａと、周方向に延びた周方向部４０ｂとを有する。軸方向部４０ａは、ピストンロッド１４の軸方向の変位を案内する溝である。軸方向部４０ａの軸方向の長さは、ピストンロッド１４の引込ストロークの長さと同じ寸法に設定される。
【0021】
周方向部４０ｂは、ピストンロッド１４の旋回動作を案内する溝である。周方向部４０ｂは、軸方向と垂直な周方向に延びる。ピストンロッド１４の旋回動作の角度が例えば、９０°の場合には、周方向部４０ｂは周方向に９０°の範囲に亘って延在する。周方向部４０ｂの角度範囲は、必要に応じて適宜設定される。
【0022】
回転規制溝４２は、内周面１８ｃを凹状に切欠いた溝であり、軸方向に延在する。回転規制溝４２は、変位切換溝４０と周方向に重ならない位置に配置されている。回転規制溝４２は、ピストン部材２０のシャフト４４に形成された突起部４８を軸方向に変位可能に収容する。回転規制溝４２は、突起部４８と係合することで、ピストン部材２０の周方向の変位を阻止する。
【0023】
ピストン部材２０は、ピストン５０と、シャフト４４と、螺旋溝５２と、ピストン孔５４と、を有する。ピストン５０は、円板形状を有する。図２に示されるように、ピストン５０は、第１シリンダ室２６に収容される。ピストン５０は、外周部にパッキン５０ａを有する。パッキン５０ａは、ボディ１２の内周面１２ａと液密及び気密に当接する。したがって、ピストン５０は、第１シリンダ室２６を第１方向側の第１エア室２６ａと、第２方向側の第２エア室２６ｂとに気密に仕切る。ピストン５０は、第１エア室２６ａと第２エア室２６ｂとの圧力差によって軸方向の駆動力を発生させる。ピストン部材２０は、ピストン５０の駆動力により、軸方向に変位する。
【0024】
図３に示されるように、シャフト４４は、ピストン５０の中心部から第１方向に向けて延在する筒状の部材である。シャフト４４は、ガイド部材１８のガイド孔３８に挿入され、ガイド部材１８と径方向に重なる。シャフト４４の外周面４４ａは、ガイド部材１８の内周面１８ｃと摺動する。シャフト４４は、ガイド孔３８に案内されて軸方向に変位する。シャフト４４の突起部４８は、シャフト４４から外周側に突出した突起であり、軸方向に延びる。突起部４８は、ガイド部材１８の回転規制溝４２に挿入され、ピストン部材２０のボディ１２に対する周方向の変位を阻止する。
【0025】
なお、シャフト４４及び突起部４８の形状は、図３の形状に限定されない。シャフト４４は多角形の筒形状であってもよい。この場合には、シャフト４４の多角形の稜線部分が回り止めとして機能するため、突起部４８は形成されなくてもよい。
【0026】
ピストン孔５４は、ピストン部材２０の径方向の中心部に位置し、ピストン部材２０のピストン５０及びシャフト４４を軸方向に貫通する。ピストン孔５４は、軸方向に垂直な断面が円形に形成されている。ピストン孔５４の内径は、ピストンロッド１４が挿通可能な寸法を有する。図２に示されるように、ピストン孔５４は、パッキン溝５４ａを有する。パッキン溝５４ａには、リング状のパッキン５４ｂが装着される。パッキン５４ｂは、ピストンロッド１４とピストン孔５４との隙間を封止し、ピストン孔５４を通じた流体の漏洩を阻止する。
【0027】
図３に示されるように、螺旋溝５２は、軸方向に対して傾斜して延びる溝であり、変換機構２２の一部を構成する。螺旋溝５２は、ピストン部材２０の軸方向の変位を、ピストンロッド１４の周方向の変位に変換する。螺旋溝５２の軸方向の長さは、例えば、ピストン部材２０のストローク長さの１／２とすることができる。螺旋溝５２は、周方向に、例えば９０°の角度範囲で延在する。この場合には、螺旋溝５２はピストン部材２０の軸方向の変位の１／２を使って、ピストンロッド１４に９０°の回転変位を生み出すことができる。なお、螺旋溝５２の周方向の角度範囲及び軸方向の長さは上述の例に限定されない。
【0028】
螺旋溝５２は、シャフト４４の中心を挟んで一対設けられている。一方の螺旋溝５２と他方の螺旋溝５２とは、周方向に１８０°離れて配置される。一対の螺旋溝５２にはリンクピン４６が挿通する。
【0029】
図３に示されるように、ピストンロッド１４は、円柱状の部材である。ピストンロッド１４の第２方向側は、シリンダ装置１０の出力軸としてボディ１２及びロッドカバー１６から第２方向に向けて突出する。ピストンロッド１４の第２方向側には、図１に示されるようにクランプアーム１５が取り付けられる。図２に示されるように、ピストンロッド１４の第１方向側の一部は、ピストン部材２０のピストン孔５４に挿入される。ピストンロッド１４は、ガイド部材１８のガイド孔３８の内部にまで延在する。すなわち、ピストンロッド１４の第１方向側の一部は、ピストン部材２０及びガイド部材１８と径方向に重なっている。
【0030】
ピストンロッド１４は、ピン孔１４ａを有する。ピン孔１４ａは、第１方向の端部寄りに位置する。ピン孔１４ａは、リンクピン４６を軸方向と直交する径方向に保持する。リンクピン４６は、ピストンロッド１４と一体的に変位する。リンクピン４６は、上述のように、変位切換溝４０及び螺旋溝５２に挿入され、変位切換溝４０及び螺旋溝５２に沿って摺動する。
【0031】
図４Ａに示されるように、変換機構２２は、変位切換溝４０と、螺旋溝５２とリンクピン４６とを備える。ピストン部材２０は、螺旋溝５２の周方向の範囲（角度範囲）が、ガイド部材１８の変位切換溝４０の周方向部４０ｂの周方向の範囲（角度範囲）と一致するように組み付けられる。リンクピン４６は、螺旋溝５２及び変位切換溝４０に挿入される。
【0032】
図４Ｂに示されるように、螺旋溝５２の周方向の範囲（角度範囲）は、周方向部４０ｂの角度範囲と一致する。図示の場合では、周方向部４０ｂの角度範囲と螺旋溝５２の角度範囲とは、９０°に設定されている。螺旋溝５２の軸方向の範囲は（Ｌ１）、例えば、ピストン部材２０のストローク長さ（軸方向の変位範囲）の１／２の長さとすることができる。この場合には、ピストン部材２０のストローク長さの１／２がピストンロッド１４の旋回動作に使用される。なお、上述の場合には、軸方向部４０ａの軸方向の長さＬ２は、ピストン部材２０のストローク長さの１／２とすればよい。
【0033】
なお、螺旋溝５２の周方向の角度範囲は、周方向部４０ｂの角度範囲よりも広くてもよい。螺旋溝５２の周方向の範囲が、周方向部４０ｂの角度範囲よりも広ければ、ピストンロッド１４の旋回動作に必要な回転角度を確保できる。
【0034】
また、螺旋溝５２の周方向の中心位置は、周方向部４０ｂの周方向の中心位置と一致してもよい。また、螺旋溝５２の周方向の中心位置は、周方向部４０ｂの周方向の中心位置と周方向にずれてもよい。この場合には、周方向部４０ｂの一部は、螺旋溝５２の周方向の一部と重なっていればよい。少なくとも、周方向部４０ｂと螺旋溝５２との重複する角度範囲でピストンロッド１４を旋回させることができる。また、軸方向部４０ａは螺旋溝５２の周方向の角度範囲に含まれていることが好ましい。このような構成とすることで、１本のリンクピン４６であっても、ピストンロッド１４を軸方向に変位させることができる。
【0035】
本実施形態のシリンダ装置１０は、以上のように構成される。このシリンダ装置１０は、以下のように動作する。
【0036】
図２は、シリンダ装置１０の押出端位置での断面である。押出端位置では、ピストン部材２０が押出端（第２方向）に位置する。押出端位置では、リンクピン４６は、変位切換溝４０及び螺旋溝５２に対して、図４Ｂに示す位置にある。すなわち、リンクピン４６の一端部４６ａは、螺旋溝５２の第１方向側の端部に位置し、周方向部４０ｂの０°に位置する。他端部４６ｂは、他方の周方向部４０ｂの１８０°の位置に位置する。なお、図４Ｂの横軸の角度は、ボディ１２を基準とした周方向の位置を示している。シリンダ装置１０の押出端位置に向けた変位は、押出ストローク又は復帰動作とも呼ばれる。復帰動作は、第１ポート２８に圧力流体源を接続し、第２ポート３０を排気部に接続して行われる。
【0037】
シリンダ装置１０は、復帰動作の後に、ピストンロッド１４が旋回動作及び引込動作（クランプ動作）を行う。ピストンロッド１４の旋回動作は、第１ポート２８を排気部に接続し、第２ポート３０を圧力流体源に接続して行われる。図５Ａに示されるように、第２ポート３０から第２エア室２６ｂに流入した流体によってピストン５０が第１方向に向けて変位する。
【0038】
シャフト４４は、ピストン５０とともに第１方向に変位する。その結果、図５Ｂに示されるように、螺旋溝５２の位置が第１方向に向けて変位する。リンクピン４６は、螺旋溝５２と変位切換溝４０との交差部分の移動に追従し、周方向部４０ｂに沿って周方向に移動する。ただし、周方向部４０ｂは、リンクピン４６の軸方向の変位を阻止する。したがって、リンクピン４６は、周方向にのみ変位する。その結果、ピストンロッド１４は、押出端の位置に保持されたまたま周方向に旋回動作を行う。
【0039】
ピストンロッド１４の旋回動作は、リンクピン４６が軸方向部４０ａに配置されるまで行われる。その間に、ピストン部材２０は、引込動作の１／２の距離だけ、第１方向に向けて変位する。ピストンロッド１４の旋回動作が終了する回転終了位置では、図示のようにリンクピン４６は周方向部４０ｂの周方向の他端に位置し、それ以上周方向に回転できない状態となる。回転終了位置では、リンクピン４６は螺旋溝５２の第２方向の端部に位置し、かつ、軸方向部４０ａの第２方向の端部に位置する。これにより、リンクピン４６は、軸方向の変位が可能となる。
【0040】
引込動作は、旋回動作に引き続いて行われる。引込動作では、ピストン部材２０が、回転終了位置よりもさらに第１方向に向けて変位する。
【0041】
図６Ｂに示されるように、ピストン部材２０の第１方向の変位により、螺旋溝５２が第１方向に変位する。リンクピン４６は、螺旋溝５２とともに、第１方向に変位する。すなわち、ピストン部材２０の第１方向の変位は、螺旋溝５２及びリンクピン４６を介してピストンロッド１４の第１方向に向けた軸方向の変位として伝達される。その結果、ピストンロッド１４が引込端に向けて直線的に変位する引込動作が行われる。ピストン部材２０が第１方向のストローク端部の引込端位置に到達するか、又はワークの厚みに応じた停止位置に到達すると、引込動作が完了する。引込端位置では、リンクピン４６は、螺旋溝５２の第２方向の端部に位置し、かつ変位切換溝４０の軸方向部４０ａの第１方向の端部に位置する。停止位置は、ワークの厚みによって、ピストン部材２０が引込端位置に到達する前に、ピストンロッド１４が停止して引込動作が完了する位置である。停止位置において、リンクピン４６は、ワークの厚みに応じた軸方向部４０ａの所定位置で停止する。以上の動作により、シリンダ装置１０は、引込動作を完了する。シリンダ装置１０の復帰動作は、上述の引込動作と逆の動作によって行われる。
【0042】
以上のように、本実施形態のシリンダ装置１０は、変換機構２２が、１本のリンクピン４６と、ピストン部材２０に設けられた螺旋溝５２と、ガイド部材１８に設けられた変位切換溝４０とで済む。リンクピン４６の本数が１本で済み、溝の数も減るため、変換機構２２の構造が簡素化され、シリンダ装置１０は、製造コストを抑制できる。また、シリンダ装置１０は、螺旋溝５２と変位切換溝４０との２つの溝が径方向に重ねて配置されるため、従来のように螺旋溝５２と変位切換溝４０とを軸方向に並べる場合に比べて、全長を短縮できる。
【0043】
（第２実施形態）
図７に示すように、本実施形態のシリンダ装置１０Ａは、ボディ１２と、ピストンロッド１４と、ロッドカバー１６と、ガイド部材１８Ａと、ピストン部材２０Ａと、変換機構２２とを有する。本実施形態のシリンダ装置１０Ａは、ガイド部材１８Ａと、ピストン部材２０Ａとの軸方向の配置関係において、図１～図６を参照しつつ説明したシリンダ装置１０と異なっている。なお、シリンダ装置１０Ａの構成において、シリンダ装置１０と同様の構成には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略される。
図７に示すように、本実施形態のシリンダ装置１０Ａは、ボディ１２と、ピストンロッド１４と、ロッドカバー１６と、ガイド部材１８Ａと、ピストン部材２０Ａと、変換機構２２とを有する。本実施形態のシリンダ装置１０Ａは、ガイド部材１８Ａと、ピストン部材２０Ａとの軸方向の配置関係において、図１～図６を参照しつつ説明したシリンダ装置１０と異なっている。なお、シリンダ装置１０Ａの構成において、シリンダ装置１０と同様の構成には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略される。
【0044】
図示のように、ガイド部材１８Ａは、シリンダ孔２４の第２方向側に位置し、第１シリンダ室２６Ａがガイド部材１８Ａの第１方向に隣接して位置する。ボディ１２は、第１シリンダ室２６Ａに流体を供給するべく、第１ポート２８Ａ及び第２ポート３０Ａを有する。第１ポート２８Ａは、第１シリンダ室２６Ａの第１方向の端部又はその近傍に開口する。第１ポート２８Ａは、ボディ１２の端部壁３２の近くに位置する。第２ポート３０Ａは、第１シリンダ室２６Ａの第２方向の端部又はその近傍に開口する。すなわち第２ポート３０Ａは、ボディ１２の軸方向の中央寄りに位置する。
【0045】
ピストン部材２０Ａは、ピストン５０とシャフト４４Ａと、ピストン孔５４とを有する。ピストン５０は、第１シリンダ室２６Ａに配置される。シャフト４４Ａは、ピストン５０に連結されるとともに、ピストン５０から第２方向に向けて延在する。シャフト４４Ａは、ガイド部材１８Ａのガイド孔３８に挿入される。シャフト４４Ａは、突起部４８を有する。突起部４８は、シャフト４４Ａを、ガイド部材１８Ａ及びボディ１２に対して周方向に固定する。ピストン孔５４は、ピストン部材２０Ａの中心部を軸方向に貫通する。
【0046】
ピストンロッド１４及びロッドカバー１６の構成は、図２を参照しつつ説明したピストンロッド１４及びロッドカバー１６と同様である。
【0047】
図８に示されるように、ピストンロッド１４は、変換機構２２の一部を構成するリンクピン４６を有する。ガイド部材１８Ａには、変換機構２２の一部を構成する変位切換溝４０が形成されている。ピストン部材２０Ａのシャフト４４Ａには、変換機構２２の一部を構成する螺旋溝５２が形成されている。変位切換溝４０と、螺旋溝５２との形状及びそれらの配置関係は、図２～図６を参照しつつ説明した配置関係と同様である。したがって、本実施形態のシリンダ装置１０Ａにおいて変換機構２２は、シリンダ装置１０の変換機構２２と同様である。
【0048】
シリンダ装置１０Ａは、図７のピストン部材２０Ａが押出端位置から引込端位置（又は停止位置）に変位する途中で、ピストンロッド１４が旋回動作を行う。図９Ａに示す回転終了位置までの間、螺旋溝５２の軸方向の変位により、リンクピン４６の周方向の位置が変化する。図９Ａの回転終了位置のピストンロッド１４は、図７の押出端位置のピストンロッド１４に対して９０°周方向に変位（回転）する。
【0049】
その後、図９Ｂに示されるように、シリンダ装置１０Ａは、ピストンロッド１４を第１方向に向けて直線的に引き込む引込動作を行う。ピストン部材２０Ａの第１方向に向けた変位は、螺旋溝５２及びリンクピン４６を介してピストンロッド１４に伝えられる。図示のように、ピストン部材２０Ａが端部壁３２に当接するか、リンクピン４６が軸方向部４０ａの端部に到達すると引込動作が完了する。なお、ワークを挟持する場合には、ワークの厚みに応じた所定位置で、ピストン部材２０Ａが停止して引込動作が完了する。
【0050】
以上のように、本実施形態のシリンダ装置１０Ａは、変換機構２２は１本のリンクピン４６で構成できるため、簡素化され、組立コストを抑制できる。また、螺旋溝５２と変位切換溝４０との２つの溝が径方向に重ねて配置されるため、シリンダ装置１０Ａは全長を短縮できる。
【0051】
（第３実施形態）
図１０Ａに示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｂは、軸方向から見て長方形状のボディ１２Ｂを有する。ボディ１２Ｂは、軸方向から見て長円形状のシリンダ孔２４Ｂを有する。シリンダ孔２４Ｂの第２方向側の端部は、長円形状のロッドカバー１６Ｂで塞がれている。ボディ１２Ｂの第２方向側の端部付近には、第２ポート３０が形成され、ボディ１２Ｂの軸方向の中央付近には第１ポート２８が形成されている。ボディ１２Ｂの側壁には、ガイド部材１８Ｂ（図１０Ｂ参照）の軸方向の変位を防止するべく、固定孔３４が形成されている。固定孔３４には止めネジ３６が取り付けられている。
図１０Ａに示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｂは、軸方向から見て長方形状のボディ１２Ｂを有する。ボディ１２Ｂは、軸方向から見て長円形状のシリンダ孔２４Ｂを有する。シリンダ孔２４Ｂの第２方向側の端部は、長円形状のロッドカバー１６Ｂで塞がれている。ボディ１２Ｂの第２方向側の端部付近には、第２ポート３０が形成され、ボディ１２Ｂの軸方向の中央付近には第１ポート２８が形成されている。ボディ１２Ｂの側壁には、ガイド部材１８Ｂ（図１０Ｂ参照）の軸方向の変位を防止するべく、固定孔３４が形成されている。固定孔３４には止めネジ３６が取り付けられている。
【0052】
図１０Ｂに示されるように、ピストンロッド１４は、ロッドカバー１６Ｂのカバー孔１６ａを挿通する。ピストンロッド１４は、リンクピン４６を有する。シリンダ装置１０Ｂのピストンロッド１４及びリンクピン４６は、シリンダ装置１０のピストンロッド１４及びリンクピン４６（図２及び図３参照）と同様に構成される。
【0053】
シリンダ装置１０Ｂは、軸方向から見て長円形状のガイド部材１８Ｂと長円形状のピストン部材２０Ｂとを備える。ガイド部材１８Ｂは、シリンダ孔２４Ｂの第１方向側に配置される。ガイド部材１８Ｂは、ガイド孔３８と、変位切換溝４０とを有する。ガイド孔３８は、円形の断面形状を有し、ガイド部材１８Ｂの中心に位置する。変位切換溝４０は、側面視でＬ字状を有し、図４Ｂを参照しつつ説明した変位切換溝４０と同様の形状を有する。
【0054】
ピストン部材２０Ｂは、ピストン５０Ｂとシャフト４４とを有する。ピストン５０Ｂは、長円形状を有し、長円形状のシリンダ孔２４Ｂを仕切る。シャフト４４は、円筒状に形成され、第２方向からガイド部材１８Ｂのガイド孔３８に挿入されている。シャフト４４には、螺旋溝５２が形成されている。螺旋溝５２の形状は、図４Ｂを参照しつつ説明した螺旋溝５２と同様である。
【0055】
本実施形態の変換機構２２は、変位切換溝４０と、螺旋溝５２と、変位切換溝４０及び螺旋溝５２に挿入され変位切換溝４０及び螺旋溝５２に沿って移動するリンクピン４６によって構成される。シリンダ装置１０Ｂの変換機構２２の動作は、第１実施形態のシリンダ装置１０の変換機構２２の動作と同様である。
【0056】
本実施形態では、ピストン部材２０Ｂのピストン５０Ｂが非円形で有るため、ピストン部材２０Ｂの回転を止める突起部４８（図３）と、ガイド孔３８の回転規制溝４２（図３）が不要となる。本実施形態のシリンダ装置１０Ｂは、構造が簡素な変換機構２２を有するため、組立コストを抑制できる。また、シリンダ装置１０Ｂは、変位切換溝４０及び螺旋溝５２を径方向に重ねて配置することで、全長を短縮できる。
【0057】
（第４実施形態）
図１１に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｃは、ガイド部材１８Ｃと、ピストン部材２０Ｃと、を備える。ガイド部材１８Ｃは、図２に示されるガイド部材１８と同様の変位切換溝４０を有する。ガイド部材１８Ｃは、シリンダ孔２４Ｃの第１方向側に位置し、止めネジ３６によってボディ１２Ｃに周方向及び軸方向に変位不能に固定されている。
図１１に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｃは、ガイド部材１８Ｃと、ピストン部材２０Ｃと、を備える。ガイド部材１８Ｃは、図２に示されるガイド部材１８と同様の変位切換溝４０を有する。ガイド部材１８Ｃは、シリンダ孔２４Ｃの第１方向側に位置し、止めネジ３６によってボディ１２Ｃに周方向及び軸方向に変位不能に固定されている。
【0058】
ガイド部材１８Ｃは、軸方向の長さが図２のガイド部材１８よりも長い。したがって、ガイド部材１８Ｃは、軸方向に延長されたガイド孔３８Ｃを有する。ガイド孔３８Ｃは、ガイド孔３８Ｃの第１方向の端部３８ａから変位切換溝４０までの長さＬ１が、ピストン部材２０Ｃの軸方向のストローク長さよりも長い寸法に設定されている。ガイド孔３８Ｃを囲むガイド部材１８Ｃの内周面１８ｃは、平滑面によって形成される。ガイド部材１８Ｃは、外周面１８ｂにパッキン５９を有する。パッキン５９は、ガイド部材１８Ｃとボディ１２Ｃとの隙間に沿った流体の漏洩を阻止する。
【0059】
ピストン部材２０Ｃのシャフト４４Ｃは、軸方向に延長されている。シャフト４４Ｃの第１方向の端部４４ｃは、図示の押出端位置において、変位切換溝４０よりも第１方向側に位置する。シャフト４４Ｃの第１方向の端部４４ｃの近くの外周部には、パッキン５６ａが取り付けられている。シャフト４４Ｃは、パッキン５６ａによって、ガイド孔３８Ｃの第１方向側の一部を液密及び気密に閉塞する。
【0060】
ピストン部材２０Ｃは、さらに内周パッキン６２を有する。内周パッキン６２は、シャフト４４Ｃの内周面４４ｂに位置する。内周パッキン６２は、ピストンロッド１４とピストン孔５４との隙間を通じた流体の漏洩を阻止する。シャフト４４Ｃの第１方向のガイド孔３８Ｃは、シャフト４４Ｃと端部壁３２との間に第３エア室５６を形成する。第３エア室５６は、パッキン５６ａと、内周パッキン６２と、パッキン５９とによって封止される。
【0061】
ボディ１２Ｃは、第１ポート２８と、第２ポート３０とに加えて、呼吸孔５８を有する。第１ポート２８は、第３エア室５６に連通し、第２ポート３０は第２エア室２６ｂに連通する。呼吸孔５８は、第１エア室２６ａに連通する。呼吸孔５８は、大気開放されているため、第１エア室２６ａは大気圧に保たれる。
【0062】
【0063】
本実施形態のシリンダ装置１０Ｃは、第３エア室５６の流体圧を利用してピストンロッド１４及びピストン部材２０Ｃを押出端位置に復帰させることができる。第３エア室５６の容積は、第１シリンダ室２６（第２エア室２６ｂ）の容積よりも小さいため、より少ない流体でシリンダ装置１０Ｃの復帰工程を行える。したがって、本実施形態のシリンダ装置１０Ｃは、図１のシリンダ装置１０に比べて、エアの消費量を抑制でき、エネルギーの消費量を抑制できる。
【0064】
（第５実施形態）
図１２Ａに示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｄは、ピストンロッド１４Ｄの引込ストロークにおいて、ピストンロッド１４Ｄの駆動力を増加させる増力ピストン６４及び増力シリンダ室６６を備える。なお、シリンダ装置１０Ｄの構成において、図１～図１１を参照しつつ説明したシリンダ装置１０～１０Ｃの構成と同様の構成には、同一符号を付してその詳細な説明は省略される。
図１２Ａに示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｄは、ピストンロッド１４Ｄの引込ストロークにおいて、ピストンロッド１４Ｄの駆動力を増加させる増力ピストン６４及び増力シリンダ室６６を備える。なお、シリンダ装置１０Ｄの構成において、図１～図１１を参照しつつ説明したシリンダ装置１０～１０Ｃの構成と同様の構成には、同一符号を付してその詳細な説明は省略される。
【0065】
シリンダ装置１０Ｄは、ボディ１２Ｄと、ピストンロッド１４Ｄと、ロッドカバー１６Ｄと、ガイド部材１８Ｃと、ピストン部材２０Ｃと、変換機構２２と、増力ピストン６４と、増力シリンダ室６６とを備える。
【0066】
ボディ１２Ｄは、軸方向の第１方向側から、第１本体部６８と、隔壁部７０と、第２本体部７２とを有する。第１本体部６８は、内部に増力シリンダ室６６を有する、筒状の部材である。第１本体部６８は、増力シリンダ室６６の第１方向側の端部を閉塞する端部壁６８ａを有する。第１本体部６８の第２方向側には、隔壁部７０が連結される。増力シリンダ室６６の第２方向側の端部は、隔壁部７０によって閉塞される。
【0067】
第１本体部６８は、さらに呼吸孔７４と増力流路７６とを有する。呼吸孔７４は、第１本体部６８の第１方向の端部寄りに位置し、増力シリンダ室６６の第１方向の端部に開口する。呼吸孔７４は、大気開放されており、増力シリンダ室６６の第１方向側の第４エア室６６ａの圧力を大気圧に維持する。
【0068】
増力流路７６は、第１本体部６８、隔壁部７０、第２本体部７２及びロッドカバー１６Ｄの内部に延びる流路である。増力流路７６は、第１方向の端部が増力シリンダ室６６の第２方向側の端部に開口する。すなわち、増力流路７６は、増力シリンダ室６６の第５エア室６６ｂに連通し、第５エア室６６ｂにエアを給排する。
【0069】
増力ピストン６４は、増力シリンダ室６６に配置される。増力ピストン６４は、増力シリンダ室６６の内周面６６ｃと気密に接触し、増力シリンダ室６６を第１方向側の第４エア室６６ａと、第２方向側の第５エア室６６ｂとに仕切る。増力ピストン６４は、ピストンロッド１４Ｄの第１方向の端部に連結されている。増力ピストン６４は、第５エア室６６ｂに流体が供給されると、第４エア室６６ａとの圧力差により、第１方向に向けた駆動力を発生させる。
【0070】
隔壁部７０は、第１本体部６８と第２本体部７２との間に位置する。隔壁部７０は、第１本体部６８の増力シリンダ室６６と、第２本体部７２のシリンダ孔２４Ｃとを仕切る。隔壁部７０は、隔壁孔７０ａと、接続孔７０ｂと、第１ポート２８と、を有する。隔壁孔７０ａは、軸方向に延びる。隔壁孔７０ａには、ピストンロッド１４Ｄが軸方向に変位可能に挿通する。隔壁孔７０ａは、パッキン７０ｃを有する。パッキン７０ｃは、隔壁孔７０ａを通じた流体の漏洩を阻止する。
【0071】
接続孔７０ｂは、隔壁孔７０ａの第２方向に隣接して位置する。接続孔７０ｂは、軸方向に延びる断面が円形の孔である。接続孔７０ｂは、例えばガイド部材１８Ｃのガイド孔３８Ｃと同じ大きさの内径を有し、ガイド孔３８Ｃの第１方向の端部に繋がる。接続孔７０ｂは、ガイド孔３８Ｃとともに、第３エア室５６を構成する。
【0072】
第１ポート２８は、第３エア室５６に連通する。第１ポート２８には、エアを供給する配管が接続される。第１ポート２８の内側の端部は、接続孔７０ｂを介して、第３エア室５６にエアを給排する。
【0073】
第２本体部７２は、軸方向に延びるシリンダ孔２４Ｃを有する筒状の部材である。第２本体部７２は、呼吸孔５８を有する。本実施形態の呼吸孔５８は、第１エア室２６ａに連通する。呼吸孔５８は、大気開放されており、第１エア室２６ａを大気圧に保つ。
【0074】
ロッドカバー１６Ｄは、第２本体部７２の第２方向側に位置し、シリンダ孔２４Ｃの第２方向側の端部を閉塞する。ロッドカバー１６Ｄは、カバー孔１６ａと、第２ポート３０Ｄと、接続流路８０と、増力流路７６の一部とを有する。カバー孔１６ａは、ロッドカバー１６Ｄの中心軸に沿って延び、ロッドカバー１６Ｄを軸方向に貫通する。カバー孔１６ａは、ピストンロッド１４Ｄを軸方向に変位可能に挿通させる。
【0075】
第２ポート３０Ｄは、ロッドカバー１６Ｄの径方向に延びる孔であり、配管が接続可能である。第２ポート３０Ｄは、内側にカバー孔１６ａの所定位置に開口する開口部３０ａを有する。
【0076】
接続流路８０は、軸方向に延びる流路である。接続流路８０の第２方向の端部は第２ポート３０Ｄに連通する。接続流路８０の第１方向の端部は、第１シリンダ室２６の第２エア室２６ｂに連通する。
【0077】
増力流路７６は、ロッドカバー１６Ｄの内部で屈曲して延びる。増力流路７６はロッドカバー１６Ｄを径方向に延び、増力流路７６の第１端部７６ａは、カバー孔１６ａに接続される。増力流路７６の第２端部７６ｂは、増力シリンダ室６６の第５エア室６６ｂに開口する。増力流路７６の第１端部７６ａは、第２ポート３０Ｄの開口部３０ａよりも第１方向側に離れて位置する。
【0078】
カバー孔１６ａは、軸方向の所定位置に第１パッキン８２ａと、第２パッキン８２ｂとを有する。第１パッキン８２ａは、第１シリンダ室２６と増力流路７６の第１端部７６ａとの間に位置する。第１パッキン８２ａは、第１シリンダ室２６と増力流路７６との間を液密及び気密に封止する。第２パッキン８２ｂは、増力流路７６の第１端部７６ａと、第２ポート３０Ｄとの間に位置する。第２パッキン８２ｂは、ピストンロッド１４Ｄとカバー孔１６ａとの隙間を通じた流体の漏洩を阻止する。
【0079】
ガイド部材１８Ｃ及びピストン部材２０Ｃは、シリンダ孔２４Ｃに配置される。本実施形態のガイド部材１８Ｃ及びピストン部材２０Ｃは、図１１を参照しつつ説明したガイド部材１８Ｃ及びピストン部材２０Ｃと同様に構成される。ピストン部材２０Ｃの第１方向には、第３エア室５６が形成される。第３エア室５６には、第１ポート２８を介してエアが給排される。第３エア室５６は、ピストンロッド１４Ｄ及びピストン部材２０Ｃを押出端位置に復帰させる際に流体が導入される。第３エア室５６は、復帰工程の際に、ピストン部材２０Ｃ及びピストンロッド１４Ｄを変位させる。
【0080】
ピストンロッド１４Ｄは、ロッドカバー１６Ｄのカバー孔１６ａを挿通する。また、ピストンロッド１４Ｄは、隔壁部７０の隔壁孔７０ａを挿通する。ピストンロッド１４Ｄの第１方向の端部は、増力シリンダ室６６に挿入され、増力ピストン６４に連結されている。
【0081】
【0082】
ピストンロッド１４Ｄは、図１２Ｂに示されるように、ロッドカバー１６Ｄに挿通する部分に、連通溝８４を有する。連通溝８４は、例えば、ピストンロッド１４Ｄの周方向の全周に亘って延在する環状の溝である。図１２Ａに示すように、ピストンロッド１４Ｄが押出端位置から旋回動作が終了するまでの間、連通溝８４は、第２パッキン８２ｂよりも第２方向側に位置する。連通溝８４及び第２パッキン８２ｂは、ピストンロッド１４Ｄの旋回動作の際に、増力シリンダ室６６への流体の供給を阻止する切換弁機構８３を構成する。
【0083】
シリンダ装置１０Ｄは、以下のように動作する。
【0084】
図１３に示されるように、シリンダ装置１０Ｄの引込ストロークは、第２ポート３０Ｄに流体を供給して行われる。その際に、第１ポート２８には排気部が接続される。図１２Ａを参照しつつ説明したように、ピストン部材２０Ｃが第１方向に移動する。ピストン部材２０Ｃの変位は、螺旋溝５２に沿ってリンクピン４６が変位することで、ピストンロッド１４Ｄの回転変位に変換される。これにより、ピストンロッド１４Ｄが旋回動作を行う。
【0085】
図１２Ｂに示されるように、ピストンロッド１４Ｄの旋回動作が終了するまでの間、連通溝８４は、第２パッキン８２ｂよりも第２方向側に位置する。この場合、第２ポート３０Ｄと増力流路７６とは、第２パッキン８２ｂによって封止される。したがって、ピストンロッド１４Ｄが第１方向に引き込まれる変位を行うまで、増力シリンダ室６６へのエアの供給は阻止される。そのため、シリンダ装置１０Ｄは、旋回動作において、増力ピストン６４はピストンロッド１４Ｄに増力用の駆動力を発生させない。このようなシリンダ装置１０Ｄは、変換機構２２に増力用の駆動力が加わらないため、変換機構２２の摩耗を抑制できる。
【0086】
ピストンロッド１４Ｄの旋回動作が終了すると、図１４Ａに示されるように、ピストンロッド１４Ｄの軸方向の変位が開始される。ピストンロッド１４Ｄが、第１方向に引き込まれると、連通溝８４が第２パッキン８２ｂよりも第１方向側に変位する。その結果、第２パッキン８２ｂによる封止状態が破られ、第２ポート３０Ｄと増力流路７６とが連通溝８４を通じて連通する。この場合には、増力流路７６を通じて増力シリンダ室６６の第５エア室６６ｂに流体が導入され、増力ピストン６４が第１方向に向けた駆動力を発生させる。増力ピストン６４の駆動力が、ピストン部材２０Ｃの駆動力に追加されることで、ピストンロッド１４Ｄは、引込ストロークの途中で駆動力が増加する。
【0087】
なお、シリンダ装置１０Ｄの押出ストローク（復帰動作）は、第１ポート２８に流体を供給し、第２ポート３０Ｄを排気部に接続して行われる。第３エア室５６の容積は、第１シリンダ室２６（第２エア室２６ｂ）の容積よりも小さいため、シリンダ装置１０Ｄは、より少ない流体でピストンロッド１４Ｄを押出端位置に復帰できる。
【0088】
以上のように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｄは、ピストンロッド１４Ｄの引込ストロークでの駆動力を増加させることができる。
【0089】
（第６実施形態）
図１５Ａに示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｅは、増力ピストン６４Ｅ及び増力シリンダ室６６が、第１シリンダ室２６の第２方向側に位置する。なお、シリンダ装置１０Ｅの構成において、図１２Ａのシリンダ装置１０Ｄと同様の構成には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略される。
図１５Ａに示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｅは、増力ピストン６４Ｅ及び増力シリンダ室６６が、第１シリンダ室２６の第２方向側に位置する。なお、シリンダ装置１０Ｅの構成において、図１２Ａのシリンダ装置１０Ｄと同様の構成には、同一の符号を付してその詳細な説明は省略される。
【0090】
シリンダ装置１０Ｅは、ボディ１２Ｅと、ピストンロッド１４Ｅと、を有する。ボディ１２Ｅは、ロッドカバー１６Ｄと、第１本体部６８Ｅ（隔壁部７０Ｅ）と、第２本体部７２Ｅとを有する。ロッドカバー１６Ｄは、図１２Ａのロッドカバー１６Ｄと同様である。第１本体部６８Ｅは、ロッドカバー１６Ｄの第１方向側に隣接して配置される。第１本体部６８Ｅは、ロッドカバー１６Ｄと第２本体部７２Ｅとの間に位置する。第１本体部６８Ｅは、内部に増力シリンダ室６６を有する。増力シリンダ室６６には、増力ピストン６４Ｅが配置される。
【0091】
増力シリンダ室６６は、増力ピストン６４Ｅによって第１方向側の第４エア室６６ａと第２方向側の第５エア室６６ｂとに仕切られる。第５エア室６６ｂには、増力流路７６Ｅが連通する。第４エア室６６ａには、呼吸孔６７が連通する。呼吸孔６７は、第４エア室６６ａを大気圧に保つ。増力シリンダ室６６（第４エア室６６ａ）の第１方向側は、隔壁部７０Ｅによって閉塞されている。隔壁部７０Ｅは、例えば第１本体部６８Ｅと一体的に繋がる。
【0092】
隔壁部７０Ｅは、第１本体部６８Ｅと第２本体部７２Ｅとの連結部分に位置する。隔壁部７０Ｅは、第１本体部６８Ｅの増力シリンダ室６６と、第２本体部７２Ｅの第１シリンダ室２６とを液密及び気密に隔てる。隔壁部７０Ｅは、中心部にピストンロッド１４Ｅが挿通する隔壁孔７０ａを有する。
【0093】
第２本体部７２Ｅは、第１方向の端部が端部壁６８ａで閉塞された筒形状を有する。第２本体部７２Ｅは、内部にシリンダ孔２４Ｃを有する。シリンダ孔２４Ｃの第１方向は端部壁６８ａで閉塞され、シリンダ孔２４Ｃの第２方向は隔壁部７０Ｅで閉塞される。シリンダ孔２４Ｃには、ガイド部材１８Ｃが配置される。ガイド部材１８Ｃは、シリンダ孔２４Ｃの第１方向側に配置される。隔壁部７０Ｅとガイド部材１８Ｃとの間に第１シリンダ室２６が形成される。
【0094】
第１シリンダ室２６には、ピストン部材２０Ｃのピストン５０が配置される。第１シリンダ室２６は、ピストン５０によって第１エア室２６ａと第２エア室２６ｂとに仕切られる。第１エア室２６ａは、呼吸孔５８と連通し、大気圧に保たれる。第２エア室２６ｂは、接続流路８０Ｅを介して第２ポート３０Ｄと連通する。接続流路８０Ｅは、第２本体部７２Ｅ、第１本体部６８Ｅ及びロッドカバー１６Ｄの内部に形成されている。
【0095】
ガイド部材１８Ｃのガイド孔３８Ｃの内部には、第３エア室５６が形成される。第３エア室５６は、第１ポート２８と連通する。
【0096】
ピストンロッド１４Ｅは、第１ロッド部１４ｂと、第２ロッド部１４ｃとを有する。第１ロッド部１４ｂは、増力ピストン６４Ｅの第１方向側に連結されている。第１ロッド部１４ｂは、増力ピストン６４Ｅから第１方向に向けて延在する。第２ロッド部１４ｃは、増力ピストン６４Ｅの第２方向側に連結されている。第２ロッド部１４ｃは、増力ピストン６４Ｅの第２方向に向けて延在する。
【0097】
第２ロッド部１４ｃは、カバー孔１６ａを挿通する。第２ロッド部１４ｃは、連通溝８４を有する。ロッドカバー１６Ｄは、図１２Ａのロッドカバー１６Ｄと同様である。
【0098】
本実施形態のシリンダ装置１０Ｅは、以上のように構成される。図１５Ａのシリンダ装置１０Ｅは、第２ポート３０Ｄに流体を供給し、第１ポート２８を排気部に接続すると、ピストン部材２０Ｃが引込ストロークを開始する。変換機構２２は、ピストン部材２０Ｃの第１方向に向けた変位を、ピストンロッド１４Ｅの回転変位に変換する。その結果、図１５Ｂに示される回転終了位置に達するまで、ピストンロッド１４Ｅは押出端位置で旋回動作を行う。
【0099】
ピストン部材２０Ｃは、図１５Ｂに示される回転終了位置から、さらに第１方向に変位する。その結果、変換機構２２は、ピストン部材２０Ｃの第１方向の変位をそのままピストンロッド１４Ｅに伝える。ピストンロッド１４Ｅは、ピストン部材２０Ｃとともに第１方向に向けて変位する。ピストンロッド１４Ｅが第１方向に所定距離移動すると、連通溝８４が第２パッキン８２ｂを乗り越える。
【0100】
その結果、図１６に示されるように、第２ポート３０Ｄと増力流路７６Ｅとが、連通溝８４を介して連通する。第２ポート３０Ｄの流体は、連通溝８４及び増力流路７６Ｅを通って増力シリンダ室６６（第５エア室６６ｂ）に流入し、増力ピストン６４Ｅに駆動力を発生させる。ピストンロッド１４Ｅには、ピストン部材２０Ｃの駆動力に、増力ピストン６４Ｅの駆動力が追加される。
【0101】
以上のように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｅによっても、シリンダ装置１０Ｄと同様の効果が得られる。
【0102】
（第７実施形態）
図１７に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｆは、ボディ１２と、ピストンロッド１４Ｆと、ロッドカバー１６と、ガイド部材１８Ｆと、ピストン部材２０Ｆと、変換機構２２Ｆと、を備える。なお、シリンダ装置１０Ｆにおいて、図７のシリンダ装置１０Ａと同様の構成には、同一符号が付され、その詳細な説明は省略される。
図１７に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｆは、ボディ１２と、ピストンロッド１４Ｆと、ロッドカバー１６と、ガイド部材１８Ｆと、ピストン部材２０Ｆと、変換機構２２Ｆと、を備える。なお、シリンダ装置１０Ｆにおいて、図７のシリンダ装置１０Ａと同様の構成には、同一符号が付され、その詳細な説明は省略される。
【0103】
ボディ１２は、軸方向に延びるシリンダ孔２４を有する。ボディ１２は、シリンダ孔２４の第１方向側に第１シリンダ室２６を有し、第２方向側にガイド部材１８Ｆを有する。第１シリンダ室２６には、ピストン部材２０Ｆのピストン５０が設けられている。第１シリンダ室２６は、ピストン５０によって第１方向側の第１エア室２６ａと第２方向側の第２エア室２６ｂとに仕切られる。ボディ１２は、第１エア室２６ａに連通する第１ポート２８Ａと、第２エア室２６ｂに連通する第２ポート３０Ａとを有する。
【0104】
ピストンロッド１４Ｆは、シリンダ装置１０Ｆの中心軸に沿って軸方向に延在する。ピストンロッド１４Ｆの第２方向の一部は、ロッドカバー１６のカバー孔１６ａを挿通してロッドカバー１６の外側（第２方向側）に突出する。ピストンロッド１４Ｆの第１方向の一部は、ガイド部材１８Ｆのガイド孔３８に収容される。ピストンロッド１４Ｆの外周面１４ｄは、ガイド部材１８Ｆの内周面１８ｃと摺動する。ピストンロッド１４Ｆは、ガイド部材１８Ｆによって軸方向に移動可能に支持される。
【0105】
図１８に示されるように、ピストンロッド１４Ｆは、ピン孔１４ａと、ロッド孔８６と、を有する。ロッド孔８６は、ピストンロッド１４Ｆの第１方向側に位置し、ピストンロッド１４Ｆの中心に沿って軸方向に延びる。ロッド孔８６は、第１方向の端部が開口する。ロッド孔８６は、ピストン部材２０Ｆのシャフト４４Ｆを軸方向に摺動可能に収容する。ピストンロッド１４Ｆは、ロッド孔８６において、ピストン部材２０Ｆのシャフト４４Ｆに対して径方向の外側から重なる。
【0106】
ピン孔１４ａは、ピストンロッド１４Ｆを径方向に貫通する。ピン孔１４ａは、ロッド孔８６と重なる位置に配置される。ピン孔１４ａには、リンクピン４６が挿通する。
【0107】
ガイド部材１８Ｆは、ロッドカバー１６に隣接して配置される。ガイド部材１８Ｆは、筒状の部材であり、ガイド孔３８と、変位切換溝４０とを有する。ガイド孔３８は、ガイド部材１８Ｆの中心を軸方向に貫通する。ガイド孔３８は、ピストンロッド１４Ｆを軸方向及び周方向に摺動可能に収容する。変位切換溝４０は、図３を参照しつつ説明した変位切換溝４０と同様であり、軸方向に延びる軸方向部４０ａと、周方向に延びる周方向部４０ｂとを有する。変位切換溝４０には、リンクピン４６が挿入される。ガイド部材１８Ｆは、止めネジ３６によって、ボディ１２に対して軸方向及び周方向に変位不能に固定されている。
【0108】
ピストン部材２０Ｆは、ピストン５０と、シャフト４４Ｆとを有する。ピストン５０は、第１シリンダ室２６に配置され、第１シリンダ室２６を軸方向に移動する。シャフト４４Ｆは、ピストン５０の中心に連結されるとともに、ピストン５０から第２方向に向けて軸方向に延在する。シャフト４４Ｆは、ピストンロッド１４Ｆのロッド孔８６に収容される。シャフト４４Ｆは、軸方向に傾斜して延びる螺旋溝５２を有する。螺旋溝５２には、リンクピン４６が挿通する。ピストン部材２０Ｆは、リンクピン４６を介してピストンロッド１４Ｆに連結されている。ピストン部材２０Ｆは、図示しない回転止め部材によって、ボディ１２に対して周方向に回転不能に取り付けられる。ピストン部材２０Ｆは、ピストン５０のストローク範囲において、軸方向に変位する。
【0109】
変換機構２２Ｆは、ピストン部材２０Ｆの螺旋溝５２と、ピストンロッド１４Ｆのリンクピン４６と、ガイド部材１８Ｆの変位切換溝４０とで構成される。変換機構２２Ｆにおいて、変位切換溝４０と、螺旋溝５２と、リンクピン４６の周方向の位置関係は、図４Ｂを参照しつつ説明した通りである。
【0110】
変換機構２２Ｆは、シャフト４４Ｆを内周側に配置し、ピストンロッド１４Ｆを外周側に配置した点で、図８の変換機構２２と異なっている。変換機構２２Ｆの動作は、変換機構２２と同様である。すなわち、変換機構２２Ｆは、ピストン部材２０Ｆの軸方向の一部の変位をピストンロッド１４Ｆの回転変位に変換し、ピストン部材２０Ｆの軸方向の残りの変位をピストンロッド１４Ｆの軸方向の変位として伝える。
【0111】
本実施形態のシリンダ装置１０Ｆは、図１のシリンダ装置１０と同様の効果を発揮する。
【0112】
（第８実施形態）
図１９及び図２０に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｇは、ボディ１２Ｂと、ピストンロッド１４Ｇと、ロッドカバー１６と、ガイド部材１８Ｇと、ピストン部材２０Ｇと、変換機構２２Ｇとを備える。なお、本実施形態のシリンダ装置１０Ｇにおいて、図１０Ａのシリンダ装置１０Ｂと同様の構成には、同一の符号が付されて、その詳細な説明は省略される。
図１９及び図２０に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｇは、ボディ１２Ｂと、ピストンロッド１４Ｇと、ロッドカバー１６と、ガイド部材１８Ｇと、ピストン部材２０Ｇと、変換機構２２Ｇとを備える。なお、本実施形態のシリンダ装置１０Ｇにおいて、図１０Ａのシリンダ装置１０Ｂと同様の構成には、同一の符号が付されて、その詳細な説明は省略される。
【0113】
本実施形態のシリンダ装置１０Ｇでは、ピストンロッド１４Ｇは、径方向の最も内側に位置する。ピストンロッド１４Ｇは、ボディ１２Ｂに対して、軸方向及び周方向に変位可能である。図２０に示されるように、ピストンロッド１４Ｇは、リンクピン４６を有している。リンクピン４６は、ピストンロッド１４Ｇとピストン部材２０Ｇとを連結する。
【0114】
ガイド部材１８Ｇは、径方向において、ピストンロッド１４Ｇと、ピストン部材２０Ｇとの間に位置する。ガイド部材１８Ｇは、円筒状に形成されており、内部にガイド孔３８を有する。ガイド孔３８には、ピストンロッド１４Ｇが軸方向に摺動可能に配置される。ガイド部材１８Ｇは、軸方向の一端が端部壁３２に接合されており、ボディ１２Ｂに対して軸方向及び周方向に変位不能に固定されている。ガイド部材１８Ｇは、ピストン部材２０Ｇのピストン孔８８の内部に配置される。ガイド部材１８Ｇは、Ｌ字状の変位切換溝４０を有する。変位切換溝４０には、リンクピン４６が挿通する。リンクピン４６は、変位切換溝４０に沿って摺動する。
【0115】
シリンダ孔２４Ｇは、ガイド部材１８Ｇとボディ１２Ｂとの間に、第１シリンダ室２６Ｇが形成される。ピストン部材２０Ｇは、ガイド部材１８Ｇの外周側に位置する。ピストン部材２０Ｇは、断面が非円形（長円形）であり、同じく断面が非円形（長円形）のシリンダ孔２４Ｇを塞ぎつつ軸方向に変位する。ピストン部材２０Ｇは、第１シリンダ室２６Ｇに配置される。ピストン部材２０Ｇは、外周面２０ａがボディ１２Ｂの内周面１２ａに摺動可能に当接する。ピストン部材２０Ｇは、ガイド部材１８Ｇを通すピストン孔８８を有する。ピストン部材２０Ｇは、ピストン孔８８の内周面２０ｂがガイド部材１８Ｇと摺動する。
【0116】
ピストン部材２０Ｇは、外周面２０ａと内周面２０ｂとに、それぞれパッキン９０を有する。パッキン９０を有するピストン部材２０Ｇは、第１シリンダ室２６Ｇを第１エア室２６ａと、第２エア室２６ｂとに仕切る。第１エア室２６ａは、第１ポート２８と連通し、第２エア室２６ｂは第２ポート３０と連通する。ピストン部材２０Ｇは、第１エア室２６ａと第２エア室２６ｂとの圧力差で軸方向に変位する。ピストン部材２０Ｇは、軸方向に傾斜した螺旋溝５２を有する。リンクピン４６は、螺旋溝５２に挿入され、螺旋溝５２に沿って摺動する。ピストン部材２０Ｇは、非円形であるため、ボディ１２Ｂに対して周方向に変位不能であり、軸方向に変位可能である。
【0117】
変換機構２２Ｇは、径方向の外側に位置する螺旋溝５２と、径方向の中間に位置する変位切換溝４０と、径方向の内側のピストンロッド１４Ｇから延び出たリンクピン４６とで構成される。本実施形態の変換機構２２Ｇにおいて、リンクピン４６、螺旋溝５２及び変位切換溝４０の配置関係は、図４Ｂを参照しつつ説明した配置関係と同様である。
【0118】
本実施形態のシリンダ装置１０Ｇは、図１のシリンダ装置１０と同様の効果を奏する。
【0119】
（第９実施形態）
図２１及び図２２に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｈは、図１９のシリンダ装置１０Ｇと同様であるが、ピストンロッド１４Ｈとガイド部材１８Ｈの径方向の配置関係において、シリンダ装置１０Ｇと異なっている。なお、シリンダ装置１０Ｈにおいて、シリンダ装置１０Ｇと同様の構成には、同一符号が付されてその詳細な説明は省略される。
図２１及び図２２に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｈは、図１９のシリンダ装置１０Ｇと同様であるが、ピストンロッド１４Ｈとガイド部材１８Ｈの径方向の配置関係において、シリンダ装置１０Ｇと異なっている。なお、シリンダ装置１０Ｈにおいて、シリンダ装置１０Ｇと同様の構成には、同一符号が付されてその詳細な説明は省略される。
【0120】
図２１及び図２２に示されるように、シリンダ装置１０Ｈは、ピストン部材２０Ｇが径方向の外周に位置し、ピストンロッド１４Ｈは径方向の中間に位置し、ガイド部材１８Ｈが径方向の内側に位置する。ピストンロッド１４Ｈは、ガイド部材１８Ｈを収容する、ロッド孔９４を有する。ピストンロッド１４Ｈは、ロッド孔９４の内周面９４ａにパッキン９２を有する。パッキン９２は、ピストンロッド１４Ｈとガイド部材１８Ｈとの隙間に沿ったエアの漏洩を阻止する。
【0121】
ガイド部材１８Ｈは、ピストンロッド１４Ｈの内周側に位置する。ガイド部材１８Ｈは、Ｌ字状の変位切換溝４０を有する。変位切換溝４０は、ピストンロッド１４Ｈに支持されたリンクピン４６の移動を案内する。ガイド部材１８Ｈは、第１方向の端部において、ボディ１２Ｂの端部壁３２に接合されている。したがって、ガイド部材１８Ｈはボディ１２Ｂに対して軸方向及び周方向に変位不能に固定されている。
【0122】
ピストン部材２０Ｇは、図２０を参照しつつ説明したピストン部材２０Ｇと同様に長円形の断面形状を有する。このピストン部材２０Ｇは、ボディ１２Ｂに対して回転不能である。ピストン部材２０Ｇは、リンクピン４６を案内する螺旋溝５２を有する。
【0123】
本実施形態の変換機構２２Ｈは、径方向の外周側に位置する螺旋溝５２と、径方向の中間に位置するピストンロッド１４Ｈ及びリンクピン４６と、径方向の内周側に位置する変位切換溝４０とで構成される。リンクピン４６、螺旋溝５２及び変位切換溝４０の軸方向及び周方向の位置関係は、図４Ｂと同様である。
【0124】
本実施形態のシリンダ装置１０Ｈは、図１のシリンダ装置１０と同様の効果を奏する。
【0125】
（第１０実施形態）
図２３及び図２４に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｉは、ボディ１２と、ピストンロッド１４Ｉと、ガイド部材１８Ｉと、ピストン部材２０Ｉと、変換機構２２Ｉとを備える。なお、本実施形態のシリンダ装置１０Ｉにおいて、図１のシリンダ装置１０と同様の構成には、同一の符号が付されて、その詳細な説明は省略される。
図２３及び図２４に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｉは、ボディ１２と、ピストンロッド１４Ｉと、ガイド部材１８Ｉと、ピストン部材２０Ｉと、変換機構２２Ｉとを備える。なお、本実施形態のシリンダ装置１０Ｉにおいて、図１のシリンダ装置１０と同様の構成には、同一の符号が付されて、その詳細な説明は省略される。
【0126】
ピストンロッド１４Ｉは、ボディ１２の外側に配置されており、ガイド部材１８Ｉによって支持されている。ピストンロッド１４Ｉは、ロッド孔９８と、ピン孔１４ａとを有する。ロッド孔９８は、ピストンロッド１４Ｉの中心に位置し軸方向に延在する断面円形の孔であり、第１方向の端部が開口する。ロッド孔９８は、ガイド部材１８Ｉを収容する。ピストンロッド１４Ｉは、ロッド孔９８を通じて、ガイド部材１８Ｉに対して軸方向及び径方向に摺動する。ピン孔１４ａには、リンクピン４６が径方向に貫通するように取り付けられる。リンクピン４６は、ガイド部材１８Ｉの変位切換溝４０に沿って摺動する。
【0127】
ガイド部材１８Ｉは、円筒状の部材であり、ピストンロッド１４Ｉの内周側に位置する。ガイド部材１８ＩはＬ字状の変位切換溝４０を有する。また、ガイド部材１８Ｉは、その中心に軸方向に延びるガイド孔３８を有する。ガイド孔３８は、ガイド部材１８Ｉを軸方向に貫通する。ガイド孔３８は、ピストン部材２０Ｉのシャフト４４Ｉを収容する。ガイド部材１８Ｉは、第１方向の端部が、ロッドカバー１６に固定されている。したがって、ガイド部材１８Ｉは、ボディ１２に対して軸方向及び周方向に変位不能に固定されている。ガイド部材１８Ｉのガイド孔３８には、パッキン１００が取り付けられている。パッキン１００は、シャフト４４Ｉとガイド孔３８との隙間を通じた流体の漏洩を阻止する。
【0128】
ピストン部材２０Ｉは、ピストン５０と、シャフト４４Ｉとを有する。ピストン５０は、ボディ１２の内部のシリンダ孔２４に配置される。ピストン５０は、シリンダ孔２４に形成された第１シリンダ室２６を第１エア室２６ａと、第２エア室２６ｂとに仕切る。ピストン５０は、第１エア室２６ａと第２エア室２６ｂとの圧力差によって軸方向に変位する。シャフト４４Ｉは、ピストン５０の中心から第２方向に延在する。シャフト４４Ｉは、ガイド部材１８Ｉのガイド孔３８に挿入されて、ガイド部材１８Ｉの内部を軸方向に変位する。ピストン部材２０Ｉは、シャフト４４Ｉに周方向の変位を阻止する回止突起９７を有している。回止突起９７は、ガイド部材１８Ｉのガイド孔３８に設けられた、図示しない回り止め溝と係合することで、ピストン部材２０Ｉの回転を規制する。すなわち、シャフト４４Ｉは、ボディ１２に対して周方向に回転不能である。シャフト４４Ｉは、軸方向に対して傾いた螺旋溝５２を有する。螺旋溝５２は、ロッドカバー１６よりも第２方向側に位置する。螺旋溝５２には、リンクピン４６が挿入される。
【0129】
本実施形態の変換機構２２Ｉは、ロッドカバー１６の外側に位置する。変換機構２２Ｉは、変位切換溝４０と螺旋溝５２と、リンクピン４６とを有するピストンロッド１４Ｉとで構成される。変換機構２２Ｉでは、ピストンロッド１４Ｉが径方向の外周側に位置し、変位切換溝４０が径方向の中間に位置し、螺旋溝５２が径方向の最も中心側に位置する。リンクピン４６、変位切換溝４０及び螺旋溝５２の軸方向及び周方向の位置関係は、図４Ｂと同様である。
【0130】
本実施形態のシリンダ装置１０Ｉは、図１のシリンダ装置１０と同様の効果を奏する。
【0131】
（第１１実施形態）
図２５及び図２６に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｊは、図２３のシリンダ装置１０Ｉと同様であるが、ピストン部材２０Ｊとガイド部材１８Ｊの配置関係において、シリンダ装置１０Ｉと異なっている。なお、本実施形態のシリンダ装置１０Ｊにおいて、図２３のシリンダ装置１０Ｉと同様の構成には、同一の符号が付されて、その詳細な説明は省略される。
図２５及び図２６に示されるように、本実施形態のシリンダ装置１０Ｊは、図２３のシリンダ装置１０Ｉと同様であるが、ピストン部材２０Ｊとガイド部材１８Ｊの配置関係において、シリンダ装置１０Ｉと異なっている。なお、本実施形態のシリンダ装置１０Ｊにおいて、図２３のシリンダ装置１０Ｉと同様の構成には、同一の符号が付されて、その詳細な説明は省略される。
【0132】
ピストンロッド１４Ｉは、図２３のピストンロッド１４Ｉと同様に構成される。なお、本実施形態のピストンロッド１４Ｉのロッド孔９８には、ピストン部材２０Ｊのシャフト４４Ｊが摺動可能に収容される。
【0133】
ガイド部材１８Ｊは、径方向の位置が最も内側である。ガイド部材１８Ｊは、中心軸に沿って軸方向に筒状（又は棒状）に延びている。ガイド部材１８Ｊは、第１方向の端部が、ボディ１２の端部壁３２に接合されている。ガイド部材１８Ｊは、ボディ１２に対して軸方向及び周方向に変位不能に固定される。ガイド部材１８Ｊの第２方向側は、ロッドカバー１６よりも第２方向側に突出する。ガイド部材１８Ｊの第２方向側の端部の近くには、変位切換溝４０が設けられている。変位切換溝４０には、リンクピン４６が挿入される。
【0134】
ピストン部材２０Ｊは、径方向の位置が、ガイド部材１８Ｊの外側に位置する。ピストン部材２０Ｊのシャフト４４Ｊは、ピストンロッド１４Ｉの内側である。ピストン部材２０Ｊは、ピストン５０Ｂと、シャフト４４Ｊと、ピストン孔１０２と、を有する。ピストン５０Ｂは、シリンダ孔２４の第１シリンダ室２６に配置される。シャフト４４Ｊは、ピストン５０Ｂから第２方向に延在する。
【0135】
シャフト４４Ｊは、ロッドカバー１６のカバー孔１６ａを貫通してロッドカバー１６の外側に突出する。シャフト４４Ｊの一部は、ピストンロッド１４Ｉのロッド孔９８に収容される。シャフト４４Ｊは、ピストンロッド１４Ｉと径方向に重なる部分に、軸方向に対して傾斜した螺旋溝５２を有する。螺旋溝５２には、リンクピン４６が挿入される。
【0136】
ピストン孔１０２は、ピストン部材２０Ｊの中心軸に位置する。ピストン孔１０２は、ピストン部材２０Ｊを軸方向に貫通する。ピストン孔１０２には、ガイド部材１８Ｊが配置される。ピストン部材２０Ｊは、ピストン孔１０２を通じてガイド部材１８Ｊの外周部と摺動する。ピストン孔１０２には、パッキン１０４が設けられている。パッキン１０４は、ガイド部材１８Ｊとピストン部材２０Ｊとの隙間に沿った第１エア室２６ａからの流体の漏洩を阻止する。
【0137】
ピストン孔１０２には、長円形のピストン５０Ｂが挿通する。ピストン孔１０２及びピストン５０Ｂは、非円形であるため、ピストン部材２０Ｊのボディ１２に対する回転を規制する。したがって、ピストン部材２０Ｊは、周方向に回転せず、軸方向にのみ変位可能である。
【0138】
本実施形態の変換機構２２Ｊは、ロッドカバー１６の外側に位置する。変換機構２２Ｊは、変位切換溝４０と、螺旋溝５２と、リンクピン４６とを有するピストンロッド１４Ｉとで構成される。変換機構２２Ｊでは、ピストンロッド１４Ｉが径方向の外周側に位置し、螺旋溝５２が径方向の中間に位置し、変位切換溝４０が径方向の最も内側に位置する。リンクピン４６は、変位切換溝４０及び螺旋溝５２に挿入され、これらに沿って摺動する。リンクピン４６、変位切換溝４０及び螺旋溝５２の軸方向及び周方向の位置関係は、図４Ｂと同様である。
【0139】
本実施形態のシリンダ装置１０Ｊは、図１のシリンダ装置１０と同様の効果を奏する。
【0140】
以上の開示は、以下のようにまとめられる。
【0141】
一態様は、周方向及び軸方向に固定されたガイド部材１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｆ、１８Ｇ、１８Ｈ、１８Ｉ、１８Ｊと、周方向に固定され軸方向に変位するピストン部材２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｉ、２０Ｊと、周方向及び軸方向に変位するピストンロッド１４、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇ、１４Ｈ、１４Ｉと、前記ピストン部材の軸方向の一部の変位を周方向の変位に変換して前記ピストンロッドに伝える変換機構２２、２２Ｆ、２２Ｇ、２２Ｈ、２２Ｉ、２２Ｊと、を備え、前記変換機構は、前記ガイド部材と、前記ピストン部材と、前記ピストンロッドとが径方向に重なった部分に設けられており、さらに、前記変換機構は、前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか一方に設けられ、軸方向に延びる軸方向部４０ａと周方向に延在する周方向部４０ｂとがＬ字状に繋がった変位切換溝４０と、前記ガイド部材と前記ピストン部材のいずれか他方に設けられ、前記変位切換溝と径方向に重なって配置され、軸方向に対して傾斜した螺旋溝５２と、前記ピストンロッドに支持されて径方向に延び、前記変位切換溝及び前記螺旋溝に挿入されて前記変位切換溝及び前記螺旋溝に沿って移動するリンクピン４６と、を有する、シリンダ装置１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉ、１０Ｊである。
【0142】
上述のシリンダ装置は、ガイド部材と、ピストン部材と、ピストンロッドとを１本のリンクピンで連結できるため、リンクピンの数を減らすことで、組み立てを容易にする。また、シリンダ装置は、螺旋溝と変位切換溝との２つの溝が径方向に重ねて配置されるため、従来のように螺旋溝と変位切換溝とを軸方向に並べる場合に比べて、全長を短縮できる。
【0143】
上述のシリンダ装置であって、前記変位切換溝の前記周方向部の角度範囲の少なくとも一部は前記螺旋溝の角度範囲と重なり、かつ、前記変位切換溝の前記軸方向部の周方向の角度は前記螺旋溝の周方向の角度範囲に含まれてもよい。このシリンダ装置は、１本のリンクピンでピストンロッドに回転変位と軸方向の変位とを発生させることができ、構造を簡素化できる。
【0144】
上述のシリンダ装置であって、前記ガイド部材は、軸方向に延びるガイド孔３８、３８Ｃを有し、前記ガイド孔は前記ピストンロッド及び前記ピストン部材を収容してもよい。このシリンダ装置は、ガイド部材を第１シリンダ室内に収容することで、ボディの外部に配置される部材を減らすことができ、構造を簡素化できる。また、変位切換溝を外周側に配置することで、軸方向の負荷をより広い面積に分散させることができ、変換機構の耐久性を高めることができる。
【0145】
上述のシリンダ装置であって、前記ピストン部材は、軸方向に貫通し、前記ピストンロッドが挿通するピストン孔５４を有してもよい。このシリンダ装置は、ピストンロッドの外周側の螺旋溝で回転力を発生させるため、ピストンロッドに対して、より大きな回転力を発生させることができる。
【0146】
上述のシリンダ装置であって、前記ガイド部材は、前記ガイド孔に前記ピストン部材を押圧可能な第３エア室５６を有してもよい。このシリンダ装置は、押出ストローク（復帰動作）での流体の消費量を抑制できる。
【0147】
上述のシリンダ装置は、さらに、前記ピストンロッドに連結された増力ピストン６４、６４Ｅを有してもよい。このシリンダ装置は、ピストンロッドの軸方向の駆動力の増加を可能とする。また、このシリンダ装置は、増力ピストンをピストン部材に連結する場合よりも、全長を短縮できる。
【0148】
上述のシリンダ装置であって、前記ピストン部材は、非円形のピストン５０Ｂを有してもよい。このシリンダ装置は、ピストン部材の回転を防止できる。
【0149】
なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。
【符号の説明】
【0150】
１０～１０Ｊ…シリンダ装置
１４、１４Ｄ～１４Ｉ…ピストンロッド
１８～１８Ｃ、１８Ｆ～１８Ｊ…ガイド部材
２０～２０Ｃ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｉ、２０Ｊ…ピストン部材
２２、２２Ｆ～２２Ｊ…変換機構
３８、３８Ｃ…ガイド孔 ４０…変位切換溝
４０ａ…軸方向部 ４０ｂ…周方向部
４６…リンクピン ５０、５０Ｂ…ピストン
５２…螺旋溝 ５４、８８、１０２…ピストン孔
５６…第３エア室 ６４、６４Ｅ…増力ピストン
１４、１４Ｄ～１４Ｉ…ピストンロッド
１８～１８Ｃ、１８Ｆ～１８Ｊ…ガイド部材
２０～２０Ｃ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｉ、２０Ｊ…ピストン部材
２２、２２Ｆ～２２Ｊ…変換機構
３８、３８Ｃ…ガイド孔 ４０…変位切換溝
４０ａ…軸方向部 ４０ｂ…周方向部
４６…リンクピン ５０、５０Ｂ…ピストン
５２…螺旋溝 ５４、８８、１０２…ピストン孔
５６…第３エア室 ６４、６４Ｅ…増力ピストン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】